积分器、LED电流纹波消除电路及其芯片、LED驱动器及其芯片、LED设备制造技术

阅读:3 留言:0更新日期:2018-04-15 08:45
本实用新型专利技术涉及一种积分器、LED电流纹波消除电路及其芯片、LED驱动器及其芯片、LED设备,该积分器包括:电压比较模块,用于接收输入电压和参考电压,将两者进行比较并根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号;计数模块,用于根据电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,生成数字控制信号;数模转换模块,用于对计数模块输出的数字控制信号进行数模转换,生成模拟控制信号。相比于采用差分放大器和滤波电容相组合的相关技术而言,电路结构简单且集成度更高,特别地,可免去配置大的滤波电容,实现了外围电路的简化,降低了系统成本,彻底消除外围滤波电容造成的失效问题。

Integrator, LED current ripple elimination circuit and its chip, LED driver and its chip, LED equipment

【技术实现步骤摘要】
积分器、LED电流纹波消除电路及其芯片、LED驱动器及其芯片、LED设备
本申请涉及LED驱动
,特别是涉及一种积分器、LED电流纹波消除电路及其芯片、LED驱动器及其芯片、LED设备。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode,发光二极管)被应用于多种电子应用中,例如:建筑照明,汽车头尾灯,包括个人计算机和高清电视机在内的液晶显示设备的背光及闪光灯等。相比于如白炽灯和荧光灯之类的常规光源,LED具有显著的优点,包括高效率、良好的方向性、色彩稳定性、高可靠性、长寿命,小体积、以及环境安全性等。LED是电流驱动设备,因此,调节通过LED的驱动电流是一个重要的控制技术。LED的驱动电源需要满足一些要求,例如:达到可以长时间无故障使用,能根据LED负载的变化而调整,驱动LED时不会出现频闪的现象等。现有的LED驱动电源种类繁多,但存在诸多不足,例如功率因数偏低,电路复杂,还有体积大,成本高等。例如:在APFCBOOST驱动电源和LED去频闪的应用中,需要产生一个为1/10至1/4低频纹波频率带宽的环路,这样的环路通常需要加设一个大的滤波电容,实际电路中这样的滤波电容一般都得1μF以上。大的滤波电容无法在芯片内部实现,在实际应用中只能外置,外部增加的电容,增加了系统成本(例如电容本身的成本以及须在芯片上预留相应的引脚)和失效风险。
技术实现思路
鉴于以上所述相关技术的不足,本申请的目的在于公开一种积分器、LED电流纹波消除电路、LED驱动器、LED驱动芯片及LED设备,用于解决相关技术中电路结构复杂、成本较高及存在较大失效风险等问题。为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第一方面在于公开一种积分器,包括:电压比较模块,用于接收输入电压和参考电压,将所述输入电压与所述参考电压进行比较并根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号;计数模块,与所述电压比较模块连接,用于根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,生成数字控制信号;数模转换模块,与所述计数模块连接,用于对所述计数模块输出的数字控制信号进行数模转换,生成模拟控制信号。在本申请第一方面的某些实施方式中,所述电压比较模块根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号,包括:在所述输入电压大于等于所述参考电压时输出第一逻辑信号,以及,在所述输入电压小于所述参考电压时输出第二逻辑信号;所述计数模块根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,包括:在接收到所述第一逻辑信号时进行第一计数以及在接收到所述第二逻辑信号时进行第二计数。在本申请第一方面的某些实施方式中,所述计数模块根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,包括:在接收到高电平逻辑信号时进行加计数以及在接收到低电平逻辑信号时进行减计数。在本申请第一方面的某些实施方式中,在一个工频周期内,所述加计数的个数和所述减计数的个数相同,所述数字控制信号的增加量和减少量相等。在本申请第一方面的某些实施方式中,所述积分器还包括频率生成模块,与所述计数模块连接,用于向所述计数模块输出计数频率。在本申请第一方面的某些实施方式中,所述频率生成模块为压控振荡器,具有两输入端和一输出端,其中,一个输入端用于接收所述输入电压,另一个输入端用于接收所述参考电压,所述输出端用于输出计数频率;所述计数频率采用以下公式生成:FCLK=K*|VIN-VREF|,其中,FCLK为计数频率,VIN为输入电压,VREF为参考电压,K为压控振荡器的调频系数。本申请的第二方面在于公开一种LED电流纹波消除电路,包括:如前所述的积分器,所述积分器中的输入电压为LED负载的负端电压与一采样电压的差值;信号调整模块,与所述积分器中的数模转换模块和所述LED负载连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号而调整LED负载的电压或电流,使得所述LED负载的平均电流保持稳定。在本申请第二方面的某些实施方式中,所述信号调整模块包括位于所述LED负载和地端之间的调整管,所述调整管的控制端与所述数模转换模块的输出端连接。在本申请第二方面的某些实施方式中,所述调整管为NMOS晶体管,所述MOS晶体管的栅极与所述数模转换模块的输出端连接,所述NMOS晶体管的漏极与LED负载的负端连接并作为LED负载的负端电压的输出端。在本申请第二方面的某些实施方式中,所述信号调整模块包括放大器和调整管,所述放大器与所述数模转换模块连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号和一采样电压进行信号放大处理后生成稳压信号,所述调整管与所述放大器和LED负载分别电连接,用于根据所述稳压信号调整并稳定所述LED负载的电流。在本申请第二方面的某些实施方式中,所述放大器为运算放大器,所述调整管为NMOS晶体管,其中,所述NMOS晶体管的栅极与所述运算放大器的输出端连接,所述NMOS晶体管的漏极与LED负载的负端连接并作为LED负载的负端电压的输出端,所述NMOS晶体管的源极通过一采样电阻连接地端并作为所述采样电压的输出端,所述运算放大器的第一输入端与所述数模转换模块的输出端连接,所述运算放大器的第二输入端与所述NMOS晶体管的源极连接。本申请的第三方面在于公开一种LED纹波消除芯片,包括:如前所述的LED纹波消除电路或者如前所述的积分器。本申请的第四方面在于公开一种LED驱动器,包括:如前所述的积分器,所述积分器中的输入电压为LED负端电压;信号调整模块,与所述积分器中的数模转换模块和所述LED负载连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号而调整所述LED负载的电压或电流,使得所述LED负载的平均电流保持稳定。在本申请第四方面的某些实施方式中,所述信号调整模块包括脉冲宽度调制器和开关管,其中,所述脉冲宽度调制器与所述数模转换模块连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号而进行信号的脉冲宽度调制以生成开关管控制信号,所述开关管与所述脉冲宽度调制器连接,用于根据所述脉冲宽度调制器输出的开关管控制信号而进行导通/关断操作。在本申请第四方面的某些实施方式中,所述脉冲宽度调制器是一比较器,所述比较器的第一输入端与所述数模转换模块连接,第二输入端连接一锯齿波或者三角波信号,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号与所述锯齿波或者三角波信号进行比较生成控制信号,用于调整开关管的导通时间。在本申请第四方面的某些实施方式中,所述积分器中的输入电压为与LED负载电连接的一采样电阻的电压,所述采样电阻的另一端接地。本申请的第五方面在于公开一种LED驱动芯片,其特征在于,包括:如前所述的积分器或如前所述的LED驱动器。本申请的第六方面在于公开一种LED设备,包括:LED负载;整流桥,所述整流桥的输入端电连接至一交流电源,用于将交流电整流为直流电;第一电容,所述第一电容的两端分别电连接至所述整流桥中并联的两个整流支路,用于对直流电进行滤波;储能电感、续流二极管、以及第二电容,所述第二电容与LED负载并联后与所述续流二极管和所述储能电感串联,所述储能电感的另一端耦接至所述整流桥的一个整流支路;采用如前所述的LED驱动器,设置于所述LED负载和所述储能电感之间,用于调整并稳定所述LED负载的电流。本申请的第七方面在于公开一种LED设备,包括:LED负载;去纹波电容,并联于所述LED负载;L本文档来自技高网...
积分器、LED电流纹波消除电路及其芯片、LED驱动器及其芯片、LED设备

【技术保护点】
一种积分器,其特征在于,包括:电压比较模块,用于接收输入电压和参考电压,将所述输入电压与所述参考电压进行比较并根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号;计数模块,与所述电压比较模块连接,用于根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,生成数字控制信号;以及数模转换模块,与所述计数模块连接,用于对所述计数模块输出的数字控制信号进行数模转换,生成模拟控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种积分器,其特征在于,包括:电压比较模块,用于接收输入电压和参考电压,将所述输入电压与所述参考电压进行比较并根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号;计数模块,与所述电压比较模块连接,用于根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,生成数字控制信号;以及数模转换模块,与所述计数模块连接,用于对所述计数模块输出的数字控制信号进行数模转换,生成模拟控制信号。2.根据权利要求1所述的积分器,其特征在于,所述电压比较模块根据两者的比较结果而输出相应的逻辑信号,包括:在所述输入电压大于等于所述参考电压时输出第一逻辑信号,以及,在所述输入电压小于所述参考电压时输出第二逻辑信号;以及所述计数模块根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,包括:在接收到所述第一逻辑信号时进行第一计数以及在接收到所述第二逻辑信号时进行第二计数。3.根据权利要求1或2所述的积分器,其特征在于,所述计数模块根据所述电压比较模块输出的逻辑信号进行计数,包括:在接收到高电平逻辑信号时进行加计数以及在接收到低电平逻辑信号时进行减计数。4.根据权利要求3所述的积分器,其特征在于,在一个工频周期内,所述加计数的个数和所述减计数的个数相同,所述数字控制信号的增加量和减少量相等。5.根据权利要求1所述的积分器,其特征在于,还包括频率生成模块,与所述计数模块连接,用于向所述计数模块输出计数频率。6.根据权利要求5所述的积分器,其特征在于,所述频率生成模块为压控振荡器,具有两输入端和一输出端,其中,一个输入端用于接收所述输入电压,另一个输入端用于接收所述参考电压,所述输出端用于输出计数频率;所述计数频率采用以下公式生成:FCLK=K*|VIN-VREF|其中,FCLK为计数频率,VIN为输入电压,VREF为参考电压,K为压控振荡器的调频系数。7.一种LED电流纹波消除电路,其特征在于,包括:如权利要求1至6中任一项所述的积分器;所述积分器中的输入电压为LED负载的负端电压与一采样电压的差值;以及信号调整模块,与所述积分器中的数模转换模块和所述LED负载连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号而调整LED负载的电压或电流,使得所述LED负载的平均电流保持稳定。8.根据权利要求7所述的LED电流纹波消除电路,其特征在于,所述信号调整模块包括位于所述LED负载和地端之间的调整管,所述调整管的控制端与所述数模转换模块的输出端连接。9.根据权利要求8所述的LED电流纹波消除电路,其特征在于,所述调整管为NMOS晶体管,所述MOS晶体管的栅极与所述数模转换模块的输出端连接,所述NMOS晶体管的漏极与LED负载的负端连接并作为LED负载的负端电压的输出端。10.根据权利要求7所述的LED电流纹波消除电路,其特征在于,所述信号调整模块包括放大器和调整管,所述放大器与所述数模转换模块连接,用于根据所述数模转换模块输出的模拟控制信号和一采样电压进行信号放大处理后生成稳压信号,所述调整管与所述放大器和LED负载分别电连接,用于根据所述稳压信号调整并稳定所述LED负载的电流。1...

【专利技术属性】
技术研发人员:江儒龙郜小茹
申请(专利权)人:上海晶丰明源半导体股份有限公司
类型:新型
编号:201721144123
国别省市:上海,31

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