[发明专利]一种恒流LED驱动电路、LED驱动装置及其控制方法

权利要求书

1.恒流LED驱动电路，其特征在于包括：

选择器，所述选择器通过电压采样端输入采样电压VCS和基准电压VREF，所述采样电压VCS通过功率管的栅极控制信号GATE控制，基准电压VREF通过功率管的栅极控制信号的反向信号GATE_N控制，当功率管的栅极控制信号GATE有效时，选择器的输出信号VSN为采样电压VCS，当功率管关断时，选择器的输出信号VSN为基准电压VREF；

误差放大器，所述的误差放大器对选择器的输出信号VSN与基准电压VREF进行误差放大，使得选择器的输出信号VSN的平均值等于基准电压VREF，进而使得，当功率管的栅极控制信号GATE有效时，采样电压VCS的平均值等于基准电压VREF，误差放大器311的输出提供给比较器；

滤波电容，所述滤波电容连接在误差放大器的输出端与地之间，对误差放大器的输出进行滤波；

振荡器，所述振荡器产生一振荡信号CLK输出给触发器302的一个输入端，产生一斜波电压输出给斜率补偿模块；

斜率补偿模块，所述斜率补偿模块根据振荡器输出的斜波电压对第一电阻上的采样电压VCS进行斜率补偿后输入到比较器；

比较器，所述比较器将斜率补偿模块的输出与所述误差放大器输出进行比较，比较器的输出提供给触发器的另一个输入端；

触发器，所述触发器在振荡器输出的振荡信号CLK和比较器输出的触发控制下，输出触发信号；

驱动器，所述驱动器对触发信号进行信号驱动增强后，产生功率管的栅极控制信号并通过LED驱动电路的栅端输出。

2.恒流LED驱动装置，其特征在于包括：

选择器，所述选择器通过电压采样端输入第一电阻采样电压VCS和基准电压VREF，所述采样电压VCS通过功率管的栅极控制信号GATE控制，基准电压VREF通过功率管的栅极控制信号的反向信号GATE_N控制，当功率管的栅极控制信号GATE有效时，选择器的输出信号VSN为采样电压VCS，当功率管关断时，选择器的输出信号VSN为基准电压VREF；

误差放大器，所述的误差放大器对选择器的输出信号VSN与基准电压VREF进行误差放大，使得选择器的输出信号VSN的平均值等于基准电压VREF，进而使得，当功率管的栅极控制信号GATE有效时，采样电压VCS的平均值等于基准电压VREF，误差放大器311的输出提供给比较器；

滤波电容，所述滤波电容连接在误差放大器的输出端与地之间，对误差放大器的输出进行滤波；

振荡器，所述振荡器产生一振荡信号CLK输出给触发器302的一个输入端，产生一斜波电压输出给斜率补偿模块；

斜率补偿模块，所述斜率补偿模块根据振荡器输出的斜波电压对第一电阻上的采样电压VCS进行斜率补偿后输入到比较器；

比较器，所述比较器将斜率补偿模块的输出与所述误差放大器输出进行比较，比较器的输出提供给触发器的另一个输入端；

触发器，所述触发器在振荡器输出的振荡信号CLK和比较器输出的触发控制下，输出触发信号；

驱动器，所述驱动器对触发信号进行信号驱动增强后，产生功率管的栅极控制信号；

NMOS功率管，NMOS功率管的栅极接收所述栅极控制信号，所述NMOS功率管305的源端经过第一电阻连接接地端GND，NMOS功率管的漏极连接第一电感的一端，并且与第一二极管的正端相连；

第一电感、第一二极管及LED负载，所述的第一电感的另一端与LED负载的负端相连，所述的LED负载的正端与所述的第一二极管的负端相连，并且输入直流输入电压VIN。

3.如权利要求1所述恒流LED驱动装置的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)LED驱动装置稳定后，振荡器输出的振荡信号CLK为高电平脉冲；

(2)触发器输出的触发信号为高电平，触发信号经驱动电路驱动增强后，使NMOS功率管开通；

(3)直流输入电压VIN通过LED负载、第一电感、NMOS功率管、第一电阻到地产生通路，电感上的电流增加，同时第一电阻采样NMOS功率管上流过的电流并转换为采样电压VCS；

(4)第一电阻上的采样电压VCS与振荡器输出的斜坡信号经斜率补偿模块进行叠加；

(5)斜率补偿模块的输出与误差放大器的输出信号进行比较；

(6)所述的误差放大器将对选择器的输出电压VSN的值与基准电压VREF进行误差放大，使得选择器的输出电压VSN的平均值等于基准电压VREF；

(7)NMOS功率管导通期间，电感上的电流持续增大，直到斜率补偿模块的输出电压VS1达到误差放大器的输出ERR_OUT，比较器输出高电平脉冲COMP_OUT，触发器输出低电平脉冲，触发器的输出经驱动电路，使NMOS功率管截止；

(8)直流输入电压VIN通过LED负载、第一电感、肖特基二极管及直流输入电压VIN产生通路，电感电流下降，当NMOS功率管关断时，选择器的输出电压信号VSN等于基准电压VREF；

(9)等待在下一个振荡CLK信号到来，在下个周期重复步骤(1)～(8)。