芯片的启动电路、led驱动器、led驱动电路及芯片的启动方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子领域，尤其涉及一种芯片的启动电路、LED驱动器、LED驱动电路 及芯片的启动方法。
【背景技术】
[0002] LED (Light Emitting Diode)照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光 器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩 的能量而引发光子，直接发出红、绿、蓝或白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制 造出来的照明器具。
[0003] 目前，在现有技术中常采用的LED驱动电路为如图1所示，输入AC交流电源101， 其电连接至一整流电桥103的其中两个输入端。整流电桥103将交流电源101所输出的交 流电整流之后通过电容Cl进行滤波，于是产生一滤波直流电压。所述直流电压为一高电 压，并且电连接至续流二极管D1、电容C3和串联的负载LED，其中所述续流二极管D1、电容 C3和串联的负载LED为并联，所述续流二极管的阳极与负载LED的阴极电连接，负载LED和 续流二极管Dl阳极的共同连接点电连接至一电感Ll。在如图1所示的LED驱动电路中，电 阻Rl和电容C2会产生一低压直流电，进而使驱动芯片启动。
[0004] 然而，使用上述传统LED驱动电路的LED灯，典型情况下需要外置电阻Rl进行启 动，并且当LED驱动芯片的VCC引脚的电压为零时，瞬间启动会比较大。若外置电阻Rl设 置不当，则容易导致对LED驱动芯片的VCC引脚形成冲击，同时电阻Rl和LED驱动芯片会 发生过热现象。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，提供一种芯片的启动电路、LED驱动器、LED驱动电路及芯片 的启动方法，其能够在无需外置电阻的情况下启动，并且使得电源电压的变化是由小至大 逐渐变化，进而避免现有技术中当LED驱动芯片的VCC引脚的电压为零时，瞬间启动电压较 大的情况，同时可防止LED驱动芯片过热现象。
[0006] 依据本发明的一方面，提供了一种LED驱动器，其包括：包括：一采样模块、一基准 模块、一比较模块、一反馈控制模块和一启动电流控制模块；所述采样模块用于对芯片的启 动电路的外部电源电压进行采样以获得采样电压，并且将所述第一采样电压传送至所述比 较模块的第一输入端；所述基准模块用于提供一基准电压，并且将所述基准电压传送至所 述比较模块的第二输入端；所述比较模块用于接收所述采样电压和所述基准电压，并且对 所述采样电压和所述基准电压进行比较，以及将比较结果传送至所述反馈控制模块；所述 反馈控制模块根据所接收到的比较结果，输出一反馈控制信号，以对所述启动电流控制模 块进行控制；当所述芯片的启动电路的外部驱动电路提供一高电压时，通过所述启动电流 控制模块对所述电源电压进行充电；同时所述启动电流控制模块对所述电源电压的充电电 流进行控制，以使所述充电电流由大至小逐渐变化，且使所述电源电压在启动阶段相应地 由小至大逐渐变化。
[0007] 在本发明的一实施例中，当所述反馈控制信号为一低电平信号时，控制所述启动 电流控制模块正常工作；而当所述反馈控制信号为一高电平信号时，控制所述启动电流控 制模块禁止工作，以使所述电源电压的分压达到一内置的第一预设阈值。
[0008] 在本发明的一实施例中，所述启动电流控制模块包括一第一电流镜；所述第一电 流镜包括：一第一场效应管、一第二场效应管和一第一电阻；所述第一电阻的正极分别电 连接至所述外部驱动电路和所述第一场效应管的漏极，所述第一电阻的负极电连接至所述 第二场效应管的漏极；所述第二场效应管的漏极电连接至所述第二场效应管栅极，所述第 二场效应管的栅极电连接至所述第一场效应管的栅极，所述第二场效应管的源极电连接至 所述第一场效应管的源极，并且共同连接至所述电源电压。
[0009] 在本发明的一实施例中，所述第一场效应管和所述第二场效应管均为NMOS管。 [0010] 在本发明的一实施例中，所述第一场效应管与所述第二场效应管的宽长比为η: 1。
[0011] 在本发明的一实施例中，所述米样模块包括：一第二电阻和一第三电阻；所述第 二电阻的一端电连接至所述电源电压，另一端电连接至所述第三电阻的一端；所述第三电 阻的另一端接地；所述第二电阻和所述第三电阻的共同连接点电连接至所述比较模块的第 一输入端。
[0012] 在本发明的一实施例中，所述比较模块包括：一比较器，所述比较器的第一输入端 电连接至所述采样模块；所述比较器的第二输入端电连接至所述基准模块。
[0013] 在本发明的一实施例中，所述反馈控制模块包括：一第三场效应管，所述第三场效 应管的栅极电连接至所述比较模块的输出端，所述第三场效应管的漏极电连接至所述启动 电流控制模块的第一电阻和第二场效应管的共同连接点，所述第三场效应管的源极接地。
[0014] 在本发明的一实施例中，所述芯片的启动电路进一步包括：一钳压模块，所述钳压 模块用于使所述外部驱动电路所提供的电压小于所述启动电流控制模块的最大承受电压。
[0015] 在本发明的一实施例中，所述钳压模块包括一高压JFET管，所述高压JFET管的漏 极电连接至所述外部驱动电路，所述高压JFET管的栅极接地，所述高压JFET管的源极电连 接至所述启动电流控制模块。
[0016] 在本发明的一实施例中，当所述反馈控制信号为一高电平信号时，以使所述电源 电压的分压达到一内置的第一预设阈值，此时所述电源电压为
其中 Vref为基准电压。
[0017] 在本发明的一实施例中，电源电压\^的充电电流等于
其 中，Vlciff是高压JFET管的夹断电压，V ΤΜ2是第二场效应管的开启阀值电压，V 是电源电压， Rl是第一电阻的阻值，η是第一电流镜的比例。
[0018] 在本发明的一实施例中，所述芯片的启动电路进一步包括：电压检测模块，所述电 压检测模块电连接至所述电源电压，用于检测所述电源电压的电压值并且与一内置的第二 预设阈值进行比较，当所述电源电压小于第二预设阈值时，输出一低电平信号，当所述电源 电压大于等于第二预设阈值时，输出一高电平信号。
[0019] 在本发明的一实施例中，所述启动电流控制模块包括一第一电流镜，一第二电流 镜，所述第一电流镜包括：一第一场效应管、一第二场效应管和一第一电阻；所述第一电阻 的正极分别电连接至所述外部驱动电路和所述第一场效应管的漏极，所述第一电阻的负极 电连接至所述第二场效应管的漏极；所述第二场效应管的漏极电连接至所述第二场效应管 栅极，所述第二场效应管的栅极电连接至所述第一场效应管的栅极，所述第二场效应管的 源极电连接至所述第一场效应管的源极，并且共同连接至所述电源电压；所述第二电流镜 包括：一第四场效应管、一第五场效应管和一第四电阻；所述第四电阻的正极分别电连接 至所述外部驱动电路、所述第一场效应管的漏极、所述第一电阻的正极和所述第四场效应 管的漏极，所述第四电阻的负极电连接至所述第五场效应管的漏极；所述第五场效应管的 漏极电连接至所述第五场效应管的栅极，所述第五场效应管的栅极电连接至所述第四场效 应管的栅极，所述第五场效应管的源极电连接所述第四场效应管的源极，并且共同连接至 所述电源电压。
[0020] 在本发明的一实施例中，所述反馈控制模块包括：一第三场效应管，一第六场效应 管、一第七场效应管，所述第六场效应管的漏极分别电连接至所述第三场效应管的漏极、所 述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极，所述第六场效应管的栅极电连接至所 述第四场效应管的栅极和所述第五场效应管的栅极的共同连接点，所述第六场效应管的源 极接地；所述第七场效应管的漏极电连接至所述第六场效应管的栅极，所述第七场效应管 的栅极电连接至所述电压检测模块，所述第七场效应管的源极接地。
[0021] 在本发明的一实施例中，所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第四场效应 管以及所述第五场效应管均为NMOS管。
[0022] 在本发明的一实施例中，所述第一场效应管与所述第二场效应管的宽长比为n: 1 ; 所述第四场效应管与所述第五场效应管的宽长比为η2:1，其中η2不同于η。
[0023] 在本发明的一实施例中，当第二电流镜正常工作，且第一电流镜禁止工作时，电源 电压Vee的充电电流等于
[0024] 在本发明的一实施例中，当第一电流镜正常工作，且第二电流镜禁止工作时，电源 电压V ee的充电电流等于
[0025] 依据本发明的另一方面，提供了一种LED驱动器，所述LED驱动器包括上述芯片的 启动电路。
[0026] 依据本发明的另一方面，提供了一种LED驱动电路，其包括：一供电模块、一整流 模块、一滤波模块、一驱动电路、一负载模块以及米用上述的LED驱动器；所述供电模块电 连接至所述整流模块，所述供电模块用于提供一交流电源；所述整流模块电连接至所述滤 波模块，所述整流模块用于对交流电进行整流，以产生直流电；所述滤波模块电连接至所述 LED驱动器，所述滤波模块用于使所产生的直流电为恒定；所述LED驱动器电连接至驱动电 路，所述LED驱动器用于控制电源电压的电压变化，并且产生一驱动信号后传送至驱动电 路；所述驱动电路电连接至所述负载模块，所述驱动电路用于提供恒定电流至所述负载模 块，以驱动所述负载模块正常工作。
[0027] 在本发明的一实施例中，所述供电模块包括一交流电源；所述整流模块包括一整 流电桥，所述交流电源电连接至所述整流电桥的两个输入端；所述滤波模块包括一第一电 容，所述第一电容的两端耦接至所述整流电桥；所述LED驱动器的VCC引脚电连接至一第 二电容的一端，所述第二电容的另一端电连接至所述第一电容的另一端；所述驱动电路包 括：一恒流二极管、一第三电容、一第一电感和一第五电阻；所述恒流二极管的阴极分别电 连接至所述第一电容的一端和所述第三电容的一端；所述恒流二极管的阳极分别电连接至 所述第三电容的另一端和所述第一电感的一端；所述第一电感的另一端电