專利名稱：Led驅(qū)動控制電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED驅(qū)動電路領(lǐng)域，尤其涉及采用電子變壓器作為電源為LED燈供電的LED驅(qū)動電路技術(shù)。
背景技術(shù)：
LED驅(qū)動電路，特別是大功率LED驅(qū)動電路已經(jīng)較為廣泛的應用于射燈，景觀照明，汽車照明，日光燈等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的鹵素燈耗電大，壽命短，并且有污染，因此近年來，用 LED燈代替鹵素燈是一種趨勢。由于傳統(tǒng)的鹵素燈是用電子變壓器供電的，電子變壓器的輸出用于電阻特性的鹵素燈是一種很好的選擇，但如果將LED燈代替鹵素燈，則需要解決電子變壓器作為電源為 LED供電的問題。圖1為傳統(tǒng)的電子變壓器作為電源的LED驅(qū)動系統(tǒng)示意圖，包括電子變壓器，整流模塊Dl D4，濾波電容C2，LED驅(qū)動控制電路10，外圍電路20及LED燈。圖2為傳統(tǒng)的電子變壓器作為電源的LED驅(qū)動控制電路同外圍電路的示意圖，電路結(jié)構(gòu)采用升降壓模式。圖2所示的外圍電路10包括電感Li、穩(wěn)壓二極管D5、輸出電容Cl、輸出采樣電阻 Rs以及LED燈串，連接關(guān)系為整流濾波后的直流輸入電壓VIN連接電容Cl的一端、電感 Ll的一端、LED燈串的負極以及LED驅(qū)動控制電路20的VIN端，電感Ll的另外一端接穩(wěn)壓二極管Dl的正極和LED驅(qū)動控制電路20的SW端。穩(wěn)壓二極管D5的負極、輸出電容Cl的另一端、輸出采樣電阻Rs的一端、LED驅(qū)動控制電路20的SENSE+連接，輸出采樣電阻Rs的另外一端接LED燈串的正極、LED驅(qū)動控制電路20的SENSE —端相連。所述的LED驅(qū)動控制電路00)包括SENSE —端與誤差放大器201的負端相連， SENSE+端與電阻R201的一端相連，R201的另外一端與誤差放大器201的正端以及固定閾值設(shè)置模塊202，誤差放大器201的輸出與比較器205的負端相連，比較器205的正端與斜率補償模塊209的輸出相連，斜率補償模塊209的輸入分別為振蕩器204的一個輸出和放大器208的輸出，振蕩器204的另外一個輸出接到RS觸發(fā)器206的S端，比較器205的輸出與RS觸發(fā)器206的R端相連，RS觸發(fā)器206的輸出與驅(qū)動模塊207的輸入相連，驅(qū)動模塊207的輸出與MOS管Ml的柵極相連，MOS管Ml的源極與電阻R202的一端相連，并且與采樣放大器208的正端相連，電阻R202的另外一端與地相連，并且與采樣放大器208的負端相連，Ml的漏極接LED驅(qū)動控制電路20的SW端，LED驅(qū)動控制電路20)的VIN端口接內(nèi)部基準203的一端。市電AC180 ^5V電源為電子變壓器提供電源，電子變壓器將市電轉(zhuǎn)化為交流AC 12V的電壓，交流AC 12V的電壓通過整流模塊Dl D4進行整流，整流以后的電壓通過濾波電容C2濾波。理想情況下，濾波電容C2越大，輸入電壓VIN的紋波電壓越小，但是由于燈杯的體積限制，濾波電容C2不能取太大，一般選擇330uF或者220uF的電容。即使這樣輸入電壓VIN的紋波電壓還是很大，紋波電壓最低可以低到4V以下，最高可以高到17V左右。并且在同一個市電電壓下，紋波電壓的低電壓和高電壓的壓差可以達到6V以上。輸入電壓VIN電壓給LED驅(qū)動控制電路供電，LED驅(qū)動控制電路連接所要串接的 LED, 一般燈杯里會選擇3 X 1W，或4 X IW的LED燈。LED驅(qū)動控制電路11在驅(qū)動3 X IW時可以使用傳統(tǒng)的降壓模式或者升降壓模式，4X IW時基本上采用升降壓模式，部分條件下可以采用升壓模式。但無論采用哪種模式，在市電AC在180 發(fā)生變化時，LED的輸出電流都會有很大的變化，并且在電網(wǎng)波動下還會出現(xiàn)LED燈閃爍的現(xiàn)象。原理為在不同的市電電壓下，如市電AC在180 發(fā)生變化時，電子變壓器的輸出電壓波形是變化的， 市電AC電壓越高，輸出電壓也就越高，而LED驅(qū)動控制電路有最低工作電壓，當電子變壓器的輸出電壓低于LED驅(qū)動控制電路的最低工作電壓時，LED燈上的電流為零，當輸出電壓高于LED驅(qū)動控制芯片的最低工作電壓時，LED燈上的電流為設(shè)定值。由于市電AC電壓從 180 變化時，電子變壓器輸出電壓高于LED驅(qū)動控制電路的最低工作電壓的時間會不同，因此每IOms的周期內(nèi)，LED驅(qū)動控制電路的正常工作的時間不同，會造成電流變化很大。在180 電壓變化時，一般的降壓模式的LED驅(qū)動控制電路的LED上的輸出電流會變化40%以上；在180 變化時，升降壓模式的LED驅(qū)動控制電路的LED上的輸出電流會變化30%以上。這種電流特性對于照明系統(tǒng)來說，不利于設(shè)計，并且對LED等的壽命也有一定影響，而且在電網(wǎng)波動時易出現(xiàn)閃爍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在市電從180V ^5V變化時輸出電流變化不大、不會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象的LED驅(qū)動控制電路，該電路可適用于采用電子變壓器作為電源給LED燈供電的LED驅(qū)動控制裝置。同時本發(fā)明還提供了 LED驅(qū)動控制電路的控制方法。LED驅(qū)動控制電路，包括電壓比較模塊，所述電壓比較模塊輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓，將與輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓第一基準電壓和第二基準電壓進行比較，產(chǎn)生一比較信號PWM提供給輸出電流閾值控制模塊和LED驅(qū)動模塊，所述第一基準電壓大于第二基準電壓；輸出電流閾值控制模塊，所述輸出電流閾值控制模塊根據(jù)輸入的比較信號PWM的占空比產(chǎn)生電流閾值控制信號IREF/VREF給LED驅(qū)動模塊；LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊根據(jù)輸入的所述電流閾值控制信號IREF/VREF和比較信號PWM產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號；LED驅(qū)動控制電路進入正常工作后，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓大于第一基準電壓時，電壓比較模塊輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊輸出的LED 驅(qū)動控制信號為LED導通信號，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓小于第二基準電壓時，電壓比較模塊輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊輸出的LED驅(qū)動控制信號為LED關(guān)斷信號，所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動控制電路輸出的平均電流相同，此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓，周而復始。
進一步，所述的LED驅(qū)動模塊包括誤差放大器，所述電流閾值控制信號IREF/VREF經(jīng)過第一電阻產(chǎn)生閾值電壓，所述閾值電壓同采樣正端％11%+檢測到的電壓迭加后提供給誤差放大器的一個輸入端，采樣負檢測到的電壓提供給誤差放大器的另一輸入端，誤差放大器對兩個輸入端輸入的電壓進行放大，輸出誤差放大電壓；振蕩器，所述振蕩器產(chǎn)生一振蕩信號提供給觸發(fā)器的一個輸入端和斜率補償模塊；NMOS功率管，所述NMOS功率管的漏極連接開關(guān)端口 SW，NMOS功率管的源端經(jīng)過第二電阻連接接地端GND;采樣放大器，所述采樣放大器對第二電阻兩端電壓進行采樣放大，輸出采樣電壓；斜率補償模塊，所述斜率補償模塊根據(jù)振蕩器輸出的斜波電壓對采樣放大器輸出的采樣電壓進行斜率補償后輸入到比較器；比較器，所述比較器將斜率補償模塊的輸出與所述誤差放大器輸出進行比較，其輸出信號提供給觸發(fā)器的另一個輸入端；觸發(fā)器，所述觸發(fā)器的輸出提供給驅(qū)動器的一個輸入端進行信號增強；驅(qū)動器，所述驅(qū)動器的另一個輸入端輸入電壓比較模塊輸出的比較信號PWM，驅(qū)動器的輸出端連接NMOS功率管的柵極。LED驅(qū)動系統(tǒng)，包括電子變壓器，所述電子變壓器輸入交流市電，將所述交流市電轉(zhuǎn)換為低壓交流電壓并輸出；整流模塊，所述整流模塊將所述電子變壓器輸出的低壓交流電壓轉(zhuǎn)換為直流輸入電壓VIN，提供給LED驅(qū)動控制電路、外圍電路和濾波電容，所述整流模塊和濾波電容接地；LED驅(qū)動控制電路，所述LED驅(qū)動控制電路輸入所述直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓，產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號提供給外圍LED電路，所述的LED驅(qū)動控制電路如上所述；所述外圍電路包括電感、穩(wěn)壓二極管、輸出電容、輸出采樣電阻和LED燈；LED驅(qū)動系統(tǒng)上電后，直流輸入電壓VIN對輸出電容進行充電；LED驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定工作后，直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓升高到第一基準電壓，此時LED驅(qū)動控制電路的電壓比較模塊輸出的比較信號PWM為高電平，驅(qū)動電路輸出高電平，NMOS功率管導通，輸出電容通過LED燈放電，直流輸入電壓VIN通過電感 Li、NMOS功率管、第二電阻、地產(chǎn)生通路，電感上的電流增加，同時第二電阻檢測電感上的電感電流并轉(zhuǎn)換為電壓，第二電阻上的電壓通過采樣放大器放大，與振蕩器過來的斜坡信號進行疊加，然后與誤差放大器的輸出信號進行比較，誤差放大器檢測輸出采樣電阻上的電壓與第一電阻上的電壓的壓差，其中第一電阻上的電壓是輸出電流閾值控制模塊輸出的電流在第一電阻上的壓降，當電感電流繼續(xù)增大，比較器輸出高電平，觸發(fā)器306輸出低電平，通過驅(qū)動器，NMOS功率管關(guān)斷；由于電感的電感電流需要續(xù)流，外圍電路的穩(wěn)壓二極管導通，LED上流過電流，同時誤差放大器檢測第一電阻上的壓降，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓低于第二基準電壓時，電壓比較模塊輸出比較信號PWM為低電平，比
7較信號PWM控制驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊輸出電壓為低，NMOS功率管關(guān)斷，所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動模塊輸出的平均電流相同，此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN 的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓，周而復始。本發(fā)明的有益效果是同傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明提出的LED驅(qū)動控制電路加入電壓比較模塊及輸出電流閾值控制模塊，該LED驅(qū)動電路可以解決市電變化時LED電流變化過大的影響，方便設(shè)定輸出電流，并且可以解決電流變化帶來的LED燈閃爍的問題。


圖1為傳統(tǒng)的LED驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；圖2為傳統(tǒng)的升降壓模式的LED控制電路與外圍電路示意圖；圖3為本發(fā)明提出的LED控制電路構(gòu)成的LED驅(qū)動系統(tǒng)示意圖；圖4為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路構(gòu)成的一種升降壓模式LED驅(qū)動系統(tǒng)示意；圖5為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路構(gòu)成的另一種升降壓模式LED驅(qū)動系統(tǒng)示意；圖6為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路的電壓比較模塊的一種具體實施例；圖7為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路的電壓比較模塊的波形示意圖；圖8為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路的電流閾值控制模塊的一種具體實施電路；圖9為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動電路的電流閾值控制模塊輸出的電流閾值控制信號隨占空比的變化圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明內(nèi)容進一步說明。圖3、圖4、圖5為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動控制電路30示意圖，包括電壓比較模塊310，所述電壓比較模塊310輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓，將與輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓第一基準電壓和第二基準電壓進行比較， 產(chǎn)生一比較信號PWM提供給輸出電流閾值控制模塊302和LED驅(qū)動模塊60，所述第一基準電壓大于第二基準電壓；輸出電流閾值控制模塊302，所述輸出電流閾值控制模塊302根據(jù)輸入的比較信號PWM的占空比產(chǎn)生電流閾值控制信號IREF/VREF給LED驅(qū)動模塊60 ；LED驅(qū)動模塊60，所述LED驅(qū)動模塊60根據(jù)輸入的所述電流閾值控制信號IREF/ VREF和比較信號PWM產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號；LED驅(qū)動控制電路30進入正常工作后，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN 的分壓大于第一基準電壓時，電壓比較模塊310輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊60 輸出的LED驅(qū)動控制信號為LED導通信號，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓小于第二基準電壓時，電壓比較模塊310輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊60輸出的LED驅(qū)動控制信號為LED關(guān)斷信號，所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號P麗的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動控制電路輸出的平均電流相同，此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓，周而復始。進一步，如圖4和圖5所述的LED驅(qū)動模塊60包括誤差放大器301，所述電流閾值控制信號IREF/VREF經(jīng)過第一電阻R301產(chǎn)生閾值電壓，所述閾值電壓同采樣正端％11紹+檢測到的電壓迭加后提供給誤差放大器301的一個輸入端，采樣負端％11^-檢測到的電壓提供給誤差放大器301的另一輸入端，誤差放大器 301對兩個輸入端輸入的電壓進行放大，輸出誤差放大電壓； 振蕩器304，所述振蕩器304產(chǎn)生一振蕩信號提供給觸發(fā)器306的一個輸入端和斜率補償模塊309 ；匪OS功率管Ml，所述匪OS功率管Ml的漏極連接開關(guān)端口 SW，匪OS功率管Ml的源端經(jīng)過第二電阻連接接地端GND ；采樣放大器308，所述采樣放大器308對第二電阻R302兩端電壓進行采樣放大，輸出采樣電壓；斜率補償模塊309，所述斜率補償模塊309根據(jù)振蕩器304輸出的斜波電壓對采樣放大器輸出302的采樣電壓進行斜率補償后輸入到比較器305 ；比較器305，所述比較器305將斜率補償模塊309的輸出與所述誤差放大器301輸出進行比較，其輸出信號提供給觸發(fā)器306的另一個輸入端；觸發(fā)器306，所述觸發(fā)器306的輸出提供給驅(qū)動器307的一個輸入端進行信號增強；驅(qū)動器307，所述驅(qū)動器307的另一個輸入端輸入電壓比較模塊310輸出的比較信號PWM，驅(qū)動器307的輸出端連接NMOS功率管Ml的柵極。LED驅(qū)動系統(tǒng)，如圖3所示包括所述的LED驅(qū)動控制裝置，所述的裝置包括電子變壓器，所述的電子變壓器輸入端接市電220V，電子變壓器的輸出接整流模塊；整流模塊Dl D4，所述整流模塊將所述電子變壓器輸出的低壓交流電壓轉(zhuǎn)換為直流輸入電壓VIN，提供給LED驅(qū)動控制電路、外圍電路和濾波電容，所述整流模塊和濾波電容接地；LED驅(qū)動控制電路，所述LED驅(qū)動控制電路輸入所述直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓，產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號提供給外圍LED電路，所述的LED驅(qū)動控制電路如上所述；所述外圍電路包括電感Li、穩(wěn)壓二極管D5、輸出電容Cl、輸出采樣電阻Rs和LED 燈；LED驅(qū)動系統(tǒng)上電后，直流輸入電壓VIN對輸出電容Cl進行充電；LED驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定工作后，直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓升高到第一基準電壓，此時LED驅(qū)動控制電路的電壓比較模塊310輸出的比較信號PWM為高電平，驅(qū)動電路307輸出高電平，NMOS功率管Ml導通，輸出電容Cl通過LED燈放電，直流輸入電壓 VIN通過電感L1、NM0S功率管Ml、第二電阻R302、地產(chǎn)生通路，電感Ll上的電流增加，同時第二電阻R302檢測電感Ll上的電感電流并轉(zhuǎn)換為電壓，第二電阻R302上的電壓通過采樣放大器308放大，與振蕩器304過來的斜坡信號進行疊加，然后與誤差放大器301的輸出信號進行比較，誤差放大器301檢測輸出采樣電阻Rs上的電壓與第一電阻R301上的電壓的壓差，其中第一電阻R301上的電壓是輸出電流閾值控制模塊輸出的電流在第一電阻R301 上的壓降，當電感電流繼續(xù)增大，比較器305輸出高電平，觸發(fā)器306輸出低電平，通過驅(qū)動器307，NMOS功率管Ml關(guān)斷；由于電感Ll的電感電流需要續(xù)流，外圍電路的穩(wěn)壓二極管 D5導通，LED上流過電流，同時誤差放大器301檢測第一電阻Rs上的壓降，當直流輸入電壓 VIN或直流輸入電壓VIN的分壓低于第二基準電壓時，電壓比較模塊310輸出PWM信號為低電平，PWM信號控制驅(qū)動模塊307，驅(qū)動模塊307輸出電壓為低，NMOS功率管Ml關(guān)斷，所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動模塊輸出的平均電流相同，此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓，周而復始。圖6為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動控制電路的電壓比較模塊的一種具體實施電路，其中，直流輸入電壓VIN提供給第一分壓電阻R1，第一分壓電阻Rl與第二分壓電阻R2串聯(lián)， 并得直流輸入電壓VIN的分壓，直流輸入電壓VIN的分壓提供給第一比較器15的負輸入端和第二比較器16的正輸入端，第二分壓電阻R2的另一端接地，第一比較器15的正輸入端輸入第一基準電壓VREFl，第二比較器16的負輸入端輸入第二基準電壓VREF2，第一比較器 15的輸出接第一 RS觸發(fā)器17的一個輸入端S端，第二比較器16的輸出接RS觸發(fā)器17的另外一個輸入端R端，RS觸發(fā)器17的輸出接反相器18的輸入端，反相器18的輸出信號為比較信號PWM。圖6所述的電壓比較模塊12的一個具體實例的工作原理為當VINA由低逐漸變高，高于第二基準電壓VREF2時，第一比較器15輸出低電平， 第二比較器16輸出高電平，RS觸發(fā)器17的R端復位，RS觸發(fā)器17的Q輸出低電平，比較信號PWM為高電平；當VINA由高逐漸變低，低于第一基準電壓VREFl時，第一比較器15輸出高電平，第二比較器16輸出低電平，RS觸發(fā)器17的S端置位，RS觸發(fā)器17的Q輸出高電平，比較信號PWM為低電平。圖7為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動控制電路的電壓比較模塊的波形示意圖，由圖7可以看出VIN/VINA與比較信號PWM之間的關(guān)系。圖8為本發(fā)明提出的LED驅(qū)動控制電路的輸出電流閾值控制模塊的一種具體實施方式
。輸出電流閾值控制模塊302包括第一反相器131，輸入電壓比較模塊310輸出的比較信號PWM，第一反相器131輸出為比較信號PWM的反相信號PWMO ；第一傳輸門132，輸入第三基準電壓VREF3，反相信號PWMO和比較信號PWM信號作為傳輸門的開關(guān)信號；第二傳輸門133，輸入信號為地，反相信號PWMO和比較信號PWM作為第二傳輸門 133的開關(guān)信號；第一傳輸門132的輸出、第二傳輸門133的輸出連接在一起提供給濾波電路，所述濾波電路將第一傳輸門、第二傳輸們輸出的開關(guān)信號濾波成直流，所述濾波電路輸出第四電壓VREF4，所述第四電壓VREF4為第三電壓VREF3與比較信號PWM的占空比的乘積，即VREF4 = VREF3*D所述第四電壓VREF4提供給第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器，所述第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器將所述第四電壓VREF4的電壓信號轉(zhuǎn)換成第四電流IREF4的電流信號，即第二電壓-電流轉(zhuǎn)換器，將輸入的第三電壓VREF3的電壓信號轉(zhuǎn)換成第三電流 IREF3的電流信號，即乘法/除法器136將第三電流IREF3與第五電流IREF5相乘，乘積除以第四電流 IREF4，產(chǎn)生電流閾值控制信號IREF

IREF = ^^將IREF3和IREF4的表達式代入，得到

由于h/二/貼/^ j = ^js~這樣，可以得到

Iavg = IrefD = —~~ = -,令~~~ = K，這樣得
到Iavg = K其中Iref為輸出采樣電阻的輸出電流的閾值；IREF為輸出電流閾值控制模塊的輸出；Iavg是電流閾值與占空比的乘積值；Ton為比較信號PWM信號的導通時間；T為比較信號PWM信號的周期。具體地，濾波電路包括第一傳輸門132的輸出、第二傳輸門133的輸出連接第三電阻R31，第三電阻R31的另一端接第一電容C31及第一運放134的正輸入端；具體地，第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器包括第一運放134的負輸入端接第四電阻R32及第七MOS管M7的源端，第一運放134的輸出端接第七MOS管M7的柵端，第四電阻R32的另一端接地，第七MOS管M7的漏端接第二 MOS管M2的柵極和漏極、第三MOS管M3的柵極，第二 MOS管M2和第三MOS管M3的源極接內(nèi)部電源VDD，第三MOS管M3的漏極信號作為第四電流IREF4接乘法/除法器136的輸入端；具體地，第二電壓-電流轉(zhuǎn)換器包括第三基準電壓VREF3接第二運放135的正輸入端，第二運放135的負輸入端接第五電阻R33及第四MOS管M4的源端，第二運放135的輸出端接第四MOS管M4的柵端，第五電阻R33的另一端接地，第四MOS管M4的漏端接第五 MOS管M5的柵極和漏極、第五MOS管M6的柵極，第五MOS管M5和第六MOS管M6的源極接內(nèi)部電源VDD，第六MOS管M6的漏極信號作為第三電流IREF3接乘法/除法器136的另一
11個輸入端。圖8所述輸出電流閾值控制模塊的一種具體實施方式
的工作原理為當比較信號 PWM為高時，第一傳輸門132導通，第二傳輸門133不通，傳輸門共同的輸出電壓為第三電壓 VREF3 ；當比較信號PWM為低時，第一傳輸門132不通，第二傳輸門133導通，傳輸門共同的輸出電壓為地，濾波電路，用于將傳輸門輸出的開關(guān)信號濾波成直流，即第四電壓VREF4為第三電壓VREF3與比較信號PWM的占空比的乘積VREF4 = VREF3*D第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器，用于將第四電壓VREF4的電壓信號轉(zhuǎn)換成第四電流IREF4 的電流信號，設(shè)定第二 MOS管M2與第三MOS管M3的寬長比相同，可得
VREFAIREFA =
R32第二電壓-電流轉(zhuǎn)換器，用于將第三電壓VREF3的電壓信號轉(zhuǎn)換成第三電流IREF3 的電流信號，設(shè)定第五MOS管M5與第六MOS管M6的寬長比相同，可得IREF3 = ^^-
R33即比較信號PWM的占空比越大，電流閾值越小，并且兩者的乘積是一個常數(shù)，這樣就可以使得系統(tǒng)在不同的市電180 下的輸出平均電流相等。圖9為IREF/IREF0隨占空比變化曲線，其中IREF為輸出電流閾值控制模塊的輸出，IREFO為占空比為100%下的輸出電流閾值控制模塊的輸出控制信號。由圖可以看到， IREF/1REFO與占空比D的乘積為1。本發(fā)明公開了 LED驅(qū)動電路及其驅(qū)動方法，并且參照附圖描述了本發(fā)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(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，包括但不限于對電壓比較模塊，輸出電流閾值控制模塊的組成方式的修改、對電路的局部構(gòu)造的變更(如利用本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的技術(shù)方法替換本發(fā)明中的電壓比較模塊，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(zhì)性的替換或修改等，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動控制電路，其特征在于包括電壓比較模塊，所述電壓比較模塊輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓，將與輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓第一基準電壓和第二基準電壓進行比較，產(chǎn)生一比較信號PWM提供給輸出電流閾值控制模塊和LED驅(qū)動模塊，所述第一基準電壓大于第二基準電壓；輸出電流閾值控制模塊，所述輸出電流閾值控制模塊根據(jù)輸入的比較信號PWM的占空比產(chǎn)生電流閾值控制信號IREF/VREF給LED驅(qū)動模塊；LED驅(qū)動模塊，所述LED驅(qū)動模塊根據(jù)輸入的所述電流閾值控制信號IREF/VREF和比較信號PWM產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號；LED驅(qū)動控制電路進入正常工作后，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓大于第一基準電壓時，電壓比較模塊輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊輸出的LED驅(qū)動控制信號為LED導通信號，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓小于第二基準電壓時，電壓比較模塊輸出的比較信號PWM控制LED驅(qū)動模塊輸出的LED驅(qū)動控制信號為LED關(guān)斷信號，所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動控制電路輸出的平均電流相同， 此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓， 周而復始。
2.如權(quán)利要求1所述一種LED驅(qū)動控制電路，其特征在于所述的LED驅(qū)動模塊包括 誤差放大器，所述電流閾值控制信號IREF/VREF經(jīng)過第一電阻產(chǎn)生閾值電壓，所述閾值電壓同采樣正端％11%+檢測到的電壓迭加后提供給誤差放大器的一個輸入端，采樣負檢測到的電壓提供給誤差放大器的另一輸入端，誤差放大器對兩個輸入端輸入的電壓進行放大，輸出誤差放大電壓；振蕩器，所述振蕩器產(chǎn)生一振蕩信號提供給觸發(fā)器的一個輸入端和斜率補償模塊； NMOS功率管，所述NMOS功率管的漏極連接開關(guān)端口 SW，NMOS功率管的源端經(jīng)過第二電阻連接接地端GND ；采樣放大器，所述采樣放大器對第二電阻兩端電壓進行采樣放大，輸出采樣電壓； 斜率補償模塊，所述斜率補償模塊根據(jù)振蕩器輸出的斜波電壓對采樣放大器輸出的采樣電壓進行斜率補償后輸入到比較器；比較器，所述比較器將斜率補償模塊的輸出與所述誤差放大器輸出進行比較，其輸出信號提供給觸發(fā)器的另一個輸入端；觸發(fā)器，所述觸發(fā)器的輸出提供給驅(qū)動器的一個輸入端進行信號增強； 驅(qū)動器，所述驅(qū)動器的另一個輸入端輸入電壓比較模塊輸出的比較信號PWM，驅(qū)動器的輸出端連接NMOS功率管的柵極。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種LED驅(qū)動控制電路，其特征在于所述的電壓比較模塊包括 直流輸入電壓提供給第一分壓電阻，第一分壓電阻與第二分壓電阻串聯(lián)，并得直流輸入電壓VIN的分壓，直流輸入電壓VIN的分壓提供給第一比較器的負輸入端和第二比較器的正輸入端，第二分壓電阻的另一端接地，第一比較器的正輸入端輸入第一基準電壓 VREF1，第二比較器的負輸入端輸入第二基準電壓，第一比較器的輸出接第一 RS觸發(fā)器的一個輸入端，第二比較器的輸出接RS觸發(fā)器的另外一個輸入端，RS觸發(fā)器的輸出接反相器的輸入端，反相器的輸出信號為比較信號PWM。
4.如權(quán)利要求1或2所述一種LED驅(qū)動控制電路，其特征在于所述的輸出電流閾值控制模塊包括第一反相器，輸入電壓比較模塊輸出的比較信號PWM，第一反相器輸出為比較信號PWM 的反相信號；第一傳輸門，輸入第三基準電壓VREF3，反相信號和比較信號PWM信號作為第一傳輸門的開關(guān)信號；第二傳輸門，輸入信號為地，反相信號和比較信號PWM作為第二傳輸門的開關(guān)信號； 第一傳輸門的輸出、第二傳輸門的輸出連接在一起提供給濾波電路，所述濾波電路將第一傳輸門、第二傳輸們輸出的開關(guān)信號濾波成直流，所述濾波電路輸出第四電壓VREF4， 所述第四電壓VREF4為第三電壓VREF3與比較信號PWM的占空比的乘積，即 VREF4 = VREF3*D所述第四電壓VREF4提供給第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器，所述第一電壓-電流轉(zhuǎn)換器將所述第四電壓VREF4的電壓信號轉(zhuǎn)換成第四電流IREF4的電流信號，即
5.LED驅(qū)動系統(tǒng)，包括電子變壓器，所述電子變壓器輸入交流市電，將所述交流市電轉(zhuǎn)換為低壓交流電壓并輸出；整流模塊，所述整流模塊將所述電子變壓器輸出的低壓交流電壓轉(zhuǎn)換為直流輸入電壓 VIN，提供給LED驅(qū)動控制電路、外圍電路和濾波電容，所述整流模塊和濾波電容接地；LED驅(qū)動控制電路，所述LED驅(qū)動控制電路輸入所述直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓 VIN的分壓，產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號提供給外圍LED電路；所述外圍電路包括電感、穩(wěn)壓二極管、輸出電容、輸出采樣電阻和LED燈； 其特征在于，所述的LED驅(qū)動控制電路如權(quán)利要求1或2所述。
6.如權(quán)利要求5所述LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于LED驅(qū)動系統(tǒng)上電后，直流輸入電壓VIN對輸出電容進行充電； LED驅(qū)動系統(tǒng)穩(wěn)定工作后，直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓升高到第一基準電壓，此時LED驅(qū)動控制電路的電壓比較模塊輸出的比較信號PWM為高電平，驅(qū)動電路輸出高電平，NMOS功率管導通，輸出電容通過LED燈放電，直流輸入電壓VIN通過電感Li、 NMOS功率管、第二電阻、地產(chǎn)生通路，電感上的電流增加，同時第二電阻檢測電感上的電感電流并轉(zhuǎn)換為電壓，第二電阻上的電壓通過采樣放大器放大，與振蕩器過來的斜坡信號進行疊加，然后與誤差放大器的輸出信號進行比較，誤差放大器檢測輸出采樣電阻上的電壓與第一電阻上的電壓的壓差，其中第一電阻上的電壓是輸出電流閾值控制模塊輸出的電流在第一電阻上的壓降，當電感電流繼續(xù)增大，比較器輸出高電平，觸發(fā)器306輸出低電平， 通過驅(qū)動器，NMOS功率管關(guān)斷；由于電感的電感電流需要續(xù)流，外圍電路的穩(wěn)壓二極管導通，LED上流過電流，同時誤差放大器檢測第一電阻上的壓降，當直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓低于第二基準電壓時，電壓比較模塊輸出比較信號PWM為低電平，比較信號PWM控制驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊輸出電壓為低，NMOS功率管關(guān)斷，所述電流閾值控制信號 IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號 PWM下，LED驅(qū)動模塊輸出的平均電流相同，此后直流輸入電壓VIN或直流輸入電壓VIN的分壓從第二基準電壓上升到第一基準電壓，周而復始。
7.如權(quán)利要求5或6所述LED驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述的所述電流閾值控制信號 IREF/VREF與比較信號PWM的占空比為一個常數(shù)的數(shù)學表示式為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED驅(qū)動控制電路及方法，包括電壓比較模塊，產(chǎn)生一比較信號PWM提供給輸出電流閾值控制模塊和LED驅(qū)動模塊；輸出電流閾值控制模塊，根據(jù)比較信號PWM的占空比產(chǎn)生電流閾值控制信號IREF/VREF給LED驅(qū)動模塊；LED驅(qū)動模塊根據(jù)輸入的所述電流閾值控制信號IREF/VREF和比較信號PWM產(chǎn)生LED驅(qū)動控制信號；所述電流閾值控制信號IREF/VREF與比較信號PWM的占空比的乘積為一常數(shù)，進而使得在不同占空比的比較信號PWM下，LED驅(qū)動控制電路輸出的平均電流相同。本發(fā)明解決了市電變化時LED燈電流變化過大的影響，方便設(shè)定輸出電流，解決電流變化帶來的LED燈閃爍的問題。
文檔編號H05B37/02GK102202449SQ201110182208
公開日2011年9月28日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者吳建興, 王棟 申請人:杭州士蘭微電子股份有限公司