CN104202869A - 一种恒流控制电路、led驱动电路和恒流控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种恒流控制电路、LED驱动电路及恒流控制方法，在所述恒流控制电路中，第一充电电路和第二充电电路在主开关管切换至第一状态时均开始充电，第一比较电路将表征电感电流的采样信号和一基准电压进行比较，比较的结果控制第一充电电路的充电时间，第二比较电路比较所述第二充电电路和第一充电电路的充电电压，比较的结果控制第二充电电路的充电时间，在所述第二充电电路停止充电时使所述LED驱动电路中的主开关管由第一状态切换至第二状态，控制LED驱动电路输出一恒流信号。因此，所述恒流控制电路在实现恒流控制时无须外部采样电阻采样LED电流，提高了LED驱动电路的集成度，且应用范围广泛。

Description

一种恒流控制电路、LED驱动电路和恒流控制方法

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术，具体涉及一种恒流控制电路、LED驱动电路和恒流控制方法。

背景技术

随着照明行业的不断创新和迅速发展，加之节能和环保日益重要，LED照明作为一种革命性的节能照明技术，正在飞速发展。然而，由于LED灯的亮度与光输出强度参数相关，其与它的电流及正向压降成正比，并随温度变化而变化。因此，LED驱动电路需要产生一恒定电流对LED灯进行驱动，也就需要一个能控制LED驱动电路实现恒流输出的恒流控制电路。

图1为现有技术实现的一种LED驱动电路，所述LED驱动电路包括恒流控制电路01和功率级电路02。所述功率级电路02中设置有主开关管S_W和电感L；所述恒流控制电路用于根据LED驱动电路的输出电流反馈信号来控制所述主开关管S_W的开关动作，从而使所述LED驱动电路输出一恒流信号；所述输出电流的反馈信号通过一个与LED负载串联的采样电阻R_sense获取，并将输出电流反馈信号传输至所述控制电路01，因此所述LED驱动电路还需要包括可由采样电阻R_sense构成的输出电流采样电路。

如图1所示的LED驱动电路中的恒流控制电路，在实现恒流控制时，需要利用外部采样电阻来采样LED电流，而外部电阻不能集成到所述恒流控制电路所在的芯片中，这样不利用LED驱动电路系统的集成度，不能提高系统的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种恒流控制电路、LED驱动电路及恒流控制方法，以解决现有技术中在实现恒流控制时需要通过外部电阻采样LED负载电流而造成的LED驱动电路系统的集成度不高的问题。

一种恒流控制电路，用于LED驱动电路，所述LED驱动电路中设置有主开关管和电感，所述恒流控制电路包括：

电感电流采样电路，用于采样流过所述电感的电感电流，并输出一个所述电感电流的采样信号；

第一比较电路，用于比较所述采样信号和一基准电压信号，并输出第一比较信号；

第一充电电路，包括第一电容、第一电流源，在第一时间段内，所述第一电流源对所述第一电容充电；

第二充电电路，包括第二电容、第二电流源，在第二时间段内，所述第二电流源对所述第二电容充电；

第二比较电路，用于比较所述第一电容上的电压和第二电容上的电压，并输出第二比较信号；

PWM信号产生电路，用于根据所述第二比较信号和一第一控制信号生成PWM信号，以控制所述主开关管在第一状态和第二状态之间进行切换，使所述LED驱动电路输出一恒流信号；

在所述第一控制信号为有效状态时，所述主开关管切换至所述第一状态且所述第一时间段和所述第二时间段同时开始发生，当所述采样信号等于所述基准电压信号时，所述第一时间段结束，当所述第二电容上的电压等于所述第一时间段结束时刻的所述第一第一电容上的电压时，所述第二时间段结束且所述主开关管切换至所述第二状态；

所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。

优选的，所述恒流控制电路，还包括电感电流采样电路，所述电感电流采样电路与所述电感的一端相连，用于采样所述电感电流，并输出所述采样信号。

优选的，所述恒流控制电路，还包括PWM信号产生电路，所述PWM信号产生电路用于根据所述第二比较信号和一第一控制信号生成PWM信号，以控制所述主开关管在所述第一状态和所述第二状态之间进行切换，使所述LED驱动电路输出一恒流信号，当所述第一控制信号为有效状态时，所述主开关管切换至所述第一状态。

优选的，所述第一充电电路还包括第一开关，所述第一开关的两端分别与所述第一电容的两端相连；

所述第二充电电路还包括第二开关，所述第二开关的两端分别与所述第二电容的两端相连；

所述第一开关和所述第二开关均在所述主开管为所述第一状态期间关断，在所述主开管为所述第二状态期间导通。

优选的，所述第一充电电路还包括第三开关，所述第三关连接在所述第一电流源和所述第一电容之间，所述第三开关在所述第一比较信号为有效状态时导通。

优选的，所述第一比较电路包括一第一比较器，所述第二比较电路包括一第二比较器，所述PWM信号产生电路包括一RS触发器；

所述第二比较器的同向输入端接收所述第二电容上的电压，反向端接收所述第一电容上的电压，输出端输出所述第二比较信号。

优选的，所述第一状态为导通状态，所述第二状态为断开状态。

优选的，所述第一状态为断开状态，所述第二状态为导通状态。

优选的，所述第一比较器的同相输入端接收所述基准电压信号，反向输入端接收所述采样信号，输出端输出所述第一比较信号；

所述RS触发器的复位输入端接收所述第二比较信号，置位收入端接收所述第一控制信号。

优选的，所述第一比较器的同相输入端接收所述采样，反向输入端接收所述基准电压信号，输出端输出所述第一比较信号；

所述RS触发器的复位输入端接收所述第一控制信号，置位收入端接收所述第二比较信号。

一种LED驱动电路，包括一功率级电路，所述功率级电路中设置有主开关管和电感，还包括上述任意一所述的恒流控制电路，

所述恒流控制电路输出一PWM信号，以控制所述主开关管的开关动作，使所述LED驱动电路输出一恒流信号。

一种恒流控制方法，用于LED驱动电路，所述LED驱动电路中设置有主开关管和电感，所述方法包括：

获取表征流过所述电感的电感电流的采样信号；

在所述主开关管切换至第一状态时，开始用第一电流对第一电容充电，第二电流对第二电容充电；

当所述采样信号等于一基准电压信号时，停止对所述第一电容充电；

当所述第二电容上的电压等于停止对所述第一电容充电时的所述第一电容上的电压时，停止对所述第二电容充电，且控制所述主开关管由所述第一状态切换至第二状态；

将对所述第一电容充电的时间段记为第一时间段；

将对所述第二电容充电时的时间段记为第二时间段；

所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。

由上可见，采用本申请所提供的恒流控制电路，仅需利用第一充电电路和第二充电电路在主开管切换至第一状态时均开始充电，然后利用一第一比较电路将一表征流过电感的电感电流的采样信号和一基准电压进行比较，比较的结果用于控制第一充电电路的充电时间，再用以一第二比较电路比较所述第二充电电路和第一充电电路的电压，比较的结果用于控制第二充电电路的充电时间，然在所述第二充电电路停止充电时使所述LED驱动电路中的主开关管由第一状态切换至第二状态，从而控制LED驱动电路输出一恒流信号。因此，本申请提供的恒流控制电路在实现恒流控制时无须通过外部采样电阻来采样LED电流，有效的提高了LED驱动电路的集成效率，且可应用于各种类型的LED驱动电路中，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术实现的一种LED驱动电路的结构图；

图2为本申请实施例公开的一种恒流控制电路的结构图；

图3为本申请实施例公开的另一种恒流控制电路的结构图；

图4为本申请实施例公开的另一种恒流控制电路工作波形图；

图5为本申请实施例公开的又一种恒流控制电路的结构图；

图6为本申请实施例公开的又一种恒流控制电路工作波形图；

图7为本申请实施例公开的一种恒流控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本申请实施例公开的一种恒流控制电路的结构图。

参见图1，本申请实施例公开的所述恒流控制电路应用于LED驱动电路中，尤其适用于连续模式的LED驱动电路中，所述LED驱动电路包括功率级电路02，所述功率级电路02中设置有主开关管S_W和电感L，所述恒流控制电路01用于控制所述主开关管S_W的开关动作，以控制所述LED驱动电路输出一恒流信号，使LED负载正常工作。所述恒流控制电路01包括电感电流采样电路011、第一比较电路012、第一充电电路013、第二充电电路014、第二比较电路015和PWM信号产生电路016。

其中，所述电感电流采样电路011用于采样流过所述电感L的电感电流I_L，并输出所述电感电流I_L的采样信号V_sen；

所述第一比较电路012用于比较所述采样信号V_sen和一基准电压信号V_ref，并输出第一比较信号Q1；

所述第一充电电路013包括第一电容和第一电流源，在第一时间段内，所述第一电流源对所述第一电容充电；

所述第二充电电路014包括第二电容和第二电流源，在所述第二时间段内，所述第二电流源对所述第二电容充电；

所述第二比较电路015用于比较所述第一电容上的电压V_C1与所述第二电容上的电压V_C2，并输出第二比较信号Q₂；

所述PWM信号产生电路用于根据所述第二比较信号Q₂和一第一控制信号V_Cr生成PWM信号，以控制所述主开关管S_W在第一状态和第二状态之间进行切换，使所述LED驱动电路输出一恒流信号；

在所述第一控制信号V_Cr为有效状态时，所述主开关管S_W切换至所述第一状态且所述第一时间段和所述第二时间段均开始发生，当所述采样信号V_sen的值等于所述基准电压信号的值时，所述第一时间段结束，当所述第二电容上的电压V_C2等于所述第一时间段结束时刻时的所述第一电容上的电压V_C1时，所述第二时间段结束且所述主开关管切换至所述第二状态；

所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。

在本申请实施例公开的恒流控制电路中，所述第一状态为导通状态和关断状态中的一种，则所述第二状态为导通状态和关断状态中的另一种。以所述第一状态为导通状态，所述第二状态为关断状态，且所述第一电流源为I₁，所述第一电容为C₁，所述第二电流源为I₂，所述第二电容为C₂，所述LED驱动电路的功率级电路02的拓扑结构为降压型，工作模式为电感电流连续型为例对本申请实施例所公开的恒流控制电路实现恒流控制工作过程为：

当所述第一控制信号V_Cr为有效状态时(有效状态是指第一控制信号触发所述主开关管S_W进入导通状态时所处的状态，例如当所述第一控制信号外部时钟信号时，其有效状态可以是指所述第一控制信号的上升沿，当所述第一控制信号为其它能控制所述主开关管S_W导通的信号时，其有效状态可以指其它形式，如高电平等)，所述控制电路输出的PWM信号控制所述主开关管S_W切换至导通状态，所述第一时间段T₁和所述第二时间段T₂(在本实施例中及后面所有实施例中均将所述第一时间段记为T₁，所述第二时间段记为T₂)开始发生，此时，所述第一电流源I₁开始对第一电容C₁充电，所述第二电流源I₂开始对第二电容C₂充电，并将此时所述电感电流I_L的值记为I_L1，且令采样信号V_sen＝k₁×I_L，k₁为采样系数，则此时采样信号V_sen＝k₁×I_L1；

所述主开关管S_W进入导通状态后，所述电感电流I_L的值由I_L1开始增加，即所述采样信号V_sen＝k₁×I_L1开始增加，当所述电感电流I_L的值由I_L1增加I_L2时，所述采样信号V_sen等于所述基准电压信号V_ref，即V_sen＝k₁×I_L2＝V_ref时，所述第一比较信号Q₁跳变，使所述第一电流源I₁停止对所述第一电容C₁充电，所述第一时间段T₁结束，且在所述主开关管S_W切换至所述第二状态前保持所述第一电容上的电压V_C1为所述第一时间段T₁结束时刻的电压，即V_C1＝I₁×T₁/C₁；

所述第一时间段T₁结束后，所述第二时间段T₂继续进行，所述电感电流I_L的值由I_L2继续增加，所述第二电流源I₂继续对第二电容C₂充电，当第二电容C₂上的电压V_C2等于第一时间段结束时刻时所述第一电容C₁上的电压V_C1时，即V_C2＝I₂×(T₁+T₂)/C₂＝V_C1＝I₁×T₁/C₁时，所述第二时间段T₂结束，此时所述电感电流I_L的值由I_L2增加至I_L3，所述控制电路输出的PWM信号控制所述主开关管S_W切换至关断状态，所述电感电流I_L的值由I_L3开始下降，直到所述第一控制信号的有效状态再次到来，所述主开关管再次切换至导通状态，一个新的周期开始，按照这样的工作方式，周而复始，使所述主开关管S_W在导通状态和关断状态之间进行切换，从而可使所述LED驱动电路输出一恒流信号。

通过上述工作过程，可以得出，

所述第二时间段T₂为所述主开关管S_W处于导通状态的时间段，即其导通时间，所述第一时间段T₁为S_W处于导通状态的时间时段内的一个时间段，由于V_C2＝I₂×(T₁+T₂)/C₂＝V_C1＝I₁×T₁/C₁，可以得出当所述第一电流源I₁、第二电流源I₂、第一电容C₁和第二电容C₂的参数设定好后，即所述恒流控制电路设定好后，所述第一时间段T₁和所述第二时间段T₂之间的比例关系也就确定好了，即T₁/T₂＝1/N，N有上述电流源和电容的参数决定。此外，由上述工作过程可以得出，I_L1和I_L3分别为所述主开关S_W的一个开关周期中的电感电流的最小值和最大值，又由于电感电流I_L在主开关管S_W导通期间的增加速率相同，且记所述LED驱动电路的期望输出电流为I_o，则所述恒流控制电路在工作过程中可使下列等式成立：

$T_1=\frac{1}{N}\×T_2---\left(1\right)$

$I_{L2}=\frac{I_{L3}-I_{L1}}{N}+I_{L1}---\left(2\right)$

$I_O=\frac{I_{L3}+I_{L1}}{2}---\left(3\right)$

$I_{L2}=\frac{I_{L3}-I_{L1}}{N}+I_{L1}-I_O+I_O=\frac{(2-N)(I_{L3}-I_{L1})}{2N}+I_O---\left(4\right)$

$V_{\mathrm{ref}}=k1\×I_{L2}=k1\×(\frac{(2-N)(I_{L3}-I_{L1})}{2N}+I_O)---\left(5\right)$

$I_O=\frac{V_{\mathrm{ref}}}{k1}-\frac{2-N}{2N}\×(I_{L3}-I_{L1})---\left(6\right)$

由于在LED驱动电路中，每一个开关周期中，电感电流IL的最大值IL3和最小值IL1的差值称为电感电流的纹波值，该值在电路设计好后一般为一个确定的定值，且N，和k1也为一个确定的定值，则通过上述公式可以得出，只要根据LED驱动电路期望的输出电流Io的大小设定合适的基准电压信号Vref的值，便可实现LED驱动电路的恒流输出，以驱动LED负载正常工作。

同理，若上述实施例中，所述第一状态为关断状态，所述第二状态为导通状态，则所述第二时间段T2为所述主开关SW处于关断时间，只要根据所述LED驱动电路的期望输出电流设置所述基准电压信号Vref的值，便可在所述主开关管SW的关断时间段内控制所述LED驱动电路，使所述主开关管SW在导通状态和关断状态之间进行切换，从而可使所述LED驱动电路输出一恒流信号。

需要说明的是，上述举例说明中的LED驱动电路的功率级电路为降压型的，但本申请实施例所公开的恒流控制电路同样也适用于功率电路为升压型或其它类型的LED驱动电路中。例如，若所述LED驱动电路为升压型时，所述LED驱动电路中的电感电流的平均值等于所述LED驱动电路的输入电流Is，由于所述LED驱动电路的输入电流Is与输出电流Io之间关系为：Io＝Is(1-D)，D为所述恒流控制电路输出的PWM信号的占空比，则只要在根据所述LED驱动电路的期望输出电流Io设定所述基准电压信号Vref的值时，再引入一个所述PWM信号的反馈信号来进行设定，例如可以在形成所述基准电压时使所述基准电压信号为一个与所述PWM信号的占空比相关的电压，这样的设定方式对于本领域的技术人员来说很容易便可通过多种方式实现，因此具体设定方式在本申请中不做限定。

由上可见，采用本申请所提供的恒流控制电路，仅需利用第一充电电路和第二充电电路在主开管切换至第一状态时均开始充电，然后利用一电感电流采样电路所述电感电流获得一采样信号，并用一第一比较电路将所述采样信号和一基准电压进行比较，比较的结果用于控制第一充电电路的充电时间，再用以一第二比较电路比较所述第二充电电路和第一充电电路的电压，比较的结果用于控制第二充电电路的充电时间，然在所述第二充电电路停止充电时使所述LED驱动电路中的主开关管由第一状态切换至第二状态，从而控制LED驱动电路输出一恒流信号。因此，本申请提供的恒流控制电路在实现恒流控制时无须通过外部采样电阻来采样LED电流，有效的提高了LED驱动电路的集成效率，且可应用于各种类型的LED驱动电路中，应用范围广泛。

图3为本申请实施例公开的另一种恒流控制电路的结构图。

参见图3，在本实施例中，所述恒流控制电路应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路中，所述LED驱动电路的功率级电路02为升压型拓扑结构，所述功率级电路中设置有主开关管SW和电感L。在本实施例中，给出了所述恒流控制电路中的电感电流采样电路011、第一比较电路012、第一充电电路013、第二充电电路014、第二比较电路015和PWM信号产生电路016的具体形式。

所述电感电流采样电路011包括比例电路0111和一转换电阻R₁，所述比例电路0111与所述电感L和所述SW相连的一端相连，并通过所述转换电阻R1接地，用于获取一个与流过所述电感的电感电流I_L成比例的采样电流I_sen，I_sen＝k₀×I_L，k₀为比例系数。采样电流I_sen通过转换电阻R₁转换成一采样电压信号V_sen，即V_sen＝I_sen*R₁＝k₀×I_L×R₁，将所述采样电压信号V_sen输出作为所述电感电流I_L的采样信号。

所述第一比较电路012包括一第一比较器Comp1，第一比较器的同相输入端接收一基准电压信号V_ref，反向输入端接收所述采样电压信号V_sen，输出端输出第一比较信号Q₁。

所述第一充电电路013包括第一电流源I₁、第一电容C₁、第一开关S₁和第三开关S₃。第一电流源I₁通过第三开关S₃和第一电容C₁的一端相连，第一电容C₁另一端接地，所述第一开关S₁的两端分别与所述第一电容C₁的两端相连。所述第一开关S₁由开关控制信号Q₃控制，开关控制信号Q₃可以为所述恒流控制电路输出的PWM信号也可以为一个与所述PWM信号同步的信号，第三开关S₃由所述第一比较信号Q₁控制。

所述第一充电电路014包括第二电流源I₂、第二电容C₂和第二开关S₂。第二电流源I₂和第二电容C₂的一端相连，第二电容C₂另一端接地，所述第二开关S₂的两端分别与所述第二电容C₂的两端相连。所述第二开关S₂与所述第一开关S₁的开关状态相同，即也可由开关控制信号Q₃控制。

所述第二比较电路015包括第二比较器Comp2，第二比较器Comp2的同向输入端与所述第二电容C2的非接地端相连，以接收所述第二电容C₂上的电压V_C2，反向输入端与所述第一电容C₁的非接地端相连，以接收所述第一电容C₁上的电压V_C1，输出端输出第二比较信号Q₂。

所述PWM信号生成电路016包括一RS触发器，所述RS触发器的置位端接收一第一控制信号，所述第一控制信号可以为外部时钟信号也可以为其它能触发所述主开关管进入导通状态的信号，在本实施例中为一个外部时钟信号CLK，当外部时钟信号CLK的上升沿到来时，表明外部时钟信号CLK处于有效状态，开始触发所述主开关管S_W进入导通状态；所述RS触发器的复位端接收所述第比较信号Q₂，输出端输出用于控制所述主开关管S_W开关动作的PWM信号。

在本实施例中，所述第一电流源I₁的电流与第一电容C₁的容值之比为所述第二电流源I₂的电流与第二电容C₂的容值之比的两倍，即I₁/C₁＝2×I₂/C₂，即在本实施例中，T₁＝T₂/2。

图4为本实施例所公开的恒流控制电路的工作波形图。

参考图4，在t₀时刻：外部时钟信号CLK的上升沿到来，使RS触发器输出的PWM信号跳变为高电平，控制所述主开关管S_W进入导通状态，电感电流I_L的值开始由I_L1上升，则采样电压信号V_sen也开始上升，且此时，第一开关S₂和第二开关S₂断开，第三开关S₃导通，第一电流源I₁和第二电流源I₂分别开始对第一电容C₁和第二电容C₂充电。由于I₁/C₁＝2×I₂/C₂，第一电容C1的电压V_C1(图4中的实线指示部分)比第二电容C2的电压V_C2(图4中的虚线指示部分)增加的快。在t₁时刻，电感电流I_L的值上升到I_L2，此时V_sen等于V_ref，第一比较信号Q₁跳变低电平时(在本实施例中，所述第一比较信号的有效状态为高电平，无效状态为低电平，当然不局限这样定义)，第三开关S₃断开，第一电流源I₁停止对第一电容C₁充电，V_C1在S₁导通前保持不变。从t₀到t₁的时间段为第一时间段T₁，此后，第二电流源I₂继续对第二电容C₂充电，直到t₂时刻，V_C2＝V_C1，第二比较信号Q₂跳变为高电平，RS触发器输出的PWM信号跳变为低电平，控制所述主开关管S_W进入关断状态，第二时间段T₂结束，此时电感电流I_L的值上升到I_L3，并开始由I_L3下降，直到外部时钟信号CLK的上升沿再次到来，进入一个新的开关周期。

本实施例中恒流控制电路实现恒流控制电路的原理与第一实施例的相同，在此不再继续阐述。本实施仅是通过设定第一充电电路和第二充电电路中的具体参数，将第一时间段T₁和第二时间段T₂的比例值确定为1：2，即T₁/T₂＝1/2，通过第一实施例中所推断出的公式可以得出，在本实施例，V_ref＝I_s×k₀×R₁，I_s为所述LED驱动电路的输入电流，其与LED驱动电路的输出电流I_o之间的关系为：I_s(1-D)＝I_o，其中D为所述PWM信号的占空比，则V_ref＝I_o×k₀×R₁/(1-D)。由于电路在设计好之后，k₀，R₁均为确定的定数，则只要在根据期望的输出电流I_o的大小设定基准电压信号V_ref的值时，再引入PWM信号的反馈信号，使基准电压信号V_ref还与PWM信号的占空比相关即可，并可使所述LED驱动电路输出满足负载需求的恒流信号来，具体实现设定基准电压信号V_ref值的电路形式可以多样，在此不再详细说明。

图5为本申请实施例公开的又一种恒流控制电路的结构图。

参考图5，本实施例中的恒流控制电路应用LED驱动电路中，所述LED驱动电路与上一实施例中不同的是，其功率级电路02为降压型拓扑结构。所述恒流控制电路与上一实施例中的基本相同，不同的仅是，在本实施例中，第一比较器Comp1的同向输入端接收电压采样信号V_sen，反向输入端接收基准电压信号V_ref，以及RS触发器的复位端接收第一控制信号，复位端接收第二比较信号。

图6为本实施例的恒流控制电路的工作波形图，参考图6，可以知道在本实施例中，第一控制信号为有效状态时，主开关管S_W切换至关断状态，在主开关管的关断状态期间调节LED驱动电路的输出电流，而上与实施例中，第一控制信号为有效状态时，主开关管S_W切换至导通状态，在主开关管的导通状态期间调节LED驱动电路的输出电流。因此，本实施例中的恒流控制电路的控制过程与控制原理均与上一实施例的相同，在此不再详细复述。

上述各个实施例中T₁表示所述第一时间段T₁的时长，T₂表示所述第二时间段T₂的时长，I₁表示所述第一电流源I₁的电流大小，I₂表示所述第二电流源I₂的电流大小，C₁表示所述第一电容C₁的容值，C₂表示所述第二电容C₂的容值。

对应于上述各个实施例所提出的恒流控制电路，本申请还提出了一种LED驱动电路，所述LED驱动电路包括功率级电路和上述各事实例中任意一种恒流控制电路，所述功率级电路中设置有主开关管和电感，所述恒流控制电路输出一PWM信号，以控制所述主开关管的开关动作，使所述LED驱动电路输出一恒流信号。

需要说明的是，所述LED驱动电路的工作模式可以但不局限于电感电流连续式模式，且所述功率级电路的拓扑结构可以为升压型、降压型或其它任何类型的拓扑结构。本申请所提供的LED驱动电路在实现恒流输出时，具有控制电路简单，集成度高且输出电流纹波小的特性。

图7为本申请实施例公开的一种恒流控制方法的流程示意图。

参考图7，本实施例提供的恒流控制方法，应用于LED驱动电路中，所述LED驱动电路中设置有主开关管和电感，所述方法包括以下步骤：

步骤701：获取表征流过所述电感的电感电流的采样信号。

步骤702：在所述主开关管切换至第一状态时，开始用第一电流对第一电容充电，第二电流对第二电容充电。

步骤703：当所述采样信号等于一基准电压信号时，停止对所述第一电容充电。

步骤704：当所述第二电容上的电压等于所述第一电容上的电压时，停止对所述第二电容充电。

步骤705：控制所述主开关管由所述第一状态切换至第二状态。

其中，将对所述第一电容充电的时间段记为第一时间段，将对所述第二电容充电时的时间段记为第二时间段，且使所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。

所述第一状态为导通状态，所述第二状态为关断状态，也可以使所述第一状态为关断状态，所述第二状态为导通状态。

本实施例提供的恒流控制方法应用于LED驱动电路中，可使LED驱动电路输出期望的输出电流，以驱动LED负载正常工作，且采用本申请所提供的恒流控制方法实现的恒流控制电路在实现恒流控制时无需采用外部电阻来采样电感电流，大大提高了LED驱动电路的集成度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种恒流控制电路，用于LED驱动电路，所述LED驱动电路中设置有主开关管和电感，所述恒流控制电路包括：

第一比较电路，用于比较一表征流过所述电感的电感电流的采样信号和一基准电压信号，并输出第一比较信号；

第一充电电路，包括第一电容、第一电流源，在第一时间段内，所述第一电流源对所述第一电容充电；

第二充电电路，包括第二电容、第二电流源，在第二时间段内，所述第二电流源对所述第二电容充电；

第二比较电路，用于比较所述第一电容上的电压和第二电容上的电压，并输出第二比较信号；

当所述主开关管切换至第一状态时，所述第一时间段和所述第二时间段同时开始发生，当所述采样信号等于所述基准电压信号时，所述第一时间段结束，当所述第二电容上的电压等于所述第一时间段结束时刻的所述第一电容上的电压时，所述第二时间段结束且所述主开关管切换至所述第二状态；

所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。

2.根据权利要求1所述的恒流控制电路，其特征在于，还包括电感电流采样电路，所述电感电流采样电路与所述电感的一端相连，用于采样所述电感电流，并输出所述采样信号。

3.根据权利要求2所述的恒流控制电路，其特征在于，还包括PWM信号产生电路，所述PWM信号产生电路用于根据所述第二比较信号和一第一控制信号生成PWM信号，以控制所述主开关管在所述第一状态和所述第二状态之间进行切换，使所述LED驱动电路输出一恒流信号，当所述第一控制信号为有效状态时，所述主开关管切换至所述第一状态。

4.根据权利要求3所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一充电电路还包括第一开关，所述第一开关的两端分别与所述第一电容的两端相连；

所述第二充电电路还包括第二开关，所述第二开关的两端分别与所述第二电容的两端相连；

所述第一开关和所述第二开关均在所述主开管为所述第一状态期间关断，在所述主开管为所述第二状态期间导通。

5.根据权利要求4所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一充电电路还包括第三开关，所述第三关连接在所述第一电流源和所述第一电容之间，所述第三开关在所述第一比较信号为有效状态时导通。

6.根据权利要求5所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一比较电路包括一第一比较器，所述第二比较电路包括一第二比较器，所述PWM信号产生电路包括一RS触发器；

所述第二比较器的同向输入端接收所述第二电容上的电压，反向端接收所述第一电容上的电压，输出端输出所述第二比较信号。

7.根据权利要求6所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一状态为导通状态，所述第二状态为断开状态。

8.根据权利要求6所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一状态为断开状态，所述第二状态为导通状态。

9.根据权利要求5所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一比较器的同相输入端接收所述基准电压信号，反向输入端接收所述采样信号，输出端输出所述第一比较信号；

所述RS触发器的复位输入端接收所述第二比较信号，置位收入端接收所述第一控制信号。

10.根据权利要求8所述的恒流控制电路，其特征在于，所述第一比较器的同相输入端接收所述采样，反向输入端接收所述基准电压信号，输出端输出所述第一比较信号；

所述RS触发器的复位输入端接收所述第一控制信号，置位收入端接收所述第二比较信号。

11.一种LED驱动电路，包括一功率级电路，所述功率级电路中设置有主开关管和电感，其特征在于，还包括如权利要求1-10中任意一所述的恒流控制电路，

所述恒流控制电路输出一PWM信号，以控制所述主开关管的开关动作，使所述LED驱动电路输出一恒流信号。

12.一种恒流控制方法，用于LED驱动电路，所述LED驱动电路中设置有主开关管和电感，所述方法包括：

获取表征流过所述电感的电感电流的采样信号；

在所述主开关管切换至第一状态时，开始用第一电流对第一电容充电，第二电流对第二电容充电；

当所述采样信号等于一基准电压信号时，停止对所述第一电容充电；

当所述第二电容上的电压等于停止对所述第一电容充电时的所述第一电容上的电压时，停止对所述第二电容充电，且控制所述主开关管由所述第一状态切换至第二状态；

将对所述第一电容充电的时间段记为第一时间段；

将对所述第二电容充电时的时间段记为第二时间段；

所述第一时间段在所述第二时间段结束前结束。