LED电路及其驱动电路和驱动方法技术

公开了一种LED电路及其驱动电路和驱动方法。LED电路包括：多个LED；输出电感，耦接多个LED；输出晶体管，耦接输出电感；以及LED驱动电路，耦接晶体管的栅极，LED驱动电路控制输出晶体管的开关状态并检测流过输出电感的电感电流，当检测到电感电流达到峰值时关断输出晶体管，当检测到电感电流过零时导通输出晶体管。本发明专利技术公开的LED电路实现了电流闭环控制，具有提供更均匀的光、更高的效率和更小尺寸输出电感等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源电路，具体涉及但不限于涉及带电流闭环控制的LED电路、LED驱动电路和驱动方法。
技术介绍
发光二极管(LED)被广泛应用于多种场合，包括用于平板背光、照明和其它发光应用场合。传统的LED驱动电路采用在连续导通模式(CCM)或断续导通模式(DCM)中采用固定频率控制或恒定关断时间控制。为了提高在当今市场上的竞争力，LED驱动电路必须具有低的成本和高的能效。然而，现有LED驱动电路的能效不够高，元器件的数目和安装在印刷电路板上的体积也过大。
技术实现思路
为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本专利技术提出一种LED电路、LED驱动电路和驱动方法。一种LED电路，包括:多个LED ;输出电感，耦接多个LED ；输出晶体管,I禹接输出·电感；以及LED驱动电路,I禹接输出晶体管的栅极，LED驱动电路控制输出晶体管的开关状态并检测流过输出电感的电感电流，当检测到电感电流达到峰值时关断输出晶体管，当检测到电感电流过零时导通输出晶体管。在一个实施例中，LED驱动电路包括过零检测电路，过零检测电路通过检测输出晶体管栅极的负电压尖冲来检测电感电流的过零。其中过零检测电路可包括:第一比较电路，具有第一输入端和第二输入端，其中第一输入端稱接输出晶体管的栅极，第二输入端稱接第一参考电压，第一比较电路将输出晶体管栅极上的栅极电压与第一参考电压进行比较来检测电感电流的过零。在一个实施例中，LED驱动电路进一步包括驱动控制电路、第二晶体管和第三晶体管，其中第二晶体管和第三晶体管的栅极耦接驱动控制电路，第二晶体管和第三晶体管串联耦接在电源电压和地之间，第二晶体管和第三晶体管的公共节点耦接输出晶体管的栅极，其中当输出晶体管被LED驱动电路关断时，输出晶体管的栅极通过由第三晶体管形成的第一电阻通路被下拉至地电位；过零检测电路进一步包括弱下拉电路，其中弱下拉电路耦接输出晶体管的栅极，输出晶体管的栅极通过由弱下拉电路形成的第二电阻通路下拉至地电位，其中第一电阻通路的阻值低于第二电阻通路的阻值。其中弱下拉电路可包括恒导通的晶体管或电流源。在一个实施例中，LED驱动电路包括集成电路，其中集成电路具有耦接至输出晶体管栅极的第一端和耦接至输出晶体管源极的第二端，LED驱动电路通过第一端检测电感电流的过零，通过第二端检测电感电流何时上升至峰值。LED驱动电路可进一步包括电感电流峰值检测电路和驱动控制电路，其中电感电流峰值检测电路包括第二比较电路用于检测电感电流何时上升至峰值，第二比较电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端奉禹接电感电流，弟_■输入端稱接参考电压，输出端稱接驱动控制电路。一种LED驱动电路，包括:第一比较电路，检测流过输出电感的电感电流的过零，其中输出电感耦接多个LED和输出晶体管，第一比较电路通过检测输出晶体管的栅极电压检测电感电流的过零；第二比较电路，检测电感电流何时上升至峰值；以及驱动控制电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一输入端稱接第一比较电路，第二输入端率禹接第二比较电路，输出端耦接输出晶体管的栅极，当电感电流过零时驱动控制电路将输出晶体管导通，当电感电流上升到峰值时驱动控制电路将输出晶体管关断。其中集成电路具有耦接至输出晶体管栅极的第一端和耦接至输出晶体管源极的第二端，第一比较电路通过第一端检测电感电流的过零，第二比较电路通过第二端检测电感电流何时上升至峰值。一种驱动LED的方法，包括:检测流过与LED耦接的输出电感的电感电流；检测电感电流何时上升至峰值；当电感电流上升至峰值时，关断与输出电感耦接的输出晶体管；检测电感电流何时过零；当电感电流过零时，导通输出晶体管。其中检测电感电流何时上升至峰值可包括:将电阻与输出电感串联耦接；检测电阻两端的电压；以及将电阻两端的电压与第一参考电压比较以检测电感电流是否上升至峰值。其中检测电感电流何时过零可包括:检测输出晶体管的栅极电压；以及将输出晶体管的栅极电压与第二参考电压比较以检测电感电流是否过零。其中检测电感电流何时过零可包括:通过检测输出晶体管栅极上的负电压尖冲来确定电感电流过零；或通过检测输出晶体管栅极负电压尖冲后的回冲来确定电感电流过零。在一个实施例中，关断输出晶体管包括:在第一时间段内，将输出晶体管的栅极电压通过第一电阻通路下拉至地电位；以及在第一时间段后的第二时间段内，将输出晶体管的栅极电压通过第二电阻通路下拉至地电位，其中第一电阻通路的阻值低于第二电阻通路的阻值。根据本专利技术的实施例所提供的LED电路、LED驱动电路和驱动方法，实现了电流闭环控制，具有提供更均匀的光、更高的效率和更小尺寸输出电感等优点。附图说明为了更好的理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术的实施例进行描述:图1示出了根据本专利技术一实施例的LED电路示意图；图2示出了根据本专利技术一实施例的对应图1中LED电路的LED驱动电路的具体示意图；图3示出了图1中LED电路的多个信号波形，用于阐释根据本专利技术一实施例的驱动LED的方法。贯穿所有附图相同的附图标记代表相同或相似的部件或特征。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在下面对本专利技术的详细描述中，为了更好地理解本专利技术，描述了大量的细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。为了清晰明了地阐述本专利技术，本文简化了一些具体结构和功能的详细描述。此外，在一些实施例中已经详细描述过的类似的结构和功能，在其它实施例中不再赘述。尽管本专利技术的各项术语是结合具体的示范实施例来一一描述的，但这些术语不应理解为局限于这里阐述的示范实施方式。图1示出了根据本专利技术一实施例的LED电路100示意图。在图1的实施例中，LED电路100包括LED驱动电路101，输入电容Cin，输出电容Cout，二极管D1，多个LED组成的LED串102，输出电感LI，输出晶体管SI以及检测电阻Rsense。在图1的实施例中，LED电路100接收输入电压VIN，其中VIN经输入电容Cin滤波并在二极管Dl的阴极产生一直流电压。输入电压VIN可为经整流桥(未示出)整流的电压。LED电路100的输出电压VOUT为跨电容Cout两端的电压。在图1的实施例中，LED驱动电路101包括集成电路(IC)，该集成电路具有电源VCC端、接地端(GND)，驱动DRIVE端和电流检测端(CS)。LED驱动电路101还可包括其它端，用于增加其它的功能，例如调光控制等。输入到VCC端的5V的供电电压仅用于示例，也可为其它的值。LED驱动电路101也可为分立的集成电路。LED驱动电路101的DRIVE端耦接晶体管SI的栅极。在图1的实施例中，晶体管SI包括N-沟道M0SFET。相应地，LED驱动电路101通过向晶体管SI的栅极提供高电平信号用于将晶体管SI导通，通过向晶体管SI的栅极提供低电平信号用于将晶体管SI关断。应当知道，晶体管SI以及本实施方式中的其它晶体管的开关电压水平和极性，可以有多种不同的方式，取决于采用的晶体管的类型。当LED驱动电路101将晶体管SI导通时，流过输出电感LI的电感电流依次流过LED102、输出电感L1、晶体管SI和电阻Rsense。电阻Rssense两端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管(LED)电路，包括：多个LED；输出电感，耦接多个LED；输出晶体管，耦接输出电感；以及LED驱动电路，耦接输出晶体管的栅极，LED驱动电路控制输出晶体管的开关状态并检测流过输出电感的电感电流，当检测到电感电流达到峰值时关断输出晶体管，当检测到电感电流过零时导通输出晶体管。

【技术特征摘要】
2012.04.10 US 13/443,3501.一种发光二极管(LED)电路,包括: 多个LED ； 输出电感，耦接多个LED ； 输出晶体管，I禹接输出电感；以及 LED驱动电路，耦接输出晶体管的栅极，LED驱动电路控制输出晶体管的开关状态并检测流过输出电感的电感电流，当检测到电感电流达到峰值时关断输出晶体管，当检测到电感电流过零时导通输出晶体管。2.如权利要求1所述的LED电路，其中LED驱动电路包括过零检测电路，过零检测电路通过检测输出晶体管栅极的负电压尖冲来检测电感电流的过零。3.如权利要求2所述的LED电路，其中过零检测电路包括: 第一比较电路，具有第一输入端和第二输入端，其中第一输入端稱接输出晶体管的栅极，第二输入端耦接第一参考电压，第一比较电路将输出晶体管栅极上的栅极电压与第一参考电压进行比较来检测电感电流的过零。4.如权利要求3所述的LED电路，其中: LED驱动电路进一步包括驱动控制电路、第二晶体管和第三晶体管，其中第二晶体管和第三晶体管的栅极耦接驱动控制电路，第二晶体管和第三晶体管串联耦接在电源电压和地之间，第二晶体管和第三晶体管的公共节点耦接输出晶体管的栅极，其中当输出晶体管被LED驱动电路关断时，输出晶体管的栅极通过由第三晶体管形成的第一电阻通路被下拉至地电位； 过零检测电路进一步包括弱下拉电路，其中弱下拉电路耦接输出晶体管的栅极，输出晶体管的栅极通过由弱下拉电路形成的第二电阻通路下拉至地电位，其中第一电阻通路的阻值低于第二电阻通路的阻值。5.如权利要求4所述的LED电路，其中弱下拉电路包括恒导通的晶体管。6.如权利要求4所述的LED电路，其中弱下拉电路包括电流源。7.如权利要求1所述的LED电路，其中LED驱动电路包括集成电路，其中集成电路具有耦接至输出晶体管栅极的第一端和耦接至输出晶体管源极的第二端，LED驱动电路通过第一端检测电感电流的过零，通过第二端检测电感电流何时上升至峰值。8.如权利要求1所述的LED电路，其中LED驱动电路进一步包括电感电流峰值检测电路和驱动控制电路,其中电感电流峰值检测电路包括第二比较电路用于检测电感电流何时上升至峰值，第二比较电路具有第一输入端、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗钲，杨先庆，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：