[发明专利]LED电源开关控制方法

说明书

技术领域

本发明属于控制技术领域，具体涉及一种LED电源开关控制方法。

背景技术

随着LED驱动电源的大量普及和应用，各种LED驱动芯片的发展也呈现出蓬勃上升的趋势。LED驱动的发展经历了恒压驱动模式，线性恒流驱动模式，开关电源恒流驱动模式，以及准线性恒流驱动模式等，而其中以开关电源恒流驱动模式最受市场的青睐，其具有良好的恒流特性和各种开关架构的多样性，以及良好的可靠度等特性。低端开关结构由其具有稳定性以及良好的可调性受到广大设计者及客户的普及和使用。

图1为传统的开关电路架构图，传统的固定关断时间的峰值检测控制系统，由于其电路结构简单，系统环路稳定性较好，便于设计，因此更易于客户接收；电感峰值电流可通过峰值电流检测模块测定，但由于其为固定关断时间，因此当输入电压变化时，在稳定状态，其输出电压无变化的情况下，根据伏秒平衡原理，则电感的峰峰值电流并无变化，其输出电流也无变化；但当输出电压变化时，在外围无变化的情况下，电感的峰峰值电流则随之呈线性变化，因此输出电流亦随之而改变，因此此控制环路系统的负载调整率较低。

由此可以看出，传统技术的缺点在于，芯片对于固定输出负载情况下，其输出电流是一个稳定值；但当输出负载变化时或者系统外围电感感量变化时，则输出电流变化明显；因此此系统的负载调整率较低，且无法检测输出电压变化，亦无法实现不受系统感量影响输出电流。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED电源开关控制方法，通过对输入电压检测后对输出电流进行动态补偿控制以及对输出电压及时判断，达到对输出LED负载调整率的优化并实现输出开路保护。

本发明是这样实现的：一种LED电源开关控制方法，能够提高LED负载调整率并对输出电压过低进行控制，包括芯片，所述芯片内部包括关断时间设定模块、峰值电流检测模块、逻辑控制模块以及驱动控制模块；芯片IDET引脚与输入电压正极端之间连接有第一电阻，所述芯片还包括与所述IDET引脚相连接的输入电压检测模块、与所述关断时间设定模块相连接的输出电流动态补偿模块以及与所述驱动控制模块相连接的输出OVP模块；所述输出电流动态补偿模块、所述输入电压检测模块和所述输出OVP模块依次相连。

进一步地，所述LED电源开关控制方法控制原理为：

输入电压检测模块检测输入电压，被检测到的输入电压输入到输出电流动态补偿模块，输出电流动态补偿模块对由输入电压变化引起的输出电流变化量进行动态补偿，然后通过校正调整关断时间设定模块的调整关断时间。

进一步地，芯片启动后，控制功率开关管Q1导通，同时检测芯片CS引脚上的电压，此时电感电流逐渐上升，电流通过取样电阻RCS形成CS引脚电压，进入芯片的峰值电流检测模块，当CS引脚电压达到某一基准电压后，芯片关断功率开关管Q1；然后电感通过续流二极管和负载进行续流，释放电感上能量，当其达到芯片内设的关断时间后，便控制功率开关管Q1再次导通，进入到下一个周期。

进一步地，当系统开始工作后，芯片通过输入电压检测模块得到系统输入电压的一个分量I_XIN，I_XIN＝a*V_IN/R2，其中V_IN为输入电压，第一电阻为R2，a为芯片定义的一个常量值；输出电压V_OUT＝V_IN*D，其中D为占空比；芯片通过系统输入电压的一个分量I_XIN模拟系统的输出电压V_OUT＝D*I_XIN*R2/a。

进一步地，当输出电压变化时，如果要恢复至原值，则需相应的改变功率开关管Q1关断时间T_DRVL，通过I_OUT＝I_PK-I_PP/2、V_OUT＝L*I_PP/T_DRVL和计算出T_DRVL。

进一步地，系统输出电流L为电感感量，参数c1、r1、r2、a为芯片内部参数，V_REF为芯片基准电压。

进一步地，系统输出电压为V_OUT＝D*I_XIN*R2/a，芯片内部设定一固定基准电流I_{REF_OVP}，通过比较基准电流I_{REF_OVP}与系统参数D*I_XIN的大小，即能够判定输出电压是否过压。