流源電路16的輸入電壓與第三基準電壓源的電壓進行比較,二者之間的誤差經(jīng)平均電流環(huán)放大后,平均電流環(huán)輸出(也即為誤差放大電路13的輸出)為一疊加了兩倍交流電網(wǎng)頻率的低頻紋波和高頻開關(guān)紋波的直流電平。導(dǎo)通時間控制電路14根據(jù)平均電流環(huán)輸出的直流電平調(diào)制出一個相應(yīng)的導(dǎo)通時間Ton作為第一時間預(yù)設(shè)值,當(dāng)開關(guān)電路11的導(dǎo)通時長達到Ton時,導(dǎo)通時間控制電路14產(chǎn)生一關(guān)斷控制信號來關(guān)斷開關(guān)電路11,之后根據(jù)關(guān)斷時間控制電路15設(shè)定的第二時間預(yù)設(shè)值產(chǎn)生一開啟控制信號來開啟開關(guān)電路11,如此反復(fù),形成一開關(guān)調(diào)制信號來控制開關(guān)電路11的通斷。通過設(shè)定第二時間預(yù)設(shè)值Toff為固定值,選擇合適的電感LI,使得系統(tǒng)工作在斷續(xù)工作模式下,假設(shè)整流橋電路2輸出的電壓的瞬時值為Uin (t),其為正弦半波信號,輸出電壓為Vout,每個開關(guān)周期流過電感LI的峰值電流為Ip (t),根據(jù)斷續(xù)工作模式的伏秒特性有:
[0032](Uin(t)-Vout) XTon=Ll X Ip (t) (3)
[0033]又假設(shè)流過開關(guān)電路11的電流在每個開關(guān)周期內(nèi)的平均值為Im⑴,占空比為D,開關(guān)周期為T,則在斷續(xù)模式下,輸入平均電流的大小為:
[0034]Im(t) =1/2 X Ip (t) XD=l/2 X Ip (t) X Ton/T (4)
[0035]結(jié)合式(3)和式(4)可知:
[0036]Im(t)=l/2XIp(t) XD=1/2X (TonXTon/Ll/T) X (Uin(t)-Vout) (5)
[0037]由式(5)可知,由于Ton、T和LI都是固定量,因此流過開關(guān)電路11的平均值為一與Uin(t)相差一個固定量的同頻同相信號,從而實現(xiàn)了高功率因數(shù)。
[0038]圖3示出了圖2的電路。
[0039]具體地,開關(guān)電路11可以包括:N型的第一 MOS管Ql,第一 MOS管Ql的漏極作為開關(guān)電路11的輸入端,第一 MOS管Ql的源極作為開關(guān)電路11的輸出端,第一 MOS管Ql的柵極連接脈沖信號生成電路12。
[0040]具體地,脈沖信號生成電路12可以包括:N型的第五MOS管Q5、N型的第六MOS管Q6、第一反相器U7、RS觸發(fā)器U6。其中,第五MOS管Q5的漏極連接直流電VCC,第五MOS管Q5的源極連接第六MOS管Q6的漏極并連接開關(guān)電路11,第六MOS管Q6的源極接等電勢信號地SGND ;第六MOS管Q6的柵極連接第一反相器U7的輸出端,第一反相器U7的輸入端連接第五MOS管Q5的柵極,并連接RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q ;RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q同時連接關(guān)斷時間控制電路15和導(dǎo)通時間控制電路14 ;RS觸發(fā)器U6的S引腳連接關(guān)斷時間控制電路15 ;RS觸發(fā)器U6的R引腳連接導(dǎo)通時間控制電路14。
[0041]具體地,誤差放大電路13可以包括:第一誤差放大器U3和第三基準電壓源131。其中,第三基準電壓源131連接第一誤差放大器U3的正輸入端,第一誤差放大器U3的負輸入端連接第一電容Cl的第一端,第一誤差放大器U3的輸出端連接導(dǎo)通時間控制電路及第二電容C2的第一端。
[0042]具體地,導(dǎo)通時間控制電路14可以包括:第一比較器U5、第一電流源Al、第二反相器U4、N型的第四MOS管Q4、P型的第三MOS管Q3、第三電容C3。其中,第二反相器U4的輸入端連接脈沖信號生成電路12,具體是連接脈沖信號生成電路12中RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q,第二反相器U4的輸出端連接第四MOS管Q4的柵極;第四MOS管Q4的源極與第三電容C3的第一端共同連接等電勢信號地,第四MOS管Q4的漏極連接第三電容C3的第二端、第一比較器U5的負輸入端、及第三MOS管Q3的漏極,第三MOS管Q3的源極連接第一電流源Al的輸出端;第一比較器U5的正輸入端連接誤差放大電路13,第一比較器U5的輸出端連接脈沖信號生成電路12,具體地是連接RS觸發(fā)器U6的R引腳。
[0043]具體地,關(guān)斷時間控制電路15可以包括:第二比較器U2、第二基準電壓源151、第二電流源A2、N型的第八MOS管Q8、P型的第七MOS管Q7、第四電容C4。其中,第八MOS管Q8的柵極連接脈沖信號生成電路12,具體是連接脈沖信號生成電路12中RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q,第八MOS管Q8的源極與第四電容C4的第一端共同連接等電勢信號地SGND,第八MOS管Q8的漏極連接第四電容C4的第二端、第二比較器U2的負輸入端、及第七MOS管Q7的漏極;第七MOS管Q7的源極連接第二電流源A2的輸出端,第七MOS管Q7的柵極連接第八MOS管Q8的柵極;第二比較器U2的正輸入端連接第二基準電壓源151,第二比較器U2的輸出端連接脈沖信號生成電路12,具體是連接RS觸發(fā)器U6的S引腳。
[0044]具體地,恒流源電路16可以包括:第一基準電壓源161、第二誤差放大器U1、N型的第二 MOS管Q2、第一電阻R1。其中,第二誤差放大器Ul的正輸入端連接第一基準電壓源161,第二誤差放大器Ul的負輸入端連接第二 MOS管Q2的源極,第二 MOS管Q2的源極連接第一電阻Rl的第一端,第一電阻Rl的第二端作為恒流源電路16的第二端,第二 MOS管Q2的漏極作為恒流源電路16的第一端,第二 MOS管Q2的柵極連接第二誤差放大器Ul的輸出端。
[0045]以下詳細說明圖3所示電路的工作原理:
[0046]首先,在RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出為高電平時,第一 MOS管Ql導(dǎo)通,RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出的高電平反饋給第二反相器U4,第二反相器U4輸出為低電平,使得第三MOS管Q3導(dǎo)通而第四MOS管Q4截止,第一電流源Al向第三電容C3充電,而在第三電容C3的第二端的電壓小于誤差放大電路13輸出的直流電平Vcomp時,第一比較器U5輸出高電平,即RS觸發(fā)器U6的R引腳為高電平;同時,RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出的高電平反饋給第八MOS管Q8的柵極,使得第八MOS管Q8導(dǎo)通而第七MOS管Q7截止,第二比較器U2的負輸入端為低電平,第二比較器U2的輸出為高電平,即RS觸發(fā)器U6的S引腳為高電平,由于此時RS觸發(fā)器U6的R引腳也為高電平,因此RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q保持當(dāng)前的高電平輸出,以維持第一 MOS管Ql的導(dǎo)通。
[0047]之后,隨著第三電容C3的第二端的充電電壓不斷增加,當(dāng)其大于誤差放大電路13輸出的直流電平Vcomp時,第一比較器U5輸出低電平,使得RS觸發(fā)器U6的R引腳跳變?yōu)榈碗娖?,由于此時RS觸發(fā)器U6的S引腳為高電平,因此RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q跳變?yōu)榈碗娖?,使得第六MOS管Q6導(dǎo)通而第五MOS管Q5截止,進而關(guān)斷第一 MOS管Ql。
[0048]之后,在第一 MOS管Ql關(guān)斷期間,RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出的低電平反饋給第二反相器U4的輸入端,使得第二反相器U4的輸出端為高電平,第四MOS管Q4導(dǎo)通而第三MOS管Q3截止,進而使得第一比較器U5的輸出為高電平,即RS觸發(fā)器U6的R引腳為高電平,由于此時RS觸發(fā)器U6的S引腳為高電平,因此RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q保持當(dāng)前的低電平輸出,以維持第一 MOS管Ql的關(guān)斷;同時,RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出的低電平反饋給第八MOS管Q8的柵極,使得第八MOS管Q8截止而第七MOS管Q7導(dǎo)通,第四電容C4開始充電,當(dāng)?shù)谒碾娙軨4的第二端的電壓大于第二基準電壓源151時,第二比較器U2輸出低電平,即RS觸發(fā)器U6的S引腳為低電平,而此時RS觸發(fā)器U6的R引腳為高電平,因此RS觸發(fā)器U6的同相位輸出引腳Q輸出高電平,使得第一 MOS管QI恢復(fù)導(dǎo)通,如此反復(fù),實現(xiàn)開關(guān)電路的通斷控制,關(guān)斷時間控制電路15設(shè)定固定的關(guān)斷時間,通過選擇合適的電感LI,使得系統(tǒng)工作在斷續(xù)模式下。
[0049]誤差放大電路13通過對恒流源電路的第一端電壓(也即是第二 MOS管Q2的源極電壓)進行取樣,將取樣電壓與第三基準電壓源的電壓進行比較,并對兩者進行誤差放大后,輸出到導(dǎo)通時間控制電路14,而后通過控制開關(guān)電路11的通斷,調(diào)整恒流源電路16的第一端電壓,也即是調(diào)整第二 MOS管Q2的源極-漏極之間的電壓,使恒流源電路16工作在正常的恒流狀態(tài),進而使得輸入LED負載的電流保持恒定。
[0050]圖4示出了本發(fā)明第二實施例提供的高功率因數(shù)恒流控制電路的結(jié)構(gòu),為了便于說明,僅不出了與本發(fā)明第二實施例相關(guān)的部分。
[0051]與第一實施例不同,該高功率因數(shù)恒流控制電路還包括第二電阻R2和第三電阻R3,第二電阻R2