[发明专利]一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路

说明书

一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路，属于电子电路技术领域。包括比较位移模块和可变关断时间产生模块，比较位移模块的输入端连接开关管的源端电压，其输出端连接可变关断时间产生模块的输入端；当LED恒流驱动装置中的开关管关断时使能可变关断时间产生模块，开关管的源端电压与第一基准电压经过比较后的比较结果连接可变关断时间产生模块的放电端，可变关断时间产生模块的输出信号用于控制开关管的开启和关断。本发明能够用于LED恒流驱动装置使其产生的平均电流保持恒定且贴合预设值，同时可以强迫LED恒流驱动装置工作在连续导电模式下。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体的说是涉及一种用于LED恒流驱动装置的可变关断时间控制电路。

背景技术

LED因其众多优点，已成为当今照明光源的主流。LED又被叫做发光二极管，所以它具有许多和二极管相同的特性，例如其电流-电压转移特性就与二极管的转移特性相似，这就决定了不能用恒定电压的方法来驱动LED，因为很小的电压波动就会产生较大的电流波动，所以现在普遍采用恒定电流的方式来驱动LED，从而使得LED的亮度保持稳定。

专利名称为一种用于LED驱动电路的恒流输出控制装置，专利号为ZL2014102500721的专利中提出了一种用于LED驱动电路的恒流输出控制装置，如图1所示，该电路主要包括TON时间均衡模块、TOFF时间控制模块、平均电流采样模块以及Buck电路，该装置的工作原理为通过平均电流采样模块反馈到驱动电路使开关管Q1导通，使得TON时间均衡模块中的加减计数器B1从零开始加数，随着电感电流上升，采样电阻R1两端的电压升高致使第一比较器A1翻转，而加减计数器B1开始减数，直到减到零值，使开关管Q1关断，TOFF时间控制模块中的加计数器B2从零开始计数，计到人工设定的某一个数时，控制开关管Q1重新导通，如此循环下去。关断时间由TOFF时间控制模块中的加计数器B2加数到使开关管Q1重新导通的时间所决定，因为人工设定的数为一固定数，该关断方法实为一种固定关断时间控制法。该恒流输出控制装置可以实现在一个周期内，电感电流从谷值上升到平均值的时间等于电流从平均值上升到峰值的时间，而且电流平均值可以人为设定，而设定的电流平均值就为比较器的第一基准电压VR除以采样电阻R1。

假设上述恒流输出控制装置关断较长时间过后，重新开启，即Buck电路中的电感电流从零开始上升，然后设定一个合适的关断时间，保持工作在连续导电模式(CCM)下。如图2所示为上述恒流输出控制装置的电感电流的周期变化图，图中，为第n个周期开始时的电感电流谷值，为第n个周期的电感电流峰值，为第n个周期的开启时间，T_off为每个周期的关断时间，i_avg为人工设定的平均电流，m₁和-m₂分别是电感电流的上升斜率和下降斜率。第n个周期的峰值和结束时的谷值分别为

因为电感电流从谷值上升到平均值的时间等于电流从平均值上升到峰值的时间，所以有以下表达式成立

将表达式(1)(3)代入到表达式(2)中，可以得到第n+1个周期开始时的谷值为

第一个周期开始时的谷值由表达式(4)可以看出，第二个周期开始时的谷值第三个周期开始时的谷值第四个周期开始时的谷值以此类推，由此可以看出，如果基于该恒流输出控制装置，电感电流从零开始上升，电感电流的谷值将一直在两个值当中摆荡。

在这种情况下，第一个周期电感电流的平均值为

显然该值不等于i_avg，并且不恒定。

第二个周期电感电流的平均值为