[發明專利]LED驅動方法、驅動電路及其輸出電流紋波控制器

有效

• 申請號: 201410231613.6
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103987178B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 姚云龍;吳建興
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 張振軍

技術領域

本發明涉及LED驅動技術，尤其涉及一種LED驅動方法、驅動電路及其輸出電流紋波控制器。

背景技術

參考圖1，傳統的帶功率因數調整的降壓結構的LED驅動電路包括：整流電路110、輸入濾波電容C1、恒流控制電路100、環路補償電路104、功率開關M1、輸出電流采樣電阻Rsen1、續流二極管D5、負載濾波電容C4、LED負載105以及電感L1。其中，功率開關M1導通時，輸入電流由整流電路110的正端流出，依次流經功率開關M1、輸出電流采樣電阻Rsen1、LED負載105和負載濾波電容C4形成的并聯電路、電感L1，流回到整流電路110的負端；功率開關M1關斷時，輸入電流為零，電感L1上的電流不能突變，電感L1的電流流經續流二極管D5、輸出電流采樣電阻Rsen1、LED負載105和負載濾波電容C4形成的并聯電路流回電感L1。

可見，流過LED負載105的平均電流與流經輸出電流采樣電阻Rsen1的平均電流相同，因此，只需要控制流經輸出電流采樣電阻Rsen1的電流平均值就可以控制輸出電流。當以功率開關M1與輸出電流采樣電阻Rsen1的連接點作為恒流控制電路100的參考地時，輸出電流采樣電阻Rsen1的另一端的電壓值為負值，即-Vsena。恒流控制電路100可以包括極性變換電路106、誤差放大器101、環路補償電路104、PWM控制電路102和驅動電路103。其中，極性變換電路106將負極性的采樣電壓-Vsena轉換成正電壓Vsenb，該正電壓Vsenb輸入到誤差放大器101的一個輸入端；誤差放大器101的另一個輸入端接收基準電壓VREF1，誤差放大器101的輸出端接環路補償電路104，誤差放大器101的輸出端產生誤差電壓；環路補償電路104通常由電阻或者電阻和電容的串聯和/或并聯組成，根據誤差放大器101的輸出電壓Vcomp來調節PWM信號，輸出電壓Vcomp就是經過環路補償后的誤差電壓；PWM控制電路102根據誤差電壓Vcomp的大小產生PWM信號，在有功率因數調整的系統中，誤差電壓Vcomp用于控制功率開關M1的導通時間，在固定導通時間控制電路中，相同的誤差電壓Vcomp控制的功率開關M1的導通時間相同；驅動電路103接收PWM控制電路102輸出的PWM信號以產生驅動信號GT，該驅動信號GT用于驅動功率開關M1。

由于恒流控制器100被用來實現帶功率因數調整的功能，恒流控制器100控制產生的恒流輸出電流一般含有工頻頻交流成分，負載濾波電容C4可以濾除高頻成分和一部分的工頻交流成分。對于常用的50Hz的電網頻率，輸出到LED負載105的電流含有100Hz工頻成分，這樣就會產生100Hz的頻閃。這種頻閃會影響LED負載105的壽命，并造成使用者的視覺疲勞，容易導致近視。

因此，如何降低LED負載上的工頻紋波是急需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種LED驅動方法、驅動電路及其輸出電流紋波控制器，使得流經LED負載的電流保持不變，消除了工頻紋波。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種LED驅動電路的輸出電流紋波控制器，該LED驅動電路至少包括功率開關和LED負載，，所述輸出電流紋波控制器包括：

線性恒流控制電路，串聯在所述功率開關的輸出端與所述LED負載之間，所述線性恒流控制電路向所述LED負載提供電流，該電流具有預設的電流值；

恒壓控制電路，其第一輸入端接收第一基準電壓，其第二輸入端連接所述功率開關的輸出端以接收輸出紋波電壓，所述恒壓控制電路對所述輸出紋波電壓和第一基準電壓進行比較并根據比較結果產生驅動信號，該驅動信號用于控制所述功率開關的導通和關斷，以使所述輸出紋波電壓的平均值與所述第一基準電壓相等。

根據本發明的一個實施例，所述線性恒流控制電路和恒壓控制電路的參考地相同，該參考地連接至所述線性恒流控制電路與所述LED負載的串聯連接點。

根據本發明的一個實施例，所述恒壓控制電路包括：

誤差放大器，其第一輸入端接收所述第一基準電壓，其第二輸入端接收所述輸出紋波電壓，其輸出端產生誤差電壓；

補償電路，與所述誤差放大器的輸出端相連，所述補償電路對所述誤差電壓進行積分以得到控制電壓；

PWM控制電路，接收所述控制電壓，所述PWM控制電路根據所述控制電壓產生PWM控制信號，所述PWM控制信號包含有固定導通時間的信息，該固定導通時間由所述控制電壓控制；

驅動電路，接收所述PWM信號，所述驅動電路根據該PWM信號產生所述驅動信號。