集成调光和电流补偿功能的芯片、控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术实施例提出了一种集成调光和电流补偿功能的芯片、控制方法及控制系统。其中芯片包括开关和线电压检测端口、电流检测端口、功率管驱动端口、调光模块、补偿模块和驱动模块；调光模块用于通过开关和线电压检测端口检测开关信号，并根据检测到的开关信号，选择对应的基准电压；补偿模块，用于通过开关和线电压检测端口检测线电压信号，并根据检测到的线电压信号，对电流检测端口检测到的信号进行补偿并转化为电压信号输出；驱动模块用于根据调光模块选择的电压基准和经补偿模块输出的电压信号，生成相应的驱动信号，并传输至功率管驱动端口输出。本发明专利技术实施例，在芯片内部，基于同一检测端口实现调光和电流补偿，因此可以减少外围电路、降低封装难度，有助于小体积化应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种集成调光和电流补偿功能的芯片、控制方法及控制系统。
技术介绍
在照明控制系统中，以采用LED(LightEmittingDiode，发光二极管)光源的控制系统为例，在实现调光(即LED的亮度可调)和电流补偿功能时，一般靠在芯片的外部搭建外围电路而分开实现。例如：如图1所示，是现有的调光检测和电流补偿分开的应用结构图，其包括：作为被控光源的LED，用于调光和电流补偿的IC(IntegratedCircuit)芯片和外围电路(含图中的R1至R8、电容C1和C2、电感L1、功率管M1、二极管D1、整流桥、开关S1等)。图1中，一方面由于IC芯片中的1号脚用于电流补偿，4号脚用于开关调光检测，因此需要增加外围电路R7和R8，使得外围电路复杂。另一方面由于电流补偿和开关调光检测相互独立，需要分别用到一个引脚，因此IC管脚的数量总共至8个，无法使用SOT23-6的封装，只得改成SOP-7或者SOP-8的封装。注：SOT23-6、SOP-7或者SOP-8均是本领域技术人员熟知的芯片封装方式。而SOP-7或者SOP-8的封装存在以下不便：SOP7或者SOP8在封装成本上高，总体成本变高，竞争力下降；IC面积变大，对小体积方案来说很困难，即PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)面积受限；另外，管脚变多后，PCB走线难度变大，不利于LAYOUT(布图)。因此，现有的调光检测和电流补偿分开的方案，存在外围电路复杂，封装不便等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种具有调光和电流补偿功能的芯片、控制方法及控制系统，可以解决现有的调光检测和电流补偿分开的应用方案中，外围电路复杂，封装不便的问题。本专利技术实施例为解决上述技术问题提供的技术方案如下：一种集成调光和电流补偿功能的芯片，包括：开关和线电压检测端口、电流检测端口、功率管驱动端口、调光模块、补偿模块和驱动模块；所述调光模块的输入与开关和线电压检测端口连接，输出与所述驱动模块的输入连接，所述补偿模块的两个输入分别与开关和线电压检测端口和电流检测端口连接，输出与所述驱动模块连接，所述驱动模块的输出与所述功率管驱动端口连接；所述调光模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测开关信号，并根据检测到的开关信号选择对应的基准电压；所述补偿模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测线电压信号，并根据检测到的线电压信号对所述电流检测端口检测到的电流信号进行补偿并转化为电压形式输出；所述驱动模块，用于根据所述调光模块选择的基准电压和所述补偿模块输出的经补偿的电压信号生成相应的驱动信号，并通过所述功率管驱动端口控制功率管的打开或关闭。其中，所述调光模块包括：顺序连接的第一比较器、计数器、译码器、选择器和基准源，所述基准源用于提供多个基准电压；所述第一比较器的同相输入端与所述开关和线电压检测端口连接，两个反相输入端分别设置为第一参考电压和第二参考电压，输出端与所述计数器的输入端连接，所述计数器、译码器、选择器和基准源顺序串接；所述第一比较器，用于根据所述开关和线电压检测端口的电压和所述第一参考电压和第二参考电压之间的大小关系，检测开关信号；所述计数器，用于当所述第一比较器检测到开关信号时，进行计数；所述译码器，用于根据所述计数器的计数值，控制所述选择器从所述基准源提供的多个基准电压选择一个作为当前的基准电压，并输出至所述驱动模块。其中，所述电流补偿模块包括：电压电流转换电路、镜像电路和补偿电路；所述电压电流转换电路的输入与所述开关和线电压检测端口连接，输出与所述镜像电路连接，用于将所述开关和线电压检测端口的线电压转化为电流；所述镜像电路，用于对所述电压电流转换电路输出的电流进行镜像处理；所述补偿电路的两个输入分别与所述镜像电路的输出和所述电流检测端口连接，输出与所述驱动模块的输入连接，用于将所述镜像电路输出的电流叠加到所述电流检测端口检测到的电流信号上以进行补偿，并将补偿后的电流信号转换为电压信号输出至所述驱动模块。其中，所述驱动模块包括：第二比较器、控制电路和驱动电路；所述第二比较器的同相输入端与所述调光模块的输出连接，反相输入端与所述补偿模块的输出连接，输出与所述控制电路相连，所述控制电路的输出与所述驱动电路的输入连接，所述驱动电路的输出与所述功率管驱动端口连接；当所述第二比较器的反相输入端输入的电压大于所述同相输入端输入的基准电压时，所述第二比较器翻转，当所述第二比较器翻转时，所述控制电路通过所述驱动电路和所述功率管驱动端口控制所述功率管关闭。其中，所述芯片还包括：消磁检测端口，所述驱动模块还包括：采样电路，所述采样电路的输入和输出分别与所述消磁检测端口和控制电路连接；当所述采样电路采集到消磁结束信号时，所述控制电路通过所述驱动电路和所述功率管驱动端口控制所述功率管打开。一种控制方法，用于实现调光和电流补偿，其特征在于：所述方法包括：从开关和线电压检测端口检测开关信号，并根据检测到的开关信号，选择对应的基准电压；从所述开关和线电压检测端口检测线电压信号，并根据检测到的线电压信号，对电流检测端口检测到的信号进行补偿，并输出经补偿的电压信号；根据所述选择的基准电压和经补偿后的电压信号，生成相应的驱动信号，以控制功率管的打开或关闭。其中，所述从开关和线电压检测端口检测开关信号，并根据检测到的开关信号，选择对应的基准电压的步骤，包括：提供多个基准电压；当从开关和线电压检测端口检测到开关信号时，进行计数，得到计数值；根据所述计数值，选择所述多个基准电压中的一个作为当前的基准电压输出。其中，所述根据检测到的线电压信号，对电流检测端口检测到的信号进行补偿的步骤，包括：将所述开关和线电压检测端口的线电压转化为电流；对所述转化的电流进行镜像处理；将所述镜像的电流叠加到所述电流检测端口检测到的电流信号上以进行补偿，并转化为电压信号输出。其中，所述根据所述选择的电压基准和经补偿后的信号，生成相应的驱动信号的步骤，包括：比较所述选择的基准电压和经补偿的电压信号的大小；当所述经补偿的电压信号大于所述选择的基准电压时，控制所述功率管关闭。其中，所述根据所述比较结果，生成对应的驱动信号的步骤之后，还包括：对消磁检测端口的信号进行采样；当采集到消磁结束信号时，控制所述功率管打开。其中，一种控制系统，包括：控制芯片、设置在所述控制芯片外围的外围电路和与所述外围电路连接的被控LED，所述控制芯片通过所述外围电路控制所述被控LED，所述控制芯片为上述任一项所述的集成调光和电流补偿功能的芯片。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例，调光模块和补偿模块通过共用开关和线电压检测端口实现开关的电流补偿功能，因此在设计该芯片的外围电路时无需图1中的电阻R7和R8，这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成调光和电流补偿功能的芯片，其特征在于：包括：开关和线电压检测端口、电流检测端口、功率管驱动端口、调光模块、补偿模块和驱动模块；所述调光模块的输入与开关和线电压检测端口连接，输出与所述驱动模块的输入连接，所述补偿模块的两个输入分别与开关和线电压检测端口和电流检测端口连接，输出与所述驱动模块连接，所述驱动模块的输出与所述功率管驱动端口连接；所述调光模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测开关信号，并根据检测到的开关信号选择对应的基准电压；所述补偿模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测线电压信号，并根据检测到的线电压信号对所述电流检测端口检测到的电流信号进行补偿并转化为电压形式输出；所述驱动模块，用于根据所述调光模块选择的基准电压和所述补偿模块输出的经补偿的电压信号生成相应的驱动信号，并通过所述功率管驱动端口控制功率管的打开或关闭。

【技术特征摘要】
1.一种集成调光和电流补偿功能的芯片，其特征在于：包括：开关和线电
压检测端口、电流检测端口、功率管驱动端口、调光模块、补偿模块和驱动模
块；
所述调光模块的输入与开关和线电压检测端口连接，输出与所述驱动模块
的输入连接，所述补偿模块的两个输入分别与开关和线电压检测端口和电流检
测端口连接，输出与所述驱动模块连接，所述驱动模块的输出与所述功率管驱
动端口连接；
所述调光模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测开关信号，并根
据检测到的开关信号选择对应的基准电压；
所述补偿模块，用于通过所述开关和线电压检测端口检测线电压信号，并
根据检测到的线电压信号对所述电流检测端口检测到的电流信号进行补偿并转
化为电压形式输出；
所述驱动模块，用于根据所述调光模块选择的基准电压和所述补偿模块输
出的经补偿的电压信号生成相应的驱动信号，并通过所述功率管驱动端口控制
功率管的打开或关闭。
2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于：所述调光模块包括：第一比较
器、计数器、译码器、选择器和基准源，所述基准源用于提供多个基准电压；
所述第一比较器的同相输入端与所述开关和线电压检测端口连接，两个反
相输入端分别设置为第一参考电压和第二参考电压，输出端与所述计数器的输
入端连接，所述计数器、译码器、选择器和基准源顺序串接；
所述第一比较器，用于根据所述开关和线电压检测端口的电压和所述第一
参考电压和第二参考电压之间的大小关系，检测开关信号；
所述计数器，用于当所述第一比较器检测到开关信号时，进行计数；
所述译码器，用于根据所述计数器的计数值，控制所述选择器从所述基准
源提供的多个基准电压选择一个作为当前的基准电压，并输出至所述驱动模块。
3.如权利要求1所述的芯片，其特征在于：所述电流补偿模块包括：电压
电流转换电路、镜像电路和补偿电路；
所述电压电流转换电路的输入与所述开关和线电压检测端口连接，输出与
所述镜像电路连接，用于将所述开关和线电压检测端口的线电压转化为电流；
所述镜像电路，用于对所述电压电流转换电路输出的电流进行镜像处理；
所述补偿电路的两个输入分别与所述镜像电路的输出和所述电流检测端口
连接，输出与所述驱动模块的输入连接，用于将所述镜像电路输出的电流叠加
到所述电流检测端口检测到的电流信号上以进行补偿，并将补偿后的电流信号
转换为电压信号输出至所述驱动模块。
4.如权利要求2或3所述的芯片，其特征在于：所述驱动模块包括：第二
比较器、控制电路和驱动电路；
所述第二比较器的同相输入端与所述调光模块的输出连接，反相输入端与
所述补偿模块的输出连接，输出与所述控制电路相连，所述控制电路的输出与

【专利技术属性】
技术研发人员：张海泉，叶文辉，侯永军，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44