[发明专利]无需辅助绕组的LED驱动电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管LED领域，特别涉及无需辅助绕组的LED驱动电路。

背景技术

图1是传统的反激LED驱动电路的简化示意图。如图1所示，交流电经过整流桥整流后经电容器C1滤波，产生一直流电源，电阻R1和电容器C2产生一低压直流电使控制芯片启动。变压器有三个绕组，包括一个原边绕组，连接于直流电源和功率开关MOS晶体管M1的漏极之间，一个副边绕组，连接于续流二极管D1和副边输出电容器C3之间，一个辅助绕组，连接于二极管D2与电路地之间。当电路启动后，辅助绕组为控制芯片供电，同时辅助绕组还提供检测输出二极管电流过零和检测输出电压过压的信息。

上述传统的反激LED驱动电路中，存在如下两个缺点：

第一，辅助绕组、整流二极管D2和分压电阻增加系统成本和体积。

第二，供电及驱动电路损耗高，造成系统效率低。功率开关MOS晶体管M1通过栅极来驱动，当M1关闭时，栅极电荷被释放到地，每个周期这些栅极电荷都将损失掉，使驱动芯片需要更大的电流来完成功率开关MOS晶体管M1的驱动，这些电流大部分由辅助绕组提供，造成一定的损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需辅助绕组的LED驱动电路及方法，使得LED驱动电路无需辅助绕组，可简化LED驱动电源设计，缩小LED驱动电源体积，降低LED驱动电源成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无需辅助绕组的LED驱动电路，包括连接于输入直流电压与电路地之间的第一电容器C1，串联连接的第一电阻R1和第二电容器C2、与第二电容器C2并联连接的稳压管ZD1，

所述LED驱动电路还包含：第一电压采样网络202、第二电压采样网络203、电压采样网络比较器201；

所述第一电压采样网络202的输入端连接于功率开关MOS晶体管M1的栅极，输出端连接所述电压采样网络比较器201的第一输入端，用于检测所述功率开关MOS晶体管M1的栅极电压；

所述第二电压采样网络203的输入端连接于功率开关MOS晶体管M1的源极，输出端连接所述电压采样网络比较器201的第二输入端，用于检测所述功率开关MOS晶体管M1的源极电压；

所述电压采样网络比较器201，用于比较第一电压采样网络和第二电压采样网络的输出值，当所述电压采样网络比较器的输出结果发生跳变时，得到续流二极管D1的电流过零时刻。

本发明的实施方式还提供了一种无需辅助绕组的LED驱动方法，包含以下步骤：

检测功率开关MOS晶体管的栅极电压；

检测所述功率开关MOS晶体管的源极电压；

对检测到的所述栅极电压和所述源极电压进行比较，根据比较结果得到续流二极管D1的电流过零时刻。

本发明实施方式相对于现有技术而言，对电压采样网络检测得到的功率开关MOS晶体管的栅极电压和源极电压进行比较，根据比较结果得到续流二极管D1的电流过零时刻，从而确定续流二极管D1的关断时间，检测到LED负载的平均电流，实现LED恒流驱动；省去辅助绕组的设计，可简化LED驱动电源设计，缩小LED驱动电源体积，降低LED驱动电源成本。

另外，所述LED驱动电路还包含：用于对所述LED驱动电路进行过压保护的过压保护逻辑电路206；

所述过压保护逻辑电路206的一个输入端连接所述电压采样网络比较器的输出端，另一个输入端连接最小续流时间计时电路205，当所述过压保护逻辑电路206检测到续流二极管D1的导通时间小于一预设的最小续流时间时，过压保护逻辑电路被触发，其中，所述续流二极管D1的导通时间根据所述电压采样网络比较器的输出结果得到。

通过上述简单的过压保护设计，可以在LED驱动电路输出开路时，防止输出电压过高。

另外，所述功率开关MOS晶体管M1的栅极连接到所述第一电容器C1的正极，漏极连接到与LED负载连接的磁性耦合器件，源极连接到馈流二极管D2的正极，该馈流二极管D2的负极连接到所述第一电容器C1的正极；

所述LED驱动电路还包含：源极驱动控制电路和开关控制逻辑电路204；

所述源极驱动控制电路包括低压开关MOS晶体管M2和采样电阻R2，所述低压开关MOS晶体管M2的漏极连接到功率开关MOS晶体管M1的源极，所述低压开关MOS晶体管M2的源极连接到所述采样电阻R2的一端，所述采样电阻R2的另一端接电路地，所述低压开关MOS晶体管M2的栅极受控于所述开关控制逻辑电路204；