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【专利说明】有源功率因数校正控制电路、芯片及LED驱动电路
[0001 ] 本申请是申请号为201310701205.8，申请日为2013年12月18日，发明名称为“有源功率因数校正控制电路、芯片及LED驱动电路”的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种有源功率因数校正控制电路、芯片及LED驱动电路。
【背景技术】
[0003]LED(Light-Emitting D1de，发光二极管)相对于传统的白炽灯、日光灯等发光器件具有寿命长、绿色无污染等优点，具有非常广阔的应用前景。
[0004]LED作为照明产品，需要满足相关的谐波标准，因此就要求LED驱动电路的PF(Power Factor，功率因数)值较高。为了提高PF值，要采用PFC(Power Factor Correct1n,功率因数校正)JFC分为PPFC(Passive Power Factor Correct1n，无源功率因数校正)和APFC(Active Power Factor Correct1n，有源功率因数校正)。
[0005]采用APFC的LED驱动电路主要包括:直流-直流变换器和APFC控制电路，其中，直流-直流变换器与负载LED相连。驱动工作过程中，交流输入电压经过整流和滤波后，转换为直流输入电压，直流-直流变换器对该直流输入电压进行电压变换，最终得到负载LED所需的驱动电压，实现对LED的驱动。在此过程中，APFC控制电路通过向直流-直流变换器输出PffKPulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)信号，控制直流-直流变换器的功率开关管的导通和截止，以提高LED驱动电路的PF值。
[0006]但是，在LED驱动电路中，如果采用APFC来实现高PF值，APFC控制电路会相对简单。目前，大多数APFC控制电路集成在芯片中，要实现对LED驱动电路的直流-直流变换器的较好调节，则该芯片的外围电路较多且较复杂，导致电路的调试繁琐。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种APFC控制电路、芯片及LED驱动电路，以解决当采用APFC控制电路提高LED驱动电路的PF值时，LED驱动电路操作复杂、调试繁琐的问题。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0009]本发明提出了一种有源功率因数校正控制电路，用于直流-直流变换器中，包括:电感电流过零检测电路、输出电流计算电路、误差计算电路和占空比计算电路；
[0010]所述电感电流过零检测电路与所述直流-直流变换器的功率开关管的源极连接以接收所述直流-直流变换器的电感的电流，在所述电感的电流减小至零时，产生比较信号，并将所述比较信号输出给所述占空比计算电路；
[0011]所述占空比计算电路接收所述比较信号和脉冲宽度调制信号，并据此产生触发信号输出给所述输出电流计算电路；
[0012]所述输出电流计算电路与所述直流-直流变换器的功率开关管的源极连接以接收所述直流-直流变换器的电感的电流，在所述电感的电流达到峰值时，输出表征功率开关管的峰值电流的电压信号;然后根据所述电压信号和所述触发信号，产生电流反馈信号；
[0013]所述误差计算电路接收表征所述电流反馈信号的电压反馈信号，以产生补偿信号输出给所述占空比计算电路；
[0014]所述占空比计算电路接收所述补偿信号和所述比较信号，以产生所述脉冲宽度调制信号，所述脉冲宽度调制信号输出给所述输出电流计算电路，以驱动所述功率开关管周期性的导通和关断。
[0015]优选地，所述输出电流计算电路还包括第一开关管，
[0016]所述第一开关管的漏极与所述直流-直流变换器的功率开关管的源极相连，所述第一开关管的源极接地；
[0017]所述第一开关管的栅极接收所述脉冲宽度调制信号，以根据所述脉冲宽度调制信号进行到开关动作，从而驱动所述功率开关管周期性的导通和关断。
[0018]优选地，所述输出电流计算电路包括电感电流峰值检测电路和电流反馈信号产生电路，
[0019]所述电感电流峰值检测电路的输入端与所述第一开关管的漏极相连，输出端与所述电流反馈信号产生电路的输入端相连，其检测所述直流-直流变换器的电感的电流是否达到峰值，并在所述直流-直流变换器的电感的电流达到峰值时，将表征所述电感的电流峰值的电压信号输出给所述电流反馈信号产生电路；
[0020]所述电流反馈信号产生电路接收所述表征所述电感的电流峰值的电压信号，并根据所述占空比计算电路输出的触发信号，以产生所述电流反馈信号。
[0021]优选地，所述占空比计算电路接收所述补偿信号和所述比较信号，以产生所述脉冲宽度调制信号，
[0022]其中，所述比较信号用以控制所述功率开关管的导通动作，当所述功率开关管导通后，所述占空比计算电路根据所述补偿信号控制所述功率开关管的关断。
[0023]优选地，所述占空比计算电路包括第四比较器、电流源、第四电容、第四可控开关、非门和第一触发器，
[0024]所述第四可控开关的第一端与所述第四电容的第一端相连，第二端与所述第四电容的第二端相连，所述第四电容的第二端接地；
[0025]所述脉冲宽度调制信号经过所述非门处理后控制所述第四可控开关的开关动作，所述电流源给所述第四电容充电；
[0026]第四比较器的同相输入端与所述第四电容的第一端相连，以接收第四电容的第一端电压，反相输入端接收所述补偿信号，输出端连接至所述第二触发器的复位端；
[0027]所述比较信号经过脉冲发生器处理后输入到所述第二触发器的置位端，所述第二触发器输出端输出所述脉冲宽度调制信号。
[0028]优选地，所述占空比计算电路包括第二触发器，
[0029]所述比较信号经过脉冲发生器处理后输入到所述第二触发器的复位端；
[0030]所述第二触发器的置位端接收所述脉冲宽度调制信号，输出端输出所述触发信号。
[0031]优选地，所述误差计算电路包括跨导放大器和第三电容；
[0032]所述跨导放大器的同相输入端接收电压参考信号，反相输入端接收表征所述电流反馈信号的电压反馈信号，输出端与所述第三电容的第一端连接；
[0033]第三电容的第二端接地，其第一端的电压信号作为所述补偿信号。
[0034]优选地，所述误差计算电路还包括第三可控开关，
[0035]所述第三可控开关的第一端与所述跨导放大器的输出端连接，所述第三可控开关的第二端与所述第三电容的第一端相连，
[0036]其中，所述第三可控开关受控于一占空比小于或等于0.05的信号。
[0037]优选地，所述输出电流计算电路还包括电流镜电路，
[0038]所述电流镜像电路的第一输入端与所述第一开关管的漏极连接，第二输入端与所述第一开关管的栅极相连，所述电流镜像电路用于对流过所述第一开关管的电流镜像放大，得到镜像电流；
[0039]所述镜像电流表征所述第一开关管采样得到的电流值，电流镜像电路将所述镜像电流输出给所述电感电流峰值检测电路。
[0040]优选地，所述电感电流过零检测电路包括:偏置电压源和第三比较器；
[0041]所述偏置电压源的正极作为所述电感电流过零检测电路的第一输入端与直流供电电压相连，负极与所述第三比较器的同相输入端相连；
[0042]所述第三比较器的反相输入端作为所述电感电流过零检测电路的第二输入端与所述功率开关管的源极相连，输出端输出所述比较信号给所述占空比计算电路。
[0043]优选地，所述有源功率因数校正控制电路还包括第一电阻，
[0044]所述第一电阻的一端与所述功率开关管的栅极相连，另一端与所述直流供电电压相连。
[0045]本发明还提出了一种有源功率因数校正控制芯片，包括上述的有源功率因数校正控制电路、第一引脚、第二引脚、第三引脚