[发明专利]LED驱动电路及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动电路技术，尤其涉及滞环控制模式的LED驱动电路的限流保护技术。

背景技术

LED驱动电路，特别是大功率LED驱动电路，广泛采用滞环控制模式，其控制环路简单， 无须斜坡补偿和频率补偿，所需外围元器件少，方便客户使用。

目前，普遍采用的滞环控制模式的LED驱动电路的部分结构如图1所示，包括采样与阈值 设定模块10、比较模块11、驱动模块12和开关模块13，其中：

所述采样与阈值设定模块10的Vin端口和CS端口连接外接LED电路的采样电阻Rsense两 端，采样Rsense的电压，并通过放大电路将Rsense上的电压放大为电压采样信号Vs，同时采 样与阈值设定模块10内部产生设定阈值信号Vt，电压采样信号Vs与设定阈值信号Vt输入比较 模块11进行比较，所述采样与阈值设定模块10的Vin端口接入外部输入电压，PWM1端口连接 驱动模块12，采样与阈值设定模块接地；

所述比较模块11产生比较信号Vc，输出给驱动模块12；

所述驱动模块12产生信号PWM和信号PWM1，信号PWM输入开关模块13，信号PWM1 反馈给采样与阈值设定模块10，从而改变采样与阈值设定模块10的电压采样信号Vs或设定阈 值信号Vt；

所述开关模块13的输出端口SW控制外接LED电路的通断，开关模块13接地。

图1所示的LED驱动电路的工作原理为：

(1)当LED驱动电路输入电压Vin与外接LED电路的LED负载两端的额定输出电压相差 较大时，LED驱动电路与外接LED电路初始上电，LED驱动电路的采样与阈值设定模块11输出 的Vs信号小于信号Vt的值，LED驱动电路的开关模块13的SW端口输出低电平，输入电压Vin 经过外接LED电路的采样电阻Rsense，LED负载，电感L1，开关模块13到地的支路导通，该 支路有电流I_L1出现，由于电感L1为储能元件，I_L1为一从小到大逐渐增加的电流，当电压采样 信号Vs等于设定阈值信号Vt时，比较模块11翻转，驱动模块12的输出信号PWM翻转，开关模 块13关断，同时驱动模块12的输出信号PWM1反馈给采样与阈值设定模块10，将电压采样信 号Vs瞬间增大或者将设定阈值信号Vt由最大值瞬间减小到最小值(一般滞环控制LED驱动电 路的回滞电压为30％左右)，Vs信号瞬间增大或者Vt值瞬间减小反应到外接LED电路，即将电 感L1电流由最大阈值Imax变到最小阈值Imin，如图3所示，开关模块13关断后，电感L1储存 的电能通过肖特基二极管D1续流，仍然有逐渐减小的电流I_L1通过电感L1、肖特基二极管D1、 采样电阻Rsense和LED负载组成的回路，随着L1储能的消耗和放电电流I_L1的逐渐减小，电压采 样信号Vs减小到设定阈值信号Vt时，比较模块11再次翻转，驱动模块12的输出信号PWM再次 翻转，开关模块13导通，同时PWM1信号将电压采样信号Vs瞬间减小或者将设定阈值信号Vt 由最小值瞬间增大到最大值，Vs信号瞬间减小或者Vt信号瞬间增大反应到外接LED电路，即 将电感L1电流的比较阈值由最小阈值Imin变到最大阈值Imax，经过一段时间后，输出波形达 到稳定，输出电流稳定，LED驱动电路系统自动循环上述过程，实现对LED负载的滞环驱动， 图3所示为输入电压Vin与外接LED电路的LED负载两端的额定输出电压相差较大时电感电流 I_L1波形，从图中可以看到，外接LED电路的LED负载输出平均电流Iout1为最大电流阈值Imax 与最小电流阈值Imin的平均值，即：

Iout1=Imax+Imin2]]>