LED恒流驱动器及LED恒流驱动方法技术

本发明专利技术公开一种LED恒流驱动器，包括：输出电流检测模块，电感电流过零检测模块，RS触发器，功率开关驱动器，还包括：循环计时器，与所述RS触发器的置位端连接并接收所述电感电流过零检测模块的输出，在接收到过零信号时启动计时并在计时到达预设时间后复位计时器；短路保护模块，输入端连接所述循环计时器，输出端连接所述RS触发器的清零端，判断采样电阻是否短路，若是，给出信号关掉主功率开关，反之，保持电路正常工作。还公开LED恒流驱动方法。本发明专利技术能自动识别出带有源功率因数校正功能的单级LED恒流驱动器正常工作和采样电阻短路的情况，很好地避免了采样电阻短路后电路里出现的超高的电感电流引起器件的爆炸或者损坏。

【技术实现步骤摘要】
LED恒流驱动器及LED恒流驱动方法
本专利技术涉及电路保护，特别是涉及一种LED恒流驱动器和一种LED恒流驱动方法。
技术介绍
LED正常工作时需要对其提供一个恒定的直流电流，所以需要一个LED恒流驱动器将电网电压转换成直流电提供给LED。如图1所示，LED恒流驱动器在结构上一般包括由半导体二极管D、电感L、电容C、电阻R和主功率开关S。为了实现对提供给LED负载的电流的准确控制，一般LED恒流驱动器都需要一个采样电阻串联在主功率回路里，通过对采样电阻两端的电压信号进行采样即可获得输出电流的信息，然后再通过改变主功率开关S的导通时间的方式实现来对输出电流的准确控制。如图2所示，采样电阻Rsen连接在主功率回路中，LED恒流驱动芯片IC获得采样电阻Rsen的电流，主功率开关S1受LED恒流驱动芯片IC控制按照一定占空比导通和关断，从而控制输出电压。另外，为了降低LED恒流驱动器的输入电流对电网的谐波污染并减小驱动器的体积，一般LED恒流驱动器还需要采用有源功率因数校正控制技术，即通过控制主功率开关S1让输入电流的波形跟随输入电压波形。传统的LED恒流驱动器存在的潜在安全危险是，一旦采样电阻发生短路后，由于采样电阻两端的电压信号远小于输出电流基准，导致功率开关的导通时间也随之变大，由此导致电感电流的峰值也逐渐变大。在逐渐增大的电感电流的作用下，输出电压会随之升高，电路中器件的电流应力也随之增加。如果在输出电压没有达到输出电压的过压保护点前，电感电流超过了电路中某些器件能承受的最大电流时，器件会被损坏或者爆炸。特别是电路采用的输出电容较大时。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够避免采样电阻短路而导致电路中器件被损坏或爆炸的LED恒流驱动器。此外，还提供一种LED恒流驱动方法。一种LED恒流驱动器，包括：输出电流检测模块，用于获取功率开关复位信号；电感电流过零检测模块，连接外部电路的电感，获取电感电流；RS触发器，置位端连接所述电感电流过零检测模块，在接收到过零信号时进行置位；复位端连接所述输出电流检测模块的输出端，在接收到低电平向高电平跃变的信号时进行复位；功率开关驱动器，连接在RS触发器的输出端与外部的功率开关之间，用于根据RS触发器的输出信号驱动所述外部功率开关；还包括：循环计时器，与所述RS触发器的置位端连接并接收所述电感电流过零检测模块的输出，在接收到过零信号时启动计时并在计时到达预设时间后复位计时器；短路保护模块，输入端连接所述循环计时器，输出端连接所述RS触发器的清零端，判断采样电阻是否短路，若是，给出信号关掉主功率开关，反之，保持电路正常工作，所述循环计时器进入下一个循环周期；其中，所述预设时间大于等于电网电压最长周期的二分之一。在其中一个实施例中，所述输出电流检测模块包括：电流采样模块，连接外部电路的采样电阻，获取采样电流；运算放大器，反相输入端连接所述电流采样模块并接收采样电流输入，同相输入端与基准电流源连接并接收基准电流输入；输出端连接外部的阻容网络；第一比较器，反相输入端连接所述运算放大器的输出端，输出端连接所述RS触发器的复位端；波形发生器，与所述第一比较器同相输入端连接，传送输出的波信号。在其中一个实施例中，所述短路保护模块包括：电压采样模块，连接外部电路的采样电阻，获取采样电压；第二比较器，同相输入端连接所述电压采样模块并接收采样电压输入；反相输入端连接基准电压源并接收基准电压输入，所述基准电压为判断采样电阻是否短路的短路电压；短路保护单元，与所述循环计时器和第二比较器的输出端分别连接，在所述循环计时器计时到达时判断所述采样电阻的采样电压在一个计时周期内是否始终小于或等于所述基准电压，若是，则输出清零信号使所述RS触发器清零。在其中一个实施例中，所述输出电流检测模块中的波形发生器输出的波信号是固定的，其峰值与电路正常工作时外部阻容网络输出端电压值相等，其周期与电感电流变化周期一致。在其中一个实施例中，所述波形发生器是三角波发生器。一种LED恒流驱动方法，包括如下步骤：检测与LED恒流驱动器连接的外部电路的电感并获取电感电流的过零信号；检测与LED恒流驱动器连接的外部电路的阻容网络并获取其输出端电压信号；检测与LED恒流驱动器连接的外部电路中的采样电阻并获取采样电流；将所述过零信号作为所述LED恒流驱动器中的RS触发器的置位信号，将所述采样电流进行处理作为所述RS触发器的复位信号；所述RS触发器根据所述置位信号和复位信号输出驱动信号；还包括：利用所述过零信号触发循环计时器，进行预设时间的计时；在所述预设时间内，持续判断所述采样电阻是否短路，在所述循环计时器计时到达时若采样电阻仍然短路，则输出清零信号使所述RS触发器清零。在其中一个实施例中，所述判断采样电阻是否短路的步骤具体包括：将采样电阻的采样电压与基准电压进行比较，两者比较的结果通过第二比较器输出至短路保护单元；当循环计时器计时到达时，所述短路保护单元判断采样电阻电压在一个计时周期内是否始终小于或等于基准电压，若是，则采样电阻短路了。在其中一个实施例中，所述将采样电流进行处理作为所述RS触发器的复位信号的步骤具体包括：将采样电流与基准电流进行比较，两者产生的误差信号通过运算放大器输出至外部电路的阻容网络的输出端并转换成电压信号；将所述电压信号与波形发生器的波信号进行比较，两者比较的结果通过第一比较器输出至RS触发器的复位端：在接收到低电平向高电平跃变的信号时进行复位。上述LED恒流驱动器及LED恒流驱动方法，能自动识别出带有源功率因数校正功能的单级LED恒流驱动器正常工作和采样电阻短路的情况，很好地避免了采样电阻短路后电路里出现的超高的电感电流引起器件的爆炸或者损坏。附图说明图1为LED恒流驱动器的拓扑结构图；图2为LED恒流驱动器的主功率回路电路图；图3为一实施例的LED恒流驱动器模块结构图；图4为一实施例的LED恒流驱动器的原理图；图5为图4所示实施例的LED恒流驱动器中电感电流对应的相关导通波形图；图6为图4所示实施例的LED恒流驱动电路正常工作的相关波形图；图7为传统LED恒流驱动器中采样电阻短路的相关波形图；图8为本专利技术中采样电阻短路的相关波形图；图9为一实施例的LED恒流驱动方法流程图。具体实施方式如图3所示，为一实施例的LED恒流驱动器模块结构图。该LED恒流驱动器包括输出电流检测模块110、电感电流过零检测模块120、RS触发器130、功率开关驱动器140、循环计时器150和短路保护模块160。其中输出电流检测模块110与RS触发器130的复位端连接，用于获取外部采样电阻的采样电流，并根据所述采样电流输出复位信号。电感电流过零检测模块120的输入端连接外部电路的电感，获取电感电流，其输出端接RS触发器130的置位端，当电感电流被完全放电后，电感电流过零检测模块120对RS触发器130发出置位信号。功率开关驱动器140连接在RS触发器130的输出端与外部电路的功率开关之间，用于根据RS触发器130的输出信号驱动所述功率开关，即RS触发器130置位时驱动功率开关导通，当RS触发器130复位时驱动功率开关被关断。循环计时器150与所述RS触发器130的置位端连接并接收所述电感电流过零检测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED恒流驱动器，包括：输出电流检测模块，用于获取功率开关复位信号；电感电流过零检测模块，连接外部电路的电感，获取电感电流；RS触发器，置位端连接所述电感电流过零检测模块，在接收到过零信号时进行置位；复位端连接所述输出电流检测模块的输出端，在接收到低电平向高电平跃变的信号时进行复位；功率开关驱动器，连接在RS触发器的输出端与外部的功率开关之间，用于根据RS触发器的输出信号驱动所述外部功率开关；其特征在于，还包括：循环计时器，与所述RS触发器的置位端连接并接收所述电感电流过零检测模块的输出，在接收到过零信号时启动计时并在计时到达预设时间后复位计时器；短路保护模块，输入端连接所述循环计时器，输出端连接所述RS触发器的清零端，判断采样电阻是否短路，若是，给出信号关掉主功率开关，反之，保持电路正常工作，所述循环计时器进入下一个循环周期；其中，所述预设时间大于等于电网电压最长周期的二分之一。

【技术特征摘要】
1.一种LED恒流驱动器，包括：输出电流检测模块，用于获取功率开关复位信号；电感电流过零检测模块，连接外部电路的电感，获取电感电流；RS触发器，置位端连接所述电感电流过零检测模块，在接收到过零信号时进行置位；复位端连接所述输出电流检测模块的输出端，在接收到低电平向高电平跃变的信号时进行复位；功率开关驱动器，连接在RS触发器的输出端与外部的功率开关之间，用于根据RS触发器的输出信号驱动所述外部功率开关；所述输出电流检测模块包括：电流采样模块，连接外部电路的采样电阻，获取采样电流；运算放大器，反相输入端连接所述电流采样模块并接收采样电流输入，同相输入端与基准电流源连接并接收基准电流输入；输出端连接外部电路的阻容网络；第一比较器，反相输入端连接所述运算放大器的输出端，输出端连接所述RS触发器的复位端；波形发生器，与所述第一比较器同相输入端连接，传送输出的波信号；其特征在于，还包括：循环计时器，与所述RS触发器的置位端连接并接收所述电感电流过零检测模块的输出，在接收到过零信号时启动计时并在计时到达预设时间后复位计时器；短路保护模块，输入端连接所述循环计时器，输出端连接所述RS触发器的清零端，判断采样电阻是否短路，若是，给出信号关掉主功率开关，反之，保持电路正常工作，所述循环计时器进入下一个循环周期；其中，所述预设时间大于等于电网电压最长周期的二分之一。2.根据权利要求1所述的LED恒流驱动器，其特征在于，所述短路保护模块包括：电压采样模块，连接外部电路的采样电阻，获取采样电压；第二比较器，同相输入端连接所述电压采样模块并接收采样电压输入；反相输入端连接基准电压源并接收基准电压输入，所述基准电压为判断采样电阻是否短路的短路电压；短路保护单元，与所述循环计时器和第二比较器的输出端分别连接，在所述循环计时器计时到达时判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，胡长伟，易长根，胡遇杰，
申请(专利权)人：杭州必易科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33