專利名稱：Led驅動電路及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及LED驅動電路技術，尤其涉及滯環控制模式的LED驅動電路的限流保護技術。
背景技術：
LED驅動電路，特別是大功率LED驅動電路，廣泛采用滯環控制模式，其控制環路簡單， 無須斜坡補償和頻率補償，所需外圍元器件少，方便客戶使用。
目前，普遍采用的滯環控制模式的LED驅動電路的部分結構如圖1所示，包括采樣與閾值 設定模塊IO、比較模塊ll、驅動模塊12和開關模塊13，其中
所述采樣與閾值設定模塊10的Vin端口和CS端口連接外接LED電路的采樣電阻Rsense兩 端，采樣Rsense的電流，并通過放大電路將Rsense上的電壓放大為電壓采樣信號Vs，同時采 樣與閾值設定模塊10內部產生設定閾值信號Vt，電壓采樣信號Vs與設定閾值信號Vt輸入比較 模塊ll進行比較，所述采樣與閾值設定模塊10的Vin端口接入外部輸入電壓，PWM1端口連接 驅動模塊12，采樣與閾值設定模塊接地；
所述比較模塊ll產生比較信號Vc，輸出給驅動模塊12;
所述驅動模塊12產生信號PWM和信號PWM1，信號PWM輸入開關模塊13，信號PWM1 反饋給采樣與閾值設定模塊IO，從而改變采樣與閾值設定模塊10的電壓采樣信號Vs或設定閾 值信號Vt;
所述開關模塊13的輸出端口SW控制外接LED電路的通斷，開關模塊13接地。 圖1所示的LED驅動電路的工作原理為
(1 )當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端的額定輸出電壓相差 較大時，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾值設定模塊ll的Vs 信號小于信號Vt的值，LED驅動電路的開關模塊13的SW端口輸出低電平，輸入電壓Viii經過 外接LED電路的采樣電阻Rsense, LED負載，電感L1，開關模塊13到地的支路導通，該支路 有電流Iu出現，由于電感L1為儲能元件，Iu為一從小到大逐漸增加的電流，當電壓采樣信號 Vs等于設定閾值信號Vt時，比較模塊ll翻轉，驅動模塊12的輸出信號PWM翻轉，開關模塊13 關斷，同時驅動模塊12的輸出信號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊10，將電壓釆樣信號Vs 瞬間增大或者將設定閾值信號Vt由最大值瞬間減小到最小值(一般滯環控制LED驅動電路的 回滯電壓為30%左右)，Vs信號瞬間增大或者Vt值瞬間減小反應到外接LED電路，即將電感L1
5電流由最大閾值Imax變到最小閾值Imin，如圖3所示，開關模塊13關斷后，電感L1儲存的電能
通過肖特基二極管D1續流，仍然有逐漸減小的電流Iu通過電感Ll、肖特基二極管D1、采樣電
阻Rsense和LED負載組成的回路，隨著Ll儲能的消耗和放電電流Iu的逐漸減小，電壓采樣信號
Vs減小到設定閾值信號Vt時，比較模塊ll再次翻轉，驅動模塊12的輸出信號PWM再次翻轉，
開關模塊13導通，同時PWMl信號將電壓采樣信號Vs瞬間減小或者將設定閾值信號Vt由最小
值瞬間增大到最大值，Vs信號瞬間減小或者Vt信號瞬間增大反應到外接LED電路，即將電感
Ll電流的比較閥值由最小閾值Imin變到最大閾值Imax，經過一段時間后，輸出波形達到穩定，
輸出電流穩定，LED驅動電路系統自動循環上述過程，實現對LED負載的滯環驅動，圖3所示
為輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端的額定輸出電壓相差較大時電感電流Iu波形，
從圖中可以看到，外接LED電路的LED負載輸出平均電流Ioutl為最大電流閾值Imax與最小電
流閾值Imin的平均值，艮卩
, ,Imox: + Imz'" 2
(2)當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端的額定輸出電壓相差 較小時，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾值設定模塊l 1的電 壓采樣信號Vs小于設定閾值信號Vt， LED驅動電路的開關模塊13的SW端口輸出低電平，輸入 電壓Vin經過外接LED電路的采樣電阻Rsense， LED負載，電感L1，開關模塊13到地的支路導
通，該支路有電流t2出現，由于電感L1為儲能元件，IL2為一個從小到大逐漸增加的電流，因
此時輸入電壓Vin與外接LED電路的中LED負載兩端的額定輸出電壓接近，IL2電流增大到一定 值時會保持恒定，不能達到最大電流值，此時電壓采樣信號Vs始終低于設定閾值信號Vt,比 較模塊ll不發生翻轉，開關模塊12—直處于導通狀態，sw的lr出始終低，此時I^電流波形如 圖4所示，從圖中可以看到，外接LED電路中LED負載輸出平均電流Iout2大于最大電流閾值與 最小電流閾值的平均值，并且會接近最大電流閾值Imax。
通過上述分析可知，圖l、圖2所示的滯環控制模式的LED驅動電路缺點為當LED驅動 電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端的額定輸出電壓相差較小時，電感電流不能 達到外接LED電路電感最大電流Imax,開關模塊一直處于開通狀態，并且在一定的電壓壓差 范圍內，外接LED電路的LED負載輸出電流會接近最大電流值，高于設定的平均電流值(一 般滯環驅動控制的最大電流值要比設定的平均電流大15%左右)，在這種使用狀態下，LED負 載上的電流就會比額定工作電流大15%左右。實際測試的結果也證實了此缺點目前采用滯環 控制方法的LED驅動電路， 一般在10 12V輸入電壓下驅動三顆串連的LED燈(三顆LED壓降 9. 6V左右)，電壓由10V 12V變化時輸出電流會有從設定電流值的1. 15倍電流減小到設定電流值的過程出現，外接LED電路的LED負載輸出電流的變化使得LED負載的電流不容易控制， 影響發光的穩定性，同時LED驅動電路的輸出電流超過LED的額定電流時會嚴重影響LED的壽 命。
發明內容
本發明旨在解決現有技術的不足，提供一種滯環控制模式下，當LED驅動電路的輸入電壓 Vin與外接LED電路中的LED負載兩端的額定輸出電壓相差較小時，具有限流保護作用的LED 驅動電路。
同時木發明還提供了 LED驅動電路的驅動方法。
LED驅動電路包括采樣與閾值設定模塊、比較模塊、關斷控制模塊、驅動模塊和開關模
塊
所述采樣與閾值設定模塊的Vin端口和CS端口連接外接LED電路的采樣電阻Rsense的兩 端，釆樣Rsense的電流，并通過釆樣與閾值設定模塊的放大電路將Rsense上的電壓放大為電 壓采樣信號Vs，同吋采樣與閾值設定模塊內部產生設定閾值信號Vt，電壓采樣信號Vs與設定 閾值信號Vt輸入比較模塊進行比較，所述采樣與閾值設定模塊的Vin端口接入外部輸入電壓， PWM1端口連接驅動模塊，采樣與閾值設定模塊接地；
所述比較模塊產生比較信號Vc輸入關斷控制模塊；
所述關斷控制模塊同時接受驅動模塊的反饋，產生信號S3輸入驅動模塊；
所述驅動模塊產生信號PWM、信號PWM1和信號S1 ，信號PWM輸入開關模塊，信號PWM1 反饋給采樣與閾值設定模塊，改變采樣與閾值設定模塊的電壓釆樣信號Vs或設定閾值信號Vt， 信號S1反饋給關斷控制模塊；
所述開關模塊的輸出端口SW控制外接LED電路的通斷，開關模塊接地。
如上LED驅動電路的驅動方法為 (1)當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端額定輸出電壓相差較 小吋，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾值設定模塊的電壓 采樣信號Vs小于設定閾值信號Vt, LED驅動電路的開關模塊SW端口輸出低電平，輸入電壓 Vin經過外接LED電路的采樣電阻Rsense， LED負載，電感L1，開關模塊到地的支路導通，該 支路有電流lL3出現，由于電感L為儲能元件，Iu為一從小到大逐漸增加的電流，當LED驅動 電路的關斷控制模塊檢測到驅動模塊輸出的S1信號的高電平持續時間大于關斷控制模塊的設 定時間tl時，關斷控制模塊的信號S3經驅動模塊增強后，控制驅動模塊輸出的PWM信號變低，開關模塊關斷，關斷控制模塊將S3信號延時t2時間后，信號S3再次發生翻轉，S3經驅動模塊 驅動增強后，控制驅動模塊的輸出PWM信號變高，開關模塊導通，SW端口輸出低電平，PWM 信號為持續tl時間高電平，持續時間為t2低電平的固定脈寬信號，經過一段時間后，LED驅動 電路輸出波形達到穩定，LED負載輸出電流穩定，LED驅動電路自動循環上述過程，實現LED 驅動電路對外接LED電路的滯環驅動。
(2)當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端額定輸出電壓相差較大 時，即正常工作狀態下，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾 值設定模塊的電壓采樣信號Vs小于設定閾值信號Vt，LED驅動電路的開關模塊的SW端口輸出 低電平，輸入電壓Vin經過外接LED電路的采樣電阻Rsense， LED負載，電感L1，開關模塊到 地的支路導通，該支路有電流lM出現，由于電感L1為儲能元件，Iw為一從小到大逐漸增加的 電流，開關模塊的開通時間小于關斷控制模塊的設定的時間tl，因此，驅動模塊輸出的S1信 號不會引起關斷控制模塊輸出的S3信號的翻轉，S3信號僅由比較模塊的輸出電壓Vc決定，驅 動模塊的輸出信號PWM翻轉，同時驅動模塊的輸出信號PWMl將采樣電壓Vs瞬間增大或者將 Vt信號由最大值瞬間減小到最小值，比較模塊翻轉，驅動模塊的輸出信號PWM翻轉，開關模 塊關斷，電感L1儲存的電能通過肖特基二極管D1續流，仍然有逐漸減小的電流Iu通過電感Ll、 肖特基二極管D1、采樣電阻Rsense和LED負載組成的回路，隨著Ll儲能的消耗和放電電流lL4 的逐漸減小，電壓采樣信號Vs減小到設定閾值信號Vt時，比較模塊再次翻轉，驅動模塊輸出 信號PWM再次翻轉，開關模塊導通，同時PWMl信號將電壓采樣信號Vs瞬間減小或者將設定 閾值信號Vt由最小值瞬間增大到最大值，Vs信號瞬間減小或者Vt信號瞬間增大反應到外部電 路，即將電感U電流的比較閾值由最小閾值Imin變到最大閾值Imax，經過一段時間后，輸出 波形達到穩定，輸出電流穩定，LED驅動電路自動循環上述過程，實現LED驅動電路對外接 LED電路的滯環驅動。
本發明有益效果是加入限流保護電路的滯環LED驅動電路在輸入電壓Vin與與外接LED 電路的LED負載兩端額定輸出電壓壓差較小時，LED驅動電路的開關模塊避免了一直導通的現 象，即在每個周期有固定開通時間tl，固定關斷時間t2，從而限制了平均輸出電流的大小，通 過設置tl和t2時間，使得平均輸出電流遠遠小于最大閾值電流Imax，從而解決了電流過大對LED 壽命的影響以及在一定的工作場合下電流變化帶來的LED燈閃爍的問題。
圖1為目前滯環控制模式的LED驅動電路部分結構圖。
8圖2為目前滯環控制模式的LED驅動電路同外接LED電路的電路圖。
圖3為目前滯環控制模式的LED驅動電路在壓差較大時流過電感的實際電流波形圖。
圖4為目前滯環控制模式的LED驅動電路在壓差較小時流過電感的實際電流波形圖。
圖5為本發明LED驅動電路部分結構圖。
圖6為本發明LED驅動電路同外接LED電路的電路圖A。
圖7為本發明LED驅動電路同外接LED電路的電路圖B。
圖8為本發明LED驅動電路關斷控制模塊的電路圖。
圖9為本發明LED驅動電路的信號波形圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明內容進一步說明。
如圖5所示，LED驅動電路包括采樣與閾值設定模塊IO、比較模塊ll、關斷控制模塊14、 驅動模塊12和開關模塊13:
所述采樣與閾值設定模塊l 0的Vin端口和CS端口連接外接LED電路的采樣電阻Rsense的 兩端，采樣Rsense的電流，并通過放大電路將Rsense上的電壓放大為電壓采樣信號Vs，同時 采樣與閾值設定模塊10內部產生設定閾值信號Vt，電壓采樣信號Vs與設定閾值信號Vt輸入比 較模塊ll進行比較，所述采樣與閾值設定模塊10的Vin端口接入外部輸入電壓，PWM1端口連 接驅動模塊12，采樣與閾值設定模塊接地；
所述比較模塊ll產生比較信號Vc，輸出給關斷控制模塊14;
所述關斷控制模塊14同時接受驅動模塊12的反饋，并產生信號S3輸入驅動模塊12;
所述驅動模塊12產生信號PWM、信號PWM1和信號S1，信號PWM輸入開關模塊13,信 號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊10，從而改變采樣與閾值設定模塊的電壓采樣信號Vs或 設定閾值信號Vt，信號S1反饋給關斷控制模塊14;
所述開關模塊13的輸出端口SW控制外接LED電路的通斷，開關模塊接地。
如圖5、圖6、圖7所示，所述的外接LED電路包括串接的采樣電阻Rsense、 LED負載、電 感L1和肖特基二極管D1。
圖6為圖5所示LED驅動電路的電路圖
其中，所述采樣與閾值設定模塊10的放大電路包括放大器A1、 MOS管M3、 M0S管M2、電 阻R1、電阻R2、電阻R3，所述的Vin端口經過電阻Rl連接比較器Al的負輸入端，CS端口連接 比較器A1的正輸入端，比較器A1的輸出端連接M3的柵極，M3的源極和漏極分別連接電阻R1
9的另一端和電阻R2，電阻R2、 R3串聯，R3的另一端接地，M2的漏極連接電阻R2和R3之間， M2的源極連接電阻R3接地端，M2的柵極連接驅動模塊12;
其中，所述比較模塊11采用的是比較器A2，比較器A2的正輸入端連接電壓采樣信號Vs， 比較器A2的負輸入端連接采樣與閾值設定模塊10輸出的設定閾值信號Vt，比較器A2的輸出端 產生比較信號Vc;
其中，所述開關模塊采用開關管M1， M1的柵極連接驅動模塊的驅動器DR1， Ml的源極 接地，M1的漏極作為LED驅動電路的SW輸出端；
其中，如圖8所示為關斷控制模塊14的一種具體實現方式，所述的關斷控制模塊14包括開 關管導通檢測延時電路、開關管關閉檢測延時電路，RS觸發器以及邏輯組合電路，所述的開 關管導通檢測延時電路包括MOS管M4，電容Cl,電流源Il，反向器N1、 N2、 N3，所述開關 管關閉檢測延時電路包括MOS管M5，電容C2，電流源I2，反向器N4、 N5，信號S1經反向器 N1連接M4的柵極，所述M4的漏極和源極連接電容C2的兩端，M4的源極接地，M4的漏極連 接電流源，同時M4的漏極經反向器N2、N3反向輸出信號S2，信號S2連接RS觸發器的S端，所 述M5、電容C2、反向器N4、 N5的連接與所述的M4、 Cl、 N2、 N3的連接相同，反向器N5的 輸出連接RS觸發器的R端，RS觸發器的Qn端連接M5的柵極，信號S2、觸發器的Q端以及Vc 共同作用于邏輯組合電路，輸出信號S3，圖8所示的邏輯組合電路為S2、 Q連接或非門150并 經反向器反向輸入或非門151， Vc經反向器反向輸入或非門151,或非門151輸出信號S3;
所述的關斷控制模塊14輸出的S3信號經驅動器DR1增強，產生信號PWM、信號PWM1和 信號S1，信號PWM輸入開關管M1的柵極，信號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊10的M2柵 極，改變采樣與閾值設定模塊10的電壓采樣信號Vs，信號S1反饋給關斷控制模塊14。
圖6所示LED驅動電路，在輸入電壓Vin與外接LED電路中的LED負載兩端的額定輸出電壓 相差較小時，其驅動方法為-
LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的釆樣與閾值設定模塊10的電壓產 生器VREFl產生設定閾值信號Vt, LED驅動電路Vin端口和CS端口采樣Rsense上的電壓，采樣 與閾值設定模塊10的放大器A1、 M3和電阻R1， R2， R3組成電壓放大電路，將Rsense上的電 壓進行放大，產生采樣電壓Vs， Vs電壓的大小為
& =-^ x (及2 + / 3)
電壓采樣信號Vs與設定閾值信號Vt經比較器A2進行比較，比較器A2輸出比較信號Vc的 電壓為低，關斷控制模塊輸出信號S3為低，信號S3經過驅動器DR1增強后，輸出信號PWM的電壓為高，開關管M1導通，SW端口輸出為低電平，同時信號PWM1為高，M2導通，此時Vs電壓變為
R =-^"X/ 2
Vin經過外接LED電路的Rseme， LED負載，Ll，開關管M1到地的支路導通，該支路有電流Iu出現，由于電感L1為儲能元件，Iu為一個從小到大逐漸增加的電流，由于輸入電壓Vin與外接LED電路中的LED負載兩端的輸出電壓壓差較小，Iu的最大值始終達不到最大電流Imax的大小，也就是Vs小于Vt，此時開關管M1—直導通，
最大電流Imax為
lm ax =-
最小電流Imin為
Im =
(W2 + i 3) x
驅動器DR1輸出的S1信號檢測開關管M1開通的時間，開關管導通檢測延時電路的工作過程為當開關管M1導通時，Sl信號為高，反相器N1輸出低電平，M4不導通，電流源I1向電容C1充電，電流源I1與電容C1之間的A點電位提高，經過tl時間，當A點電位升高到反相器N2的翻轉電壓V1時，反相器N2， N3翻轉，信號S2變為高電平，RS觸發器的Q端電平由低變高，Qn端電平由高變低，S2端電平變高以及Q端電平變高控制信號S3端電平變低，PWM信號變低，開關管M1關斷，同時S1信號變低，S2信號變低；開關管關閉檢測延時電路的工作過程為S2由低變高，Qn端電平由高變低，M5不導通，12給電容C2充電，經過t2時間，當電流源I2與電容C2之間的B點電壓升高到反相器N4的翻轉電壓V2時，反相器N4， N5發生翻轉，RS觸發器的R端變高，Q端變低，等待Q端電平變低后，與非門150輸出高電平，由于Vc電平始終為低，使得S3信號變高，PWM信號變高，開關管M1導通，這樣，PWM信號為持續tl時間高電平，持續時間為t2低電平的固定脈寬信號，經過一段時間后，輸出波形達到穩定，輸出電流穩定，所述tl由Il， C1以及反相器的翻轉電壓V1的大小決定，t2由I2, C2以及反相器的翻轉電壓V2
大小決定,計算公式為fl = ^2， ,2 = e2xF2，通過控偉ijtl和t2時間可以控制輸出電流
的大小。如上所述的信號波形如圖9所示，S1， S3分別為圖8中的兩個信號，Q為圖8中RS觸發器的Q端輸出信號，Imax為電感電流的最大閾值電流，Imin為電感電流的最小閾值電流，Iu為電感電流波形，1out2為未加關斷控制模塊的輸出平均電流，1out3為增加關斷控制模塊后的輸出平均電流。圖6所示LED驅動電路在輸入電壓Vin與外接LED電路中的LED負載兩端的額定輸出電壓相差較小時，輸出電流的平均值遠小于最大閾值電流Imax值，從而達到限流的目的，由時序圖可以看到，1out3較Iout2有了明顯的減小。
如圖7所示的LED驅動電路的電路圖是圖6的一種變化，其中，圖7中所述采樣與閾值設定模塊的放大電路包括放大器A1、 MOS管M3、電阻R1、電阻R2、所述的Vin端口經過電阻Rl連接比較器A1的負輸入端，CS端口連接比較器A1的正輸入端，比較器A1的輸出端連接M3的柵極，M3的源極和漏極分別連接電阻R1的另一端和電阻R2，電阻R2的另一端接地，圖7中的SE1為選擇器，VREF2為電壓產生器，產生最大電壓Vmax和最小電壓Vin兩種電壓，當PWM1信號為高時，選擇器SEl將Vmax輸出作為Vt，當PWM1的信號為低時，選擇器將Vmin輸出作為設定閾值信號Vt，相對于圖6中PWMl信號改變采樣電壓值Vs,圖7是通過PWM1信號改變設定閾值信號Vt，兩者的目的均為產生電感電流的最大閾值和最小閾值，只是具體實現方式不同，其工作原理與圖6相同。
本發明公開了LED驅動電路及其驅動方法，并且參照附圖描述了本發明的具體實施方式
和效果。應該理解到的是，上述實施例只是對本發明的說明，而不是對本發明的限制，任何不超出本發明實質精神范圍內的發明創造，包括但不限于對關斷控制模塊的組成方式的修改、對電路的局部構造的變更，如替換本發明中關斷控制模塊的時間檢測電路、增加減少邏輯控制、對元器件的類型或型號的替換，以及其他非實質性的替換或修改等，均落入本發明保護范圍之內。
1權利要求
1. LED驅動電路，其特征在于包括采樣與閾值設定模塊、比較模塊、關斷控制模塊、驅動模塊和開關模塊所述采樣與閾值設定模塊的Vin端口和CS端口連接外接LED電路的采樣電阻Rsense兩端，采樣Rsense的電流，并通過采樣與閾值設定模塊的放大電路將Rsense上的電壓放大為電壓采樣信號Vs，同時采樣與閾值設定模塊內部產生設定閾值信號Vt，電壓采樣信號Vs與設定閾值信號Vt輸入比較模塊進行比較，所述采樣與閾值設定模塊的Vin端口接入外部輸入電壓，PWM1端口連接驅動模塊，采樣與閾值設定模塊接地；所述比較模塊產生比較信號Vc輸入關斷控制模塊；所述關斷控制模塊同時接受驅動模塊的反饋，產生信號S3輸入驅動模塊；所述驅動模塊產生信號PWM、信號PWM1和信號S1，信號PWM輸入開關模塊，信號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊，改變采樣與閾值設定模塊的電壓采樣信號Vs或設定閾值信號Vt，信號S1反饋給關斷控制模塊；所述開關模塊的輸出端口SW控制外接LED電路的通斷，開關模塊接地。
2. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述采樣與閾值設定模塊的放大電路包括 放大器A1、 MOS管M3、 MOS管M2、電阻R1、電阻R2、電阻R3，所述的Vin端口經 過電阻R1連接比較器A1的負輸入端，CS端口連接比較器A1的正輸入端，比較器A1 的輸出端連接M3的柵極，M3的源極和漏極分別連接電阻R1的另一端和電阻R2，電阻 R2、 R3串聯，R3的另一端接地，M2的漏極連接電阻R2和R3之間，M2的源極連接電 阻R3接地端，M2的柵極連接驅動模塊。
3. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述采樣與閾值設定模塊的放大電路包括 放大器A1、 MOS管M3、電阻R1、電阻R2、所述的Vin端口經過電阻Rl連接比較器 Al的負輸入端，CS端口連接比較器A1的正輸入端，比較器A1的輸出端連接M3的柵 極，M3的源極和漏極分別連接電阻R1的另一端和電阻R2，電阻R2的另一端接地，所 述采樣與閾值設定模塊還包括電壓產生器VREF2以及選擇器SE1,電壓產生器VREF2 產生的最大電壓Vmax、最小電壓Vmin提供給選擇器SE1，驅動模塊輸出信號PWM1輸 入選擇器SE1，控制選擇器輸出最大電壓Vmax或最小電壓Vmin，作為設定閾值信號Vt。
4. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述比較模塊采用的是比較器A2，比較 器A2的正輸入端連接電壓采樣信號Vs，比較器A2的負輸入端連接采樣與閾值設定模塊 輸出的設定閾值信號Vt，比較器A2的輸出端產生比較信號Vc。
5. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述開關模塊采用開關管Ml， Ml的柵極連接驅動模塊的驅動器DR1， Ml的源極接地，Ml的漏極作為LED驅動電路的SW輸出端。
6. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述關斷控制模塊包括開關管導通檢測延 時電路、開關管關閉檢測延時電路、RS觸發器以及邏輯組合電路，所述的開關管導通檢 測延時電路在檢測到驅動模塊輸出的Sl信號的高電平時間大于開關管導通檢測延時電路 設定時間tl時，同RS觸發器以及邏輯組合電路作用，最終關斷開關模塊；所述的開關 管關閉檢測延時電路檢測到S3信號低電平延時t2時間后，同RS觸發器以及邏輯組合電 路作用，最終導通開關模塊。
7. 如權利要求6所述LED驅動電路，其特征在于所述的開關管導通檢測延時電路包括MOS 管M4，電容C1，電流源Il，反向器N1、 N2、 N3，所述開關管關閉檢測延時電路包括 MOS管M5，電容C2，電流源I2,反向器N4、 N5，信號Sl經反向器Nl連接M4的柵 極，所述M4的漏極和源極連接電容C2的兩端，M4的源極接地，M4的漏極連接電流源， 同時M4的漏極經反向器N2、 N3反向輸出信號S2，信號S2連接RS觸發器的S端，所 述的M5、電容C2、反向器N4、 N5的連接與所述的M4、 Cl、 N2、 N3的連接相同，反 向器N5的輸出連接RS觸發器的R端，RS觸發器的Qn端連接M5的柵極，信號S2、 觸發器的Q端以及Vc共同作用于邏輯組合電路，輸出信號S3，所述的邏輯組合電路為 S2、Q連接或非門150并經反向器反向輸入或非門151, Vc經反向器反向輸入或非門151， 或非門151輸出信號S3。
8. 如權利要求1所述LED驅動電路，其特征在于所述關斷控制模塊輸出的S3信號經驅動 器DR1增強，產生信號PWM、信號PWM1和信號Sl，信號PWM輸出連接開關管Ml 的柵極，信號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊M2的柵極，改變采樣與閾值設定模塊 的電壓采樣信號Vs或設定閾值信號Vt,信號Sl反饋給關斷控制模塊。
9. LED驅動電路的驅動方法，其特征在于當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端額定輸出電壓相差 較小時，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾值設定模塊 的電壓采樣信號Vs小于設定閾值信號Vt, LED驅動電路的開關模塊SW端口輸出低電平， 當LED驅動電路的關斷控制模塊檢測到驅動模塊輸出的S1信號的高電平時間大于關斷控 制模塊的設定時間tl時，關斷控制模塊的輸出信號S3經驅動模塊增強后，控制驅動模塊 輸出的PWM信號變低，開關模塊關斷，關斷控制模塊將S3信號延時t2時間后，信號S3 再次發生翻轉，S3經驅動模塊驅動增強后，控制驅動模塊的輸出PWM信號變高，開關模塊導通，SW端口輸出低電平，PWM信號為持續tl時間高電平，持續時間為t2低電平 的固定脈寬信號，經過一段時間后，LED驅動電路輸出波形達到穩定，LED負載輸出電 流穩定，LED驅動電路自動循環上述過程，實現LED驅動電路對外接LED電路的滯環驅動。
10. LED驅動電路的驅動方法，其特征在于當LED驅動電路輸入電壓Vin與外接LED電路的LED負載兩端額定輸出電壓相差 較大時，LED驅動電路與外接LED電路初始上電，LED驅動電路的采樣與閾值設定模塊 的電壓采樣信號Vs小于設定閾值信號Vt， LED驅動電路的開關模塊的SW端口輸出低電 平，開關模塊的開通時間小于關斷控制模塊的設定的時間tl，驅動模塊輸出的Sl信號不 會引起關斷控制模塊輸出的S3信號的翻轉，S3信號僅由比較模塊的輸出電壓Vc決定， 同時驅動模塊的輸出信號PWM1將采樣電壓Vs瞬間增大或者將Vt信號由最大值瞬間減 小到最小值，比較模塊翻轉，驅動模塊的輸出信號PWM翻轉，開關模塊關斷，隨后電壓 采樣信號Vs減小到設定閾值信號Vt時，比較模塊再次翻轉，驅動模塊輸出信號PWM再 次翻轉，開關模塊導通，同時PWMl信號將電壓采樣信號Vs瞬間減小或者將設定閾值信 號Vt由最小值瞬間增大到最大值，經過一段時間后，LED驅動電路的輸出波形達到穩定， LED負載輸出電流穩定，LED驅動電路自動循環上述過程，實現LED驅動電路對外接 LED電路的滯環驅動。
全文摘要
本發明公開的LED驅動電路及驅動方法，包括采樣與閾值設定模塊、比較模塊、關斷控制模塊、驅動模塊和開關模塊，采樣與閾值設定模塊采樣外接LED電路采樣電阻兩端電壓Vs，同時產生設定閾值信號Vt，比較模塊比較Vs與Vt，輸出比較信號Vc給關斷控制模塊，關斷控制模塊輸出S3信號給驅動模塊，驅動模塊產生信號PWM、PWM1和S1，信號PWM1反饋給采樣與閾值設定模塊，信號S1反饋給關斷控制模塊，信號PWM輸出至開關模塊，開關模塊控制外接LED電路。本發明在LED驅動電路輸入電壓Vin與LED負載兩端額定輸出電壓壓差較小時，降低平均輸出電流，解決了電流過大對LED壽命的影響以及電流變化帶來的LED燈閃爍問題。
文檔編號H05B37/02GK101489342SQ200910096218
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月27日 優先權日2009年2月27日
發明者吳建興, 棟 王 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司