LED驱动电路的制作方法

本申请要求2016年7月26日提交的美国临时申请62/366,688的权益和2016年7月7日提交的美国临时申请62/359,324的权益，两个申请全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本实用新型总体涉及电路，并且更具体地但是不唯一地涉及用于发光二极管的电路。

背景技术：

发光二极管(LED)串可配置有多个串联连接的LED元件，并且可直接连接至输入交流(AC)源(“AC输入”)并且由其驱动，诸如通过壁式AC插座。在这个被称为直接AC驱动拓扑结构的配置中，AC输入可以通过调光器，然后通过整流器电路整流，接着作为AC线路而供应到LED元件。已通过调光器和整流器电路的AC输入的波形在本文中称为“输入电压”。可根据输入电压来控制LED串中的待导通(即，接通)的LED元件的数量。

AC输入提供流过调光器和整流器电路的输入电流。为了保持调光器接通，输入电流不应低于保持电流。当输入电流降至保持电流以下时，调光器断开，从而使AC输入与AC线路分离。因此，当将调光器断开时，输入电压波动，从而导致闪烁和在预测输入电压方面的困难。

当输入电流低于某个电平时，发起漏泄操作，以便调节输入电流。在漏泄操作过程中，漏泄电路使电流从AC线路流过漏泄电路的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。漏泄操作增加功耗并且生成导致使MOSFET温度升高的热量。

技术实现要素：

本实用新型的一个方面的目的是提供一种改进的发光二极管(LED)驱动电路。

根据本实用新型的一个方面，发光二极管(LED)驱动电路可以包括：调光器，所述调光器连接至AC输入；整流器电路，所述整流器电路被配置为从所述调光器接收所述AC输入，并且对所述AC输入进行整流以生成输入电压；LED串，所述LED串具有连接至所述输入电压的第一端部，所述LED串包括至少一个LED元件；LED导通状态检测电路，所述LED导通状态检测电路被配置为检测所述LED串的导通状态，并且响应于感测到所述LED串处于其中LED电流不流到所述LED串的非导通状态来生成放电控制信号；以及电流源，所述电流源连接至所述LED串的所述第一端部，所述电流源被配置为在所述LED串处于所述非导通状态时根据所述放电控制信号生成放电电流。

根据一个实施例，所述电流源在从感测所述LED串的所述非导通状态的时间点开始的延迟时段后可以根据所述放电控制信号生成具有电平的放电电流。

根据一个实施例，所述LED导通状态检测电路可以被配置为根据所述至少一个LED元件的第一端部来检测所述LED串的导通状态。

根据一个实施例，所述至少一个LED元件的所述第一端部可以是所述至少一个LED元件的阴极。

根据一个实施例，所述至少一个LED元件的所述第一端部可以是所述至少一个LED元件的阳极。

根据一个实施例，所述LED导通状态检测电路可以被配置为根据由所述LED电流在感测电阻器上产生的感测电压来检测所述LED串的导通状态。

根据一个实施例，所述LED导通状态检测电路可以被配置为根据被配置为调节所述LED电流的放大器的输出来检测所述LED串的导通状态。

根据一个实施例，所述LED导通状态检测电路可以包括：第一晶体管，所述第一晶体管连接在第一节点与地之间，并且根据所述至少一个LED元件的第一端部处的电压进行操作；以及充电电路，所述充电电路连接至所述第一节点，其中所述放电控制信号跟随所述第一节点的电压。

本实用新型的一个方面的技术效果是可以提供一种改进的LED驱动电路。

在一个实施方案中，发光二极管(LED)驱动电路包括LED串和导通状态检测电路。导通状态检测电路检测LED串的导通状态，并且在感测到LED串处于非导通状态时生成放电控制信号。电流源在LED串处于非导通状态时根据放电控制信号生成放电电流。LED驱动电路可以包括无源漏泄器，以通过内部稳压器操作提供电流补偿。LED驱动电路可以包括LED尖峰电流抑制电路，以抑制在输入电压增至阈值以上时可出现的尖峰电流。LED驱动电路可以包括偏置供电电路，该偏置供电电路具有输入电容器以提供偏置电压。

本实用新型的这些及其它特征对于本领域的普通技术人员来说在阅读本公开的包括附图和权利要求书的整个内容后将是显而易见的。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED驱动电路的示意图。

图2示出了根据本实用新型的一个实施方案的图1的LED驱动电路的信号的波形。

图3示出了根据本实用新型的一个实施方案的图1的LED导通状态检测电路和电流源的另外细节。

图4示出了根据本实用新型的一个实施方案的图3的LED驱动电路的信号的波形。

图5示出了根据本实用新型的另一个实施方案的LED驱动电路的示意图。

图6示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED电流控制器的另外细节。

图7示出了根据本实用新型的一个实施方案的图6的LED驱动电路的信号的波形。

图8示出了根据本实用新型另一个实施方案的LED驱动电路的示意图。

图9示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED电流控制器的稳压器的示意图。

图10示出了根据本实用新型的一个实施方案的输入阈值电压发生器的示意图。

图11示出了根据本实用新型的一个实施方案的具有图9的稳压器的LED驱动电路的信号的波形。

图12示出了根据本实用新型的一个实施方案的图11的示例中的信号的波形的放大视图。

图13示出了根据本实用新型的另一个实施方案的LED驱动电路的示意图。

图14示出了根据本实用新型的一个实施方案的偏置供应电路的示意图。

图15示出了根据本实用新型的一个实施方案的图14的偏置供电电路的信号的波形。

在不同附图中使用相同的参考标记表示相同或类似的部件。

具体实施方式

为了使读者能够全面了解本实用新型的实施方案，本公开提供了许多具体细节，诸如电路、部件和方法的示例。然而，本领域的普通技术人员将认识到，本实用新型可在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实施。在其它情况下，未示出或描述熟知的细节以免使本实用新型的方面模糊不清。

图1示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED驱动电路1的示意图。在图1的示例中，LED驱动电路1包括整流器电路3、LED串2、LED电流控制器4、电流源5、导通状态检测电路6、调光器7和电容器C1。

电容器C1连接至AC线路，输入电压Vin经由整流器电路3供应到AC线路。电容器C1对输入电压Vin的波纹进行滤波。

调光器7连接在AC输入ACin与整流器电路3之间。调光器7可以是仅传送属于某个相位范围(在本文中称为“相角”)的AC输入ACin的舍相调光器。传送通过调光器7的AC输入ACin由整流器电路3整流以生成输入电压Vin。输入电压Vin的波形可仅具有对应于相角的部分。

LED串2包括多个LED元件LED1-LEDn，这些LED元件是彼此串联连接的。输入电压Vin被提供给LED串2。虽然图1示出了多个LED元件，但是LED串2可以仅配置有一个LED元件。

控制器4控制流过多个沟道CH_1-CH_n的电流。多个沟道CH_1-CH_n中的每个定位在多个LED元件LED1-LEDn中的对应LED元件与多个稳压器40_1-40_n中的对应稳压器之间。在一个实施方案中，多个稳压器40_1-40_n中的每个包括线性稳压器。

在图1的示例中，一个感测电阻器RCS连接至控制器4，并且流过多个沟道CH_1-CH_n中的每个的电流根据在感测电阻器上产生的一个感测电压VCS进行控制。电流可以流过多个沟道CH_1-CH_n中的一个。因此，流向LED串2的电流ILED可流过多个沟道CH_1-CH_n中任一个到达感测电阻器RCS以产生感测电压VCS。

控制器4包括分别连接至多个沟道CH_1-CH_n的多个稳压器40_1-40_n。可根据输入电压Vin和流过对应沟道的控制电流来启用多个稳压器40_1-40_n中的一个。在一个实施方案中，多个稳压器401-40_n中的每个可以控制不同量的电流。

多个稳压器40_1-40_n中的每个连接至多个沟道CH_1-CH_n中的对应沟道，接收多个控制电压VC_1-VC_n中的对应控制电压，并且利用控制电压控制感测电压VCS，从而控制该对应沟道的电流。多个控制电压VC_1-VC_n中的每个是确定流过对应沟道的电流的电压，并且可根据对应沟道来设定。在一个实施方案中，控制电压VC_1-VC_n具有不同的值，其中VC_n最高，并且VC_1最低。例如，每个控制电压VC都可以是具有关系VC_1＜VC_2＜...＜VC_n的固定电压。也就是说，对应于稳压器40_1的控制电压VC_1低于对应于稳压器40_2的控制电压VC_2，对应于稳压器40_2的控制电压VC_2低于对应于稳压器40_3的控制电压VC_3，以此类推。

为了方便解释，在下文中假设当对应于LED元件LED1的控制电压电平为1时，对应于LED元件LEDn的控制电压电平为n。

在图1的示例中，根据输入电压Vin确定将导通的LED元件的数量，并且在连接至导通LED元件的沟道中，启用在最高位置的沟道的稳压器。该对应沟道的电流由启用的稳压器基于对应的控制电压来控制。参考图1中示出的LED串，在LED元件的位置更靠近于右侧时，沟道处于较高位置。

现在解释在输入电压Vin增大时控制器4的示例性操作。当输入电压Vin增大时，第一LED元件LED1导通，使得电流流过沟道CH_1。稳压器40_1控制电流ILED，使得感测电压VCS的电平遵循电平“1”。

根据增大的输入电压Vin，第二LED元件LED2导通，使得电流ILED流过沟道CH_2。稳压器40_2控制电流ILED，使得感测电压VCS的电平遵循电平“2”。此时，感测电压VCS的电平高于“1”，并且稳压器40_1禁用。

当输入电压Vin增至某个电平时，第(n)个LED元件LEDn导通，使得电流ILED流过沟道CH_n。稳压器40_n控制电流ILED，使得感测电压VCS的电平遵循电平“n”。此时，感测电压VCS的电平高于“n-1”，并且稳压器40_n-1禁用。

接着，解释在输入电压Vin减小时控制器4的示例性操作。根据减小的输入电压Vin，第(n)个LED元件LEDn断开，使得电流不流过沟道CH_n，并且稳压器40_n禁用。因此，稳压器40_n-1启用，并且电流ILED流过沟道CH_n-1。

根据减小的输入电压Vin，LED元件以第(n-1)个LED元件、第(n-2)个LED元件、(...)、第二LED元件LED2和第一LED元件LED1的顺序断开，并且因此，稳压器以稳压器40_n-2、稳压器40_n-3、(...)、稳压器40_2和稳压器40_1的顺序启用。电流ILED以沟道CH_n-2、沟道CH_n-3、(...)、沟道CH_2和沟道CH_1的顺序流过对应的沟道。

在图1的示例中，控制器4的多个稳压器40_1-40_n共享感测电阻器RCS，并且多个控制电压VC_1-VC_n被不同地设定，使得在多个稳压器40_1-40_n中将待启用的稳压器根据输入电压Vin的改变而改变，并且对应的沟道电流的目标值也发生了改变。

以上以举例的方式描述控制器4的操作；本公开不限于此。

当调光器7根据输入电流Iin的减小而断开时，输入电压Vin减小。由于输入电压Vin的减小，多个LED元件LED1-LEDn转变到非导通状态。以下，“LED非导通状态”是指其中多个LED元件LED1-LEDn全部都不导通以使电流ILED不流向LED串2的状态。在LED非导通状态下，电流不流过多个沟道CH_1-CH_n中的任一个。

响应于感测LED非导通状态，LED驱动电路1通过使电容器C1放电来控制输入电压Vin。LED驱动电路1可以从感测电压VCS、从多个LED元件LED1-LEDn中的一个的端部处的电压或从控制器4的稳压器放大器的输出感测LED非导通状态。

LED导通状态检测电路6接收感测电压VCS或在多个LED元件LED1-LEDn中的一个的端部处的电压，并且当感测电压VCS或在多个LED元件LED1-LEDn中的一个的端部处的电压降至放电阈值电压以下时，控制流向电流源5的放电电流IS。当从控制器4的稳压器放大器的输出检测到LED非导通状态时，LED导通状态检测电路6还可控制流向电流源5的放电电流IS。

由于电流ILED不流入LED非导通状态，因此不生成感测电压VCS，并且它可低于放电阈值电压。另外，输入电压Vin可以在LED非导通状态下减小，使得在多个LED元件LED1-LEDn中的一个的端部处的电压可以低于放电阈值电压。

在感测到LED非导通状态时，LED导通状态检测电路6可生成放电控制信号DCS以控制流过电流源5的电流。

电流源5根据放电控制信号DCS生成放电电流IS，并且电容器C1根据放电电流IS进行放电。因此，可能的是，在LED非导通状态下控制输入电压Vin，而没有与将输入电流Iin调节到保持电流相关联的功耗。

图2示出了根据本实用新型的一个实施方案的图1的LED驱动电路的信号的波形。图2自顶向下示出了输入电压Vin、感测电压VCS和放电电流IS的可能波形。

在图2的示例中，仅出于说明目的，使用感测电压VCS来感测LED非导通状态。例如，在其它实施方案中，可使用LED元件LED1的阳极电压或阴极电压来感测LED非导通状态。在图2的示例中，波形(a)-(h)以举例的方式示出生成放电电流IS的不同方式。

如图2所示，根据输入电压Vin的减小，在时间点T1处出现LED非导通状态，并且感测电压VCS达到低于在时间点T1处的放电阈值电压的零电压。

如图2的(a)和(b)所示，LED导通状态检测电路6在时间点T1处可同步以生成用于增大放电电流IS的放电控制信号DCS。另选地，如图2的(c)和(d)所示，在从时间点T1延迟延迟时段TD的时间点T2处，LED导通状态检测电路6可同步以生成用于增大放电电流IS的放电控制信号DCS。

如图2的(e)、(f)、(g)和(h)所示，放电电流IS在时间点T1前可以某个偏移电平流动。这仅仅是为了说明偏移电平放电电流IS可以在除在LED非导通状态下之外的持续时间内流动。

如图2的(e)和(f)所示，LED导通状态检测电路6在时间点T2处可同步以生成用于增大放电电流IS的放电控制信号DCS。

如图2的(g)和(h)所示，LED导通状态检测电路6在时间点T1处可将放电电流IS阻断，并且在时间点T2处可同步以生成用于增大放电电流IS的放电控制信号DCS。

电流源5可以根据放电控制信号DCS将放电电流IS生成为各种波形，就像图2(a)-(h)中示出的那些。在LED非导通状态下，输入电压Vin通过放电电流IS减小。在LED非导通状态下，可根据放电电流IS的波形来控制减小的输入电压Vin的波形。

现在参考图3中示出的LED驱动电路1描述LED导通状态检测电路6和电流源5。

图3示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED导通状态检测电路6和电流源5的另外细节。图3中示出的与图1中示出的那些重合的部件利用相同附图标记指示，并且以下不再赘述。虽然图3描绘了使用LED元件LED1的阴极电压的LED导通状态检测电路6作为示例，但是本公开不限于此。在图3的示例中，LED元件LED1的阴极电压是输入电压Vin减去LED元件LED1的正向电压，并且因此根据输入电压Vin变化。

在图3的示例中，LED导通状态检测电路6包括三个电阻器R1-R3、晶体管61、电容器C2和齐纳二极管62。晶体管61可实现为NPN双极结型晶体管(BJT)，但是它也可使用其它类型的晶体管来实现。

电阻器R1和电阻器R2串联连接在LED元件LED1的阴极与地之间，并且对LED元件LED1的阴极电压进行电阻分压。将电阻分压的电压供应到晶体管61的基极。

晶体管61的集电极连接至节点N1，并且晶体管61的发射极连接至地。电阻器R3连接在电压源VS与节点N1之间。在图3的示例中，电压源VS是用于对电容器C2充电的装置。在其它配置中，电流源5可用于对电容器C2充电。

电容器C2和齐纳二极管62并联连接在节点N1与地之间。在电容器C2根据晶体管61的开关操作来充电或放电时，电容器C2上的电压控制节点N1的电压。齐纳二极管62可以将节点N1的电压钳位到齐纳电压。放电控制信号DCS遵循节点N1的电压。

当LED元件LED1的阴极电压根据输入电压Vin的减小而减小并且达到放电阈值电压时，晶体管61的基极电压减小，并且由此断开晶体管61。因此，电容器C2利用从电压源VS流过电阻器R3的电流进行充电，使得节点N1的电压增大。节点N1的电压可以增至齐纳电压。也就是说，放电控制信号DCS可从晶体管61根据输入电压Vin的减小而断开的时间点开始增大，并且被钳位到齐纳二极管62的齐纳电压。

当LED元件LED1的阴极电压高于放电阈值电压时，晶体管61接通。在那种情况下，电流通过晶体管61而流向地，并且电容器C2不进行充电。

在图3的示例中，电流源5包括晶体管51和电阻器R4。晶体管51可实现为n沟道型MOSFET，但是它也可实现为其它类型的晶体管。

放电控制信号DCS被供应到晶体管51的栅极，并且晶体管51的漏极连接至AC线路(同样参见图1)。晶体管51的源极连接至电阻器R4的一个端部。可根据放电控制信号DCS来控制通过晶体管51的放电电流IS的流动。

图4示出了根据本实用新型的一个实施方案的图3的LED驱动电路1的信号的波形。图4自顶向下示出了输入电压Vin、LED元件LED1的阴极电压VLED1、放电电流IS、放电控制信号DCS和输入电流Iin。

图4中示出的阴极电压是LED元件LED1的阴极电压，其由VLED1指示。图4中示出的输入电压Vin是由前沿调光器7生成的输入电压。在图4中仅以举例的方式示出波形来描述示例性实施方案，并且本公开不限于此。

在图4的示例中，调光器7在时间点T10处接通，使得生成输入电压Vin并且生成输入电流Iin的点火。多个LED元件根据输入电压Vin的电平而导通，并且电流ILED流向LED串2。在调光器7的接通时段期间，输入电流Iin遵循电流ILED，并且因此，输入电流Iin还可按照根据输入电压Vin的电平导通的LED元件的数量而改变。

当输入电压Vin达到其峰值并接着由于输入电流Iin的减小而减小时，调光器7在时间点T11处断开。虽然以举例的方式示出阴极电压VLED1变为零电压并且输入电流Iin在时间点T11处不流动，但是这仅是为了说明实施方案提供的示例，并且本公开不限于此。

在时间点T11处，阴极电压VLED1低于放电阈值电压，并且LED导通状态检测电路6生成放电控制信号DCS。电流源5根据放电控制信号DCS供应放电电流IS。放电电流IS可以根据晶体管51的电压-电流特性增至指数波形。

虽然图4示出了在感测LED非导通状态时放电电流IS开始流动而无延迟，但是在时间点T11与生成放电电流IS的时间点之间可能发生延迟，如以上参考图2所述。此外，放电电流IS在时间点T11前可以偏移电平流动。

继续图4的示例，电容器C1通过放电电流IS放电，并且输入电压Vin的下降波形根据放电电流IS的波形来控制。当输入电压Vin在时间点T12处达到零电压时，放电电流IS可能不再流动。放电控制信号DCS可以上升并钳位到齐纳电压VZ。调光器7在时间点T13处再次接通，并且从时间点T10到时间点T12的操作重复。

根据示例性实施方案的LED驱动电路1通过在调光器7断开后使电容器C1放电来控制输入电压Vin，而非将输入电流Iin调节到保持电流(这是在相关领域中用来防止调光器断开的方法)。这样做时，就可缓解诸如输入电压Vin的变化、闪烁、MOSFET的上升温度等等的问题。

当调光器7接通时，可能生成浪涌电流。如图4所示，输入电流Iin由于浪涌电流的影响而具有点火。LED驱动电路还可包括无源漏泄器，以便防止输入电流Iin由于浪涌电流而造成的过度上升。然而，当输入电压Vin 在峰值后开始以负斜率下降时，负电流可流向无源漏泄器，从而造成使输入电流Iin减小的问题。

图5示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED驱动电路10的示意图。

在图5的示例中，LED驱动电路10包括无源漏泄器11。图5中示出的LED驱动电路10的与图1中示出的那些重合的部件利用相同附图标记和符号指示。

在图5的示例中，无源漏泄器11连接在输入电压Vin供应到的节点N2与生成感测电压VCS的节点N3之间。无源漏泄器11包括电阻器RP和电容器CP。

漏泄器电流IBL通过电阻器RP和电容器CP流向节点N3。当输入电压Vin开始减小时，漏泄器电流IBL可以具有负值，并且漏泄器电流IBL的相位可与输入电流Iin的相位具有90度差值。

图6示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED电流控制器4的另外细节。图6的LED驱动电路包括无源漏泄器11、控制器4和LED串2。

在图6的示例中，多个稳压器40_1-40_n可以包括线性稳压器。在图6的示例中，多个稳压器40_1-40_n各自包括连接至多个沟道CH_1-CH_n中的对应沟道的晶体管42和用于控制晶体管42的放大器41(“稳压器放大器”)。晶体管42的漏极连接至对应沟道，并且晶体管42的源极连接至感测电阻器RCS的一个端部。放大器41的输出端连接至晶体管42的栅极，放大器41的反相端(-)连接至晶体管42的源极，并且放大器41的非反相端(+)被输入有多个控制电压VC_1-VC_n中的对应控制电压。

放大器41基于输入到非反相端(+)的对应控制电压与输入到反相端(-)的感测电压VCS之间的差值生成输出，并且晶体管42根据来自放大器41的输出控制该对应沟道的电流。然后，将放大器41的非反相端(+)和反相端(-)的电压调节为相等。

如可了解，一种检测LED非导通状态的方法是监测放大器41的输出。当上拉放大器41的输出时，这表明了输入电压Vin低于对应LED元件的正向电压，并且LED电流ILED不流动。另一检测LED非导通状态的方法是监测感测电压VCS。当感测电压VCS低于某个电平时，这表明了LED串的导通几乎完成。因此，LED导通状态检测电路6可以被配置为通过监测LED元件的端部(阴极或阳极)、放大器41的输出和/或感测电压VCS来检测LED非导通状态。

即使在漏泄器电流IBL为负值时，也可补偿输入电流Iin，因为节点N3的电压被多个稳压器40_1-40_n中的启用的稳压器控制到感测电压VCS。

当无源漏泄器11连接在节点N2与地之间时，当漏泄器电流IBL为负值时，输入电流Iin减少得与漏泄器电流IBL一样多。然而，在另一示例性实施方案中，即使当漏泄器电流IBL为负值时，由于节点N3的电压被调节到感测电压VCS，因此流过对应于启用的稳压器的沟道的电流ILED增加得与漏泄器电流IBL一样多。

由于输入电流Iin是漏泄器电流IBL和电流ILED的总和，因此电流ILED可增加得与漏泄器电流IBL减小得一样多。因此，可以补偿输入电流Iin。

图7示出了根据本实用新型的一个实施方案的图6的LED驱动电路的信号的波形。图7自顶向下示出了输入电压Vin、感测电压VCS、漏泄器电流IBL和输入电流Iin。

如图7所示，在输入电流Vin的峰值的时间点T20后，漏泄器电流IBL被生成为负值。有利地，由于感测电压VCS被调节到控制电压，因此输入电流Iin不因漏泄器电流IBL而减小。在漏泄器电流IBL未连接至节点N3的情况下，输入电流Iin可以如输入电流Iin的波形中的假想线所示那样减小。

图1和图3中示出的实施方案可与图5中示出的实施方案组合，如图8所示。

图8示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED驱动电路100的示意图。如图8所示，LED驱动电路100可以包括电流源5、LED导通状态检测电路6和无源漏泄器11。LED驱动电路100的配置和操作如前所述。

图9示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED电流控制器的稳压器的示意图。图9的稳压器可以用作LED电流控制器4中的稳压器。在图9的示例中，稳压器被示出为控制器4的稳压器40_1。应当注意，图9的稳压器可以用于其它LED电流控制器。

稳压器40_1可以包括稳压器放大器41和晶体管42，如先前参考图6所述。晶体管42的漏极连接至LED串2的LED元件LED1的阴极。放大器41的反相(-)输入端和晶体管42的源极连接至在感测电阻器RCS上产生的感测电压VCS。这些部件的操作如前所述。

在图9的示例中，稳压器40_1还包括了尖峰电流抑制电路，该尖峰电流抑制电路包括晶体管45。晶体管45的栅极由通过反相器的输入阈值电压VIN.TH驱动。

图10示出了根据本实用新型的一个实施方案的输入阈值电压发生器的示意图。在图10的示例中，包括电阻器R10和R11的电阻分压器对输入电压Vin进行缩放以生成指示输入到放大器46的输入电压Vin的电压。放大器46将所缩放的输入电压Vin与阈值电压Vth进行比较，以便生成输入阈值电压VIN.TH。当所缩放的输入电压Vin大于阈值电压Vth时，输入阈值电压VIN.TH为高，并且当所缩放的输入电压Vin低于阈值电压Vth时，输入阈值电压VIN.TH为低。任选延迟47可添加到放大器46的输出端。

重新参照图9，当输入阈值电压VIN.TH为低时，晶体管45接通并且下拉放大器41的输出G(1)。由于下拉输出G(1)，因此抑制输入电压VIN增大时可出现的LED尖峰电流。

图11示出了根据本实用新型的一个实施方案的具有图9的稳压器的LED驱动电路的信号的波形。图11自顶向下示出了输入电压Vin、输入阈值电压VIN.TH、感测电压VCS和放大器41的输出G(1)。在图11中还示出了LED元件LED1的阴极电压VLED1、以及阈值电压Vth。如可了解，输入电压Vin和/或阈值电压Vth可根据实施细节来缩放。

如图11所示，当输入电压Vin高于阈值电压Vth时，输入阈值电压VIN.TH为高，并且当输入电压Vin低于阈值电压Vth时，输入阈值电压VIN.TH为低。输出G(1)在感测电压VCS增大时减小，并且在感测电压VCS减小时增大。当输入电压Vin减至LED元件LED1的阴极电压VLED1以下时，感测电压VCS下降到零，从而进入LED非导通状态。在时间T30处的放大视图在图12中示出。

图12示出了在时间T30处图11的示例中的信号的波形的放大视图。图12自顶向下示出了输入电压Vin、输入阈值电压VIN.TH、放大器41的输出G(1)和感测电压VCS。为了容易说明，图12将输入电压Vin示出为矩形。

如图12所示，当输入电压Vin在时间T30处增至阈值电压Vth以上时，输入阈值电压VIN.TH为高。这使晶体管45断开，从而去除下拉并且允许输出G(1)增大并接通晶体管42。接通晶体管42允许电流流过沟道CH_1并流动到感测电阻器RCS，从而导致感测电压VCS增大。由于在输入电压Vin低于阈值电压Vth时对输出G(1)的下拉，因此抑制在时间T30处可发生的尖峰电流(参见虚线区域201)。

图13示出了根据本实用新型的一个实施方案的LED驱动电路的示意图。图13的LED驱动电路包括前述LED串2、整流器电路3、LED电流控制器4、调光器7和感测电阻器RCS。

在图13的示例中，LED驱动电路还包括了用于向控制器4提供偏置电压BIAS1并且任选地向外围设备301提供偏置电压BIAS2的偏置供电电路300。偏置供电电路300可以是低压差稳压器(LDO)或仅是连接至输入电压Vin的电阻器。然而，随着输入电压Vin变得更高，该实施方式将导致大的功率损耗。

图14示出了根据本实用新型的一个实施方案的偏置供电电路300的示意图。在图14的示例中，偏置供电电路300包括电容器C21、二极管D1和二极管D2。电容器C21的一个端部连接至输入电压Vin，而电容器C21的另一个端部连接至二极管D1的阳极和二极管D2的阴极。偏置供电电路300可任选地包括电阻器R20，其与电容器C21串联以形成无源漏泄器。如果偏置电压由于来自电容器C21的过多能量而过高，那么二极管D2可任选地是用于限制偏置电压的齐纳二极管(参见310)。舍相调光器7(图13中示出)是任选的，并且可被添加以调制输入电压Vin。

在图14的示例中，二极管D2的阳极连接至地，并且二极管D2的阴极连接至二极管D1的阳极和电容器C21的另一个端部。二极管D1的阳极连接至二极管D2的阴极和电容器C21的另一个端部。二极管D1的阴极将偏置电压BIAS提供到控制器4、外围设备301和/或其它电路。

在图14的示例中，电容器电流I_C21从输入电压Vin流向电容器C21，第一二极管电流I_D1从二极管D1的阳极流向阴极，并且第二二极管电流I_D2从二极管D2的阴极流向阳极。图15示出了一个实施方案中的这些信号的波形和时序关系。图15自顶向下示出了输入电压Vin、电容器电流I_C21、第一二极管电流I_D1和第二二极管电流I_D2。

除了本公开的上述方面之外，本公开的实施方案至少包括以下方面：

第一发光二极管(LED)驱动电路，包括：LED串，该LED串具有连接至输入电压的第一端部，该LED串包括至少一个LED元件；至少一个沟道，该至少一个沟道连接至至少一个LED元件；感测电阻器，该感测电阻器具有连接至至少一个沟道的第一端部和连接至地的第二端部；至少一个稳压器，该至少一个稳压器连接在至少一个沟道与感测电阻器的第一端部之间，并且被配置为基于控制电压来控制流过至少一个沟道的电流；以及无源漏泄器，该无源漏泄器连接在输入电压与感测电阻器的第一端部之间。

第一LED驱动电路，其中至少一个稳压器包括：晶体管，该晶体管连接在至少一个沟道与感测电阻器的第一端部之间；以及放大器，该放大器包括连接至控制电压的第一输入端、连接至感测电阻器的第一端部的第二输入端和连接至晶体管的栅极的输出端。

第一LED驱动电路，其中无源漏泄器包括串联连接在输入电压与感测电阻器的第一端部之间的电阻器和电容器。

第二发光二极管(LED)驱动电路，包括：LED串，该LED串具有连接至输入电压的第一端部，该LED串包括至少一个LED元件；至少一个沟道，该至少一个沟道连接至至少一个LED元件；感测电阻器，该感测电阻器具有连接至至少一个沟道的第一端部；至少一个稳压器，该至少一个稳压器连接在至少一个沟道与感测电阻器的第一端部之间，并且被配置为基于控制电压来控制流过至少一个沟道的电流；以及尖峰电流抑制电路，该尖峰电流抑制电路被配置为在输入电压低于阈值电压时下拉至少一个稳压器的放大器的输出。

第二LED驱动电路，其中至少一个稳压器包括：晶体管，该晶体管连接在至少一个沟道与感测电阻器的第一端部之间；以及放大器，该放大器包括连接至控制电压的第一输入端、连接至感测电阻器的第一端部的第二输入端和连接至晶体管的栅极的输出端。

第二LED驱动电路，其中尖峰电流抑制电路包括：另一个晶体管，该另一个晶体管具有连接至放大器的输出端的漏极、连接至地的源极和连接以接收指示输入电压的电平的输入阈值电压的栅极。

第三发光二极管(LED)驱动电路，包括：LED串，该LED串具有连接至输入电压的第一端部，该LED串包括至少一个LED元件；至少一个沟道，该至少一个沟道连接至至少一个LED元件；LED电流控制器，该LED电流控制器被配置为调节通过至少一个沟道的电流；以及偏置供电电路，该偏置供电电路被配置为将偏置电压提供到LED电流控制器，该偏置供电电路包括电容器、第一二极管和第二二极管，其中电容器的第一端部连接至输入电压，电容器的第二端部连接至第一二极管的阳极，第二二极管的阴极连接至电容器的第二端部，并且第一二极管的阴极提供偏置电压。

第三LED驱动电路，其中第二二极管的阳极连接至地。

第三LED驱动电路，其中第二二极管是齐纳二极管。

第三LED驱动电路，还包括电阻器，该电阻器与电容器串联。

第三LED驱动电路，还包括调光器，该调光器被配置为调制输入电压。

第三LED驱动电路，其中LED电流控制器包括至少一个稳压器，该至少一个稳压器包括：晶体管，该晶体管连接在至少一个沟道与感测电阻器之间；以及放大器，该放大器包括连接至控制电压的第一输入端、连接至感测电阻器的第二输入端和连接至晶体管的栅极的输出端。

已公开了LED驱动电路及其操作方法。虽然已经提供了本实用新型的具体实施方案，但是应当理解，这些实施方案只是出于举例说明的目的而非进行限制。许多另外的实施方案对于本领域的普通技术人员来说在阅读本公开内容后将是显而易见的。

附图标记说明

标记1001表示AC线路。