Led驅動電路及使用該驅動電路的led驅動系統的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電路設計領域，特別涉及一種LED (Light-Emitting D1de，發光二極管)驅動電路及使用該驅動電路的LED驅動系統。
【【背景技術】】
[0002]LED背光驅動電路廣泛應用于各種電子設備中，例如，平板電腦和智能手機中。而實驗發現在很多便攜電子系統中，LED屏的耗電能占到整個系統耗電的一半甚至更多，因此，提高LED屏的效率，對于節能、減小發熱、延長鋰電池充滿電后的使用時間很有意義。現有技術中，LED背光驅動芯片通常將功率NM0SFET(N型金屬-氧化物-半導體場效應晶體管)與控制電路集成在同一晶片上，一般采用升壓電路來驅動LED燈。請參考圖1所示，其為現有技術中的一種LED驅動電路的電路示意圖，其包括升壓輸出電路110、電流模控制電路120、第一電源端VP、第二電源端VN和電流采樣電阻Rs。
[0003]所述升壓輸出電路110包括電感L1、二級管D1、穩壓電容C2、輸出電容C1和NM0S晶體管MN1，其中，穩壓電容C2的一端與輸入電壓VDD相連，其另一端接地；電感L1的一端與輸入電壓VDD相連，其另一端與二級管D1的正極相連，二級管D1的負極經輸出電容C1接地；NM0S晶體管MN1的漏極與電感L1和二級管D1的正極之間的連接節點相連，其源極接地，其柵極做為所述升壓輸出電路110的控制端；二級管D1的負極與輸出電容C1之間的連接節點作為LED驅動電路的第一電源端VP。電流采樣電阻Rs的一端與LED驅動電路的第二電源端VN相連，其另一端接地。電流模控制電路120包括反饋端FB、電流采樣端CurSens和輸出端DRV，其中，電流采樣端CurSens與NM0S晶體管麗1的漏極相連，反饋端FB與第二電源端VN相連，輸出端DRV與NM0S晶體管麗1的柵極相連。為了簡化描述，圖1中僅在LED驅動電路的第一電源端VP和第二電源端VN之間連接了一個LED通道，該通道包括依次串聯的WLED1、WLED2和WLED3 (白光二級管)。
[0004]為了實現反饋環路穩定性，圖1中采用了電流模結構，即通過采樣一部分NM0S晶體管MN1的電流，并注入采樣電流到反饋環路中。但圖1中的LED驅動電路也有其缺點，SP電流采樣電阻Rs上會存在一定的壓降，將消耗額外的功率，從而降低整個系統的效率。
[0005]因此，有必要提出一種改進的技術方案來解決上述問題。
【【實用新型內容】】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種LED驅動電路及使用該驅動電路的LED驅動系統，其可以降低LED驅動電路中電流采樣電阻的功率損耗，從而提高整個系統的效率。
[0007]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供一種LED驅動電路，其包括輸出電路、電流采樣電阻、第一電源端和第二電源端，所述輸出電路包括功率開關，其輸入端接收輸入電壓，其輸出端為第一電源端，其將輸入電壓轉換為輸出電壓；電流采樣電阻的一端與第二電源端相連，其另一端接地。
[0008]所述LED驅動電路還包括:控制電路、采樣電容、第一開關和第二開關，控制電路包括反饋端和輸出端，其中，所述控制電路的輸出端與功率開關的控制端相連，所述控制電路基于其反饋端接收到的反饋電壓，通過其輸出端輸出開關控制信號給功率開關的控制端，以控制功率開關導通或截止；第一開關的一端與所述第二電源端相連，其另一端與采樣電容的一端相連，采樣電容的另一端接地，第一開關和采樣電容之間的連接節點與所述控制電路的反饋端相連；第二開關一端與所述第二電源端相連，其另一端接地。
[0009]進一步的，所述輸出電路還包括電感L1、二極管D1、輸出電容C1，其中電感L1的一端與輸入電壓相連，其另一端與二級管D1的正極相連，二級管D1的負極經輸出電容C1接地；功率開關的第一連接端與電感L1和二級管D1的正極之間的連接節點相連，其第二連接端接地，二級管D1的負極與輸出電容C1之間的連接節點作為第一電源端。
[0010]進一步的，所述控制電路還包括有電流采樣端，該電流采樣端與功率開關的第一連接端相連，所述控制端基于電流采樣端采樣到的電流以及反饋電壓產生所述開關控制信號。
[0011]進一步的，當第一開關被導通、第二開關被關斷時，通過第一開關將電流采樣電阻上的電壓采樣到采樣電容上，控制電路以電流采樣電阻上的電壓作為反饋電壓進行環路調整；當第一開關被關斷、第二開關被導通時，所述控制電路直接以采樣電容上的電壓作為反饋電壓進行環路調整。所述LED驅動電路還包括振蕩器，所述振蕩器用于產生并輸出第一時鐘信號和第二時鐘信號，其中，第一時鐘信號與第一開關的控制端相連，其用于控制第一開關導通或關斷，第二時鐘信號與第二開關的控制端相連，其用于控制第二開關導通或關斷。
[0012]進一步的，第一時鐘信號CK1的有效電平和第二時鐘信號CK2的有效電平不交疊，第二時鐘信號由有效電平跳變為無效電平的跳變沿到與其緊鄰的第一時鐘信號由無效電平變為有效電平的跳變沿存在延遲時間Td，時鐘信號的有效電平為使對應的開關導通的電平信號，時鐘信號的無效電平為使對應的開關關斷的電平信號，所述延遲時間Td大于電流模控制電路所在的反饋環路所需要的穩定時間。
[0013]進一步的，所述振蕩器還輸出第三時鐘信號，所述第三時鐘信號與所述控制電路的時鐘信號端相連，所述控制電路以第三時鐘信號的時鐘周期工作。
[0014]進一步的，第二時鐘信號與第三時鐘信號同步，且在第二時鐘信號的一個周期中，第二時鐘信號的無效電平持續時間為第三時鐘信號的時鐘周期的整數倍，其中，第二時鐘信號的無效邏輯電平為使第二開關關斷的電平信號。
[0015]進一步的，控制電路的帶寬低于第一時鐘信號的頻率。
[0016]進一步的，所述控制電路包括誤差放大器和補償電容，所述補償電容串聯于所述誤差放大器的輸出端。
[0017]根據本實用新型的另一個方面，本實用新型提供一種LED驅動系統，其包括一個或多個LED和LED驅動電路。LED驅動電路，其包括輸出電路、電流采樣電阻、第一電源端和第二電源端，所述輸出電路包括功率開關，其輸入端接收輸入電壓，其輸出端為第一電源端，其將輸入電壓轉換為輸出電壓；電流采樣電阻的一端與第二電源端相連，其另一端接地。所述LED驅動電路還包括:控制電路、采樣電容、第一開關和第二開關，控制電路包括反饋端和輸出端，其中，所述控制電路的輸出端與功率開關的控制端相連，所述控制電路基于其反饋端接收到的反饋電壓，通過其輸出端輸出開關控制信號給功率開關的控制端，以控制功率開關導通或截止；第一開關的一端與所述第二電源端相連，其另一端與采樣電容的一端相連，采樣電容的另一端接地，第一開關和采樣電容之間的連接節點與所述控制電路的反饋端相連；第二開關一端與所述第二電源端相連，其另一端接地。所述LED的負極與LED驅動電路的第二電源端相連，其正極與第一電源端相連。
[0018]與現有技術相比，本實用新型在現有的LED驅動電路中增設采樣電容C3，以間歇性的采樣電流采樣電阻Rs的電壓；在非采樣期間將電流采樣電阻Rs短路到地，以采樣電容C3上的電壓作為電流反饋電壓，從而降低電流采樣電阻Rs上的功耗，提高整個系統的效率。
【【附圖說明】】
[0019]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前