[实用新型]一种LED驱动电路

说明书

本实用新型提供一种LED驱动电路，包括：模式控制模块，用于采样电池正极电压并基于第一、第二基准电压对该电压进行比较处理产生模式控制信号以控制LED驱动电路工作于不同模式下；使能信号产生模块，用于在LED驱动电路工作于常规驱动模式时，受控于LED开关控制信号并在LED开关控制信号有效时产生使能信号以开启驱动控制模块，在LED驱动电路工作于过放保护模式时关闭驱动控制模块以控制开关管关断；驱动控制模块，用于在LED驱动电路工作于常规驱动模式时，基于使能信号产生驱动信号以控制开关管导通；调控模块，用于在使能信号有效时，基于电池正极电压和第三基准电压的差值产生输出沉电流以此来调控驱动信号的大小。

技术领域

本实用新型涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种LED驱动电路。

背景技术

目前市场上出现了很多用电池作为电源、LED灯珠作为光源的便携式照明驱动电器，如应急灯、手电、地摊照明灯等等。而照明驱动电器在使用过程中，电池电量彻底耗尽对电池的寿命会产生很大的影响，甚至损坏电池；因此，通常会在电池两极之间连接一个电池过放保护电路。当电池过放保护电路检测到电池电压低于过放保护阈值后，会断开放电通路使电池停止放电；对于4.3V的锂电池，其过放保护阈值电压一般为2.7V，而对于3.7V的锂电池，其过放保护阈值电压一般为2.2V。

图1为现有的一种带有过放保护功能的LED驱动电路，以电池作为电源来进行LED驱动；但由于LED灯珠负载的导通电压值与电池过放保护阈值非常接近，当电池电量接近耗尽开启过放保护时，可能会造成LED灯闪烁，给使用者带来不好的使用体验，甚至会造成使用者误认为LED灯出现故障的问题。

下面对图1所示带有过放保护功能的LED驱动电路造成LED灯闪烁的原因进行分析，具体如下：

电池本身是有内阻的，实际应用中的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池芯BAT和一个阻值一定的电阻R1串联而成。理想电池芯的电压为Vbat，电阻R1为电池的等效串联电阻，当电池进行放电时，会在电阻R1上产生一定的电压降。

迟滞比较器A的同相输入端连接电池正极，用于检测电池正极电压Vbatp，其第一、第二反相输入端分别接入第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2，其中Vref1Vref2。当电池放电，电池正极电压Vbatp由高于Vref2下降到低于Vref1时，迟滞比较器A的输出信号OD由高电平变为低电平，LED驱动电路进入过放保护模式；当电池充电，电池正极电压Vbatp由低于Vref1上升到高于Vref2时，迟滞比较器A的输出信号OD由低电平变为高电平，LED驱动电路退出过放保护模式。通常情况下，为了保证电池具有较宽的工作电压范围，Vref2只比Vref1高约500mV左右。

当迟滞比较器A的输出信号OD为低电平时，与门AND的输出信号EN为低电平，电荷泵不工作，NMOS管N1因栅极电压VG被拉低而关断，此时无电流通过LED灯，LED灯不发光；当迟滞比较器A的输出信号OD为高电平且信号Switch为低电平时，与门AND的输出信号EN为低电平，电荷泵不工作，NMOS管N1因栅极电压VG被拉低而关断，此时无电流通过LED灯，LED灯不发光；当迟滞比较器A的输出信号OD为高电平且信号Switch为高电平时，与门AND的输出信号EN为高电平，电荷泵工作，NMOS管N1因栅极和源极之间的电压差被抬至高于其开启阈值而导通，此时电池通过NMOS管N1对LED灯供电，有电流通过LED灯，LED灯发光；其中，信号Switch是由外部控制电路输出的逻辑信号，作为LED灯的开关控制信号。

LED灯发光时会消耗电池电量，电池芯电压Vbat持续下降，电池正极电压Vbatp跟随下降，假设NMOS管N1导通时通过LED灯的电流为I_LED；

当电池正极电压Vbatp下降到低于Vref1后，迟滞比较器A的输出信号OD由高电平变为低电平，LED驱动电路进入过放保护模式；此时，可以得到进入过放保护模式前瞬间电池正极电压Vbatp为：Vbatp_before＝Vref1＝Vbat-I_LED*R1；