用于LED驱动器的控制电路、集成电路和LED驱动器制造技术

公开了一种用于LED驱动器的控制电路、集成电路和LED驱动器。本发明专利技术实施例通过保持电路在第一状态下对用于表征LED负载电流的反馈信号进行采样，在第二状态下切换误差放大器的输入信号以使得误差放大器的状态在状态切换前后基本保持不变，从而使得误差放大器不需要跟随脉宽调制信号产生状态跳变，进而允许脉宽调制信号的频率和转换速率超出误差放大器带宽的限制，可以在高频率下工作在宽动态范围。本发明专利技术实施例降低了对于误差放大器的参数要求，使得误差放大器的设计更加简化，同时大大降低了电路的功耗。

Control circuit, integrated circuit and LED driver for LED driver

A control circuit, an integrated circuit, and a LED driver for a LED driver are disclosed. The embodiment of the invention through the sample and hold circuit of feedback signal for the characterization of LED load current in the first state, the input signal switching error amplifier second state to make the error amplifier status remained unchanged in the state before and after switching, which makes the error amplifier need not follow PWM signal generating state jump, which allows frequency conversion and pulse width modulation rate exceeds the error amplifier bandwidth constraints, can work at high frequency in a wide dynamic range. The embodiment of the invention reduces the parameter of error amplifier, the error amplifier is more simplified, while greatly reducing the power consumption of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
用于LED驱动器的控制电路、集成电路和LED驱动器
本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种用于LED驱动器的控制电路、集成电路和LED驱动器。
技术介绍
发光二极管(LED)具有体积小、能耗低的优点，因此广泛应用作为光源。通过控制流过作为光源的LED负载的平均电流，可以控制亮度。同时，通过控制LED负载的瞬时电流，可以控制色温。因此，通过脉宽调制信号对平均电流进行控制，并在周期内通过线性调节器对瞬时电流进行控制可以同时实现亮度和色温的调节。但是，由于脉宽调制信号是施加在LED驱动器中时，频率会受到控制电路中误差放大器的带宽和信号斜率特性的限制。如果采用成本较低的器件，则不能实现快速调光。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种用于LED驱动器的控制电路、集成电路和LED驱动器，以规避器件的带宽对于调光用的脉宽调制信号的限制，使得LED驱动器在高频率的脉宽调制信号控制下也能够工作在宽动态范围。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种控制电路，用于控制与LED负载串联的功率晶体管，所述控制电路包括：输出端，适于连接到所述功率晶体管的控制端；第一误差放大器，一个输入端输入基准信号，所述基准信号用于表征期望的LED负载瞬时电流；切换电路，用于在第一状态下将第一控制信号输出到所述输出端，所述第一控制信号为第一误差放大器的输出信号或随所述输出信号变化的信号，在第二状态下输出预定信号；以及保持电路，用于在第一状态下控制向所述第一误差放大器的另一个输入端输入反馈信号，并采样所述反馈信号，所述反馈信号用于表征LED负载的瞬时电流，并在第二状态下切换所述第一误差放大器的输入信号以使得所述第一误差放大器的状态相对于状态切换前基本保持不变。优选地，所述保持电路被配置为在第一状态下根据所述基准信号和所述第一控制信号对反馈信号进行采样，在第二状态下将反馈信号的采样值切换输入到所述第一误差放大器的另一个输入端。优选地，所述保持电路包括：第一电压控制电流源，受控于所述第一控制信号输出第一电流；第二电压控制电流源，与所述第一电压控制电流源并联，受控于施加于控制端的电压输出第二电流；第二误差放大器；以及，多个开关，受控在导通和关断间切换以使得所述保持电路在第一状态和第二状态之间切换；其中，在第一状态下，向所述第一误差放大器输入所述反馈信号，并且所述第二误差放大器控制所述第二电压控制电流源以使得所述第一电流和所述第二电流之和与所述基准信号成比例；在第二状态下，第二电压控制电流源输出的第二电流被保持不变，并且，所述第一误差放大器控制所述第一电压控制电流源以使得所述第一电流和所述第二电流的和与所述基准信号成比例。优选地，所述多个开关分别受控于脉宽调制信号或所述脉宽调制信号的反相信号导通或关断；其中，所述脉宽调制信号用于控制所述LED负载的亮度；所述基准信号用于控制所述LED负载的色温。优选地，所述控制电路还包括：第一电容，连接在所述第一误差放大器的输出端和接地端之间。优选地，所述保持电路还包括：第一电阻，连接在所述第二误差放大器的一个输入端和接地端之间；以及第二电容，连接在所述第二电压控制电流源的控制端与接地端之间；其中，所述多个开关包括：第三开关，连接在所述第二误差放大器的一个输入端和所述第二电压控制电流源的控制端之间；第四开关，连接在所述第二误差放大器与第一电阻连接的输入端和所述第一误差放大器的一个输入端之间；以及第五开关，连接在反馈电压输入端和所述第一误差放大器与所述第四开关连接的输入端之间；其中，所述第三开关和第五开关在所述脉宽调制信号为有效时导通，在所述脉宽调制信号为无效时关断，所述第四开关所述脉宽调制信号为有效时关断，在所述脉宽调制信号为无效时导通。优选地，所述切换电路包括：第一开关，连接在所述输出端和第一控制信号的输出端之间；以及第二开关，连接在所述控制电路的输出端和所述预定信号的施加端之间。优选地，所述控制电路还包括：第一控制信号输出电路，用于输出随所述第一误差放大器的输出信号变化的第一控制信号。优选地，所述第一通知信号输出电路包括：驱动晶体管，连接在电源端和所述第一控制信号的输出端之间，控制端与所述第一误差放大器的输出端连接；以及电流源，连接在第一控制信号输出端和接地端之间。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种集成电路，包括如第一方面所述的控制电路。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种LED驱动器，包括：功率晶体管和采样电阻，与LED负载串联；以及如第一方面所述的控制电路，用于控制所述功率晶体管。本专利技术实施例通过设置保持电路，在第一状态下对用于表征LED负载瞬时电流的反馈信号进行采样，在第二状态下切换误差放大器的输入信号以使得误差放大器的状态在状态切换前后基本保持不变，从而使得误差放大器不需要跟随脉宽调制信号产生状态跳变，进而允许脉宽调制信号的频率和转换速率超出误差放大器带宽的限制，可以在高频率下工作在宽动态范围。本专利技术实施例降低了对于误差放大器的参数要求，使得误差放大器的设计更加简化，同时大大降低了电路的功耗。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是一个对比例的LED驱动器的电路图；图2是本专利技术实施例的LED驱动器的电路图；图3是本专利技术实施例的控制电路的一个可选实现方式的电路图；图4是本专利技术实施例的控制电路的一个可选实现方式的电路图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。图1是一个对比例的LED驱动器的电路图。如图1所示，本对比例的LED驱动器为LED负载设置一个串联的功率晶体管M和采样电阻R。采样电阻R将流过LED负载的电流转换为电压信号FB输出到误差放大器EA的反向输入端。误差放大器EA的同相输入端输入基准信号REF。基准信号REF用于表征期望的瞬时电流。同时，开关S1连接在功率晶体管M的控制端和误差放大器EA的输出端之间。开关S2连接在功率晶体管M的控制端和接地端之间。开关S1受控于脉宽调制信号PWM导通和关断，而开关S2受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电路，用于控制与LED负载串联的功率晶体管，所述控制电路包括：输出端，适于连接到所述功率晶体管的控制端；第一误差放大器，一个输入端输入基准信号，所述基准信号用于表征期望的LED负载瞬时电流；切换电路，用于在第一状态下将第一控制信号输出到所述输出端，所述第一控制信号为第一误差放大器的输出信号或随所述输出信号变化的信号，在第二状态下输出预定信号；以及保持电路，用于在第一状态下控制向所述第一误差放大器的另一个输入端输入反馈信号，并采样所述反馈信号，所述反馈信号用于表征LED负载的瞬时电流，并在第二状态下切换所述第一误差放大器的输入信号以使得所述第一误差放大器的状态相对于状态切换前基本保持不变。

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，用于控制与LED负载串联的功率晶体管，所述控制电路包括：输出端，适于连接到所述功率晶体管的控制端；第一误差放大器，一个输入端输入基准信号，所述基准信号用于表征期望的LED负载瞬时电流；切换电路，用于在第一状态下将第一控制信号输出到所述输出端，所述第一控制信号为第一误差放大器的输出信号或随所述输出信号变化的信号，在第二状态下输出预定信号；以及保持电路，用于在第一状态下控制向所述第一误差放大器的另一个输入端输入反馈信号，并采样所述反馈信号，所述反馈信号用于表征LED负载的瞬时电流，并在第二状态下切换所述第一误差放大器的输入信号以使得所述第一误差放大器的状态相对于状态切换前基本保持不变。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述保持电路被配置为在第一状态下根据所述基准信号和所述第一控制信号对反馈信号进行采样，在第二状态下将反馈信号的采样值切换输入到所述第一误差放大器的另一个输入端。3.根据所述权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述保持电路包括：第一电压控制电流源，受控于所述第一控制信号输出第一电流；第二电压控制电流源，与所述第一电压控制电流源并联，受控于施加于控制端的电压输出第二电流；第二误差放大器；以及，多个开关，受控在导通和关断间切换以使得所述保持电路在第一状态和第二状态之间切换；其中，在第一状态下，向所述第一误差放大器输入所述反馈信号，并且所述第二误差放大器控制所述第二电压控制电流源以使得所述第一电流和所述第二电流之和与所述基准信号成比例；在第二状态下，第二电压控制电流源输出的第二电流被保持不变，并且，所述第一误差放大器控制所述第一电压控制电流源以使得所述第一电流和所述第二电流的和与所述基准信号成比例。4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述多个开关分别受控于脉宽调制信号或所述脉宽调制信号的反相信号导通或关断；其中，所述脉宽调制信号用于控制所述L...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪蕃，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33