CN114615775B

CN114615775B - Led驱动装置、驱动电路及其驱动方法

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Publication number: CN114615775B
Application number: CN202210177730.3A
Authority: CN
Inventors: 叶美盼; 陈建伟; 王斌斌; 郭枫
Original assignee: Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Silan Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2025-02-18
Anticipated expiration: 2042-02-25
Also published as: CN114615775A

Abstract

公开了一种LED驱动装置、驱动电路及其驱动方法，其中，LED驱动电路包括：输入检测模块，根据直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号；旁路模块，连接在直流母线电压与接地端之间，旁路模块的输入端接收第一控制信号，旁路模块根据直流母线电压产生旁路电流采样信号和第一电压信号；供电模块，根据第一电压信号产生供电电压和供电电流；输入检测模块根据直流母线电压和旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号；驱动模块，与输入检测模块连接，接收第二控制信号，用于根据第二控制信号产生驱动信号。本申请不需要增加单独专门用于漏电检测的引脚，采用同一管脚实现漏电检测和为驱动电路供电，增加芯片的可配置管脚。

Description

LED驱动装置、驱动电路及其驱动方法

技术领域

本文涉及电力电子相关领域，具体地，涉及LED驱动装置、驱动电路及其驱动方法。

背景技术

LED灯在照明领域应用越来越多，如应用在教室、商场、写字楼等，其中包括日光灯，日光灯的两端分别通过零线和火线接入市电。在安装时时候，通常是先安装一端，再安装另一端，如果在安装一端的时候，操作员不慎将手或者身体其他部位碰到另一端的电极，人体和电网形成回路，将导致触电，目前通过增加漏电保护以解决该问题。

现有技术中，具有漏电保护功能的LED驱动电路检测到输入有触电情况，其控制LED驱动电路处于关闭状态；以及检测输入没有触电，则LED驱动电路正常工作，点亮LED灯。

然而，LED驱动电路的漏电检测和供电端采用两个引脚，对于芯片来说，会减少可用管脚。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的在于提供一种LED驱动装置、驱动电路及其驱动方法，采用同一管脚实现漏电检测和为驱动电路供电，增加芯片的可配置管脚。

根据本发明的第一方面，提供一种LED驱动电路，包括：输入检测模块，与输入检测端连接，根据直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号；旁路模块，连接在输入检测端与接地端之间，所述旁路模块的输入端接收所述第一控制信号，所述旁路模块根据直流母线电压产生旁路电流采样信号和第一电压信号；供电模块，与所述旁路模块连接，根据第一电压信号产生供电电压；所述输入检测模块根据所述直流母线电压和所述旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号；驱动模块，与所述输入检测模块连接，接收所述第二控制信号，用于根据所述第二控制信号产生驱动信号。

优选地，所述供电模块还与所述输入检测模块连接，根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

优选地，当第一控制信号有效时，所述旁路模块输出旁路电流采样信号与输入检测模块形成漏电检测回路。

优选地，所述旁路模块输出第一电压信号与供电模块形成供电回路。

优选地，在所述第一控制信号有效时，当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压均满足预设条件时，判断直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压中任一个不满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态异常。

优选地，当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值小于第一阈值，以及所述第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，判断所述直流母线电压状态正常；当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值大于等于第一阈值，和/或所述第二时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常，所述第一时刻与第二时刻不同。

优选地，当所述直流母线电压大于第三阈值以及当前时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值时，判断所述直流母线电压状态正常；当所述直流母线电压小于等于第三阈值，和/或当前时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

优选地，当直流母线电压大于第一预设电压时，所述输入检测模块产生第一控制信号，所述第一控制信号为脉冲信号。

优选地，当第一控制信号有效时，进入漏电检测状态；当第一控制信号无效时，退出漏电检测状态。

优选地，当第二控制信号表征所述直流母线电压状态正常时，控制所述驱动模块工作；当第二控制信号表征所述直流母线电压状态异常时，控制所述驱动模块关闭。

优选地，所述直流母线电压状态包括正常状态、漏电状态与接触不良状态中的任一种。

优选地，所述旁路模块包括钳位单元、第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻，其中，第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻串联连接在输入检测端和接地端之间；第一晶体管的控制端与钳位单元连接；第二晶体管的控制端与输入检测模块连接，根据第一控制信号导通与关断；第一晶体管与第二晶体管之间的第一节点输出第一电压信号；第二晶体管和第二采样电阻之间的第二节点输出旁路电流采样信号。

优选地，所述旁路模块包括钳位单元、第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻，其中，第一晶体管连接在输入检测端和供电模块之间；第二晶体管以及第二采样电阻串联连接在输入检测端和接地端之间；第一晶体管的第一端与输入检测端连接，第二端输出第一电压信号，控制端与钳位单元连接；第二晶体管的控制端与输入检测模块连接，根据第一控制信号导通与关断；第二晶体管和第二采样电阻之间的第二节点输出旁路电流采样信号。

优选地，所述供电模块包括第二二极管、第三晶体管、第四晶体管、稳压管、第一电阻和第二电阻；其中，第二二极管的阳极与第一电压信号连接，阴极经由第一电阻和稳压管与电源端连接，以及经由第三晶体管和第二电阻与电源端连接；第三晶体管的控制端与第一电阻和稳压管之间的第三节点连接；第四晶体管连接在第三节点和接地端之间，其控制端与输入检测模块连接，用于接收第一控制信号。

优选地，所述供电模块包括第二二极管、第三晶体管、稳压管、第一电阻和第二电阻；其中，第二二极管的阳极与第一电压信号连接，阴极经由第一电阻和稳压管与电源端连接，以及经由第三晶体管和第二电阻与电源端连接；第三晶体管的控制端与第一电阻和稳压管之间的第三节点连接。

优选地，所述输入检测模块包括脉冲发生单元和输入检测单元，其中，所述脉冲发生单元用于根据直流母线电压和第一预设电压产生所述第一控制信号；所述输入检测单元用于在所述第一控制信号维持有效的预设时间内根据所述直流母线电压以及所述旁路电流采样信号产生所述第二控制信号。

优选地，所述输入检测单元包括：电压检测单元，根据所述直流母线电压的分压和第一参考电压产生电压检测信号；电流检测单元，根据所述旁路电流采样信号和第二参考电压产生电流检测信号；锁存单元，根据所述第一控制信号、电压检测信号以及电流检测信号产生第二控制信号。

优选地，所述脉冲发生单元包括第三电阻、第四电阻、第一比较器、定时器、逻辑或门、第一单稳脉冲单元以及第二单稳脉冲单元；其中，第三电阻和第四电阻串联连接在直流母线电压和接地端之间，第三电阻和第四电阻之间的第一节点输出第一电压；第一比较器的第一输入端与第一节点连接，第二输入端接收第一预设电压，输出端输出第一比较信号；第一单稳脉冲单元的输入端接收第一比较信号，第一单稳脉冲单元产生第二脉冲信号；所述定时器用于产生时钟信号；逻辑或门分别与所述第一单稳脉冲单元的输出端以及定时器连接，根据第一比较信号和时钟信号产生第一逻辑信号；第二单稳脉冲单元根据所述第一逻辑信号产生第一控制信号。

优选地，所述电压检测单元包括第三电阻、第四电阻、减法器、采样保持单元和第二比较器，其中，第三电阻和第四电阻串联连接在直流母线电压和接地端之间，第三电阻和第四电阻之间的第一节点输出第一电压；采样保持单元在所述第一控制信号触发边沿时采样并保持直流母线电压的分压；所述减法器分别与第二比较器和采样保持单元连接，接收所述直流母线电压的分压和第一电压，输出直流母线电压的分压和第一电压之间的差值电压；第二比较器的第一输入端接收所述差值电压，第二输入端接收第一参考电压，输出端输出第二比较信号作为电压检测信号。

优选地，所述电压检测单元包括第三电阻、第四电阻和第二比较器，其中，第三电阻和第四电阻串联连接在直流母线电压和接地端之间，第三电阻和第四电阻之间的第一节点输出所述直流母线电压的分压；第二比较器的第一输入端接收所述直流母线电压的分压，第二输入端接收第一参考电压，输出端输出第二比较信号作为电压检测信号。

优选地，电流检测单元包括第三比较器以及第三单稳脉冲单元；其中，第三比较器的第一输入端接收旁路电流采样信号，第二输入端接收第二参考电压，输出端输出第三比较信号；所述第三比较信号经由第三单稳脉冲单元输出电流检测信号。

优选地，所述锁存单元包括逻辑与门、判断模块以及RS触发器；其中，逻辑与门的输入端分别与电压检测单元以及电流检测单元连接，根据电压检测信号和电流检测信号产生第二逻辑信号；判断模块根据第一控制信号连续多次判断第二逻辑信号是否为高电平以产生检测信号；RS触发器的置位端与判断单元连接，复位端接地，输出端输出第二控制信号。

优选地，当判断单元连续多次判断第二逻辑信号为高电平，输出的检测信号为高电平，表征输入正常；在连续多次判断过程中出现第二逻辑信号为低电平，输出的检测信号为低电平，表征输入异常。

根据本发明的第二方面，提供一种LED驱动装置，包括：整流桥电路，用于将交流输入电压整流以获得直流母线电压；上述所述的LED驱动电路，与所述整流桥电路连接；功率转换电路，与所述LED驱动电路连接；其中，所述LED驱动电路控制所述功率转换电路将所述直流母线电压转换成直流输出信号。

根据本发明的第三方面，提供一种LED驱动方法，包括：根据直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号；根据第一控制信号和直流母线电压产生旁路电流采样信号以及根据直流母线电压产生第一电压信号；根据第一电压信号产生供电电压；根据所述直流母线电压和所述旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号；根据所述第二控制信号产生驱动信号。

优选地，所述驱动方法还包括：根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

本发明提供的LED驱动装置、驱动电路及其驱动方法，不需要增加单独专门用于漏电检测的引脚，采用同一管脚实现漏电检测和为驱动电路供电，增加芯片的可配置管脚。

进一步地，采用同一管脚获取直流母线电压，并根据直流母线电压和预设电压产生第一控制信号，在第一控制信号有效期间进行漏电检测；第一控制信号无效期间为驱动电路供电。

进一步地，复用旁路模块进行漏电检测以及为驱动电路供电，其中，在漏电检测时，输入检测模块根据直流母线电压以及旁路模块判断是否存在漏电现象；在非漏电检测时，旁路模块向供电模块提供供电电流以形成供电回路。

进一步地，供电模块经由输入检测端VH和旁路模块得到第一电压信号，并根据第一电压信号产生供电电压和供电电流，减少驱动电路的管脚，降低成本。

进一步地，供电模块复用第一晶体管，降低成本。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出现有技术中LED驱动装置的电路图；

图2示出根据本发明实施例提供的LED驱动装置的电路图；

图3示出根据本发明第一实施例提供的旁路模块的电路图；

图4示出根据本发明第二实施例提供的旁路模块的电路图；

图5根据本发明实施例提供的供电模块的电路图；

图6根据本发明实施例提供的LED驱动装置的波形图；

图7根据本发明实施例提供的输入检测模块的电路图；

图8示出本发明第一实施例提供的脉冲发生单元的电路图；

图9示出本发明第一实施例提供的输入检测单元的电路图；

图10根据本发明第二实施例提供的输入检测单元的电路图；

图11示出本发明实施例提供的脉冲发生单元在交流输入时的波形图；

图12示出本发明实施例提供的脉冲发生单元在直流输入时的波形图；

图13示出本发明第一实施例提供的输入检测单元在输入正常时的波形图；

图14示出本发明第一实施例提供的输入检测单元在发生触电时的波形图；

图15示出本发明第一实施例提供的输入检测单元在直流母线电压接触不良的波形图；

图16示出本发明第二实施例提供的输入检测单元在输入正常时的波形图；

图17示出本发明第二实施例提供的输入检测单元在发生触电时的波形图；

图18示出本发明另一实施例提供的LED驱动装置的电路图；

图19示出本发明另一实施例提供的供电模块的电路图；

图20示出本发明实施例提供的LED驱动方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

图1示出现有技术中LED驱动装置的电路图。参见图1，该LED驱动装置包括整流桥电路110、驱动电路120、功率转换电路130、以及负载140。

整流桥电路110的输入端接收交流输入电压Vac，整流桥电路110的输出端连接输入电容Cin。交流输入电压Vac经整流桥电路110整流，输出直流母线电压Vbus。该直流母线电压Vbus为正弦半波信号。

驱动电路120包括内置的功率开关管M0(图中未示出)、电流采样端CS、控制端DRAIN、电源端VCC、漏电检测端REC、供电端Vin以及接地端GND。电流采样端CS经由第一采样电阻Rs1与接地端连接。功率开关管M0连接在控制端DRAIN和电流采样端CS之间。电源端Vcc经由第一电容C1接地。漏电检测端REC与整流桥电路110的正输出端连接，用于检测是否存在漏电现象；供电端Vin与输入电容Cin的正端连接，用于向驱动电路120供电。

功率转换电路130包括续流二极管D0、电感L0以及输出电容Cout，续流二极管D0和电感L0串联连接在输出电压Vout的正端和负端之间；输出电容Cout连接在输出电压Vout的正端和负端之间。续流二极管D0和电感L0之间的节点与驱动电路120的控制端DRAIN。

负载140连接在输出电压Vout的正端和负端之间。

LED驱动电路的漏电检测和供电端采用两个引脚，对于芯片来说，会减少可用管脚。

图2示出本发明实施例提供的LED驱动装置的电路图。如图2所示，LED驱动电路220包括输入检测模块221、旁路模块222、供电模块223以及驱动模块224。

其中，LED驱动电路220包括输入检测端VH、电流采样端CS、控制端DRAIN、电源端VCC以及接地端GND。

输入检测模块221与输入检测端VH连接，接收直流母线电压Vbus，用于根据直流母线电压Vbus产生表征检测状态的第一控制信号Ctrl1，以及根据第一控制信号Ctrl1进行漏电检测。

在本实施例中，当直流母线电压Vbus大于第一预设电压Vr1时，所述输入检测模块121产生第一控制信号Ctrl1，第一控制信号Ctrl1为脉冲信号。当第一控制信号Ctrl1有效时，进入漏电检测状态，所述旁路模块122产生旁路电流采样信号Vs；所述输入检测模块121从旁路模块122获取旁路电流采样信号Vs，并在第一控制信号维持有效的预设时间内根据所述旁路电流采样信号Vs以及直流母线电压Vbus产生表征直流母线电压状态的第二控制信号Ctrl2，所述直流母线电压状态包括正常状态和异常状态，异常状态包括漏电状态和接触不良状态；当第一控制信号Ctrl1无效时，退出漏电检测状态。

具体地，在漏电检测状态下，当所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus均满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus中任一个不满足预设条件时，判断所述直流母线电压状态异常，例如出现漏电状态或接触不良状态。该预设条件例如为不同时刻直流母线电压Vbus幅值变化小于阈值和旁路电流采样信号Vs达到阈值。具体地，第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值小于第一阈值，以及第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，判断直流母线电压状态正常，第一时刻与第二时刻不同。

输入检测模块221还根据直流母线电压Vbus和旁路电流采样信号Vs产生表征直流母线电压状态的第二控制信号Ctrl2，所述第二控制信号Ctrl2用于控制所述驱动模块224工作或关闭。

当第二控制信号Ctrl2表征直流母线电压正常时，控制所述驱动模块130正常工作；当第二控制信号Ctrl2表征直流母线电压异常时，控制所述驱动模块130关闭，继续进行漏电检测。

在一个优选地实施例中，所述第一控制信号Ctrl1还用于控制供电模块223是否工作。

在本实施例中，当第一控制信号Ctrl1无效时，所述供电模块223工作。

旁路模块222，连接在直流母线电压Vbus与接地端之间，其输入端与所述输入检测模块221连接接收第一控制信号Ctrl1，所述旁路模块222根据直流母线电压产生旁路电流采样信号Vs和第一电压信号Vn。

当第一控制信号Ctrl1有效时，所述旁路模块222输出旁路电流采样信号Vs与输入检测模块221形成漏电检测回路。

所述旁路模块222输出第一电压信号Vn与供电模块223形成供电回路。

供电模块223分别与所述输入检测模块221以及旁路模块222连接，用于从旁路模块222获取第一电压信号Vn，根据第一控制信号Ctrl1和第一电压信号Vn产生供电电压Vcc和供电电流Icc。

在本实施例中，第一电压信号Vn为供电模块223供电，当第一控制信号Ctrl1有效时，供电模块223不产生供电电压Vcc和供电电流Icc；当第一控制信号Ctrl1无效时，供电模块223产生供电电压Vcc和供电电流Icc。

驱动模块224根据表征输入状态的第二控制信号Ctrl2产生驱动信号以控制功率开关管M0的导通与关断，从而调节提供给负载240的电流大小。

在一个优选地实施例中，所述LED驱动装置还包括第一二极管D1，位于整流桥110的正输出端和输出电容Cin之间，第一二极管D1的阳极与整流桥110的正输出端，阴极与输出电容Cin的一端连接，主要为了隔直流，防止正弦波电压被电容滤波。本发明提供的LED驱动装置及其驱动电路，不需要增加单独专门用于漏电检测的引脚，采用同一管脚实现漏电检测和为驱动电路供电，增加芯片的可配置管脚。

进一步地，采用同一管脚获取直流母线电压，并根据直流母线电压和预设电压产生控制信号，在控制信号有效期间进行漏电检测；控制信号无效期间为驱动电路供电。

进一步地，供电模块复用旁路模块中的第一晶体管，降低成本。

图3示出根据本发明第一实施例提供的旁路模块的电路图。如图3所示，所述旁路模块222包括钳位单元、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第二采样电阻Rs2。

第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第二采样电阻Rs2串联连接输入检测端VH和接地端GND之间；第一晶体管Q1的控制端与钳位单元连接；第二晶体管Q2的控制端与输入检测模块221连接，根据第一控制信号Ctrl1导通与关断。第一晶体管Q1和第二晶体管Q2之间的第一节点输出第一电压信号Vn。第二晶体管Q2与第二采样电阻Rs2之间的第二节点输出旁路电流采样信号Vs。钳位单元用于将第一电压信号Vn钳位至低压。

在本实施例中，参见图6，当第一控制信号Ctrl1有效时，第二晶体管Q2导通，整流桥110、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第二采样电阻Rs2形成漏电检测回路，进行漏电检测，旁路模块222向输入检测模块221提供旁路电流采样信号Vs。当第一控制信号Ctrl1无效时，第二晶体管Q2关断，退出漏电检测，旁路模块222向供电模块223提供第一电压信号Vn，整流桥110、第一晶体管Q1和供电模块223形成供电回路。

钳位单元可以是有源钳位，也可以是无源稳压管钳位。第一晶体管Q1、第二晶体管Q2可以是NMOS管也可以是NPN三极管。

图4示出根据本发明第二实施例提供的旁路模块的电路图。与第一实施例相比，第一晶体管Q1连接在输入检测端VH和供电模块223之间，第二晶体管Q2和第二采样电阻Rs2串联连接在输入检测端VH和接地端之间。

在本实施例中，当第一控制信号Ctrl1有效时，第二晶体管Q2导通，整流桥110、第二晶体管Q2以及第二采样电阻Rs2形成漏电检测回路，进行漏电检测，旁路模块222向输入检测模块221提供旁路电流采样信号Vs。当第一控制信号Ctrl1无效时，第二晶体管Q2关断，退出漏电检测，旁路模块222向供电模块223提供第一电压信号Vn，整流桥110、第一晶体管Q1和供电模块223形成供电回路。

图5示出本发明实施例提供的供电模块的电路图。如图5所示，所述供电模块223包括第二二极管D1、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、稳压管Z1、第一电阻R1和第二电阻R2。

其中，第二二极管D1的阳极与旁路模块222连接，用于接收第一电压信号Vn，阴极经由第一电阻R1和稳压管Z1与电源端Vcc连接，以及经由第三晶体管Q3和第二电阻R2与电源端Vcc连接；第三晶体管Q3的控制端与第一电阻R1和稳压管Z1之间的第三节点连接。第四晶体管Q4连接在第三节点和接地端GND之间，其控制端与输入检测模块221连接，用于接收第一控制信号Ctrl1。

第一控制信号Ctrl1有效时，进行漏电检测，第四晶体管Q4导通，将第三节点的电压下拉至低电平，使得第三晶体管Q3关断，由于第一电阻R1的电阻较大，供电电流Icc基本为0。第一控制信号Ctrl1无效时，退出漏电检测，第四晶体管Q4关断，第一电阻R1和稳压管Z1串联在第二二极管D2和电源端Vcc之间，稳压管Z1被击穿，将第三节点的电压上拉至高电平，使得第三晶体管Q3导通。稳压管Z1的阈值电压Vz1影响供电电流Icc，第三晶体管Q3的阈值电压为Vth，Icc＝(Vz1-Vth)/R2。第二二极管D2连接在第三晶体管Q3和第一晶体管Q1之间，用于防止第一电容C1的倒流。在漏电检测时，第一电容C1可以维持驱动电路220的供电。

图7示出本发明实施例提供的输入检测模块的电路图。如图7所示，所述输入检测模块221包括脉冲发生单元2211和输入检测单元。

其中，脉冲发生单元2211用于根据直流母线电压Vbus和第一预设电压Vr1产生第一控制信号Ctrl1。

在本实施例中，参见图8，所述脉冲发生单元2211包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一比较器C1、定时器、逻辑或门、第一单稳脉冲单元以及第二单稳脉冲单元。第三电阻R3和第四电阻R4串联连接在直流母线电压Vbus和接地端之间，第三电阻R3和第四电阻R4之间的第一节点输出第一电压Va。第一比较器C1的第一输入端与第一节点连接，第二输入端接收第一预设电压，输出端输出第一比较信号Vc1；第一单稳脉冲单元的输入端接收第一比较信号Vc1，第一单稳脉冲单元的输出端输出第二脉冲信号，所述第二脉冲信号周期性复位定时器。定时器用于产生时钟信号；逻辑或门分别与第一单稳脉冲的输出端以及定时器连接，根据第一比较信号和时钟信号产生第一逻辑信号；第二单稳脉冲单元根据所述第一逻辑信号产生第一控制信号Ctrl1。

参见图11，整流桥210的输入端接收交流输入电压Vac，当表征直流母线电压Vbus的第一电压Va超过第一预设电压Vr1时，第一比较器C1输出高电平，反之输出低电平。第一控制信号Ctrl1为具有一定脉宽的脉冲信号。

参见图12，整流桥210的输入端接收直流母线电压Vdc，第一比较器C1输出高电平或低电平，定时器无法周期性复位。定时器输出的时钟信号的周期大于交流输入电压的周期。当表征直流母线电压Vbus的第一电压Va超过第一预设电压Vr1时，第一比较器C1输出高电平，第一控制信号Ctrl1的周期就由时钟信号的周期决定。

当输入检测单元输出的第一控制信号Ctrl1有效时，根据直流母线电压Vbus以及旁路电流采样信号Vs产生第二控制信号Ctrl2。

参考图9，在本实施例中，所述输入检测单元包括电压检测单元2212、电流检测单元2213以及锁存单元2214。

电压检测单元2212用于根据直流母线电压Vbus和第一参考电压Vref1产生电压检测信号；电流检测单元2213用于根据旁路电流采样信号Vs和第二参考电压Vref2产生电流检测信号；锁存单元2214根据第一控制信号、电压检测信号以及电流检测信号产生第二控制信号Ctrl2。

在本实施例中，电压检测单元2212包括第三电阻R3、第四电阻R4、减法器、采样保持单元和第二比较器C2，第三电阻R3和第四电阻R4串联连接在直流母线电压Vbus和接地端之间，第三电阻R3和第四电阻R4之间的第一节点输出第一电压Va。在所述第一控制信号Ctrl1触发边沿时采样并保持直流母线电压的分压Vsh，该触发边沿例如为上升沿；减法器分别与第二比较器C2和采样保持单元连接，接收所述直流母线电压的分压Vsh和第一电压Va，输出所述直流母线电压的分压Vsh和第一电压Va之间的差值电压Vx，Vx＝Vsh-Va。第二比较器C2的第一输入端接收差值电压Vx，第二输入端接收第一参考电压Vref1，输出端输出第二比较信号Vc2作为电压检测信号。当差值电压Vx小于第一参考电压Vref1(即Vx＜Vref1)时，第二比较信号Vc2为高电平，反之，第二比较信号Vc2为低电平。

电流检测单元2213包括第三比较器C3以及第三单稳脉冲单元，其中，第三比较器C3的第一输入端接收旁路电流采样信号Vs，第二输入端接收第二参考电压Vref2，输出端输出第三比较信号Vc3，并经由第三单稳脉冲单元输出电流检测信号Vd，该电流检测信号Vd为窄脉宽方波。若直流母线电压Vbus足够高，电流检测单元2213就能检测旁路电流采样信号Vs。具体地，当旁路电流采样信号Vs大于第二参考电压Vref2(即Vs>Vref2)时，第三比较器C3输出的第二比较信号Vc3为高电平，通过第三单稳脉冲输出窄脉宽方波。

锁存单元2214包括逻辑与门、判断模块以及RS触发器。逻辑与门的输入端分别与电压检测单元2212以及电流检测单元2213连接，根据电压检测信号和电流检测信号产生第二逻辑信号。判断模块根据第一控制信号Ctrl1连续多次判断第二逻辑信号是否为高电平以产生检测信号；当连续多次判断第二逻辑信号为高电平，则检测信号为高电平，表征输入正常；在连续多次判断过程中出现第二逻辑信号为低电平，则检测信号为低电平，表征输入异常。RS触发器的置位端与判断单元连接，复位端接地，输出端输出第二控制信号Ctrl2。

参见图13，若所述直流母线电压正常，当第一控制信号Ctrl1有效时，直流母线电压的分压Vsh始终小于或等于Va，所以差值电压Vx为低电平，第二比较器C2输出的第二比较信号Vc2一直为高电平。同时，旁路电流以线性或者抛物线的曲线上升，当旁路电流采样信号Vs达到第二参考电压Vref2时，输出电流检测信号Vd。连续多次电压检测信号Vc2和电流检测信号Vd同时为高电平，锁定第二控制信号Ctrl2为高电平。

参见图14，若发生触电，相当于是输入串联500Ω以上的阻抗，导致旁路电流会把直流母线电压Vbus拉低，在第一控制信号Ctrl1有效时，输入分压Vsh会大于第一电压Va，差值电压Vx会大于第一参考电压Vref1，第二比较器C2输出的第二比较信号Vc2会出现低电平则判断存在漏电现象。

参见图15，若直流母线电压接触不良，例如当刚上电输入接触不良或者其他异常状态，导致直流母线电压Vbus很低，在第一控制信号Ctrl1有效时，由于输入电压太低，旁路电流采样信号Vs无法达到第二参考电压Vref2，因此不会输出电流检测信号Vd，则锁存单元就会清空之前的检测信号，重新开始直至连续几次正常后锁定第二控制信号Ctrl2。

图10根据本发明第二实施例提供的输入检测单元的电路图。与第一实施例相比，电压检测单元2212仅包括第三电阻R3、第四电阻R4和第二比较器C2。

第三电阻R3和第四电阻R4串联连接在直流母线电压Vbus和接地端之间，第三电阻R3和第四电阻R4之间的第一节点输出第一电压Va。

第二比较器C2的第一输入端接收第一电压Va，第二输入端接收第一参考电压Vref1，输出端输出第二比较信号Vc2作为电压检测信号。

在本实施例中，所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus均满足预设条件时，则判断所述直流母线电压正常；当所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus中任一个不满足预设条件时，判断输入存在异常，可能存在漏电现象。该预设条件例如为在相同时刻旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus是否达到阈值。具体地，第三时刻的旁路电流采样信号Vs达到第二阈值以及第三时刻的直流母线电压Vbus达到第三阈值。

本实施例中适用于采用后切调光器进行调光的驱动电路。

参见图16，当第一控制信号Ctrl1有效时，连续多次电压检测信号Vc2和电流检测信号Vd同时为高电平，锁定第二控制信号Ctrl2为高电平，判断所述直流母线电压正常。

参见图17，当发生触电时，旁路电流产生，会导致直流母线电压Vbus下降，所以当电流检测信号Vd有效时，第一电压Va小于第一参考电压Vref1，第二比较器C2输出的第二比较信号Vc2为低电平，则可以判断是发生触电。

图18示出本发明另一实施例提供的LED驱动装置的电路图。与上述实施例相比，本实施例中的供电模块223不与输入检测模块221连接，不接收第一控制信号Ctrl1。

无论第一控制信号Ctrl1是否有效，供电模块223一直从旁路模块222获取第一电压信号Vn，并根据第一电压信号Vn产生供电电压Vcc和供电电流Icc。

在本实施例中，参见图19，所述供电模块223包括第二二极管D1、第三晶体管Q3、稳压管Z1、第一电阻R1和第二电阻R2。

其中，第二二极管D1的阳极与旁路模块222连接，用于接收第一电压信号Vn，阴极经由第一电阻R1和稳压管Z1与电源端Vcc连接，以及经由第三晶体管Q3和第二电阻R2与电源端Vcc连接；第三晶体管Q3的控制端与第一电阻R1和稳压管Z1之间的第三节点连接。

本实施例的其余方面与上述实施例相同，在此不再赘述。

图20示出本发明实施例提供的LED驱动方法的流程图。参见图20，所述LED驱动方法包括以下步骤。

在步骤S101中，根据从输入检测端获取的直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号。

在步骤S102中，根据第一控制信号和所述直流母线电压产生旁路电流采样信号以及根据所述直流母线电压产生第一电压信号。

在步骤S103中，根据所述第一电压信号产生供电电压。

在步骤S104中，根据所述直流母线电压和所述旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号。

在步骤S105中，根据所述第二控制信号产生驱动信号。

具体地，在漏电检测状态下，当所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus均满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus中任一个不满足预设条件时，判断所述直流母线电压状态异常，例如出现漏电状态或接触不良状态。该预设条件例如为不同时刻直流母线电压Vbus幅值变化小于阈值和旁路电流采样信号Vs达到阈值。具体地，第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线的差值小于第一阈值，以及第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，第一时刻与第二时刻不同。当第一时刻的直流母线电压Vbus1和第二时刻的直流母线电压Vbus2的差值小于第一阈值，以及所述第二时刻的旁路电流采样信号Vs大于第二阈值，判断所述直流母线电压状态正常；当第一时刻的直流母线电压Vbus1和第二时刻的直流母线电压Vbus2的差值大于等于第一阈值，和/或所述第二时刻的旁路电流采样信号Vs小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

在一个优选地实施例中，该预设条件例如为在相同时刻旁路电流采样信号Vs和直流母线电压Vbus是否达到阈值。具体地，第三时刻的旁路电流采样信号Vs达到第二阈值以及第三时刻的直流母线电压Vbus达到第三阈值。当所述直流母线电压Vbus大于第三阈值以及当前时刻的旁路电流采样信号Vs大于第二阈值时，判断所述直流母线电压状态正常；当所述直流母线电压Vbus小于等于第三阈值，和/或当前时刻的旁路电流采样信号Vs小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

不管第一控制信号Ctrl1是否有效，所述旁路模块222都输出第一电压信号Vn与供电模块223形成供电回路。

在一个优选地实施例中，所述驱动方法还包括根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

本发明提供的LED驱动方法，不需要增加单独专门用于漏电检测的引脚，采用同一管脚实现漏电检测和为驱动电路供电，增加芯片的可配置管脚。

本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：

输入检测模块，与输入检测端连接，根据直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号；

旁路模块，连接在输入检测端与接地端之间，所述旁路模块的输入端接收所述第一控制信号，所述旁路模块根据直流母线电压产生旁路电流采样信号和第一电压信号，当第一控制信号有效时，所述旁路模块输出旁路电流采样信号与输入检测模块形成漏电检测回路；

供电模块，与所述旁路模块连接，根据第一电压信号产生供电电压；

所述输入检测模块根据所述直流母线电压和所述旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号；

驱动模块，与所述输入检测模块连接，接收所述第二控制信号，用于根据所述第二控制信号产生驱动信号。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电模块还与所述输入检测模块连接，根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

3.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述旁路模块输出第一电压信号与供电模块形成供电回路。

4.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，在所述第一控制信号有效时，当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压均满足预设条件时，判断直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压中任一个不满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态异常。

5.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值小于第一阈值，以及所述第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，判断所述直流母线电压状态正常；当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值大于等于第一阈值，和/或所述第二时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常，所述第一时刻与第二时刻不同。

6.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，当所述直流母线电压大于第三阈值以及当前时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值时，判断所述直流母线电压状态正常；当所述直流母线电压小于等于第三阈值，和/或当前时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

7.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，当直流母线电压大于第一预设电压时，所述输入检测模块产生第一控制信号，所述第一控制信号为脉冲信号。

8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，当第一控制信号有效时，进入漏电检测状态；当第一控制信号无效时，退出漏电检测状态。

9.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，当第二控制信号表征所述直流母线电压状态正常时，控制所述驱动模块工作；当第二控制信号表征所述直流母线电压状态异常时，控制所述驱动模块关闭。

10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其特征在于，所述直流母线电压状态包括正常状态、漏电状态与接触不良状态中的任一种。

11.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述旁路模块包括钳位单元、第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻，其中，第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻串联连接在输入检测端和接地端之间；

第一晶体管的控制端与钳位单元连接；

第二晶体管的控制端与输入检测模块连接，根据第一控制信号导通与关断；

第一晶体管与第二晶体管之间的第一节点输出第一电压信号；

第二晶体管和第二采样电阻之间的第二节点输出旁路电流采样信号。

12.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述旁路模块包括钳位单元、第一晶体管、第二晶体管以及第二采样电阻，

其中，第一晶体管连接在输入检测端和供电模块之间；第二晶体管以及第二采样电阻串联连接在输入检测端和接地端之间；

第一晶体管的第一端与输入检测端连接，第二端输出第一电压信号，控制端与钳位单元连接；

13.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电模块包括第二二极管、第三晶体管、第四晶体管、稳压管、第一电阻和第二电阻；

其中，第二二极管的阳极与第一电压信号连接，阴极经由第一电阻和稳压管与电源端连接，以及经由第三晶体管和第二电阻与电源端连接；第三晶体管的控制端与第一电阻和稳压管之间的第三节点连接；

第四晶体管连接在第三节点和接地端之间，其控制端与输入检测模块连接，用于接收第一控制信号。

14.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述供电模块包括第二二极管、第三晶体管、稳压管、第一电阻和第二电阻；

其中，第二二极管的阳极与第一电压信号连接，阴极经由第一电阻和稳压管与电源端连接，以及经由第三晶体管和第二电阻与电源端连接；第三晶体管的控制端与第一电阻和稳压管之间的第三节点连接。

15.根据权利要求1或2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输入检测模块包括脉冲发生单元和输入检测单元，

其中，所述脉冲发生单元用于根据直流母线电压和第一预设电压产生所述第一控制信号；

所述输入检测单元用于在所述第一控制信号维持有效的预设时间内根据所述直流母线电压以及所述旁路电流采样信号产生所述第二控制信号。

16.根据权利要求15所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输入检测单元包括：

电压检测单元，根据所述直流母线电压的分压和第一参考电压产生电压检测信号；

电流检测单元，根据所述旁路电流采样信号和第二参考电压产生电流检测信号；

锁存单元，根据所述第一控制信号、电压检测信号以及电流检测信号产生第二控制信号。

17.根据权利要求15所述的LED驱动电路，其特征在于，所述脉冲发生单元包括第三电阻、第四电阻、第一比较器、定时器、逻辑或门、第一单稳脉冲单元以及第二单稳脉冲单元；

其中，第三电阻和第四电阻串联连接在直流母线电压和接地端之间，第三电阻和第四电阻之间的第一节点输出第一电压；

第一比较器的第一输入端与第一节点连接，第二输入端接收第一预设电压，输出端输出第一比较信号；

第一单稳脉冲单元的输入端接收第一比较信号，第一单稳脉冲单元产生第二脉冲信号；

所述定时器用于产生时钟信号；

逻辑或门分别与所述第一单稳脉冲单元的输出端以及定时器连接，根据第一比较信号和时钟信号产生第一逻辑信号；

第二单稳脉冲单元根据所述第一逻辑信号产生第一控制信号。

18.根据权利要求16所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电压检测单元包括第三电阻、第四电阻、减法器、采样保持单元和第二比较器，

采样保持单元在所述第一控制信号触发边沿时采样并保持直流母线电压的分压；

所述减法器分别与第二比较器和采样保持单元连接，接收所述直流母线电压的分压和第一电压，输出直流母线电压的分压和第一电压之间的差值电压；

第二比较器的第一输入端接收所述差值电压，第二输入端接收第一参考电压，输出端输出第二比较信号作为电压检测信号。

19.根据权利要求16所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电压检测单元包括第三电阻、第四电阻和第二比较器，

其中，第三电阻和第四电阻串联连接在直流母线电压和接地端之间，第三电阻和第四电阻之间的第一节点输出所述直流母线电压的分压；

第二比较器的第一输入端接收所述直流母线电压的分压，第二输入端接收第一参考电压，输出端输出第二比较信号作为电压检测信号。

20.根据权利要求18或19所述的LED驱动电路，其特征在于，电流检测单元包括第三比较器以及第三单稳脉冲单元；

其中，第三比较器的第一输入端接收所述旁路电流采样信号，第二输入端接收第二参考电压，输出端输出第三比较信号；

所述第三比较信号经由第三单稳脉冲单元输出电流检测信号。

21.根据权利要求18或19所述的LED驱动电路，其特征在于，所述锁存单元包括逻辑与门、判断模块以及RS触发器；

其中，逻辑与门的输入端分别与电压检测单元以及电流检测单元连接，根据电压检测信号和电流检测信号产生第二逻辑信号；

判断模块根据第一控制信号连续多次判断第二逻辑信号是否为高电平以产生检测信号；

RS触发器的置位端与判断单元连接，复位端接地，输出端输出第二控制信号。

22.根据权利要求21所述的LED驱动电路，其特征在于，当判断单元连续多次判断第二逻辑信号为高电平，输出的检测信号为高电平，表征输入正常；在连续多次判断过程中出现第二逻辑信号为低电平，输出的检测信号为低电平，表征输入异常。

23.一种LED驱动装置，其特征在于，包括：

整流桥电路，用于将交流输入电压整流以获得直流母线电压；

如权利要求1所述的LED驱动电路，与所述整流桥电路连接；

功率转换电路，与所述LED驱动电路连接；

其中，所述LED驱动电路控制所述功率转换电路将所述直流母线电压转换成直流输出信号。

24.根据权利要求23所述的LED驱动装置，其特征在于，所述供电模块还与所述输入检测模块连接，根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

25.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，所述旁路模块输出第一电压信号与供电模块形成供电回路。

26.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，当第一控制信号有效时，当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压均满足预设条件时，判断直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压中任一个不满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态异常。

27.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值小于第一阈值，以及所述第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，判断所述直流母线电压状态正常；当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值大于等于第一阈值，和/或所述第二时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常，所述第一时刻与第二时刻不同。

28.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，当所述直流母线电压大于第三阈值以及当前时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值时，判断所述直流母线电压状态正常；当所述直流母线电压小于等于第三阈值，和/或当前时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

29.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，当直流母线电压大于第一预设电压时，所述输入检测模块产生第一控制信号，所述第一控制信号为脉冲信号。

30.根据权利要求29所述的LED驱动装置，其特征在于，当第一控制信号有效时，进入漏电检测状态；当第一控制信号无效时，退出漏电检测状态。

31.根据权利要求23或24所述的LED驱动装置，其特征在于，当第二控制信号表征所述直流母线电压状态正常时，控制所述驱动模块工作；当第二控制信号表征所述直流母线电压状态异常时，控制所述驱动模块关闭。

32.根据权利要求31所述的LED驱动装置，其特征在于，所述直流母线电压状态包括正常状态、漏电状态与接触不良状态中的任一种。

33.一种LED驱动方法，其特征在于，包括：

根据从输入检测端获取的直流母线电压和第一预设电压产生第一控制信号；

根据第一控制信号和所述直流母线电压产生旁路电流采样信号以及根据所述直流母线电压产生第一电压信号，当第一控制信号有效时，进入漏电检测状态；当第一控制信号无效时，退出漏电检测状态；

根据所述第一电压信号产生供电电压；

根据所述直流母线电压和所述旁路电流采样信号产生表征直流母线电压状态的第二控制信号；

根据所述第二控制信号产生驱动信号。

34.根据权利要求33所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

根据第一控制信号和第一电压信号产生供电电压。

35.根据权利要求33或34所述的驱动方法，其特征在于，在所述第一控制信号有效时，当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压均满足预设条件时，判断直流母线电压状态正常；当所述旁路电流采样信号和所述直流母线电压中任一个不满足预设条件时，则判断所述直流母线电压状态异常。

36.根据权利要求33或34所述的驱动方法，其特征在于，当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值小于第一阈值，以及所述第二时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值，判断所述直流母线电压状态正常；当第一时刻的直流母线电压和第二时刻的直流母线电压的差值大于等于第一阈值，和/或所述第二时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常，所述第一时刻与第二时刻不同。

37.根据权利要求33或34所述的驱动方法，其特征在于，当所述直流母线电压大于第三阈值以及当前时刻的旁路电流采样信号大于第二阈值时，判断所述直流母线电压状态正常；当所述直流母线电压小于等于第三阈值，和/或当前时刻的旁路电流采样信号小于等于第二阈值时，则判断所述直流母线电压状态异常。

38.根据权利要求33或34所述的驱动方法，其特征在于，当直流母线电压大于第一预设电压时，产生第一控制信号，所述第一控制信号为脉冲信号。

39.根据权利要求33或34所述的驱动方法，其特征在于，当第二控制信号表征所述直流母线电压状态正常时，控制LED驱动电路的驱动模块工作；当第二控制信号表征所述直流母线电压状态异常时，控制所述驱动模块关闭。