[发明专利]用于LED驱动电源的变压器次级绕组零电流检测电路

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种零电流检测电路，尤其涉及一种用于LED驱动电源的变压器次级绕组零电流检测电路。

 

背景技术

在反激式LED恒流驱动电路中，广泛的采用原边反馈的控制方式来实现输出电流的恒流控制。原边反馈的控制方式为了实现输出电流的恒流控制，除了需要准确采样变压器初级绕组的峰值电流外，还需要准确检测变压器次级绕组电流过零的时刻。

在检测变压器次级绕组电流的过零时刻方面，传统的解决方法是利用变压器的辅助绕组来采样变压器次级绕组的电压，并通过电阻分压器把采样电压转化为一个适合控制芯片输入的电压。在控制芯片内部将该输入电压与控制芯片内部的基准电压进行比较，比较的结果作为次级绕组的零电流检测信号。

图1是传统的具有变压器次级绕组零电流检测电路的LED恒流驱动电路，通常包括：整流桥D1～D4，输入滤波电容C1，启动电阻R3，供电电容C2，控制芯片U1，FB分压电阻R1、R2，整流二极管D5，峰值电流采样电阻R4，功率开关管Q1，变压器T1，次级整流二极管D6，输出电容C3，输出电阻R5和LED负载LEDs。在功率开关管Q1导通期间，变压器T1的初级绕组电流随时间斜坡上升到峰值，此时功率开关管Q1开始关断，同时变压器T1的次级绕组电流开始随时间从峰值斜坡下降。当变压器次级绕组电流下降到零时，次级绕组两端的电压开始进行准谐振。变压器T1的辅助绕组采样到次级绕组的准谐振电压并经过电阻分压器输入到控制芯片内部。如图2所示，在控制芯片内部该输入电压与一基准电压进行比较。当该输入电压比控制芯片内部的基准电压低时，比较器输出一零电流检测信号并送到恒流控制电路中。

图3为传统具有变压器次级绕组零电流检测电路的LED恒流驱动电路的关键节点波形图。从图中可以看到，当次级绕组电流ILS下降到零后，FB电压开始进行准谐振并下降，经过Td时间后FB电压下降到VREF，此时比较器的输出开始翻转，零电流检测信号ZCD变为高电平。因此，次级绕组电流ILS过零时刻与零电流检测信号ZCD变为高电平时刻之间存在较大延时，延时时间Td约为准谐振周期的1/4。

传统的变压器次级绕组电流过零检测电路存在以下缺点：次级绕组电流过零时刻与零电流检测信号ZCD之间存在较大延时，因此零电流检测信号ZCD并不能准确的反映变压器次级绕组电流过零时刻的信息，这会使得LED驱动电源的输出恒流效果变差，同时也会使得LED驱动电源的负载调整率和线性调整率变差。在讲究电流精度和注重调整率特性的LED驱动电源设计中，这种传统的变压器次级绕组电流过零检测技术越来越具有局限性。

 

发明内容

针对传统变压器次级绕组电流过零检测技术的局限性，本发明的目的在于提供一种用于LED驱动电源的变压器次级绕组零电流检测电路。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种用于LED驱动电源的变压器次级绕组零电流检测电路包括：一变压器辅助绕组单元，用于对变压器次级绕组的两端电压进行采样；一电阻分压器单元，用于对采样电压进行分压并输入到控制芯片内部；一下降沿检测单元，用于对输入电压波形进行下降沿检测，并产生一零电流检测信号；一电流采样单元，用于对变压器初级绕组的峰值电流进行采样；一恒流控制单元，用于对LED驱动电源的输出电流进行恒流控制；一逻辑与驱动单元，用于对恒流控制单元的输出信号进行逻辑控制，进而驱动功率开关管和控制下降沿检测单元；

所述变压器辅助绕组单元的输出端连接所述电阻分压器单元的输入端，所述电阻分压器单元的输出端连接所述下降沿检测单元的一个输入端，所述下降沿检测单元的输出端与所述恒流控制单元的一个输入端连接，所述恒流控制单元的另一个输入端还与所述电流采样单元的输出端连接，所述电流采样单元的输入端与峰值电流检测电阻连接，所述恒流控制单元的输出端与所述逻辑与驱动单元的输入端连接；所述逻辑与驱动单元的输出端分别与功率开关管的输入端和所述下降沿检测单元的另一个输入端连接。