一种单电感的LED驱动电路及驱动方法技术

本发明专利技术公开了一种单电感的LED驱动电路及驱动方法，通过恒流控制电路控制功率级电路的输出信号恒定，以为LED负载提供恒定的电流信号，并且通过调光控制单元控制LED负载的亮度，恒压产生电路接收功率级电路输出端的电流信号并获得储备供电电压，所述储备供电电压为调光控制单元提供供电电压。相对于现有技术的方案，本发明专利技术技术方案无需单独的供电电压芯片，减少了电感、整流管等元件，外围电路简单，系统整体体积也大大减小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种单电感的LED驱动电路及驱动方法，通过恒流控制电路控制功率级电路的输出信号恒定，以为LED负载提供恒定的电流信号，并且通过调光控制单元控制LED负载的亮度，恒压产生电路接收功率级电路输出端的电流信号并获得储备供电电压，所述储备供电电压为调光控制单元提供供电电压。相对于现有技术的方案，本专利技术技术方案无需单独的供电电压芯片，减少了电感、整流管等元件，外围电路简单，系统整体体积也大大减小。【专利说明】—种单电感的LED驱动电路及驱动方法
本专利技术涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种单电感的LED驱动电路及驱动方法。
技术介绍
LED灯负载作为新时代的节能环保理想产品，已广泛应用于照明和装饰领域。而LED照明结构特点决定其需要专门的驱动电路来实现恒流控制，一般驱动电路为集成芯片，如图1所示，芯片I为LED灯的恒流控制芯片，芯片I接收直流母线电压，经开关QM1、QK1和电感L1形成的Buck电路处理后以输出一恒流信号Voutl来驱动LED灯。当LED光源为多路LED时，需要有调光控制单元(如图1MCU)对所述多路LED负载进行调光控制以提供需要的色温和亮度，现有技术中，如图1所示，需要有给所述调光控制单元的供电芯片，一般而言，所述调光控制单元的供电电压较低，如3.3V或5V，而从直流母线电压中获得的电压信号不能满足直接调光电路控制单元的要求，因此需要有一电压调节电路，例如芯片2，芯片2接收所述直流母线电压，经开关QM2、Qe2和电感L2形成的Buck电路处理后以输出一恒压信号Vout2传输给调光控制单元MCU。 但从上述电路结构可以看出，现有技术的多路LED驱动电路外围器件复杂，至少需要两个开关管和两个电感，芯片数量也需要2个，成本高，控制也比较复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一个单电感的LED驱动电路及驱动方法，其一方面可以实现对LED负载的恒流控制，另一方面可以通过恒压产生电路获得储备供电电压，以用于给调光控制单元或者USB接口供电，所述的储备供电电压通过功率级电路输出端的电流信号给恒压产生电路的电容充电获得，其无需再增加另外的芯片，仅需一块芯片就可以完成LED负载的恒流控制和亮度调节。 依据本专利技术的一种单电感的LED驱动电路，包括， 功率级电路，接收一直流母线电压，以输出恒定信号来驱动LED负载； 恒流控制电路，接收表征所述LED负载的电流反馈信号并据此控制所述功率级电路中的功率开关管和整流管的工作状态，以控制所述功率级电路的输出电流维持恒定； 恒压产生电路，并联连接在所述功率级电路的输出端和地之间，所述恒压产生电路接收所述功率级电路输出端的电流信号，所述电流信号对所述恒压产生电路中的电容充电以获得一恒压信号，所述恒压信号作为LED驱动电路的储备供电电压。 优选的，所述LED驱动电路还包括调光控制单元， 所述调光控制单元接收调光信号以控制所述LED负载的电流平均值，以获得与所述调光信号相对应的亮度； 其中，所述储备供电电压用于给所述调光控制单元提供供电电压。 优选的，所述LED驱动电路还包括USB连接口， 所述储备供电电压用于给所述USB连接口供电。 进一步的，所述恒压产生电路包括第一开关、电容和电压控制电路， 所述第一开关和电容串联连接在所述功率级电路的输出端和地之间；所述电容两端电压信号作为所述恒压信号； 所述电压控制电路接收所述电容两端电压信号和一参考电压信号，并输出第一开关控制信号其中，所述第一开关控制信号控制所述第一开关的开关状态. 进一步的，所述恒压产生电路还包括第一二极管，所述第一二极管连接在所述功率级电路的输出端和第一开关之间，所述第一二极管用以防止所述电容中的电能向所述功率级电路的输出端返回。 进一步的，所述电压控制电路包括电压采样电路、比较器和驱动电路， 所述电压采样电路接收所述电容两端电压信号，以获得一反馈信号； 所述比较器接收所述反馈信号和参考电压信号，经比较处理后获得一比较信号； 所述驱动电路接收所述比较信号以产生所述第一开关控制信号。 优选的，所述参考电压信号根据所述储备供电电压的供电对象不同而不同。 优选的，所述LED负载为一路或多路LED灯串。 优选的，所述恒压产生电路中的第一二极管、第一开关、电压控制电路和恒流控制电路集成在Iv芯片中。 依据本专利技术的一种单电感的LED驱动方法，应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路包括有功率级电路，包括以下步骤: 接收一直流母线电压，以输出恒定信号来驱动LED负载； 接收表征所述LED负载的电流反馈信号并据此控制所述功率级电路中的功率开关管和整流管的工作状态，以控制所述功率级电路的输出电流维持恒定； 接收所述功率级电路输出端的电流信号，所述电流信号对一电容充电以获得一恒压信号，所述恒压信号作为LED驱动电路的储备供电电压，其中，所述电容并联连接在所述功率级电路输出端和地之间。 根据上述的单电感的LED驱动电路及驱动方法，通过恒流控制电路控制功率级电路的输出信号恒定，以为LED负载提供恒定电流信号，并且通过调光控制单元控制LED负载的亮度，恒压产生电路接收功率级电路输出端的电流信号并获得储备供电电压，所述储备供电电压为调光控制单元提供供电电压。相对于现有技术的方案，本专利技术技术方案无需单独的供电电压芯片，减少了电感、整流管等器件，外围电路简单，成本低。 【专利附图】【附图说明】 图1所示为现有技术的LED驱动电路的电路图； 图2所示为依据本专利技术的单电感的LED驱动电路的原理图； 图3所示为依据本专利技术的单电感的LED驱动电路的具体电路图； 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的几个优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。 参考图2所示为依据本专利技术的单电感的LED驱动电路的原理图，如图2所示，所述LED驱动电路包括功率级电路，在本实施方式中，所述功率级电路包括开关管Qm，整流管Qk和第一电感L1，其构成一降压型电压转换电路，这里所述整流管以开关管为例，所述功率级电路接收一直流母线电压VBUS，以输出恒定信号来驱动LED负载，这里所述恒定信号指的是恒定电流信号，以下均相同。所述LED驱动电路还包括恒流控制电路101，恒流控制电路101接收表征所述LED的电流反馈信号Ifb并据此控制所述功率级电路中的功率开关管Qm和整流管Qk的工作状态，以控制所述功率级电路的输出电流维持恒定。 进一步的，所述LED驱动电路还包括恒压产生电路102，如图2所示，所述恒压产生电路连接在所述功率级电路输出端和地之间，具体的，所述恒压产生电路102包括第一开关Qs、电容C2和电压控制电路102-1，所述第一开关Qs和电容C2并联连接在所述功率级电路输出端和地之间，所述电容两端电压信号Vrat2作为所述储备供电电压；所述第二开关Qb连接在所述LED负载的负极和地之间；所述电压控制电路102-1接收所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单电感的LED驱动电路，其特征在于，包括， 功率级电路，接收一直流母线电压，以输出恒定信号来驱动LED负载； 恒流控制电路，接收表征所述LED负载的电流反馈信号并据此控制所述功率级电路中的功率开关管和整流管的工作状态，以控制所述功率级电路的输出电流维持恒定； 恒压产生电路，并联连接在所述功率级电路的输出端和地之间，所述恒压产生电路接收所述功率级电路输出端的电流信号，所述电流信号对所述恒压产生电路中的电容充电以获得一恒压信号，所述恒压信号作为LED驱动电路的储备供电电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，赖洪斌，王建新，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33