Led驱动电路及使用该驱动电路的led驱动系统的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种LED (Light-Emitting D1de，发光二极管)驱动电路及使用该驱动电路的LED驱动系统。
【【背景技术】】
[0002]LED背光驱动电路广泛应用于各种电子设备中，例如，平板电脑和智能手机中。而实验发现在很多便携电子系统中，LED屏的耗电能占到整个系统耗电的一半甚至更多，因此，提高LED屏的效率，对于节能、减小发热、延长锂电池充满电后的使用时间很有意义。现有技术中，LED背光驱动芯片通常将功率NM0SFET (N型金属-氧化物-半导体场效应晶体管)与控制电路集成在同一晶片上，一般采用升压电路来驱动LED灯。请参考图1所示，其为现有技术中的一种LED驱动电路的电路示意图，其包括升压输出电路110、电流模控制电路120、第一电源端VP、第二电源端VN和电流采样电阻Rs。
[0003]所述升压输出电路110包括电感L1、二级管Dl、稳压电容C2、输出电容Cl和NMOS晶体管MN1，其中，稳压电容C2的一端与输入电压VDD相连，其另一端接地；电感LI的一端与输入电压VDD相连，其另一端与二级管Dl的正极相连，二级管Dl的负极经输出电容Cl接地；NM0S晶体管MNl的漏极与电感LI和二级管Dl的正极之间的连接节点相连，其源极接地，其栅极做为所述升压输出电路110的控制端；二级管Dl的负极与输出电容Cl之间的连接节点作为LED驱动电路的第一电源端VP0电流采样电阻Rs的一端与LED驱动电路的第二电源端VN相连，其另一端接地。电流模控制电路120包括反馈端FB、电流采样端CurSens和输出端DRV，其中，电流采样端CurSens与NMOS晶体管丽I的漏极相连，反馈端FB与第二电源端VN相连，输出端DRV与NMOS晶体管丽I的栅极相连。为了简化描述，图1中仅在LED驱动电路的第一电源端VP和第二电源端VN之间连接了一个LED通道，该通道包括依次串联的WLED1、WLED2和WLED3 (白光二级管)。
[0004]为了实现反馈环路稳定性，图1中采用了电流模结构，即通过采样一部分NMOS晶体管MNl的电流，并注入采样电流到反馈环路中。但图1中的LED驱动电路也有其缺点，SP电流采样电阻Rs上会存在一定的压降，将消耗额外的功率，从而降低整个系统的效率。
[0005]因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
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【发明内容】
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[0006]本发明的目的在于提供一种LED驱动电路及使用该驱动电路的LED驱动系统，其可以降低LED驱动电路中电流采样电阻的功率损耗，从而提高整个系统的效率。
[0007]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种LED驱动电路，其包括输出电路、电流采样电阻、第一电源端和第二电源端，所述输出电路包括功率开关，其输入端接收输入电压，其输出端为第一电源端，其将输入电压转换为输出电压；电流米样电阻的一端与第二电源端相连，其另一端接地。所述LED驱动电路还包括:控制电路、采样电容、第一开关和第二开关，控制电路包括反馈端和输出端，其中，所述控制电路的输出端与功率开关的控制端相连，所述控制电路基于其反馈端接收到的反馈电压，通过其输出端输出开关控制信号给功率开关的控制端，以控制功率开关导通或截止；第一开关的一端与所述第二电源端相连，其另一端与采样电容的一端相连，采样电容的另一端接地，第一开关和采样电容之间的连接节点与所述控制电路的反馈端相连；第二开关一端与所述第二电源端相连，其另一端接地。
[0008]进一步的，所述输出电路还包括电感L1、二极管Dl、输出电容Cl，其中电感LI的一端与输入电压相连，其另一端与二级管Dl的正极相连，二级管Dl的负极经输出电容Cl接地；功率开关的第一连接端与电感LI和二级管Dl的正极之间的连接节点相连，其第二连接端接地，二级管Dl的负极与输出电容Cl之间的连接节点作为第一电源端。
[0009]进一步的，所述控制电路还包括有电流采样端，该电流采样端与功率开关的第一连接端相连，所述控制端基于电流采样端采样到的电流以及反馈电压产生所述开关控制信号。
[0010]进一步的，当第一开关被导通、第二开关被关断时，通过第一开关将电流采样电阻上的电压采样到采样电容上，控制电路以电流采样电阻上的电压作为反馈电压进行环路调整；当第一开关被关断、第二开关被导通时，所述控制电路直接以采样电容上的电压作为反馈电压进行环路调整。所述LED驱动电路还包括振荡器，所述振荡器用于产生并输出第一时钟信号和第二时钟信号，其中，第一时钟信号与第一开关的控制端相连，其用于控制第一开关导通或关断，第二时钟信号与第二开关的控制端相连，其用于控制第二开关导通或关断。
[0011]进一步的，第一时钟信号CKl的有效电平和第二时钟信号CK2的有效电平不交叠，第二时钟信号由有效电平跳变为无效电平的跳变沿到与其紧邻的第一时钟信号由无效电平变为有效电平的跳变沿存在延迟时间Td，时钟信号的有效电平为使对应的开关导通的电平信号，时钟信号的无效电平为使对应的开关关断的电平信号，所述延迟时间Td大于电流模控制电路所在的反馈环路所需要的稳定时间。
[0012]进一步的，所述振荡器还输出第三时钟信号，所述第三时钟信号与所述控制电路的时钟信号端相连，所述控制电路以第三时钟信号的时钟周期工作。
[0013]进一步的，第二时钟信号与第三时钟信号同步，且在第二时钟信号的一个周期中，第二时钟信号的无效电平持续时间为第三时钟信号的时钟周期的整数倍，其中，第二时钟信号的无效逻辑电平为使第二开关关断的电平信号。
[0014]进一步的，控制电路的带宽低于第一时钟信号的频率。
[0015]进一步的，所述控制电路包括误差放大器和补偿电容，所述补偿电容串联于所述误差放大器的输出端。
[0016]根据本发明的另一个方面，本发明提供一种LED驱动系统，其包括一个或多个LED和LED驱动电路。LED驱动电路，其包括输出电路、电流采样电阻、第一电源端和第二电源端，所述输出电路包括功率开关，其输入端接收输入电压，其输出端为第一电源端，其将输入电压转换为输出电压；电流采样电阻的一端与第二电源端相连，其另一端接地。所述LED驱动电路还包括:控制电路、采样电容、第一开关和第二开关，控制电路包括反馈端和输出端，其中，所述控制电路的输出端与功率开关的控制端相连，所述控制电路基于其反馈端接收到的反馈电压，通过其输出端输出开关控制信号给功率开关的控制端，以控制功率开关导通或截止；第一开关的一端与所述第二电源端相连，其另一端与采样电容的一端相连，采样电容的另一端接地，第一开关和采样电容之间的连接节点与所述控制电路的反馈端相连；第二开关一端与所述第二电源端相连，其另一端接地。所述LED的负极与LED驱动电路的第二电源端相连，其正极与第一电源端相连。
[0017]与现有技术相比，本发明在现有的LED驱动电路中增设采样电容C3，以间歇性的采样电流采样电阻Rs的电压；在非采样期间将电流采样电阻Rs短路到地，以采样电容C3上的电压作为电流反馈电压，从而降低电流采样电阻Rs上的功耗，提高整个系统的效率。
【【附图说明】】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据