[发明专利]开关装置、开关控制方法及所适用的LED驱动系统

说明书

本申请提供一种开关装置、开关控制方法及所适用的LED驱动系统，其中，所述开关装置用于连接谐振装置及输入源，包括：开关单元，用于受控地通断谐振装置和输入源之间的通路；其中，所述开关单元包含具有第一驱动端的第一开关模块和具有采样端和第二驱动端的第二开关模块；所述第二开关模块通过所述第一驱动端连接所述第一开关模块；控制器，与所述采样端、第一驱动端和第二驱动端相连，且包含与所述第一驱动端相连的高通滤波模块；所述控制器用于检测来自所述采样端的第一电信号和基于检测所述高通滤波模块输出的第二电信号经由所述第二驱动端控制所述开关单元的导通和断开。本申请有效提高LED驱动的效率。

技术领域

本申请涉及驱动电路领域，尤其涉及一种开关装置、开关控制方法及所适用的LED驱动系统。

背景技术

LED(发光二极管)由于其多种优良的特性在照明、装置、显示、指示等多个领域广泛应用。然而LED器件对驱动系统具有近乎苛刻的要求，例如为了确保LED在应用中反映出相应的特性，LED驱动系统需在效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容等方面具有非常高的要求。

其中，效率转换的指标之一反映在功率因数指标上，具有高功率因数指标的LED驱动系统能够提高市电供电利用率。目前应用在高功率因数指标的LED驱动系统架构中，为了能够提供有效的恒流输出，LED驱动系统中包含基于LC(电感电容)的谐振装置，借助LC震荡所产生的电流向LED负载提供恒流供电。进一步地，为了向谐振装置提供可供振荡的电流，LED驱动系统根据LC的不同工作模式分为基于BCM(临界连续电流工作模式)的开关装置和基于DCM(断续电流工作模式)的开关装置等。这些开关装置通过外围电路连接谐振装置，并致力于通过对谐振装置的检测而有效利用谐振提供符合高功率因数指标的恒流输出。

事实上，提高功率因数可通过改进开关装置而实现，同时技术人员希望利用半导体集成技术尽量减小开关装置的损耗和尺寸。故而，针对开关装置的研究日益深入。如图1所示，其描述了一种LED驱动系统的电路简化示意图，其中开关装置911和谐振装置912之间通过采样电阻RFBL和RFBH采集谐振装置中的电信号，并通过检测该电信号的谷值控制基于栅极驱动的开关装置911的导通和断开。在上述一类的开关装置中，由于谐振装置的振荡周期不必然与供电波动周期相关联，导致整个驱动系统的功率输出效率不高。

发明内容

本申请提供一种开关装置、开关控制方法及所适用的LED驱动系统，用于解决驱动系统的输出效率问题。

为实现上述目的及其他目的，本申请在第一方面提供一种开关装置，用于连接谐振装置及输入源，包括：开关单元，用于受控地通断谐振装置和输入源之间的通路；其中，所述开关单元包含具有第一驱动端的第一开关模块和具有采样端和第二驱动端的第二开关模块；所述第二开关模块通过所述第一驱动端连接所述第一开关模块；控制器，与所述采样端、第一驱动端和第二驱动端相连，且包含与所述第一驱动端相连的高通滤波模块；所述控制器用于检测来自所述采样端的第一电信号和基于检测所述高通滤波模块输出的第二电信号经由所述第二驱动端控制所述开关单元的导通和断开。

在所述第一方面的某些实施方式中，所述控制器包括：检测单元，用于基于检测来自所述采样端的第一电信号设置所述谐振装置退磁开始时刻并输出第一检测信号，以及通过检测所述高通滤波模块输出的第二电信号设置所述谐振装置退磁结束时刻并输出第二检测信号；控制单元，与所述检测单元相连，用于基于所接收的第一检测信号和第二检测信号向所述第二驱动端输出用于驱动所述开关单元的控制信号。

在所述第一方面的某些实施方式中，所述检测单元包括：退磁起始检测模块，与所述采样端和所述控制单元相连，用于当检测到所述控制单元导通开关单元时开始进行充磁计时，直至检测到一变化电压达到预设参考电压时输出第一检测信号；其中，所述参考电压为经检测所述第一电信号而产生的电压而定。