[发明专利]LED驱动电路及恒定电流驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术，尤其涉及一种LED驱动电路及恒定电流驱动器。

背景技术

参考图1，传统的源极驱动的降压结构的LED驱动电路主要包括恒定电流驱动器100、电阻R1、续流二极管D1、输出负载电容C1、输入电容C2、电感L1、第一功率开关M1以及采样电阻Rcs，其中，恒定电流驱动器100包括过零检测电路101、逻辑和驱动电路102、比较器电路103、RS触发器电路104以及第二功率开关M2。当第一功率开关M1导通，第二功率开关M2也导通时，输入电流流经输出负载电容C1和输出端、电感L1、第二功率开关M2、第一功率开关M1、采样电阻Rcs，电感L1上的电流增加，电感L1存储能量。此时，流经输出负载电容C1和输出端的电流与流过采样电阻Rcs的电流相同，第一功率开关M1和第二功率开关M2的导通时间由峰值限流比较器电路103控制，当流过采样电阻Rcs的电流达到设定值Vr1/Rcs时，峰值限流比较器电路103翻转，经RS触发器电路104、逻辑和驱动电路102产生关断第一功率开关M1和第二功率开关M2的驱动信号GT。其中，Vr1为峰值限流比较器电路103接收到的参考电压Vr1的电压值，Rcs为采样电阻Rcs的电阻值。

第一功率开关M1和第二功率开关M2关断后，电感L1上的电流经续流二极管D1续流，电感L1上的电流减小，电感L1释放能量到输出负载电容C1和输出端。当电感L1上的电流降为零时，过零检测电路101检测出电感L1电流的过零，产生过零检测信号ZCD给RS触发器电路104，经逻辑和驱动电路102产生开通第一功率开关M1、第二功率开关M2的驱动信号GT。

第一功率开关M1和第二功率开关M2重复上面的开关动作，电路持续工作，始终处于电感电流临界导通状态。

结合图1和图2，电感电流临界导通模式下，输出平均电流基本上是电感L1的峰值电流的一半。而电感L1的峰值电流固定为Vr1/Rcs，这样就可以控制输出到负载LED上的电流恒定，从而达到恒流目的。

图1所示电路实现了输出电流控制，电路简单，成本便宜。由于输出平均电流基本上是电感L1电流峰值的一半，当输出电流很小时，峰值电流也很小。为了控制导通时间不至于太小，一般要求电感L1的电感量要足够大，否则电路将无法正常工作，这时电感L1的体积就会变得非常大，导致成本升高，也不利于整个LED驱动电路的小型化。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种LED驱动电路及恒定电流驱动器，在输出电流很小的情况下，依然可以使用较小的电感实现恒流控制，有利于实现LED驱动电路的小型化。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种LED驱动电路的恒定电流驱动器，包括：

功率开关电路，其输入端连接电压输入端以接收输入电压，其输出端连接采样电阻接入端；

误差放大器，直接或间接地连接至所述采样电阻接入端以接收采样电压，将该采样电压与预设的第一参考电压比较以产生误差信号，该采样电压对应于所述LED驱动电路的输出电流；

峰值电流比较器，其第一输入端接收导通电压，其第二输入端接收预设的第二参考电压，其输出端响应于该导通电压达到该第二参考电压而产生关断信号，所述导通电压对应于所述功率开关电路导通期间流过该功率开关电路的导通电流；

关断时间控制电路，接收所述误差信号，根据该误差信号确定关断时间，响应于定时达到所述关断时间，产生开通信号；

逻辑和驱动电路，响应于所述开通信号而开通所述功率开关电路，响应于所述关断信号而关断所述功率开关电路。

根据本发明的一个实施例，所述功率开关电路包括：

第一功率管，其漏极连接所述电压输入端，其源极连接所述峰值电流比较器的第一输入端以传输所述导通电压，其栅极配置为经由第一电阻连接所述电压输入端；

第二功率管，其漏极连接所述第一功率管的源极，其源极连接所述采样电阻接入端，其栅极连接所述逻辑和驱动电路的输出端。

根据本发明的一个实施例，所述功率开关电路包括：

第三功率管，其漏极连接所述电压输入端，其源极连接所述峰值电流比较器的第一输入端以传输所述导通电压，其栅极连接所述逻辑和驱动电路的输出端；

内置采样电阻，其第一端连接所述第三功率管的源极，其第二端连接所述采样电阻接入端；

第四功率管，其漏极连接所述电压输入端，其源极连接所述采样电阻接入端，其栅极连接所述逻辑和驱动电路的输出端。