LED驱动控制器、LED驱动电路及LED发光装置制造方法及图纸

公开了一种LED驱动控制器及驱动电路，包括：功率管，具有控制端、第一端和第二端，控制端接收开关控制信号；过零检测电路，用于产生过零检测信号；第一比较电路，用于根据参考电压和采样电压相比较以产生第一控制信号；控制电路，与过零检测电路以及比较电路相连，用于根据过零检测信号以及第一控制信号产生开关控制信号；过压保护电路，用于根据控制电路提供的关断时间以及基准电压产生过压保护信号；屏蔽电路，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使过压保护信号无效，以及在功率管导通时复位使过压保护信号有效。本发明专利技术可以防止在输入电压较低而LED负载电压较高时LED驱动电路进入过压保护模式而闪灯，同时避免出现烧灯现象。

LED drive controller, LED drive circuit and LED light emitting device

A LED driving controller and a driving circuit are disclosed, including a power tube having a control terminal, a first terminal and a second terminal, a control terminal receiving a switch control signal, a zero-crossing detection circuit for generating a zero-crossing detection signal, and a first comparison circuit for generating a first control according to a reference voltage and a sampling voltage comparison. A control circuit connected to a zero-crossing detection circuit and a comparison circuit for generating a switching control signal according to a zero-crossing detection signal and a first control signal; an overvoltage protection circuit for generating an overvoltage protection signal according to the turn-off time and the reference voltage provided by the control circuit; a shielding circuit for generating an overvoltage protection signal according to the shielding signal. No. 1 shields the overvoltage protection signal when the power transistor is turned off, and resets the overvoltage protection signal when the power transistor is turned on. The invention can prevent the LED driving circuit from entering the overvoltage protection mode when the input voltage is low and the LED load voltage is high, and avoid the flashing phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
LED驱动控制器、LED驱动电路及LED发光装置
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种LED驱动控制器、LED驱动电路及LED发光装置。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)具有使用寿命长、体积小、功率消耗低、工作温度低等许多优点，因此广泛应用于LED照明以及LED显示产品。LED灯的亮度与驱动电流相关，相应的驱动方案为线性驱动方案和开关驱动方案。二者分别采用线性调节晶体管的方式和开关控制晶体管的方式调节驱动电流。图1示出了现有技术中开关型LED驱动电路的电路图。如图1所示，所述LED驱动电路包括整流滤波电路10、供电电路20、现有的LED驱动控制器30和输出级电路40。整流滤波电路10包括整流桥101和第一电容C1，其中，所述整流桥101将输入的交流电压AC整流滤波为直流母线电压Vin，并且存储于第一电容C1。供电电路20包括电阻R和第二电容C2，直流母线电压Vin通过电阻R给第二电容C2充电，以向现有的LED驱动控制器30提供稳定的供电电压VCC。输出级电路40包括电感L、二极管D和第三电容C3，二极管D连接在LED驱动控制器30的DRAIN引脚和直流母线电压Vin之间，电感L连接在LED驱动控制器30的DRAIN引脚以及输出级电路40的输出端Vout之间；第三电容C3连接在直流母线电压Vin和输出端Vout之间。LED负载50包括多个串联的LED，并联连接在直流母线电压Vin和输出端Vout之间。输出级电路40根据LED驱动控制器30输出的直流电驱动LED负载50。图2示出了现有技术中的LED驱动控制器的内部框图；图3是现有技术中的LED驱动控制器30的工作波形图。所述LED驱动控制器的VCC引脚为供电引脚，用于接收供电电压VCC；DRAIN引脚连接至内部的开关管Q；CS引脚为采样引脚，用于采集流经开关管Q的电流，与采样电阻Rcs相连；GND引脚为接地引脚；OVP为开路保护引脚，与开路保护电阻Rovp相连。当LED驱动控制器30内部集成的开关管Q导通时，对电感L进行储能，电感电流IL一直上升，到采样电阻Rcs的电压Vcs大于基准电压Vref时，比较器U1输出第一控制信号S1至控制电路，控制电路在接收到第一控制信号后，控制开关管Q关断，电感电流上升到预设阈值Ipk，LED驱动控制器30的导通时间Ton为Ton＝L*Ipk/(Vin-VLED)，其中，Ipk＝Vref/Rcs，VLED为LED负载50两端的电压，即Vin与Vout之间的电压差；当LED驱动控制器30内部集成的开关管Q关断时，电感L提供能量，电感电流IL无法瞬间跳变，因此，电感电流IL从峰值Ipk逐步减小，直至减小为零，此时过零检测电路检测到电感电流IL为零时，则发送一过零检测信号ZCD至控制电路，使得控制电路发生复位，控制开关管Q导通，LED驱动控制器30的关断时间Toff为Toff＝L*Ipk/VLED。也就是说，当电感电流IL被充电至一预设阈值Ipk时，LED驱动控制器30关断开关管Q，当电感电流IL放电至零时，LED驱动控制器30导通开关管Q，以这样的方式重复信号。因此，LED驱动控制器30内部的开关管Q在开关状态之间反复切换，以使得LED驱动控制器30工作在临界导通模式下。由于没有辅助绕组的存在，无法直接检测LED灯两端的电压，目前通用的做法是检测关断时间Toff，与内部的基准时间Tovp进行比较，当关断时间Toff＞Tovp时，正常工作；当关断时间Toff＜Tovp时，向控制电路发送过压保护信号OVP，进入过压保护模式，防止将LED烧坏。由于输入的交流电压AC经过整流桥101和第一电容C1整流滤波后，会使直流母线电压Vin产生较大的纹波，尤其是当输入电压较小且LED的电压较大时，Vin的最小值接近VLED，此时，开关管Q的导通时间Ton会很大。一般人耳能听到的声音频率范围为20Hz～20KHz，如果不进行处理的话，该频率可能会被人耳听到，表现为电感啸叫现象。解决电感啸叫现象的方法是在LED驱动控制器30内部增加最大导通时间电路，当经过最大导通时间Ton_max时间后，即使电感电流IL仍未达到预设阈值Ipk，也会关断开关管Q。由于电感电流IL的峰值较低，关断时间Toff的时间也会比正常相应减小，很可能会出现Toff＜Tovp，导致进入过压保护模式而闪灯。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种LED驱动控制器、LED驱动电路及LED发光装置，在电压输入较低且LED负载电压较高时防止进入过压保护模式而闪灯。根据本专利技术的第一方面，提供一种LED驱动控制器，包括：功率管，具有控制端、第一端和第二端，控制端接收开关控制信号，第一端经由电感与LED负载相连，第二端经由采样电阻接地；过零检测电路，其输入端连接所述功率管的第一端，用于产生过零检测信号；第一比较电路，用于根据参考电压和采样电压相比较以产生第一控制信号；控制电路，与所述过零检测电路以及比较电路相连，用于根据所述过零检测信号以及所述第一控制信号产生开关控制信号，其中，所述开关控制信号用于控制功率管的导通与关断；过压保护电路，其输入端经由过压保护电阻接地，用于根据所述控制电路提供的关断时间以及基准电压产生过压保护信号；屏蔽电路，设置在过压保护电路和控制电路之间，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使所述过压保护信号处于无效状态，以及在功率管导通时复位使所述过压保护信号处于有效状态。优选地，所述屏蔽电路包括：屏蔽信号产生电路，用于根据第一控制信号和第二控制信号产生屏蔽信号；逻辑电路，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使所述过压保护信号处于无效状态，以及在功率管导通时复位使所述过压保护信号处于有效状态。优选地，所述LED驱动控制器还包括：第二比较电路，用于根据所述控制电路提供的导通时间和最大导通时间产生第二控制信号。优选地，当第一控制信号为高电平脉冲，第二控制信号保持低电平时，则屏蔽信号保持高电平，使过压保护信号处于有效状态。优选地，当第一控制信号保持低电平，第二控制信号为高电平脉冲时，则屏蔽信号保持低电平，使过压保护信号处于无效状态。优选地，所述LED驱动控制器还包括：最大时间导通电路，用于产生所述最大导通时间。优选地，所述LED驱动控制器还包括：前沿消隐电路，用于根据所述开关控制信号产生第二控制信号。优选地，当第一控制信号和第二控制信号均为高电平脉冲时，屏蔽信号在功率管关断期间为高电平，在功率管导通期间为低电平，使得过压保护信号在功率管关断期间处于有效状态，在功率管导通期间处于无效状态，使得过压保护信号在功率管关断期间处于有效状态，在功率管导通期间处于无效状态。优选地，当第一控制信号保持低电平，第二控制信号为高电平脉冲时，屏蔽信号保持低电平，使过压保护信号处于无效状态。优选地，所述屏蔽信号产生电路包括第一或非门、第二或非门和非门，其中，第一或非门的第一输入端接收第二控制信号，第二输入端与第二或非门的输出端相连，输出端与第二或非门的第一输入端相连；第二或非门的第一输入端与第一或非门的输出端相连，第二输入端接收第一控制信号，输出端输出屏蔽信号。优选地，所述逻辑电路为与非门。优选地，所述第一比较电路包括：参考电压产生单元，用于根据供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED驱动控制器，其特征在于，包括：功率管，具有控制端、第一端和第二端，控制端接收开关控制信号，第一端经由电感与LED负载相连，第二端经由采样电阻接地；过零检测电路，其输入端连接所述功率管的第一端，用于产生过零检测信号；第一比较电路，用于根据参考电压和采样电压相比较以产生第一控制信号；控制电路，与所述过零检测电路以及比较电路相连，用于根据所述过零检测信号以及所述第一控制信号产生开关控制信号，其中，所述开关控制信号用于控制功率管的导通与关断；过压保护电路，其输入端经由过压保护电阻接地，用于根据所述控制电路提供的关断时间以及基准电压产生过压保护信号；屏蔽电路，设置在过压保护电路和控制电路之间，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使所述过压保护信号处于无效状态，以及在功率管导通时复位使所述过压保护信号处于有效状态。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动控制器，其特征在于，包括：功率管，具有控制端、第一端和第二端，控制端接收开关控制信号，第一端经由电感与LED负载相连，第二端经由采样电阻接地；过零检测电路，其输入端连接所述功率管的第一端，用于产生过零检测信号；第一比较电路，用于根据参考电压和采样电压相比较以产生第一控制信号；控制电路，与所述过零检测电路以及比较电路相连，用于根据所述过零检测信号以及所述第一控制信号产生开关控制信号，其中，所述开关控制信号用于控制功率管的导通与关断；过压保护电路，其输入端经由过压保护电阻接地，用于根据所述控制电路提供的关断时间以及基准电压产生过压保护信号；屏蔽电路，设置在过压保护电路和控制电路之间，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使所述过压保护信号处于无效状态，以及在功率管导通时复位使所述过压保护信号处于有效状态。2.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其特征在于，所述屏蔽电路包括：屏蔽信号产生电路，用于根据第一控制信号和第二控制信号产生屏蔽信号；逻辑电路，用于根据屏蔽信号在功率管关断时屏蔽使所述过压保护信号处于无效状态，以及在功率管导通时复位使所述过压保护信号处于有效状态。3.根据权利要求2所述的LED驱动控制器，其特征在于，还包括：第二比较电路，用于根据所述控制电路提供的导通时间和最大导通时间产生第二控制信号。4.根据权利要求3所述的LED驱动控制器，其特征在于，当第一控制信号为高电平脉冲，第二控制信号保持低电平时，则屏蔽信号保持高电平，使过压保护信号处于有效状态。5.根据权利要求3所述的LED驱动控制器，其特征在于，当第一控制信号保持低电平，第二控制信号为高电平脉冲时，则屏蔽信号保持低电平，使过压保护信号处于无效状态。6.根据权利要求4所述的LED驱动控制器，其特征在于，还包括：最大时间导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：程志强，贾有平，
申请(专利权)人：北京集创北方科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11