[发明专利]一种非隔离型LED驱动电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，尤其涉及非隔离型LED驱动电路。

背景技术

目前，非隔离型LED驱动电路是集成电路中广泛使用的一种单元电路，在实际中有着广泛的应用，其基本原理是通过驱动电路中的比较器实时检测电阻电压从而控制功率管的开断。

图1是现有技术的非隔离型LED驱动电路。在图1中，ZCD信号的上升沿触发脉冲信号PWM变为高电平，开启功率管M1，其中一股电流从VM流到地，并且逐渐增大，当该电流增大到使第三电阻两端的电压（即VCS电压）大于基准电压Vref后，第二比较器输出高电平，该高电平信号通过第三D触发器，关断功率管。此后电感L1开始放电，然后电流沿着若干LED、第一电容、二极管续流，直到电流降为零。此后，功率管M1又在控制信号ZCD控制下重新开启，电感L开始充电,如此反复。如果若干LED负载开路，参见图2，则第一电容两边电压逐周期增大，如果没有开路保护设计，最终会使第一电容两端电压达到母线电压值，这就要求第一电容C1要有很高的耐压值，其耐压值至少要达到母线电压VM的电压值。但是在市面上，随着电容耐压值的增大，其价格也越高，从而导致整个电路的成本增加，这样给系统开发和应用造成了很大的负担，严重的阻碍了LED驱动电路的进一步的开发及推广。

发明内容

本发明提供了一种能解决以上问题的非隔离型LED驱动电路及其控制方法。

在第一方面，本发明提供了一种非隔离型LED驱动电路。该电路包括串联的至少一个LED，与至少一个LED并联的第一电容，与至少一个LED和电容串联的电感，以CCM或CRM模式通过电感对至少一个LED供电的功率管，所述功率管在具有占空比的脉冲信号的控制下工作；其中还包括开路保护模块，对非隔离型LED驱动电路的母线电压VM采样并且利用采样后的电压对第二电容充电，充电时长和所述脉冲信号的占空比有关，并且当第二电容的电压满足设定条件的时候关断功率管。

第二方面，本发明提供了一种非隔离型LED驱动电路的控制方法。该非隔离型LED驱动电路包括串联的至少一个LED，与至少一个LED并联的电容，与至少一个LED和电容串联的电感，以CCM或CRM模式通过电感对至少一个LED供电的功率管，该功率管在具有占空比的脉冲信号的控制下工作；控制方法包括对线电压采样并且利用采样后的电压对第二电容充电，充电时长和所述脉冲信号的占空比有关，并且当第二电容的电压满足设定条件的时候关断功率管。

本发明通过开路保护模块，解决了传统方法中周期性充电造成的电容两端电压过大的问题。电容电压达到母线电压值，需要耐压值更高的电容，加大了系统成本的问题。

附图说明

图1为现有技术的非隔离型LED驱动电路图；

图2为现有技术的LED开路的非隔离型LED驱动电路图；

图3为本发明一个实施例的非隔离型LED驱动电路原理结构图；

图4为图3中开路保护模块实现电路图；

图5为图4中第一比较器两端电路结构图；

图6为本发明一个实施例的PWM信号、PWMC信号、A1时钟信号、第一比较器输入电压信号VD及VT、输出信号COUT、输出电平RS波形图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图3为本发明一个实施例的非隔离型LED驱动电路结构图。该驱动电路在非隔离型LED中控制开路电压，使功率管导通或截止。

该驱动电路包括开路保护电路和现有驱动电路。该开路保护电路包括开路保护模块、非门U5、与门U6。该现有驱动电路包括：功率管M1、第二比较器U8、第三D触发器U7、基准电压Vref、反馈电压VCS和第三电阻RCS。

本发明实施例中，功率管M1的漏极和第三电阻、第二比较器的连接点相连，第二比较器U8对该第三电阻RCS两端电压VCS和基准电压Vref进行比较，依据该比较结果复位第三D触发器U8，第三D触发器的时钟端clk连接至ZCD信号，该ZCD信号为PWM脉冲信号的开启信号。非门U5和开路保护模块相连；与门U6的第一输入端和非门U5相连，第二输入端和第三D触发器的输出Q端相连，该与门的输出端与功率管M1的栅极相连，通过PWMT控制信号，控制功率管的导通或截止状态。