Led驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的led驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種LED (Light-Emitting D1de，發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]LED背光驅(qū)動(dòng)電路廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，例如，平板電腦和智能手機(jī)中。而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在很多便攜電子系統(tǒng)中，LED屏的耗電能占到整個(gè)系統(tǒng)耗電的一半甚至更多，因此，提高LED屏的效率，對(duì)于節(jié)能、減小發(fā)熱、延長(zhǎng)鋰電池充滿電后的使用時(shí)間很有意義?，F(xiàn)有技術(shù)中，LED背光驅(qū)動(dòng)芯片通常將功率NM0SFET(N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)與控制電路集成在同一晶片上，一般采用升壓電路來驅(qū)動(dòng)LED燈。請(qǐng)參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED驅(qū)動(dòng)電路的電路示意圖，其包括升壓輸出電路110、電流?？刂齐娐?20、第一電源端VP、第二電源端VN和電流采樣電阻Rs。
[0003]所述升壓輸出電路110包括電感L1、二級(jí)管D1、穩(wěn)壓電容C2、輸出電容C1和NM0S晶體管MN1，其中，穩(wěn)壓電容C2的一端與輸入電壓VDD相連，其另一端接地；電感L1的一端與輸入電壓VDD相連，其另一端與二級(jí)管D1的正極相連，二級(jí)管D1的負(fù)極經(jīng)輸出電容C1接地；NM0S晶體管MN1的漏極與電感L1和二級(jí)管D1的正極之間的連接節(jié)點(diǎn)相連，其源極接地，其柵極做為所述升壓輸出電路110的控制端；二級(jí)管D1的負(fù)極與輸出電容C1之間的連接節(jié)點(diǎn)作為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路的第一電源端VP。電流采樣電阻Rs的一端與LED驅(qū)動(dòng)電路的第二電源端VN相連，其另一端接地。電流?？刂齐娐?20包括反饋端FB、電流采樣端CurSens和輸出端DRV，其中，電流采樣端CurSens與NM0S晶體管麗1的漏極相連，反饋端FB與第二電源端VN相連，輸出端DRV與NM0S晶體管麗1的柵極相連。為了簡(jiǎn)化描述，圖1中僅在LED驅(qū)動(dòng)電路的第一電源端VP和第二電源端VN之間連接了一個(gè)LED通道，該通道包括依次串聯(lián)的WLED1、WLED2和WLED3 (白光二級(jí)管)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)反饋環(huán)路穩(wěn)定性，圖1中采用了電流模結(jié)構(gòu)，即通過采樣一部分NM0S晶體管MN1的電流，并注入采樣電流到反饋環(huán)路中。但圖1中的LED驅(qū)動(dòng)電路也有其缺點(diǎn)，SP電流采樣電阻Rs上會(huì)存在一定的壓降，將消耗額外的功率，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0005]因此，有必要提出一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其可以降低LED驅(qū)動(dòng)電路中電流采樣電阻的功率損耗，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其包括輸出電路、電流采樣電阻、第一電源端和第二電源端，所述輸出電路包括功率開關(guān)，其輸入端接收輸入電壓，其輸出端為第一電源端，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；電流采樣電阻的一端與第二電源端相連，其另一端接地。
[0008]所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括:控制電路、采樣電容、第一開關(guān)和第二開關(guān)，控制電路包括反饋端和輸出端，其中，所述控制電路的輸出端與功率開關(guān)的控制端相連，所述控制電路基于其反饋端接收到的反饋電壓，通過其輸出端輸出開關(guān)控制信號(hào)給功率開關(guān)的控制端，以控制功率開關(guān)導(dǎo)通或截止；第一開關(guān)的一端與所述第二電源端相連，其另一端與采樣電容的一端相連，采樣電容的另一端接地，第一開關(guān)和采樣電容之間的連接節(jié)點(diǎn)與所述控制電路的反饋端相連；第二開關(guān)一端與所述第二電源端相連，其另一端接地。
[0009]進(jìn)一步的，所述輸出電路還包括電感L1、二極管D1、輸出電容C1，其中電感L1的一端與輸入電壓相連，其另一端與二級(jí)管D1的正極相連，二級(jí)管D1的負(fù)極經(jīng)輸出電容C1接地；功率開關(guān)的第一連接端與電感L1和二級(jí)管D1的正極之間的連接節(jié)點(diǎn)相連，其第二連接端接地，二級(jí)管D1的負(fù)極與輸出電容C1之間的連接節(jié)點(diǎn)作為第一電源端。
[0010]進(jìn)一步的，所述控制電路還包括有電流采樣端，該電流采樣端與功率開關(guān)的第一連接端相連，所述控制端基于電流采樣端采樣到的電流以及反饋電壓產(chǎn)生所述開關(guān)控制信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步的，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)被導(dǎo)通、第二開關(guān)被關(guān)斷時(shí)，通過第一開關(guān)將電流采樣電阻上的電壓采樣到采樣電容上，控制電路以電流采樣電阻上的電壓作為反饋電壓進(jìn)行環(huán)路調(diào)整；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)被關(guān)斷、第二開關(guān)被導(dǎo)通時(shí)，所述控制電路直接以采樣電容上的電壓作為反饋電壓進(jìn)行環(huán)路調(diào)整。所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括振蕩器，所述振蕩器用于產(chǎn)生并輸出第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)，其中，第一時(shí)鐘信號(hào)與第一開關(guān)的控制端相連，其用于控制第一開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷，第二時(shí)鐘信號(hào)與第二開關(guān)的控制端相連，其用于控制第二開關(guān)導(dǎo)通或關(guān)斷。
[0012]進(jìn)一步的，第一時(shí)鐘信號(hào)CK1的有效電平和第二時(shí)鐘信號(hào)CK2的有效電平不交疊，第二時(shí)鐘信號(hào)由有效電平跳變?yōu)闊o效電平的跳變沿到與其緊鄰的第一時(shí)鐘信號(hào)由無效電平變?yōu)橛行щ娖降奶冄卮嬖谘舆t時(shí)間Td，時(shí)鐘信號(hào)的有效電平為使對(duì)應(yīng)的開關(guān)導(dǎo)通的電平信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)的無效電平為使對(duì)應(yīng)的開關(guān)關(guān)斷的電平信號(hào)，所述延遲時(shí)間Td大于電流模控制電路所在的反饋環(huán)路所需要的穩(wěn)定時(shí)間。
[0013]進(jìn)一步的，所述振蕩器還輸出第三時(shí)鐘信號(hào)，所述第三時(shí)鐘信號(hào)與所述控制電路的時(shí)鐘信號(hào)端相連，所述控制電路以第三時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期工作。
[0014]進(jìn)一步的，第二時(shí)鐘信號(hào)與第三時(shí)鐘信號(hào)同步，且在第二時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期中，第二時(shí)鐘信號(hào)的無效電平持續(xù)時(shí)間為第三時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘周期的整數(shù)倍，其中，第二時(shí)鐘信號(hào)的無效邏輯電平為使第二開關(guān)關(guān)斷的電平信號(hào)。
[0015]進(jìn)一步的，控制電路的帶寬低于第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0016]進(jìn)一步的，所述控制電路包括誤差放大器和補(bǔ)償電容，所述補(bǔ)償電容串聯(lián)于所述誤差放大器的輸出端。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)LED和LED驅(qū)動(dòng)電路。LED驅(qū)動(dòng)電路，其包括輸出電路、電流采樣電阻、第一電源端和第二電源端，所述輸出電路包括功率開關(guān)，其輸入端接收輸入電壓，其輸出端為第一電源端，其將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓；電流采樣電阻的一端與第二電源端相連，其另一端接地。所述LED驅(qū)動(dòng)電路還包括:控制電路、采樣電容、第一開關(guān)和第二開關(guān)，控制電路包括反饋端和輸出端，其中，所述控制電路的輸出端與功率開關(guān)的控制端相連，所述控制電路基于其反饋端接收到的反饋電壓，通過其輸出端輸出開關(guān)控制信號(hào)給功率開關(guān)的控制端，以控制功率開關(guān)導(dǎo)通或截止；第一開關(guān)的一端與所述第二電源端相連，其另一端與采樣電容的一端相連，采樣電容的另一端接地，第一開關(guān)和采樣電容之間的連接節(jié)點(diǎn)與所述控制電路的反饋端相連；第二開關(guān)一端與所述第二電源端相連，其另一端接地。所述LED的負(fù)極與LED驅(qū)動(dòng)電路的第二電源端相連，其正極與第一電源端相連。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路中增設(shè)采樣電容C3，以間歇性的采樣電流采樣電阻Rs的電壓；在非采樣期間將電流采樣電阻Rs短路到地，以采樣電容C3上的電壓作為電流反饋電壓，從而降低電流采樣電阻Rs上的功耗，提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。
【【附圖說明】】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前