專利名稱：無需輔助繞組的led驅(qū)動電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管LED領(lǐng)域，特別涉及無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
圖I是傳統(tǒng)的反激LED驅(qū)動電路的簡化示意圖。如圖I所示，交流電經(jīng)過整流橋整流后經(jīng)電容器Cl濾波，產(chǎn)生一直流電源，電阻Rl和電容器C2產(chǎn)生ー低壓直流電使控制 芯片啟動。變壓器有三個繞組，包括一個原邊繞組，連接于直流電源和功率開關(guān)MOS晶體管Ml的漏極之間，一個副邊繞組，連接于續(xù)流ニ極管Dl和副邊輸出電容器C3之間，一個輔助繞組，連接于ニ極管D2與電路地之間。當(dāng)電路啟動后，輔助繞組為控制芯片供電，同時輔助繞組還提供檢測輸出ニ極管電流過零和檢測輸出電壓過壓的信息。上述傳統(tǒng)的反激LED驅(qū)動電路中，存在如下兩個缺點第一，輔助繞組、整流ニ極管D2和分壓電阻増加系統(tǒng)成本和體積。第二，供電及驅(qū)動電路損耗高，造成系統(tǒng)效率低。功率開關(guān)MOS晶體管Ml通過柵極來驅(qū)動，當(dāng)Ml關(guān)閉時，柵極電荷被釋放到地，每個周期這些柵極電荷都將損失掉，使驅(qū)動芯片需要更大的電流來完成功率開關(guān)MOS晶體管Ml的驅(qū)動，這些電流大部分由輔助繞組提供，造成一定的損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路及方法，使得LED驅(qū)動電路無需輔助繞組，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了ー種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，包括連接于輸入直流電壓與電路地之間的第一電容器Cl，串聯(lián)連接的第一電阻Rl和第ニ電容器C2、與第二電容器C2并聯(lián)連接的穩(wěn)壓管ZDl，所述LED驅(qū)動電路還包含第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)202、第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)203、電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201 ；所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)202的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極，輸出端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的第一輸入端，用于檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極電壓；所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)203的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極，輸出端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的第二輸入端，用于檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極電壓；所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201，用于比較第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的輸出值，當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變時，得到續(xù)流ニ極管Dl的電流過零時刻。本發(fā)明的實施方式還提供了ー種無需輔助繞組的LED驅(qū)動方法，包含以下步驟
檢測功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓；檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管的源極電壓；對檢測到的所述柵極電壓和所述源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時刻。本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，對電壓采樣網(wǎng)絡(luò)檢測得到的功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓和源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時亥IJ，從而確定續(xù)流二極管Dl的關(guān)斷時間，檢測到LED負(fù)載的平均電流，實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動；省去輔助繞組的設(shè)計，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。另外，所述LED驅(qū)動電路還包含用于對所述LED驅(qū)動電路進(jìn)行過壓保護(hù)的過壓保護(hù)邏輯電路206;所述過壓保護(hù)邏輯電路206的一個輸入端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出端，另一個輸入端連接最小續(xù)流時間計時電路205，當(dāng)所述過壓保護(hù)邏輯電路206檢測到續(xù)流二極管Dl的導(dǎo)通時間小于一預(yù)設(shè)的最小續(xù)流時間時，過壓保護(hù)邏輯電路被觸發(fā)，其中，所述續(xù)流二極管Dl的導(dǎo)通時間根據(jù)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果得到。通過上述簡單的過壓保護(hù)設(shè)計，可以在LED驅(qū)動電路輸出開路時，防止輸出電壓過聞。另外，所述功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極連接到所述第一電容器Cl的正極，漏極連接到與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件，源極連接到饋流二極管D2的正極，該饋流二極管D2的負(fù)極連接到所述第一電容器Cl的正極；所述LED驅(qū)動電路還包含源極驅(qū)動控制電路和開關(guān)控制邏輯電路204 ；所述源極驅(qū)動控制電路包括低壓開關(guān)MOS晶體管M2和采樣電阻R2，所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的漏極連接到功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極，所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極連接到所述采樣電阻R2的一端，所述采樣電阻R2的另一端接電路地，所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極受控于所述開關(guān)控制邏輯電路204 ；所述開關(guān)控制邏輯電路204的一個輸入端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的輸出端，一個輸入端連接所述采樣電阻R2和所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極，輸出端連接所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極；當(dāng)所述采樣電阻R2上的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時，所述開關(guān)控制邏輯電路204輸出信號使所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2關(guān)閉；當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變，得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時刻時，根據(jù)LED負(fù)載的平均電流，所述開關(guān)控制邏輯電路204輸出信號控制所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2開通時刻。通過采用功率開關(guān)MOS晶體管的源極來驅(qū)動，并從功率開關(guān)MOS晶體管的源極通過饋流二極管給控制電路供電，可以大大降低供電通路上的電壓，使得驅(qū)動電路的功耗降低，效率得到提高。另外，所述無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路還包括連接于所述功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極和漏極、之間的第四電容器C4 ;所述第四電容器為外部電容，或者第四電容器為功率開關(guān)MOS晶體管Ml源極和漏極之間的寄生電容。該電容器在續(xù)流二極管Dl電流過零后，將Ml漏極的電壓振蕩耦合到源極，以增強第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的輸入電壓幅度。
另外，所述無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路進(jìn)一步包括串聯(lián)于所述饋流二極管D2的第三電阻R3，以限制電流尖峰。另外，所述與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為變壓器Tl，所述變壓器Tl的副邊經(jīng)續(xù)流二極管Dl與LED負(fù)載組成回路，為LED驅(qū)動電路提供隔離型連接方式。另外，所述與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為電感LI，所述電感LI與所述LED負(fù)載并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。為LED驅(qū)動電路提供非隔離型降壓或者升降壓等多種連接方式，應(yīng)用廣泛。


圖I是傳統(tǒng)的反激LED恒流驅(qū)動電路示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路中電阻與電阻構(gòu)成的電壓采樣網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路中電阻與電容構(gòu)成的電壓采樣網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路中各信號點的電壓或電流輸出示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路與LED負(fù)載的非隔離型并聯(lián)連接示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路與LED負(fù)載的非隔離型串聯(lián)連接示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。本發(fā)明的第一實施方式涉及一種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，根據(jù)本實施方式的無需輔助繞組的恒流LED驅(qū)動電路對如圖I所示的現(xiàn)有驅(qū)動電路的驅(qū)動方式和控制方式做出了改進(jìn)，如圖2所示為隔離型LED驅(qū)動電路的示意圖。與現(xiàn)有技術(shù)相似的是在輸入電源直流側(cè)與電路地之間并聯(lián)第一電容器Cl，串聯(lián)連接第一電阻Rl和第二電容器C2，與第二電容器C2并聯(lián)連接的穩(wěn)壓管ZD1，變壓器Tl的原邊繞組接于輸入電源直流側(cè)與功率開關(guān)MOS晶體管Ml的漏極之間，變壓器Tl的副邊繞組接于LED負(fù)載與續(xù)流二極管Dl之間，第三電容器C3為濾波電容，并聯(lián)于LED負(fù)載兩端。而與現(xiàn)有技術(shù)不同的是本實施方式采用源極驅(qū)動以及取消了輔助繞組供電。具體地說，本發(fā)明的LED驅(qū)動電路還包括兩個電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器，用于續(xù)流二極管的電流過零檢測。其中，第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(即圖2中的202電壓采樣網(wǎng)絡(luò)I)的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極，輸出端連接電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的第一輸入端，用于檢測功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極電壓；第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(即圖2中的203電壓采樣網(wǎng)絡(luò)2)的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極，輸出端連接電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的第二輸入端，用于檢測功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極電壓；
電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201用于比較第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的輸出值，當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變時，得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時刻。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，電壓采樣網(wǎng)絡(luò)可以由電阻與電阻，或者電容與電容，或者電阻與電容的組合構(gòu)成，如圖3所示為由電阻與電阻構(gòu)成的采樣網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示為有電阻與電容構(gòu)成的采樣網(wǎng)絡(luò)。由于本實施方式采用源極驅(qū)動，因此，功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極連接到第一電容器Cl的正極，漏極連接到與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件(即本實施方式中的變壓器Tl)，源極連接到饋流二極管D2的正極，該饋流二極管D2的負(fù)極連接到第一電容器Cl的正極。此外，本實施方式的LED驅(qū)動電路還包括源極驅(qū)動控制電路和開關(guān)控制邏輯電路。其中，源極驅(qū)動控制電路包括低壓開關(guān)MOS晶體管M2和采樣電阻R2，該低壓開關(guān)MOS晶體管M2的漏極連接到功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極，源極連接到采樣電阻R2的一端，采樣電阻R2的另一端接電路地，低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極受控于開關(guān)控制邏輯電路204 ;而開關(guān)控制邏輯電路204的一個輸入端連接電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的輸出端，一個輸入端連接采樣電阻R2和低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極，輸出端連接低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極。下面結(jié)合圖2和圖5具體描述根據(jù)本實施方式的LED驅(qū)動電路的工作過程當(dāng)?shù)蛪洪_關(guān)MOS晶體管M2開通時，功率開關(guān)MOS晶體管Ml也導(dǎo)通，變壓器Tl的原邊電流上升，采樣電阻R2上的電壓也上升(即圖5中CS所處501時刻)，當(dāng)采樣電阻R2上的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時(即圖5中CS所處502時刻)，開關(guān)控制邏輯電路204輸出信號使低壓開關(guān)MOS晶體管M2關(guān)閉，同時功率開關(guān)MOS晶體管Ml也關(guān)閉，饋流二極管D2導(dǎo)通，使功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極電壓被箝位至VCC，同時變壓器Tl的副邊續(xù)流二極管Dl開始導(dǎo)通，變壓器Tl的副邊電流很快上升到峰值并開始下降(即圖5中I_sec所處502時刻)，當(dāng)續(xù)流二極管Dl的電流下降到零時(即圖5中I_sec所處503時刻)，功率開關(guān)MOS晶體管Ml的漏極電壓也開始下降，由于Ml的漏極和源極的電容耦合作用，功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極電壓同時也開始下降，此時第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)202和第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)203的輸出值在電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201中進(jìn)行比較，得到續(xù)流二極管Dl的關(guān)斷時間，從而系統(tǒng)可檢測到LED負(fù)載的平均電流，再通過開關(guān)控制邏輯電路204控制低壓開關(guān)MOS晶體管M2的開通時刻，從而實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動的目的。結(jié)合圖2和圖5可以看出，第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)202的輸出電壓值為VCC，第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)203的輸出電壓值為0UT，當(dāng)OUT值由大于VCC變成小于VCC的時刻503即為變壓器Tl的副邊電流(圖5中的I_sec)的過零時刻，也就是，續(xù)流二極管Dl的電流下降到零，因此可以采用本實施方式的兩個電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器來檢測該時刻，從而得到續(xù)流二極管Dl的關(guān)斷時間。此外，值得一提的是，本實施方式的LED驅(qū)動電路還包括用于對LED驅(qū)動電路進(jìn)行過壓保護(hù)的過壓保護(hù)邏輯電路206，該過壓保護(hù)邏輯電路206的一個輸入端連接電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的輸出端，另一個輸入端連接最小續(xù)流時間計時電路205，當(dāng)過壓保護(hù)邏輯電路206檢測到續(xù)流二極管Dl的導(dǎo)通時間小于一預(yù)設(shè)的最小續(xù)流時間時，過壓保護(hù)邏輯電路被觸發(fā)，其中，續(xù)流二極管Dl的導(dǎo)通時間根據(jù)電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果得到。通過上述簡單的過壓保護(hù)設(shè)計，可以在LED驅(qū)動電路輸出開路時，防止輸出電壓過高。需要指出的是，在功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極和漏極之間可并聯(lián)第四電容器C4，該第四電容器可以為外部電容，也可以使用功率開關(guān)MOS晶體管源極與漏極之間的寄生電容；該電容器在續(xù)流二極管Dl電流過零后，將Ml漏極的電壓振蕩耦合到源極，以增強第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的輸入電壓幅度。在饋流二極管D2上可串聯(lián)電阻R3，以限制電流尖峰。而且，該饋流二極管D2和電阻R3的位置可以互換。在本實施方式中，變壓器Tl的副邊經(jīng)續(xù)流二極管D I與LED負(fù)載組成回路，并在 LED負(fù)載兩端并聯(lián)第三電容器C3，用于濾波。在變壓器Tl原邊兩端還可連接緩沖吸收電路，該緩沖吸收電路可以由二極管，電阻，電容或穩(wěn)壓管組成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施方式對電壓采樣網(wǎng)絡(luò)檢測得到的功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓和源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時刻，從而確定續(xù)流二極管D I的關(guān)斷時間，檢測到LED負(fù)載的平均電流，實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動；省去輔助繞組的設(shè)計，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。本發(fā)明的第二實施方式涉及一種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于在第一實施方式中，LED驅(qū)動電路與LED負(fù)載的連接方式是隔離型的。而在本發(fā)明第二實施方式中，LED驅(qū)動電路與LED負(fù)載的連接方式是非隔離型的。具體地說，本實施方式的功率開關(guān)MOS晶體管的源極驅(qū)動、電壓采樣網(wǎng)絡(luò)、驅(qū)動控制電路以及過壓保護(hù)電路的設(shè)計都與第一實施方式相同，其工作過程也相同，在此不再贅述。所不同的是在第一實施方式中與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為變壓器Tl，而本實施方式中與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為電感LI，其中，電感LI與LED負(fù)載可并聯(lián)連接(如圖6所示)，也可以串聯(lián)連接(如圖7所示)。本發(fā)明第三實施方式涉及一種無需輔助繞組的LED驅(qū)動方法，包含以下步驟檢測功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓；檢測功率開關(guān)MOS晶體管的源極電壓；對檢測到的柵極電壓和源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到電流過零時刻。另外，本實施方式的LED驅(qū)動方法還采用源極驅(qū)動，具體方法為將功率開關(guān)MOS晶體管Ml的柵極連接到第一電容器Cl的正極，漏極連接到與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件，源極連接到饋流二極管D2的正極；將饋流二極管D2的負(fù)極連接到所述第一電容器Cl的正極；將低壓開關(guān)MOS晶體管M2的漏極連接到所述功率開關(guān)MOS晶體管Ml的源極；將低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極連接到采樣電阻R2的一端；將采樣電阻R2的另一端接電路地；
將低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極連接到開關(guān)控制邏輯電路204的輸出端；將開關(guān)控制邏輯電路204的一個輸入端連接到電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器201的輸出端，一個輸入端連接到采樣電阻R2和低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極，輸出端連接低壓開關(guān)MOS晶體管M2的柵極；當(dāng)采樣電阻R2上的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時，開關(guān)控制邏輯電路204輸出信號使低壓開關(guān)MOS晶體管M2關(guān)閉；當(dāng)電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變，得到續(xù)流二極管Dl的電流過零時刻時，根據(jù)LED負(fù)載的平均電流，開關(guān)控制邏輯電路204輸出信號控制低壓開關(guān)MOS晶體管M2開通時刻。此外，在對檢測到的柵極電壓和源極電壓進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流二極管的導(dǎo)通時間；如果得到的導(dǎo)通時間小于一預(yù)設(shè)的最小續(xù)流時間，則可對LED驅(qū)動電路進(jìn)行過壓保護(hù)。
不難發(fā)現(xiàn)，本實施方式為與第一實施方式相對應(yīng)的方法實施例，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實施方式中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.ー種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，包括連接于輸入直流電壓與電路地之間的第一電容器(Cl)，串聯(lián)連接的第一電阻(Rl)和第二電容器(C2)、與第二電容器(C2)并聯(lián)連接的穩(wěn)壓管(ZDl)，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路還包含第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(202)、第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(203)、電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)； 所述第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(202)的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的柵極，輸出端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)的第一輸入端，用于檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管(MD的柵極電壓； 所述第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)(203)的輸入端連接于功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的源極，輸出端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)的第二輸入端，用于檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管(MD的源極電壓； 所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)，用于比較第一電壓采樣網(wǎng)絡(luò)和第二電壓采樣網(wǎng)絡(luò)的 輸出值，當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變時，得到續(xù)流ニ極管(Dl)的電流過零時刻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)由電阻與電阻，或者電容與電容，或者電阻與電容的組合構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動電路還包含用于對所述LED驅(qū)動電路進(jìn)行過壓保護(hù)的過壓保護(hù)邏輯電路(206)； 所述過壓保護(hù)邏輯電路(206)的一個輸入端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出端，另ー個輸入端連接最小續(xù)流時間計時電路(205)，當(dāng)所述過壓保護(hù)邏輯電路(206)檢測到續(xù)流ニ極管(Dl)的導(dǎo)通時間小于一預(yù)設(shè)的最小續(xù)流時間時，過壓保護(hù)邏輯電路被觸發(fā)，其中，所述續(xù)流ニ極管(D I)的導(dǎo)通時間根據(jù)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的柵極連接到所述第一電容器(C I)的正極，漏極連接到與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件，源極連接到饋流ニ極管(D2)的正極，該饋流ニ極管(D2)的負(fù)極連接到所述第一電容器(C I)的正扱； 所述LED驅(qū)動電路還包含源極驅(qū)動控制電路和開關(guān)控制邏輯電路(204)； 所述源極驅(qū)動控制電路包括低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)和采樣電阻(R2)，所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的漏極連接到功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的源極，所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的源極連接到所述采樣電阻(R2)的一端，所述采樣電阻(R2)的另一端接電路地，所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的柵極受控于所述開關(guān)控制邏輯電路(204)； 所述開關(guān)控制邏輯電路(204)的一個輸入端連接所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)的輸出端，一個輸入端連接所述采樣電阻(R2)和所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的源極，輸出端連接所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的柵極； 當(dāng)所述采樣電阻(R2)上的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時，所述開關(guān)控制邏輯電路(204)輸出信號使所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)關(guān)閉；當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變，得到續(xù)流ニ極管(Dl)的電流過零時刻時，根據(jù)LED負(fù)載的平均電流，所述開關(guān)控制邏輯電路(204)輸出信號控制所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)開通時刻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路還包括連接于所述功率開關(guān)MOS晶體管M I的源極和漏極之間的第四電容器(C4);所述第四電容器為外部電容，或者第四電容器為功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)源極和漏極之間的寄生電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在干，進(jìn)ー步包括串聯(lián)于所述饋流ニ極管(D2)的第三電阻(R3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在干，進(jìn)ー步包括與LED負(fù)載并聯(lián)連接的第三電容器(C3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為變壓器(Tl)，所述變壓器(Tl)的副邊經(jīng)續(xù)流ニ極管(Dl)與LED負(fù)載組成回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在干，進(jìn)ー步包括連接于變壓器(Tl)兩端的緩沖吸收電路，該緩沖吸收電路由ニ極管、電阻、電容或穩(wěn)壓管組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在于，所述與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件為電感(LI)，所述電感(LI)與所述LED負(fù)載并聯(lián)連接或者串聯(lián)連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路，其特征在干，進(jìn)ー步包括連接于交流輸入電源與所述濾波電容器(Cl)之間的整流橋或ニ極管。
12.ー種無需輔助繞組的LED驅(qū)動方法，其特征在于，包含以下步驟 檢測功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓； 檢測所述功率開關(guān)MOS晶體管的源極電壓；對檢測到的所述柵極電壓和所述源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到電流過零時亥IJ。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動方法，其特征在于，還包含以下步驟 在對檢測到的所述柵極電壓和所述源極電壓進(jìn)行比較后，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流ニ極管的導(dǎo)通時間； 如果得到的所述導(dǎo)通時間小于ー預(yù)設(shè)的最小續(xù)流時間，則對LED驅(qū)動電路進(jìn)行過壓保護(hù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無需輔助繞組的LED驅(qū)動方法，其特征在于，還包含以下步驟 將所述功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的柵極連接到第一電容器(Cl)的正極，漏極連接到與LED負(fù)載連接的磁性耦合器件，源極連接到饋流ニ極管(D2)的正極； 將所述饋流ニ極管(D2)的負(fù)極連接到所述第一電容器(Cl)的正極； 將低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的漏極連接到所述功率開關(guān)MOS晶體管(Ml)的源極； 將所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的源極連接到采樣電阻(R2)的一端； 將所述采樣電阻(R2)的另一端接電路地； 將所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的柵極連接到所述開關(guān)控制邏輯電路(204)的輸出端; 將所述開關(guān)控制邏輯電路(204)的一個輸入端連接到所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器(201)的輸出端，一個輸入端連接到所述采樣電阻(R2)和所述低壓開關(guān)MOS晶體管M2的源極，輸出端連接所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)的柵極； 當(dāng)所述采樣電 阻(R2)上的電壓達(dá)到預(yù)設(shè)閥值時，所述開關(guān)控制邏輯電路(204)輸出信號使所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)關(guān)閉；當(dāng)所述電壓采樣網(wǎng)絡(luò)比較器的輸出結(jié)果發(fā)生跳變，得到續(xù)流ニ極管(Dl)的電流過零時刻時，根據(jù)LED負(fù)載的平均電流，所述開關(guān)控制邏輯電路(204)輸出信號控制所述低壓開關(guān)MOS晶體管(M2)開通。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，公開了一種無需輔助繞組的LED驅(qū)動電路及方法。本發(fā)明中，對電壓采樣網(wǎng)絡(luò)檢測得到的功率開關(guān)MOS晶體管的柵極電壓和源極電壓進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果得到續(xù)流二極管D1的電流過零時刻，從而確定續(xù)流二極管D1的關(guān)斷時間，檢測到LED負(fù)載的平均電流，實現(xiàn)LED恒流驅(qū)動；省去輔助繞組的設(shè)計，可簡化LED驅(qū)動電源設(shè)計，縮小LED驅(qū)動電源體積，降低LED驅(qū)動電源成本。
文檔編號H05B37/02GK102724799SQ20121021925
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者于得水, 孫順根, 楊彪, 胡黎強 申請人:上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司