[发明专利]LED驱动电路及方法

说明书

本发明提供一种LED驱动电路及方法，LED驱动电路包括：降压模块；当流经LED灯段的电流达到设定峰值时输出关断控制信号的峰值控制模块；调整功率开关管关断时间的关断时间控制模块；基于峰值控制模块及关断时间控制模块的输出信号产生驱动信号的驱动控制模块。采用固定峰值关断控制功率开关管；当输出电流偏小时减小关断时间，当输出电流偏大时增大关断时间，功率开关管的关断时间自适应可调。本发明采用固定峰值电流关断，在环路控制中输出不会过冲，并且能快速启动；使用平均值电流检测后输出电流精度高，关断时间内部调整，无需外部设置，可以减少外部引脚和元件，降低系统成本；LED纹波电流内部固定，不受外部条件和元件参数的影响。

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，特别是涉及一种LED驱动电路及方法。

背景技术

在DC-DC大功率LED恒流驱动方案中，通常采用降压电路(Buck)，如图1所示，电流检测电阻R1’直接串联在LED上，能够精确检测并控制输出电流。由于开关SW在高端母线电压处，通常需要采用PMOS器件，但是一旦输入电压Vin比较高，PMOS的选择余地就比较少，并且成本也比较高；如果采用NMOS器件，降压控制模块就需要做高压的驱动，芯片需要采用高压工艺，成本也会增加。

可以将LED放在高端输出，将开关SW放在地线端控制，开关SW采用NMOS器件，芯片就无需高压驱动工艺，可以降低成本，如图2所示。但此时电流检测电阻R1’就无法直接采样LED电流，只能通过开关SW间接采样开通时间的电流，然后采用CCM连续工作模式，输出电流满足：其中，V_CS为采样电压，R₁为外部检测电阻，V_LED为LED负载电压，T_OFF为外部电容C_OFF设定的关断时间，L1为电感量。

由上式可知，输出电流精度取决于采样电压V_CS、LED负载电压V_LED、关断时间T_OFF以及电感量L1(电流检测电阻R1’采用外部高精度电阻，通常精度保证1％，因此可以忽略它的影响)。其中，采样电压V_CS主要涉及内部比较器翻转延迟造成的采样误差(一方面是延时本身的误差，还有一方面是在相同时间内不同电流斜率变化导致的误差)，LED负载电压V_LED在不同电流和温度条件下会有变化(并且不同LED灯珠颗数导致的负载电压变化更大)，关断时间T_OFF由外部电容C_OFF设置，而此外部电容C_OFF的精度一般为5％-10％，电感L1的精度通常为10％-20％，因此输出电流受外围元件参数变化的影响比较大。输出电流纹波满足：受外围元件参数变化的影响也比较大。

因此，如何减小外围元件对输出电流及输出电流纹波的影响、提高输出电流精度、降低成本，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LED驱动电路及方法，用于解决现有技术中LED驱动电路中外围元件对输出电流及输出电流纹波的影响大、输出电流精度低、成本高等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED驱动电路，所述LED驱动电路至少包括：

降压模块，其中LED灯段位于所述降压模块的高压端，一功率开关管位于所述降压模块的低压端；

峰值控制模块，接收所述降压模块的采样电压，当流经所述LED灯段的电流达到设定峰值电流时输出所述功率开关管的关断控制信号；

关断时间控制模块，接收所述降压模块的采样电压，基于所述采样电压调整所述功率开关管的关断时间，当所述采样电压小于基准电压的时间比所述采样电压大于所述基准电压的时间长时减小所述关断时间，当所述采样电压小于所述基准电压的时间比所述采样电压大于所述基准电压的时间短时增大所述关断时间；