一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑制造技术

一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，电路包括两个以上与LED灯珠一一对应且与对应LED灯珠并联的电子开关和用于控制电子开关导通的驱动器；所述电子开关为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极与LED灯珠的阳极连接，N沟道MOS管的源极与LED灯珠的阴极连接，驱动器通过PWM信号控制N沟道MOS管的栅极；该电路按照以下逻辑进行调光控制。多个LED灯珠串联在一起，用一路恒流源来驱动，每颗LED灯珠上再并联一个电子开关，就可以做到每颗LED灯珠单独点亮或者熄灭。只要电子开关的开关速度足够快，就可以通过调节每个电子开关周期的占空比来调节流过每颗LED灯珠的平均电流，从而控制每个LED像素点的输出功率，实现每颗LED灯珠的单独亮灭及调光。

A single circuit constant current drive circuit that controls multiple LED pixel points for dimming control logic

A single constant current drive circuit control multiple LED pixel light control logic circuit includes electronic switch two above and corresponding LED lamp and corresponding LED lamp in parallel and used to control electronic switch driver; the electronic switch is N channel MOS tube, the N channel MOS tube drain anode and LED cathode lamp connected with LED lamp source MOS tube N channel connection, drive through the PWM signal to control the N channel gate MOS transistor; the circuit is adjusted in accordance with the following logic light control. A LED lamp in series with a constant current source to drive, each LED lamp and a parallel electronic switch, you can do every single LED lamp lit or extinguished. As long as the switching speed of the electronic switch is fast enough, the average current can be adjusted through each LED lamp by adjusting each electronic switch cycle of the duty cycle of the output power to control each LED pixel, realize each LED lamp dimming the lights off and separate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED照明灯具领域，尤其涉及一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑。
技术介绍
目前市面上的LED照明灯具，大多数都是用恒流驱动电路来驱动LED和调节LED驱动电流的，一般1路恒流驱动只能驱动1路LED灯串，多路LED灯串就需要多路恒流驱动电路。这种恒流驱动方案用在控制点阵LED像素时就得使用多路恒流驱动电路，N个像素点就需要N个恒流驱动电路，就显得比较占空间且成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，降低LED点阵像素驱动电路的成本及简化电路结构。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，包括由两个以上LED灯珠相互串联组成的LED灯串，还包括用于驱动所述LED灯串的逻辑控制电路，所述逻辑控制电路包括两个以上与LED灯珠一一对应且与对应LED灯珠并联的电子开关和用于控制电子开关导通的驱动器；所述电子开关为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极与LED灯珠的阳极连接，N沟道MOS管的源极与LED灯珠的阴极连接，驱动器通过PWM信号控制N沟道MOS管的栅极；该电路按照以下逻辑进行调光控制：（1）PWM脉冲时序异步；（2）PWM脉冲时序逻辑存在固定相移；（3）PWM时序逻辑相移间隔t=T/n；在一个极小的时间段内只充许一路PWM开关动作。多个LED灯珠串联在一起，用一路恒流源来驱动，每颗LED灯珠上再并联一个电子开关，就可以做到每颗LED灯珠单独点亮或者熄灭。只要电子开关的开关速度足够快，就可以通过调节每个电子开关周期的占空比来调节流过每颗LED灯珠的平均电流，从而控制每个LED像素点的输出功率，实现每颗LED灯珠的单独亮灭及调光。作为改进，所述驱动器为半桥驱动器。作为改进，N沟道MOS管的栅极与源极两端的开启电压为Vgs，高侧LED灯珠两极对GND的电压为Vdg；当Vdg大于半桥驱动器的供电电压VDD时，半桥驱动器将高侧N沟道MOS管的Vgs电压抬高。作为改进，当LED灯串的全亮时，若LED灯珠的负极电压加上其并联N沟道MOS管的导通电压大于VDD的电压值，则并联的N沟道MOS的栅极连接在半桥驱动器的上桥端。作为改进，半桥驱动器的上桥驱动通过自举电容C1和自举二极管D1使半桥驱动器的引脚HB的电压值始终保持比引脚HS的电压高出一个Vgs的电压值，引脚HS分别与N沟道MOS管的源极和对应的高侧LED灯珠的阴极连接；若此时半桥驱动器的引脚HI输出高电平，半桥驱动器与N沟道MOS管的栅极连接的引脚HO则输出HB的电压；半桥驱动器的下桥输出直接由VDD供电，若半桥驱动器的引脚LI输出高电平，半桥驱动器与低侧LED灯珠对应的N沟道MOS管栅极连接的引脚LO则输出VDD的电压，保证VDD的电压值必须大于N沟道MOS管的导通电压。作为改进，当引脚HI输出高电平时，经过半桥驱动器的上桥的自举升压后把信号接入N沟道MOS，N沟道MOS管导通，对应的灯珠LED灯珠不亮；当引脚HI输出低电平时，半桥驱动器不动作，N沟道MOS管不导通，对应的LED灯珠全亮；则通过调节引脚HI高电平的占空比来调节半桥驱动器输出信号的占空比从而调节N沟道MOS每个周期的导通时间来改变流过对应LED灯珠的平均电流大小。本专利技术与现有技术相比所带来的有益效果是：多个LED灯珠串联在一起，用一路恒流源来驱动，每颗LED灯珠上再并联一个电子开关，就可以做到每颗LED灯珠单独点亮或者熄灭；只要电子开关的开关速度足够快，就可以通过调节每个电子开关周期的占空比来调节流过每颗LED灯珠的平均电流，从而控制每个LED像素点的输出功率，实现每颗LED灯珠的单独亮灭及调光，即单路恒流驱动控制多个LED像素点，降低LED点阵像素驱动电路的成本及简化电路结构。附图说明图1为本专利技术逻辑电路图。图2为本专利技术应用电路图。图3为异步固定相移PWM时序逻辑图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路，包括由两个以上LED灯珠相互串联组成的LED灯串和用于驱动所述LED灯串的逻辑控制电路。如图2所示，本实施例的LED灯串由六个LED灯珠组成，分别是LED1-LED6，其中LED1-LED3为高侧LED灯珠，LED4-LED6为低侧LED灯珠；每个LED灯珠为一个像素点，也可以根据实际需要设置像素点的数量。所述逻辑控制电路包括六个与LED灯珠一一对应且与对应LED灯珠并联的电子开关和用于控制电子开关导通的驱动器；本实施例中，电子开关选用N沟道MOS管Q1-Q6来代替，选用了三个半桥驱动器U1-U3来驱动N沟道MOS导通，用PWM信号来控制半桥驱动器输出信号。要保证N沟道MOS管正常开关，就必须在N沟道MOS管的栅极G和源极S两端加入开启电压Vgs，一般Vgs>5~10V。但LED芯片本身存在PN结电压Vf，Vf=3~4V；随着LED串联数量的增加，高侧LED灯珠两极对GND电压Vdg也相应提高，当Vdg大于半桥驱动供电电压VDD时，就无法保证N沟道MOS管栅源板电压Vgs，高侧的N沟道MOS管无法正常开启，这就需要使用半桥驱动电路将高侧的N沟道MOS管的Vgs电压抬高。如图2所示，半桥驱动器U1的上桥驱动可通过自举电容C1和自举二极管D1使引脚HB的电压值始终保持比引脚HS的电压（即N沟道MOS管Q1的S极电压）高出一个Vgs的电压值，若此时PWM6输出高电平，引脚HO（N沟道MOS管Q1的G极）则输出引脚HB的电压。半桥驱动器U1的下桥输出直接由VDD供电，若PWM3输出高电平，引脚LO（N沟道MOS管Q4的G极）则输出VDD的电压，所以VDD的电压值必须大于N沟道MOS管的导通电压。LED像素点全亮时，若LED灯珠的负极电压加上其并联N沟道MOS管的导通电压大于VDD的电压值，就必须把并联的N沟道MOS管的G极连接在半桥驱动器的上桥端。如图2所示，当半桥驱动器U1的PWM6输出高电平时，经过半桥驱动器U1上桥的自举升压后把信号接入N沟道MOS管Q1，N沟道MOS管Q1导通，灯珠LED1不亮；当PWM6输出低电平时，半桥驱动器U1不动作，N沟道MOS管Q1不导通，灯珠LED1全亮。可通过调节PWM6高电平的占空比来调节半桥驱动器U1输出信号的占空比从而调节N沟道MOS管Q1每个周期的导通时间来改变流过灯珠LED1的平均电流大小。其他五颗LED灯珠也是同理控制，从而实现了用一路恒流驱动电路驱动六颗LED且每颗LED可单独调节其电流。针对单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路的电气特性，提供一种可行的调光控制逻辑方案：本专利技术的思路是在一个极小的时间段内只充许一路PWM开关动作，就保证了在极小开关导通时间的前提下，线路上只有一颗LED是导通的，并且保证每两个相邻脉冲的时间间隔远大于开关脉冲的时间，这样同一时间电路的输出功率只提供给一颗LED，输出电压和电流都是稳定的。电气控制逻辑图如图3所示，每路PWM工作周期为T，每路PWM之间间隔时间为t=T/n，时间间隔平均分配。异步固定相移的PWM时序逻辑有4个基本特征：1、PWM脉冲时序异步。保证了极小导通时间内，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，包括由两个以上LED灯珠相互串联组成的LED灯串，其特征在于：还包括用于驱动所述LED灯串的逻辑控制电路，所述逻辑控制电路包括两个以上与LED灯珠一一对应且与对应LED灯珠并联的电子开关和用于控制电子开关导通的驱动器；所述电子开关为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极与LED灯珠的阳极连接，N沟道MOS管的源极与LED灯珠的阴极连接，驱动器通过PWM信号控制N沟道MOS管的栅极；该电路按照以下逻辑进行调光控制：（1）PWM脉冲时序异步；（2）PWM脉冲时序逻辑存在固定相移；（3）PWM时序逻辑相移间隔t=T/n；（4）在一个极小的时间段内只充许一路PWM开关动作。

【技术特征摘要】
1.一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，包括由两个以上LED灯珠相互串联组成的LED灯串，其特征在于：还包括用于驱动所述LED灯串的逻辑控制电路，所述逻辑控制电路包括两个以上与LED灯珠一一对应且与对应LED灯珠并联的电子开关和用于控制电子开关导通的驱动器；所述电子开关为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极与LED灯珠的阳极连接，N沟道MOS管的源极与LED灯珠的阴极连接，驱动器通过PWM信号控制N沟道MOS管的栅极；该电路按照以下逻辑进行调光控制：（1）PWM脉冲时序异步；（2）PWM脉冲时序逻辑存在固定相移；（3）PWM时序逻辑相移间隔t=T/n；（4）在一个极小的时间段内只充许一路PWM开关动作。2.根据权利要求1所述的一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，其特征在于：所述驱动器为半桥驱动器。3.根据权利要求2所述的一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，其特征在于：N沟道MOS管的栅极与源极两端的开启电压为Vgs，高侧LED灯珠两极对GND的电压为Vdg；当Vdg大于半桥驱动器的供电电压VDD时，半桥驱动器将高侧N沟道MOS管的Vgs电压抬高。4.根据权利要求3所述的一种单路恒流驱动控制多个LED像素点的电路调光控制逻辑，其特征在于：当LED灯串的全亮时，若LED灯珠的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志曼，
申请(专利权)人：广州市雅江光电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44