三引脚临界模式led驱动芯片的过零电流检测电路及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及供电电路，具体涉及一种过零电流检测电路，尤其适用于三引脚临界 模式LED驱动芯片的过零电流检测电路。
【背景技术】
[0002] LED驱动芯片的功能是为LED负载提供恒定的电流，由于精度高和效率高的优点， 临界电流控制模式被常用于开环的输出恒流控制。在临界模式中，负载的平均电流Iavg由 以下公式决定：
[0003]
[0004] 其中，Ipk是电感的峰值电流，Ivy是电感的谷底电流。为了精确控制Iavg，在临 界模式中，Ivy被设置为〇。由此可得：
[0005]
[0006] 因此，如何精确检测Ipk和电感电流过零点就成为了临界模式中恒流输出的关 键。
【发明内容】
[0007] 为解决上述问题，本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的峰值电流检测 电路，以克服现有技术的缺陷。
[0008] 本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路，结构如下： 第一M0S管MN1的源极与第一电阻R1的一端连接，漏极与第一电流源II的一端连接，栅极 与第二M0S管丽2的栅极连接，栅极还与漏极相连；第二M0S管丽2的源极与第二电阻R2 的一端连接，漏极与第二电流源12的一端连接；漏极还与第一反相器INV1连接后，输出电 感电流过零信号Z⑶；第五M0S管MP5的源极与VCC端连接，漏极与第二M0S管丽2的漏极 连接，源极接外部信号;第六M0S管MN6的源极与CS端连接，漏极与M0S管驱动电路E连 接，栅极接外部信号Rn_shunt;电阻Rn-端与第六M0S管MN6的漏极连接，另一端与CS端 连接；第一电阻R1的另一端与CS端连接，第二电阻R2的另一端与第六M0S管MN6的漏极 连接，第一电流源I1和第二电流源12的另一端都与VCC端连接。
[0009] 本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路，还具有这样 的结构：第一M0S管、第二M0S管和第六M0S管是N型M0S管；第五M0S管是P型M0S管。
[0010] 本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路，还具有这样 的结构：第一电阻R1和第二电阻R2具有相同的电阻值。
[0011] 本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路，还具有这样 的结构：第一M0S管丽1和第二M0S管丽2具有相同的尺寸和数目。
[0012] 本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路，还具有这样 的结构：第一电流源II和第二电流源12的比值大于1。
[0013] 另外，本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片包括：低压供电电路A、峰值 电流检测电路B、比较器C、逻辑控制电路D、M0S管驱动电路E、过零电流检测电路F和M0S 管M，且具有VCC端、DRN端和CS端；低压供电电路A从DRN端输入高压，输出低压至VCC 端给芯片内部的供电；峰值电流检测电路B检测并计算电感的峰值电流，并输出峰值电流 代表电压；电压比较器C比较输出峰值电流代表电压和峰值电流检测设定电压并输出峰值 电流到达信号；过零电流检测电路F探测电感电流过零点并输出电感电流过零信号；逻辑 控制电路D输入信号峰值电流到达信号和电感电流过零信号并通过M0S管驱动电路E控制 M0S管M的开关状态；逻辑控制电路E还通过输出信号来控制低压供电电路A的工作状态。
[0014] 进一步，本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片，还具有这样的特征：逻辑 控制电路E还通过输出逻辑控制信号来控制低压供电电路A的工作状态。
[0015] 进一步，本发明提供一种三引脚临界模式LED驱动芯片，还具有这样的特征：M0S 管驱动电路E结构为，第三M0S管丽3的源极与过零电流检测电路F连接；M0S管M的栅极 与第三M0S管丽3的漏极和第四M0S管MP4的漏极连接，源极与CS端连接，漏极与DRN端连 接。M0S管M的栅极和漏极之间还有寄生电容Cgd;第二反相器INV2 -端与逻辑控制电路 D连接，输入逻辑控制电路的输出信号，另一端与第三M0S管丽3的栅极和第四M0S管MP4 的栅极连接；第四M0S管MP4的源极与VCC端连接。
[0016] 本发明还提供一种恒流LED驱动电路包括：整流桥、第一电容C1、电感Ll、LED负 载、如权利要求2或3所述的三引脚临界模式LED驱动芯片、第二电容C2、电流检测电阻 Rcs、续流二极管D5和第三电容C3 ;交流输入经整流桥后经输入第一电容C1滤波后，产生 一直流电压给LED负载供电；电感L1 一端连接LED负载的负端，另一端连接驱动芯片的 DRN端；第二电容C2 -端与VCC端连接，另一端接地；电流检测电阻Res-端与CS端连接， 另一端接地；第三电容C3和续流二极管D5都与LED负载并联。
【附图说明】
[0017] 图1是一种恒流LED驱动电路。
[0018] 图2是三引脚临界模式LED驱动芯片的电路图。
[0019] 图3是三引脚临界模式LED驱动芯片的过零电流检测电路。
[0020] 图4是恒流LED驱动电路从导通到关断时的波形图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0022] 图1是一种恒流LED驱动电路。
[0023] 如图1所示，一种恒流LED驱动电路包括：整流桥、第一电容C1、电感L1、LED负载、 三引脚临界模式LED驱动芯片、第二电容C2、电流检测电阻Res、续流二极管D5和第三电容 C3〇
[0024] 交流输入经整流桥后经输入第一电容Cl滤波后，产生一直流电压VDCIN给LED负 载供电。整流桥由四个二极管D1、D2、D3和D4组成。电感L1 一端连接LED负载的负端， 另一端连接驱动芯片的DRN端。第二电容C2为储能电容，一端与VCC端连接，另一端接地。 电流检测电阻Res-端与CS端连接，另一端接地。第三电容C3和续流二极管D5都与LED 负载并联。第三电容C3就是输出电容。
[0025] 图2是三引脚临界模式LED驱动芯片的电路图。
[0026] 如图2所示，三引脚临界模式LED驱动芯片包括：峰值电流检测电路B、低压供电 电路A、比较器C、逻辑控制电路D、M0S管驱动电路E、过零电流检测电路F和M0S管M，且具 有VCC端、DRN端和CS端。
[0027] 低压供电电路A从DRN端输入高压，输出低压至VCC端并储能于第二电容C2给芯 片内部的供电。
[0028] 峰值电流检测电路B检测并计算电感L1的峰值电流，并输出峰值电流代表电压 VA。电压比较器C比较输出峰值电流代表电压VA和峰值电流检测设定电压Vref_pk，并输 出峰值电流到达信号Vpk。过零电流检测电路F探测电感电流过零点并输出电感电流过零 信号ZCD。
[0029] 逻辑控制电路D输入信号峰值电流到达信号Vpk和电感电流过零信号ZCD，并通过 M0S管驱动电路E控制M0S管M的开关状态，以达到恒流输出的目的。逻辑控制电路E还通 过输出信号来控制低压供电电路A的工作状态。
[0030] 逻辑控制电路E还通过输出逻辑控制信号PWM_0N来控制低压供电电路A的工作 状态。
[0031] 图3是三引脚临界模式LED驱动芯片的峰值电流检测电路图。
[0032] 过零电流检测电路F结构如下：
[0033] 第一M0S管丽1的源极与第一电阻R1的一端连接，漏极与第一电流源II的一端 连接，栅极与第二M0S管MN2的栅极连接，栅极还与漏极相连。
[0034] 第二M0S管丽2的源极与第二电阻R2的一端连接，漏极与第二电流源12的一端 连接。漏极还与第一反相器INV1连接后，输出电感电流过零信号Z⑶。
[0035] 第五M0S管MP5的源极与VCC端连接，漏极与第二M0S管丽2的漏极连接，源极接 外部信号PU。
[0036] 第六M0S管MN6的源极与CS端连接，漏极与M0S管驱动电路E连接，栅极接外部 信号Rn_shunt〇
[0037] 电阻Rn-端与第六M0S管MN6的漏极连接，另一端与CS端连接。
[0038] 第一电阻R1的另一端与CS端连接，第二电阻R2的另一端与第六M0S管MN6的漏 极连接，第一电流源II和第二电流源12的另一端都与VCC端连接。
[0039]M0S管驱动电路E结构如下：
[0040] 第三M0S管丽3的源极与过零电流检测电路F连接，也就是与第六M0S管MN6的 漏极连接。
[0041 ]M0S管M的栅极与第三M0S管丽3的