CN104467373B - Led驱动电路及其开关电源控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED驱动电路及其开关电源控制器,该开关电源控制器包括:功率驱动管;栅极过零检测电路,通过检测功率驱动管的栅极流入电流以实现电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;驱动电路,根据过零检测信号产生驱动信号,响应于过零检测信号,驱动信号控制功率驱动管导通。本发明通过检测电感过零时流入功率驱动管的栅极的电流来实现电感电流的过零检测,驱动信号可以直接驱动功率驱动管,线路简单,实现方便,极大地节省了电路成本。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术,尤其涉及一种LED驱动电路及其开关电源控制器。
背景技术
如图1所示,传统的采用源极驱动方式的降压结构LED驱动电路包括电阻R1、电容C2、续流二极管D1、输出电容C1、电感L1、第一功率开关M1、采样电阻Rcs以及开关电源控制器100。开关电源控制器包括第二功率开关M2、过零检测电路101、逻辑和驱动电路102、比较器103以及RS触发器104。其中第一功率开关M1是高压功率开关,第二功率开关M2是驱动控制开关,过零检测电路101检测第二功率开关M2漏端的电压信号,驱动信号GT控制第二功率开关M2以实现系统的开关控制。
图2示出了图1所示电路的工作时序,结合图1和图2,第二功率开关M2导通时,第一功率开关M1也导通,输入电流流经输出电容C1和输出端Vout、电感L1、第一功率开关M1、第二功率开关M2、采样电阻Rcs,电感L1上的电流增加,电感L1存储能量;第二功率开关M2关断时,第一功率开关M1也关断,电感L1上的电流经续流二极管D1续流,电感L1上的电流减小,电感L1释放能量到输出电容C1和输出端Vout。
当电感L1上的电流降为零时,第一功率开关M1的漏端会产生谐振,谐振传导到第二功率开关M2的漏端,使电压VA逐渐下降,过零检测电路101通过内部的比较器比较电压VDD和电压VA,检测出流经电感L1的电流的过零点,产生过零检测信号ZCD给RS触发器电路104,经逻辑和驱动电路102,重新开通功率开关M1和M2。
功率开关M1和M2重复上面开关动作,电路持续工作,LED驱动电路始终处于电感电流临界导通状态。
图1中所述传统的采用源极驱动的系统中,利用电感过零时,检测第二功率开关M2的漏端电压变化的方式实现过零检测,原理较为简单,容易实现。但存在必须使用第二功率开关M2的缺点,导致电路面积增大,成本增加。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种LED驱动电路及其开关电源控制器,通过检测电感过零时流入功率驱动管的栅极的电流来实现电感电流的过零检测,驱动信号可以直接驱动功率驱动管而无需额外的驱动开关,线路简单,实现方便,极大地节省了电路成本。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种LED驱动电路的开关电源控制器,包括:
功率驱动管,所述LED驱动电路中的电感经由所述功率驱动管形成电流通路;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:
比较器电路,采样得到采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号,所述采样电压对应于所述电感电流;
所述驱动电路还根据所述关断信号产生所述驱动信号,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设的第二参考电压比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的源极并接地。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,随着所述功率驱动管的漏极谐振的产生,所述功率驱动管的漏极电压逐渐下降,通过所述功率驱动管的栅漏寄生电容流入所述栅极的栅极流入电流逐渐增大,所述功率驱动管的和地之间的负电压差逐渐增大,使得所述比较电压逐渐下降,当所述比较电压小于所述第二参考电压时,所述比较器的输出端信号翻转以形成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:
比较器电路,其第一输入端连接所述高压启动供电电路的第二端,其第二输入端接收预设的第一参考电压,其输出端输出关断信号;
所述驱动电路还根据所述关断信号产生所述驱动信号,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种LED驱动电路,包括上述任一项所述的开关电源控制器。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种LED驱动电路,包括:
续流二极管,其阴极连接输入电压接入端;
输出电容,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述续流二极管的阳极,其第二端连接所述输出电容的第二端;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接所述电感的第一端,其源极经由采样电阻接地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设的第二参考电压比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路还包括:第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第一MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
根据本发明的一个实施例,所述功率驱动管导通时,所述输入电压接入端经所述输出电容、电感、功率驱动管以及采样电阻形成电流通路,流经所述电感的电感电流增加,所述电感存储能量,所述采样电阻两端的采样电压上升;当所述采样电压达到所述第一参考电压时,所述比较器电路输出关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断,所述电感电流经所述续流二极管续流,流经所述电感的电感电流逐渐减小,所述电感释放能量至所述输出电容和输出端;当所述电感电流降为零时,所述功率驱动管的漏极产生谐振,电流从地经由所述第五MOS管、电阻、所述功率驱动管的栅漏寄生电容流入所述功率驱动管的漏极,使得所述功率驱动管的栅极与地之间产生负的栅极电压;随着所述功率驱动管的漏极谐振的产生,所述功率驱动管的漏极电压逐渐下降,流经所述功率驱动管的栅漏寄生电容的电流逐渐增大,所述栅极电压逐渐增大,使得所述比较电压逐渐下降,当所述比较电压小于所述第二参考电压时,所述比较器的输出端信号翻转以形成所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种LED驱动电路,包括:
续流二极管,其阳极接地;
采样电阻,其第一端连接所述续流二极管的阴极,其第二端连接至浮地;
电感,其第一端连接所述采样电阻的第二端;
输出电容,其第一端连接所述电感的第二端,其第二端连接所述续流二极管的阳极并接地;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接输入电压接入端,其源极连接所述采样电阻的第一端以及所述续流二极管的阴极;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设的第二参考电压比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路还包括:第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第一MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容连接至浮地。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种LED驱动电路,包括:
续流二极管,其阳极接地,其阴极连接至浮地;
采样电阻,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述采样电阻的第二端;
输出电容,其第一端连接所述电感的第二端,其第二端连接所述续流二极管的阳极并接地;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接输入电压接入端,其源极连接至浮地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,其第一输入端连接所述采样电阻的第二端,其第二输入端接收预设的第一参考电压,所述比较器电路采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与所述第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设的第二参考电压比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路还包括:第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第一MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
根据本发明的一个实施例,所述开关电源控制器还包括:高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容连接至浮地。
为了解决上述技术问题,本发明还提供了一种LED驱动电路,包括:
续流二极管,其阴极连接输入电压接入端;
输出电容,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述续流二极管的阳极,其第二端连接所述输出电容的第二端;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接所述电感的第一端,其源极经由采样电阻接地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地;
比较器电路,其第一输入端连接所述高压启动供电电路的第二端,其第二输入端接收预设的参考电压,其输出端输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
根据本发明的一个实施例,所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设的第二参考电压比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
根据本发明的一个实施例,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
根据本发明的一个实施例,所述逻辑和驱动电路还包括:第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第一MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明实施例的开关电源控制器中,驱动信号直接驱动功率驱动管,通过检测电感电流过零时功率驱动管的栅极流入电流来实现电感电流的过零检测,线路简单,实现方便,省去了传统源极驱动LED驱动电路中的驱动控制开关,极大地节省了电路成本。
附图说明
图1是现有技术中一种源极驱动的降压型LED驱动电路的电路图;
图2是图1所示LED驱动电路的工作信号波形图;
图3是根据本发明第一实施例的LED驱动电路的电路图;
图4是根据本发明第一实施例的一种栅极过零检测电路以及逻辑和驱动电路的电路图;
图5是图4所示栅极过零检测电路的工作信号波形图;
图6是根据本发明第一实施例的另一种栅极过零检测电路以及逻辑和驱动电路的电路图;
图7是根据本发明第一实施例的又一种栅极过零检测电路以及逻辑和驱动电路的电路图;
图8是根据本发明第二实施例的LED驱动电路的电路图;
图9是根据本发明第三实施例的LED驱动电路的电路图;
图10是根据本发明第四实施例的LED驱动电路的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围。
第一实施例
参考图3,第一实施例的LED驱动电路包括:续流二极管D1、输出电容C1、电感L1、采样电阻Rcs、供电电容C2以及开关电源控制器300。开关电源控制器300包括功率驱动管M1、栅极过零检测电路301、比较器电路303、驱动电路310以及高压启动供电电路305。
其中,续流二极管D1的阴极连接输入电压接入端Vin,以接收输入电压;输出电容D1的第一端连接续流二极管D1的阴极;电感L1的第一端连接续流二极管D1的阳极,电感L1的第二端连接输出电容C1的第二端。
功率驱动管M1的漏极连接电感L1的第一端,其源极经由采样电阻Rcs连接至地。功率驱动管M1为高压功率开关,相当于图1中的第一功率开关M1。相比于图1中的电路,本实施例省去了驱动控制开关,也即省去了图1中的第二功率开关M2。
栅极过零检测电路301的输入端连接功率驱动管M1的栅极,通过检测功率驱动管M1的栅极流入电流以实现电感L1的电感电流的过零检测。响应于电感电流过零,栅极过零检测电路301输出过零检测信号ZCD。
比较器电路303采样得到采样电阻Rcs两端的采样电压CS,并将采样电压CS与预设的参考电压Vr1比较,响应于采样电压CS超过参考电压Vr1,比较器电路303输出关断信号。
驱动电路310根据过零检测信号ZCD和关断信号产生驱动信号GT,驱动信号GT传输至功率驱动管M1的栅极。具体而言,响应于过零检测信号ZCD,驱动信号GT控制功率驱动管M1导通,响应于关断信号,驱动信号GT控制功率驱动管M1关断。
作为一个非限制性的例子,驱动电路310可以包括RS触发器304以及逻辑和驱动电路302。其中,RS触发器304的置位输入端连接栅极过零检测电路301的输出端以接收过零检测信号ZCD,复位输入端连接比较器电路303的输出端以接收关断信号。逻辑和驱动电路302的输入端连接RS触发器304的输出端,输出端输出驱动信号GT。
高压启动供电电路305的一端连接功率驱动管M1的漏极DRAIN,另一端经由供电电容C2接地。高压启动供电电路305用于提供电路所需的电流,维持电路工作时的工作电压。
参考图4,图4示出了一种栅极过零检测电路401以及逻辑和驱动电路402的详细电路。
栅极过零检测电路401包括:电流镜比较器404,根据栅极输入电流产生比较电压VC;过零检测信号生成电路403,将比较电压VC与预设的参考电压Vref比较,并根据比较结果生成过零检测信号ZCD。
进一步而言,电流镜比较器404可以包括:第一电流源413,其第一端连接电源;第二电流源414,其第一端连接电源;三极管411,其集电极连接第一电流源413的第二端,其发射极连接功率驱动管M1的栅极,三极管411的集电极输出比较电压VC,三极管411可以是NPN三极管;三极管412,其集电极连接第二电流源414的第二端,其基极连接三极管412的集电极以及三极管411的基极,其发射极接地,三极管412也可以是NPN三极管。
过零检测信号生成电路403可以包括:比较器415,其第一输入端接收比较电压VC,其第二输入端接收预设的参考电压Vref;或非门416,其第一输入端连接比较器415的输出端,其第二输入端接收驱动信号GT,其输出端输出过零检测信号ZCD。
逻辑和驱动电路402可以包括:MOS管417,其源极连接电源,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极输出驱动信号GT;MOS管418,其源极接地,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极经由电阻RS连接MOS管417的漏极;MOS管419,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接MOS管417的漏极,该延迟信号由RS触发器的输出端信号延迟一预设时间而得到。
在RS触发器的输出信号使得MOS管417和MOS管418的漏极信号由高向低翻转时,MOS管419会同时开启,并在延迟信号的作用下维持一定时间,在该预设时间内,驱动信号GT经由MOS管419被拉低,防止驱动信号GT的跳变和抖动,预设时间之后,MOS管419关闭,以便进入过零检测的状态。
图5示出了图4中的栅极过零检测电路的信号波形,下面结合图3至图5对本实施例的LED驱动电路的工作原理进行说明。
本实施例的LED驱动电路为降压结构,功率驱动管M1由驱动信号GT直接控制。驱动信号GT为逻辑高电平时,功率驱动管M1导通,输入电压接入端经由输出电容C1和输出端Vout、电感L1、功率驱动管M1、采样电阻Rcs形成电流通路,流经电感L1的电感电流增加,电感L1存储能量,采样电阻Rcs上的采样电压CS上升;当采样电阻Rcs上的采样电压CS达到比较器电路303接收到的参考电压Vr1时,输出关断信号,该关断信号经由驱动电路310使得驱动信号GT为逻辑低电平,功率驱动管M1关断,流经电感L1的电感电流经续流二极管D1续流,流经电感L1的电感电流减小,电感L1释放能量到输出电容C1和输出端;当流经电感L1的电感电流降为零时,功率驱动管M1的漏极DRAIN会产生谐振,由于功率驱动管M1的漏极DRAIN和栅极之间存在栅漏寄生电容Ciss,而栅漏寄生电容Ciss两端的电压不能突变,因此,在漏极DRAIN的电压谐振下降时,会有电流Id从地GND经过MOS管418、电阻RS、栅漏寄生电容Ciss流入漏极DRAIN,此时功率驱动管M1的栅极和地之间就会产生负的电压差Vd,Vd=Id*(RS+Ron1),其中Ron1是MOS管418导通时的阻抗,Id为电流Id的电流值,RS为电阻RS的电阻值。
栅极过零检测电路通过检测流入功率驱动管M1栅极的栅极流入电流,或者说通过检测电压差Vd来实现电感电流的过零检测。如上所述,随着功率驱动管M1的漏极谐振的产生,漏极电压会逐渐下降,电流Id也会逐渐增大,功率驱动管M1的栅极与地GND之间的电压差Vd也逐渐增大,电流镜比较器404输出的比较电压VC会由逻辑高电平被拉下来,当VC<Vref时,比较器415的输出信号翻转,从而输出过零检测信号ZCD。过零检测ZCD信号再经由RS触发器304以及逻辑和驱动电路302,使得驱动信号GT为逻辑高电平,控制功率驱动管M1导通。
而后,功率驱动管M1重复上面的关断和开通动作,电路就始终工作在临界导通状态。
参考图6,图6示出了另一种栅极过零检测电路401以及逻辑和驱动电路402的详细电路。
栅极过零检测电路401包括:电流镜比较器404,根据栅极输入电流产生比较电压VC;过零检测信号生成电路403,将比较电压VC与预设值比较,并根据比较结果生成过零检测信号ZCD。
进一步而言,电流镜比较器404可以包括:第一电流源413,其第一端连接电源;第二电流源414,其第一端连接电源;三极管411,其集电极连接第一电流源413的第二端,其发射极连接功率驱动管M1的栅极,三极管411的集电极输出比较电压VC,三极管411可以是NPN三极管;三极管412,其集电极连接第二电流源414的第二端,其基极连接三极管412的集电极以及三极管411的基极,其发射极接地,三极管412也可以是NPN三极管。
过零检测信号生成电路403可以包括:MOS管420,其源极连接电源,其栅极接收比较电压;第三电流源423,其第一端连接MOS管420的漏极,其第二端接地;施密特触发器421,其输入端连接MOS管420的漏极;或非门422,其第一输入端连接施密特触发器421的输出端,其第二输入端接收驱动信号GT,其输出端输出过零检测信号ZCD。
逻辑和驱动电路402可以包括:MOS管417,其源极连接电源,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极输出驱动信号GT;MOS管418,其源极接地,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极经由电阻RS连接MOS管417的漏极;MOS管419,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接MOS管417的漏极,该延迟信号由RS触发器的输出端信号延迟一预设时间而得到。
在RS触发器的输出信号使得MOS管417和MOS管418的漏极信号由高向低翻转时,MOS管419会同时开启,并在延迟信号的作用下维持一定时间,在该预设时间内,驱动信号GT经由MOS管419被拉低,防止驱动信号GT的跳变和抖动,预设时间之后,MOS管419关闭,以便进入过零检测的状态。
参考图7,图7示出了又一种栅极过零检测电路401以及逻辑和驱动电路402的详细电路。相比于图6,栅极过零检测电路401内的电流镜比较器404采用了不同的结构。
具体而言,栅极过零检测电路401包括:电流镜比较器404,根据栅极输入电流产生比较电压VC;过零检测信号生成电路403,将比较电压VC与预设值比较,并根据比较结果生成过零检测信号ZCD。
进一步而言,电流镜比较器404可以包括:第一电流源413,其第一端连接电源;第二电流源414,其第一端连接电源;MOS管411,其源极连接第一电流源413的第二端,其栅极连接功率驱动管M1的栅极,其漏极接地,MOS管411的源极输出所述比较电压,该MOS管411例如可以是PMOS管;MOS管412,其源极连接第二电流源414的第二端,其栅极连接MOS管412的漏极并接地,MOS管412也可以是PMOS管。
过零检测信号生成电路403可以包括:MOS管420,其源极连接电源,其栅极接收比较电压;第三电流源423,其第一端连接MOS管420的漏极,其第二端接地;施密特触发器421,其输入端连接MOS管420的漏极;或非门422,其第一输入端连接施密特触发器421的输出端,其第二输入端接收驱动信号GT,其输出端输出过零检测信号ZCD。
逻辑和驱动电路402可以包括:MOS管417,其源极连接电源,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极输出驱动信号GT;MOS管418,其源极接地,其栅极连接RS触发器的输出端,其漏极经由电阻RS连接MOS管417的漏极;MOS管419,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接MOS管417的漏极,该延迟信号由RS触发器的输出端信号延迟一预设时间而得到。
在RS触发器的输出信号使得MOS管417和MOS管418的漏极信号由高向低翻转时,MOS管419会同时开启,并在延迟信号的作用下维持一定时间,在该预设时间内,驱动信号GT经由MOS管419被拉低,防止驱动信号GT的跳变和抖动,预设时间之后,MOS管419关闭,以便进入过零检测的状态。
第二实施例
参考图8,第二实施例的LED驱动电路为浮地结构,包括:续流二极管D1、输出电容C1、电感L1、采样电阻Rcs、供电电容C2以及开关电源控制器300。开关电源控制器300包括功率驱动管M1、栅极过零检测电路301、比较器电路303、逻辑和驱动电路302、RS触发器304以及高压启动供电电路305。
第二实施例中,开关电源控制器300的内部结构与第一实施例相同,区别仅在于开关电源控制器300的地为浮地,与输入电压的地并不相同。
第二实施例中开关电源控制器300以外的外围电路连接方式不同于第一实施例,另外,这些外围电路与功率驱动管M1的连接方式也不同于第一实施例,电感L1、输出电容C1、续流二极管D1被整体转移至采样电阻Rcs的一端。
具体而言,续流二极管D1的阳极接地;采样电阻Rcs的第一端连接续流二极管D1的阴极,第二端连接至浮地;电感L1的第一端连接采样电阻Rcs的第二端;输出电容C1的第一端连接电感L1的第二端,第二端连接续流二极管D1的阳极并接地;功率驱动管M1的漏极连接输入电压接入端Vin,其源极连接采样电阻Rcs的第一端以及续流二极管D1的阴极。
第二实施例的LED驱动电路的工作原理与第一实施例类似,关于第二实施例的LED驱动电路的更详细信息请参见第一实施例,这里不再赘述。
第三实施例
参考图9,第三实施例的LED驱动电路为另一种浮地结构,包括:续流二极管D1、输出电容C1、电感L1、采样电阻Rcs、供电电容C2以及开关电源控制器500。开关电源控制器500包括功率驱动管M1、栅极过零检测电路501、比较器电路503、逻辑和驱动电路502、RS触发器504以及高压启动供电电路505。
第三实施例中,开关电源控制器500的内部结构与第一实施例相同,区别主要在于开关电源控制器500的地为浮地,与输入电压的地并不相同。具体而言,高压启动供电电路505经由供电电容C2连接至浮地,功率驱动管M1的源极连接至浮地。
第三实施例中开关电源控制器500以外的外围电路连接方式不同于第一实施例,另外,这些外围电路与功率驱动管M1、比较器电路503的连接方式也不同于第一实施例,电感L1、输出电容C1、续流二极管D1被整体转移至采样电阻Rcs的一端。
具体而言,续流二极管D1的阴极连接至浮地,续流二极管D1的阳极接地;采样电阻Rcs的第一端连接续流二极管D1的阴极,第二端连接至比较器电路503;电感L1的第一端连接采样电阻Rcs的第二端;输出电容C1的第一端连接电感L1的第二端,第二端连接续流二极管D1的阳极并接地;功率驱动管M1的漏极连接输入电压接入端Vin,其源极连接至浮地。
第三实施例的LED驱动电路的工作原理与第一实施例类似,关于第三实施例的LED驱动电路的更详细信息请参见第一实施例,这里不再赘述。
第四实施例
参考图10,第四实施例的LED驱动电路包括:续流二极管D1、输出电容C1、电感L1、采样电阻Rcs、供电电容C2以及开关电源控制器700。开关电源控制器700包括功率驱动管M1、栅极过零检测电路701、比较器电路703、逻辑和驱动电路702、RS触发器704以及高压启动供电电路705。
第四实施例中,开关电源控制器700的内部结构与第一实施例基本相同,区别主要在于比较器电路703的连接方式不同。具体而言,比较器电路703的第一输入端连接高压启动供电电路705的第二端,比较器电路703的第二输入端接收预设的参考电压Vr1,比较器电路703的输出端输出关断信号至RS触发器704的复位输入端。
第四实施例中开关电源控制器700以外的外围电路连接方式与第一实施例基本相同。
第四实施例的LED驱动电路的工作原理与第一实施例类似,关于第四实施例的LED驱动电路的更详细信息请参见第一实施例,这里不再赘述。
由上,本发明的LED驱动电路中,驱动信号直接驱动功率驱动管,电路通过检测电感电流过零时功率驱动管的栅极流入电流来实现电感电流的过零检测,能够在电感电流临界导通模式的开关电源结构得到很好的应用。
本发明的LED驱动电路线路简单、实现方便,省去了传统源极驱动结构需要的驱动控制开关,极大地节省了电路成本。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,只是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单的修改、等同的变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (49)
1.一种LED驱动电路的开关电源控制器,其特征在于,包括:
功率驱动管,所述LED驱动电路中的电感经由所述功率驱动管形成电流通路;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通;
所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设值比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
2.根据权利要求1所述的开关电源控制器,其特征在于,还包括:
比较器电路,采样得到采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号,所述采样电压对应于所述电感电流;
所述驱动电路还根据所述关断信号产生所述驱动信号,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
3.根据权利要求1所述的开关电源控制器,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
4.根据权利要求1所述的开关电源控制器,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
5.根据权利要求3或4所述的开关电源控制器,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述预设值,所述预设值为第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
6.根据权利要求5所述的开关电源控制器,其特征在于,随着所述功率驱动管的漏极谐振的产生,所述功率驱动管的漏极电压逐渐下降,通过所述功率驱动管的栅漏寄生电容流入所述栅极的栅极流入电流逐渐增大,所述功率驱动管的和地之间的负电压差逐渐增大,使得所述比较电压逐渐下降,当所述比较电压小于所述第二参考电压时,所述比较器的输出端信号翻转以形成所述过零检测信号。
7.根据权利要求1所述的开关电源控制器,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
8.根据权利要求1所述的开关电源控制器,其特征在于,还包括:
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地。
9.根据权利要求8所述的开关电源控制器,其特征在于,还包括:
比较器电路,其第一输入端连接所述高压启动供电电路的第二端,其第二输入端接收预设的第一参考电压,其输出端输出关断信号;
所述驱动电路还根据所述关断信号产生所述驱动信号,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断。
10.根据权利要求2或9所述的开关电源控制器,其特征在于,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
11.根据权利要求10所述的开关电源控制器,其特征在于,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
12.根据权利要求11所述的开关电源控制器,其特征在于,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
13.一种LED驱动电路,其特征在于,包括权利要求1至12中任一项所述的开关电源控制器。
14.一种LED驱动电路,其特征在于,包括:
续流二极管,其阴极连接输入电压接入端;
输出电容,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述续流二极管的阳极,其第二端连接所述输出电容的第二端;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接所述电感的第一端,其源极经由采样电阻接地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断;
所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设值比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
15.根据权利要求14所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
16.根据权利要求14所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
17.根据权利要求15或16所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述预设值,所述预设值为第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
18.根据权利要求14所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
19.根据权利要求17所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
20.根据权利要求19所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
21.根据权利要求20所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
22.根据权利要求21所述的LED驱动电路,其特征在于,所述功率驱动管导通时,所述输入电压接入端经所述输出电容、电感、功率驱动管以及采样电阻形成电流通路,流经所述电感的电感电流增加,所述电感存储能量,所述采样电阻两端的采样电压上升;当所述采样电压达到所述第一参考电压时,所述比较器电路输出关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断,所述电感电流经所述续流二极管续流,流经所述电感的电感电流逐渐减小,所述电感释放能量至所述输出电容和输出端;当所述电感电流降为零时,所述功率驱动管的漏极产生谐振,电流从地经由所述第五MOS管、电阻、所述功率驱动管的栅漏寄生电容流入所述功率驱动管的漏极,使得所述功率驱动管的栅极与地之间产生负的栅极电压;随着所述功率驱动管的漏极谐振的产生,所述功率驱动管的漏极电压逐渐下降,流经所述功率驱动管的栅漏寄生电容的电流逐渐增大,所述栅极电压逐渐增大,使得所述比较电压逐渐下降,当所述比较电压小于所述第二参考电压时,所述比较器的输出端信号翻转以形成所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通。
23.根据权利要求14所述的LED驱动电路,其特征在于,所述开关电源控制器还包括:
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地。
24.一种LED驱动电路,其特征在于,包括:
续流二极管,其阳极接地;
采样电阻,其第一端连接所述续流二极管的阴极,其第二端连接至浮地;
电感,其第一端连接所述采样电阻的第二端;
输出电容,其第一端连接所述电感的第二端,其第二端连接所述续流二极管的阳极并接地;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接输入电压接入端,其源极连接所述采样电阻的第一端以及所述续流二极管的阴极;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与预设的第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断;
所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设值比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
25.根据权利要求24所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
26.根据权利要求24所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
27.根据权利要求25或26所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述预设值,所述预设值为第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
28.根据权利要求24所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
29.根据权利要求24所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
30.根据权利要求29所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
31.根据权利要求30所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
32.根据权利要求24所述的LED驱动电路,其特征在于,所述开关电源控制器还包括:
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容连接至浮地。
33.一种LED驱动电路,其特征在于,包括:
续流二极管,其阳极接地,其阴极连接至浮地;
采样电阻,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述采样电阻的第二端;
输出电容,其第一端连接所述电感的第二端,其第二端连接所述续流二极管的阳极并接地;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接输入电压接入端,其源极连接至浮地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
比较器电路,其第一输入端连接所述采样电阻的第二端,其第二输入端接收预设的第一参考电压,所述比较器电路采样得到所述采样电阻两端的采样电压并将其与所述第一参考电压比较,响应于所述采样电压超过所述第一参考电压,所述比较器电路输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断;
所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设值比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
34.根据权利要求33所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
35.根据权利要求33所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
36.根据权利要求34或35所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述预设值,所述预设值包括第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
37.根据权利要求33所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
38.根据权利要求33所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
39.根据权利要求38所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
40.根据权利要求39所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
41.根据权利要求33所述的LED驱动电路,其特征在于,所述开关电源控制器还包括:
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容连接至浮地。
42.一种LED驱动电路,其特征在于,包括:
续流二极管,其阴极连接输入电压接入端;
输出电容,其第一端连接所述续流二极管的阴极;
电感,其第一端连接所述续流二极管的阳极,其第二端连接所述输出电容的第二端;
开关电源控制器,所述开关电源控制器包括:
功率驱动管,其漏极连接所述电感的第一端,其源极经由采样电阻接地;
栅极过零检测电路,其输入端连接所述功率驱动管的栅极,通过检测所述功率驱动管的栅极流入电流以实现流经所述电感的电感电流的过零检测,响应于所述电感电流过零,所述栅极过零检测电路输出过零检测信号;
高压启动供电电路,其第一端连接所述功率驱动管的漏极,其第二端经由供电电容接地;
比较器电路,其第一输入端连接所述高压启动供电电路的第二端,其第二输入端接收预设的参考电压,其输出端输出关断信号;
驱动电路,根据所述过零检测信号和关断信号产生驱动信号,所述驱动信号传输至所述功率驱动管的栅极,响应于所述过零检测信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管导通,响应于所述关断信号,所述驱动信号控制所述功率驱动管关断;
所述栅极过零检测电路包括:
电流镜比较器,根据所述栅极流入电流产生比较电压;
过零检测信号生成电路,将所述比较电压与预设值比较,并根据比较结果生成所述过零检测信号。
43.根据权利要求42所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一三极管,其集电极连接所述第一电流源的第二端,其发射极连接所述功率驱动管的栅极,所述第一三极管的集电极输出所述比较电压;
第二三极管,其集电极连接所述第二电流源的第二端,其基极连接所述第二三极管的集电极以及所述第一三极管的基极,其发射极接地。
44.根据权利要求42所述的LED驱动电路,其特征在于,所述电流镜比较器包括:
第一电流源,其第一端连接电源;
第二电流源,其第一端连接电源;
第一MOS管,其源极连接所述第一电流源的第二端,其栅极连接所述功率驱动管的栅极,其漏极接地,所述第一MOS管的源极输出所述比较电压;
第二MOS管,其源极连接所述第二电流源的第二端,其栅极连接所述第二MOS管的漏极并接地。
45.根据权利要求43或44所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
比较器,其第一输入端接收所述比较电压,其第二输入端接收所述预设值,所述预设值为第二参考电压;
或非门,其第一输入端连接所述比较器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
46.根据权利要求42所述的LED驱动电路,其特征在于,所述过零检测信号生成电路包括:
第三MOS管,其源极连接电源,其栅极接收所述比较电压;
第三电流源,其第一端连接所述第三MOS管的漏极,其第二端接地;
施密特触发器,其输入端连接所述第三MOS管的漏极;
或非门,其第一输入端连接所述施密特触发器的输出端,其第二输入端接收所述驱动信号,其输出端输出所述过零检测信号。
47.根据权利要求42所述的LED驱动电路,其特征在于,所述驱动电路包括:
RS触发器,其置位输入端接收所述过零检测信号,其复位输入端接收所述关断信号;
逻辑和驱动电路,其输入端连接所述RS触发器的输出端,其输出端输出所述驱动信号。
48.根据权利要求47所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路包括:
第四MOS管,其源极连接电源,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极输出所述驱动信号;
第五MOS管,其源极接地,其栅极连接所述RS触发器的输出端,其漏极经由电阻连接所述第四MOS管的漏极。
49.根据权利要求48所述的LED驱动电路,其特征在于,所述逻辑和驱动电路还包括:
第六MOS管,其源极接地,其栅极接收延迟信号,其漏极连接所述第四MOS管的漏极,所述延迟信号由所述RS触发器的输出端信号延迟预设时间得到。
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