CN112235909B - 一种led驱动芯片的充放电方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动芯片的充放电方法及电路，当母线电压小于参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态；其中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值，从而避免了LED驱动芯片com端变为地电压，提高了LED控制的可靠性，并降低了成本。

Description

一种LED驱动芯片的充放电方法及电路

技术领域

本发明涉及开关电源领域，尤涉及一种LED驱动芯片的充放电方法及电路。

背景技术

如图1所示，分段式调光LED是通过控制点亮的LED数量进行调光的，把LED分成几组，每次点亮一组或多组来调光。上述LED工作过程中，每个周期开始和结束，当母线电压Vac小于Vdd的建立电压，Vdd电压都会掉电到地电压，同时com电压也会在每一个周期放电到地电压，这样就会导致灯珠亮灭闪烁，从而影响到LED的正常使用。

现有技术中，在LED驱动芯片的Vdd端外接一个大电容，将供电电压Vdd稳定在一定范围内，即供电电压Vdd不会出现地电压，从而确保com电压不会在每个周期放电到地电压，然而，在Vdd端外接电容的方式也相应提高了成本。

发明内容

本发明提供一种LED驱动芯片的充放电方法，用以解决现有技术中无法在不提高成本的基础上提高LED控制的可靠性的技术问题，该方法应用包括com电容的LED驱动芯片中，所述LED驱动芯片还包括使所述com电容放电的放电单元和使所述com电容充电的充电单元，该方法包括：

当母线电压小于参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态；

其中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值。

在本申请一些实施例中，所述方法还包括：

当所述母线电压不小于所述参考电压时，控制所述com电容进入预设放电工作模式，所述预设放电工作模式包括所述放电单元在导通状态且所述充电单元在截止状态。

在本申请一些实施例中，所述放电单元还包括开关管，所述放电单元是基于将所述开关管的控制信号的电压降至地电压进入截止状态的。

相应的，本发明还提出了一种LED驱动芯片的充放电电路，应用于包括com电容的LED驱动芯片中，所述充放电电路还包括：

比较单元，用于将母线电压和参考电压进行比较；

充电单元，用于在所述母线电压小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出充电电流至所述com电容，其中，当所述供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值；

放电单元，用于在所述母线电压不小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出的控制信号导通，并使所述com电容进行放电。

在本申请一些实施例中，所述充电单元包括二极管，所述二极管的输入端与所述比较单元的第一输出端连接，所述二极管的输出端与所述com电容连接。

在本申请一些实施例中，所述放电单元包括开关管，其中，

所述开关管的控制端与所述比较单元的第二输出端连接，所述开关管的第一输出端连接所述二极管的输入端，所述开关管的第二输出端连接所述二极管的输出端。

在本申请一些实施例中，所述充电单元通过以下任一或其任意组合与所述com电容连接：

二级管、三极管以及其他可实现单向导通的器件或电路。

在本申请一些实施例中，

当所述母线电压小于所述参考电压时，所述充电单元导通且所述放电单元截止；

当所述母线电压不小于所述参考电压时，所述充电单元截止且所述放电单元导通。

与现有技术相比，在包括com电容、放电单元和充电单元的LED驱动芯片中，当母线电压小于参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态；其中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值，从而避免了LED驱动芯片com端变为地电压，提高了LED控制的可靠性，并降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术中分段式调光LED驱动芯片应用示意图；

图2示出了本发明实施例中一种LED驱动芯片的充放电方法的流程示意图；

图3示出了本发明实施例中一种LED驱动芯片的充放电电路的结构示意图；

图4示出了本发明另一实施例中一种LED驱动芯片的充放电电路结构示意图；

图5示出了本发明又一实施例中一种LED驱动芯片的充放电电路结构示意图；

图6示出了本发明另一实施例中一种LED驱动芯片的充放电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供一种LED驱动芯片的充放电方法，应用包括com电容的LED驱动芯片中，所述LED驱动芯片还包括使所述com电容放电的放电单元和使所述com电容充电的充电单元，如图2所示，该方法包括：

S201，当母线电压小于参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态。

本实施例中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值。

母线电压为LED负载的母线电压，参考电压是预设先设定的，当母线电压小于参考电压，对com电容充电，控制所述com电容进入预设充电工作模式，预设充电工作模式包括放电单元在截止状态且充电单元在导通状态。

com电压变化与LED驱动芯片的供电电压Vdd变化趋势相同，当供电电压Vdd为地电压时，com电压也将为地电压，为了解决上述问题，本实施例在所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值，避免了com电压跟随供电电压降低至地电压。

为了保证LED驱动芯片的可靠性，在本申请优选的实施例中，所述方法还包括：

当所述母线电压不小于所述参考电压时，控制所述com电容进入预设放电工作模式，所述预设放电工作模式包括所述放电单元在导通状态且所述充电单元在截止状态。

本实施例中，当检测到母线电压大于参考电压时，使com电容进行放电，使所述放电单元导通并使所述充电单元截止，也即控制所述com电容进入预设放电工作模式，使com电容的电荷泄放。

本领域技术人员可根据实际需要灵活设定放电电流大小以及放电时间，这并不影响本申请的保护范围。

为了提高放电单元的可靠性，在本申请优选的实施例中，所述放电单元还包括开关管，所述放电单元是基于将所述开关管的控制信号的电压降至地电压进入截止状态的。

本实施例中，在放电单元中设置开关管，开关管接收LED驱动芯输出的控制信号，当所述母线电压不小于所述参考电压时，通过将开关管的控制信号的电压降至地电压，使放电单元进入截止状态，从而可靠的断开放电回路，防止在LED驱动芯片没电时com放电，可选的，可在开关管的控制端连接泄放电阻，基于泄放电阻接地使所述控制信号的电压降至地电压。

通过应用上述技术方案，在包括com电容、放电单元和充电单元的LED驱动芯片中，当母线电压小于参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态；其中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值，从而避免了LED驱动芯片com端变为地电压，提高了LED控制的可靠性，并降低了成本。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。

如图6所示，本申请实施例提供了一种LED驱动芯片的充放电方法，首先感测母线电压与参考电压进行比较，确定比较结果，分为以下两种情况：

当检测的所述母线电压小于参考电压时com电容充电，当LED驱动芯片的供电电压为地电压时com电容电压保持定值，当供电电压为非地电压后，com电容继续充电，其中，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值。

当检测的所述母线电压不小于参考电压时，com电容放电。

与本申请实施例中一种LED驱动芯片的充放电方法相对应，本申请实施例还提出了一种LED驱动芯片的充放电电路，应用于包括com电容的LED驱动芯片中，如图3所示，所述充放电电路还包括：

比较单元，用于将母线电压Vs和参考电压Vref进行比较，在本申请具体的应用场景中，比较单元可以为图2的第一比较器和第二比较器；比较单元还可以为图4中的第一比较器，比较单元还可以为图5中的比较器。

充电单元，用于在所述母线电压Vs小于所述参考电压Vref时，基于所述LED驱动芯片的供电电压Vdd输出充电电流至所述com电容，其中，当所述供电电压Vdd为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压Vdd转为地电压前的电压值；

放电单元，用于在所述母线电压不小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出的控制信号导通，并使所述com电容进行放电。

可选的，如图3所示，比较单元包括第一比较器和第二比较器，充电单元的输入端与第一比较器的输出端连接，充电单元的输出端与com电容连接，放电单元的输入端与第二比较器连接，放电单元的输出端分别与第一比较器输出端和com电容连接。

当检测到母线电压Vs小于参考电压Vref时，第一比较器根据供电电压Vdd输出充电电流至com电容，同时，第二比较器输出低电平使放电单元截止。在com电容处于充电工作模式下，当供电电压Vdd为地电压时，通过充电单元使com电压保持定值，从而避免com电容为地电压。

当检测到所述母线电压Vs不小于参考电压Vdd时，第二比较器根据供电电压Vdd输出控制信号至放电单元，使放电单元导通，从而实现com电容放电。

在本申请优选的实施例中，当比较单元包括第一比较器和第二比较器时，基于第一比较器调整进入充电单元的充电电流，以在对com电容充电过程中使充电电流不大于预设电流值，从而减小充电电流，降低了功耗。

可选的，如图4所示，比较单元包括第一比较器，该第一比较器的输出端与分别连接放电单元的输入端和充电单元的输入端，充电单元的输出端与com电容连接，放电单元的输出端分别与第一比较器输出端和com电容连接。

当检测到母线电压Vs小于参考电压Vref时，第一比较器根据供电电压Vdd输出充电电流至com电容，同时，第一比较器输出低电平使放电单元截止。在com电容处于充电工作模式下，当供电电压Vdd为地电压时，通过充电单元使com电压保持定值，从而避免com电容为地电压。

当检测到所述母线电压Vs不小于参考电压Vdd时，第一比较器根据供电电压Vdd输出控制信号至放电单元，使放电单元导通，从而实现com电容放电。

可选的，如图5所示，放电单元包括控制开关，比较单元包括比较器，该控制开关的第一端连接充电单元，控制开关的第二端和第三端分别连接该比较器，控制开关的第四端与com电容连接，放电单元的输入端连接供电电压Vdd，比较器的输入端连接母线电压Vs。

该比较器内预设参考电压Vref，当检测到母线电压Vs小于参考电压Vref时，控制开关使充电单元导通并使放电单元截止，根据供电电压Vdd输出充电电流至com电容。在com电容处于充电工作模式下，当供电电压Vdd为地电压时，通过充电单元使com电压保持定值，从而避免com电容为地电压。

当检测到所述母线电压Vs不小于参考电压Vdd时，控制开关使充电单元截止并使放电单元导通，从而实现com电容放电。

为了避免com电容为地电压，在本申请优选的实施例中，如图3和图4所示，所述充电单元包括二极管，所述二极管的输入端与所述比较单元的第一输出端(图3中为第一比较器的输出端，图4中为第一比较器的输出端)连接，所述二极管的输出端与所述com电容连接。

本实施例中，在com充电单元上设计单向导通的二极管，在供电电压Vdd为地电压时，在放电单元截止的情况下，单向导通的充电单元使com电压保持在供电电压Vdd为地电压前的电压值，从而避免了com电压为地电压的情况。

为了实现LED驱动芯片的放电，在本申请优选的实施例中，如图3和图4所示，所述放电单元包括开关管M，所述开关管M包括控制端、第一输出端和第二输出端；

所述开关管M的控制端与所述比较单元的第二输出端(图3中为第二比较器的输出端，图4中为第一比较器的输出端)连接，所述开关管的第一输出端连接所述二极管的输入端，所述开关管的第二输出端连接所述二极管的输出端。

本实施例中，放电单元中的开关管输出端分别与充电单元中的二极管两端连接，从而实现了LED驱动芯片充分放电，确保在com电容充电过程中，尤其是在供电电压Vdd为地电压时，充电单元的单向导通，避免了com电容电压为地电压。

需要说明的是，所述比较单元的第一输出端和第二输出端为不同的输出端(如图3所示)，或为同一输出端(如图4所示)。

为了进一步提高LED驱动芯片的充放电电路的兼容性，在本申请优选的实施例中，所述充电单元通过以下任一或其任意组合与所述com电容连接：

二级管、三极管以及其他可实现单向导通的器件或电路。

为了保证LED驱动芯片的充放电电路的可靠性，在本申请优选的实施例中，当所述母线电压小于所述参考电压时，所述充电单元导通且所述放电单元截止；

当所述母线电压不小于所述参考电压时，所述充电单元截止且所述放电单元导通。

通过应用以上技术方案，所述LED驱动芯片包括com电容，还包括：比较单元，用于将母线电压和参考电压进行比较；充电单元，用于在所述母线电压小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出充电电流至所述com电容，其中，当所述供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值；放电单元，用于在所述母线电压不小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出的控制信号导通，并使所述com电容进行放电，从而避免了LED驱动芯片com端变为地电压，提高了LED控制的可靠性，并降低了成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种LED驱动芯片的充放电方法，应用包括com电容的LED驱动芯片中，其特征在于，所述LED驱动芯片设置有com端口，所述LED驱动芯片还包括使所述com端口的com电容放电的放电单元和使所述com电容充电的充电单元，该方法包括：

获取LED负载的母线电压，并预先设定参考电压，当所述母线电压小于所述参考电压时，控制所述com电容进入预设充电工作模式，所述预设充电工作模式包括所述放电单元在截止状态且所述充电单元在导通状态；

其中，当所述com电容在所述预设充电工作模式且所述LED驱动芯片的供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述母线电压不小于所述参考电压时，控制所述com电容进入预设放电工作模式，所述预设放电工作模式包括所述放电单元在导通状态且所述充电单元在截止状态。

3.如权利要求2的方法，其特征在于，所述放电单元还包括开关管，所述放电单元是基于将所述开关管的控制信号的电压降至地电压进入截止状态的。

4.一种LED驱动芯片的充放电电路，应用于包括com电容的LED驱动芯片中，其特征在于，所述充放电电路还包括：

比较单元，用于将母线电压和参考电压进行比较；

充电单元，用于在所述母线电压小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出充电电流至所述com电容，其中，当所述供电电压为地电压时，所述充电单元单向导通，所述com电容的电压保持定值，所述定值为所述供电电压转为地电压前的电压值；

放电单元，用于在所述母线电压不小于所述参考电压时，基于所述LED驱动芯片的供电电压输出的控制信号导通，并使所述com电容进行放电。

5.如权利要求4所述的充放电电路，其特征在于，所述充电单元包括二极管，所述二极管的输入端与所述比较单元的第一输出端连接，所述二极管的输出端与所述com电容连接。

6.如权利要求5所述的充放电电路，其特征在于，所述放电单元包括开关管，其中，所述开关管的控制端与所述比较单元的第二输出端连接，所述开关管的第一输出端连接所述二极管的输入端，所述开关管的第二输出端连接所述二极管的输出端。

7.如权利要求5所述的充放电电路，其特征在于，所述充电单元通过以下任一或其任意组合与所述com电容连接：

二极管、三极管以及其他可实现单向导通的器件或电路。

8.如权利要求6所述的充放电电路，其特征在于，当所述母线电压小于所述参考电压时，所述充电单元导通且所述放电单元截止；

当所述母线电压不小于所述参考电压时，所述充电单元截止且所述放电单元导通。

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