專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效率的led驅(qū)動(dòng)電路及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種應(yīng)用于LED裝置的驅(qū)動(dòng)電路及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
隨著照明行業(yè)的不斷創(chuàng)新和迅速發(fā)展，加之節(jié)能和環(huán)保日益重要，LED照明作為一種革命性的節(jié)能照明技術(shù)，正在飛速發(fā)展。然而，由于LED燈的亮度與光輸出強(qiáng)度參數(shù)相關(guān)，其與它的電流及正向壓降成正比，并隨溫度變化而變化。因此，LED的驅(qū)動(dòng)需要恒流電源，以保證LED使用的安全性，同時(shí)達(dá)到理想的發(fā)光強(qiáng)度?？梢?jiàn)，選擇正確的LED驅(qū)動(dòng)至關(guān)重要。沒(méi)有好的LED驅(qū)動(dòng)電源的匹配，LED照明的優(yōu)勢(shì)無(wú)法得以體現(xiàn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用兩種類(lèi)型的功率調(diào)節(jié)器來(lái)作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)器，一種是線(xiàn)性調(diào)節(jié)器，另一種是開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器。參考圖1A，所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種采用線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器的原理框圖，其包括功率開(kāi)關(guān)Ml，誤差放大器EAl和檢測(cè)電阻Rsensel。檢測(cè)電阻Rsensel采樣功率開(kāi)關(guān)Ml的輸出電流，并與一基準(zhǔn)值Vkefi通過(guò)所述誤差放大器EAl進(jìn)行誤差放大運(yùn)算，以得到一誤差信號(hào)VCTral。功率開(kāi)關(guān)Ml接收直流母線(xiàn)電壓Vbus和所述誤差信號(hào)VCTral，以產(chǎn)生基本恒定的輸出電壓和輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)LED裝置?？梢?jiàn)，采用線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器，電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，元器件較少，成本也較??；但是，這種LED驅(qū)動(dòng)器的效率很低。例如，輸入交流電壓的范圍為90-265V，經(jīng)過(guò)整流橋獲得的直流母線(xiàn)電壓的范圍約為120V —375V。因此，所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓不能大于最小母線(xiàn)電壓(即120V)，顯然，對(duì)375V的直流母線(xiàn)電壓(交流而言，所產(chǎn)生的功率損耗是非常大的，效率將會(huì)低于35%。參考圖1B，所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種采用開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器的原理框圖；其中，功率開(kāi)關(guān)M2，輸出電感Li，輸出二極管Dl組成一降壓型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；檢測(cè)電阻Rsense2采樣流過(guò)所述LED裝置的電流，并與一基準(zhǔn)值Vkef2進(jìn)行誤差運(yùn)算，以得到一誤差信號(hào)Vctm2 ；控制和驅(qū)動(dòng)電路接收所述誤差信號(hào)Votot2,以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)M2，使其周期性的導(dǎo)通或者關(guān)斷，從而輸出一基本恒定的輸出電壓和輸出電流來(lái)驅(qū)動(dòng)LED裝置。如果不考慮功率開(kāi)關(guān)和磁性元件(電感)上的導(dǎo)通損耗，開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器理論上可以達(dá)到接近100%的工作效率。但是，開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器的工作頻率很高，因此EMI濾波電路是必不可少的。因此，相比于線(xiàn)性調(diào)節(jié)器，開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器的元器件數(shù)目較多，尺寸較大，成本也相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種采用新型的LED驅(qū)動(dòng)器，其只采用一個(gè)功率開(kāi)關(guān)；根據(jù)輸入電壓與驅(qū)動(dòng)電壓之間的數(shù)值關(guān)系，選擇性的輸出相應(yīng)的輸出電流；當(dāng)輸入電壓較高時(shí)，則在滿(mǎn)足調(diào)節(jié)要求的情況下盡可能的使輸出電流最小化；當(dāng)輸入電壓較小時(shí)，在導(dǎo)通壓降較小的情況下，輸出電流可以相對(duì)大一些。依據(jù)一種高效率的LED驅(qū)動(dòng)方法，用以驅(qū)動(dòng)一 LED裝置，包括接收一直流母線(xiàn)電壓，所述直流母線(xiàn)電壓由交流輸入電源經(jīng)過(guò)整流獲得；
一功率開(kāi)關(guān)接收所述直流母線(xiàn)電壓，并產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電壓，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述LED裝置；采樣所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓；比較所述直流母線(xiàn)電壓和所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第一輸出電流；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流相匹配。進(jìn)一步的，所述第一輸出電流的產(chǎn)生步驟還包括采樣所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流，并獲得一平均電流；比較平均電流和一基準(zhǔn)電流值以獲得一誤差控制信號(hào)，當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，根據(jù)所述誤差控制信號(hào)控制所述功率開(kāi)關(guān)，以調(diào)節(jié)所述第一輸出電流。優(yōu)選的，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流的1%。優(yōu)選的，所述第二輸出電流為一恒定值。優(yōu)選的，所述第一基準(zhǔn)電壓為0. 1V-10V。依據(jù)本發(fā)明的一種高效率的LED驅(qū)動(dòng)電路，包括一功率開(kāi)關(guān)，以接收一直流母線(xiàn)電壓，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)一 LED裝置，包括，第一比較電路，用以比較接收到的直流母線(xiàn)電壓、所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)；控制和驅(qū)動(dòng)電路，與所述第一比較電路連接，以接收所述第一控制信號(hào)；并且接收表征當(dāng)前所述驅(qū)動(dòng)電流的第二控制信號(hào)；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓并且小于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述控制和驅(qū)動(dòng)電路工作于第二工作模式，從而驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以產(chǎn)生第二輸出電流；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述控制和驅(qū)動(dòng)電路工作于第一工作模式，從而根據(jù)所述第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以產(chǎn)生第一輸出電流，并且保證所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流相匹配。進(jìn)一步的，所述控制和驅(qū)動(dòng)電路包括檢測(cè)電路、反饋控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述檢測(cè)電路連接在所述功率開(kāi)關(guān)和所述LED裝置之間，用以檢測(cè)所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流；所述反饋控制電路，分別與所述檢測(cè)電路和所述第一比較電路連接，以根據(jù)接收到的表征當(dāng)前所述驅(qū)動(dòng)電流的第二控制信號(hào)和所述第一控制信號(hào)，以產(chǎn)生相應(yīng)的反饋電壓
信號(hào)；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓并且小于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第二輸出電壓；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第一輸出電壓；所述驅(qū)動(dòng)電路，包括第一誤差放大器，以接收所述反饋控制電路的反饋電壓信號(hào)，以相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以分別產(chǎn)生所述第一輸出電流和所述第二輸出電流。進(jìn)一步的，所述反饋控制電路包括第二誤差放大器和選擇開(kāi)關(guān)；其中，所述第二誤差放大器的兩個(gè)輸入端分別接收所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流的平均值和第二基準(zhǔn)電壓源，以對(duì)產(chǎn)生第三控制信號(hào)，所述第二基準(zhǔn)電壓源表征所述LED裝置的期望驅(qū)動(dòng)電流；所述選擇開(kāi)關(guān)的第一端連接至所述第二誤差放大器的輸出端，以接收所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號(hào)，其狀態(tài)由所述第一控制信號(hào)控制；當(dāng)處于第二工作模式時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述選擇開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號(hào)，以作為所述第二輸出電壓；當(dāng)處于第一工作模式時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述選擇開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第三基準(zhǔn)電壓源，以作為所述第一輸出電壓。優(yōu)選的，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流的1%。優(yōu)選的，所述第二輸出電流恒定。依照本發(fā)明所公開(kāi)的高效率的LED驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)方法，根據(jù)輸入電壓與驅(qū)動(dòng)電壓之間的數(shù)值關(guān)系，選擇性的輸出相應(yīng)的輸出電流，以實(shí)現(xiàn)最大的工作效率；同時(shí)，主電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不再需要復(fù)雜的電磁干擾濾除電路，尺寸和成本相對(duì)也得到了較好的優(yōu)化。


圖IA所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器的原理框圖；圖IB所示為采用現(xiàn)有技術(shù)的一種開(kāi)關(guān)型調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器的原理框圖；圖2A所示為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的高效率的LED驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖；圖2B所示為圖2A所示的依據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的工作波形圖；圖3A所示為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高效率的LED驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖；圖;3B所示為圖3A所示的LED驅(qū)動(dòng)電路中的反饋控制電路的一實(shí)施例的原理框圖；圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例的高效率的LED驅(qū)動(dòng)方法的流程框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。以下結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)現(xiàn)方式。參考圖2A，所示為依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的高效率的LED驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖。在該實(shí)施例中，所述LED驅(qū)動(dòng)電路包括功率開(kāi)關(guān)SM，輸出電容C。ut，第一比較電路201以及控制和驅(qū)動(dòng)電路202 ；其中，所述功率開(kāi)關(guān)、第一功率端耦合至直流母線(xiàn)電壓Vbus (輸入電壓)的第一端，第二功率端耦合至LED裝置的第一端，所述直流母線(xiàn)電壓Vbus由輸入交流電壓經(jīng)過(guò)整流橋獲得；所述輸出電容C。ut與所述LED裝置并聯(lián)連接，并且其第一端耦合至功率開(kāi)關(guān)、的第二功率端，第二端耦合至所述直流母線(xiàn)電壓Vbus的第二端；所述第一比較電路201的第一輸入端接收所述直流母線(xiàn)電壓Vbus，第二輸入端接收所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和一第一基準(zhǔn)電壓VMfl的和值；所述控制和驅(qū)動(dòng)電路202分別接收所述第一比較電路201輸出的第一控制信號(hào)Vcl和表征當(dāng)前所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電流Imi的第二控制信號(hào)Vsmse，以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vdrive來(lái)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)、。以下結(jié)合圖2B所示的圖2A所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的工作波形圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的圖2A所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的工作過(guò)程。當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus大于所述驅(qū)動(dòng)電壓V·而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和第一基準(zhǔn)電壓VMfl之和時(shí)，所述第一比較電路201輸出的第一控制信號(hào)Vcl處于高電平，并傳遞至控制和驅(qū)動(dòng)電路202 ；此時(shí)，控制和驅(qū)動(dòng)電路202產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vtoive控制所述功率開(kāi)關(guān)、輸出一恒定的第二輸出電流I2 ；在半個(gè)工作周期T/2內(nèi)，第二輸出電流I2的持續(xù)時(shí)間2Xti ；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus大于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和第一基準(zhǔn)電壓VMfl之和時(shí)，所述第一比較電路201輸出的第一控制信號(hào)Vel處于低電平，并傳遞至控制和驅(qū)動(dòng)電路202 ；然后，控制和驅(qū)動(dòng)電路202根據(jù)接收到的表征當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電流Imi的第二控制信號(hào)Vsmse以產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vtoire來(lái)驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)、，從而使功率開(kāi)關(guān)、輸出的第一輸出電流I1能夠根據(jù)所述第二控制信號(hào)Vsense進(jìn)行適應(yīng)性變化；并且，保證所述第一輸出電流I1和第二輸出電流I2的平均值與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流Imi —致；在半個(gè)工作周期T/2內(nèi)，第一輸出電流I1的持續(xù)時(shí)間為t2 ；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus小于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi時(shí)，所述LED驅(qū)動(dòng)電路不工作，即此時(shí)功率開(kāi)關(guān)、的輸出電流為零。采用圖2A所示的依據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路，在直流母線(xiàn)電壓即輸入電壓較小時(shí)，保證功率開(kāi)關(guān)具有最小的電壓降，并且保證功率開(kāi)關(guān)的輸出電流維持一恒定值；而在直流母線(xiàn)電壓較大時(shí)，使所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流能夠滿(mǎn)足適應(yīng)當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電流的優(yōu)化的最小值，因此與現(xiàn)有技術(shù)中采用線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器相比，其工作效率大大提升。為了更好的實(shí)現(xiàn)較高的工作效率，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流的1%，如可以選擇為小于ImA ；所述第一基準(zhǔn)電壓的數(shù)值可以為0. 1V-10V。例如，假設(shè)LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓V· = 120V,直流母線(xiàn)電壓的峰值Vpk = 240V, LED裝置的驅(qū)動(dòng)電流為I^1 = IOOmA ；則對(duì)采用線(xiàn)性調(diào)節(jié)器的LED驅(qū)動(dòng)器而言(如圖1A)，其工作效率為/7^^ = 50% (1)
bus而對(duì)采用本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)方法的LED驅(qū)動(dòng)電路而言，假設(shè)第一基準(zhǔn)電壓的數(shù)值為2. 4V，則驅(qū)動(dòng)電流I·可以表示為I2x(2xtl) I xt2 τ
+ = (2)由于，第一輸出電流I1遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二輸出電流12，所以驅(qū)動(dòng)電流I·可以近似表示為
4 χ Z9 χ Z1 r_J-^. ^ Iled ( 3 )輸入功率Pin可以表示為
_7] Pm = 4x1 廣 X{Vled + Kefl/2) = Iled χ(Vled + Vrefl/2) (4)所以采用本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)方法的LED驅(qū)動(dòng)電路，其工作效率為η 2 = Vled X ILED/Pin = Vled/ (VLED+Vrefl/2) ^ 99% (5)由于第一基準(zhǔn)電壓VMfl的數(shù)值相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電壓V_，所以工作效率近似可以達(dá)到100%，獲得了遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動(dòng)方法的效率。參考圖3A，所示為依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電路的原理框圖。在圖2A所示的LED驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在該實(shí)施例中，所述LED驅(qū)動(dòng)電路包括功率開(kāi)關(guān)、，輸出電容C。ut，第一比較電路301以及控制和驅(qū)動(dòng)電路302 ；其中，控制和驅(qū)動(dòng)電路302包括反饋控制電路303，第一誤差放大器304和檢測(cè)電路305。所述檢測(cè)電路305的A端耦合至功率開(kāi)關(guān)、的第二功率端，B端耦合至輸出電容
Cout的第一端；所述反饋控制電路303分別接收第一比較電路301輸出的第一控制信號(hào)Vel和表征當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電流U信息的第二控制信號(hào)Vsmse,以產(chǎn)生一變化的反饋電壓信號(hào)Vfb ；所述第一誤差放大器304的第一輸入端接收表征當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電流I·信息的第二控制信號(hào)Vsmse,第二輸入端接收所述反饋控制電路303輸出的反饋電壓信號(hào)Vfb。其工作過(guò)程如下當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus大于所述驅(qū)動(dòng)電壓V·而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，第一控制信號(hào)Vca為高電平信號(hào)；此時(shí)，反饋控制電路303輸出的反饋電壓信號(hào)Vfb為一固定值；第一誤差放大器304根據(jù)接收到的第二控制信號(hào)Vsense和反饋電壓信號(hào)Vfb產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)SM，使得功率開(kāi)關(guān)、的輸出電流為一恒定值，即第二輸出電流I2 ；此時(shí)，功率開(kāi)關(guān)、的導(dǎo)通壓降較小，因此，所產(chǎn)生的功率損耗相對(duì)也較小。當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus大于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和第一基準(zhǔn)電壓VMfl之和時(shí)，第一控制信號(hào)Vcl為低電平信號(hào)；此時(shí)，反饋控制電路303根據(jù)接收到的第二控制信號(hào)Vs_以調(diào)節(jié)所述反饋電壓信號(hào)Vfb ；第一誤差放大器304根據(jù)接收到的第二控制信號(hào)Vsense和反饋電壓信號(hào)Vfb產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)SM，進(jìn)而調(diào)節(jié)功率開(kāi)關(guān)、的輸出電流，即第一輸出電流I1 ；并且，保證第一輸出電流I1和第二輸出電流I2的平均值與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流I·相匹配；此時(shí)，雖然輸入電壓較高，但是第一輸出電流數(shù)值很小，所以功率損耗較小。其中，為了更好的實(shí)現(xiàn)較高的工作效率，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所
8需的驅(qū)動(dòng)電流的1%，如可以選擇為小于1mA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二輸出電流；所述第一基準(zhǔn)電壓的數(shù)值可以為0. 1V-10V。采用圖3A所示的依據(jù)本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路，檢測(cè)電路305可以為電阻或者其他可以具有類(lèi)似功能的元器件或者電路模塊；功率開(kāi)關(guān)、可以為MOSFET晶體管或者其他合適的開(kāi)關(guān)管；反饋控制電路303可以為任何合適形式的控制電路結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易獲知，反饋控制電路303也可以包括波形整形電路，以來(lái)降低輸入信號(hào)的諧波分量。參考圖3B，所示為圖3A所示的LED驅(qū)動(dòng)電路中反饋控制電路303的一具體實(shí)施例的原理框圖。在該實(shí)施例中，采用檢測(cè)電阻Rsmse來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電路305，所述反饋控制電路303包括第二誤差放大器306，選擇開(kāi)關(guān)Q1，第二基準(zhǔn)電壓源V,ef2和第三基準(zhǔn)電壓源VMf3 ；其中，第二誤差放大器306的第一輸入端連接至檢測(cè)電阻的A端，第二輸入端接收檢測(cè)電阻的B端電壓和第二基準(zhǔn)電壓源VMf2的電壓之和；第三輸入端連接至檢測(cè)電阻Rsmse的B端；所述第二基準(zhǔn)電壓源Vref2表征LED裝置的期望驅(qū)動(dòng)電流I·；通過(guò)這種實(shí)現(xiàn)方式，第二誤差放大器306將數(shù)值為的電壓與第二基準(zhǔn)電壓源Vref2之間的誤差進(jìn)行放大，以產(chǎn)生表征當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電流與期望驅(qū)動(dòng)電流之間的差異的第三控制信號(hào)V。2 ；所述選擇開(kāi)關(guān)Ql的第一端與第二誤差放大器306的輸出端連接，并且，第一控制信號(hào)Vca的非信號(hào)控制選擇開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；第三基準(zhǔn)電壓源V,ef3可以直接或者通過(guò)一電阻并聯(lián)連接在選擇開(kāi)關(guān)Ql的C端和檢測(cè)電阻Rse■的B端之間；其工作過(guò)程如下當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓Vbus大于所述驅(qū)動(dòng)電壓V·而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓Vmi和第一基準(zhǔn)電壓VMfl之和時(shí)，所述第一控制信號(hào)Vca為高電平信號(hào)；此時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)Ql處于斷開(kāi)狀態(tài)，C端和B端之間的電壓即反饋電壓信號(hào)Vfb為第三基準(zhǔn)電壓源Vref3 ；然后，第一誤差放大器304根據(jù)接收到的第二控制信號(hào)Vsense和反饋電壓信號(hào)Vfb產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)、，使得功率開(kāi)關(guān)、的輸出電流為一恒定值，即第二輸出電流12，其數(shù)值可以表示為
權(quán)利要求
1.一種高效率的LED驅(qū)動(dòng)方法，用以驅(qū)動(dòng)一 LED裝置，其特征在于，包括接收一直流母線(xiàn)電壓，所述直流母線(xiàn)電壓由交流輸入電源經(jīng)過(guò)整流獲得；一功率開(kāi)關(guān)接收所述直流母線(xiàn)電壓，并產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電壓，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述LED裝置；采樣所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓；比較所述直流母線(xiàn)電壓和所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第一輸出電流；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，還包括采樣所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流，并獲得一平均電流；比較平均電流和一基準(zhǔn)電流值以獲得一誤差控制信號(hào)，當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，根據(jù)所述誤差控制信號(hào)控制所述功率開(kāi)關(guān)，以調(diào)節(jié)所述第一輸出電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流的1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述第二輸出電流為一恒定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)電壓為0.IV-IOV0
6.一種高效率的LED驅(qū)動(dòng)電路，包括一功率開(kāi)關(guān)，以接收一直流母線(xiàn)電壓，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)一 LED裝置，其特征在于，包括，第一比較電路，用以比較接收到的直流母線(xiàn)電壓、所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和，以產(chǎn)生第一控制信號(hào)；控制和驅(qū)動(dòng)電路，與所述第一比較電路連接，以接收所述第一控制信號(hào)；并且接收表征當(dāng)前所述驅(qū)動(dòng)電流的第二控制信號(hào)；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓并且小于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述控制和驅(qū)動(dòng)電路工作于第二工作模式，從而驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以產(chǎn)生第二輸出電流；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述控制和驅(qū)動(dòng)電路工作于第一工作模式，從而根據(jù)所述第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以產(chǎn)生第一輸出電流，并且保證所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述控制和驅(qū)動(dòng)電路包括檢測(cè)電路、反饋控制電路和驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述檢測(cè)電路連接在所述功率開(kāi)關(guān)和所述LED裝置之間，用以檢測(cè)所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流；所述反饋控制電路，分別與所述檢測(cè)電路和所述第一比較電路連接，以根據(jù)接收到的表征當(dāng)前所述驅(qū)動(dòng)電流的第二控制信號(hào)和所述第一控制信號(hào)，以產(chǎn)生相應(yīng)的反饋電壓信號(hào)；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓并且小于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第二輸出電壓；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓和第一基準(zhǔn)電壓源之和時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第一輸出電壓；所述驅(qū)動(dòng)電路，包括第一誤差放大器，以接收所述反饋控制電路的反饋電壓信號(hào)和所述第二控制信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述功率開(kāi)關(guān)以相應(yīng)的產(chǎn)生所述第一輸出電流和所述第二輸出電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述反饋控制電路包括第二誤差放大器和選擇開(kāi)關(guān)；其中，所述第二誤差放大器的兩個(gè)輸入端分別接收所述功率開(kāi)關(guān)的輸出電流的平均值和第二基準(zhǔn)電壓源，以產(chǎn)生第三控制信號(hào)，所述第二基準(zhǔn)電壓源表征所述LED裝置的期望驅(qū)動(dòng)電流；所述選擇開(kāi)關(guān)的第一端連接至所述第二誤差放大器的輸出端，以接收所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號(hào)，其狀態(tài)由所述第一控制信號(hào)控制；當(dāng)處于第二工作模式時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述選擇開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號(hào)，以作為所述第二輸出電壓；當(dāng)處于第一工作模式時(shí)，所述第一控制信號(hào)控制所述選擇開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述反饋電壓信號(hào)為第三基準(zhǔn)電壓源，以作為所述第一輸出電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第一輸出電流小于所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流的1%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述第二輸出電流恒定。
全文摘要
依據(jù)本發(fā)明的一種高效率的LED驅(qū)動(dòng)方法，用以驅(qū)動(dòng)一LED裝置，包括接收直流母線(xiàn)電壓，所述直流母線(xiàn)電壓由交流輸入電源經(jīng)過(guò)整流獲得；一功率開(kāi)關(guān)接收所述直流母線(xiàn)電壓，并產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)電壓，來(lái)驅(qū)動(dòng)所述LED裝置；采樣所述LED裝置的驅(qū)動(dòng)電壓；比較所述直流母線(xiàn)電壓和所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第一輸出電流；當(dāng)所述直流母線(xiàn)電壓大于所述驅(qū)動(dòng)電壓而小于所述驅(qū)動(dòng)電壓與第一基準(zhǔn)電壓之和時(shí)，控制所述功率開(kāi)關(guān)，以產(chǎn)生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅(qū)動(dòng)電流相匹配。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102573235SQ20121000680
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者陳偉 申請(qǐng)人:杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司