CN204887554U - 带有失调补偿的led驱动模块、驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有失调补偿的LED驱动模块、驱动电路及工作方法，本LED驱动模块包括：功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制，LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；控制单元适于当分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值，则关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值，则打开功率开关管；控制单元内还设有失调偏置电路，该失调偏置电路产生失调电压，以修正下限值。本实用新型通过LED驱动模块的分时复用端实现了对功率开关管的分时控制，使LED驱动模块更加简洁；并且通过失调电压以修正下限值，以使ZCD电平的变化与功率开关管实现同步，提高LED驱动模块的开关速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED驱动电源领域，尤其涉及一种带有失调补偿的LED驱动模块、驱动电路及工作方法。
背景技术
随着LED技术的发展，LED灯由于其具有环保节能，耗电量小，使用寿命长等优点，在低亮度照明甚至日常生活中得到越来越广泛的应用，LED等需要工作在低压直流状态，在采用市电供电时，必须整流成直流电，然后通过开关式稳压电源提供LED工作电流、电压。
所述LED驱动模块中带有运算放大器，且由于运算放大器的压摆率有限，限制了其相应速度，继而造成失调限制了LED的开关速度。
因此，如何克服这一技术问题，提高LED驱动模块的开关速度，是本领域的技术难题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种LED驱动模块及其工作方法，以解决了LED驱动模块容易失调，以限制LED的开关速度的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LED驱动模块，包括：功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制其导通或截止，所述LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值，则所述控制单元适于关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值，则所述控制单元适于打开功率开关管；所述控制单元内还设有失调偏置电路，该失调偏置电路产生失调电压，以修正所述下限值。
进一步，所述控制单元包括：适于接入所述上限值的第一比较器、适于接入所述下限值的第二比较器；以及与所述第一、第二比较器输出端相连的RS触发器，该RS触发器的输出端与功率开关管的控制端相连；所述第一、第二比较器的另一输入端分别与功率开关管的输出端相连，且作为所述CS/ZCD端；若CS电平大于所述上限值，则第一比较器通过RS触发器关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于所述下限值，则第二比较器通过RS触发器打开功率开关管。
进一步，所述功率开关管的输出端与所述第一比较器的同相端、第二比较器的反相端相连；且所述第一比较器的反相端接入上限值，所述第二比较器的同相端接入下限值；以及所述第一比较器的输出端与RS触发器的R端相连，所述第二比较器的输出端与RS触发器的S端相连；所述RS触发器的Q端与所述功率开关管的控制端相连。
进一步，所述LED驱动模块还适于根据从取样电路获得反馈电压产生失调电压，以修正所述下限值；即所述控制单元还包括：适于接入反馈电压的控制器，且该控制器适于根据反馈电压控制失调偏置电路输出所述失调电压；所述失调偏置电路包括：由所述控制器控制的基准电压源，该基准电压源的输出端与第二比较器的同相端相连。
又一方面，本实用新型还提供了一种LED驱动模块的工作方法，所述LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；所述工作方法，即当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值，则关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值，则打开功率开关管；以及通过失调电压修正所述下限值。
第三方面，本实用新型还提供了一种应用所述LED驱动模块的驱动电路及其工作方法，以实现在实现LED驱动电路功能的基础上，简化驱动电路结构，降低成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用所述LED驱动模块的驱动电路，包括：储能单元，该储能单元由电阻Rcs、储能电感、输出电容和续流二极管依次连接，且构成一回路，以及所述CS/ZCD端与电阻Rcs的一端相连以采集CS电平或ZCD电平，且所述电阻Rcs的另一端接地；所述储能单元的输出端连接一取样电路，该取样电路适于将反馈电压接入至LED驱动模块，以修正所述下限值。
第四方面，本实用新型还提供了一种LED驱动电路的工作方法，所述LED驱动电路包括储能单元和如权利要求1-3任一所述的LED驱动模块；所述CS/ZCD端通过储能单元内的电阻Rcs采集CS电平或ZCD电平；且当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于所述上限值，则关闭功率开关管，使储能单元中的储能电感对电容释放能量；或作为ZCD端时，若ZCD电平低于所述下限值，则打开功率开关管，使储能单元中的储能电感存储能量；以及所述LED驱动模块适于根据反馈电压输出失调电压，以修正所述下限值。
进一步，所述LED驱动模块还适于根据从取样电路获得反馈电压产生失调电压，以修正所述下限值；即所述控制单元还包括：适于接入反馈电压的控制器，且该控制器适于根据反馈电压控制失调偏置电路输出所述失调电压；所述失调偏置电路包括：由所述控制器控制的基准电压源，该基准电压源的输出端与第二比较器的同相端相连。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的LED驱动模块及其工作方法，以及应用所述LED驱动模块的驱动电路及其工作方法，通过LED驱动模块的分时复用端实现了对功率开关管的分时控制，使LED驱动模块更加简洁，并且使构成的驱动电路更加优化，有效的降低了电路成本；并且通过失调电压以修正所述下限值，以使ZCD电平的变化与功率开关管实现同步，提高LED驱动模块的开关速度，改善了LED驱动模块的工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1示出了本实用新型的LED驱动模块及其驱动电路的原理图一。
图2示出了本实用新型的LED驱动模块及其驱动电路的原理图二。
图3示出了本实用新型的LED驱动模块的原理图一。
图4示出了本实用新型的LED驱动模块的原理图二。
图中，上限值Uref1、下限值Uref2、第一比较器A1、第二比较器A2、RS触发器A3。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例1
如图1至图4所示，本实用新型的一种LED驱动模块，包括：功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制其导通或截止，所述LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值Uref1，则所述控制单元适于关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值Uref2，则所述控制单元适于打开功率开关管；以及所述控制单元内还设有失调偏置电路，该失调偏置电路产生失调电压，以修正所述下限值。其中所述失调偏置电路中设有固定输出的基准电压源，可以根据经验值调制基准电压源的输出电压源，即失调电压，以实现本实用新型的目的。
通过修正下限值能有效的修正功率开关管的导通电压，以使ZCD电平的变化与功率开关管实现同步，提高LED驱动模块的开关速度，改善了LED驱动模块的工作效率。
进一步，所述控制单元包括：适于接入所述上限值Uref1的第一比较器A1、适于接入所述下限值Uref2的第二比较器A2；以及与所述第一、第二比较器A2输出端相连的RS触发器A3，该RS触发器A3的输出端与功率开关管的控制端相连；所述第一、第二比较器A2的另一输入端分别与功率开关管的输出端相连，且作为所述CS/ZCD端；若CS电平大于所述上限值Uref1，则第一比较器A1通过RS触发器A3关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于所述下限值Uref2，则第二比较器A2通过RS触发器A3打开功率开关管。
所述功率开关管的输出端与所述第一比较器A1的同相端、第二比较器A2的反相端相连；且所述第一比较器A1的反相端接入上限值Uref1，所述第二比较器A2的同相端接入下限值Uref2；以及所述第一比较器A1的输出端与RS触发器A3的R端相连，所述第二比较器A2的输出端与RS触发器A3的S端相连；所述RS触发器A3的Q端与所述功率开关管的控制端相连。
为了进一步说明功能，本实施例还提供所述控制单元的真值表如下：
| RS触发器A3 | Uo＞Uref1 | Uref2＜Uo＜Uref1 | Uo＜Uref2 | Uref2＜Uo＜Uref1 |
| R（UA1） | 1 | 0 | 0 | 0 |
| S（UA2） | 0 | 0 | 1 | 0 |
| Q | 0（功率开关管关闭） | 0（保持） | 1（功率开关管打开） | 1（保持） |
表中，CS电平和ZCD电平采集的是功率开关管的输出电压Uo。
根据所述真值表所示，本控制单元实现了当Uo＞Uref1时，关闭功率开关管，使Uo下降，且在Uo下降的同时，保持功率开关管处于关闭状态，当Uo＜Uref2时，打开功率开关管，使Uo上升，且在上升的同时，保持率开关管处于打开状态，等待当Uo＞Uref1时，再次关闭功率开关管，以构成以周期变化。
作为本实施例的一种可选的实施方式，所述LED驱动模块还适于根据从取样电路获得反馈电压产生失调电压，以修正所述下限值；该实施方式实现了根据储能单元的输出电压（LED驱动电路的输出电压）控制失调电压，以达到自动修正下限值的目的，使功率开关管动态调整，获得最优输出功率。具体的实施方式，即所述控制单元还包括：适于接入反馈电压的控制器，且该控制器适于根据反馈电压控制失调偏置电路输出所述失调电压；所述失调偏置电路包括：由所述控制器控制的基准电压源，该基准电压源的输出端与第二比较器的同相端相连。
具体的，所述取样电路适于采集储能单元的输出电压，以生成所述反馈电压接入至LED驱动模块中。
通过控制器可以有效的调节基准电压源的输出电压，该基准电压的控制端与控制器相连，该控制器适于产生PWM信号以实现控制基准电压源输出的目的。
进一步，可选的，所述失调电压可以输出正电压或输出负电压以达到增大下限值Uref2或减小下限值Uref2的目的。具体的，为了实现输出正电压或输出负电压，所述基准电压源包含了正、负电压输出端，且该正、负电压输出端与所述第二比较器的同相端相连，以及通过所述控制器实现正、负电压的切换，以及电压大小的控制。
进一步，所述基准电压源可以通过分压电阻与第二比较器的同相端相连。
实施例2
在实施例1基础上，本实用新型还提供了一种LED驱动模块的工作方法，所述LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；所述工作方法，即当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值Uref1，则关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值Uref2，则打开功率开关管；以及通过失调电压修正所述下限值。
实施例3
在实施例1上，本实用新型还提供了一种LED驱动模块的驱动电路，包括：储能单元，该储能单元由电阻Rcs、储能电感、输出电容和续流二极管依次连接，且构成一回路，以及所述CS/ZCD端与电阻Rcs的一端相连以采集CS电平或ZCD电平，且所述电阻Rcs的另一端接地；所述储能单元的输出端连接一取样电路，该取样电路适于将反馈电压接入至LED驱动模块，以修正所述下限值。
实施例4
在上述实施例基础上，本实用新型还提供了一种LED驱动电路的工作方法，所述LED驱动电路包括储能单元和LED驱动模块；所述CS/ZCD端通过储能单元内的电阻Rcs采集CS电平或ZCD电平；且当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于所述上限值Uref1，则关闭功率开关管，使储能单元中的储能电感对电容释放能量；或作为ZCD端时，若ZCD电平低于所述下限值Uref2，则打开功率开关管，使储能单元中的储能电感存储能量；以及所述LED驱动模块适于根据反馈电压输出失调电压，以修正所述下限值。
优选的，所述LED驱动模块还适于根据从取样电路获得反馈电压产生失调电压，以修正所述下限值；即所述控制单元还包括：适于接入反馈电压的控制器，且该控制器适于根据反馈电压控制失调偏置电路输出所述失调电压；所述失调偏置电路包括：由所述控制器控制的基准电压源，该基准电压源的输出端与第二比较器的同相端相连。
实施例2至实施例4的具体工作过程，可以参见实施例1的相关描述，这里不再重复。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种LED驱动模块，其特征在于，包括：功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制其导通或截止，所述LED驱动模块设有分时复用端，即CS/ZCD端；当所述分时复用端作为CS端时，若CS电平大于一设定上限值，则所述控制单元适于关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于一设定下限值，则所述控制单元适于打开功率开关管；以及所述控制单元内还设有失调偏置电路，该失调偏置电路产生失调电压，以修正所述下限值。
2.如权利要求1所述的LED驱动模块，其特征在于，所述控制单元包括：适于接入所述上限值的第一比较器、适于接入所述下限值的第二比较器；以及与所述第一、第二比较器输出端相连的RS触发器，该RS触发器的输出端与功率开关管的控制端相连；所述第一、第二比较器的另一输入端分别与功率开关管的输出端相连，且作为所述CS/ZCD端；若CS电平大于所述上限值，则第一比较器通过RS触发器关闭功率开关管，或作为ZCD端时，若ZCD电平低于所述下限值，则第二比较器通过RS触发器打开功率开关管。
3.如权利要求2所述的LED驱动模块，其特征在于，所述功率开关管的输出端与所述第一比较器的同相端、第二比较器的反相端相连；且所述第一比较器的反相端接入上限值，所述第二比较器的同相端接入下限值；以及所述第一比较器的输出端与RS触发器的R端相连，所述第二比较器的输出端与RS触发器的S端相连；所述RS触发器的Q端与所述功率开关管的控制端相连。
4.如权利要求3所述的LED驱动模块，其特征在于，所述LED驱动模块还适于根据从取样电路获得反馈电压产生失调电压，以修正所述下限值；即所述控制单元还包括：适于接入反馈电压的控制器，且该控制器适于根据反馈电压控制失调偏置电路输出所述失调电压；所述失调偏置电路包括：由所述控制器控制的基准电压源，该基准电压源的输出端与第二比较器的同相端相连。
5.一种应用如权利要求1-4任一所述的LED驱动模块的驱动电路，其特征在于，包括：储能单元，该储能单元由电阻Rcs、储能电感、输出电容和续流二极管依次连接，且构成一回路，以及所述CS/ZCD端与电阻Rcs的一端相连以采集CS电平或ZCD电平，且所述电阻Rcs的另一端接地；所述储能单元的输出端连接一取样电路，该取样电路适于将反馈电压接入至LED驱动模块。
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