本发明涉及一种LED驱动电源领域，尤其涉及一种高效节能LED驱动模块、驱动电路及工作方法。
背景技术：
：随着LED技术的发展，LED灯由于其具有环保节能，耗电量小，使用寿命长等优点，在低亮度照明甚至日常生活中得到越来越广泛的应用，LED等需要工作在低压直流状态，在采用市电供电时，必须整流成直流电，然后通过开关式稳压电源提供LED工作电流、电压。传统的开关式稳压电源采用的LED驱动模块，该LED驱动模块中包括电流采样CS端和过零检测ZCD端以及LED驱动模块的GND端，且三个端口采用独立设置的方式连接相应的电路，这种连接方式并没有实现对LED驱动电路的优化，在某种程度上使电路变得复杂。因此，需要提供高效节能LED驱动模块、驱动电路及工作方法，以解决上述技术问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种LED驱动模块及其工作方法，其通过分时复用端CS实现了对功率开关管的分时控制，使LED驱动模块更加简洁，构成的驱动电路更加优化。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种LED驱动模块，包括：启动单元，该启动单元由高压启动电路、VDD滤波电容C1和电阻Rcs构成；功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制其导通或截止；所述控制单元设有分时复用端CS，所述分时复用端CS为整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压，则关闭功率开关管；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压，则打开功率开关管。进一步，所述控制单元包括：适于接入所述下限阈值电压的第一比较器A1、适于接入所述上限阈值电压的第二比较器A2；以及与所述第一比较器A1、第二比较器A2输出端相连的RS触发器A3，该RS触发器A3的输出端与功率开关管的控制端Gate相连；所述第一比较器A1、第二比较器A2的另一输入端分别与LED驱动模块VDD端相连；所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，所述LED驱动模块各电位均为相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于所述下限阈值电压，则第一比较器A1通过RS触发器关闭功率开关管，所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于所述上限阈值电压，则第二比较器A2通过RS触发器打开功率开关管。进一步，所述LED驱动模块VDD与所述第一比较器A1的反相端、第二比较器A2的同相端相连；且所述第一比较器A1的同相端接入下限阈值电压，所述第二比较器A2的反相端接入上限阈值电压；以及所述第一比较器A1的输出端与RS触发器A3的R端相连，所述第二比较器A2的输出端与RS触发器A3的S端相连；所述RS触发器A3的Q端与所述功率开关管的控制端Gate相连。又一方面，本发明还提供了一种LED驱动模块的工作方法，所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压，则关闭功率开关管；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压，则打开功率开关管。第三方面，本发明提供了一种应用所述LED驱动模块的驱动电路，包括：启动单元，该启动单元由高压启动电路、VDD滤波电容C1和电阻Rcs构成；储能单元，该储能单元由负载RL、电阻Rcs、储能电感L、输出电容C2和续流二极管D1依次连接，且构成一回路；以及所述分时复用端CS与电阻Rcs的一端相连以采集所述分时复用端CS电位，且LED驱动模块VDD端接VDD滤波电容C1后与所述电阻Rcs的另一端相连。第四方面，本发明还提供了一种LED驱动电路的工作方法，所述LED驱动电路包括储能单元和如权利要求1-3任一所述的LED驱动模块；所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压，则关闭功率开关管,使储能单元中的储能电感L对输出电容C2释放能量；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压，则打开功率开关管，使储能单元中的储能电感L存储能量。进一步，该所述LED驱动电路的工作方法通过如下步骤实现（其中a和c点电位分别为Ua和Uc，IL为储能电感L上流过的电流，Us为LED驱动模块VDD端接VDD滤波电容C1的电压即Uab=Ua-Ub，a和c点电压差为Uac）：第一步，电路接通，则LED驱动模块Drain端通过高压启动电路到LED驱动模块VDD端给VDD滤波电容C1充电；第二步，当VDD滤波电容C1充至LED驱动模块的开启电压UVLO_ON时，LED驱动模块的功率开关管导通；第三步，当LED驱动模块的功率开关管导通时，a和c点电压差Uac=Ua-Uc=Us-Rcs*IL，此时IL增大，当IL增大至Uac=Us-Uref1时，关闭功率开关管，此时的IL电流记为Ipk，Ipk=Uref1/Rcs；第四步，功率开关管关闭期间，储能电感L储存的能量通过续流二极管D1、电阻Rcs和负载RL进行续流，此时IL减小，当IL减小至Uac=Us-Uref2时，再次打开功率开关管，此时的IL电流记为IL1，IL1=Uref2/Rcs；故负载RL电流为IL=（Ipk+IL1）/2=(Uref1+Uref2)/(2Rcs),当Uref2接近0V时，IL=Ipk/2=Uref1/(2Rcs)。本发明的有益效果是，本发明的LED驱动模块及其工作方法，以及应用所述LED驱动模块的驱动电路及其工作方法，通过LED驱动模块的分时复用端CS实现了对功率开关管的分时控制，使LED驱动模块更加简洁，并且使构成的驱动电路更加优化，有效的降低了电路成本。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1示出了本发明的LED驱动模块及其驱动电路的原理图。图2示出了本发明的LED驱动模块的原理图。图3示出了本发明的控制端Gate的波形、电感L上电流波形和a点与c点电压差Uac波形的时序图。图中，Us-Uref1为下限阈值电压、Us-Uref2为上限阈值电压、Uref1和Uref2为固定常量、第一比较器A1、第二比较器A2、RS触发器A3，Us为LED驱动模块VDD端接VDD滤波电容C1的电压即Ua-Ub，Ipk为储能电感L上峰值电流，IL1为LED驱动模块开通时储能电感L上的电流，TON为功率开关管开通时间，TOFF为功率开关管关闭时间，T为功率开关管工作周期。具体实施方式现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。实施例1如图1至图3所示，本发明的一种LED驱动模块，该LED驱动模块包括：启动单元，该启动单元由高压启动电路、VDD滤波电容C1和电阻Rcs构成；功率开关管，该功率开关管由一控制单元控制其导通或截止；所述控制单元设有分时复用端CS，所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压Us-Uref1，此时Uc-Ub>Uref1，则关闭功率开关管；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压Us-Uref2，此时Uc-Ub<Uref2，则打开功率开关管。进一步，所述控制单元包括：适于接入所述下限阈值电压Us-Uref1的第一比较器A1、适于接入所述上限阈值电压Us-Uref2的第二比较器A2；以及与所述第一比较器A1、第二比较器A2输出端相连的RS触发器A3，该RS触发器A3的输出端与功率开关管的控制端Gate相连；所述第一比较器A1、第二比较器A2的另一输入端分别与LED驱动模块VDD端相连；所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压Us-Uref1，此时Uc-Ub>Uref1，则第一比较器A1通过RS触发器A3关闭功率开关管，所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压Us-Uref2，此时Uc-Ub<Uref2，则第二比较器A2通过RS触发器A3打开功率开关管。所述LED驱动模块VDD与所述第一比较器A1的反相端、第二比较器A2的同相端相连；且所述第一比较器A1的同相端接入下限阈值电压Us-Uref1，所述第二比较器A2的反相端接入上限阈值电压Us-Uref2；以及所述第一比较器A1的输出端与RS触发器A3的R端相连，所述第二比较器A2的输出端与RS触发器A3的S端相连；所述RS触发器A3的Q端与所述功率开关管的控制端Gate相连。为了进一步说明功能，本实施例还提供所述控制单元的真值表如下：RS触发器A3Uac＜Us-Uref1Us-Uref1＜Uac＜Us-Uref2Uac＞Us-Uref2Us-Uref1＜Uac＜Us-Uref2R（UA1）1000S（UA2）0010Q0（功率开关管关闭）0（保持）1（功率开关管打开）1（保持）根据所述真值表所示，本控制单元实现了当Uac=Ua-Uc＜Us-Uref1时，关闭功率开关管，使c点电压下降，且在Uc下降的同时，保持功率开关管处于关闭状态，当Uac=Ua-Uc＞Us-Uref2时，打开功率开关管，使c点电压上升，且在Uc上升的同时，保持功率开关管处于打开状态，当Uac=Ua-Uc＜Us-Uref1时，再次关闭功率开关管，以构成周期变化。实施例2在实施例1基础上，本发明还提供了一种LED驱动模块的工作方法，所述LED驱动模块设有分时复用端CS；所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压Us-Uref1，此时Uc-Ub>Uref1，则关闭功率开关管；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压Us-Uref2，此时Uc-Ub<Uref2，则打开功率开关管。实施例3在实施例1上，本发明还提供了一种LED驱动模块的驱动电路，该驱动电路包括：启动单元，该启动单元由高压启动电路、VDD滤波电容C1和电阻Rcs构成；储能单元，该储能单元由电阻Rcs、储能电感L、输出电容C2和续流二极管D1依次连接，且构成一回路，以及所述分时复用端CS与电阻Rcs的一端相连以采集所述分时复用端CS电位，且LED驱动模块VDD端接VDD滤波电容C1后与所述电阻Rcs的另一端相连。实施例4在上述实施例基础上，本发明还提供了一种LED驱动电路的工作方法，所述LED驱动电路包括启动单元、储能单元和LED驱动模块；启动单元，该启动单元由高压启动电路、VDD滤波电容C1和电阻Rcs构成；所述分时复用端CS既做LED驱动模块的GND端，又通过储能单元内的电阻Rcs采集所述分时复用端CS电位；所述分时复用端CS是整个LED驱动模块的最低电位，故可作为LED驱动模块的GND端使用，LED驱动模块各电位都是相对于所述分时复用端CS的电位；所述分时复用端CS用于检测采样电流时，若LED驱动模块VDD端电位低于一设定下限阈值电压Us-Uref1，此时Uc-Ub>Uref1，则第一比较器A1通过RS触发器A3关闭功率开关管，使储能单元中的储能电感L对输出电容C2释放能量；所述分时复用端CS作为过零检测ZCD端时，若LED驱动模块VDD端电位高于一设定上限阈值电压Us-Uref2，此时Uc-Ub<Uref2，则第二比较器A2通过RS触发器A3打开功率开关管，使储能单元中的储能电感L存储能量。实施例5在上述实施例基础上，本发明所述LED驱动电路的工作方法通过如下步骤实现：第一步，电路接通，则LED驱动模块Drain端通过高压启动电路到LED驱动模块VDD端给VDD滤波电容C1充电；第二步，当VDD滤波电容C1充至LED驱动模块的开启电压UVLO_ON时，LED驱动模块功率开关管导通；第三步，当LED驱动模块功率开关管导通时，a和c点电压差为Uac，Uac=Ua-Uc=Us-Rcs*IL，此时IL增大，当IL增大至Uac=Us-Uref1时，关闭功率开关管，此时的IL电流记为Ipk，Ipk=Uref1/Rcs；第四步，功率开关管关闭期间，储能电感L储存的能量通过续流二极管D1、电阻Rcs和负载RL进行续流，此时IL减小，当IL减小至Uac=Us-Uref2时，再次打开功率开关管，此时的IL电流记为IL1，IL1=Uref2/Rcs；故负载RL电流为IL=（Ipk+IL1）/2=(Uref1+Uref2)/(2Rcs),当Uref2接近0V时，IL=Ipk/2=Uref1/(2Rcs)。实施例2至实施例5的具体工作过程，可以参见实施例1的相关描述，这里不再重复。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页1 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