LED驱动电路及LED驱动装置的制作方法

本技术涉及led驱动，特别地，涉及一种led驱动电路及led驱动装置。

背景技术：

1、led驱动装置中常采用开关电源，一般开关电源都需要具备输出过压保护功能，以防止空载电压过高损坏驱动装置。

2、现有技术一般通过在开关电源的电感或者变压器处增加一个辅助绕组，在开关电源的功率管关断阶段，通过判断辅助绕组两端的电压，来实现输出过压保护功能。当上述方式需要在led驱动装置中增加辅助绕组，引入了额外成本并增加了电路面积。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开的目的在于提供一种led驱动电路及led驱动装置，在不增加辅助绕组的情况下实现输出过压保护功能。

2、根据本公开的一方面，提供一种led驱动电路，包括：

3、检测端；

4、驱动端；

5、接地端；

6、输出检测模块，连接在检测端与接地端之间，采集检测端的电压，以及根据采集的检测端电压和驱动端接收的驱动信号生成表征led驱动装置输出电压的模拟电压，并根据所述模拟电压和参考电压的比较结果生成过压检测信号；

7、驱动模块，与输出检测模块和驱动端连接，根据有效状态的所述过压检测信号生成第一驱动信号并输出至驱动端触发过压保护，所述第一驱动信号为无效状态信号。

8、可选地，所述驱动模块包括：

9、触发单元，根据有效状态的过压检测信号生成所述第一驱动信号；

10、恒流驱动单元，提供方波驱动信号；

11、选择单元，与所述触发单元和所述恒流驱动单元相连，接收所述第一驱动信号和所述方波驱动信号，根据无效状态的第一驱动信号选择将所述第一驱动信号输出至所述驱动端，根据有效状态的第一驱动信号选择将所述方波驱动信号输出至所述驱动端。

12、可选地，所述输出检测模块包括：

13、分压单元，采集所述检测端的电压并输出采集电压；

14、峰值采集保持单元，与所述分压单元、所述驱动端连接，根据所述采集电压和所述驱动端接收的驱动信号生成峰值电压；

15、占空比获取单元，与所述驱动端、所述分压单元和所述峰值采集保持单元连接，根据所述采集电压、所述峰值电压、所述驱动端接收的驱动信号生成控制信号，所述控制信号的有效状态表征led驱动装置的去磁阶段；

16、电压生成及检测单元，与所述驱动端、所述占空比获取单元、所述峰值采集保持单元连接，根据所述驱动端接收的驱动信号、所述控制信号、所述峰值电压生成所述模拟电压，以及根据所述模拟电压和所述参考电压的比较结果生成所述过压检测信号。

17、可选地，所述峰值采集保持单元包括：

18、第一电容；

19、延时单元，对所述驱动端接收的驱动信号延时第一时间；

20、第一单稳态单元，与所述延时单元连接，在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态的第一时间后输出第一脉冲；

21、第一开关，所述第一开关的第一端与所述分压单元连接接收所述采集电压，所述第一开关的第二端经由所述第一电容接地，所述第一开关的控制端与所述第一单稳态单元连接以接收所述第一脉冲；

22、第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一开关的第二端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与自身输出端连接并输出所述峰值电压，

23、其中，所述第一脉冲控制所述第一开关导通，所述采集电压在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态的第一时间后处于峰值。

24、可选地，所述第一时间比所述led驱动装置一个周期内的去磁时间短。

25、可选地，所述占空比获取单元输出表征去磁时间的所述控制信号，所述控制信号维持有效状态的时间为去磁时间。

26、可选地，所述占空比获取单元包括：

27、第二单稳态单元，与所述驱动端连接，在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态时输出所述第二脉冲；

28、第一电阻；

29、稳压器，所述稳压器的阴极与所述峰值采集保持单元连接接收所述峰值电压，所述稳压器的阳极经由第一电阻接地；

30、第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述稳压器的阳极连接，所述第一比较器的第二输入端与所述分压单元连接以接收所述采集电压；

31、第三单稳态单元，与所述第一比较器的输出端连接，在所述采集电压低于所述峰值电压与所述稳压器的稳压值的差值时输出所述第三脉冲；

32、第一rs触发器，所述第一rs触发器的r端与所述第三单稳态单元连接以接收所述第三脉冲，所述第一rs触发器的s端与所述第二单稳态单元连接以接收所述第二脉冲，所述第一rs触发器的输出端输出所述控制信号，

33、其中，所述采集电压处于峰值的阶段为led驱动装置的去磁阶段。

34、可选地，所述电压生成及检测单元在所述led驱动装置的功率管导通阶段根据所述峰值电压对第二电容充电，在所述led驱动装置的去磁阶段对第二电容放电，所述第二电容的电压保持不变时的值为所述模拟电压。

35、可选地，所述电压生成及检测单元包括：

36、第二开关、第三开关，依次串联在所述峰值采集保持单元的输出端与接地端之间，第二开关的控制端与所述驱动端连接，第三开关与所述占空比获取单元连接以接收所述控制信号；

37、第二电容；

38、第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二开关和所述第三开关的连接节点连接，所述第二电阻的第二端经由所述第二电容接地并输出所述模拟电压，

39、其中，所述第二开关根据所述驱动端的驱动信号的有效状态导通，所述第三开关根据所述控制信号的有效状态导通，所述第二电容根据所述驱动信号的有效状态充电，所述第二电容根据所述控制信号的有效状态放电，在所述第二开关和所述第三开关断开的阶段所述第二电容的电压值保持，以模拟所述led驱动装置的输出电压，所述第二电容的电压值为所述模拟电压。

40、可选地，所述电压生成及检测单元还包括：

41、第二比较器，所述第二比较器的第一输入端接收所述模拟电压，所述第二比较器的第二输入端接收所述参考电压，所述第二比较器的输出端输出所述过压检测信号。

42、可选地，所述触发单元包括第二rs触发器，所述第二rs触发器的r端接收所述过压检测信号，其中，所述第二rs触发器的输出端的初始状态为高电平，所述第二rs触发器的输出端的电平状态根据有效状态的过压检测信号变为低电平；

43、和/或所述选择单元包括与门，所述与门的第一输入端与所述恒流驱动单元连接以接收所述方波驱动信号，所述与门的第二输入端与所述第二rs触发器的输出端连接，所述与门的输出端与所述驱动端连接。

44、可选地，所述分压单元包括：

45、第三电阻、第四电阻，依次串联在所述检测端与所述接地端之间；

46、第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端与所述第三电阻和所述第四电阻的连接节点连接，所述第二运算放大器的第二输入端与自身输出端连接并输出所述采集电压。

47、根据本公开的另一方面，提供一种led驱动装置，包括：

48、开关电源，接收输入电压，并向led提供输出电压；以及

49、led驱动电路，包括：

50、检测端，与开关电源中功率管的漏极连接；

51、驱动端，与开关电源中功率管的栅极连接；

52、接地端；

53、输出检测模块，连接在检测端与接地端之间，采集检测端的电压，以及根据采集的检测端电压和驱动端接收的驱动信号生成表征led驱动装置输出电压的模拟电压，并根据所述模拟电压和参考电压的比较结果生成过压检测信号；

54、驱动模块，与输出检测模块和驱动端连接，根据有效状态的所述过压检测信号生成第一驱动信号并输出至驱动端触发过压保护，所述第一驱动信号为无效状态信号，以控制所述开关电源中的功率管关断。

55、可选地，所述开关电源包括：

56、功率管，源极接地；

57、第三电容，提供输出电压；

58、第一二极管，所述第一二极管的阴极接收输入电压，所述第一二极管的阳极与所述功率管的漏极连接；

59、第一电感，所述第一电感的第一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一电感的第二端经由所述第三电容与所述第一二极管的阴极连接。

60、可选地，开关电源包括：

61、功率管，源极接地；

62、第四电容，提供输出电压；

63、第二电感，所述第二电感的第一端接收输入电压，所述第二电感的第二端与所述功率管的漏极连接；

64、第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二电感的第二端连接，所述第二二极管的阴极经由所述第四电容与所述第二电感的第一端连接。

65、可选地，开关电源包括：

66、功率管，源极接地；

67、第三二极管；

68、第五电容，提供输出电压；

69、变压器，所述变压器的原边绕组的一端接收输入电压，所述变压器的原边绕组的另一端与所述功率管的漏极连接，所述变压器的副边绕组的一端与所述第三二极管的阳极连接，所述变压器的副边绕组的另一端经由所述第五电容与所述第三二极管的阴极连接。

70、可选地，所述驱动模块包括：

71、触发单元，根据有效状态的过压检测信号生成所述第一驱动信号；

72、恒流驱动单元，提供方波驱动信号；

73、选择单元，与所述触发单元和所述恒流驱动单元相连，接收所述第一驱动信号和所述方波驱动信号，根据无效状态的第一驱动信号选择将所述第一驱动信号输出至所述驱动端，根据有效状态的第一驱动信号选择将所述方波驱动信号输出至所述驱动端。

74、可选地，所述输出检测模块包括：

75、分压单元，采集所述检测端的电压并输出采集电压；

76、峰值采集保持单元，与所述分压单元、所述驱动端连接，根据所述采集电压和所述驱动端接收的驱动信号生成峰值电压；

77、占空比获取单元，与所述驱动端、所述分压单元和所述峰值采集保持单元连接，根据所述采集电压、所述峰值电压、所述驱动端接收的驱动信号生成控制信号，所述控制信号的有效状态表征led驱动装置的去磁阶段；

78、电压生成及检测单元，与所述驱动端、所述占空比获取单元、所述峰值采集保持单元连接，根据所述驱动端接收的驱动信号、所述控制信号、所述峰值电压生成所述模拟电压，以及根据所述模拟电压和所述参考电压的比较结果生成所述过压检测信号。

79、可选地，所述峰值采集保持单元包括：

80、第一电容；

81、延时单元，对所述驱动端接收的驱动信号延时第一时间；

82、第一单稳态单元，与所述延时单元连接，在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态的第一时间后输出第一脉冲；

83、第一开关，所述第一开关的第一端与所述分压单元连接接收所述采集电压，所述第一开关的第二端经由所述第一电容接地，所述第一开关的控制端与所述第一单稳态单元连接以接收所述第一脉冲；

84、第一运算放大器，所述第一运算放大器的第一输入端与所述第一开关的第二端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与自身输出端连接并输出所述峰值电压，

85、其中，所述第一脉冲控制所述第一开关导通，所述采集电压在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态的第一时间后处于峰值。

86、可选地，所述第一时间比所述led驱动装置一个周期内的去磁时间短。

87、可选地，所述占空比获取单元输出表征去磁时间的所述控制信号，所述控制信号维持有效状态的时间为去磁时间。

88、可选地，所述占空比获取单元包括：

89、第二单稳态单元，与所述驱动端连接，在所述驱动端的驱动信号的电平状态跳变为无效状态时输出所述第二脉冲；

90、第一电阻；

91、稳压器，所述稳压器的阴极与所述峰值采集保持单元连接接收所述峰值电压，所述稳压器的阳极经由第一电阻接地；

92、第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述稳压器的阳极连接，所述第一比较器的第二输入端与所述分压单元连接以接收所述采集电压；

93、第三单稳态单元，与所述第一比较器的输出端连接，在所述采集电压低于所述峰值电压与所述稳压器的稳压值的差值时输出所述第三脉冲；

94、第一rs触发器，所述第一rs触发器的r端与所述第三单稳态单元连接以接收所述第三脉冲，所述第一rs触发器的s端与所述第二单稳态单元连接以接收所述第二脉冲，所述第一rs触发器的输出端输出所述控制信号，

95、其中，所述采集电压处于峰值的阶段为led驱动装置的去磁阶段。

96、可选地，所述电压生成及检测单元在所述led驱动装置的功率管导通阶段根据所述峰值电压对第二电容充电，在所述led驱动装置的去磁阶段对第二电容放电，所述第二电容的电压保持不变时的值为所述模拟电压。

97、可选地，所述电压生成及检测单元包括：

98、第二开关、第三开关，依次串联在所述峰值采集保持单元的输出端与接地端之间，第二开关的控制端与所述驱动端连接，第三开关与所述占空比获取单元连接以接收所述控制信号；

99、第二电容；

100、第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二开关和所述第三开关的连接节点连接，所述第二电阻的第二端经由所述第二电容接地并输出所述模拟电压，

101、其中，所述第二开关根据所述驱动端的驱动信号的有效状态导通，所述第三开关根据所述控制信号的有效状态导通，所述第二电容根据所述驱动信号的有效状态充电，所述第二电容根据所述控制信号的有效状态放电，在所述第二开关和所述第三开关断开的阶段所述第二电容的电压值保持，以模拟所述led驱动装置的输出电压，所述第二电容的电压值为所述模拟电压。

102、可选地，所述电压生成及检测单元还包括：

103、第二比较器，所述第二比较器的第一输入端接收所述模拟电压，所述第二比较器的第二输入端接收所述参考电压，所述第二比较器的输出端输出所述过压检测信号。

104、可选地，所述触发单元包括第二rs触发器，所述第二rs触发器的r端接收所述过压检测信号，其中，所述第二rs触发器的输出端的初始状态为高电平，所述第二rs触发器的输出端的电平状态根据有效状态的过压检测信号变为低电平；

105、和/或所述选择单元包括与门，所述与门的第一输入端与所述恒流驱动单元连接以接收所述方波驱动信号，所述与门的第二输入端与所述第二rs触发器的输出端连接，所述与门的输出端与所述驱动端连接。

106、可选地，所述分压单元包括：

107、第三电阻、第四电阻，依次串联在所述检测端与所述接地端之间；

108、第二运算放大器，所述第二运算放大器的第一输入端与所述第三电阻和所述第四电阻的连接节点连接，所述第二运算放大器的第二输入端与自身输出端连接并输出所述采集电压。

109、本公开提供的led驱动电路及led驱动装置，led驱动电路通过输出检测模块采集检测端(led驱动装置中开关电源的功率管的漏极)的电压，并根据采集电压和驱动端(功率管的栅极)接收的驱动信号生成led驱动装置的输出电压的模拟电压，以及根据模拟电压和参考电压的比较结果生成过压检测信号。其中，过压检测信号的有效状态表示led驱动装置的输出电压过压，对应地驱动模块向驱动端(功率管的栅极)提供第一驱动信号，第一驱动信号为无效状态信号以控制功率管断开，实现过压保护。本公开不需要增加辅助绕组也能实现过压保护，简化了电路结构且降低了成本；此外，传统的增加辅助绕组的方案会对驱动电路增加一个电压反馈管脚，本公开无需辅助绕组，不需对辅助绕组的电压进行采样，因此还可以减少驱动芯片的管脚。

110、进一步地，本公开的电压生成及检测单元内部的第二电容容值较大，电压生成及检测单元通过rc滤波生成模拟电压，以模拟led驱动装置的输出电压，提高了线路抗干扰能力，特别是当检测端drain有毛刺干扰的时候，能够通过rc电路滤波消除毛刺干扰。

111、进一步地，输出检测模块获得的过压检测信号的无效状态表示led驱动装置的输出电压正常，对应地驱动模块将恒流驱动单元提供的方波驱动信号输出至驱动端(功率管的栅极)。方波驱动信号的占空比可以根据实际需求调节，以使led驱动装置正常工作。