LED驱动电路制造技术

本申请公开了LED驱动电路。所述LED驱动电路包括：主电路，利用开关管的导通和断开实现直流输入电压至直流输出电流的转换；以及控制电路，向所述开关管提供驱动信号，以控制所述开关管的导通状态，其中，所述控制电路从所述主电路获得电流检测信号，并且根据所述电流检测信号和峰值电流基准信号执行峰值电流控制，使得所述开关管在所述驱动信号的每个开关周期中切换导通状态，所述驱动信号具有第一占空比，所述控制电路接收调光信号，并且根据所述调光信号控制所述驱动信号的输出，所述调光信号具有第二占空比，所述控制电路包括峰值电流补偿模块，根据所述调光信号的第二占空比补偿所述峰值电流基准信号，从而抑制调光抖动。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动电路
本技术涉及开关电源技术，更具体地，涉及发光二极管(LED)调光装置及驱动电路。
技术介绍
在LED用于照明领域时，采用LED驱动电路调节亮度以满足用户的个性化需求或者根据环境需要调光以降低能耗。LED驱动电路例如是传统的可控硅调光器或脉宽调制(即，PWM)调光装置。可控硅调光器的工作原理是通过改变交流输入电压的导通角来调节输出电压和输出电流。PWM调光装置的工作原理是通过改变PWM信号的占空比来调节流过LED的电流。与可控硅调光相比，PWM调光装置的导通损耗低、噪声小且工作稳定，并且可以减小电磁干扰(EMI)。由于可以减小EMI滤波电路的元件尺寸，基于PWM调光的LED驱动电路的体积减小且调光性能优异。因此，PWM调光在LED的照明领域中的应用也越来越广泛。LED驱动电路的调光深度是LED的工作亮度相对于完全点亮状态的亮度变化率，例如LED驱动电路可以实现10％～100％的调光深度。在使用PWM调光的LED驱动电路中，随着调光深度变大(即，深度调光)，PWM信号的占空比减小，在调光过程中可能出现亮度抖动的问题。因此，期望进一步提高基于PWM调光的LED驱动电路在调光过程的稳定性，从而减小调光过程中的亮度抖动。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供一种根据PWM控制信号补偿电感电流峰值以改善调光效果的LED驱动电路。本技术要解决的问题是提供一种PWM深度调光技术，通过检测PWM控制信号占空比大小，调节电感电流的峰值。进而提高当在深度调光下的调光效果。使得调光过程LED灯亮度变化比较平滑。不会出现明显的LED亮度抖动现象。进而提高调光深度。根据本技术的一方面，提供一种LED驱动电路，包括：主电路，所述主电路包括开关管，利用开关管的导通和断开实现直流输入电压至直流输出电流的转换；以及控制电路，与所述主电路相连接，用于向所述开关管提供驱动信号，以控制所述开关管的导通状态，其中，所述控制电路从所述主电路获得电流检测信号，并且根据所述电流检测信号和峰值电流基准信号执行峰值电流控制，使得所述开关管在所述驱动信号的每个开关周期中切换导通状态，所述驱动信号具有第一占空比，所述控制电路接收调光信号，并且根据所述调光信号控制所述驱动信号的输出，所述调光信号具有第二占空比，所述控制电路包括峰值电流补偿模块，根据所述调光信号的第二占空比补偿所述峰值电流基准信号，从而抑制调光抖动。优选地，所述调光信号的调光周期大于所述驱动信号的开关周期，以及，在每个调光周期中，在所述调光信号有效时，所述控制电路提供所述驱动信号，在所述调光信号无效时，所述控制电路停止提供所述驱动信号。优选地，所述控制电路在深度调光下减小所述峰值电流基准信号，从而相应地减小所述驱动信号的开关周期。优选地，在所述调光信号的占空比小于等于期望占空比时，判断处于深度调光状态。优选地，所述期望占空比为20％。优选地，在所述深度调光下，所述峰值电流基准信号与所述调光信号的占空比成正比。优选地，所述峰值电流补偿模块的输入端接收所述调光信号，输出端提供补偿信号，所述峰值电流基准信号为预定基准信号与所述补偿信号的差信号。优选地，在所述深度调光下，所述主电路的直流输出电流与调光信号的占空比呈非线性变化。优选地，所述主电路的直流输出电流Iout的计算公式为：如果Dcomp≤D≤1如果0≤D<Dcomp(公式1)其中，Vref表示峰值电流基准信号，Dcomp表示期望占空比，D表示第二占空比，Rs表示采样电阻，K表示常数。优选地，所述峰值电流补偿模块包括：串联连接在供电端和地之间的第一电阻和晶体管，在所述第一电阻和所述晶体管之间的第一节点产生所述调光信号的反相信号；第二电阻，连接在所述输入端和所述晶体管的控制端之间；分压网络，连接在所述第一节点和地之间，用于对所述反相信号分压，所述分压网络具有第二节点；第一电容，连接在所述第二节点和地之间，用于对所述反相信号进行滤波，从而产生占空比检测信号；以及二极管，所述二极管的阳极连接在所述第二节点，阴极连接至所述输出端，用于提供所述补偿信号。优选地，所述分压网络包括串联连接的第三电阻和第四电阻，所述第二节点为所述第三电阻和所述第四电阻的中间节点。优选地，还包括：串联连接在所述二极管和所述输出端之间的第五电阻。优选地，所述峰值电流补偿模块包括：串联连接在供电端和地之间的第一恒流源、第一开关和第一电容，所述第一开关在所述调光信号的反相信号的控制下导通和断开，在所述第一开关导通时，所述第一恒流源对所述第一电容充电，在所述第一开关和所述第一电容之间的第一节点产生占空比检测信号；第一电阻，与所述第一电容并联连接，在所述第一开关断开时，所述第一电容经由所述第一电阻放电；串联连接在所述第一节点和地之间的二极管和第二电阻，在所述二极管和所述第二电阻之间的第二节点产生第一补偿信号；以及信号转换模块，连接在所述第二节点和所述输出端之间，用于将第一补偿信号转换成第二补偿信号。优选地，所述信号转换模块包括：电流镜；串联连接在电流镜的输入端和地之间的第一晶体管和第三电阻；串联连接在电流镜的输出端和地之间的第四电阻和第五电阻；以及运算放大器，所述运算放大器的同相输入端连接至所述第二节点以接收所述补偿信号，反相输入端连接至所述第一晶体管和所述第三电阻之间的第三节点，其中，所述第四电阻的两端连接至所述输出端，以提供所述补偿信号。优选地，所述主电路具有以下之一的拓扑结构：BUCK拓扑结构、BOOST拓扑结构、BUCK-BOOST拓扑结构、反激式拓扑结构。根据本技术的另一方面，提供一种用于LED驱动电路的控制方法，所述LED驱动电路包括开关管，所述方法包括：获得用于表征流过所述开关管的电流检测信号；根据所述电流检测信号和峰值电流基准信号产生驱动信号，所述驱动信号包括多个开关周期且具有第一占空比；获得调光信号，所述调光信号包括多个调光周期且具有第二占空比；以及采用驱动信号控制所述开关管的导通和断开，以实现直流输入电压至直流输出电流的转换，其中，在产生驱动信号的步骤之前，所述方法还包括根据所述调光信号的第二占空比补偿所述峰值电流基准信号，从而抑制调光抖动。优选地，所述调光信号的调光周期大于所述驱动信号的开关周期，以及，在每个调光周期中，在所述调光信号有效时提供所述驱动信号，在所述调光信号无效时停止提供所述驱动信号。优选地，在深度调光下减小所述峰值电流基准信号，从而相应地减小所述驱动信号的开关周期。优选地，在所述调光信号的占空比小于等于期望占空比时，判断处于深度调光状态。优选地，所述期望占空比为20％。优选地，在所述深度调光下，所述峰值电流基准信号与所述调光信号的占空比成正比。优选地，所述峰值电流基准信号为预定基准信号与所述补偿信号的差信号。优选地，在所述深度调光下，所述主电路的直流输出电流与调光信号的占空比呈非线性变化。优选地，所述主电路的直流输出电流Iout的计算公式为：如果Dcomp≤D≤1如果0≤D<Dcomp(公式2)其中，Vref表示峰值电流基准信号，Dcomp表示期望占空比，D表示第二占空比，Rs表示采样电阻，K表示常数。优选地，补偿所述峰值电流基准信号的步骤包括：获得所述调光信号的反相信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：主电路，所述主电路包括开关管，利用开关管的导通和断开实现直流输入电压至直流输出电流的转换；以及控制电路，与所述主电路相连接，用于向所述开关管提供驱动信号，以控制所述开关管的导通状态，其中，所述控制电路从所述主电路获得电流检测信号，并且根据所述电流检测信号和峰值电流基准信号执行峰值电流控制，使得所述开关管在所述驱动信号的每个开关周期中切换导通状态，所述驱动信号具有第一占空比，所述控制电路接收调光信号，并且根据所述调光信号控制所述驱动信号的输出，所述调光信号具有第二占空比，所述控制电路包括峰值电流补偿模块，根据所述调光信号的第二占空比补偿所述峰值电流基准信号，从而抑制调光抖动。

【技术特征摘要】
2017.01.25 CN 20172009778811.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：主电路，所述主电路包括开关管，利用开关管的导通和断开实现直流输入电压至直流输出电流的转换；以及控制电路，与所述主电路相连接，用于向所述开关管提供驱动信号，以控制所述开关管的导通状态，其中，所述控制电路从所述主电路获得电流检测信号，并且根据所述电流检测信号和峰值电流基准信号执行峰值电流控制，使得所述开关管在所述驱动信号的每个开关周期中切换导通状态，所述驱动信号具有第一占空比，所述控制电路接收调光信号，并且根据所述调光信号控制所述驱动信号的输出，所述调光信号具有第二占空比，所述控制电路包括峰值电流补偿模块，根据所述调光信号的第二占空比补偿所述峰值电流基准信号，从而抑制调光抖动。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述调光信号的调光周期大于所述驱动信号的开关周期，以及，在每个调光周期中，在所述调光信号有效时，所述控制电路提供所述驱动信号，在所述调光信号无效时，所述控制电路停止提供所述驱动信号。3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路在深度调光下减小所述峰值电流基准信号，从而相应地减小所述驱动信号的开关周期。4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，在所述调光信号的占空比小于等于期望占空比时，判断处于深度调光状态。5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于，在所述深度调光下，所述峰值电流基准信号与所述调光信号的占空比成正比。6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述峰值电流补偿模块的输入端接收所述调光信号，输出端提供补偿信号，所述峰值电流基准信号为预定基准信号与所述补偿信号的差信号。7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，在所述深度调光下，所述主电路的直流输出电流与调光信号的占空比呈非线性变化。8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，所述主电路的直流输出电流Iout的计算公式为：如果Dcomp≤D≤1如果0≤D<Dcomp其中，Vref表示峰值电流基准信号，Dcomp表示期望占空比，D表示第二占空比，Rs表示采样电阻，K表示常数。9.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述峰值电流补偿模块包括：串联连接在供电端和地之间的第一电阻和晶体管，在所述第一电阻和所述晶体管之间的第一节点产生所述调光信号的反相信号；第二电阻，连接在所述输入端和所述晶体管的控制端之间；分压网络，连接在所述第一节点和地之间，用于对所述反相信号分压，所述分压网络具有第二节点；第一电容，连接在所述第二节点和地之间，用于对所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文亚，姚丰，林继认，蔡拥军，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33