发光二极管模块、驱动器电路及驱动发光二极管的方法与流程

技术特征：
1.一种驱动发光二极管led的方法，所述方法包括：在所述驱动所述led的切换周期期间对功率晶体管的漏极-源极电压进行采样，所述采样生成经采样的漏极-源极电压；基于所述经采样的漏极-源极电压与设定点漏极-源极电压之间的差异生成误差信号，所述设定点漏极-源极电压与通过所述led的设定点平均电流成比例；以及基于所述误差信号改变电感器的充电模式的接通时间。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述漏极-源极电压进行采样还包括：对开关节点处的电压进行积分，所述积分生成具有平均值的锯齿波形；以及当所述锯齿波形穿越所述平均值时，触发所述漏极-源极电压的所述采样。3.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述漏极-源极电压进行采样还包括选自包括以下项的组的至少一者：在所述电感器的所述充电模式期间当通过所述电感器的电流上升时进行采样；在所述电感器的放电模式期间当通过所述电感器的电流下降时进行采样；对耦接在输入电压与所述开关节点之间的高侧晶体管的所述漏极-源极电压进行采样；以及对耦接在所述开关节点与接地基准之间的低侧晶体管的所述漏极-源极电压进行采样。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：驱动设定点电流通过感测晶体管；以及对所述感测晶体管的所述漏极-源极电压进行采样以生成所述设定点漏极-源极电压。5.一种驱动器电路，用于驱动发光二极管led，所述驱动器电路包括：输入电压端子、开关节点端子、平均电流端子和接地基准端子；一组功率晶体管，所述一组功率晶体管包括耦接在所述输入电压端子与所述开关节点端子之间的高侧场效应晶体管fet和耦接在所述开关节点端子与所述接地基准端子之间的低侧fet；基准控制器，所述基准控制器耦接到所述输入电压端子和所述平均电流端子，所述基准控制器被配置为在设定点输出上驱动与通过所述led的设定点平均电流成比例的设定点漏极-源极电压；采样控制器，所述采样控制器耦接到所述开关节点端子，所述采样控制器被配置为在经采样输出上驱动所述一组功率晶体管中的功率晶体管的经采样的漏极-源极电压；平均电流控制器，所述平均电流控制器耦接到所述设定点输出、所述经采样输出、所述一组功率晶体管的控制输入，所述平均电流控制器被配置为：基于所述设定点漏极-源极电压与所述经采样的漏极-源极电压之间的差生成误差信号；在接通时间，将所述低侧fet驱动到非导通状态并且将所述高侧fet驱动到导通状态，所述接通时间基于所述误差信号；以及然后在切断时间，将所述高侧fet驱动到非导通状态并且将所述低侧fet驱动到导通状态。6.根据权利要求5所述的驱动器电路，其中，所述采样控制器还包括：采样电路，所述采样电路被配置为测量所述一组功率晶体管的所述功率晶体管的漏极-源极电压；led电流仿真器，所述led电流仿真器耦接到所述开关节点端子并且被配置为驱动具有平均值的锯齿波形到仿真器输出；
比较器，所述比较器具有耦接到所述仿真器输出的第一输入、耦接到基准电压的第二输入、比较器输出；和采样限制器，所述采样限制器限定：耦接到所述比较器输出的采样输入、耦接到所述一组功率晶体管中的所述功率晶体管的控制输入的定时输入、耦接到所述采样控制器的采样输出，所述采样限制器被配置为在所述驱动器电路的每个切换周期中使所述采样输出生效一次。7.根据权利要求5所述的驱动器电路，其中，所述采样控制器还包括：采样电路，所述采样电路被配置为测量所述高侧fet的漏极-源极电压，所述高侧fet耦接在所述输入电压端子与所述开关节点端子之间；led电流仿真器，所述led电流仿真器被配置为对所述开关节点端子上的电压进行积分，并且驱动具有平均值的锯齿波形到仿真器输出；比较器，所述比较器具有耦接到所述仿真器输出的第一输入、耦接到基准电压的第二输入、比较器输出；和采样限制器，所述采样限制器限定：耦接到所述比较器输出的采样输入、耦接到所述一组功率晶体管中的所述功率晶体管的控制输入的定时输入、耦接到所述采样控制器的采样输出，所述采样限制器被配置为在所述驱动器电路的每个切换周期中使所述采样输出生效一次。8.根据权利要求5所述的驱动器电路，其中所述采样控制器还包括：采样电路，所述采样电路被配置为测量所述低侧fet的漏极-源极电压，所述低侧fet耦接在所述开关节点端子与所述接地基准端子之间；led电流仿真器，所述led电流仿真器被配置为对所述开关节点端子上的电压进行积分，并且驱动具有平均值的锯齿波形到仿真器输出；比较器，所述比较器具有耦接到所述仿真器输出的第一输入、耦接到基准电压的第二输入、比较器输出；和采样限制器，所述采样限制器限定：耦接到所述比较器输出的采样输入、耦接到所述一组功率晶体管中的所述功率晶体管的控制输入的定时输入、耦接到所述采样控制器的采样输出，所述采样限制器被配置为在所述驱动器电路的每个切换周期中使所述采样输出生效一次。9.根据权利要求5所述的驱动器电路，其中所述基准控制器还包括：感测fet，所述感测fet限定：耦接到所述输入电压端子的电流输入、耦接到所述平均电流端子的电流输出、控制输入；电控开关，所述电控开关具有耦接到所述平均电流端子的第一连接、第二连接、控制输入；感测电容器，所述感测电容器具有耦接到所述电控开关的所述第二连接的第一引线；和所述基准控制器，所述基准控制器被配置为在所述电控开关导通时在采样周期期间对所述感测fet的漏极-源极电压进行采样，并且被配置为在所述电控开关非导通时在保持周期期间在所述感测电容器上保持所述漏极-源极电压。10.根据权利要求5所述的驱动器电路，还包括：
所述高侧fet，所述高侧fet限定：耦接到所述输入电压端子的电流输入、耦接到所述开关节点端子的电流输出、耦接到所述平均电流控制器的控制输入；和所述低侧fet，所述低侧fet限定：耦接到所述接地基准端子的电流输入、耦接到所述开关节点端子的电流输出、耦接到所述平均电流控制器的控制输入。11.一种发光二极管模块，包括：发光二极管led、电感器、设定点电阻器以及驱动器电路；所述电感器限定：耦接到所述led的阳极的第一引线、限定开关节点的第二引线；所述设定点电阻器限定：耦接到接地基准的第一引线、第二引线，所述设定点电阻器的电阻与所述led的设定点平均电流成比例；所述驱动器电路包括：一组功率晶体管，所述一组功率晶体管包括耦接在输入电压与所述电感器的所述第二引线之间的高侧场效应晶体管fet和耦接在所述开关节点与所述接地基准之间的低侧fet；基准控制器，所述基准控制器耦接到所述输入电压和所述设定点电阻器的所述第二引线，所述基准控制器被配置为驱动与通过所述led的所述设定点平均电流成比例的设定点电压到设定点输出；采样控制器，所述采样控制器耦接到所述开关节点，所述采样控制器被配置为驱动所述一组功率晶体管中的功率晶体管的经采样的漏极-源极电压到经采样输出；平均电流控制器，所述平均电流控制器耦接到所述设定点输出并且耦接到所述一组功率晶体管的控制输入，所述平均电流控制器被配置为：基于设定点漏极-源极电压与所述经采样的漏极-源极电压之间的差生成误差信号；在接通时间，将所述低侧fet驱动到非导通状态并且将所述高侧fet驱动到导通状态，所述接通时间基于所述误差信号；以及然后在切断时间，将所述高侧fet驱动到非导通状态并且将所述低侧fet驱动到导通状态。

技术总结
本发明涉及驱动器电路、发光二极管模块及驱动发光二极管的方法。至少一个示例性实施方案是一种方法，该方法包括：在驱动LED的切换周期期间对功率晶体管的漏极-源极电压进行采样，该采样生成经采样的漏极-源极电压；基于经采样的漏极-源极电压与设定点漏极-源极电压之间的差异生成误差信号，设定点漏极-源极电压与通过LED的设定点平均电流成比例；以及基于误差信号改变电感器的充电模式的接通时间。于误差信号改变电感器的充电模式的接通时间。于误差信号改变电感器的充电模式的接通时间。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：半导体元件工业有限责任公司
技术研发日：2022.01.05
技术公布日：2022/7/8