[发明专利]一种恒流LED驱动电路、LED驱动装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动技术，尤其涉及恒流LED驱动技术。

背景技术

图1为传统的恒流LED驱动电路及其外接LED电路，包括振荡器101、，RS触发器102、比较器103、驱动电路104、功率管105、电阻106、电感107，肖特基二极管108以及LED灯串109。其中，振荡器101的输出接RS触发器102的S端，比较器的负输入端输入基准电压VREF，比较器的正输入端接电阻106的一端及功率管105的源端；电阻106的另一端接地，比较器103的输出接RS触发器102的R端，RS触发器102的输出端Q接驱动电路104的输入，驱动电路104的输出接功率管105的栅端，功率管105的漏端接电感107的一端和肖特基二极管108的正极，电感107的另一端接LED灯串109的负端，LED灯串109的正端接108的负端，并且输入电源电压VIN。

负载LED灯串上的平均电流定义为输出电流平均值IAVG。参考图1及图2，其工作原理是：恒流LED驱动电路工作正常时，振荡器101输出的振荡器信号CLK对RS触发器102进行触发，RS触发器S端置位，RS触发器输出端Q为高电平，驱动电路输出功率管的栅极控制信号GATE为高电平，功率管开通，电感电流上升，采样电阻106上的电压VCS上升，当电压达到基准电压VREF时，比较器的输出COMP_OUT变为高电平，RS触发器R端复位，Q为低电平，驱动电路输出功率管的栅极控制信号GATE为低电平，功率管关断，这时，电感电流通过肖特基二极管108续流，逐渐减小，直到下一个时钟到来，周期性重复。

图1所示的恒流LED驱动电路及其外接LED电路的拓扑结构输出平均电流的计算公式如下：

IAVG=IMAX-VIN-VOUTL*VOUTVIN]]>

其中，IMAX为电感电流峰值、VIN为电源电压、VOUT为负载LED灯串的压降，即输出电压、L为电感值。

从公式中可以看出，VIN，VOUT以及L变化，都会引起输出平均电流IAVG的变化。

进一步，通过图3所示为电感电流的波形，IMAX为电感电流峰值，IAVG1和IAVG2为使用不同电感值时LED驱动电路的输出平均电流大小。可以看到，电感的变化引起电感电流平均值发生变化。

在LED驱动的实际应用中，在输入电压VIN，输出电压VOUT发生波动时，期望平均电流IAVG恒定，防止负载LED灯串闪烁，同时平均电流IAVG恒定也有利于设定负载LED灯串的工作电流。

而图1所示的恒流LED驱动电路及其外接LED电路的拓扑结构的弊端在于：将基准电压VREF与采样电阻106上的电压VCS做比较，采样电阻106上的电压VCS最高不超过基准电压VREF，从而使得负载LED灯串的输出电流的峰值电流是恒定值，但是对输出电流的平均电流未进行控制，所以在输入电压VIN，输出电压(负载LED的压降)以及电感值大小变化时，输出电流的平均值IAVG会发生变化。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种恒流LED驱动电路，该LED驱动电路通过模拟输出电流的平均电流，使得该电路在驱动LED灯串时，即使输入电压，输出电压及电感大小发生变化，输出电流的平均电流变化不大。

同时，本发明还提供了一种LED驱动装置和该LED驱动装置的控制方法。

一种恒流LED驱动电路，包括：

选择器，所述选择器通过电压采样端输入采样电压VCS和基准电压VREF，所述采样电压VCS通过功率管的栅极控制信号GATE控制，基准电压VREF通过功率管的栅极控制信号的反向信号GATE_N控制，当功率管的栅极控制信号GATE有效时，选择器的输出信号VSN为采样电压VCS，当功率管关断时，选择器的输出信号VSN为基准电压VREF；