控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统技术方案

本申请提供一种控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统。其中，控制器用于连接谐振装置及连接位于输入源与谐振装置之间的开关装置，控制器包括：退磁检测单元，其采样端用于与谐振装置相连以获取一电信号，退磁检测单元基于对利用所述电信号而设置的充磁时长进行计时，确定在谐振装置退磁开始时输出第一检测信号；以及基于电信号确定在谐振装置退磁结束时输出第二检测信号；控制单元连接退磁检测单元，用于基于第一检测信号和第二检测信号生成开关控制信号输出至开关，以控制输入源向谐振装置传输能量。本申请解决了因开关装置设计不够优而导致LED驱动系统在满足高功率因数时具有较大体积等问题。

【技术实现步骤摘要】
控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统
本申请涉及驱动电路领域，尤其涉及一种控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统。
技术介绍
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采集用于反映负载电流或电压变化的电信号，并通过检测该电信号的谷值控制开关装置911的导通和断开。在上述一类的开关装置中，由于其电信号采样点的设置，必然需要附加多个采样电阻的外围电路的电路结构。这与技术人员的期望是相左的。
技术实现思路
本申请提供一种控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统，用于解决因开关装置的设计不够优而导致LED驱动系统在满足高功率因数时具有较大体积等问题。为实现上述目的及其他目的，本申请在第一方面提供一种控制器，用于连接谐振装置及连接位于输入源与所述谐振装置之间的开关装置，包括：退磁检测单元，其采样端用于与所述谐振装置相连以获取一电信号，所述退磁检测单元基于对利用所述电信号得到的关于所述谐振装置的平均输出电流而设置的充磁时长进行计时，确定在所述谐振装置退磁开始时输出第一检测信号；以及基于所述电信号确定在所述谐振装置退磁结束时输出第二检测信号；控制单元连接所述退磁检测单元，用于基于所述第一检测信号和第二检测信号生成开关控制信号输出至所述开关，以控制输入源向所述谐振装置传输能量。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述退磁检测单元包括：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装置时刻开始进行充磁计时，直至检测到一变化电压达到一参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电信号而产生的电压而定。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述退磁起始检测模块包括：参考电压生成电路，与所述采样端相连，用于通过检测所述电信号确定一参考电压；信号生成电路，与所述控制单元相连，用于当检测到所述开关装置导通时，生成一斜坡电信号；比较电路，与所述参考电压生成电路和信号生成电路相连，用于比较所述斜坡电信号的电压和所述参考电压，并在所述斜坡电信号的电压达到参考电压时输出第一检测信号。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述参考电压生成电路包括跨导积分器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端连接所述采样端，所述第二输入端连接一基准参考电压源，所述输出端输出所述参考电压；其中，所述输出端还用于连接一外部低通滤波单元。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述信号生成电路包括斜坡信号发生器，具有控制端和输出端，所述控制端连接所述控制单元，所述输出端连接所述比较电路。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述退磁检测单元包括退磁结束检测模块，与所述采样端相连，用于比较所获取的电信号与谷值参考电压，并当所获取的电信号的电压达到所述谷值参考电压时输出第二检测信号。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述谷值参考电压为对应采样端的浮地电压或者预设的参考电压。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述控制单元包括：控制模块，连接所述退磁检测单元，用于基于所接收的第一检测信号输出使所述开关装置断开的开关控制信号以及基于所接收的第二检测信号输出使所述开关装置导通的开关控制信号；驱动模块，连接所述控制模块，用于将所接收的开关控制信号转换成对应的开关驱动信号以驱动所连接的开关装置。在本申请所述第一方面的某些实施方式中，所述开关装置包含基于栅极驱动的开关电路；所述开关电路的源极连接所述采样端。本申请在第二方面提供一种LED驱动系统，包括：交直流转换装置，连接输入源，用于将交流电转换成直流；开关装置，与所述交直流转换装置相连，用于控制输入源输出能量；谐振装置，连接所述开关装置，用于基于受控的能量变化向LED负载提供恒流供电；如上任一所述的控制器，连接所述开关装置且通过采样端连接所述谐振装置，用于检测自所述采样端所获取的电信号以控制所述开关装置的导通和断开。在本申请所述第二方面的某些实施方式中，所述LED驱动系统还包括低通滤波单元，与所述控制器中的退磁检测单元相连。本申请在第三方面提供一种退磁检测方法，包括：获取一流经谐振装置的电信号；基于对利用所述电信号而设置的充磁时长进行计时确定所述谐振装置退磁开始时刻，或基于所述电信号确定所述谐振装置退磁结束时刻。在本申请所述第三方面的某些实施方式中，所述自谐振装置所获取的电信号的方式包括：自与所述谐振装置相连的控制器的采样端获取所述电信号。在本申请所述第三方面的某些实施方式中，所述获取电信号的方式包括：从开关装置的源极获取所述电信号，所述开关装置位于输入源与谐振装置之间。在本申请所述第三方面的某些实施方式中，所述基于对利用电信号而设置的充磁时长进行计时确定所述谐振装置退磁开始时刻的方式包括：检测开关装置的状态；当所述开关装置由断开状态转入导通状态时，确定所述谐振装置的充磁起始时刻；自所述充磁起始时刻开始计时一斜坡信号的电压达到一参考电压的时长，并将所述斜坡信号的电压达到所述参考电压的时刻确定为所述谐振装置的退磁开始时刻；其中，所述参考电压为基于检测所述电信号而产生的电压而定。在本申请所述第三方面的某些实施方式中，所述基于电信号确定所述谐振装置退磁结束时刻的方式包括：比较所获取的电信号与谷值参考电压，并当所获取的电信号的电压达到所述谷值参考电压时确定退磁结束时刻。本申请在第四方面提供一种LED驱动方法，用于利用谐振装置对LED负载进行恒流供电的驱动系统，包括：如上任一所述的退磁检测方法所提供的各步骤；以及基于所确定的退磁开始时刻和退磁结束时刻限制导通与所述谐振装置连接的开关装置。本申请在第五方面提供一种LED控制芯片，包括：如上任一所述的控制器，用于通过对由采样端所获取的电信号的退磁检测控制谐振装置向LED负载提供能量。本申请所提供的控制器、退磁检测方法及所适用的LED驱动系统，通过使用对外单端采集方式来获取与谐振装置中电信号变化一致的采样电信号，实现了控制器对外围电路的极简化目的。同时，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，用于连接谐振装置及连接位于输入源与所述谐振装置之间的开关装置，其特征在于，包括：退磁检测单元，其采样端用于与所述谐振装置相连以获取一电信号，所述退磁检测单元基于对利用所述电信号而设置的充磁时长进行计时，确定在所述谐振装置退磁开始时输出第一检测信号；以及基于所述电信号确定在所述谐振装置退磁结束时输出第二检测信号；控制单元连接所述退磁检测单元，用于基于所述第一检测信号和第二检测信号生成开关控制信号输出至所述开关，以控制输入源向所述谐振装置传输能量。

【技术特征摘要】
1.一种控制器，用于连接谐振装置及连接位于输入源与所述谐振装置之间的开关装置，其特征在于，包括：退磁检测单元，其采样端用于与所述谐振装置相连以获取一电信号，所述退磁检测单元基于对利用所述电信号而设置的充磁时长进行计时，确定在所述谐振装置退磁开始时输出第一检测信号；以及基于所述电信号确定在所述谐振装置退磁结束时输出第二检测信号；控制单元连接所述退磁检测单元，用于基于所述第一检测信号和第二检测信号生成开关控制信号输出至所述开关，以控制输入源向所述谐振装置传输能量。2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述退磁检测单元包括：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装置时刻开始进行充磁计时，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电信号而产生的电压而定。3.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述退磁起始检测模块包括：参考电压生成电路，与所述采样端相连，用于通过检测所述电信号确定一参考电压；信号生成电路，与所述控制单元相连，用于当检测到所述开关装置导通时，生成一斜坡电信号；比较电路，与所述参考电压生成电路和信号生成电路相连，用于比较所述斜坡电信号的电压和所述参考电压，并在所述斜坡电信号的电压达到参考电压时输出第一检测信号。4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述参考电压生成电路包括跨导积分器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端连接所述采样端，所述第二输入端连接一基准参考电压源，所述输出端输出所述参考电压；其中，所述输出端还用于连接一外部低通滤波单元。5.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述信号生成电路包括斜坡信号发生器，具有控制端和输出端，所述控制端连接所述控制单元，所述输出端连接所述比较电路。6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述退磁检测单元包括退磁结束检测模块，与所述采样端相连，用于比较所获取的电信号与谷值参考电压，并当所获取的电信号的电压达到所述谷值参考电压时输出第二检测信号。7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述谷值参考电压为对应采样端的浮地电压或者预设的参考电压。8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制单元包括：控制模块，连接所述退磁检测单元，用于基于所接收的第一检测信号输出使所述开关装置断开的开关控制信号以及基于所接收的第二检测信号输出使所述开关装置导通的开关控制信号；驱动模块，连接所述控制模块，用于将所接收的开关控制信号转换成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜小茹，孙顺根，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31