多通道双模式数字控制LED驱动电路及LED灯制造技术

本发明专利技术公开了一种多通道双模式数字控制LED驱动电路及LED灯，其中，所述驱动电路包括电流采样模块、比较检测模块、数字控制模块和恒流控制模块。所述驱动电路通过数字控制模块反馈调节负载的电压，恒流控制模块实时反馈调节负载的电流，实时对负载变化进行调整，实现了双模式配合工作，极大提高了响应速度，提高了输出电压和负载电流的精度，同时兼顾增强了系统稳定性，具有广泛的通用性。

【技术实现步骤摘要】
多通道双模式数字控制LED驱动电路及LED灯
本专利技术涉及LED领域，特别涉及一种多通道双模式数字控制LED驱动电路及LED灯。
技术介绍
现代社会中，能源与环保成为人类面对的主要问题。LED由于其高效、低耗、环保、体积小、寿命长等优点在照明领域日益受到重视。受其光学、电学特性限制，LED必须要辅以专用恒流驱动电路才可正常工作，因此LED驱动系统重要性不言自明。在集成电路系统中，现有LED驱动系统多数采用单一模式控制的工作方式，通常采用电压模式或峰值电流模式工作，一般为电流采样—反馈—控制电路三部分。对于其中控制电路部分，通常为模拟方式，即通过采样信号同固定电压比较来控制占空比变化，进一步控制输出电压变化的过程。此类专利技术的主要缺点如下：一是工作模式单一，系统稳定性一般，从电流采样到反馈控制需完全经过系统调节过程，响应速度慢；二是控制电路多为简单比较过程，精度相对比较低，导致反馈后输出电压范围偏大，另外受工艺偏差、温度、湿度等环境因素影响，也会导致控制部分精度降低；三是系统的通用性较差，通常驱动系统专用的较多，实际应用中换条件应用、增减功能等难以实现。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种多通道双模式数字控制LED驱动电路及LED灯，通过数字控制模块反馈调节负载的电压，恒流控制模块实时反馈调节负载的电流，实现了双模式工作，具有广泛的通用性。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种多通道双模式数字控制LED驱动电路，包括：电流采样模块、比较检测模块、数字控制模块和恒流控制模块；所述电流采样模块将负载的电流信号转换为采样电压信号，并输出给比较检测模块和恒流控制模块；所述比较检测模块将采样电压同固定电压进行比较，根据比较结果产生高低电平信号输出至数字控制模块，同时产生一个动态变化的电压信号输出至恒流控制模块；所述数字控制模块根据比较检测模块输出的高低电平信号，对应输出上升或下降的输出信号依次给外部的升压控制模块和驱动模块，实现对负载的反馈调节；所述恒流控制模块根据采样电压，对比固定频率的锯齿波信号，实时产生占空比变化的开关信号，利用开关信号占空比变化控制其内部恒流驱动管的开关状态，实时反馈调节负载的电流。所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路中，所述比较检测模块包括：检测单元，用于对采样电压和固定电压进行比较放大，并将放大信号输出给比较单元，固定电压与采样电压的比值越大，输出的放大信号的电压越大；比较单元，用于在检测单元输出的放大信号大于第一阈值电压时，第一输出端输出低电平、第二输出端输出高电平，在检测单元输出的放大信号小于第二阈值电压时，第一输出端输出高电平、第二输出端输出低电平，在检测单元输出的放大信号大于第二阈值电压、且小于第一阈值电压时，第一输出端和第二输出端输出低电平；所述检测单元的输入端连接电流采样模块的输出端，所述检测单元连接比较单元，所述比较单元的第一输出端和第二输出端连接数字控制模块。所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路中，所述数字控制模块包括：逻辑单元，用于将比较单元的两个输出端的信号转化为八位逻辑控制信号，当比较单元的第一输出端输出低电平、第二输出端输出高电平时，八位逻辑控制信号从低到高在256位区间内逐位上升；当比较单元的第一输出端输出高电平、第二输出端输出低电平时，八位逻辑控制信号从高到低在256位区间内逐位下降；当比较单元的第一输出端输出低电平、第二输出端输出低电平时，八位逻辑控制信号保持不变；电压控制单元，用于在八位逻辑控制信号每上升一位时，输出电压减小一个步进电压，在八位逻辑控制信号每下降一位时，输出电压增加一个步进电压；所述逻辑单元的第一输入端连接比较单元的第一输出端，所述逻辑单元的第二输入端连接比较单元的第二输出端，所述逻辑单元通过电压控制单元连接外部升压控制模块。所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路中，所述电压控制单元包括受八位逻辑控制信号控制的第一电流开关子单元、第二电流开关子单元、第三电流开关子单元、第四电流开关子单元、第五电流开关子单元、第六电流开关子单元、第七电流开关子单元、第八电流开关子单元、按二进制规则连接的电阻阵列和镜像电流子单元；所述电阻阵列包括第一电阻串、第二电阻串、第三电阻串、第四电阻串、第五电阻串、第六电阻串、第七电阻串、第八电阻串、第九电阻串、第十电阻串、第十一电阻串、第十二电阻串、第十三电阻串、第十四电阻串和第十五电阻串；所述电流开关子单元，用于根据八位逻辑控制信号中对应的逻辑控制信号，输出第一镜像电流给电阻阵列；所述镜像电流子单元，用于输出第二镜像电流给电阻阵列；外部供电端通过第一电流开关子单元连接第一电阻串的一端和第九电阻串的一端，所述第一电阻串的另一端接地；外部供电端通过第二电流开关子单元连接第九电阻串的另一端、第二电阻串的一端和第十电阻串的一端，所述第二电阻串的另一端接地；外部供电端通过第三电流开关子单元连接第十电阻串的另一端、第三电阻串的一端和第十一电阻串的一端，所述第三电阻串的另一端接地；外部供电端通过第四电流开关子单元连接第十一电阻串的另一端、第四电阻串的一端和第十二电阻串的一端，所述第四电阻串的另一端接地；外部供电端通过第五电流开关子单元连接第十二电阻串的另一端、第五电阻串的一端和第十三电阻串的一端，所述第五电阻串的另一端接地；外部供电端通过第六电流开关子单元连接第十三电阻串的另一端、第六电阻串的一端和第十四电阻串的一端，所述第六电阻串的另一端接地；外部供电端通过第七电流开关子单元连接第十四电阻串的另一端、第七电阻串的一端和第十五电阻串的一端，所述第七电阻串的另一端接地；外部供电端通过第八电流开关子单元和镜像电流子单元连接第十五电阻串的另一端和第八电阻串的一端，所述第八电阻串的另一端接地；所述第八电阻串的一端为电压控制单元的输出端、连接外部升压控制模块。所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路中，所述电流采样模块包括第一电阻、第二电阻、第一MOS管和第二MOS管；所述第一电阻的一端连接负载，所述第一电阻的另一端连接第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极通过第二电阻连接第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极为电流采样模块的输出端，所述第二MOS管的栅极和源极接地。所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路中，所述检测单元包括第一运算放大器、第一电容、第二电容、第三电容、第三电阻、第四电阻、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和第六MOS管；所述第一运算放大器的反相输入端为检测单元的输入端、连接第二MOS管的漏极，所述第一运算放大器的正相输入端连接固定电压提供端，所述第一运算放大器的输出端连接第一电容的一端、第三MOS管的漏极、第二电容的一端和第四MOS管的栅极，所述第一电容的另一端通过第三电阻连接第三MOS管的源极、第五MOS管的漏极、第二电容的另一端、第四MOS管的源极和第六MOS管的漏极，所述第三MOS管的栅极连接使能信号，所述第五MOS管的漏极还连接第一运算放大器的反相输入端，所述第五MOS管的源极连接第一运算放大器的正相输入端、还通过第三电容接地，所述第五MOS管的栅极连接PWM反相信号提供端；所述第四MOS管的漏极通过第四电阻连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多通道双模式数字控制LED驱动电路，其特征在于，包括：电流采样模块、比较检测模块、数字控制模块和恒流控制模块；所述电流采样模块将负载的电流信号转换为采样电压信号，并输出给比较检测模块和恒流控制模块；所述比较检测模块将采样电压同固定电压进行比较，根据比较结果产生高低电平信号输出至数字控制模块，同时产生一个动态变化的电压信号输出至恒流控制模块；所述数字控制模块根据比较检测模块输出的高低电平信号，对应输出上升或下降的输出信号依次给外部的升压控制模块和驱动模块，实现对负载的反馈调节；所述恒流控制模块根据采样电压，对比固定频率的锯齿波信号，实时产生占空比变化的开关信号，利用开关信号占空比变化控制其内部恒流驱动管的开关状态，实时反馈调节负载的电流。

【技术特征摘要】
1.一种多通道双模式数字控制LED驱动电路，其特征在于，包括：电流采样模块、比较检测模块、数字控制模块和恒流控制模块；所述电流采样模块将负载的电流信号转换为采样电压信号，并输出给比较检测模块和恒流控制模块；所述比较检测模块将采样电压同固定电压进行比较，根据比较结果产生高低电平信号输出至数字控制模块，同时产生一个动态变化的电压信号输出至恒流控制模块；所述数字控制模块根据比较检测模块输出的高低电平信号，对应输出上升或下降的输出信号依次给外部的升压控制模块和驱动模块，实现对负载的反馈调节；所述恒流控制模块根据采样电压，对比固定频率的锯齿波信号，实时产生占空比变化的开关信号，利用开关信号占空比变化控制其内部恒流驱动管的开关状态，实时反馈调节负载的电流；所述比较检测模块包括：检测单元，用于对采样电压和固定电压进行比较放大，并将放大信号输出给比较单元，固定电压与采样电压的比值越大，输出的放大信号的电压越大；比较单元，用于在检测单元输出的放大信号大于第一阈值电压时，第一输出端输出低电平、第二输出端输出高电平，在检测单元输出的放大信号小于第二阈值电压时，第一输出端输出高电平、第二输出端输出低电平，在检测单元输出的放大信号大于第二阈值电压、且小于第一阈值电压时，第一输出端和第二输出端输出低电平；所述检测单元的输入端连接电流采样模块的输出端，所述检测单元连接比较单元，所述比较单元的第一输出端和第二输出端连接数字控制模块。2.根据权利要求1所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路，其特征在于，所述数字控制模块包括：逻辑单元，用于将比较单元的两个输出端的信号转化为八位逻辑控制信号，当比较单元的第一输出端输出低电平、第二输出端输出高电平时，八位逻辑控制信号从低到高在256位区间内逐位上升；当比较单元的第一输出端输出高电平、第二输出端输出低电平时，八位逻辑控制信号从高到低在256位区间内逐位下降；当比较单元的第一输出端输出低电平、第二输出端输出低电平时，八位逻辑控制信号保持不变；电压控制单元，用于在八位逻辑控制信号每上升一位时，输出电压减小一个步进电压，在八位逻辑控制信号每下降一位时，输出电压增加一个步进电压；所述逻辑单元的第一输入端连接比较单元的第一输出端，所述逻辑单元的第二输入端连接比较单元的第二输出端，所述逻辑单元通过电压控制单元连接外部升压控制模块。3.根据权利要求2所述的多通道双模式数字控制LED驱动电路，其特征在于，所述电压控制单元包括受八位逻辑控制信号控制的第一电流开关子单元、第二电流开关子单元、第三电流开关子单元、第四电流开关子单元、第五电流开关子单元、第六电流开关子单元、第七电流开关子单元、第八电流开关子单元、按二进制规则连接的电阻阵列和镜像电流子单元；所述电阻阵列包括第一电阻串、第二电阻串、第三电阻串、第四电阻串、第五电阻串、第六电阻串、第七电阻串、第八电阻串、第九电阻串、第十电阻串、第十一电阻串、第十二电阻串、第十三电阻串、第十四电阻串和第十五电阻串；所述电流开关子单元，用于根据八位逻辑控制信号中对应的逻辑控制信号，输出第一镜像电流给电阻阵列；所述镜像电流子单元，用于输出第二镜像电流给电阻阵列；外部供电端通过第一电流开关子单元连接第一电阻串的一端和第九电阻串的一端，所述第一电阻串的另一端接地；外部供电端通过第二电流开关子单元连接第九电阻串的另一端、第二电阻串的一端和第十电阻串的一端，所述第二电阻串的另一端接地；外部供电端通过第三电流开关子单元连接第十电阻串的另一端、第三电阻串的一端和第十一电阻串的一端，所述第三电阻串的另一端接地；外部供电端通过第四电流开关子单元连接第十一电阻串的另一端、第四电阻串的一端和第十二电阻串的一端，所述第四电阻串的另一端接地；外部供电端通过第五电流开关子单元连接第十二电阻串的另一端、第五电阻串的一端和第十三电阻串的一端，所述第五电阻串的另一端接地；外部供电端通过第六电流开关子单元连接第十三电阻串的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天奇，
申请(专利权)人：深圳创维RGB电子有限公司，深圳创维半导体设计中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44