電流和輸出平均電流，就能精確控制輸出電流。該LED驅(qū)動電路尤其適用于輸出電流較小的應(yīng)用場景，在輸出電流很小的情況下，依然可以使用較小的電感來實(shí)現(xiàn)恒流控制，有利于LED驅(qū)動電路的小型化。
【附圖說明】
[0049]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖2是圖1所示LED驅(qū)動電路的工作信號波形圖；
[0051]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的LED驅(qū)動電路中一種關(guān)斷時間控制電路的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0053]圖5根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0057]第一實(shí)施例
[0058]參考圖3，圖3示出了第一實(shí)施例的LED驅(qū)動電路，該LED驅(qū)動電路為降壓結(jié)構(gòu)，主要包括:恒定電流驅(qū)動器200、電阻R1、輸入電容C2、補(bǔ)償電容C3、輸出電流采樣電路210、電感L1、電容Cl以及續(xù)流二極管Dl。
[0059]其中，恒定電流驅(qū)動器200可以包括:功率開關(guān)、誤差放大器203、峰值電流比較器202、關(guān)斷時間控制電路201、邏輯和驅(qū)動電路204以及正負(fù)電平轉(zhuǎn)換電路205。
[0060]功率開關(guān)的輸入端連接電壓輸入端以接收輸入電壓Vin，功率開關(guān)的輸出端連接采樣電阻接入端，功率開關(guān)的控制端連接至邏輯和驅(qū)動電路204的輸出端。在第一實(shí)施例中，該功率開關(guān)包括:第一功率管Ml，其漏極連接電壓輸入端以接收輸入電壓Vin，其源極連接峰值電流比較器202的第一輸入端，其柵極配置為經(jīng)由電阻Rl連接至電壓輸入端；第二功率管M2，其漏極連接第一功率管Ml的源極，其源極連接采樣電阻接入端，其柵極連接邏輯和驅(qū)動電路204的輸出端。
[0061 ] 誤差放大器203經(jīng)由正負(fù)電平轉(zhuǎn)換電路205連接至采樣電阻接入端以接收采樣電壓Vcs，將該采樣電壓Vcs與預(yù)設(shè)的第一參考電壓Vrl比較以得到誤差信號Vc。
[0062]峰值電流比較器202的第一輸入端接收導(dǎo)通電壓，其第二輸入端接收預(yù)設(shè)的第二參考電壓Vr2，響應(yīng)于該導(dǎo)通電壓達(dá)到第二參考電壓Vr2，該峰值電流比較器202的輸出端的信號翻轉(zhuǎn)以產(chǎn)生關(guān)斷信號Reset。該導(dǎo)通電壓對應(yīng)于功率開關(guān)導(dǎo)通期間流過該功率開關(guān)的導(dǎo)通電流，更具體而言，在第一實(shí)施例中，該導(dǎo)通電壓為第二功率管M2導(dǎo)通時的源漏電壓Vd2，也即，第二功率管M2導(dǎo)通時，流過第二功率管M2的電流在第二功率管M2的導(dǎo)通電阻上產(chǎn)生的壓降。
[0063]關(guān)斷時間控制電路201接收誤差信號Vc，根據(jù)該誤差信號Vc確定關(guān)斷時間，響應(yīng)于定時達(dá)到該關(guān)斷時間，產(chǎn)生開通信號Set。關(guān)斷時間控制電路201可以包括定時電路。
[0064]邏輯和驅(qū)動電路204根據(jù)開通信號Set和關(guān)斷信號Reset產(chǎn)生驅(qū)動信號GT，該驅(qū)動信號GT用以控制第二功率管M2的導(dǎo)通和關(guān)斷。響應(yīng)于開通信號Set,該邏輯和驅(qū)動電路204控制第二功率管M2導(dǎo)通；響應(yīng)于關(guān)斷信號Reset，該邏輯和驅(qū)動電路204控制第二功率管M2關(guān)斷。換言之，當(dāng)達(dá)到確定的關(guān)斷時間時，開通第一功率管Ml和第二功率管M2 ;當(dāng)達(dá)到設(shè)定的電感峰值電流時，關(guān)斷第一功率管Ml和第二功率管M2。
[0065]輸出電流采樣電路210的第一端連接恒定電流驅(qū)動器200的采樣電阻接入端，其第二端經(jīng)由電感LI連接至LED驅(qū)動電路的輸出端Vout。該輸出電流采樣電路210包括并聯(lián)的米樣電阻Rcs和濾波電容C4。第一實(shí)施例中，輸出電流米樣電路210的第一端連接至恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2，采樣電壓Vcs輸出自輸出電流采樣電路210的第二端，相對于恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2而言，采樣電壓Vcs為負(fù)電平，因此，第一實(shí)施例中采用電轉(zhuǎn)換電路205將負(fù)電平的采樣電壓Vcs轉(zhuǎn)換為正電平，也即-Vcs。
[0066]輸出電容Cl的第一端連接LED驅(qū)動電路的輸出端Vout，輸出電容Cl的第二端連接LED驅(qū)動電路的參考地GNDl (也即輸入電壓Vin的參考地)，輸出電容Cl配置為與負(fù)載并聯(lián)。
[0067]續(xù)流二極管Dl的負(fù)極連接輸出電流采樣電路210的第一端，續(xù)流二極管Dl的正極連接LED驅(qū)動電路的參考地GNDl。
[0068]參考圖4，圖4示出了關(guān)斷時間控制電路的一種具體電路結(jié)構(gòu)，可以包括:比較器401、電流源402、開關(guān)管403和電容404。其中，電流源402的第一端連接電源，電容404的第一端連接電流源402的第二端，電容404的第二端接地。開關(guān)管403的控制端接收驅(qū)動信號GT，開關(guān)管403的第一端連接電容404的第一端，開關(guān)管403的第二端連接電容404的第二端。比較器的第一輸入端401的第一輸入端接收誤差信號Vc，第二輸入端連接電容404的第二端，輸出端用于輸出開通信號Set。
[0069]當(dāng)驅(qū)動信號GT控制功率開關(guān)關(guān)斷時，開關(guān)管403也在驅(qū)動信號GT的控制下關(guān)斷，電流源402對電容404進(jìn)行充電，當(dāng)充電至電容404兩端的電壓達(dá)到誤差信號Vc時，比較器401的輸出端電平翻轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生開通信號Set，開通信號Set使得驅(qū)動信號開通功率開關(guān)。當(dāng)驅(qū)動信號GT控制功率開關(guān)開通時，開關(guān)管403也在驅(qū)動信號GT的控制下開通，電容404被放電，直至下一次功率開關(guān)關(guān)斷時再進(jìn)行充電，如此往復(fù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖4所示關(guān)斷時間控制電路僅是示例，其還可以采用其他適當(dāng)結(jié)構(gòu)的定時電路來實(shí)現(xiàn)。
[0070]仍然參考圖3，圖3所示的電路中，采樣電阻Rcs和電感LI串聯(lián)，因此可以通過采樣電阻Rcs直接采樣電感LI的電流，得到采樣電壓Vcs。由于采樣電阻Rcs直接與電感LI串聯(lián)，也和輸出端Vout串聯(lián)，因此該LED驅(qū)動電路的輸出電流1ut完全體現(xiàn)于采樣電阻Rcs上的采樣電壓Vcs。
[0071]進(jìn)而，第一功率管Ml和第二功率管M2又通過采樣電阻接入端與采樣電阻Rcs串聯(lián)，因此，通過對第一功率管Ml和第二功率管M2的導(dǎo)通電流對應(yīng)的導(dǎo)通電壓的采樣，可以實(shí)現(xiàn)對輸出電流1ut的直接采樣，再通過峰值電流比較器202的比較，可以實(shí)現(xiàn)對輸出電流1ut的控制。
[0072]其中，誤差放大器203可以為跨導(dǎo)放大器，其具有輸出電流Igm與輸入差值電壓Vrl-(-Vcs)成正比的特性，也即:Igm = Gm*(Vrl+Vcs)，其中，Vcs相對于恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2為負(fù)電平，Gm為誤差放大器203的跨導(dǎo)，Gm通常是一個恒定值。誤差放大器203的輸出端經(jīng)由補(bǔ)償電容C3連接至恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2。
[0073]補(bǔ)償電容C3用于實(shí)現(xiàn)環(huán)路補(bǔ)償，對誤差放大器203輸出的誤差信號Vc進(jìn)行積分，最終實(shí)現(xiàn)誤差放大器203的兩個輸入端的平均值相等。在環(huán)路穩(wěn)定后，補(bǔ)償電容C3上的誤差信號Vc穩(wěn)定，該LED驅(qū)動電路的開關(guān)周期得以確定。補(bǔ)償電容C3還可以采用電阻電容的串并聯(lián)等形式來替換，以調(diào)節(jié)LED電路的穩(wěn)定性和動態(tài)特性。
[0074]關(guān)斷時間控制電路201接收補(bǔ)償電容C3上的誤差信號Vc，根據(jù)誤差信號Vc確定關(guān)斷時間，當(dāng)達(dá)到該關(guān)斷時間時，輸出開通信號Set用以開通第一功率開關(guān)管Ml和第二功率開關(guān)管M2。當(dāng)輸出電流1ut偏大時，采樣電壓Vcs的絕對值偏大，經(jīng)過誤差放大器203和補(bǔ)償電容C3，使得關(guān)斷時間變大；當(dāng)輸出電流1ut偏小時，控制過程相反。
[0075]峰值電流比較器202采樣第二功率管M2的源漏電壓Vd2來限制電感電流峰值。當(dāng)?shù)谝还β使躆l和第二功率管M2導(dǎo)通時，流過電感LI的電流變大，第二功率管M2的源漏電壓Vd2變大，當(dāng)達(dá)到參考電壓Vr2時，峰值電流比較器202的輸出信號翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生用于關(guān)斷第一功率管Ml和第二功率管M2的關(guān)斷信號Reset，經(jīng)邏輯和驅(qū)動電路204關(guān)斷第一功率管Ml和第二功率管M2。
[0076]在常規(guī)的應(yīng)用場景中，峰值電流比較器202接收的采樣電壓可以直接由采樣電阻Rcs產(chǎn)生，當(dāng)采樣電壓Vcs達(dá)到參考電壓Vrl時，第一功率管Ml和第二功率管M2關(guān)斷。而在輸出電流很小的應(yīng)用場景中，如果電感LI的電感量也很小，那么在最小的導(dǎo)通時間下，如果沒有濾波電容C4，電感LI的電流在采樣電阻Rcs上的電壓壓降將會很大，可能超出正負(fù)電平轉(zhuǎn)換電路205和誤差放大器203的工作范圍。而在本實(shí)施例中，輸出電流采樣電路210包括并聯(lián)的采樣電阻Rcs和濾波電容C4，因此采樣電壓Vcs為采樣電阻Rcs上的平均電壓，這樣在電感LI的電感量較小的情況下，采樣電壓Vcs也不會過大，從而使得該LED驅(qū)動電路可以適用于輸出電流很小的應(yīng)用場景。
[0077]第二實(shí)施例
[0078]參考圖5，圖5所示的LED驅(qū)動電路與圖3基本相同，主要區(qū)別在于，電流采樣電路210的第二端連接至恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2，采樣電壓Vcs輸出自電流采樣電路210的第一端，使得采樣電壓Vcs相對于恒定電流驅(qū)動器200的參考地GND2為正電壓，不