本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)電路領(lǐng)域，尤其涉及一種改善反復(fù)快速上下電環(huán)路響應(yīng)的補(bǔ)償電容鉗位電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的高功率因數(shù)LED驅(qū)動(dòng)芯片在使用時(shí)一般會(huì)在芯片外部接補(bǔ)償電容，以用于產(chǎn)生相對(duì)于AC頻率的低頻直流電壓并控制芯片輸出開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間。穩(wěn)定工作時(shí)，補(bǔ)償電容上的穩(wěn)態(tài)電壓由負(fù)載和輸入電壓等應(yīng)用條件確定。輸入電壓越低則補(bǔ)償電容上的電壓越高，從而使芯片輸出開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間增加以維持輸出LED負(fù)載的恒流效果。當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片在實(shí)際應(yīng)用中反復(fù)快速上下電時(shí)，由于輸入電壓迅速減小，補(bǔ)償電容上的電壓被抬升。之后在芯片供電電壓還未降到欠壓鎖定點(diǎn)之前又快速上電，此時(shí)由于補(bǔ)償電容上的電壓已被抬高，輸出將出現(xiàn)過沖。如此反復(fù)快速上下電將導(dǎo)致補(bǔ)償電容過高，輸出出現(xiàn)過沖，直到環(huán)路響應(yīng)緩慢調(diào)整到穩(wěn)態(tài)。

對(duì)此，本領(lǐng)域設(shè)計(jì)了如圖1所示的補(bǔ)償電容鉗位電路。在該電路中，跨導(dǎo)模塊GM′根據(jù)芯片內(nèi)部設(shè)定的基準(zhǔn)電壓vref1′與芯片輸出電流反饋信號(hào)Io_fb′調(diào)整補(bǔ)償電容Ccomp′的電壓comp′；遲滯比較器將當(dāng)前補(bǔ)償電容Ccomp′上的電壓comp′與一基準(zhǔn)電壓vref′比較，并輸出鉗位信號(hào)clamp′。當(dāng)comp′高于vref′時(shí)，clamp′為高電平，驅(qū)動(dòng)MOS管M1′導(dǎo)通，下拉補(bǔ)償電容Ccomp′；當(dāng)comp′低于vref′時(shí)，clamp′為低電平，驅(qū)動(dòng)M1′關(guān)斷，由GM′自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償電容Ccomp′上的電壓comp′。

可見，現(xiàn)有的補(bǔ)償電容鉗位電路將補(bǔ)償電容Ccomp′上的電壓comp′鉗位在基準(zhǔn)電壓vref′處。該基準(zhǔn)電壓vref′如果設(shè)置得過低則影響正常工作時(shí)補(bǔ)償電容Ccomp′的電壓范圍。為了不影響補(bǔ)償電容Ccomp′正常工作時(shí)的電壓范圍，往往會(huì)將基準(zhǔn)電壓vref′設(shè)置得較高，然而，如果設(shè)置得過高則會(huì)使電路從補(bǔ)償電容鉗位狀態(tài)經(jīng)環(huán)路響應(yīng)調(diào)整到穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致芯片輸出長(zhǎng)時(shí)間處于過沖狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種改善反復(fù)快速上下電環(huán)路響應(yīng)的補(bǔ)償電容鉗位電路，其能夠自適應(yīng)將補(bǔ)償電容的電壓鉗位在開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電容電壓，從而在不影響補(bǔ)償電容正常工作電壓范圍的前提下，盡量減小從補(bǔ)償電容鉗位狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)的環(huán)路響應(yīng)調(diào)整所需的時(shí)間，避免輸出處于長(zhǎng)時(shí)間過沖狀態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種改善反復(fù)快速上下電環(huán)路響應(yīng)的補(bǔ)償電容鉗位電路，用于對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片外接的補(bǔ)償電容進(jìn)行鉗位，包括一補(bǔ)償電容充電模塊、一補(bǔ)償電容鉗位模塊及一鉗位使能模塊，所述鉗位使能模塊根據(jù)一開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)使能所述補(bǔ)償電容鉗位模塊對(duì)所述補(bǔ)償電容的電壓進(jìn)行鉗位。

進(jìn)一步地，所述鉗位使能模塊包括：

一電流源，其輸入端連接一電源；

一斜坡電容，其正極板連接所述電流源的輸出端，負(fù)極板接地；

一斜坡電容復(fù)位NMOS管，其漏極連接所述斜坡電容的正極板，源極接地，柵極連接一芯片輸出開關(guān)關(guān)斷信號(hào)端；

一比較器，其正向輸入端連接所述斜坡電容的正極板，負(fù)向輸入端連接所述補(bǔ)償電容的正極板；

一或非門，其第一輸入端連接所述比較器的輸出端，第二輸入端連接一開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)端，以接收所述開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)；以及

一RS觸發(fā)器，其置位端連接所述或非門的輸出端，復(fù)位端連接一芯片輸出開關(guān)導(dǎo)通信號(hào)端，輸出端連接所述補(bǔ)償電容鉗位模塊。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償電容充電模塊包括一跨導(dǎo)模塊，其正輸入端連接一基準(zhǔn)電壓端，負(fù)輸入端連接一芯片輸出電流反饋端，輸出端連接所述補(bǔ)償電容的正極板。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償電容鉗位模塊包括一鉗位NMOS管和一鉗位限流電阻，所述鉗位NMOS管的漏極通過所述鉗位限流電阻連接所述補(bǔ)償電容的正極板，源極接地，柵極連接所述RS觸發(fā)器的輸出端。

通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

由于芯片的開關(guān)最大導(dǎo)通對(duì)應(yīng)一補(bǔ)償電容的電壓值，對(duì)補(bǔ)償電容電壓的鉗位值不能低于該電壓，否則芯片的導(dǎo)通時(shí)間便達(dá)不到芯片的最大導(dǎo)通時(shí)間，同時(shí)若對(duì)補(bǔ)償電容電壓的鉗位值過高時(shí)，從補(bǔ)償電容鉗位狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)的環(huán)路響應(yīng)調(diào)整所需的時(shí)間較長(zhǎng)，因此，本發(fā)明通過增設(shè)鉗位使能模塊，其可以根據(jù)開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)使能補(bǔ)償電容鉗位模塊對(duì)補(bǔ)償電容的電壓進(jìn)行鉗位，因而能夠自適應(yīng)將補(bǔ)償電容的電壓鉗位在開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間所對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電容電壓，從而在不影響補(bǔ)償電容正常工作電壓范圍的前提下，盡量減小電路從補(bǔ)償電容鉗位狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)的環(huán)路響應(yīng)調(diào)整所需的時(shí)間，避免輸出處于長(zhǎng)時(shí)間過沖狀態(tài)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有補(bǔ)償電容鉗位電路的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種改善反復(fù)快速上下電環(huán)路響應(yīng)的補(bǔ)償電容鉗位電路的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的波形對(duì)應(yīng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。

本發(fā)明的改善反復(fù)快速上下電環(huán)路響應(yīng)的補(bǔ)償電容鉗位電路用于對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片外接的補(bǔ)償電容進(jìn)行鉗位，如圖2所示，其包括補(bǔ)償電容充電模塊1、補(bǔ)償電容鉗位模塊2及鉗位使能模塊3。其中，補(bǔ)償電容充電模塊1包括跨導(dǎo)模塊GM；補(bǔ)償電容鉗位模塊2包括鉗位NMOS管M1和鉗位限流電阻R0；鉗位使能模塊3包括比較器、電流源I0、或非門NOR、RS觸發(fā)器、補(bǔ)償電容Ccomp、斜坡電容Cramp以及斜坡電容復(fù)位NMOS管M2。

在本實(shí)施例中，上述跨導(dǎo)模塊GM的正向輸入端與一基準(zhǔn)電壓端相連以接收一基準(zhǔn)電壓vref1，負(fù)向輸入端與芯片輸出電流反饋端相連以接收一芯片輸出電流反饋信號(hào)Io_fb，輸出端與補(bǔ)償電容Ccomp的正極板相連，以輸出電壓comp。

上述比較器的正向輸入端與斜坡電容Cramp的正極板相連以接收斜坡電容電壓vramp，負(fù)向輸入端與補(bǔ)償電容Ccomp的正極板相連以接收補(bǔ)償電容電壓comp，其輸出端輸出一關(guān)斷信號(hào)ton。

上述電流源I0的輸入端連接電源VDD，輸出端與斜坡電容Cramp的正極板相連。

上述或非門NOR，其第一輸入端與比較器的輸出端相連，其第二輸入端與一開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)端相連，以接收一開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)tonmaxb(開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間是芯片的基本參數(shù)，其值不同芯片會(huì)有所差異)，其輸出端與RS觸發(fā)器的置位端相連。

上述RS觸發(fā)器，其復(fù)位端與一芯片輸出開關(guān)導(dǎo)通信號(hào)端相連，以接收一芯片輸出開關(guān)導(dǎo)通信號(hào)swon，其置位端與或非門NOR的輸出端相連，其輸出端與鉗位NMOS管M1的柵極相連以輸出一鉗位使能信號(hào)clamp。

上述斜坡電容Cramp，其負(fù)極板接地，正極板與比較器正向輸入端相連。

上述鉗位NMOS管M1，其源極接地，漏極與鉗位限流電阻R0相連，柵極與RS觸發(fā)器的輸出端相連。

上述鉗位限流電阻R0的一端與鉗位NMOS管M1的漏極相連，另一端與補(bǔ)償電容Ccomp的正極板相連。

上述斜坡電容復(fù)位NMOS管M2，其漏極與斜坡電容Cramp的正極板相連，負(fù)極板接地，柵極與一芯片輸出開關(guān)關(guān)斷信號(hào)端相連，以接收一芯片輸出開關(guān)關(guān)斷信號(hào)swoff。

下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的工作原理：

如圖2和圖3所示，LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出開關(guān)導(dǎo)通期間，swon為高電平，swoff為低電平，M2關(guān)斷，電流源I0對(duì)斜坡電容Cramp充電，vramp按固定斜率緩慢上升。當(dāng)vramp到達(dá)補(bǔ)償電容Ccomp的電壓comp時(shí)，比較器輸出的關(guān)斷信號(hào)ton為高電平，使能LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出開關(guān)關(guān)斷，則swon翻轉(zhuǎn)為低電平，swoff翻轉(zhuǎn)為高電平，M2導(dǎo)通，vramp被M2迅速下拉復(fù)位等待LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出開關(guān)下次重新打開，此時(shí)鉗位信號(hào)clamp＝0。如果補(bǔ)償電容Ccomp的電壓comp持續(xù)上升過高，在LED驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部設(shè)定的開關(guān)最大導(dǎo)通時(shí)間截止時(shí)(即最大開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間信號(hào)tonmaxb翻轉(zhuǎn)為低電平脈沖，且LED驅(qū)動(dòng)芯片輸出開關(guān)關(guān)斷時(shí))，vramp依然無(wú)法達(dá)到電壓comp，則ton持續(xù)低電平，此時(shí)或非門NOR輸出為高，RS觸發(fā)器置位，鉗位信號(hào)clamp＝1，使能過M1對(duì)補(bǔ)償電容Ccomp進(jìn)行下拉鉗位。因此補(bǔ)償電容Ccomp最終的鉗位電壓固定在最大導(dǎo)通時(shí)間所對(duì)應(yīng)的comp電壓處。從而在不影響補(bǔ)償電容正常工作電壓范圍的前提下，盡量減小電路從補(bǔ)償電容鉗位狀態(tài)到穩(wěn)態(tài)的環(huán)路響應(yīng)調(diào)整所需的時(shí)間，避免輸出處于長(zhǎng)時(shí)間過沖狀態(tài)。

以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。