[发明专利]一种改进的高效率LED驱动电路和驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体的说，涉及一种改进的高效率LED驱动电路和驱动方法。

背景技术

随着LED照明的广泛使用，LED驱动电源的地位也凸显重要，LED驱动电源匹配的好坏直接影响到LED负载使用的稳定性和安全性。然而，在LED驱动电源的设计中，要使其驱动电源能跟不同的控制结构进行很好的匹配，并且稳定性好、电源利用效率高仍是一大难点。本发明的申请人在中国申请了关于LED驱动电源的专利申请案，其标题为“一种高效率的LED驱动电路和驱动方法”，该案在2011年1月10日申请，申请号为201110005323.6。其中所公布的内容并入本文中，如图1和图2所示，在此申请方案中提出了一种高效率的LED驱动电路，其可以根据输入电源和输出电压的关系，设置不同的外围功率级电路，能跟不同的控制结构均能进行很好的匹配；此外其控制电路能直接接收LED的电流反馈，提高了LED电流的调制精度，稳定性更好；另外控制电路能直接驱动功率开关管，开关损耗小；而且不需要复杂的磁性元件如变压器或者多绕组的电感，成本低。

然而，在这个发明中没有考虑负载异常的工作情况，如开路和短路，当负载开路时，输出端的电压会瞬间变高，此时，如果没有过压保护措施的话，一方面造成浪费能量，另一方面过高的电压也容易引起对电路的损坏；而当负载短路时，在功率开关管关断后，输入电流会下降的很慢，此时，如果没有设置短路保护电路时，在下一个周期按时到来时，输入电流会由于之前没有降下来而又继续升高，造成输入电流过高而效率低。

因此，需要在现有高效率的LED驱动电源的基础上考虑负载的变化情况，提出一种适应负载的高效率LED驱动电源。

发明内容

本发明提出了一种改进的高效率LED驱动电路，通过保护控制电路对负载出现异常情况如开路或短路进行保护操作，以防止电路出现过压或过流现象。此外，本发明还提出了一种改进的高效率LED驱动方法。

根据本发明提出的一种改进的高效率LED驱动电路，用以驱动一LED装置，包括一电感、功率开关管和PWM控制电路，所述LED驱动电路进一步包括一采样电路和保护控制电路，所述采样电路与所述电感连接，用以采样所述电感的电压，以获得一采样电压信号；

所述保护控制电路接收所述采样电压信号，并且，当所述LED装置处于第一负载状态时，所述保护控制电路将所述采样电压信号与一第一参考电压比较，以产生第一保护控制信号传输给所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述第一保护控制信号控制所述功率开关管的开关动作；

当所述LED装置处于第二负载状态时，所述保护控制电路将所述采样电压信号与一第二参考电压比较，以产生第二保护控制信号传输给所述PWM控制电路，所述PWM控制电路根据所述第二保护控制信号控制所述功率开关管的开关动作。

进一步的，所述保护控制电路包括第一比较器和第二比较器，

所述第一比较器同相输入端接收所述采样电压信号，反相输入端接收所述第一参考电压，经比较处理后产生所述第一保护控制信号；其中所述第一参考电压为过压保护电压；

所述第二比较器同相输入端接收所述采样电压信号，反相输入端接收所述第二参考电压，经比较处理后产生所述第二保护控制信号，其中所述第二参考电压为零基准电压。

进一步的，所述采样电路包括一分压电阻网络，所述分压电阻网络的第一端接所述电感的一端，另一端接地。

进一步，还包括一箝位电路，其连接于所述采样电路与所述保护控制电路之间，所述箝位电路具有一箝位电压，当所述采样电压信号小于所述箝位电压时，所述箝位电路将所述采样电压信号箝位至所述箝位电压。

根据本发明的一种改进的高效率LED驱动方法，用以驱动一LED装置，包括一电感、功率开关管和PWM控制电路，包括以下步骤：

采样所述电感的电压，以获得一采样电压信号；

接收所述采样电压信号，并且，判断所述LED装置的负载状态：

当所述LED装置处于第一负载状态时，比较所述采样电压信号与一第一参考电压，以产生第一保护控制信号；

所述PWM控制电路根据所述第一保护控制信号控制所述功率开关管的开关动作；

当所述LED装置处于第二负载状态时，比较所述采样电压信号与一第二参考电压，以产生第二保护控制信号；

所述PWM控制电路根据所述第二保护控制信号控制所述功率开关管的开关动作。

优选的，所述第一参考电压为过压保护电压。