LED驱动器、驱动电路及驱动方法技术

本申请涉及集成电路设计领域，公开一种LED驱动器、驱动电路及驱动方法。本申请电路包括：LED灯串的N个串联灯段的第一个的阳极连接电压转换模块；基准电压信号生成模块与电压转换模块连接，恒流驱动模块连接到基准电压信号生成模块，恒流驱动模块的N个输出端与N个串联灯段一一对应，每个输出端连接于对应的灯段阴极；电压转换模块用于将输入电压信号转换为驱动电压信号；基准电压信号生成模块用于根据驱动电压信号对应生成形成驱动电流信号的基准电压信号；恒流驱动模块用于根据基准电压信号生成驱动电流信号，并将各驱动电流信号输入到对应的灯段，以控制N个灯段依次导通或关断。本申请驱动电路达到较高的功率因数，同时具有较低的总谐波失真。低的总谐波失真。低的总谐波失真。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动器、驱动电路及驱动方法


[0001]本申请涉及集成电路设计领域，尤其涉及LED驱动器、驱动电路及驱动方法。

技术介绍

[0002]LED照明作为一种绿色环保的新生代照明技术正在被越来越广泛的应用，由于LED工作时需保持驱动电流的稳定，LED的驱动是LED照明技术中的重要环节。现有LED照明驱动技术中，采用恒流输出的开关电源技术是一种广泛应用的驱动技术，设计优良的开关电源驱动电路可为LED提供稳定的驱动电流，并可提供方便的控制功能。随着电路技术、器件和封装的进步，也使得开关电源驱动电路，尤其是小功率驱动电路变得较为精简。
[0003]近年来，作为一种替代驱动方案，线性驱动电路开始得到越来越广泛的应用。不同于开关电源电路，线性驱动电路直接由运放和晶体管组成的低压差恒流源电路直接驱动LED，免去了开关电源中使用的功率开关、电感、电容等器件。此外，由于驱动电路中没有高频开关的存在，驱动电路电磁干扰问题及相关的元器件也可以省略，使得整个驱动电路方案十分精简，成本大大降低，驱动电路的寿命也大为增加。尽管线性驱动电路与开关电源电路相比在驱动效率、工作电压范围、对输入输出电压匹配要求严格等方面有一些逊色，但由于其精简的电路结构和成本优势，仍使其在某些应用中具有不少的吸引力。但目前的线性驱动电路无法达到较高的功率因数(PF)，同时也具有较高的总谐波失真(THD)。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种LED驱动器、驱动电路及驱动方法，本申请驱动电路达到较高的功率因数，同时具有较低的总谐波失真。
[0005]为解决上述技术问题，本申请的第一方面提供了一种LED驱动电路，包括：电压转换模块、LED灯串、基准电压信号生成模块以及恒流驱动模块；所述LED灯串包括N个串联的LED灯段，第一个所述LED灯段的阳极连接所述电压转换模块的输出端；所述基准电压信号生成模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述恒流驱动模块的输入端连接到所述基准电压信号生成模块的输出端，所述恒流驱动模块的N个驱动输出端与N个所述LED灯段一一对应，每个所述驱动输出端连接于对应的所述LED灯段的阴极；所述电压转换模块用于将输入电压信号转换为驱动电压信号；所述基准电压信号生成模块用于根据所述驱动电压信号对应生成形成驱动电流信号的基准电压信号；所述恒流驱动模块用于根据所述基准电压信号生成各所述LED灯段的驱动电流信号，并将各所述驱动电流信号输入到对应的LED灯段，以控制N个所述LED灯段依次导通或关断。
[0006]本申请的第二方面提供了一种LED驱动器，包括上述LED驱动电路。
[0007]本申请的第三方面提供了一种LED驱动方法，该LED驱动方法应用于LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：电压转换模块、LED灯串、基准电压信号生成模块以及恒流驱动模块；所述LED灯串包括N个串联的LED灯段，第一个所述LED灯段的阳极连接所述电压转换模块的输出端；所述基准电压信号生成模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所
述恒流驱动模块的输入端连接到所述基准电压信号生成模块的输出端，所述恒流驱动模块的N个驱动输出端与N个所述LED灯段一一对应，每个所述驱动输出端连接于对应的所述LED灯段的阴极；该LED驱动方法包括：所述电压转换模块将输入电压信号转换为驱动电压信号；基准电压信号生成模块根据所述驱动电压信号对应生成形成驱动电流信号的基准电压信号；所述恒流驱动模块根据所述基准电压信号生成各所述LED灯段的驱动电流信号，并将各所述驱动电流信号输入到对应的LED灯段，以控制N个所述LED灯段依次导通或关断。
[0008]在第一方面的实施例中，N个所述LED灯段的驱动电流信号组合形成半正弦波电流信号。
[0009]在第一方面的实施例中，所述驱动电压信号和所述基准电压信号均为半正弦波电压信号，所述驱动电压信号和所述基准电压信号的频率相同。
[0010]在第一方面的实施例中，所述基准电压信号生成模块包括依次连接的输入电压采样电路、参考电压生成电路和基准电压信号生成电路，其中所述输入电压采样电路的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述基准电压信号生成电路与所述恒流驱动模块的输入端连接；所述输入电压采样电路用于根据所述驱动电压信号分压输入信号获取所述分压输入信号的峰值电压；所述参考电压生成电路用于生成与所述峰值电压成反比例的参考电压；所述基准电压信号生成电路用于根据所述参考电压和所述分压输入信号生成所述基准电压信号。
[0011]在第一方面的实施例中，还包括调光控制电路，所述调光控制电路的输入端与所述参考电压生成电路的输出端连接，所述调光控制电路的输出端与所述基准电压信号生成电路的输入端连接，所述调光控制电路用于对所述参考电压生成电路产生的参考电压至基准电压信号生成电路进行通断控制。
[0012]在第一方面的实施例中，还包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述恒流驱动模块的输出端连接，所述采样电阻的另一端接地。
[0013]在第一方面的实施例中，还包括补偿电容，所述补偿电容的一端与所述基准电压信号生成电路的输入端连接，所述补偿电容的另一端接地。
[0014]在第一方面的实施例中，还包括滤波电容，所述滤波电容的第一端与所述电压转换模块的输出正极端连接，所述滤波电容的第二端连接所述电压转换模块的输出负极端并接地。
[0015]在第一方面的实施例中，所述恒流驱动模块包括基准电压信号切换电路和多段恒流驱动电路，所述多段恒流驱动电路包括N个恒流驱动单元，N个所述恒流驱动单元的N个输出端形成所述恒流驱动模块的N个所述驱动输出端；
[0016]所述基准电压信号切换电路的输入端与所述基准电压信号生成电路的输出端连接，所述基准电压信号切换电路包括N个分段参考电压输出端，N个所述分段参考电压输出端分别与所述多段恒流驱动电路的N个输入端一一对应连接；所述基准电压信号切换电路用于根据所述基准电压信号提供N个参考驱动电压信号；
[0017]所述多段恒流驱动电路用于根据所述N个所述参考驱动电压信号生成各所述LED灯段的驱动电流信号并将各所述驱动电流信号输入到对应的LED灯段，以控制N个所述LED灯段依次导通或关断。
[0018]在第一方面的实施例中，所述基准电压信号切换电路包括电压缓冲器和开关网
络，所述电压缓冲器的输入端与所述基准电压信号生成电路的输出端连接，所述电压缓冲器包括3个分段电压输出端，3个所述分段电压输出端与所述开关网络的3个分段电压输入端一一对应连接，所述开关网络的N个电压输出端与所述多段恒流驱动电路的N个输入端一一对应连接；所述电压缓冲器用于根据所述基准电压信号生成3个分段电压信号，其中3个所述分段电压信号至少包括第一分段电压信号与所述基准电压信号相同且相邻两个分段电压信号之间在同一时刻的电压差值为预设偏置电压值；所述开关网络用于根据所述多段恒流驱动电路发送的分配指令将3个所述分段电压信号可切换地分配至所述开关网络的N个电压输出端。
[0019]在第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：电压转换模块、LED灯串、基准电压信号生成模块以及恒流驱动模块；所述LED灯串包括N个串联的LED灯段，第一个所述LED灯段的阳极连接所述电压转换模块的输出端；所述基准电压信号生成模块的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述恒流驱动模块的输入端连接到所述基准电压信号生成模块的输出端，所述恒流驱动模块的N个驱动输出端与N个所述LED灯段一一对应，每个所述驱动输出端连接于对应的所述LED灯段的阴极；所述电压转换模块用于将输入电压信号转换为驱动电压信号；所述基准电压信号生成模块用于根据所述驱动电压信号对应生成形成驱动电流信号的基准电压信号；所述恒流驱动模块用于根据所述基准电压信号生成各所述LED灯段的驱动电流信号，并将各所述驱动电流信号输入到对应的LED灯段，以控制N个所述LED灯段依次导通或关断。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，N个所述LED灯段的驱动电流信号组合形成半正弦波电流信号。3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述驱动电压信号的分压输入信号和所述基准电压信号均为半正弦波电压信号，所述驱动电压信号的分压输入信号和所述基准电压信号的频率相同。4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述基准电压信号生成模块包括依次连接的输入电压采样电路、参考电压生成电路和基准电压信号生成电路，其中所述输入电压采样电路的输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述基准电压信号生成电路与所述恒流驱动模块的输入端连接；所述输入电压采样电路用于根据所述驱动电压信号的分压输入信号获取所述分压输入信号的峰值电压；所述参考电压生成电路用于生成与所述峰值电压成反比例的参考电压；所述基准电压信号生成电路用于根据所述参考电压和所述分压输入信号生成所述基准电压信号。5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括调光控制电路，所述调光控制电路的输入端与所述参考电压生成电路的输出端连接，所述调光控制电路的输出端与所述基准电压信号生成电路的输入端连接，所述调光控制电路用于对所述参考电压生成电路产生的参考电压至基准电压信号生成电路进行通断控制。6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述恒流驱动模块包括基准电压信号切换电路和多段恒流驱动电路，所述多段恒流驱动电路包括N个恒流驱动单元，N个所述恒流驱动单元的N个输出端形成所述恒流驱动模块的N个所述驱动输出端；所述基准电压信号切换电路的输入端与所述基准电压信号生成电路的输出端连接，所述基准电压信号切换电路包括N个分段参考电压输出端，N个所述分段参考电压输出端分别与所述多段恒流驱动电路的N个输入端一一对应连接；所述基准电压信号切换电路用于根据所述基准电压信号提供N个参考驱动电压信号；所述多段恒流驱动电路用于根据N个所述参考驱动电压信号生成各所述LED灯段的驱动电流信号，并将各所述驱动电流信号输入到对应的LED灯段，以控制N个所述LED灯段依次导通
或关断。7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述基准电压信号切换电路包括电压缓冲器和开关网络，所述电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸣，关彦青，文星，薛连杰，
申请(专利权)人：上海三思科技发展有限公司嘉善三思光电技术有限公司浦江三思光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：