[发明专利]一种用于高功率因素LED驱动电源开关频率限制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电源电路，尤其涉及一种用于高功率因素开关电源型LED驱动电源调光时的开关频率限制电路。

背景技术

随着LED照明的发展，智能化照明的需求越来越大，所以LED调光的应用场景也日新月异，但是在许多调光的应用过程中会出现LED电流下降到一定大小后就无法向下继续调节的问题，从而导致了调光范围过窄，用户体验效果差。

图1是传统的高功率因数升压拓扑LED恒流驱动电路，通常包括：整流桥D1～D4，输入高频滤波电容C1，消磁检测电阻R3，输出电容C2，控制芯片U1，峰值电流采样电阻R1，功率开关管Q1，电感L1，续流二极管D5，输出电流采样电阻R2和LED负载LEDs。在控制芯片U1内部，通常包括：消磁检测单元，基准&内部电压单元，恒流控制单元，模拟调光单元，电流采样单元，误差放大器，峰值电流采样单元和逻辑&驱动单元。

传统应用的原理以及局限性，对于采用升压拓扑的小功率LED驱动电源系统，为了得到高功率因素，通常会采用临界导通控制的平均电流模式控制来实现恒流输出，当需要调整输出电流比如需要电流减小，那么误差放大器的基准将会减小，导致流过电感L1的峰值电流下降，功率管Q1的栅极开启时间Ton减小，电感的消磁时间也会等比例下降，系统的开关频率增加，当Ton时间等于开关电源芯片内部设定的功率管最小导通时间后，Ton将无法继续下调，所以电流也无法下降，而且由于开关频率的增加，系统的开关损耗也会增加，降低了效率。

发明内容

针对传统高功率因素开关电源LED调光的输出电流控制技术的局限性，本发明公开了一种用于高功率因素LED驱动电源的开关频率限制电路，该开关频率限制电路包括：一基准和内部电压单元，用于产生所需的输出电流基准电压；一消磁检测单元，用于检测电感消磁时间，对电感电流过零进行检测；一恒流控制单元，用于让输出电流保持恒定；一峰值电流检测单元，用于将峰值电流采样电阻上的电压值与芯片内部基准电压进行比较，以限制最大电流峰值，一调光单元，用于调节系统输出电流的大小；一调光单元，用于将调光信号转成模拟的电压信号；一电流采样单元，用于检测流过输出电流检测电阻上的电压，并且将该电压和调光单元产生的电压相叠加，然后把该采样信号输出给误差放大器；一误差放大器单元，用于将电流采样单元输出的信号跟随基准信号，同时把放大的误差信号反馈给开启延时和恒流控制单元；一开启延时单元，用于让误差放大器单元动态调节输出开启的时间；一逻辑&驱动单元，用于实现系统功率管的开关驱动。

更进一步地，本发明同时公开了一种LED恒流驱动电路，该LED恒流驱动电路包括：一整流桥，一输入滤波电容，一消磁检测电阻，，一峰值电流采样电阻，一功率管，一电感，一续流二极管，一输出电容，一电流检测电阻，一LED负载。

更进一步地，开启延时单元的输入端接入误差放大器输出产生的放大误差信号，以及功率管的开关控制信号Ton，输出功率管开启指示信号TURN_ON。