LED驱动器、控制电路及LED驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种LED驱动器、控制电路及LED驱动方法。所述LED驱动器包括：整流器、输入电容、功率级、电感、误差放大器、置位比较器、第一计时器、逻辑与电路、复位比较器、第二计时器、逻辑或电路、RS触发器以及驱动电路。所述LED驱动器无需较大的RC电路即可提供足够的可控硅调光器的擎住电流，减小了系统尺寸并优化了调光。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动器、控制电路及LED驱动方法
本专利技术涉及一种电子电路，更具体地说，本专利技术涉及一种LED(发光二极管)驱动器、控制电路及LED驱动方法。
技术介绍
在LED应用中，可控硅(晶闸管)为常用的调光器。在现有技术中，LED系统通常工作在临界模式(boundaryconductionmode，BCM)。在临界模式下，一般有两种方法对LED驱动器的输入电流进行整形以优化可控硅调光器擎住电流(latchcurrent)的要求。第一种方法通过采用大的RC电路来提供足够的擎住电流，但大的RC电路增加了功率损耗。第二种方法通过提高功率开关的峰值电流来提高输入电流，从而提供足够的擎住电流，但这种方法使得功率开关承受的压力变大，并且增加了电路尺寸和成本。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的LED驱动器、控制电路及LED驱动方法。为实现上述目的，本专利技术提出了一种LED驱动器，包括：第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压；输出端口，提供驱动电压以驱动LED；整流器，耦接至第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压，提供整流电压；输入电容，耦接至整流器接收整流电压；功率级，包括主功率开关和从功率开关；电感，耦接在功率级和输出端口之间；误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一参考电压，第二输入端子接收表征流过电感的电流的电流采样信号，其输出端子产生误差放大信号；置位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，第二输入端子接收电流采样信号，所述置位比较器基于误差放大信号和电流采样信号，在其输出端子产生置位比较信号；第一计时器，提供最短关断时间信号；逻辑与电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至置位比较器的输出端子接收置位比较信号，第二输入端子耦接至第一计时器接收最短关断时间信号，所述逻辑与电路基于置位比较信号和最短关断时间信号，在其输出端子产生置位信号；复位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接收第二参考电压，第二输入端子接收电流采样信号，所述复位比较器基于第二参考电压和电流采样信号，在其输出端子产生复位比较信号；第二计时器，提供最长开通时间信号；逻辑或电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至复位比较器的输出端子接收复位比较信号，第二输入端子耦接至第二计时器接收最长开通时间信号，所述逻辑或电路基于复位比较信号和最长开通时间信号，在其输出端子产生复位信号；RS触发器，具有置位输入端子，复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑与电路接收置位信号，复位输入端子耦接至逻辑或电路接收复位信号，所述RS触发器基于置位信号和复位信号，在其输出端子产生控制信号；驱动电路，耦接至RS触发器的输出端子接收控制信号，并基于控制信号产生驱动信号，用以控制主功率开关的运行。为实现上述目的，本专利技术还提出了一种用于LED驱动器的控制电路，所述LED驱动器包括主功率开关、从功率开关和电感，所述控制电路包括：误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一参考电压，第二输入端子接收表征流过电感的电流的电流采样信号，其输出端子产生误差放大信号；置位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，第二输入端子接收表征电流采样信号，所述置位比较器基于误差放大信号和电流采样信号，在其输出端子产生置位比较信号；第一计时器，提供最短关断时间信号；逻辑与电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至置位比较器的输出端子接收置位比较信号，第二输入端子耦接至第一计时器接收最短关断时间信号，所述逻辑与电路基于置位比较信号和最短关断时间信号，在其输出端子产生置位信号；复位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接收第二参考电压，第二输入端子接收电流采样信号，所述复位比较器基于第二参考电压和电流采样信号，在其输出端子产生复位比较信号；第二计时器，提供最长开通时间信号；逻辑或电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至复位比较器的输出端子接收复位比较信号，第二输入端子接收表耦接至第二计时器接收最长开通时间信号，所述逻辑或电路基于复位比较信号和最长开通时间信号，在其输出端子产生复位信号；RS触发器，具有置位输入端子，复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑与电路接收置位信号，复位输入端子耦接至逻辑或电路接收复位信号，所述RS触发器基于置位信号和复位信号，在其输出端子产生控制信号；驱动电路，耦接至RS触发器的输出端子接收控制信号，并基于控制信号产生驱动信号，用以控制主功率开关的运行。为实现上述目的，本专利技术还提出了一种LED驱动方法，包括：提供表征流过功率开关的电流的电流采样信号；对电流采样信号和第一参考电压的差值进行放大并积分，产生误差放大信号；对电流采样信号进行偏置，产生偏置信号；对误差放大信号和斜率信号进行加减运算，产生运算信号；比较偏置信号和运算信号的大小，产生置位比较信号；根据置位比较信号和最短关断时间信号决定功率开关的断开时间；比较电流采样信号和第二参考电压的大小，产生复位比较信号；根据复位比较信号和最长开通时间信号决定功率开关的导通时间；根据功率开关的导通和断开，提供驱动电压，用以驱动LED。根据本专利技术各方面的上述LED驱动器、用于LED驱动器的控制电路及LED驱动方法，无需较大的RC电路即可提供足够的可控硅调光器的擎住电流，减小了系统尺寸并优化了调光。附图说明图1示意性地示出了根据本专利技术实施例的LED驱动器100的电路结构图；图2示意性地示出了根据本专利技术实施例的LED驱动器200的电路结构图；图3示意性地示出了根据本专利技术实施例的LED驱动器300的电路结构图；图4示意性地示出了可控硅调光器未进行切相时LED驱动器100、200和/或300中交流输入电压VAC、流过电感107的电流(电感电流)IL、误差放大信号VEA、流过主功率开关61的电流ISW、电感电流平均值IL_av、流过主功率开关61的平均电流ISW_av及LED驱动器100、200和/或300的开关频率fs的时序波形图；图5示意性地示出了可控硅调光器进行切相时LED驱动器100、200和/或300中交流输入电压VAC、流过电感107的电流(电感电流)IL、误差放大信号VEA、电感电流平均值IL_av的时序波形图；图6示意性地示出了根据本专利技术实施例的LED驱动器400的电路结构图；图7示意性地示出了根据本专利技术实施例的LED驱动器500的电路结构图；图8示意性示出了根据本专利技术实施例的LED驱动方法600。下面将参考附图详细说明本专利技术的具体实施方式。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同的或相似的部件或特征。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动器，包括：第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压；输出端口，提供驱动电压以驱动LED；整流器，耦接至第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压，提供整流电压；输入电容，耦接至整流器接收整流电压；功率级，包括主功率开关和从功率开关；电感，耦接在功率级和输出端口之间；误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一参考电压，第二输入端子接收表征流过电感的电流的电流采样信号，其输出端子产生误差放大信号；置位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，第二输入端子接收电流采样信号，所述置位比较器基于误差放大信号和电流采样信号，在其输出端子产生置位比较信号；第一计时器，提供最短关断时间信号；逻辑与电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至置位比较器的输出端子接收置位比较信号，第二输入端子耦接至第一计时器接收最短关断时间信号，所述逻辑与电路基于置位比较信号和最短关断时间信号，在其输出端子产生置位信号；复位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接收第二参考电压，第二输入端子接收电流采样信号，所述复位比较器基于第二参考电压和电流采样信号，在其输出端子产生复位比较信号；第二计时器，提供最长开通时间信号；逻辑或电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至复位比较器的输出端子接收复位比较信号，第二输入端子耦接至第二计时器接收最长开通时间信号，所述逻辑或电路基于复位比较信号和最长开通时间信号，在其输出端子产生复位信号；RS触发器，具有置位输入端子，复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑与电路接收置位信号，复位输入端子耦接至逻辑或电路接收复位信号，所述RS触发器基于置位信号和复位信号，在其输出端子产生控制信号；驱动电路，耦接至RS触发器的输出端子接收控制信号，并基于控制信号产生驱动信号，用以控制主功率开关的运行。...

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动器，包括：第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压；输出端口，提供驱动电压以驱动LED；整流器，耦接至第一输入端口和第二输入端口，接收输入交流电压，提供整流电压；输入电容，耦接至整流器接收整流电压；功率级，包括主功率开关和从功率开关；电感，耦接在功率级和输出端口之间；误差放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子接收第一参考电压，第二输入端子接收表征流过电感的电流的电流采样信号，其输出端子产生误差放大信号；置位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，第二输入端子接收电流采样信号，所述置位比较器基于误差放大信号和电流采样信号，在其输出端子产生置位比较信号；第一计时器，提供最短关断时间信号；逻辑与电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至置位比较器的输出端子接收置位比较信号，第二输入端子耦接至第一计时器接收最短关断时间信号，所述逻辑与电路基于置位比较信号和最短关断时间信号，在其输出端子产生置位信号；复位比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接收第二参考电压，第二输入端子接收电流采样信号，所述复位比较器基于第二参考电压和电流采样信号，在其输出端子产生复位比较信号；第二计时器，提供最长开通时间信号；逻辑或电路，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至复位比较器的输出端子接收复位比较信号，第二输入端子耦接至第二计时器接收最长开通时间信号，所述逻辑或电路基于复位比较信号和最长开通时间信号，在其输出端子产生复位信号；RS触发器，具有置位输入端子，复位输入端子和输出端子，其置位输入端子耦接至逻辑与电路接收置位信号，复位输入端子耦接至逻辑或电路接收复位信号，所述RS触发器基于置位信号和复位信号，在其输出端子产生控制信号；驱动电路，耦接至RS触发器的输出端子接收控制信号，并基于控制信号产生驱动信号，用以控制主功率开关的运行。2.如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：平均电路，接收电流采样信号，并基于电流采样信号提供均值信号至误差放大器的第二输入端子。3.如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：偏置电压，接收电流采样信号，对所述电流采样信号进行电压偏置后将其传送至置位比较器的第二输入端子；加法器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至误差放大器的输出端子接收误差放大信号，第二输入端子接收斜率信号，其输出端子耦接至置位比较器的第一输入端子。4.如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：前沿消隐模块，接收电流采样信号，对所述电流采样信号进行前沿消隐后将其传送至复位比较器的第二输入端子。5.如权利要求1所述的LED驱动器，还包括：可控硅调光器，耦接在第一输入端口和整流器之间。6.一种用于LED驱动器的控制电路，所述LED驱动器包括主功率开关、从功率开关和电感，所述控制电路包括：误差放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝乃兴，范子林，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51