一种PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法技术

本发明专利技术公开了一种PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法，电路包括：解码模块，用于从供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码；PWM产生模块，用于在供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到正常供电阶段之后，产生与解码出来的所述N份调光档位码对应的N路PWM信号；N个恒流驱动模块，每一恒流驱动模块用于在导通时对其所接入的发光负载进行恒流驱动；N个PWM开关模块，每一个PWM开关模块用于基于所对应的一路PWM信号调节所对应的一个恒流驱动模块的导通状态，进而控制驱动发光负载的驱动电流的大小；本发明专利技术可解决现有技术中直接利用VCC进行PWM调光的诸多问题，可以实现一个芯片同时接入N路负载的效果,可以实现对N路发光负载的独立控制。

【技术实现步骤摘要】
一种PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法
本专利技术涉及电子电路
，尤其涉及一种PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法。
技术介绍
参考图1以及图2，传统软灯带LED驱动芯片的工作方式如下：每一路LED占用一个芯片，VCC通过LDO产生内部电源VDD，误差放大器EA采样电阻Rcs电压并控制MOS管M1的栅极，从而实现恒流，流经电阻Rcs的电流Iout＝Vref/Rcs；通过对VCC叠加PWM信号，实现PWM调光功能。以VCC＝24V(VCC的电压范围在本专利技术中无特别限制)进行说明，如图3所示，当VCC＝0时，每一路LED电流均为0,当VCC＝24V时，每路LED电流均为I＝Vref/Rcs。现有技术的缺点和不足如下：1)由于直接通过VCC电压进行PWM调光，每一次PWM从0到1切换时芯片均需要重启而产生延时，过高的PWM频率会产生失真；且由于VCC通路有大电流，过高的PWM频率会产生很大的毛刺，影响系统稳定性和芯片寿命。这两个因素限制了PWM频率不能太高，一般PWM频率在1～4KHz，因此极易产生噪声和频闪现象；而且，通过VCC进行PWM调光，总电流Iout_all为脉冲波形，纹波大。2)每一路LED需要一个芯片，结构复杂，成本高；3)每路LED的行为一致，无法实现更复杂的功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述直接利用VCC电压进行PWM调光所产生的诸多问题以及芯片只能支持一路LED灯的缺陷，提供一种PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种PWM调光的线性恒流驱动电路，所述电路包括：解码模块，用于从供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码，N为正整数；PWM产生模块，用于在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段之后，产生与解码出来的所述N份调光档位码对应的N路PWM信号；N个恒流驱动模块，每一所述恒流驱动模块用于在导通时对其所接入的发光负载进行恒流驱动；N个PWM开关模块，与所述N路PWM信号以及所述N个恒流驱动模块分别一一对应，每一个PWM开关模块用于基于所对应的一路PWM信号调节所对应的一个恒流驱动模块的导通状态，进而控制驱动发光负载的驱动电流的大小。优选地，所述供电源为整个驱动电路的正输入电源VCC或者整个驱动电路的负输入电源GND；每一份所述调光档位码对应一份二进制电平，所述二进制电平通过与所述供电源的电压进行叠加方式调制到所述供电源中。优选地，所述解码模块用于在监测到供电源中的握手码信息后，从所述供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码。优选地，所述PWM产生模块包括：时钟单元，用于产生标准时钟信号；PWM单元，用于针对每一路N路PWM信号，在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段起，延时相应的时间后利用所述时钟信号产生对应的一路PWM信号，每一路PWM信号的占空比与其所对应的一份调光档位码相关。优选地，所述PWM产生模块还包括：随机延时产生单元，用于为所述N路PWM信号分别产生随机延时时间，以便所述PWM单元按照产生的随机延时时间开始输出所述N路PWM信号。优选地，所述电路还包括：基准电流源模块，用于产生基准电流，所述N个恒流驱动模块用于分别在导通时利用所述基准电流通过镜像方式产生对应的驱动恒流。优选地，所述基准电流源模块包括用于产生基准电压以及基准电流的基准单元、第一误差放大器以及第一开关管，第一误差放大器的一个输入端接入所述基准电压、另一个输入端连接第一开关管的漏极、输出端连接第一开关管的栅极，第一开关管的漏极接入所述基准电流，第一开关管的源极接负输入电源GND；每一所述恒流驱动模块中：包括第二误差放大器、第二开关管以及第三开关管，第二误差放大器的一个输入端连接第一开关管的漏极、另一个输入端连接第二开关管的源极、输出端连接第二开关管的栅极，第二开关管的漏极用于连接发光负载的负极，第二开关管的源极连接第三开关管的漏极，第三开关管的栅极连接第一开关管的栅极，第三开关管的源极接负输入电源GND；每一所述PWM开关模块包括第四开关管，第四开关管的栅极接入对应的一路PWM信号，第四开关管的漏极连接对应的恒流驱动模块中的第二开关管的栅极以控制该恒流驱动模块的导通或关断，从而控制该恒流驱动模块的电流，第四开关管的源极接负输入电源GND。优选地，所述驱动电路还包括：VDD电压模块，用于基于正输入电源VCC产生整个所述驱动电路中的元器件所需的工作电压VDD。本专利技术还公开了一种PWM调光的线性恒流驱动芯片，所述芯片内部集成有如前任一项所述的电路。优选地，所述芯片包括VCC端、GND端以及N个OUT端，其中，所述VCC端用于接入正输入电源VCC，所述GND端用于接入负输入电源GND，每一所述OUT端和VCC端之间可接入一路发光负载。本专利技术还公开了一种PWM调光的线性恒流驱动方法，方法包括：从供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码，N为正整数；在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段之后，产生与解码出来的所述N份调光档位码对应的N路PWM信号；基于所述N路PWM信号调节所对应的N个恒流驱动模块的导通状态，进而控制驱动发光负载的驱动电流的大小，其中，所述恒流驱动模块可接入发光负载并对其进行恒流驱动。本专利技术的PWM调光的线性恒流驱动电路、芯片以及方法，具有以下有益效果：本专利技术将调光档位码调制到供电源中，在供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段之后，电路内部产生与解码出来的N份调光档位码对应的N路PWM信号，进而利用该N路PWM信号实现对N个恒流驱动模块所接入的N路发光负载的恒流驱动，如此：1)可以解决现有技术中直接利用VCC进行PWM调光的诸多问题，比如：可可解决系统稳定性和芯片寿命的问题，可解决PWM频率受限制以及极易产生噪声和频闪现象的问题，可以解决总电流纹波大的问题；2)当N取大于1的正数时，可以实现一个芯片同时接入N路负载的效果；3)通过调制N份调光档位码，所以每一路发光负载可以对应一份调光档位码，可以实现对N路发光负载的独立控制，如此，当N路LED负载颜色为多种时，可以通过对每一路发光负载的调光实现整体的调色控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：图1是传统软灯带LED驱动芯片的应用系统示意图；图2是传统软灯带LED驱动芯片的内部框图；图3是传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PWM调光的线性恒流驱动电路，其特征在于，所述电路包括：/n解码模块，用于从供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码，N为正整数；/nPWM产生模块，用于在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段之后，产生与解码出来的所述N份调光档位码对应的N路PWM信号；/nN个恒流驱动模块，每一所述恒流驱动模块用于在导通时对其所接入的发光负载进行恒流驱动；/nN个PWM开关模块，与所述N路PWM信号以及所述N个恒流驱动模块分别一一对应，每一个PWM开关模块用于基于所对应的一路PWM信号调节所对应的一个恒流驱动模块的导通状态，进而控制驱动发光负载的驱动电流的大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种PWM调光的线性恒流驱动电路，其特征在于，所述电路包括：
解码模块，用于从供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码，N为正整数；
PWM产生模块，用于在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段之后，产生与解码出来的所述N份调光档位码对应的N路PWM信号；
N个恒流驱动模块，每一所述恒流驱动模块用于在导通时对其所接入的发光负载进行恒流驱动；
N个PWM开关模块，与所述N路PWM信号以及所述N个恒流驱动模块分别一一对应，每一个PWM开关模块用于基于所对应的一路PWM信号调节所对应的一个恒流驱动模块的导通状态，进而控制驱动发光负载的驱动电流的大小。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述供电源为整个驱动电路的正输入电源VCC或者整个驱动电路的负输入电源GND；
每一份所述调光档位码对应一份二进制电平，所述二进制电平通过与所述供电源的电压进行叠加方式调制到所述供电源中。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述解码模块用于在监测到供电源中的握手码信息后，从所述供电源中解码出调制到所述供电源中的N份调光档位码。


4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述PWM产生模块包括：
时钟单元，用于产生标准时钟信号；
PWM单元，用于针对每一路N路PWM信号，在所述供电源从调制有调光档位码的阶段恢复到未调制调光档位码的正常供电阶段起，延时相应的时间后利用所述时钟信号产生对应的一路PWM信号，每一路PWM信号的占空比与其所对应的一份调光档位码相关。


5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述PWM产生模块还包括：
随机延时产生单元，用于为所述N路PWM信号分别产生随机延时时间，以便所述PWM单元按照产生的随机延时时间开始输出所述N路PWM信号。


6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
基准电流源模块，用于产生基准电流，所述N个恒流驱动模块用于分别在导通时利用所述基准电流通过镜像方式产生对应的驱动恒流。


7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：许如柏，黄裕泉，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44