专利名称：发光二极管的驱动电路及其驱动控制方法
技术领域：
本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种发光二极管驱动电路及其驱动控制方法。
背景技术：
当相机上、尤其是手机嵌入的相机的闪光灯工作时，需要从其锂电池中抽取较大的电流以供闪光灯工作，而该电流往往会超出锂电池的最大放电能力，这样就使得闪光灯的应用受到限制，为解决该问题，现有技术中提供了一种应用双电层电容器(ElectricalDouble Layer Capacitance,简称EDLC)的电路方案，图Ia和图Ib分别是米用EDLC的一种其它方案的闪光灯驱动电路的外部示意图和内部电路结构图，如图Ia所示，采用AATI公司的AAT1282的电路，该电路主要通过大容量高电压电容组I作为LED闪光灯2的蓄能单元来实现，其中，大容量高电压电容组I由两个EDLC串联而成，此种电路的工作原理为在较高的中间段电压下进行蓄能，然后从EDLC以线性方式调节和输出电流，其中采用电感升 压方式把较低的电池电压提升到较高的蓄能电压。现有技术中还提供了一种采用ADI公司的ADP1560进行中间段输出端蓄能的方案，其电路图如图2所示，此种电路与AATI的方案类似，只是把线性的输出调节电路从接地的位置转移到了接蓄能电容的位置。AAT1282和ADP1560虽然提升电压的效率较高，但其输出电流的调节控制采用了线性方案。这种方案受到EDLC上限电压和LED驱动下限电压的限制，可以利用的储能能力有限、要求使用大容量高电压串联EDLC电容。其以线性方式控制输出电流，能效和器件容量利用率都有进一步损失。针对相关技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种发光二极管的驱动电路及其驱动控制方法，以解决现有技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发光二极管的驱动电路，包括电池；电感，与电池相连接；双电层电容器，连接在电池的负极与电感的第一端之间；第一场效应管，第一场效应管的源极与第一节点相连接，第一场效应管的漏极与电感的第二端相连接，其中，第一节点为双电层电容器与电池的负极之间的节点；第二场效应管，第二场效应管的源极与第一节点相连接，第二场效应管的漏极与电感的第二端相连接；第三场效应管，第三场效应管的源极与电池的正极相连接，第三场效应管的漏极与电感的第二端相连接；发光二极管，连接在第一节点与第一场效应管的源极之间；以及控制器，与第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极、第三场效应管的栅极分别相连接，用于通过控制第二场效应管和第三场效应管的开关状态向双电层电容器充电，以及通过控制第一场效应管和第二场效应管的开关状态驱动发光二极管发光。
进一步地，驱动电路还包括第四场效应管，第四场效应管的漏极与控制器相连接；第五场效应管，第五场效应管的漏极与第四场效应管的源极相连接，第五场效应管的体端与第二场效应管的栅极相连接，第五场效应管的源极连接至第一节点，第五场效应管的栅极与控制器相连接；放大器，放大器的第一输入端与电感的第二端和控制器分别相连接，放大器的第二输入端连接至第二节点，放大器的输出端连接至第四场效应管的栅极，其中，第二节点为第五场效应管的漏极与第四场效应管的源极之间的节点；以及第一开关，第一开关的第一动触点与第一场效应管的栅极相连接，第一开关的第二动触点与第三场效应管的栅极相连接，第一开关的公共端触点与控制器相连接。进一步地，控制器包括电流偏差采集模块，与第四场效应管的漏极相连接；第一电压偏差采集模块，与放大器的第一输入端相连接；第二电压偏差采集模块，与电池的正极相连接；以及控制模块，与电流偏差采集模块、第一电压偏差采集模块和第二电压偏差采集模块分别相连接，用于根据来自电流偏差采集模块、第一电压偏差采集模块和第二电压偏差采集模块的采集信号控制第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管的开关状态。进一步地，电流采集模块包括第一限幅放大器，第一限幅放大器的第一输入端与·第四场效应管的漏极相连接，第一限幅放大器的第二输入端用于接收预设电流，第一电压采集模块包括第二限幅放大器，第二限幅放大器的第一输入端与电感的第二端相连接，第二限幅放大器的第二输入端用于接收第一预设电压，第二电压采集模块包括第三放大器，第三放大器的第一输入端与电池的正极相连接，第三放大器的第二输入端用于接收第二预设电压，控制模块包括第四限幅放大器，第四限幅放大器的输入端与第一限幅放大器的输出端、第二限幅放大器的输出端和第三放大器的输出端分别相连接；比较器，比较器的第一输入端与第四限幅放大器的输出端相连接，比较器的第二输入端用于接收第一驱动信号；以及触发器，触发器的输入端与比较器的输出端相连接，触发器的输出端与第一开关的公共端触点和第五场效应管的栅极分别相连接。进一步地，驱动电路还包括第二开关，第二开关的公共端触点与第一开关的开关位置控制端相连接，第二开关的第一动触点用于接收第二驱动信号，第二开关的第二动触点与控制器相连接。进一步地，第二驱动信号为方波信号，方波信号中高电平信号与低电平信号的时间比为3:2。进一步地，发光二极管包括多个串联的发光二极管。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发光二极管的驱动控制方法，该驱动控制方法可以通过本发明上述内容所提供的任一种发光二极管的驱动电路来执行，为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发光二极管的驱动控制方法，其中，发光二极管驱动电路包括电池、电感、双电层电容器和发光二极管，控制方法包括控制电池、电感和双电层电容器构成第一回路以使电池对电感和双电层电容器进行充电；控制电感和双电层电容器构成第二回路以使电感对双电层电容器进行充电；通过第二回路使双电层电容器将能量转移为电感的磁场储能；以及控制双电层电容器、电感和发光二极管构成第三回路以使双电层电容器向发光二极管放电。进一步地，发光二极管驱动电路还包括第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，其中，电感与电池相连接，双电层电容器连接在电池的负极与电感的第一端之间，第一场效应管的源极与第一节点相连接，第一场效应管的漏极与电感的第二端相连接，其中，第一节点为双电层电容器与电池的负极之间的节点，第二场效应管的源极与第一节点相连接，第二场效应管的漏极与电感的第二端相连接，第三场效应管的源极与电池的正极相连接，第三场效应管的漏极与电感的第二端相连接，发光二极管连接在第一节点与第一场效应管之间，其中，控制第三场效应管导通以使电池、电感和双电层电容器构成第一回路，控制第二场效应管导通以使电感和双电层电容器构成第二回路，控制第一场效应管导通以使双电层电容器、电感和发光二极管构成第三回路。通过本发明，采用包括以下结构的发光二极管驱动电路电池；电感，与电池相连接；双电层电容器，连接在电池的负极与电感的第一端之间；第一场效应管，第一场效应管的源极与第一节点相连接，第一场效应管的漏极与电感的第二端相连接，其中，第一节点为双电层电容器与电池的负极之间的节点；第二场效应管，第二场效应管的源极与第一节点相连接，第二场效应管的漏极与电感的第二端相连接；第三场效应管，第三场效应管的源极与电池的正极相连接，第三场效应管的漏极与电感的第二端相连接；发光二极管，连接在第一节点与第一场效应管之间；以及控制器，与第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极、第三场效应管的栅极分别相连接，用于通过控制第二场效应管和第三场效应管的开关状态 向双电层电容器充电，以及通过控制第一场效应管和第二场效应管的开关状态驱动发光二极管发光。通过控制第二场效应管和第三场效应管的开关状态向双电层电容器充电，以及通过控制第一场效应管和第二场效应管的开关状态驱动发光二极管发光，实现了采用高能效的开关方式进行能量转换，避免了现有技术中采用线性方式控制输出电流所造成的能效和器件容量利用率的损失，解决了现有技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题，进而达到了提高能效和元件利用率、降低系统生产成本的效果。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图Ia和图Ib分别是根据相关技术的采用EDLC的驱动电路的外部示意图和内部电路结构图；图2是根据相关技术的采用ADP1560的驱动电路的电路图；图3是根据本发明第一实施例的驱动电路的示意图；图4是根据本发明第二实施例的驱动电路的示意图；以及图5是根据本发明实施例的驱动控制方法的流程图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。本发明实施例提供了一种发光二极管的驱动电路，以下对本发明实施例所提供的发光二极管的驱动电路进行具体介绍图3是根据本发明第一实施例的驱动电路的示意图，如图3所示，该第一实施例的驱动电路包括电池B、电感LI、双电层电容器CS、第一场效应管Ql、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、发光二极管LED和控制器10。其中，双电层电容器CS连接在电池B的负极与电感LI的第一端之间；第一场效应管Ql的源极连接至双电层电容器与电池B的负极之间的节点(以下称作第一节点)，第一场效应管Ql的漏极与电感LI的第二端相连接；第二场效应管Q2的源极也与第一节点相连接，第二场效应管Q2的漏极也与电感LI的第二端相连接；第三场效应管Q3的源极与电池B的正极相连接，第三场效应管Q3的漏极也与电感LI的第二端相连接；发光二极管LED，连接在第一节点与第一场效应管Ql的源极之间；控制器10与第一场效应管Ql的栅极、第二场效应管Q2的栅极、第三场效应管Q3的栅极分别相连接，用于通过控制第二场效应管Q2和第三场效应管Q3的开关状态向双电层电容器充电，以及通过控制第一场效应管Ql和第二场效应管Q2的开关状态驱动发光二极管LED发光。通过控制第二场效应管和第三场效应管的开关状态，以开关降压方式向双电层电容器充电，以及通过控制第一场效应管和第二场效应管的开关状态，以开关升压方式驱动发光二极管发光，实现了采用高能效的能量转换，避免了现有技术中使用高电压EDLC、采用 线性方式控制输出电流所造成的能效和器件容量利用率的损失，解决了现有技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题，进而达到了提高能效和元件利用率、降低系统生产成本的效果。图4是根据本发明第二实施例的驱动电路的示意图，如图4所示，本发明第二实施例的驱动电路与本发明第一实施例的驱动电路相比，二者区别在于，本发明第二实施例的驱动电路还包括第四场效应管Q4、第五场效应管Q5、放大器A5和第一开关Kl。其中，第四场效应管Q4的漏极与控制器10相连接；第五场效应管Q5的漏极与第四场效应管Q4的源极相连接，第五场效应管Q5是从第二场效应管中分割出来的、具备小比例相同几何分布的像场效应管，第五场效应管Q5的与第二场效应管Q2同源同栅；放大器A5的第一输入端与电感的第二端和控制器10分别相连接，放大器A5的第二输入端连接至第二节点，放大器A5的输出端连接至第四场效应管Q4的栅极，其中，第二节点为第五场效应管Q5的漏极与第四场效应管Q4的源极之间的节点；具体地，第二场效应管Q2、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5和放大器A5组成对第二场效应管Q2的镜像电流采样；第一开关Kl的第一动触点与第一场效应管Ql的栅极相连接，第一开关Kl的第二动触点与第三场效应管Q3的栅极相连接，第一开关Kl的公共端触点与控制器10相连接。具体地，控制器10内可以包括与第四场效应管Q4的漏极相连接的电流偏差采集模块，与电感的第二输入端相连接的第一电压偏差采集模块，与电池B的正极相连接的第二电压偏差采集模块，及与电流偏差采集模块、第一电压偏差采集模块和第二电压偏差采集模块分别相连接的控制模块，控制模块根据来自电流偏差采集模块、第一电压偏差采集模块和第二电压偏差采集模块的采集信号控制第一场效应管Q1、第二场效应管Q2和第三场效应管Q3的开关状态。以电流偏差采集模块为第一限幅放大器Al (Al为差分放大器)，第一电压偏差采集模块为第二限幅放大器A2(A2为差分放大器)，第二电压偏差采集模块为第三放大器A3，控制模块包括第四限幅放大器A4 (A4为加和放大器)、比较器C和触发器D为例举例说明本发明第二实施例的驱动电路的工作原理，其中，第一限幅放大器Al的第一输入端与第四场效应管Q4的漏极相连接，第一限幅放大器Al的第二输入端用于接收预设电流II，第二限幅放大器A2的第一输入端与电感的的第二端相连接，第二限幅放大器A2的第二输入端用于接收第一预设电压VI,第三放大器A3的第一输入端与电池B的正极相连接,第三放大器A3的第二输入端用于接收第二预设电压V2,加和放大器A4的输入端与Al、A2和A3的输出端均相连接，A4的输出端连接至比较器C的一个输入端，比较器C的另一输入端接收固定幅度的锯齿波信号，比较器C的输出端与触发器D相连接，触发器D的同相和反相输出又分别与第五场效应管Q5的栅极和第一开关Kl的公共端触点相连接。上述预设电流Il是按应用需要规定的发光二级管驱动电流即放电电流，预设电压Vl是蓄能电容蓄能时要达到并维持的电压即充电电压，预设电压V2是当从电池抽取能量是允许电池下降到的最低电压即放电电压。在本发明第二实施例中，第二场效应管Q2、第四场效应管Q4、第五场效应管Q5以及放大器A5构成电流镜结构，电流镜结构的外围还设置有必要的电子器件R1、Cl、R2和C2，具体位置关系在图4中示出，本发明第二实施例的驱动电路的工作原理具体如下步骤I :控制Q2和Q3交替导通的时间比例，以使电池B对电容CS充电。具体地，当驱动电路开始工作时，Q2和Q3交替导通，二者交替导通的频率即为锯齿波的频率，交替导通的时间比例则受A2和A3的输出控制。在这个步骤，Q2电流镜结构中流过的电流与电 流镜的正常工作电流方向相反，Al处于反向饱和、输出一个确定幅度的低电压。A2放大器的第一输入端连接至R2和C2之间的节点，实现对双电层电容器CS两端的电压进行采集，A2放大器放大预定电压Vl和CS的实际电容电压的差值，当电容CS的电压低于预定电压Vl较多时，A2的输出被限制在一个确定幅度的低电压，或者输出一个与偏差成比例的值。A3放大电池B的当前电压和允许的最低电压V2的差值，只要当前电池电压高于允许的最低电压，A3就输出确定幅度的低电压。只有当电池电压接近允许的最低电压时，A3输出为一个与偏差相关的电压值。A4是一个加和放大器，其被设计为当Al、A2和A3都输出为最低电压时，其输出略高于固定幅度锯齿波的最低幅度；此时比较器C输出的占空比即最大占空比。由于当电容CS的电压接近预定电压VI，或/和电池B的电压接近允许的最低电压V2时，A4的输出升高、与锯齿波比较使C的输出占空比下降，直至A4的输出超出锯齿波的幅度、使得C输出的占空比直至下降到零。具体地，Q2和Q3的交替导通是由触发器D的互补输出驱动的，D是死区时间发生器，当比较器C在其第一输入端接收到有效控制的误差量与其第二输入端接收到的锯齿波的比较下产生的一个占空比与误差大小有关的脉冲序列时，该脉冲序列具有与锯齿波一致的频率，同时，该脉冲序列输送至死区时间发生器D后，由D插入一个死区时间后生成互补输出，即，C的变占空比序列经过死区时间控制触发器D，产生控制Q2和Q3开关的驱动信号，较高占空比对应Q3导通较长时间、使CS的电压较大，反之使它较小。其中，所谓死区时间是指Q2和Q3都不导通的时间。理想情况下Q2和Q3交错开启即可，即对Q2和Q3用C的输出及其倒相驱动即可。但实际不能瞬时开关，所以要在前一个场效应管关掉一小段时间后再打开后一个场效应管，D死区时间发生器即完成这个功能。如果不插入死区时间，则Q2和Q3存在一小段时间同时导通，这将导致对电池短路。上述反馈过程使得只要电池尚能维持能量输出，最终使电池达到预定电压，系统转入步骤2。步骤2 :维持电容CS的电压，等待外部触发信号，外部触发信号用于指示电容CS向发光二极管LED进行放电。具体地，在整个步骤2期间，电池B的电压不低于预设电压V2时只有A2实际控制占空比，维持电容CS的电压稳定在预定电压VI。
步骤3 :接收到外部触发信号后，控制Ql和Q2交替导通，将电容CS的储能以恒定电流通过发光二极管LED进行泄放，使得发光二极管LED闪光。具体地，在步骤3期间，由于不再从电池B取得能量,A3输出确定幅度的最低电压；电容CS的电压开始下降,A2也会很快输出最低电压；A1在一开始也是输出最低电压；此时A4的输出也是最低电压，对应C输出最大占空比。Q2导通的时间里，蓄能电容CS通过电感LI放电，电感LI的电流逐渐增大；Q1导通期间，电感LI的电流经过Ql被导入L ED。因为LED的导通电压在3. 2疒3. 5V之间，大于蓄能电容的电压；在这个期间电感通过的电流是下降的。在这个状态，较大占空比导致较大的LED驱动电流。本发明第二实施例的驱动电路中，差分放大器Al的设计用来检测对LED放电的电流，当LED电流接近预定电流时，输出一个与偏差相关的电压，该电压通过A4放大后调节C的占空比，使LED电流稳定在预定值。其中对LED放电电流的检测是通过Q2的电流镜结构实现的，所采集的是电感L充电期间的脉冲电流，该电流在连续模式下与输出电流成比例，而大电流输出的LED驱动电路也是工作在连续模式下。该采样电流经平滑后得到一个电压值，该电压值送入放大器Al放大后控制Ql和Q2以开关方式输出稳定电流。这个电流镜是一个脉冲控制的间歇电流采样通道，只在Q2处于导通期间把一个比例电流传递到Al的一个输入端；这个比例电流经由RC电路平均后形成一个与间歇电流的平均值有关的比例值，这个值在电感中的电流处于连续导通模式时与LED电流成比例。即这个采样电路实现了对LED电流的间接采样，检测和控制这个电流即对LED电流的检测和控制。进一步地，本发明第二实施例的驱动电路还包括第二开关K2，第二开关K2的公共端触点与第一开关Kl的开关位置控制输入相连接，第二开关K2的第一动触点用于接收第二驱动信号，其中，第二驱动信号为高电平信号与低电平信号的时间比为3:2的方波信号，方波信号的频率为100Hz，第二开关K2的第二动触点与控制器的一个控制位输出端相连接，控制器中的控制字和位包括输出电流设置寄存器字、充电电压选择位、闪光/充电控制位ml、稳定/交替控制位m2以及放电电压选择位；其中，输出电流设置寄存器字是一个代表所需要的输出电流的数字、该数字转换成电压输出给第一电压偏差采集模块，充电电压选择位用来选择两个不同的充电电压；闪光/充电控制位ml是当第二开关K2根据m2位的控制使K2的公共端触点连接到ml时，由ml的内容控制Kl的连接是闪光还是充电的；稳定/交替控制位m2用来控制K2的公共触点是连接到第二驱动信号还是ml位。其中，当第二开关K2的公共端触点与接收“闪光/充电控制位ml”的触点相连接时，驱动电路根据ml的状态、按照上述步骤1-2蓄能和维持，或者按照上述步骤3来驱动发光二极管LED ;当第二开关K2的公共端触点与接收“方波信号”的触点相连接时，驱动电路在按照方波的控制交替充电-维持和驱动发光二级管，使发光二极管LED连续地脉冲发光、作为手电筒使用；做手电筒时LED只允许通过较小持续电流，以防止其被过热烧毁。该电流即放电电流仍由外部指定，通常只能是闪光电流的1/5以下。锂电池B的正常工作电压范围是3. 55疒4. 2V，蓄能电容的最高电压是2. 6疒2. 7V，LED的发光电压在3. 2疒3. 5V之间，这些数值决定了 2:3方波可以保证该充放电过程可以保持输出电流可以维持在预定值。若果电池B的电压不能保持比允许的最低电压高，将导致LED电流相应下降直至完全不能输出电流。在该实施例中，还可选择允许的最低电池电压低于电池可有效输出的电压，在这个情况下将维持手电输出、直至电池本身失效。
本发明第二实施例的驱动电路通过Q2和Q3组成降压开关调制器，在蓄能期间以开关方式把能量储存在EDLC海量电容CS上；驱动LED放电时由Ql和Q2组成升压电路，从CS取得能量产生驱动电压输出。其中，驱动时能维持稳定输出的CS最低电压主要取决于Q2的导通电阻，储能能力的利用范围由EDLC的最高允许电压和上述最低电压决定。以80%升压效率，I. 4V到2. 7V的可利用电压范围和200ms稳流驱动单只3. 4V正向压降的LED计算，每稳定输出I(A)所需要的电容量C(F)为O. 32 · I。这些参数显著好于其它方案。进一步地，本发明上述任一实施例所提供的发光二极管的驱动电路中的发光二极管可以由多个二极管进行串联构成，以实现驱动串联的发光二极管进行发光。本发明实施例还提供了一种发光二极管的驱动控制方法，该驱动控制方法可以通过本发明上述实施例所提供的任一种驱动电路来执行，以下结合本发明实施例上述内容所提供的驱动电路对本发明实施例所提供的驱动控制方法进行具体介绍图5是根据本发明实施例的驱动控制方法的流程图，如图5所示，该实施例的驱动控制方法包括如下步骤S502至S506 S502 :控制电池、电感和双电层电容器构成第一回路以使电池对电感和双电层电容器进行充电；具体地，可以控制驱动电路中的场效应管Q3导通实现电池、电感和双电层电容器构成第一回路。S504 :控制电感和双电层电容器构成第二回路以使电感对双电层电容器进行充电；具体地，可以控制驱动电路中的场效应管Q2导通实现电感和双电层电容器构成第二回路，通过在续流期间使电感储能向电容转移实现电感对双电层电容器进行充电，然后通过控制第一和第二回路工作的时间比例维持双电层电容器的电压。S506 :通过第二回路使双电层电容器将能量转移为电感的磁场储能，具体地，使电容储能透过电感放电、把能量转移为电感的磁场储能。S508:控制双电层电容器、电感和发光二极管构成第三回路以使双电层电容器和电感串联地共同向发光二极管放电；具体地，可以控制驱动电路中的场效应管Ql导通实现双电层电容器、电感和发光二极管构成第三回路，然后通过控制第三和第二回路工作的时间比例维持对发光二极管的稳定电流驱动。本发明实施例的驱动控制方法通过控制各回路的通断状态来实现向双电层电容器充电或驱动发光二极管发光，实现了采用高能效的开关方式进行能量转换，避免了现有技术中采用线性方式控制输出电流所造成的能效和器件容量利用率的损失，解决了现有技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题，进而达到了提高能效和元件利用率、降低系统生产成本的效果。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种发光二极管的驱动电路，其特征在于，包括 电池； 电感，与所述电池相连接； 双电层电容器，连接在所述电池的负极与所述电感的第一端之间； 第一场效应管，所述第一场效应管的源极与第一节点相连接，所述第一场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接，其中，所述第一节点为所述双电层电容器与所述电池的负极之间的节点； 第二场效应管，所述第二场效应管的源极与所述第一节点相连接，所述第二场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接； 第三场效应管，所述第三场效应管的源极与所述电池的正极相连接，所述第三场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接； 发光二极管，连接在所述第一节点与所述第一场效应管的源极之间；以及控制器，与所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极、所述第三场效应管的栅极分别相连接，用于通过控制所述第二场效应管和所述第三场效应管的开关状态向所述双电层电容器充电，以及通过控制所述第一场效应管和所述第二场效应管的开关状态驱动所述发光二极管发光。
2.根据权利要求I所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括 第四场效应管，所述第四场效应管的漏极与所述控制器相连接； 第五场效应管，所述第五场效应管与所述第二场效应管为同源同栅像场效应管，并且所述第五场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极相连接； 放大器，所述放大器的第一输入端与所述电感的第二端和所述控制器分别相连接，所述放大器的第二输入端连接至第二节点，所述放大器的输出端连接至所述第四场效应管的栅极，其中，所述第二节点为所述第五场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极之间的节点；以及 第一开关，所述第一开关的第一动触点与所述第一场效应管的栅极相连接，所述第一开关的第二动触点与所述第三场效应管的栅极相连接，所述第一开关的公共端触点与所述控制器相连接。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述控制器包括 电流偏差采集模块，与所述第四场效应管的漏极相连接； 第一电压偏差采集模块，与所述放大器的第一输入端相连接； 第二电压偏差采集模块，与所述电池的正极相连接；以及 控制模块，与所述电流偏差采集模块、所述第一电压偏差采集模块和所述第二电压偏差采集模块分别相连接，用于根据来自所述电流偏差采集模块、所述第一电压偏差采集模块和所述第二电压偏差采集模块的采集信号控制所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管的开关状态。
4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于， 所述电流采集模块包括 第一限幅放大器，所述第一限幅放大器的第一输入端与所述第四场效应管的漏极相连接，所述第一限幅放大器的第二输入端用于接收预设电流，所述第一电压采集模块包括 第二限幅放大器，所述第二限幅放大器的第一输入端与所述电感的第二端相连接，所述第二限幅放大器的第二输入端用于接收第一预设电压， 所述第二电压采集模块包括 第三放大器，所述第三放大器的第一输入端与所述电池的正极相连接，所述第三放大器的第二输入端用于接收第二预设电压， 所述控制模块包括 第四限幅放大器，所述第四限幅放大器的输入端与所述第一限幅放大器的输出端、所述第二限幅放大器的输出端和所述第三放大器的输出端分别相连接； 比较器，所述比较器的第一输入端与所述第四限幅放大器的输出端相连接，所述比较器的第二输入端用于接收第一驱动信号；以及 触发器，所述触发器的输入端与所述比较器的输出端相连接，所述触发器的输出端与所述第一开关的公共端触点和所述第五场效应管的栅极分别相连接。
5.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括 第二开关，所述第二开关的公共端触点与所述第一开关的开关位置控制端相连接，所述第二开关的第一动触点用于接收第二驱动信号，所述第二开关的第二动触点与所述控制器相连接。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第二驱动信号为方波信号，所述方波信号中高电平信号与低电平信号的时间比为3:2。
7.根据权利要求I所述的驱动电路，其特征在于，所述发光二极管包括多个串联的发光二极管。
8.一种发光二极管的驱动控制方法，其特征在于，发光二极管驱动电路包括电池、电感、双电层电容器和发光二极管，所述控制方法包括 控制所述电池、所述电感和所述双电层电容器构成第一回路以使所述电池对所述电感和所述双电层电容器进行充电； 控制所述电感和所述双电层电容器构成第二回路以使所述电感对所述双电层电容器进行充电； 通过所述第二回路使所述双电层电容器将能量转移为所述电感的磁场储能；以及控制所述双电层电容器、所述电感和所述发光二极管构成第三回路以使所述双电层电容器向所述发光二极管放电。
9.根据权利要求8所述的驱动控制方法，其特征在于，所述发光二极管驱动电路还包括第一场效应管、第二场效应管和第三场效应管，其中， 所述电感与所述电池相连接， 所述双电层电容器连接在所述电池的负极与所述电感的第一端之间， 所述第一场效应管的源极与第一节点相连接，所述第一场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接，其中，所述第一节点为所述双电层电容器与所述电池的负极之间的节点，所述第二场效应管的源极与所述第一节点相连接，所述第二场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接， 所述第三场效应管的源极与所述电池的正极相连接，所述第三场效应管的漏极与所述电感的第二端相连接， 所述发光二极管连接在所述第一节点与所述第一场效应管之间，其中， 控制所述第三场效应管导通以使所述电池、所述电感和所述双电层电容器构成所述第一回路， 控制 所述第二场效应管导通以使所述电感和所述双电层电容器构成所述第二回路， 控制所述第一场效应管导通以使所述双电层电容器、所述电感和所述发光二极管构成所述第三回路。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管的驱动电路及其驱动控制方法。其中，发光二极管的驱动电路包括电池；电感，与电池相连接；双电层电容器，连接在电池的负极与电感的第一端之间；第一场效应管，第一场效应管与电感和双电层电容器均相连接；第二场效应管，第二场效应管与电感和双电层电容器也均相连接；第三场效应管，第三场效应管与电感和电池均相连接；发光二极管，连接在电容器与第一场效应管之间；以及控制器，与第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管分别相连接。通过本发明，解决了现有技术中发光二极管的驱动电路存在能量利用率较低的问题，进而达到了提高能效和元件利用率、降低系统生产成本的效果。
文档编号H05B37/02GK102802306SQ20121027141
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者谭磊 申请人:圣邦微电子(北京)股份有限公司