CN113473671A - 用于恒流型驱动电路的控制电路及恒流型驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于恒流型驱动电路的控制电路及恒流型驱动电路。该控制电路具体可通过获取恒流型驱动电路的输出信息并结合基准信息，以根据恒流型驱动电路其当前的负载所对应的输出状况，判断***进入或退出快速驱动模式的各个节点，因此能够适用于各种不同的应用场景，有针对性的判断出***进入/退出快速启动的时间节点。相比于现有技术中在固定时间内执行快充，本发明提供的方案可以有效避免不同的应用中容易出现过冲或者启动加快不够的问题。

Description

用于恒流型驱动电路的控制电路及恒流型驱动电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种用于恒流型驱动电路的控制电路及恒流型驱动电路。

背景技术

在目前的调光或者类似调光功能的电源应用中，通常要求输出电流幅值变化量不能太大，为此一般都需要在输出端增加一个较大的输出电容，而正是由于输出电容较大，使得从***上电到恒流之间的时间长、启动慢。这对于多灯并联的应用中，则还可能会出现灯泡不是同时亮起，而是先后亮起的现象。特别是在有调光的应用中，低占空比对输出电容充电更慢，启动所需时间更长，在多灯并联的应用中灯泡先后亮起的间隔时间也更长。

针对以上情况，目前一般采用快速启动技术。即，在***上电后的固定时间内加速对输出电容的充电，固定时间结束之后则恢复正常的环路控制。然而，目前所采用的快速启动技术，由于是固定时间内快启，此时对于不同的应用、不同的输入和输出条件则会出现不同程度的现象发生。特别是满载和高压输入时，可能出现过冲，甚至过冲特别大的情况；以及，有些情况下，输入高低压或者调光深度较大时，又会出现启动加快不够的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于恒流型驱动电路的控制电路，以解决现有的快速启动技术中容易出现过冲或者启动加快不够的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于恒流型驱动电路的控制电路，包括：

输出信息检测模块，耦接所述恒流型驱动电路的输出端，用于检测所述恒流型驱动电路的输出端的输出信息；

基准信息产生模块，耦接所述恒流型驱动电路的输出电流采样端，根据采样到的所述恒流型驱动电路的峰值输出电流，产生基准信息；

快速启动信号产生模块，其输入端耦接所述输出信息检测模块和所述基准信息产生模块的输出端，用于接收所述输出信息和所述基准信息，并产生快速启动信号，所述快速启动信号用于提示进入快速启动阶段或未进入快速启动阶段；

控制信号产生模块，其输入端耦接所述快速启动信号产生模块的输出端，用于接收所述快速启动信号，根据所述快速启动信号产生控制信号，所述控制信号用于控制所述恒流型驱动电路的功率开关管以驱动负载。

可选的，所述输出信息检测模块为电感的退磁检测模块，以用于检测恒流型驱动电路中的电感的退磁时间。

可选的，所述基准信息为一个基准时间，所述基准时间为利用设定的基准电流对一个基准计时电容充电直至电容节点的电压抵达至恒流型驱动电路的采样峰值电压所需的时间；其中，在退磁时间的终点晚于基准时间的终点时，则所述快速启动信号产生模块持续产生进入快速启动的信号；以及，在退磁时间的终点提前至基准时间的终点之前，则所述快速启动信号产生模块翻转快速启动信号的电平值，并在退磁时间的终点时刻退出快速启动阶段。

可选的，所述快速启动信号产生模块包括：

与门，所述与门的两个输入端分别耦接所述输出信息检测模块的输出端和所述基准信息产生模块的输出端；

锁存器，其输入端耦接所述与门的输出端，所述锁存器的输出端输出所述快速启动信号。

可选的，所述基准信息产生模块包括：

基准电流源，所述基准电流源耦接基准电阻，以用于根据所述基准电阻产生对应的基准电流，以及所述基准电流源的输出端耦接一个基准计时电，用于对所述基准计时电容充电；

采样保持电路，其输入端耦接恒流型驱动电路的采样端，以用于产生采样峰值输出电流；

第一比较器，所述第一比较器的负端耦接所述基准计时电容所对应的电容节点，所述第一比较器的正端耦接所述采样保持电路的输出端，并输出比较信息；

反相器，其输入端耦接所述第一比较器的输出端，以将所述第一比较器的比较信息反相后输出；以及，

或非门，所述或非门的第一输入端耦接所述反相器的输出端，所述或非门的第二输入端用于接收所述控制电路当前的控制信号，以用于输出所述基准信息。

可选的，所述基准信息产生模块还包括开关管，所述开关管的源极耦接所述基准计时电容的电容节点，所述开关管的漏极接地，所述开关管的栅极耦接至所述控制信号产生模块的输出端以接收控制信号。

可选的，所述控制信号产生模块用于接收所述快速启动信号和一个调光或调速信号，其中在接收到的快速启动信号提示进入快速启动时，产生的一个恒流基准电压以100％占空比输出；以及，在接收到的快速启动信号提示退出快速启动时，产生的恒流基准电压的输出占空比值则根据调光或调速信号对应的占空比输出。

可选的，所述控制信号产生模块包括：

恒流基准电压产生模块，其输入端用于接收参考电压和调光或调速信号，并产生恒流基准电压；

采样算法模块，其输入端耦接恒流型驱动电路的输出电流采样端，以用于产生采样输出电流；

环路控制电路，耦接所述恒流基准电压产生模块的输出端和所述采样算法模块的输出端；以及，

开关导通时间调制器，其输入端耦接所述环路控制电路的输出端，并且根据所述环路控制电路的输出信息调制生成开关周期内的开关导通时间。

可选的，所述恒流基准电压产生模块还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动的信号时，产生的恒流基准电压持续以高电平输出；以及，在接收到退出快速启动的信号时，产生的恒流基准电压的输出值则根据所述调光信号对应输出。

可选的，所述恒流基准电压产生模块包括：

第一反相器，所述第一反相器的输入端用于接收所述快速启动信号，其中进入快速启动信号为低电平，退出快速启动信号为高电平；

或门，其第一输入端用于接收所述调光信号，所述或门的第二输入端耦接所述第一反相器的输出端，以及所述或门的输出端耦接一第一开关，以控制所述第一开关的导通或关断；

第二反相器，其输入端耦接所述或门的输出端，所述第二反相器的输出端耦接一第二开关，以控制所述第二开关的导通或关断；

其中，所述第一开关的两端分别耦接参考电压的输入端和恒流基准电压产生模块的输出端，以及所述第二开关的两端分别为接地端和所述恒流基准电压产生模块的输出端。

可选的，所述采样算法模块还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动的信号时，则产生的采样输出电流所对应的采样输出电压为低电平。

可选的，所述环路控制电路还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动的信号时所述环路控制电路输出第一信号，在接收到退出快速启动的信号时所述环路控制电路输出第二信号；以及，所述开关导通时间调制器根据所述第一信号调制生成的开关周期内的开关导通时间大于根据所述第二信号调整生成的开关周期内的开关导通时间。

可选的，所述环路控制电路包括：

误差放大器，所述误差放大器的正端用于接收所述恒流基准电压，所述误差放大器的负端用于接收采样输出电流所对应的采样输出电压，所述误差放大器的输出端耦接至一输出节点；

滤波电容，所述滤波电容的第一端耦接至所述输出节点，所述滤波电容的第二端接地；

比较器电路，其输入端耦接至所述输出节点，其输出端耦接至所述开关导通时间调制器的输入端。

可选的，所述误差放大器还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动信号时，使所述误差放大器的等效增益增大或者使所述滤波电容的等效电容变小，以使所述输出节点的变化速度加快，并经由所述比较器电路输出所述第一信号。

可选的，所述开关导通时间调制器还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动信号时，使生成的开关周期内的开关导通时间增大或者开关关断时间变小。

本发明的又一目的在于提供一种恒流型驱动电路，包括主级电路及如上所述的控制电路。其中，所述主级电路为BUCK电路或者Boost电路。

在本发明提供的恒流型驱动电路的控制电路中，快速启动信号产生模块通过获取恒流型驱动电路的输出信息并结合基准信息，以根据恒流型驱动电路其当前的负载所对应的输出状况，判断***进入或退出快速驱动模式的各个节点。其中，该基准信息具体是根据恒流型驱动电路的峰值输出电流对应生成，从而可以针对具体的应用场景，更有针对性的判断出***执行快速启动的时间节点。与现有技术中在固定时间内执行快充相比，本发明提供的方案可以有效避免不同的应用中容易出现过冲或者启动加快不够的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中的恒流型驱动电路及其控制电路的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的恒流型驱动电路及其控制电路的等效电路图；

图3为本发明一实施例中的快速启动信号产生模块和基准信息产生模块的等效电路图；

图4为本发明一实施例中的恒流型驱动电路在进入快速启动模式和退出快速启动模式的时序图；

图5为本发明一实施例中的控制电路其恒流基准电压产生模块的电路示意图；

图6本发明一实施例中的控制电路其恒流基准电压产生模块根据快速启动信号对应生成恒流基准电压的时序图。

具体实施方式

本发明的核心思路在于提供一种用于恒流型驱动电路的控制电路，该控制电路用于控制恒流型驱动电路的功率开关管Mo的开关状态。具体来说，所述驱动电路可根据其具体应用场景(例如，具体的LED负载状况)，而对应生成恒流型驱动电路退出或进入快速启动模式的各个节点。与在固定时间内进入快速启动模式而执行快充相比，本发明提供的方案可以有效避免不同的应用中，尤其是针对满载和高压输入的情况容易出现过冲的现象。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的恒流型驱动电路及其控制电路作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本发明一实施例中的恒流型驱动电路的结构示意图，图2为本发明一实施例中的恒流型驱动电路的等效电路图。结合图1和图2所示，恒流型驱动电路包括控制电路100，以用于产生恒流型驱动电路中的功率开关管Mo的驱动控制逻辑，进而控制所述功率开关管Mo的开关状态。具体的，所述控制电路100根据恒流型驱动电路其输出端的输出反馈FB，所述输出反馈FB可以直接或间接的体现出输出端的具体的负载状况(例如，在LED驱动电路中，则所述输出反馈FB即可以直接或间接的体现出输出端的具体LED负载状况)，从而有针对性的判断所述恒流型驱动电路进入或退出快速启动模式的时间节点，因此可适用于各种不同的恒流型驱动应用。

具体参考图1和图2所示，所述控制电路100包括：快速启动信号产生模块110和控制信号产生模块120。

其中，所述快速启动信号产生模块110用于根据输出信息OUT_DETECT(所述输出信息OUT_DETECT例如为表征输出电压Vout的信息)，产生对应的快速启动信号ST_FAST(例如，进入快速启动信号ST_FAST＝0或者退出快速启动信号ST_FAST＝1)，所述快速启动信号ST_FAST即用于提示进入快速启动阶段或未进入快速启动阶段。以及，所述控制信号产生模块120其输入端耦接所述快速启动信号产生模块110的输出端，以用于接收所述快速启动信号ST_FAST，并根据所述快速启动信号产生控制信号PWM，所述控制信号PWM用于控制所述恒流型驱动电路的功率开关管Mo以驱动负载。

具体的方案中，所述控制信号产生模块120产生的控制信号PWM进一步传输至一驱动模块130，进而控制所述功率开关管Mo。其中，所述驱动模块130的输入端耦接所述控制信号产生模块120的输出端，以用于接收所述控制信号PWM，以及所述驱动模块130的输出端耦接恒流型驱动电路的功率开关管Mo，以驱动所述功率开关管Mo的开关状态。

具体来说，当输出信息OUT_DETECT小于某个比较值时，则所述快速启动信号产生模块110产生进入快速启动信号(例如，ST_FAST＝0)，以提示进入快速启动模式，此时可增大恒流型驱动电路的占空比(例如，增加功率开关管Mo的导通时间TON或者减小功率开关管Mo的关闭时间TOFF)、提高采样峰值电压Vcs_pk、加快环路响应速度等等，以产生比正常工作模式下的输出电流Iout还要大的电流，以加速对输出电容Co的充电。以及，当输出信息OUT_DETECT大于某个比较值时，则所述快速启动信号产生模块110生成退出快速启动信号(例如，ST_FAST＝1)，从而退出快速启动模式，回到正常工作模式。如此，即实现了针对不同的应用场景而有针对性的选择进入/退出快速启动的时间节点，与固定时间进入/退出快速启动模式相比，本实施例中可以有效避免不同应用场景下容易出现过冲或者加速效果不明显的问题，以及还能够防止多个负载并联应用时出现先后启动的现象。

进一步的，所述快速启动信号产生模块110具体是根据输出信息OUT_DETECT和基准信息REF_ST的比对结果，判断所述恒流型驱动电路进入/退出快速启动模式的节点。以下结合图3对本实施例中的快速启动信号产生模块110进行详细说明，其中图3为本发明一实施例中的快速启动信号产生模块的等效电路图。

重点参考图3所示，所述快速启动信号产生模块110包括与门和锁存器LATCH。其中，所述与门的两个输入端分别接收输出信息OUT_DETECT和基准信息REF_ST，以及所述与门的输出端耦接所述锁存器LATCH的输入端，进而将比对后得到的比对信息传输至所述锁存器LATCH，所述锁存器LATCH锁存与门的比对信息后输出快速启动信号ST_FAST。

其中，所述输出信息OUT_DETECT用于直接或间接表征输出端的输出电压Vout。具体实施例中，可以利用电感L的退磁时间Tdemag反映输出电压Vout，例如可直接检测所述电感L的退磁时间Tdemag以作为所述输出信息OUT_DETECT；或者，也可以利用检测到的退磁时间Tdemag进一步计算出输出电压Vout，以作为所述输出信息OUT_DETECT。

具体的，电感的退磁时间的计算公式如下：

Tdemag＝Lm*Ics_pk/Vout＝Lm*Vcs_pk/(Rcs*Vout)

其中，Tdemag为恒流型驱动电路中电感的退磁时间；

Lm为电感的电感量；

Ics_pk为流过采样电阻的峰值电流，在高功率因数的应用电路中，Ics_pk会一个工频周期内，沿着正弦波包络相应变化；

Vcs_pk为流过采样电阻的峰值电流所对应的采样峰值电压；

Rcs为采样电阻的电阻值；

Vout为恒流型驱动电路的输出电压。

因此，在高功率因数的应用电路中，获知了采样峰值电压Vcs_pk和退磁时间Tdemag时，即可准确得到当前开关周期的输出电压Vout。

进一步的，所述输出信息OUT_DETECT利用一输出信息检测模块Td进行检测。所述输出信息检测模块Td的输出端连接至所述快速启动信号产生模块110，以用于将检测到的输出信息OUT_DETECT输入至所述快速启动信号产生模块110。本实施例中，所述输出信息检测模块Td具体为电感的退磁检测模块，以用于检测恒流型驱动电路中电感L的退磁时间Tdemag，并可直接利用电感L的退磁时间Tdemag与对应开关周期内的基准时间做比对，其中，在电感L的退磁时间Tdemag内其对应输出的输出信息OUT_DETECT为高电平。

继续参考图1-图3所示，所述基准信息REF_ST具体可利用基准信息产生模块TST产生。具体的，所述基准信息产生模块TST包括基准电流源、采样保持电路H/S、第一比较器210、反相器220和或非门230。

其中，所述基准电流源的输出端连接一个基准计时电容C2的第一端，以及所述基准计时电容C2的第一端所对应的电容节点RAMP藕接至所述第一比较器210的负端。在功率晶体管Mo关断的状态下，所述基准电流源提供基准电流为所述基准计时电容C2充电，进而在一定时间内可相应的拉升所述电容节点RAMP的电压。

具体的，所述基准电流源耦接有基准电阻Rst，并通过将所述基准电阻Rst转换产生对应的基准电流。其中，所述基准电阻Rst可根据恒流型驱动电路的具体负载状况对应调整设定(具体可根据LED驱动电路中的LED负载而对应设定)，并可通过调整基准电阻Rst，以相应的调制设定的基准电流。

继续参考图3所示，所述采样保持电路H/S的输入端耦接恒流型驱动电路的采样端CS，以用于接收采样端CS的信号并产生采样峰值输出电流cs_pk，以及所述采样保持电路H/S的输出端耦接所述第一比较器210的正端。具体而言，所述采样保持电路H/S的输入端耦接恒流型驱动的采样电阻Rcs，所述采样电阻Rcs的第一端连接功率开关管Mo的漏极，所述采样电阻Rcs的第二端接地。其中，所述采样峰值输出电流cs_pk为流过采样电阻Rcs的峰值电流。

进一步的，所述第一比较器210的输出端耦接反相器220的输入端，所述反相器220的输出端耦接所述或非门230的第一输入端，所述或非门230的第二输入端接收控制电路100当前的控制信号PWM。

在所述基准信息产生模块TST的运行过程中，所述基准计时电容的电容节点RAMP上的电压输入至第一比较器210的负端，同时采样保持电路H/S将采样峰值输出电流所对应的电压输入到第一比较器210的正端，进而可以得到所述第一比较器210输出的比较信息CMPO。以及，所述比较信息CMPO经由所述反相器220反相后输入至所述或非门230的第一输入端，所述或非门230的第二输入端还同时接收控制信号PWM，进而输出基准信息REF_ST。

下面结合附图4对本实施例中的基准信息产生模块TST其产生基准信息REF_ST的原理进行解释说明。

如图4所述，功率开关管Mo为关断状态(此时，电感L放电而使得电感电流IL为坡度下降)，基准电流源对电容节点RAMP的充电，电容节点RAMP的电压逐步上升并仍小于采样峰值输出电流所对应的采样峰值电压，因此第一比较器210输出的比较信息CMPO为高电平，在经由反相器220反相后进一步输出低电平，此时输入至所述或非门230其第一输入端和第二输入端均为低电平，进而由所述或非门230输出高电平的基准信息REF_ST(REF_ST＝1)。

继续参考图4所示，随着电容节点RAMP的电压逐步上升直至高于采样峰值输出电流所对应的采样峰值电压，则所述第一比较器210输出的比较信息CMPO则翻转为低电平，在经由反相器220反相后进一步输出高电平，此时输入至所述或非门230其第一输入端和第二输入端分别均高电平和低电平，进而由所述或非门230输出低电平的基准信息REF_ST(REF_ST＝0)。

因此，本实施例中的基准信息REF_ST可理解为是一个基准时间，该基准时间直接或间接表征在各个开关周期中，利用设定的基准电流对所述基准计时电容C2充电直至电容节点的电压Vramp抵达至采样峰值电压所需的时间。具体为，在某一开关周期内，对基准计时电容C2充电至电容节点RAMP的电压Vramp抵达至采样峰值电压的时间为基准时间，所述基准时间所对应的基准信息REF_ST为高电平，以及在电容节点RAMP的电压Vramp恰好等于采样峰值电压时翻转基准信息REF_ST的输出电平为低电平，并在下一次充电起始翻转基准信息REF_ST的输出电平为高电平。

进一步的方案中，所述电容节点RAMP还耦接一开关管，所述开关管的源极耦接至所述电容节点RAMP，所述开关管的漏极接地，所述开关管的栅极耦接至控制信号产生电路120的输出端以接收控制信号PWM。在控制信号PWM控制恒流型驱动电路的功率开关管Mo导通时，则相应的控制该开关管导通，进而将所述电容节点RAMP拉低为低电平；反之，在控制信号PWM控制功恒流型驱动电路的功率开关管Mo关断时，则相应的控制该开关管关断，进而对所述电容节点RAMP进行充电。

继续结合图3和图4所示，在将电感L的退磁时间Tdemag与基准信息REF_ST均传输至所述快速启动信号产生模块110中后，当电感L的退磁时间Tdemag所对应的时间节点N2(在电感L的退磁过程中其退磁时间Tdemag所对应的输出信息持续输出低电平)晚于基准信息REF_ST翻转至低电平的时间节点N1时，即，电感L的退磁时间Tdemag的终点晚于基准时间的终点，则输出的快速启动信息ST_FAST表现为低电平(ST_FAST＝0)，即产生进入快速启动阶段的信号以指示***为进入快速启动模式；而在某一开关周期内，电感L的退磁时间Tdemag的时间节点N2’提前于基准信息REF_ST翻转至低电平的时间节点N1时，即，电感L的退磁时间Tdemag的终点提前于基准时间的终点之前，则输出的快速启动信息ST_FAST翻转为高电平(ST_FAST＝1)，以指示***退出快速启动阶段。

基于上述内容可知，本实施例中，所述输出信息OUT_DETECT并不是与一固定的基准信息(即，电感的退磁时间并不是与固定的基准时间做比对)，而是针对具体的负载状况，实时生成对应的基准信息REF_ST。可以认为，本实施例中的基准信息REF_ST是基于基准电阻Rst、采样峰值电压并结合当前的控制信号PWM而进一步生成的，其中基准电阻Rst、采样峰值电压均可根据当前具体的负载状况而对应调整，进而适用于各种不同的应用场景。

进一步的，在产生快速启动信号ST_FAST后，所述快速启动信号ST_FAST传输至控制信号产生模块120，以进一步调制产生控制信号PWM，并基于所述控制信号PWM实现恒流型驱动电路的运行模式(例如，控制所述LED驱动电路其进入/退出快速启动模式的时间点，并进一步控制在进入快速启动模式下的具体运行参数)。

其中，所述恒流型驱动电路在进入快速启动模式下实现加速充电的方法例如包括：(1)调整快速启动模式下的占空比，以实现对输出端的快速充电(例如，增加电路的导通时间TON时间或者减小关断时间TOFF)，或者提高采样峰值电压；(2)提高环路带宽，加快环路响应速度。(3)将用于稳定输出IOUT或者VOUT的运放或比较器的基准与另一输入端初始值的差值拉大，也就是将Δvos＝Vreff_CC-Vcs_poss_初始值拉大，使得基准计时电容的电容节点COMP更快上升。具体可通过增加快充阶段的Vreff_CC，或者减小快充阶段得到的Vcs_poss_初始值来实现，本文的示例采用增加快充阶段的Vreff_CC(平均值＝VREF*DIM_DUTY)来实现的。

此处优先对所述控制信号产生模块120的结构进行说明。具体参考图2所示，所述控制信号产生模块120包括：恒流基准电压产生模块121、采样算法模块122、环路控制电路123、开关导通时间调制器124和逻辑单元。

其中，所述恒流基准电压产生模块121的输入端耦接参考电压Vref和调光或调速信号DIM，并用于产生恒流基准电压Vref_CC，所述恒流基准电压产生模块121的输出端耦接至所述环路控制电路123；所述采样算法模块122的输入端耦接恒流型驱动电路的采样端CS以用于产生采样输出电压Vcs_pos，所述采样算法模块122的输出端也耦接至所述环路控制电路123；以及，所述环路控制电路123接收所述恒流基准电压Vref_CC和所述采样输出电压Vcs_pos，所述环路控制电路123的输出端耦接所述开关导通时间调制器124的输入端，所述开关导通时间调制器124根据所述环路控制电路123的输出信息调制生成开关导通时间TON。所述开关导通时间调制器124的输出端耦接所述逻辑单元，以将所述开关导通时间调制器124输出的开关导通时间TON传输至所述逻辑单元，以进一步调整生成控制信号PWM。本实施例中，采用脉冲频率调制(PWM)实现对功率开关管的控制。

下面对所述控制信号产生模块120基于快速启动信号ST_FAST调制产生控制信号PWM的多种方法进行不限制列举。

第一种方案中，可将所述快速启动信号ST_FAST输入至所述恒流基准电压产生模块121并结合调光或调速信号DIM，以调制生成进入快速启动模式和正常工作模式下的控制信号PWM。具体的，在所述恒流基准电压产生模块121接收到进入快速启动信号(ST_FAST＝0)以提示进入快速启动时，产生的恒流基准电压始终以高电平输出(例如，产生的恒流基准电压以100％占空比输出)；以及，在接收到退出快速启动信号(ST_FAST＝1)以提示退出快速启动时，产生的恒流基准电压的输出值则根据所述调光或调速信号DIM对应输出(例如，产生的恒流基准电压的输出占空比值根据调光或调速信号DIM对应的占空比输出)。

图5为本发明一实施例中的控制电路其恒流基准电压产生模块的电路示意图。如图5所示，所述恒流基准电压产生模块具体包括第一反相器、或门、第一开关S1、第二反相器和第二开关S2。其中，所述第一反相器的输入端用于接收所述快速启动信号ST_FAST，所述第一反相器的输出端耦接所述或门的第二输入端，以及所述或门的第一输入端用于接收调光或调速信号DIM，所述或门的输出端耦接所述第一开关S1，以控制所述第一开关S1的导通或关断。其中，所述第一开关S1的两端分别耦接参考电压Vref和恒流基准电压产生模块121的输出端，因此在控制所述第一开关S1导通时，则所述恒流基准电压产生模块121即根据所述参考电压Vref而对应输出高电平的恒流基准电压。所述或门的输出端还耦接所述第二反相器的输入端，所述第二反相器的输出端耦接所述第二开关S2，以控制所述第二开关S2的导通或关断。其中，所述第二开关S2的两端分别为接地端和所述恒流基准电压产生模块121的输出端，因此在控制所述第二开关S2导通时，则所述恒流基准电压产生模块121即对应输出低电平的恒流基准电压。

图6本发明一实施例中的控制电路其恒流基准电压产生模块根据快速启动信号对应生成恒流基准电压的时序图。结合图5和图6所示，当所述快速启动信号ST_FAST＝0，即为进入快速启动模式，在经由第一反相器反相后输出高电平，此时所述或门输出的调制信号DIMO始终为高电平，从而控制第一开关S1导通，进而使输出端持续输出高电平的恒流基准电压Vreff_CC＝1。即，在进入快速启动模式下(ST_FAST＝0)，则可屏蔽调光或调速信号DIM，并始终以最大电压输出(即，恒流基准电压Vref_CC始终以高电平输出)。此时，即使是处于调光或调速状态(例如，调光或调速信号DIM为高电平)，特别是深度调光/调速，比如1％调光/调速时，***仍然按照100％调光/调速状态工作，使得恒流型驱动电路中的输出电流远大于1％调光/调速时所对应的输出电流，输出电容Co上的电压以100％的输出电流充电，输出电压快速上升。

以及，当所述快速启动信号ST_FAST＝1，即为退出快速启动模式而进入正常工作模式，在经由第一反相器反相后输出低电平，此时所述或门输出的调制信号DIMO即可根据调光或调速信号DIM对应输出，并基于调光或调速信号DIM控制所述第一开关S1或所述第二开关S2导通，从而输出对应的恒流基准电压Vreff_CC。即，在正常工作模式下(ST_FAST＝1)，则可根据所述调光或调速信号DIM输出对应的恒流基准电压Vref_CC。例如，以1％调光或调速时，则输出电流也恢复到1％调光或调速时所对应的输出电流。

继续参考图5所示，所述恒流基准电压产生模块还包括缓冲器Buffer，所述缓冲器Buffer用于缓存参考信号Vref，并输出恒流基准电压Vreff_CC。所述缓冲器Buffer的输出端耦接所述第一开关S1。

第二种方案中，可将所述快速启动信号ST_FAST输入至所述采样算法模块122，以间接调控所述环路控制电路123。

具体参考图2所示，所述环路控制电路123包括误差放大器Gm、滤波电容Ccomp和比较器电路。其中，所述误差放大器Gm的正端用于接收恒流基准电压Vref_CC，所述误差放大器Gm的负端耦接所述采样算法模块122的输出端，用于接收采样输出电压CS_Pos，以及所述误差放大器Gm的输出端的输出节点COMP耦接所述滤波电容Ccomp的第一端，所述滤波电容Ccomp的第二端接地，所述误差放大器Gm的输出节点COMP还耦接至所述比较器电路。

具体的，当所述采样算法模块122接收到进入快速启动信号时(ST_FAST＝0)，则产生的采样输出电压以低电平输出，即，将采样输出信号CS_pos置0(CS_pos＝0)，从而使得误差放大器Gm的输出节点comp一直变高，进而使得与所述环路控制电路123耦接的开关导通时间调制器124其输出的开关导通时间TON变大，从而实现输出电流加大，输出电压快速上升。以及，当所述采样算法模块122接收到退出快速启动信号时(ST_FAST＝1)时，则恢复正常的工作状态。

第三种方案中，可将所述快速启动信号ST_FAST直接输入至所述环路控制电路123，以直接调控所述环路控制电路123。例如，所述环路控制电路123在接收到进入快速启动信号(ST_FAST＝0)时，所述环路控制电路123输出第一信号；以及，在接收到退出快速启动信号(ST_FAST＝1)时，所述环路控制电路123输出第二信号。此时，所述开关导通时间调制器124根据所述第一信号或所述第二信号调制生成开关导通时间，其中根据第一信号调制生成的开关周期内的开关导通时间TON大于根据所述第二信号调整生成的开关周期内的开关导通时间TON。

例如，所述快速启动信号ST_FAST可输入至所述误差放大器Gm。当当ST_FAST＝0时，可使所述误差放大器Gm的等效增益变大，或者使所述滤波电容Ccomp的等效电容变小，从而使得环路的带宽Gm/Ccomp变大，进而使得误差放大器Gm的输出节点COMP的变化速度加快，并经由所述比较器电路输出所述第一信号。

又例如，可利用所述快速启动信号ST_FAST直接控制所述比较器电路，以使得比较器电路的输出节点COMP2可拉高至高于某个正常工作时的值，进而使得开关导通时间TON变大，从而实现输出电流加大，输出电压快速上升。

第四种方案中，可利用所述快速启动信号ST_FAST控制开关导通时间调制器124或者逻辑单元。具体的，当ST_FAST＝0时，则使得开关导通时间TON变大，或者使得开关关断时间TOFF变小，以使得所生成的控制信号PWM所对应的占空比变大，从而实现输出电流加大，输出电压快速上升。

在将如上所述的控制电路应用于恒流型驱动电路中时，即能够根据恒流型驱动电路其具体负载状况而有针对性的判断***进入或退出快速启动模式的节点，避免出现如固定时间内执行快速启动时而容易发生过冲或充电不足的现象。

继续参考图1和图2所示，所述恒流型驱动电路包括主级电路和控制电路100。其中，所述主级电路可以为降压电路(例如BUCK型电路)；或者，所述主级电路为升压电路(例如，boost型电路)。以及，所述控制电路100用于产生所述主级电路中的功率开关管Mo的驱动控制逻辑，进而控制所述功率开关管Mo的开关状态。

本实施例中，以所述主级电路为BUCK型电路为例进行说明。所述BUCK型电路包括整流电路、功率开关管Mo、输入电容C1、续流二极管Do、输出电容Co、电感L和LED负载。

结合图2所示，输入电压经整流电路整流处理后得到直流电压，所述输入电容C1的第一端耦接整流电路，所述输入电容C1的第二端耦接参考地。所述续流二极管Do的阴极耦接输入电容C1的第一端。所述输出电容Co的第一端耦接输入电容C1的第一端，LED负载并联于所述输出电容Co。所述电感L1的第一端耦接续流二极管Do的阳极端，所述电感L1的第二端耦接输出电容Co的第二端。以及，所述功率开关管Mo的栅极连接至所述控制电路100，所述功率开关管Mo的漏极耦接电感L1的第一端。

具体而言，当所述功率开关管Mo导通时，则输入电压Vin通过所述功率开关管Mo持续为所述输出电容Co充电，并为所述LED负载提供能量。当所述功率开关管Mo关断时，则电感L存储的能量即可经由续流二极管Do传递至输出端，从而维持输出电压Vout稳定。其中，所述功率开关管Mo的开关状态即利用所述控制电路100控制。

本实施例中的恒流型驱动电路的工作原理例如为：检测恒流型驱动电路的输出信息OUT_DETECT(具体为检测电感L的退磁时间)，并与基准信息产生模块TST生成的基准信息REF_ST比对，在退磁时间的时间终点晚于基准信息REF_ST的基准时间终点，则仍然执行快速启动模式，以采用较大电流对输出电容Co进行充电，从而使输出电压Co快速抬升，可有效缩短恒流型驱动电路的启动时间。以及，在退磁时间的时间终点先于基准信息REF_ST的基准时间终点，则退出快速启动模式，并通过闭环控制的方式以较小的电流对输出电容Co进行充电，通过闭环控制使恒流型驱动电路较缓地达到预定的输出电压和/或输出电流，从而实现恒流型驱动电路输出电压和/或输出电流的闭环控制，有效满足恒流型驱动电路的调光性能需求。

需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。

Claims (16)

1.一种用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，包括：

输出信息检测模块，耦接所述恒流型驱动电路的输出端，用于检测所述恒流型驱动电路的输出端的输出信息；

基准信息产生模块，耦接所述恒流型驱动电路的输出电流采样端，根据采样到的所述恒流型驱动电路的峰值输出电流，产生基准信息；

快速启动信号产生模块，其输入端耦接所述输出信息检测模块和所述基准信息产生模块的输出端，用于接收所述输出信息和所述基准信息，并产生快速启动信号，所述快速启动信号用于提示进入快速启动阶段或未进入快速启动阶段；

控制信号产生模块，其输入端耦接所述快速启动信号产生模块的输出端，用于接收所述快速启动信号，根据所述快速启动信号产生控制信号，所述控制信号用于控制所述恒流型驱动电路的功率开关管以驱动负载。

2.如权利要求1所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述输出信息检测模块为电感的退磁检测模块，以用于检测恒流型驱动电路中的电感的退磁时间。

3.如权利要求2所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述基准信息为一个基准时间，所述基准时间为利用设定的基准电流对一个基准计时电容充电直至电容节点的电压抵达至恒流型驱动电路的采样峰值电压所需的时间；

其中，在退磁时间的终点晚于基准时间的终点时，则所述快速启动信号产生模块持续产生进入快速启动的信号；以及，在退磁时间的终点提前至基准时间的终点之前，则所述快速启动信号产生模块翻转快速启动信号的电平值，并在退磁时间的终点时刻退出快速启动阶段。

4.如权利要求3所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述快速启动信号产生模块包括：

与门，所述与门的两个输入端分别耦接所述输出信息检测模块的输出端和所述基准信息产生模块的输出端；以及，

锁存器，其输入端耦接所述与门的输出端，所述锁存器的输出端输出所述快速启动信号。

5.如权利要求1所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述基准信息产生模块包括：

基准电流源，所述基准电流源耦接基准电阻，以用于根据所述基准电阻产生对应的基准电流，以及所述基准电流源的输出端耦接一个基准计时电容，用于对所述基准计时电容充电；

采样保持电路，其输入端耦接恒流型驱动电路的采样端，以用于产生采样峰值输出电流；

第一比较器，所述第一比较器的负端耦接所述基准计时电容所对应的电容节点，所述第一比较器的正端耦接所述采样保持电路的输出端，并输出比较信息；

反相器，其输入端耦接所述第一比较器的输出端，以将所述第一比较器的比较信息反相后输出；以及，

或非门，所述或非门的第一输入端耦接所述反相器的输出端，所述或非门的第二输入端用于接收所述控制电路当前的控制信号，以用于输出所述基准信息。

6.如权利要求5所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述基准信息产生模块还包括开关管，所述开关管的源极耦接所述基准计时电容的电容节点，所述开关管的漏极接地，所述开关管的栅极耦接至所述控制信号产生模块的输出端以接收控制信号。

7.如权利要求1所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述控制信号产生模块用于接收所述快速启动信号和一个调光或调速信号，其中在接收到的快速启动信号提示进入快速启动时，产生的一个恒流基准电压以100％占空比输出；以及，在接收到的快速启动信号提示退出快速启动时，产生的恒流基准电压的输出占空比值则根据调光或调速信号对应的占空比输出。

8.如权利要求7所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述控制信号产生模块包括：

恒流基准电压产生模块，其输入端用于接收参考电压和调光或调速信号，并产生恒流基准电压；

采样算法模块，其输入端耦接恒流型驱动电路的输出电流采样端，以用于产生采样输出电流；

环路控制电路，耦接所述恒流基准电压产生模块的输出端和所述采样算法模块的输出端；以及，

开关导通时间调制器，其输入端耦接所述环路控制电路的输出端，并且根据所述环路控制电路的输出信息调制生成开关周期内的开关导通时间。

9.如权利要求8所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述恒流基准电压产生模块包括：

第一反相器，所述第一反相器的输入端用于接收所述快速启动信号，其中进入快速启动的信号为低电平，退出快速启动的信号为高电平；

或门，其第一输入端用于接收所述调光或调速信号，所述或门的第二输入端耦接所述第一反相器的输出端，以及所述或门的输出端耦接一第一开关，以控制所述第一开关的导通或关断；

第二反相器，其输入端耦接所述或门的输出端，所述第二反相器的输出端耦接一第二开关，以控制所述第二开关的导通或关断；

其中，所述第一开关的两端分别耦接参考电压的输入端和恒流基准电压产生模块的输出端，以及所述第二开关的两端分别为接地端和所述恒流基准电压产生模块的输出端。

10.如权利要求8所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述采样算法模块还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动的信号时，则产生的采样输出电流所对应的采样输出电压为低电平。

11.如权利要求8所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述环路控制电路还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动的信号时所述环路控制电路输出第一信号，在接收到退出快速启动的信号时所述环路控制电路输出第二信号；

以及，所述开关导通时间调制器根据所述第一信号调制生成的开关周期内的开关导通时间大于根据所述第二信号调整生成的开关周期内的开关导通时间。

12.如权利要求11所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述环路控制电路包括：

误差放大器，所述误差放大器的正端用于接收所述恒流基准电压，所述误差放大器的负端用于接收采样输出电流所对应的采样输出电压，所述误差放大器的输出端耦接至一输出节点；

滤波电容，所述滤波电容的第一端耦接至所述输出节点，所述滤波电容的第二端接地；以及，

比较器电路，其输入端耦接至所述输出节点，其输出端耦接至所述开关导通时间调制器的输入端。

13.如权利要求12所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述误差放大器还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动信号时，使所述误差放大器的等效增益增大或者使所述滤波电容的等效电容变小，以使所述输出节点的变化速度加快，并经由所述比较器电路输出所述第一信号。

14.如权利要求8所述的用于恒流型驱动电路的控制电路，其特征在于，所述开关导通时间调制器还用于接收所述快速启动信号，其中在接收到进入快速启动信号时，使生成的开关周期内的开关导通时间增大或者开关关断时间变小。

15.一种恒流型驱动电路，其特征在于，包括：主级电路以及如权利要求1-14任一项所述的控制电路。

16.如权利要求15所述的恒流型驱动电路，其特征在于，所述主级电路为BUCK电路或者boost电路。

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