[发明专利]一种LED驱动器的控制电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种LED驱动器的控制电路及其控制方法 。 

背景技术

LED的电流-电压关系与常规的二极管都是指数型关系，当施加以较小的dV/dt变化率的正向电压时，会导致具有较大的di/dt变化率的正向电流。因此，保持LED电流恒定是驱动LED的最好办法。图1是一种常用降压型LED驱动器示意图。该电路采用峰值电流控制的控制方法，控制流过电感的峰值电流和谷值电流。由于电感107与负载LED 109串联在一起，所以负载LED的平均电流和电感平均电流相等。 

采样电阻104采样功率MOS管导通时的电感电流得到一个采样电压信号，控制芯片103根据该信号设定了电感107的电流峰值，使得电感107的电流峰值固定和芯片的参考电压Vref成比例。根据负载LED109上电压降和电感的感量设计功率MOS管的关断时间Toff，使得电感107的电流谷值保持为一个固定值。固定的电感电流峰值和固定的电感电流谷值得到固定的电感平均电流，即负载LED平均电流固定，负载LED的电流公式为： 

  

其中Vref为控制芯片103内部控制电感电流峰值的参考电压， Vled为负载LED109正向导通时的电压降，Toff为频率设定电阻105设定的功率管固定关断时间，L为电感的电感量。 

从上面公式可以看出，现有的降压型LED驱动器的负载LED平均电流很容易受到各种参数的影响，比如，不同的输入电压VIN，电感量L，和负载LED109正向导通时的电压降等。这些参数的影响给LED照明设备的大规模生产和应用带来了不利影响，同时负载LED电流的变化也会给负载LED的使用寿命带来不利影响。当今市场对LED照明提出越来越高要求的情况下，现有的LED驱动器已经不能满足要求。有鉴于此，本发明将提供一种更高性能，并且与输入电压、电感量和负载LED正向导通时的电压降都无关的LED驱动器及其控制方法。 

总结现有技术的缺点是：其一，负载LED的平均电流会受电感量变化的影响；其二，负载LED的平均电流会受到负载LED正向导通时的电压降的影响；其三，负载LED的平均电流会受到输入电压变化的影响。 

发明内容

为了解决现有LED驱动器的缺点，本发明提出一种恒流驱动LED的电路和方法，采用该方案的LED驱动器的负载LED电流可以得到较为精确的控制。依据本发明一实施例的一种LED驱动器，包括与负载LED串联的一能量传输单元，为所述负载LED提供电力；与能量传输单元耦接的开关电路；以及为能量传输单元续流的续流二极管，其特征在于，所述的LED驱动器还包括一控制电路，用于控制与能量传输单元耦接的开关电路，从而控制流经负载LED的电力。 

优选的，所述LED驱动器的控制电路包括： 

电流检测电路，用于在所述开关电路接通和断开时，均提供指示流经所述能量传输单元的电流，并输出电流检测信号；

电流峰值控制电路，接收所述电流检测信号和第一参考电压，并产生电流峰值控制信号；

电流谷值控制电路，接收所述电流检测信号和第二参考电压，并产生电流谷值控制信号；

脉冲宽度调制信号产生电路接收所述电流峰值控制信号和电流谷值控制信号，产生一脉冲宽度调制信号控制开关电路接通和断开，以维持负载LED的平均电流恒定为设定的目标值；

其中，所述负载LED的平均电流只和参考电压相关；

LED驱动器的参考地和控制电路的参考地不是同一个参考地；

优选的，所述控制电路的参考地为能量传输单元和负载LED没有相接的一端。

优选的，所述LED驱动器的开关电路由功率MOS管、功率三极管或是其他开关型器件组成。 

优选的，所述LED驱动器的能量传输单元为一变压器，变压器的主级串联耦接在开关电路与电流检测电路之间的电流通路中，或是串联耦接在电流检测电路与LED驱动器的参考地之间的电流通路中，变压器的次级和负载LED并联耦接。 

优选的，所述LED驱动器的能量传输单元为一电感，下文的描述将用电感代替能量传输单元。 

优选的，所述LED驱动器基于降压拓扑，升降压拓扑中的任一种。 

优选的，所述控制电路的电流检测电路串联耦接在开关电路和电感之间的电流通路上，其一端与电感耦接，另一端与二极管的阴极和开关电路的公共端耦接，包括， 

一电流检测电阻，电感电流流过该电阻，并在电流检测电阻上产生指示电感电流瞬时电流的电流检测信号，