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1、(10)申请公布号 CN 104270864 A (43)申请公布日 2015.01.07 C N 1 0 4 2 7 0 8 6 4 A (21)申请号 201410532809.9 (22)申请日 2014.10.10 H05B 37/02(2006.01) (71)申请人无锡华润矽科微电子有限公司 地址 214135 江苏省无锡市太湖国际科技园 菱湖大道180号-22 (72)发明人夏虎 刘玉芳 罗先才 徐栋 丁增伟 (74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司 31002 代理人王洁 (54) 发明名称 基于过零检测引脚实现线电压检测的电路 (57) 摘要 本发明涉及一种基于过零检测引。
2、脚实现线电 压检测的电路，其中包括功率管、恒流控制模块、 功率因数控制模块、线电压以及过零检测单元； 所述的功率管的第一端与所述的恒流控制模块的 第一端相连接，所述的恒流控制模块的第二端与 所述的功率因数控制模块的第一端相连接，所述 的恒流控制模块的第三端与线电压以及过零检测 单元相连接，所述的功率因数控制模块的第二端 与所述的线电压以及过零检测单元相连接。采用 该种结构的基于过零检测引脚实现线电压检测的 电路，在现有技术的基础上通过芯片的过零检测 引脚实现线电压检测，无需设置单独的引脚采样 线输入电压，减少了芯片引脚，而且简化了外围电 路，从而节省成本，使操作简单，应用范围广泛。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104270864 A CN 104270864 A 1/2页 2 1.一种基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所述的电路包括功率 管、恒流控制模块、功率因数控制模块、线电压以及过零检测模块；所述的功率管的第一端 与所述的恒流控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第二端与所述的功率因数 控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第三端与线电压以及过零检测模块相连 接，所述的功率因数控制模块的第二端与。
4、所述的线电压以及过零检测模块相连接。 2.根据权利要求1所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 述的线电压以及过零检测模块包括线电压检测单元、过零检测单元及辅助绕组，所述的线 电压检测单元的第一端与所述的功率因数控制模块的第二端相连接，所述的过零检测单元 的第一端与所述的恒流控制模块的第三端相连接，所述的过零检测单元的第二端、所述的 线电压检测单元的第二端以及所述的辅助绕组相连接。 3.根据权利要求2所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 述的辅助绕组包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)以及辅助线圈(AUX)，所述的第一电阻 (R1)的第二端、第二电阻。
5、(R2)的第一端、过零检测单元的第二端以及所述的线电压检测单 元的第二端相连接，所述的第一电阻(R1)的第一端与所述的辅助线圈(AUX)的同名端相连 接，所述的辅助线圈(AUX)的异名端以及第二电阻(R2)的第二端与地相连接。 4.根据权利要求2所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 述的电路还包括整流滤波模块、主线圈(P)以及LED模块；所述的主线圈(P)的同名端与所 述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈(P)的异名端与所述的LED模块的第一端相连 接，所述的LED模块的第二端与所述的整流滤波模块的第二端相连接，所述的整流滤波模 块的第一端与交流电源相连接。 5.根据权。
6、利要求2所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 述的电路还包括整流滤波模块、主线圈(P)以及LED模块；所述的主线圈(P)的同名端与所 述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈(P)的异名端与所述的整流滤波模块的第二端 相连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接，所述的LED模块包括次级线圈 (S)、第一电容(C1)、第一二极管(D1)及LED单元，所述的次级线圈(S)与所述的主线圈(P) 相耦合，所述的次级线圈(S)的同名端与所述的第一二极管(D1)的正向输入端相连接，所 述的第一二极管(D1)的反相输入端、第一电容(C1)的第一端以及LED单元的第一端相连 接，所。
7、述的LED单元的第二端、第一电容(C1)的第二端以及次级线圈(S)的异名端与地相 连接。 6.根据权利要求1所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 述的电路还包括LED模块，所述的线电压及过零检测模块包括线电压检测单元、第三电阻 (R3)、第四电阻(R4)、电感(L)、第二电容(C2)以及第二二极管(D2)；所述的线电压检测单 元的第一端与所述的功率控制模块的第二端相连接、所述的功率控制模块、恒流控制模块 以及线电压检测单元都与地相连接，所述的线电压检测单元的第二端、第三电阻(R3)的第 二端以及第四电阻(R4)的第一端相连接，所述的第四电阻(R4)的第二端、电感(L)的第。
8、一 端、第二电容(C2)的第一端以及LED模块的第一端相连接，所述的LED模块的第二端、第二 电容(C2)的第二端以及第二二极管(D2)的正向输入端与地相连接，所述的电感(L)的第 二端、第二二极管(D2)的反相输入端、第三电阻(R3)的第一端浮地连接。 7.根据权利要求6所述的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其特征在于，所 权 利 要 求 书CN 104270864 A 2/2页 3 述的电路还包括整流滤波模块，所述的整流滤波模块的第二端与所述的功率管的第二端相 连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接。 权 利 要 求 书CN 104270864 A 1/4页 4 基于过零检。
9、测引脚实现线电压检测的电路 技术领域 0001 本发明涉及电子技术领域，尤其涉及电路设计，具体是指一种基于过零检测引脚 实现线电压检测的电路。 背景技术 0002 PFC(功率因数控制)电路可以使LED驱动芯片实现很高的功率因数和很低的总谐 波失真，目前很多LED驱动电路内部集成PFC(功率因数控制)电路。为了提高功率因数， 输出电流必须紧紧跟随线输入电压的变化，现有的PFC(功率因数控制)电路需要通过一个 单独的引脚来检测线输入电压，作为乘法器的一个输入信号。 0003 请参阅图1所示，为现有技术中隔离式LED驱动电路的线电压检测电路，交流输入 电压经过整流滤波后的电压通过两个电阻分压所产生。
10、的信号作为线电压检测信号。 0004 请参阅图2所示，为现有技术中非隔离式LED驱动电路的线电压检测电路，线电压 检测信号为线电压减去LED压降后的分压信号，由于LED灯电流不变所以灯上的压降不变， 所以输入电压与线输入电压成正比。 0005 以上两个方案中，为了实现PFC(功率因数控制)功能，LED驱动电路都有一个专 用引脚LN来检测输入电压，分压电阻和电容增加系统成本，应用电路比较复杂。 发明内容 0006 本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够通过芯片的过零检 测引脚实现对线电压检测的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路。 0007 为了实现上述目的，本发明的基于过零检测。
11、引脚实现线电压检测的电路具有如下 构成： 0008 该基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，其主要特点是，所述的电路包括功 率管、恒流控制模块、功率因数控制模块、线电压以及过零检测模块；所述的功率管的第一 端与所述的恒流控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第二端与所述的功率因 数控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第三端与线电压以及过零检测模块相 连接，所述的功率因数控制模块的第二端与所述的线电压以及过零检测模块相连接。 0009 进一步地，所述的线电压以及过零检测模块包括线电压检测单元、过零检测单元 及辅助绕组，所述的线电压检测单元的第一端与所述的功率因数控制模块的第二端相连。
12、 接，所述的过零检测单元的第一端与所述的恒流控制模块的第三端相连接，所述的过零检 测单元的第二端、所述的线电压检测单元的第二端以及所述的辅助绕组相连接。 0010 更进一步地，所述的辅助绕组包括第一电阻R1、第二电阻R2以及辅助线圈AUX，所 述的第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端、过零检测单元的第二端以及所述的线电 压检测单元的第二端相连接，所述的第一电阻R1的第一端与所述的辅助线圈AUX的同名端 相连接，所述的辅助线圈AUX的异名端以及第二电阻R2的第二端与地相连接。 0011 更进一步地，所述的电路还包括整流滤波模块、主线圈P以及LED模块；所述的主 说 明 书CN 104270。
13、864 A 2/4页 5 线圈P的同名端与所述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈P的异名端与所述的LED 模块的第一端相连接，所述的LED模块的第二端与所述的整流滤波模块的第二端相连接， 所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接。 0012 更进一步地，所述的电路还包括整流滤波模块、主线圈P以及LED模块；所述的主 线圈P的同名端与所述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈P的异名端与所述的整流 滤波模块的第二端相连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接，所述的LED 模块包括次级线圈S、第一电容C1、第一二极管D1及LED单元，所述的次级线圈S与所述 的主线圈P相耦合，所述的次级线。
14、圈S的同名端与所述的第一二极管D1的正向输入端相连 接，所述的第一二极管D1的反相输入端、第一电容C1的第一端以及LED单元的第一端相连 接，所述的LED单元的第二端、第一电容C1的第二端以及次级线圈S的异名端与地相连接。 0013 进一步地，所述的电路还包括LED模块，所述的线电压及过零检测模块包括线电 压检测单元、第三电阻R3、第四电阻R4、电感L、第二电容C2以及第二二极管D2；所述的线 电压检测单元的第一端与所述的功率控制模块的第二端相连接、所述的功率控制模块、恒 流控制模块以及线电压检测单元都与地相连接，所述的线电压检测单元的第二端、第三电 阻R3的第二端以及第四电阻R4的第一端相连。
15、接，所述的第四电阻R4的第二端、电感L的 第一端、第二电容C2的第一端以及LED模块的第一端相连接，所述的LED模块的第二端、第 二电容C2的第二端以及第二二极管D2的正向输入端与地相连接，所述的电感L的第二端、 第二二极管D2的反相输入端、第三电阻R3的第一端浮地连接。 0014 更进一步地，所述的电路还包括整流滤波模块，所述的整流滤波模块的第二端与 所述的功率管的第二端相连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接。 0015 采用了该发明中的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路，在现有技术的基础 上通过芯片的过零检测引脚实现线电压检测，无需额外的引脚，而且简化了外围电路，从而 节省成。
16、本，使操作简单应用范围广泛。 附图说明 0016 图1为现有技术中隔离式LED驱动电路的线电压检测电路的结构示意图。 0017 图2为现有技术中非隔离式LED驱动电路的线电压检测电路的结构示意图。 0018 图3为本发明的基于过零检测引脚实现线电压检测的电路结构示意图。 0019 图4为本发明的非隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现线电压检测的 第一种电路结构示意图。 0020 图5为本发明的隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现线电压检测的电 路结构示意图。 0021 图6为本发明的非隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现线电压检测的 第二种电路结构示意图。 具体实施方式。
17、 0022 为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的 描述。 0023 请参阅图3至图6所示，本发明基于过零检测引脚实现线电压检测的电路包括功 说 明 书CN 104270864 A 3/4页 6 率管、恒流控制模块、功率因数控制模块、线电压以及过零检测模块；所述的功率管的第一 端与所述的恒流控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第二端与所述的功率因 数控制模块的第一端相连接，所述的恒流控制模块的第三端与线电压以及过零检测模块相 连接，所述的功率因数控制模块的第二端与所述的线电压以及过零检测模块相连接。 0024 请参阅图4至图5所示，所述的线电压以及过零检。
18、测模块包括线电压检测单元、过 零检测单元及辅助绕组，所述的线电压检测单元的第一端与所述的功率因数控制模块的第 二端相连接，所述的过零检测单元的第一端与所述的恒流控制模块的第三端相连接，所述 的过零检测单元的第二端、所述的线电压检测单元的第二端以及所述的辅助绕组相连接。 0025 所述的辅助绕组包括第一电阻R1、第二电阻R2以及辅助线圈AUX，所述的第一电 阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端、过零检测单元的第二端以及所述的线电压检测单元 的第二端相连接，所述的第一电阻R1的第一端与所述的辅助线圈AUX的同名端相连接，所 述的辅助线圈AUX的异名端以及第二电阻R2的第二端与地相连接。 0026 。
19、请参阅图4所示，为本发明的非隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现 线电压检测的第一种电路结构示意图，所述的电路还包括整流滤波模块、主线圈P以及LED 模块；所述的主线圈P的同名端与所述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈P的异名端 与所述的LED模块的第一端相连接，所述的LED模块的第二端与所述的整流滤波模块的第 二端相连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接。 0027 该电路的工作原理是： 0028 该电路是带辅助绕组的非隔离LED驱动电路，其中主线圈P的匝数为N P ，辅 助线圈AUX的匝数为N AUX ，当功率管导通时主线圈P储能，辅助线圈AUX两端电压为 N AUX 。
20、(V AC -V LED )/N P ，此时FB引脚(过零检测引脚)的电压被线电压检测电路钳位为0V，I FB N AUX (V AC -V LED )/N P R1。I IN 输入到线电压检测电路，经过处理后输入到PFC电路。当功率 开关管关断后，主线圈电感两端电压反向，FB引脚(过零检测引脚)的电压急剧上升， 电感电流逐渐减小，当电流减小到零时，V FB 减小，通过过零检测 单元检测FB引脚(过零检测引脚)电压变化，输出功率管开启信号。 0029 开关管关断时，ZCD电路(过零检测电路)通过检测FB引脚(过零检测引脚)电 压值变化检测电感电流过零时刻输出开关管开启信号；开关管导通时流过FB。
21、引脚(过零 检测引脚)的电流与线输入电压成正比，线电压检测信号从过零检测FB引脚(过零检测引 脚)获得，无需设置单独的引脚采样线输入电压。 0030 请参阅图5所示，为本发明的隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现线 电压检测的电路结构示意图，所述的电路还包括整流滤波模块、主线圈P以及LED模块；所 述的主线圈P的同名端与所述的功率管的第二端相连接，所述的主线圈P的异名端与所述 的整流滤波模块的第二端相连接，所述的整流滤波模块的第一端与交流电源相连接，所述 的LED模块包括次级线圈S、第一电容C1、第一二极管D1及LED单元，所述的次级线圈S与 所述的主线圈P相耦合，所述的次级线圈S的同。
22、名端与所述的第一二极管D1的正向输入端 相连接，所述的第一二极管D1的反相输入端、第一电容C1的第一端以及LED单元的第一端 相连接，所述的LED单元的第二端、第一电容C1的第二端以及次级线圈S的异名端与地相 连接。 说 明 书CN 104270864 A 4/4页 7 0031 该电路的工作原理是： 0032 该电路是带辅助绕组的隔离型LED驱动电路。其中主线圈P的匝数为N P ，辅 助线圈AUX的匝数为N AUX ，当功率管导通时主线圈P储能，辅线圈(AUX)两端电压为V AUX N AUX V AC /N P ，此时FB引脚(过零检测引脚)的电压被线电压检测电路钳位为0V，I FB N 。
23、AUX V AC /N P R1。I IN 输入到线电压检测电路，经过处理后输入到PFC(功率因数控制)电路。 当功率管关断后，变压器次级线圈S开始放电，FB引脚(过零检测引脚)电压急剧上升， 次级线圈S电流逐渐减小，当电流减小到零时，V FB 减小，通过过 零检测电路检测FB引脚(过零检测引脚)电压变化，输出功率管开启信号。 0033 请参阅图6所示，为本发明的非隔离式LED驱动电路中的基于过零检测引脚实现 线电压检测的第二种电路结构示意图，所述的电路还包括LED模块，所述的线电压及过零 检测模块包括线电压检测单元、第三电阻R3、第四电阻R4、电感L、第二电容C2以及第二二 极管D2；所述的。
24、线电压检测单元的第一端与所述的功率控制模块的第二端相连接、所述的 功率控制模块、恒流控制模块以及线电压检测单元都与地相连接，所述的线电压检测单元 的第二端、第三电阻R3的第二端以及第四电阻R4的第一端相连接，所述的第四电阻R4的 第二端、电感L的第一端、第二电容C2的第一端以及LED模块的第一端相连接，所述的LED 模块的第二端、第二电容C2的第二端以及第二二极管D2的正向输入端与地相连接，所述的 电感L的第二端、第二二极管D2的反相输入端、第三电阻R3的第一端浮地连接。 0034 所述的电路还包括整流滤波模块，所述的整流滤波模块的第二端与所述的功率管 的第二端相连接，所述的整流滤波模块的第一。
25、端与交流电源相连接。 0035 该电路的工作原理是： 0036 该电路是省去辅助绕组的非隔离型LED驱动电路，并且采用浮地架构。当功率管 导通时电感L储能，电感L两端电压为V AC -V LED ，此时FB引脚(过零检测引脚)的电压被 线电压检测电路为0V，I FB (V AC -V LED )/R2。I FB 输入到线电压检测电路，经过处理后输入 到PFC(功率因数控制)电路。当功率管关断后，电感L两端电压反向，FB电压急剧上升， 电感L电流逐渐减小，当电流减小到零时，V FB 减小，通过过零检 测单元检测FB引脚(过零检测引脚)变化，输出功率管开启信号。 0037 采用了该发明中的基于过零。
26、检测引脚实现线电压检测的电路，在现有技术的基础 上通过芯片的过零检测引脚实现线电压检测，无需额外的引脚，而且简化了外围电路，从而 节省成本，使操作简单应用范围广泛。 0038 在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。 说 明 书CN 104270864 A 1/3页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104270864 A 2/3页 9 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104270864 A 3/3页 10 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104270864 A 10 。