[发明专利]一种LED恒流源及其去磁时间检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管(LED)驱动电源，具体涉及一种LED恒流源及其去磁时间检测方法。

背景技术

随着LED驱动电源的大量普及和应用，各种LED驱动芯片的发展也呈现出蓬勃上升的趋势。LED驱动的发展经历了恒压驱动模式，线性恒流驱动模式，开关电源恒流驱动模式，以及准线性恒流驱动模式等。而其中以开关电源恒流驱动模式最受市场的青睐，其具有良好的恒流特性和各种开关架构的多样性，以及良好的可靠度等特性。低端开关结构由其具有稳定性以及良好的可调性受到广大设计者及客户的普及和使用。

传统的低端开关LED驱动源，由于电感L2以及负载电流在开关管LVMOS关断时未流过电流取样电阻Rs，因此为得到较好的恒流输出控制，需实时检测电感L2的去磁时间，即电感电流的过零点。然后通过芯片检测控制输出电流大小。而检测电感的去磁时间，目前有两种方法，第一种：通过为电感加一个辅助绕组的办法，即可通过检测辅助绕组的电压信号有效及时的检测电感的去磁时间；另外一种，电路结构如图1所示：通过检测功率开关管HVMOS的耐高压端(漏极)的信号也可以得到近似的电感L2的去磁时间。

从以上描述的两种方法中可以看出，芯片U1对于获得一个有效及时的电感去磁时间检测非常重要，其检测结果直接影响了输出电流的大小。

传统技术的技术特征在于：芯片U1对于系统中的电感L2去磁时间检测均通过辅助绕组间接得到或者通过电容耦合电压检测节点高阻态的原理近似得到，均无法直接有效及时的得到去磁时间检测信号。

传统技术的缺点在于：辅助绕组的方法由于其成本相对较高，做工较复杂，但其对去磁时间检测及时可靠有效；电容耦合的方法通过检测高阻节点近似得到去磁时间，且其对于输出异常的信号无法得到可靠有效的判断。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种LED恒流源及其去磁时间检测方法，无须辅助绕组也能实时、准确检测电感去磁时间，使LED恒流源更加可靠稳定的工作。

本发明的上述第一个技术问题这样解决，构建一种LED恒流源，包括依次串接的电感、控制端电连接内置电流比较器的控制模块的通断开关管、电流采样电阻Rs和地，其特征在于，还包括恒压驱动模块和镜像电流源，所述电流镜像电流源的电流输出端I＝I1依次电连接电流去磁检测单元和所述控制模块，所述电流镜像电流源的电流基准端I1串接在恒压驱动模块与去磁时间检测开关管的栅极之间；所述去磁时间检测开关管的漏极与所述电感的电流流出端电连接。所述控制模块可以是一个集成电路芯片IC。

按照本发明提供的LED恒流源，这种LED恒流源包括但不限制于以下三种具体形式：

㈠基本形式

所述通断开关管是低压MOS管LVMOS，所述去磁时间检测开关管是高压MOS管HVMOS，所述电感是电感元件L2，所述电感元件L2依次电连接高压MOS管HVMOS、低压MOS管LVMOS、电流采样电阻Rs和地；所述LED恒流源还包括与外接LED负载LEDs和电感元件L2并联的续流二极管D1。

㈡耗尽型NMOS管芯片供电VCC

所述电感是电感元件L2，所述通断开关管是高压MOS管HVMOS，所述去磁时间检测开关管是耗尽型NMOS管M1；所述耗尽型NMOS管M1的漏极连接所述电感元件L2，源极连接内部芯片电源；所述LED恒流源还包括与外接LED负载LEDs和电感元件L2并联的续流二极管D1。

㈢隔离反激式控制系统

所述通断开关管是低压MOS管LVMOS，所述去磁时间检测开关管是高压MOS管HVMOS，所述电感是变压器T中的初级线圈，所述变压器T中的次级线圈与电流反向保护二极管D2和外接LED负载LEDs构成回路。

按照本发明提供的LED恒流源，所述LED恒流源中镜像电流源是基本镜像电流源或比例电流源。

按照本发明提供的LED恒流源，所述LED恒流源中控制模块还包括逻辑控制单元，所述逻辑控制单元分别输入连接电流检测单元和电流比较器，输出连接通断开关管的控制端。所述控制模块可以是一个集成电流比较器、电流检测单元和逻辑控制单元的IC。

本发明的上述另一个技术问题这样解决，构建一种LED恒流源去磁时间检测方法，其特征在于，利用镜像电流源和漏极与所述LED恒流源中电感电流流出端连接的恒压驱动模块驱动的去磁时间检测开关管，包括以下步骤：

检测开关管的栅极电流随去磁时间检测开关管漏极电压VP时间函数的导数变化而变化；

通过所述恒压驱动模块和镜像电流源获取去磁时间检测开关管的栅极电流；