《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》是杭州矽力傑半導體技術有限公司於2012年1月11日申請的發明專利，該專利的申請號為2012100068039，公布號為CN102573235A，公布日為2012年7月11日，發明人是陳偉，該專利涉及電子技術領域。
《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》包括：接收直流母線電壓，所述直流母線電壓由交流輸入電源經過整流獲得；一功率開關接收所述直流母線電壓，並產生一驅動電壓，來驅動所述LED裝置；採樣所述LED裝置的驅動電壓；比較所述直流母線電壓和所述驅動電壓與第一基準電壓之和；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第一輸出電流；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓而小於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
2014年11月6日，《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法
- 公布號：CN102573235A
- 公布日：2012年7月11日
- 申請號：2012100068039
- 申請日：2012年1月11日
- 申請人：杭州矽力傑半導體技術有限公司
- 地址：浙江省杭州市文三路90號東部軟體園科技大廈A1501
- 發明人：陳偉
- 分類號：H05B37/02（2006.01）I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著照明行業的不斷創新和迅速發展，加之節能和環保日益重要，LED照明作為一種革命性的節能照明技術，正在飛速發展。然而，由於LED燈的亮度與光輸出強度參數相關，其與它的電流及正向壓降成正比，並隨溫度變化而變化。因此，LED的驅動需要恆流電源，以保證LED使用的安全性，同時達到理想的發光強度。可見，選擇正確的LED驅動至關重要。沒有好的LED驅動電源的匹配，LED照明的優勢無法得以體現。
2012年1月前已有技術中，通常採用兩種類型的功率調節器來作為LED驅動器，一種是線性調節器，另一種是開關型調節器。參考圖1A，所示為2012年1月前已有技術中的一種採用線性調節器的LED驅動器的原理框圖，其包括功率開關M1，誤差放大器EA1和檢測電阻Rsense1。檢測電阻Rsense1採樣功率開關M1的輸出電流，並與一基準值VREF1通過所述誤差放大器EA1進行誤差放大運算，以得到一誤差信號Verror1。功率開關M1接收直流母線電壓Vbus和所述誤差信號Verror1，以產生基本恆定的輸出電壓和輸出電流來驅動LED裝置。可見，採用線性調節器的LED驅動器，電路結構相對簡單，元器件較少，成本也較小；但是，這種LED驅動器的效率很低。例如，輸入交流電壓的範圍為90-265伏，經過整流橋獲得的直流母線電壓的範圍約為120伏一375伏。因此，所述LED裝置的驅動電壓不能大於最小母線電壓（即120伏），顯然，對375伏的直流母線電壓（交流265伏）而言，所產生的功率損耗是非常大的，效率將會低於35％。
參考圖1B，所示為2012年1月前已有技術中的一種採用開關型調節器的LED驅動器的原理框圖；其中，功率開關M2，輸出電感L1，輸出二極體D1組成一降壓型拓撲結構；檢測電阻Rsense2採樣流過所述LED裝置的電流，並與一基準值VREF2進行誤差運算，以得到一誤差信號Verror2；控制和驅動電路接收所述誤差信號Verror2，以產生相應的驅動信號來驅動功率開關M2，使其周期性的導通或者關斷，從而輸出一基本恆定的輸出電壓和輸出電流來驅動LED裝置。如果不考慮功率開關和磁性元件（電感）上的導通損耗，開關型調節器理論上可以達到接近100％的工作效率。但是，開關型調節器的工作頻率很高，因此EMI濾波電路是必不可少的。因此，相比於線性調節器，開關型調節器的元器件數目較多，尺寸較大，成本也相對較高。
發明內容
專利目的
《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》的目的在於提供一種採用新型的LED驅動器，其只採用一個功率開關；根據輸入電壓與驅動電壓之間的數值關係，選擇性的輸出相應的輸出電流；當輸入電壓較高時，則在滿足調節要求的情況下儘可能的使輸出電流最小化；當輸入電壓較小時，在導通壓降較小的情況下，輸出電流可以相對大一些。
技術方案
依據一種高效率的LED驅動方法，用以驅動一LED裝置，包括：接收一直流母線電壓，所述直流母線電壓由交流輸入電源經過整流獲得；一功率開關接收所述直流母線電壓，並產生一驅動電壓，來驅動所述LED裝置；採樣所述LED裝置的驅動電壓；比較所述直流母線電壓和所述驅動電壓與第一基準電壓之和；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第一輸出電流；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓而小於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
進一步的，所述第一輸出電流的產生步驟還包括：採樣所述功率開關的輸出電流，並獲得一平均電流；比較平均電流和一基準電流值以獲得一誤差控制信號，當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，根據所述誤差控制信號控制所述功率開關，以調節所述第一輸出電流。
優選的，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％。優選的，所述第二輸出電流為一恆定值。優選的，所述第一基準電壓為0.1伏-10伏。
依據該發明的一種高效率的LED驅動電路，包括一功率開關，以接收一直流母線電壓，並產生驅動電壓和驅動電流來驅動一LED裝置，包括，第一比較電路，用以比較接收到的直流母線電壓、所述驅動電壓和第一基準電壓源之和，以產生第一控制信號；控制和驅動電路，與所述第一比較電路連線，以接收所述第一控制信號；並且接收表征當前所述驅動電流的第二控制信號；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓並且小於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述第一控制信號控制所述控制和驅動電路工作於第二工作模式，從而驅動所述功率開關以產生第二輸出電流；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述第一控制信號控制所述控制和驅動電路工作於第一工作模式，從而根據所述第二控制信號驅動所述功率開關以產生第一輸出電流，並且保證所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
進一步的，所述控制和驅動電路包括檢測電路、反饋控制電路和驅動電路；其中，所述檢測電路連線在所述功率開關和所述LED裝置之間，用以檢測所述功率開關的輸出電流；所述反饋控制電路，分別與所述檢測電路和所述第一比較電路連線，以根據接收到的表征當前所述驅動電流的第二控制信號和所述第一控制信號，以產生相應的反饋電壓信號；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓並且小於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述反饋電壓信號為第二輸出電壓；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述反饋電壓信號為第一輸出電壓；所述驅動電路，包括第一誤差放大器，以接收所述反饋控制電路的反饋電壓信號，以相應的驅動所述功率開關以分別產生所述第一輸出電流和所述第二輸出電流。
進一步的，所述反饋控制電路包括第二誤差放大器和選擇開關；其中，所述第二誤差放大器的兩個輸入端分別接收所述功率開關的輸出電流的平均值和第二基準電壓源，以對產生第三控制信號，所述第二基準電壓源表征所述LED裝置的期望驅動電流；所述選擇開關的第一端連線至所述第二誤差放大器的輸出端，以接收所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號，其狀態由所述第一控制信號控制；當處於第二工作模式時，所述第一控制信號控制所述選擇開關閉合時，所述反饋電壓信號為所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號，以作為所述第二輸出電壓；當處於第一工作模式時，所述第一控制信號控制所述選擇開關斷開時，所述反饋電壓信號為第三基準電壓源，以作為所述第一輸出電壓。
優選的，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％。優選的，所述第二輸出電流恆定。
改善效果
依照該發明所公開的高效率的LED驅動器和驅動方法，根據輸入電壓與驅動電壓之間的數值關係，選擇性的輸出相應的輸出電流，以實現最大的工作效率；同時，主電路結構相對簡單，不再需要複雜的電磁干擾濾除電路，尺寸和成本相對也得到了較好的最佳化。
附圖說明
圖1A所示為採用2012年1月前已有技術的一種線性調節器的LED驅動器的原理框圖；
圖1B所示為採用2012年1月前已有技術的一種開關型調節器的LED驅動器的原理框圖；
圖2A所示為依據該發明一實施例的高效率的LED驅動電路的原理框圖；
圖2B所示為圖2A所示的依據該發明的LED驅動電路的工作波形圖；
圖3A所示為依據該發明另一實施例的高效率的LED驅動電路的原理框圖；
圖3B所示為圖3A所示的LED驅動電路中的反饋控制電路的一實施例的原理框圖；
圖4所示為依據該發明的一優選實施例的高效率的LED驅動方法的流程框圖。
權利要求
1.一種高效率的LED驅動方法，用以驅動一LED裝置，其特徵在於，包括：接收一直流母線電壓，所述直流母線電壓由交流輸入電源經過整流獲得；一功率開關接收所述直流母線電壓，並產生一驅動電壓，來驅動所述LED裝置；採樣所述LED裝置的驅動電壓；比較所述直流母線電壓和所述驅動電壓與第一基準電壓之和；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第一輸出電流；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓而小於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第二輸出電流；所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
2.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特徵在於，還包括：採樣所述功率開關的輸出電流，並獲得一平均電流；比較平均電流和一基準電流值以獲得一誤差控制信號，當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，根據所述誤差控制信號控制所述功率開關，以調節所述第一輸出電流。
3.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特徵在於，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％。
4.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特徵在於，所述第二輸出電流為一恆定值。
5.根據權利要求1所述的LED驅動方法，其特徵在於，所述第一基準電壓為0.1伏-10伏。
6.一種高效率的LED驅動電路，包括一功率開關，以接收一直流母線電壓，並產生驅動電壓和驅動電流來驅動一LED裝置，其特徵在於，包括，第一比較電路，用以比較接收到的直流母線電壓、所述驅動電壓和第一基準電壓源之和，以產生第一控制信號；控制和驅動電路，與所述第一比較電路連線，以接收所述第一控制信號；並且接收表征當前所述驅動電流的第二控制信號；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓並且小於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述第一控制信號控制所述控制和驅動電路工作於第二工作模式，從而驅動所述功率開關以產生第二輸出電流；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述第一控制信號控制所述控制和驅動電路工作於第一工作模式，從而根據所述第二控制信號驅動所述功率開關以產生第一輸出電流，並且保證所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
7.根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述控制和驅動電路包括檢測電路、反饋控制電路和驅動電路；其中，所述檢測電路連線在所述功率開關和所述LED裝置之間，用以檢測所述功率開關的輸出電流；所述反饋控制電路，分別與所述檢測電路和所述第一比較電路連線，以根據接收到的表征當前所述驅動電流的第二控制信號和所述第一控制信號，以產生相應的反饋電壓信號；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓並且小於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述反饋電壓信號為第二輸出電壓；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓和第一基準電壓源之和時，所述反饋電壓信號為第一輸出電壓；所述驅動電路，包括第一誤差放大器，以接收所述反饋控制電路的反饋電壓信號和所述第二控制信號，來驅動所述功率開關以相應的產生所述第一輸出電流和所述第二輸出電流。
8.根據權利要求7所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述反饋控制電路包括第二誤差放大器和選擇開關；其中，所述第二誤差放大器的兩個輸入端分別接收所述功率開關的輸出電流的平均值和第二基準電壓源，以產生第三控制信號，所述第二基準電壓源表征所述LED裝置的期望驅動電流；所述選擇開關的第一端連線至所述第二誤差放大器的輸出端，以接收所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號，其狀態由所述第一控制信號控制；當處於第二工作模式時，所述第一控制信號控制所述選擇開關閉合時，所述反饋電壓信號為所述第二誤差放大器輸出的第三控制信號，以作為所述第二輸出電壓；當處於第一工作模式時，所述第一控制信號控制所述選擇開關斷開時，所述反饋電壓信號為第三基準電壓源，以作為所述第一輸出電壓。
9.根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％。
10.根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特徵在於，所述第二輸出電流恆定。
實施方式
參考圖2A，所示為依據《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》的第一實施例的高效率的LED驅動電路的原理框圖。在該實施例中，所述LED驅動電路包括功率開關SM，輸出電容Cout，第一比較電路201以及控制和驅動電路202；其中，
所述功率開關SM第一功率端耦合至直流母線電壓Vbus（輸入電壓）的第一端，第二功率端耦合至LED裝置的第一端，所述直流母線電壓Vbus由輸入交流電壓經過整流橋獲得；
所述輸出電容Cout與所述LED裝置並聯連線，並且其第一端耦合至功率開關SM的第二功率端，第二端耦合至所述直流母線電壓Vbus的第二端；
所述第一比較電路201的第一輸入端接收所述直流母線電壓Vbus，第二輸入端接收所述LED裝置的驅動電壓VLED和一第一基準電壓Vref1的和值；
所述控制和驅動電路202分別接收所述第一比較電路201輸出的第一控制信號Vc1和表征當前所述LED裝置的驅動電流ILED的第二控制信號Vsense，以產生相應的驅動信號Vdrive來驅動所述功率開關SM。
以下結合圖2B所示的圖2A所示的LED驅動電路的工作波形圖詳細說明依據該發明的圖2A所示的LED驅動電路的工作過程。
當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED而小於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，所述第一比較電路201輸出的第一控制信號Vc1處於高電平，並傳遞至控制和驅動電路202；此時，控制和驅動電路202產生的驅動信號Vdrive控制所述功率開關SM輸出一恆定的第二輸出電流I2；在半個工作周期T/2內，第二輸出電流I2的持續時間2×t1；
當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，所述第一比較電路201輸出的第一控制信號Vc1處於低電平，並傳遞至控制和驅動電路202；然後，控制和驅動電路202根據接收到的表征當前驅動電流ILED的第二控制信號Vsense以產生相應的驅動信號Vdrive來驅動功率開關SM，從而使功率開關SM輸出的第一輸出電流I1能夠根據所述第二控制信號Vsense進行適應性變化；並且，保證所述第一輸出電流I1和第二輸出電流I2的平均值與所述LED裝置所需的驅動電流ILED一致；在半個工作周期T/2內，第一輸出電流I1的持續時間為t2；
當所述直流母線電壓Vbus小於所述驅動電壓VLED時，所述LED驅動電路不工作，即此時功率開關SM的輸出電流為零。
採用圖2A所示的依據該發明的LED驅動電路，在直流母線電壓即輸入電壓較小時，保證功率開關具有最小的電壓降，並且保證功率開關的輸出電流維持一恆定值；而在直流母線電壓較大時，使所述功率開關的輸出電流能夠滿足適應當前驅動電流的最佳化的最小值，因此與2012年1月前已有技術中採用線性調節器的LED驅動器相比，其工作效率提升。
為了更好的實現較高的工作效率，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％，如可以選擇為小於1毫安；所述第一基準電壓的數值可以為0.1伏-10伏。
例如，假設LED裝置的驅動電壓VLED＝120伏，直流母線電壓的峰值Vpk＝240伏，LED裝置的驅動電流為ILED＝100毫安；
則對採用線性調節器的LED驅動器而言（如圖1A），其工作效率為：
（ 1 ）
而對採用該發明的LED驅動方法的LED驅動電路而言，假設第一基準電壓的數值為2.4伏，則驅動電流ILED可以表示為：
（ 2 ）
由於，第一輸出電流I1遠遠小於第二輸出電流I2，所以驅動電流ILED可以近似表示為：
（ 3 ）
輸入功率Pin可以表示為：
（ 4 ）
所以採用該發明的LED驅動方法的LED驅動電路，其工作效率為：
（5）
由於第一基準電壓Vref1的數值相對於驅動電壓VLED，所以工作效率近似可以達到100％，獲得了遠遠高於2012年1月前已有技術的LED驅動方法的效率。
參考圖3A，所示為依據該發明的第二實施例的LED驅動電路的原理框圖。在圖2A所示的LED驅動電路的結構的基礎上，在該實施例中，所述LED驅動電路包括功率開關SM，輸出電容Cout，第一比較電路301以及控制和驅動電路302；其中，控制和驅動電路302包括反饋控制電路303，第一誤差放大器304和檢測電路305。
所述檢測電路305的A端耦合至功率開關SM的第二功率端，B端耦合至輸出電容Cout的第一端；所述反饋控制電路303分別接收第一比較電路301輸出的第一控制信號Vc1和表征當前驅動電流ILED信息的第二控制信號Vsense，以產生一變化的反饋電壓信號Vfb；所述第一誤差放大器304的第一輸入端接收表征當前驅動電流ILED信息的第二控制信號Vsense，第二輸入端接收所述反饋控制電路303輸出的反饋電壓信號Vfb。
其工作過程如下：當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED而小於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，第一控制信號Vc1為高電平信號；此時，反饋控制電路303輸出的反饋電壓信號Vfb為一固定值；第一誤差放大器304根據接收到的第二控制信號Vsense和反饋電壓信號Vfb產生相應的驅動信號Vdrive來驅動所述功率開關SM，使得功率開關SM的輸出電流為一恆定值，即第二輸出電流I2；此時，功率開關SM的導通壓降較小，因此，所產生的功率損耗相對也較小。
當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，第一控制信號Vc1為低電平信號；此時，反饋控制電路303根據接收到的第二控制信號Vsense以調節所述反饋電壓信號Vfb；第一誤差放大器304根據接收到的第二控制信號Vsense和反饋電壓信號Vfb產生相應的驅動信號Vdrive來驅動所述功率開關SM，進而調節功率開關SM的輸出電流，即第一輸出電流I1；並且，保證第一輸出電流I1和第二輸出電流I2的平均值與所述LED裝置所需的驅動電流ILED相匹配；此時，雖然輸入電壓較高，但是第一輸出電流數值很小，所以功率損耗較小。
其中，為了更好的實現較高的工作效率，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％，如可以選擇為小於1毫安，遠遠小於第二輸出電流；所述第一基準電壓的數值可以為0.1伏-10伏。
採用圖3A所示的依據該發明的LED驅動電路，檢測電路305可以為電阻或者其他可以具有類似功能的元器件或者電路模組；功率開關SM可以為MOSFET電晶體或者其他合適的開關管；反饋控制電路303可以為任何合適形式的控制電路結構。該領域技術人員可以輕易獲知，反饋控制電路303也可以包括波形整形電路，以來降低輸入信號的諧波分量。
參考圖3B，所示為圖3A所示的LED驅動電路中反饋控制電路303的一具體實施例的原理框圖。在該實施例中，採用檢測電阻Rsense來實現檢測電路305，所述反饋控制電路303包括第二誤差放大器306，選擇開關Q1，第二基準電壓源Vref2和第三基準電壓源Vref3；其中，第二誤差放大器306的第一輸入端連線至檢測電阻Rsense的A端，第二輸入端接收檢測電阻Rsense的B端電壓和第二基準電壓源Vref2的電壓之和；第三輸入端連線至檢測電阻Rsense的B端；所述第二基準電壓源Vref2表征LED裝置的期望驅動電流ILED；通過這種實現方式，第二誤差放大器306將數值為ILED×Rsense的電壓與第二基準電壓源Vref2之間的誤差進行放大，以產生表征當前驅動電流與期望驅動電流之間的差異的第三控制信號Vc2；所述選擇開關Q1的第一端與第二誤差放大器306的輸出端連線，並且，第一控制信號Vc1的非信號控制選擇開關的狀態；第三基準電壓源Vref3可以直接或者通過一電阻並聯連線在選擇開關Q1的C端和檢測電阻Rsense的B端之間；其工作過程如下：當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED而小於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，所述第一控制信號Vc1為高電平信號；此時，選擇開關Q1處於斷開狀態，C端和B端之間的電壓即反饋電壓信號Vfb為第三基準電壓源Vref3；然後，第一誤差放大器304根據接收到的第二控制信號Vsense和反饋電壓信號Vfb產生相應的驅動信號Vdrive來驅動所述功率開關SM，使得功率開關SM的輸出電流為一恆定值，即第二輸出電流I2，其數值可以表示為：
（ 6 ）
當所述直流母線電壓Vbus大於所述驅動電壓VLED和第一基準電壓Vref1之和時，第一控制信號Vc1為低電平信號；此時，選擇開關Q1處於閉合狀態，即C端和B端之間的電壓即反饋電壓信號Vfb為第三控制信號Vc2；第一誤差放大器304根據接收到的第二控制信號Vsense和反饋電壓信號Vfb產生相應的驅動信號Vdrive來驅動所述功率開關SM，進而調節功率開關SM的輸出電流，即第一輸出電流I1，其數值可以表示為：
（ 7 ）
通過第三控制信號Vc2對第一輸出電流I1的調節，保證第一輸出電流I1和第二輸出電流I2的平均值與所述LED裝置所需的驅動電流ILED相匹配。
以下結合實施例詳細說明依據該發明的高效率的LED驅動方法。
參考圖4，所示為依據該發明一優選實施例的高效率的LED驅動方法的流程圖。在該實施例中，依據該發明的LED驅動方法包括以下步驟：
S401：接收一直流母線電壓，所述直流母線電壓由交流輸入電源經過整流獲得；
S402：一功率開關接收所述直流母線電壓，並產生一驅動電壓和一驅動電流，來驅動所述LED裝置；
S403：採樣所述LED裝置的驅動電壓；
S404：比較所述直流母線電壓和所述驅動電壓與第一基準電壓之和；
S405：當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第一輸出電流；
S406：當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓而小於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，控制所述功率開關，以產生第二輸出電流；
所述第一輸出電流和所述第二輸出電流的平均電流與所述LED裝置所需的驅動電流相匹配。
其中，所述第一輸出電流的產生包括以下步驟：採樣所述功率開關的輸出電流，並獲得一平均電流；比較平均電流和一基準電流值以獲得一誤差控制信號；當所述直流母線電壓大於所述驅動電壓與第一基準電壓之和時，根據所述誤差控制信號控制所述功率開關，以調節所述第一輸出電流。
通過上述LED驅動方法，在直流母線電壓即輸入電壓較小時，保證功率開關具有最小的電壓降，並且保證功率開關的輸出電流維持一恆定值；而在直流母線電壓較大時，使所述功率開關的輸出電流能夠滿足適應當前驅動電流的最佳化的最小值，因此與2012年1月前已有技術中採用線性調節器的LED驅動器相比，其工作效率提升。
為了更好的實現較高的工作效率，所述第一輸出電流小於所述LED裝置所需的驅動電流的1％，如可以選擇為小於1毫安；所述第一基準電壓的數值可以為0.1伏-10伏。
由於第一基準電壓Vref1的數值相對於驅動電壓VLED較小，所以工作效率近似可以達到100％，獲得了遠遠高於2012年1月前已有技術的LED驅動方法的效率。
綜上所述，依照該發明所公開的高效率的LED驅動電路和驅動方法，根據輸入電壓與驅動電壓之間的數值關係，選擇性的輸出相應的輸出電流；當輸入電壓較高時，則在滿足調節要求的情況下儘可能的使輸出電流最小化；當輸入電壓較小時，在導通壓降較小的情況下，輸出電流可以相對大一些，此時的功率損耗相對較小；通過上述兩種相應的控制方案，可以獲得最大的工作效率；同時，主電路結構相對簡單，尺寸和成本相對也得到了較好的最佳化。
以上對依據該發明的優選實施例的高效率的LED驅動電路和驅動方法進行了詳盡描述，該領域普通技術人員據此可以推知其他技術或者結構以及電路布局、元件等均可套用於所述實施例。
榮譽表彰
2014年11月6日，《一種高效率的LED驅動電路及其驅動方法》獲得第十六屆中國專利優秀獎。
