CN104066260A - 一种led检测电路和驱动电路以及照明系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种LED检测电路、LED驱动电路以及LED照明系统，所述LED检测电路包括：采样电路、信号检测电路、第一比较器和与门以及PWM信号产生电路，通过所述信号检测电路检测所述采样电路采集到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器，当所述第一比较器判断所述电信号小于所述基准信号时，输出第二比较信号，表明所述LED负载处于故障状态，当所述与门获取到所述第二比较信号后，输出第二控制信号，控制所述功率开关管断开。由此可见，本申请上述实施例公开的技术方案相比于现有技术，无需用到高成本的辅助绕组，从而降低了LED驱动电路的生产成本。

Description

一种LED检测电路和驱动电路以及照明系统
技术领域
本申请涉及LED(发光二极管)驱动控制技术领域，更具体地说，涉及一种LED检测电路和驱动电路以及照明系统。
背景技术
在LED照明系统中，通常通过LED驱动电路驱动LED负载工作。并且，在LED照明系统正常工作时，所述LED驱动电路需要时刻检测LED负载的运行状态，即需要时刻判断LED负载是否处于开路状态。若未能及时检测到LED负载的状态，一旦LED负载处于开路状态时，则可能会导致LED负载损坏，甚至会导致LED驱动电路损坏。目前，所述LED驱动电路通常采用辅助绕组作为LED负载检测电路，来检测LED负载是否处于开路状态。以Buck型(降压型)LED驱动电路为例，所述Buck型LED驱动电路的输出端与LED负载连接，由于其功率开关管关断时，辅助绕组电压与所述Buck型LED驱动电路的输出电压成比例，所以可通过检测辅助绕组来检测所述Buck型LED驱动电路输出电压的大小，进而判断LED负载是否处于开路状态。
但由于辅助绕组的制作复杂的特性，导致了LED驱动电路的制作成本增加，因此，如何降低所述LED驱动电路的生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种LED检测电路，已解决现有技术中采用辅助绕组判断LED负载是否处于开路状态而造成的成本较高的问题。
一种LED检测电路，应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路包括功率级电路，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管的通断，控制LED负载的工作状态，所述LED检测电路可以包括：采样电路、信号检测电路、第一比较器和与门以及PWM(脉宽调制)信号产生电路；
所述采样电路的一端与所述LED负载的输出端相连，另一端与所述信号检测电路的输入端相连；
所述信号检测电路的输出端与所述第一比较器的第一输入端相连，用于检测所述采样电路采样得到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器；
所述第一比较器的第二输入端用于接收基准信号，所述第一比较器的输出端与所述与门的第一输入端相连，所述第一比较器用于，当所述电信号不小于所述基准信号时，输出第一比较信号，否则输出第二比较信号，其中所述基准信号的值不大于所述采样电路在所述LED负载正常工作状态下采集到的电信号的值；
所述与门的第二输入端与所述PWM信号产生电路的输出端相连，所述与门的输出端与所述功率开关管的控制端相连，所述与门用于，当所述与门获取到第一比较信号，且所述PWM信号产生电路输出的PWM信号为高电平信号时，输出控制所述功率开关管导通的第一控制信号，当所述与门获取到第二比较信号时，输出控制所述功率开关管断开的第二控制信号。
优选的，上述LED检测电路中，所述采样电路为一采样电阻。
优选的，上述LED检测电路中，所述信号检测电路为一电流检测电路，用于检测流过所述采样电阻的电流信号，并将所述电流信号发送至所述第一比较器。
一种LED驱动电路，包括：功率级电路，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管的通断，控制LED负载的工作状态，还包括：上述任意一项公开的LED检测电路。
优选的，上述LED驱动电路中，所述功率级电路的拓扑结构为Buck型或Buck-Boost型。
一种LED照明系统，包括上述任意一项公开的LED驱动电路。
从上述的技术方案可以看出，本申请公开的LED检测电路通过所述信号检测电路检测所述采样电路采集到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器，当所述第一比较器判断所述电信号小于所述基准信号时，输出第二比较信号，表明所述LED负载处于故障状态，当所述与门获取到所述第二比较信号后，输出第二控制信号，控制所述功率开关管断开。由此可见，本申请上述实施例公开的技术方案相比于现有技术，无需用到高成本的辅助绕组，从而降低了LED驱动电路的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种LED检测电路的结构图；
图2为本申请另一实施例公开的LED驱动电路的结构图；
图3为本申请又一实施例公开的LED驱动电路的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本申请实施例公开的一种LED检测电路的结构图。
参见图1，本申请实施例公开的所述LED检测电路应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路包括功率级电路1，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管Q的通断，控制LED负载3的工作状态，所述LED检测电路2可以包括：采样电路201、信号检测电路202、第一比较器203和与门204以及PWM信号产生电路205；
所述采样电路201的一端与所述LED负载3的输出端相连，另一端与所述信号检测电路202的输入端相连；
所述信号检测电路202的输出端与所述第一比较器203的第一输入端相连，用于检测所述采样电路201采样得到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器203；
所述第一比较器203的第二输入端用于接收基准信号iref，所述第一比较器203的输出端与所述与门204的第一输入端相连，所述第一比较器203用于：当所述电信号大于所述基准信号iref时，输出第一比较信号，否则输出第二比较信号，其中所述基准信号iref的值不大于所述采样电路在所述LED负载正常工作状态下采集到的电信号的值；
所述与门204的第二输入端与所述PWM信号产生电路205的输出端相连，用于获取PWM信号，所述与门204的输出端与所述功率开关管Q的控制端相连，所述与门204用于：当所述与门204获取到第一比较信号，且所述PWM信号为高电平信号时，输出控制所述功率开关管Q导通的第一控制信号，当所述与门204获取到第二比较信号时，输出控制所述功率开关管Q断开的第二控制信号。
本申请上述实施例中所述LED检测电路的具体工作过程为：
所述信号检测电路用于检测所述采样电路采集到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器，当所述第一比较器判断所述电信号不小于所述基准信号时，表明所述LED负载处于正常工作状态，所述第一比较器输出第一比较信号，所述与门获得所述第一比较信号后，当所述PWM信号为高电平信号时，输出第一控制信号，控制所述功率开关管导通；当所述第一比较器判断所述电信号小于所述基准信号时，输出第二比较信号，表明所述LED负载处于故障状态，当所述与门获取到所述第二比较信号后，输出第二控制信号，控制所述功率开关管断开。
由此可见，本申请上述实施例公开的技术方案相比于现有技术，无需用到高成本的辅助绕组，从而降低了LED驱动电路的生产成本。
当然可以理解的是，所述采样电路可以为电流采样电路或电压采样电路，当所述采样电路为电流采样电路时，所述电信号指的是电流信号，此时所述基准信号不大于所述采样电路在所述LED负载正常工作状态下采集到的电流信号；当所述采样电路为电压采样电路时，所述电信号指的是电压信号，此时所述基准信号不大于所述采样电路在所述LED负载正常工作状态下采集到的电压信号。
当所述采样电路为一电流采样电路时，所述采样电路可以为一采样电阻RS。
可以理解的是，本申请上述实施例中的所述第一比较器可以为COMP比较器，此时所述第一比较信号可以为高电平信号，所述第二比较信号为低电平信号。此时以所述采样电路为采样电阻RS为例，对所述第一比较器的工作过程进行介绍：当所述第一比较器接收到所述检测电路输入的电流信号时(设此时电流信号为IRS)，判断所述IRS与所述基准信号iref的大小，当所述IRS不小于所述基准信号iref，表明所述LED负载处于正常工作状态，输出高电平信号至所述与门，且所述PWM信号处于高电平信号时，所述与门输出第一控制信号控制所述功率开关管导通；当所述IRS小于所述基准信号iref，表明所述LED负载处于故障状态，并且当所述LED负载处于开路状态时，所述IRS为0，所述第一比较器输出低电平信号至所述与门，所述与门输出第二控制信号控制所述功率开关管断开。
当所述LED检测电路工作时，所述与门获取到高电平信号且所述PWM信号处于高电平状态时，所述与门才输出高电平信号来控制所述功率开关管导通，否则控制所述功率开关管截止。
参见图1，对应于上述LED检测电路，申请人还公开了一种LED驱动电路，所述LED驱动电路可以包括功率级电路和本申请上述任意一实施例公开的LED检测电路，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管的通断，控制LED负载的工作状态。
可以理解的是，本申请实施例公开的所述功率级电路1可以包括多种设计方案，例如：可以为降压型(Buck)或降压-升压型(Buck-Boost)或其他类型的功率级电路。所述功率级电路中设置有功率开关管Q，所述功率开关管可以为一场效应晶体管。
图2为本申请另一实施例公开的LED驱动电路的结构图。
参见图2，本实施例公开的所述LED驱动电路的功率级电路1可以包括：
源极与电源Vin的负极和地相连、栅极与所述与门输出端相连的功率开关管Q；
阳极与所述功率开关管Q的漏极相连、阴极与电源Vin的正极相连的第一二极管D1；
一端与所述第一二极管D1的阳极相连、另一端通过输出电容C0与所述第一二极管D1的阴极相连的电感L；
阴极与所述电感L和所述输出电容C0的公共端相连，阳极通过LED负载与所述第一二极管D1的阴极相连的第二二极管D2；
所述LED检测电路中的采样电路为一采样电阻RS，所述第一比较器为COMP比较器，所述COMP的同相输入端作为第一输入端、反相输入端作为第二输入端。
下面对该实施例所述LED负载处于开路状态时，所述LED驱动电路的工作过程进行介绍：
当所述LED负载处于开路状态时，由于所述第二二极管D2的单向导通作用，则流过所述采样电阻RS的电流为0，此时检测到流过所述采样电阻RS的电流值小于所述基准信号iref，所述第一比较器输出低电平，所述与门获取到所述低电平信号后控制所述功率开关管断开，从而达到对所述LED驱动电路以及LED负载进行保护的作用。
图3为本申请又一实施例公开的LED驱动电路的结构图。
参见图3，相比于上一实施例中的LED驱动电路，本实施例公开的所述LED驱动电路的功率级电路1包括：
源极与电源Vin的负极和地相连、栅极与所述与门输出端相连的功率开关管Q；
一端与所述功率开关管Q的漏极相连、另一端与电源Vin的正极相连的电感L；
阳极与所述功率开关管Q的漏极相连、阴极通过输出电容C0与所述电源Vin的正极相连的第一二极管D1；
阴极与所述电源Vin的正极相连，阳极通过LED负载与所述第一二极管D1的阴极相连的第二二极管D2。
本实施例所述LED驱动电路在LED负载开路状态下的工作过程与上一实施例的工作过程类似。
可以理解的是，对应于上述LED驱动电路，本申请还公开了一种LED照明系统，所述LED照明系统可以包括上述任意一项实施例公开的LED驱动电路。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种LED检测电路，应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路包括功率级电路，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管的通断，控制LED负载的工作状态，其特征在于，包括：采样电路、信号检测电路、第一比较器和与门以及PWM信号产生电路；
所述采样电路的一端与所述LED负载的输出端相连，另一端与所述信号检测电路的输入端相连；
所述信号检测电路的输出端与所述第一比较器的第一输入端相连，用于检测所述采样电路采样得到的电信号，并将所述电信号发送至所述第一比较器；
所述第一比较器的第二输入端用于接收基准信号，所述第一比较器的输出端与所述与门的第一输入端相连，所述第一比较器用于，当所述电信号不小于所述基准信号时，输出第一比较信号，否则输出第二比较信号，其中所述基准信号的值不大于所述采样电路在所述LED负载正常工作状态下采集到的电信号的值；
所述与门的第二输入端与所述PWM信号产生电路的输出端相连，所述与门的输出端与所述功率开关管的控制端相连，所述与门用于，当所述与门获取到第一比较信号，且所述PWM信号产生电路输出的PWM信号为高电平信号时，输出控制所述功率开关管导通的第一控制信号，当所述与门获取到第二比较信号时，输出控制所述功率开关管断开的第二控制信号。
2.根据权利要求1中的LED检测电路，其特征在于，所述采样电路为一采样电阻。
3.根据权利要求2中的LED检测电路，其特征在于，所述信号检测电路为一电流检测电路，用于检测流过所述采样电阻的电流信号，并将所述电流信号发送至所述第一比较器。
4.一种LED驱动电路，包括：功率级电路，所述LED驱动电路用于通过功率级电路中的功率开关管的通断，控制LED负载的工作状态，其特征在于，还包括：权利要求1-3任意一项公开的LED检测电路。
5.根据权利要求4中的LED驱动电路，其特征在于，所述功率级电路的拓扑结构为Buck型或Buck-Boost型。
6.一种LED照明系统，其特征在于，包括权利要求4-5任意一项公开的LED驱动电路。
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