[发明专利]一种单绕组非隔离LED恒流驱动系统及其驱动控制方法

权利要求书

1.一种单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于，所述单绕组非隔离LED恒流驱动系统至少包括：

连接成环路的负载、电感及续流二极管，所述负载的两端并联一电容，所述负载的输入端连接输入电压；

第一功率管，其漏端连接所述电感的输出端、栅端连接钳位电路，所述钳位电路对所述第一功率管的栅端电压进行钳位；

第二功率管，其漏端连接所述第一功率管的源端、源端连接取样电阻的一端，所述取样电阻的另一端接地，通过所述第二功率管的导通和关断控制所述电感的充、放电；

峰值电流检测电路，连接于所述第二功率管的源端，用于检测电感电流的峰值；

谐振取样电路，连接于所述第一功率管的源端，对谐振信号进行取样；

过零触发导通控制电路，连接于所述谐振取样电路的输出端，在所述谐振取样电路检测到谐振信号时输出电感电流过零信号；

驱动控制电路，连接于所述峰值电流检测电路及所述过零触发导通控制电路的输出端，在电感电流达到峰值时关断所述第二功率管，在电感电流过零时开启所述第二功率管，以实现恒流输出。

2.根据权利要求1所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于：所述峰值电流检测电路包括第一比较器，其输入端分别接收所述取样电阻上的取样电压及第一参考电压，当所述取样电压大于所述第一参考电压时，判定电感电流达到峰值。

3.根据权利要求1所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于：所述钳位电路包括运算放大单元及输出单元；其中，所述输出单元包括串联连接的驱动管及分压单元，所述驱动管的栅端连接所述运算放大单元的输出端，漏端输出钳位电压；所述运算放大单元的输入端分别连接第二参考电压及所述分压单元的输出端。

4.根据权利要求1所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于：所述过零触发导通控制电路包括差值比较判决单元和逻辑控制单元；所述差值比较判决单元连接所述谐振取样电路的输出端，将所述谐振取样电路的输出信号与第三参考电压进行比较，若所述谐振取样电路的输出信号的下降幅度大于所述第三参考电压则产生下降沿触发信号；所述逻辑控制单元连接于所述差值比较判决单元的输出端，根据所述差值比较判决单元的输出结果判定电感电流过零情况，当接收到所述下降沿触发信号时，输出电感电流过零信号。

5.根据权利要求4所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于：所述差值比较判决单元包括第一运算放大器，第二运算放大器，晶体管，第一电阻，第二电阻，电流镜，及第二比较器；所述第一运算放大器的正相输入端连接所述谐振取样电路的输出端，输出端连接所述晶体管的栅端，反相输入端连接所述晶体管的源端；所述第一电阻的一端连接所述晶体管的源端，另一端连接所述第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的正相输入端连接所述第三参考电压，反相输入端与输出端相连；所述电流镜的输入端连接所述晶体管的漏端，输出端连接所述第二电阻，所述第二电阻的另一端接地；所述第二比较器的反相输入端连接所述电流镜的输出端，正相输入端连接所述谐振信号。

6.根据权利要求1所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统，其特征在于：所述驱动控制电路包括RS触发器和驱动器；所述RS触发器的复位端连接所述峰值电流检测电路的输出端，置位端连接所述过零触发导通控制电路的输出端；所述驱动器的输入端连接所述RS触发器的输出端，输出端连接所述第二功率管的栅端。

7.一种如权利要求1～6任意一项所述的单绕组非隔离LED恒流驱动系统的恒流驱动控制方法，其特征在于，所述单绕组非隔离LED恒流驱动控制方法至少包括：

初始阶段，第二功率管开启，输入电压经过负载后对电感充电，电流经过第一功率管、所述第二功率管及取样电阻后到地，当电感电流达到峰值时，关断所述第二功率管；

所述电感进入放电状态，电感电流不断减小，当电感电流放至零时，所述电感和所述第一功率管之间发生谐振，产生谐振信号，通过检测所述谐振信号判定电感电流过零，并开启所述第二功率管，重新对所述电感充电，以实现恒流输出。

8.根据权利要求7所述的单绕组非隔离LED恒流驱动控制方法，其特征在于：通过检测所述取样电阻上的取样电压的大小来判定电感电流是否达到峰值；当所述取样电压大于第一参考电压时，判定电感电流达到峰值，反之，则判定电感电流未达到峰值。