驅(qū)動電路中的buck拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，通過在AC-DC拓?fù)潆娐泛虰UCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路之間設(shè)置一MCU控制電路，令MCU控制電路檢測BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路驅(qū)動電壓的驅(qū)動波形占空比，并根據(jù)該占空比的數(shù)值調(diào)整AC-DC拓?fù)潆娐窞锽UCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供的直流電壓方式，使得BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路對負(fù)載電壓要求降低，保證驅(qū)動電流的紋波在設(shè)計范圍內(nèi)不受負(fù)載電壓的影響。
【專利說明】驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及驅(qū)動電路領(lǐng)域，尤其涉及一種BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 采用BUCK拓?fù)潆娐纷鳛長ED背光驅(qū)動電路具有應(yīng)用簡單，成本低，安全可靠等優(yōu) 勢，但是BUCK拓?fù)潆娐返耐ㄓ眯暂^差。例如，驅(qū)動50V的LED燈串，BUCK拓?fù)潆娐返妮斎?電壓一般以55V左右為佳，若輸入電壓較低，則LED燈串存在差異時會出現(xiàn)驅(qū)動能力不足的 問題；若輸入電壓太高，則會存在電流紋波較大問題。可見BUCK電路對輸入電壓的波動范 圍要求較高，所以BUCK拓?fù)潆娐吩趹?yīng)用上存在較大的局限性。
[0003] 如圖1所示，BUCK拓?fù)潆娏骷y波調(diào)整電路包括：FLYBACK結(jié)構(gòu)的AC-DC拓?fù)潆娐?11和BUCK結(jié)構(gòu)LED驅(qū)動電路12兩部分。
[0004] 其中，F(xiàn)LYBACK結(jié)構(gòu)的AC-DC拓?fù)潆娐?1包括：用于控制AC-DC電壓轉(zhuǎn)換的反激 拓?fù)淇刂菩酒琔1，其用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳與場效應(yīng)管Q1的柵極連接，場效應(yīng)管 Q1的源極通過電阻R1接地，場效應(yīng)管Q1的漏極與變壓器T1的初級線圈一端連接，T1的初 級線圈另一端與整流電路輸出端連接，變壓器T1的次級線圈一端與二極管D2的正極連接， 二極管D2的負(fù)極連接至BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路輸入端，二極管D2的負(fù)極還通過電容C2接地， 變壓器T1的次級線圈另一端接地。光電耦合器U4的初級第三腳極接地，光電耦合器U4的 第四腳連接至反激拓?fù)淇刂菩酒琔1的FB管腳，該引腳起輸出負(fù)反饋作用，控制輸出穩(wěn)定直 流電壓。二極管D2的負(fù)極還通過電阻R2連接至光電耦合器U4次級第一腳，光電耦合器U4 次級第二腳與線性穩(wěn)壓源U5的陰極連接，線性穩(wěn)壓源U5的陽極接地，線性穩(wěn)壓源U5的參 考極連接至MCU控制電路，電阻R6與光電耦合器U4次級并聯(lián)，電阻R5與電容C3串聯(lián)后電 阻R5的一端連接至的光電耦合器U4次級第二腳，電容C3的一端通過電阻R4接地，電阻R4 的另外一端還與電阻R3連接，電阻R3的另外一端連接至二極管D2的負(fù)極。
[0005] BUCK結(jié)構(gòu)的LED驅(qū)動電路12包括：驅(qū)動負(fù)載，驅(qū)動負(fù)載的正極與AC-DC拓?fù)潆娐?的輸出端連接，驅(qū)動負(fù)載的負(fù)極通過線圈L2連接至場效應(yīng)管Q2的漏極，場效應(yīng)管Q2的源 極通過電阻R7接地，場效應(yīng)管Q2的源極還與BUCK芯片U2的ISEN管腳連接，ISEN腳檢測 并控制流過燈串負(fù)載的電流大小，實現(xiàn)恒定電流驅(qū)動LED燈串負(fù)載。場效應(yīng)管Q2的柵極連 接至BUCK芯片U2的用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳，場效應(yīng)管Q2的漏極還與二極管D3 的正極連接，二極管D3的負(fù)極連接至AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆?，在AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵?端和驅(qū)動負(fù)載的負(fù)極之間還連接有電容C4 ; BUCK電路輸出電流的紋波與輸入電壓的關(guān)系如下： 假設(shè)圖1中AC-DC輸出電壓為V1，LED燈串電壓為V2，M0S管Q2導(dǎo)通時加在電感L2兩 端的電壓為Von ;電感L2的伏微秒值為Et，根據(jù)對電感L2進(jìn)行磁平衡分析： 電感L2在M0S管Q2導(dǎo)通時的伏微秒值Et = Von*Ton (1) 電感L2在M0S管導(dǎo)通時加在電感L2兩端的電壓Von = V1-V2 (2) 電感L2導(dǎo)通時的紋波電流為

【權(quán)利要求】
1. 一種驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，包括:AC-DC拓?fù)潆娐泛?BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路，AC-DC拓?fù)潆娐窞锽UCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供直流電壓，其特征在于，在 AC-DC拓?fù)潆娐泛虰UCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路之間連接有MCU控制電路，MCU控制電路用于檢測 BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路驅(qū)動電壓的驅(qū)動波形占空比，并根據(jù)該占空比的數(shù)值調(diào)整AC-DC拓?fù)潆?路為BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供的直流電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述MCU控制電路包括：MCU控制芯片、與MCU控制芯片的占空比檢測管腳連接的電 阻R11、以及與MCU控制芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳連接的電阻R8,電阻R11的另外一端與BUCK 結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路的驅(qū)動波形輸出電壓連接，電阻R8的另外一端與AC-DC拓?fù)潆娐愤B接，用于 調(diào)整AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵鲋绷麟妷骸?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述AC-DC拓?fù)潆娐钒ǎ河糜诳刂艫C-DC電壓轉(zhuǎn)換的反激拓?fù)淇刂菩酒琔1，其用于 輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳與場效應(yīng)管Q1的柵極連接，場效應(yīng)管Q1的源極通過電阻R1 接地，場效應(yīng)管Q1的漏極與變壓器T1的初級線圈一端連接，T1的初級線圈另一端與整流 電路輸出端連接，變壓器T1的次級線圈一端與二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極連 接至BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路輸入端，二極管D2的負(fù)極還通過電容C2接地，變壓器T1的次級線 圈另一端接地，光電耦合器U4的初級第三腳接地，光電耦合器U4的次級第四腳連接至反激 拓?fù)淇刂菩酒琔1的FB管腳，二極管D2的負(fù)極還通過電阻R2連接至光電耦合器U4次級第 一腳，光電耦合器U4次級第二腳與線性穩(wěn)壓源U5的陰極連接，線性穩(wěn)壓源U5的陽極接地， 線性穩(wěn)壓源U5的參考極連接至MCU控制電路，電阻R6與光電耦合器U4次級并聯(lián)，電阻R5 與電容C3串聯(lián)后電阻R5的一端連接至的光電耦合器U4次級第二腳，電容C3的一端通過 電阻R4接地，電阻R4的另外一端還與電阻R3連接，電阻R3的另外一端連接至二極管D2 的負(fù)極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述線性穩(wěn)壓源U5的參考極基準(zhǔn)電壓為2. 5V。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述MCU控制電路包括：MCU控制芯片、與MCU控制芯片的占空比檢測管腳連接的電 阻R11、以及與MCU控制芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳連接的電阻R8,電阻R11的另外一端與BUCK 結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路的驅(qū)動波形輸出電壓連接，電阻R8的另外一端與AC-DC拓?fù)潆娐分芯€性穩(wěn)壓 源U5的參考極連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路包括：驅(qū)動負(fù)載，驅(qū)動負(fù)載的正極與AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆?連接，驅(qū)動負(fù)載的負(fù)極通過線圈L2連接至場效應(yīng)管Q2的漏極，場效應(yīng)管Q2的源極通過電 阻R7接地，場效應(yīng)管Q2的源極還與BUCK芯片U2的ISEN管腳連接，ISEN管腳檢測并控制 流過驅(qū)動負(fù)載的電流大小，實現(xiàn)恒定電流驅(qū)動負(fù)載，場效應(yīng)管Q2的柵極連接至BUCK芯片U2 的用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳，場效應(yīng)管Q2的漏極還與二極管D3的正極連接，二極 管D3的負(fù)極連接至AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆?，在AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆撕万?qū)動負(fù)載的負(fù) 極之間還連接有電容C4。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述MCU控制電路包括：MCU控制芯片、與MCU控制芯片的占空比檢測管腳連接的電 阻R11、以及與MCU控制芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳連接的電阻R8,電阻R11的另外一端與BUCK 結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路中BUCK芯片U2的用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳連接，電阻R8的另外一 端與AC-DC拓?fù)潆娐愤B接，用于調(diào)整AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵鲋绷麟妷骸?br> 8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述AC-DC拓?fù)潆娐钒ǎ河糜诳刂艫C-DC電壓轉(zhuǎn)換的反激拓?fù)淇刂菩酒琔1，其用于 輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳與場效應(yīng)管Q1的柵極連接，場效應(yīng)管Q1的源極通過電阻R1 接地，場效應(yīng)管Q1的漏極與變壓器T1的初級線圈一端連接，T1的初級線圈另一端與整流 電路輸出端連接，變壓器T1的次級線圈一端與二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極連 接至BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路輸入端，二極管D2的負(fù)極還通過電容C2接地，變壓器T1的次級線 圈另一端接地，光電耦合器U4的初級第三腳極接地，光電耦合器U4的第四腳連接至反激拓 撲控制芯片U1的FB管腳，二極管D2的負(fù)極還通過電阻R2連接至光電耦合器U4次級第一 腳，光電耦合器U4次級第二腳與線性穩(wěn)壓源U5的陰極連接，線性穩(wěn)壓源U5的陽極接地，線 性穩(wěn)壓源U5的參考極連接至MCU控制電路，電阻R6與光電耦合器U4次級并聯(lián)，電阻R5與 電容C3串聯(lián)后電阻R5的一端連接至的光電耦合器U4次級第二腳，電容C3的一端通過電 阻R4接地，電阻R4的另外一端還與電阻R3連接，電阻R3的另外一端連接至二極管D2的 負(fù)極； 所述BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路包括：驅(qū)動負(fù)載，驅(qū)動負(fù)載的正極與AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆?連接，驅(qū)動負(fù)載的負(fù)極通過線圈L2連接至場效應(yīng)管Q2的漏極，場效應(yīng)管Q2的源極通過電 阻R7接地，場效應(yīng)管Q2的源極還與BUCK芯片U2的ISEN管腳連接，ISEN管腳檢測并控制 流過燈串負(fù)載的電流大小，實現(xiàn)恒定電流驅(qū)動負(fù)載，場效應(yīng)管Q2的柵極連接至BUCK芯片U2 的用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳，場效應(yīng)管Q2的漏極還與二極管D3的正極連接，二極 管D3的負(fù)極連接至AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆?，在AC-DC拓?fù)潆娐返妮敵龆撕万?qū)動負(fù)載的負(fù) 極之間還連接有電容C4 ; 所述MCU控制電路包括:MCU控制芯片、與MCU控制芯片的占空比檢測管腳連接的電阻 R11、以及與MCU控制芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換管腳連接的電阻R8,電阻R11的另外一端與BUCK結(jié)構(gòu) 驅(qū)動電路中BUCK芯片U2的用于輸出驅(qū)動電壓的DRIVER管腳連接，電阻R8的另外一端與 AC-DC拓?fù)潆娐分芯€性穩(wěn)壓源U5的參考極連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào)整電路，其特征 在于，所述線性穩(wěn)壓源U5的參考極基準(zhǔn)電壓為2. 5V。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項所述的驅(qū)動電路中的BUCK拓?fù)渥赃m應(yīng)電流紋波調(diào) 整電路，其特征在于，當(dāng)所述驅(qū)動占空比為大于等于90%且小于等于95%時，AC-DC拓?fù)潆娐?為BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供的直流電壓不變，當(dāng)所述驅(qū)動占空比為大于95%時，AC-DC拓?fù)?電路升高其為BUCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供的直流電壓，當(dāng)所述驅(qū)動占空比為小于90%時，AC-DC 拓?fù)潆娐方档推錇锽UCK結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路提供的直流電壓。
【文檔編號】H02M3/335GK104270020SQ201410456446
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】黃曉東 申請人:康佳集團(tuán)股份有限公司