[发明专利]拓扑恒流控制装置和方法

说明书

本发明公开了一种拓扑恒流控制装置，该装置包括有升压拓扑恒流控制系统，该系统包括有升压拓扑恒流控制部分和基础部分，基础部分包括有电感、续流二极管、旁路电容、输出电容、LED输出负载、取样电阻、芯片电容和功率开关管；升压拓扑恒流控制部分包括有升压芯片、过压保护电阻和芯片电阻；升压芯片包括有VDD、OVP、DRV、CS、ADJ和VSS引脚。相比于现有技术，在本发明中，该装置不但可在外围省掉一个电流取样电阻，还可以省掉至少一个电容的外部补偿网络；通过本装置的外围系统方案而设计的内部控制电路，具有结构简单，稳定性强，同时可省去外围补偿电容，节约系统成本。

技术领域

本发明属于电照明领域，特别涉及一种拓扑恒流控制装置和方法。

背景技术

开关电源拓扑中，一个很重要的拓扑结构为升压拓扑，此拓扑结构不仅广泛应用于高压AC/DC类应用，亦在中低压直流输入DC/DC类中得到大范围的使用，特别在中低压升压恒流方面(LED驱动)得到广泛应用，比如在电池类输入时、或者灯串较多时，均需要使用到此种拓扑结构；且随着LED市场的逐渐普及及广泛应用，中低压升压恒流控制也跟着出现迅猛增长的势头。

传统的升压恒流拓扑系统，采用通用的升压拓扑结构，系统外围所需元件较多，同时内部反馈设计较为复杂，且需要额外的补偿电容或补偿网络，不仅增加了设计难度(包括电路设计难度和外围补偿设计难度)，且增加系统成本，限制了此类应用的普及推广。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可在外围省掉一个电流取样电阻的一种拓扑恒流控制装置和方法。

本发明的另外一个目的则在于提供一种拓扑恒流控制装置和方法，该方法还可以省掉至少一个电容的外部补偿网络，节约成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

本发明提供一种拓扑恒流控制装置，该装置包括有升压拓扑恒流控制系统，所述升压拓扑恒流控制系统包括有升压拓扑恒流控制部分和基础部分，所述基础部分包括有电感、续流二极管、旁路电容、输出电容、LED输出负载、取样电阻、芯片电容和功率开关管；所述升压拓扑恒流控制部分包括有升压芯片、过压保护电阻和芯片电阻；所述升压芯片包括有VDD、OVP、DRV、CS、ADJ和VSS引脚；所述电感的一端接于输入电压源，所述电感的另一端接于所述功率开关管的漏极，所述功率开关管的栅极接所述升压芯片的DRV引脚；所述芯片电阻一端接于输入电压源与所述电感之间，另一端接于所述升压芯片的VDD引脚；所述续流二极管的正极接于所述电感和所述功率开关管之间，所述续流二极管的负极接于所述输出电容的正极；所述芯片电容接于所述升压芯片的VDD引脚和VSS引脚之间，所述升压芯片的VSS引脚接地；所述旁路电容的正极接于所述输入电压源与所述芯片电阻之间，其负极接地；所述升压芯片的OVP引脚通过所述过压保护电阻接于输出电容的正极；所述LED输出负载的阳极接于所述功率开关管的负极；所述输出电容的负极、所述LED输出负载的阴极、所述功率开关管的源极和所述升压芯片的CS引脚均通过所述取样电阻接地。该装置不但可在外围省掉一个电流取样电阻，还可以省掉至少一个电容的外部补偿网络；通过本装置的外围系统方案而设计的内部控制电路，具有结构简单，稳定性强，同时可省去外围补偿电容，节约系统成本。

当系统开始工作时，计算输出电流的公式为：

I_OUT＝I_IN*(1-D)＝I_L1*(1-D)

其中I_IN:输入电流；D:系统开关占空比；I_L1:电感电流。

当系统工作稳定后，计算输出电流的公式为：

其中V_CS:取样电压；R_CS:取样电阻；V_REF:芯片内部基准参考电压。