LED的控制方法及系统技术方案

本申请提供了一种LED控制系统，包括LED驱动芯片，以及独立于所述LED驱动芯片的热敏电阻以及所述热敏电阻的配套电阻，其中不同的热敏电阻对应的配套电阻不同；所述LED驱动芯片以及所述配套电阻配置为，根据不同的热敏电阻产生相应的LED控制目标；其中，所述控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合，并且所述控制目标随温度变化的斜率与所述热敏电阻随温度的变化斜率拟合，且针对不同的热敏电阻所述控制目标的上下限相同。本申请还提供了一种相应的LED控制方法。了一种相应的LED控制方法。了一种相应的LED控制方法。

【技术实现步骤摘要】
LED的控制方法及系统


[0001]本申请属于电气控制领域，尤其涉及一种LED的控制方法和系统。

技术介绍

[0002]在LED照明系统中，LED工作时间过长会导致温度升高，进而加速其老化，降低其使用寿命。特别的，在驱动电流越来越大以及封装尺寸越来越小的大趋势下，需要一种在温度过高时可以自动降低LED电流的设计。
[0003]在这种情况下，在LED照明系统中常采用热敏电阻，例如具有负温度系数的热敏电阻(NTC)来控制LED的电流。
[0004]图1a所示为热敏电阻值随温度变化曲线示意图。如图所示，热敏电阻例如NTC的电阻值在T1
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T2的温度区间会随着温度的升高而降低。图1b所示为利用热敏电阻对LED电流进行控制的LED电流变化曲线图。如图所示，在温度例如正常的情况下，保持LED电流在ILED1的固定水平，对应一个比较高的亮度；当LED的温度超过T1这个第一阈值时，利用NTC的热敏特性使得LED的电流在希望区间内随温度的增加而降低，如图1b所示，对应的LED发光亮度也会逐渐降低；当温度进一步超过第二温度阈值T2的时候，使LED的电流保持在ILED2这个比较低的固定水平，也就是说在保证照明的同时使LED电流保持在较低水平，以促进LED的温度尽快降低。

技术实现思路

[0005]本申请针对上述问题，本申请提供了一种LED控制系统，包括LED驱动芯片，以及独立于所述LED驱动芯片的热敏电阻以及所述热敏电阻的配套电阻，其中不同的热敏电阻对应的配套电阻不同；所述LED驱动芯片以及所述配套电阻配置为，根据不同的热敏电阻产生相应的LED控制目标；其中，所述控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合，并且所述控制目标随温度变化的斜率与所述热敏电阻随温度的变化斜率拟合，且针对不同的热敏电阻所述控制目标的上下限相同。
[0006]特别的，所述LED驱动芯片包括，目标产生单元；所述配套电阻包括，位于耦合在所述目标产生单元和地电位之间的第一支路上的第一配套电阻，以及位于耦合在所述目标产生单元和地电位之间的第二支路上的与所述热敏电阻串联的第二配套电阻；其中所述目标产生单元配置为，与所述第一配套电阻配合，使所述LED控制目标随温度的变化斜率与所述热敏电阻随温度变化的斜率拟合；还配置为与所述第二配套电阻配合，使所述LED控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合。
[0007]特别的，所述目标产生单元包括第一电压源，其耦合到所述LED驱动芯片的第一输出端，所述第一配套电阻耦合在所述第一输出端和地电位之间；第一流控电流源，其耦合到所述芯片的第二输出端，所述热敏电阻和所述第二配套电阻耦合在所述第二输出端和地电位之间，其中所述流控电流源的电流受流经所述第一配套电阻的电流控制；电压钳位电路，配置为接收所述热敏电阻和所述第二配套电阻上的压降作为所述控制目标，并在温度低于
所述热敏电阻值开始随温度下降时对应的第一温度阈值的情况下，将所述控制目标钳位在所述预设的LED电压上限，在温度高于所述热敏电阻值停止随温度下降时对应的第二温度阈值的情况下，将所述控制目标钳位在所述预设的LED电压下限。
[0008]特别的，所述第一流控电流源包括第一运算放大器，其正输入端耦合到所述第一电压源；第一晶体管，其第一极耦合到电源，其控制极耦合到所述第一运算放大器的输出端，其第二极耦合到所述LED驱动芯片的第一输出端以及所述第一运算放大器的负输入端；以及第二晶体管，其第一极和控制极分别耦合到所述第一晶体管的第一极和控制极，其第二极耦合到所述芯片的第二输出端以及所述电压钳位电路。
[0009]特别的，所述电压钳位电路包括耦合在所述LED驱动芯片第二输出端和地电位之间的彼此并联的第一钳位支路和第二钳位支路；其中所述第一钳位支路包括，第一二极管和第二电压源，所述第一二极管的阳极耦合到所述第二输出端，其阴极通过所述第二电压源接地；所述第二钳位支路包括，第二二极管和第三电压源，所述第二二极管的阴极耦合到所述第二输出端，其阳极通过所述第三电压源接地；其中所述第二电压源对应于所述预设的LED电压上限，所述第三电压源对应于所述预设的LED电压下限。
[0010]特别的，所述目标产生单元包括第一电流源，其耦合到所述芯片的第三输出端，所述第三输出端通过串联的所述热敏电阻和所述第二配套电阻接地；第一压控电压源，其耦合到所述芯片的第四输出端，所述第四输出端通过所述第一配套电阻接地,其中所述第一压控电压源的电压受所述热敏电阻和所述第二配套电阻上的压降控制；第二流控电流源,其中所述第二流控电流源的电流受流经所述第一配套电阻上的电流控制；电流钳位电路，其耦合到所述第二流控电流源，配置为接收所述第二流控电流源的电流作为所述控制目标，并将所述控制目标钳位在所述预设的LED电流上下限之间。
[0011]特别的，所述第一压控电压源和所述第二流控电压源包括第二运算放大器，其正输入端耦合到所述LED驱动芯片的第三输出端；第三晶体管，其第一极耦合到电源，其控制极耦合到所述第二运算放大器的输出端，其第二极耦合到所述LED驱动芯片的第四输出端以及所述第二运算放大器的负输入端；以及第四晶体管，其第一极和控制极分别耦合到所述第三晶体管的第一极和控制极，其第二极耦合到所述电流钳位电路。
[0012]特别的，所述LED驱动芯片还包括LED电流检测单元，配置为检测当前流经LED的电流；LED电流控制单元，耦合到所述LED电流检测单元和所述目标产生单元，配置为基于所述控制目标以及当前流经LED的电流产生驱动指示信号；以及LED电流驱动单元，配置为根据所述驱动指示信号驱动所述LED。
[0013]本申请还提供了一种电子设备，包括一个或多个LED，以及前述任一所述的LED驱动系统。
[0014]本申请提供了一种LED驱动方法，包括根据热敏电阻的型号以及预设的LED电流或电压上下限，选择与所述热敏型电阻相应的配套电阻；利用LED驱动芯片以及所述热敏电阻及其配套电阻产生与该热敏电阻相应的LED控制目标；其中，所述控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合，并且所述控制目标随温度变化的斜率与所述热敏电阻随温度的变化斜率拟合，且针对不同的热敏电阻所述控制目标的上下限相同。
附图说明
[0015]参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。
[0016]图1a所示为热敏电阻值随温度变化曲线示意图；
[0017]图1b所示为利用热敏电阻对LED电流进行控制的LED电流变化的示例性曲线图；
[0018]图2所示为根据本申请一个实施例的LED驱动系统的架构示意图；
[0019]图3所示为根据本申请一个实施例的目标产生单元的架构示意图；
[0020]图4所示为根据本申请一个实施例的目标产生单元的电路示意图；
[0021]图5所示为根据本申请另一个实施例的目标产生单元的架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED控制系统，包括LED驱动芯片，以及独立于所述LED驱动芯片的热敏电阻以及所述热敏电阻的配套电阻，其中不同的热敏电阻对应的配套电阻不同；所述LED驱动芯片以及所述配套电阻配置为，根据不同的热敏电阻产生相应的LED控制目标；其中，所述控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合，并且所述控制目标随温度变化的斜率与所述热敏电阻随温度的变化斜率拟合，且针对不同的热敏电阻所述控制目标的上下限相同。2.如权利要求1所述的系统，其中所述LED驱动芯片包括，目标产生单元；所述配套电阻包括，位于耦合在所述目标产生单元和地电位之间的第一支路上的第一配套电阻，以及位于耦合在所述目标产生单元和地电位之间的第二支路上的与所述热敏电阻串联的第二配套电阻；其中所述目标产生单元配置为，与所述第一配套电阻配合，使所述LED控制目标随温度的变化斜率与所述热敏电阻随温度变化的斜率拟合；还配置为与所述第二配套电阻配合，使所述LED控制目标的上下限与预设的LED电流或电压上下限拟合。3.如权利要求2所述的系统，其中所述目标产生单元包括第一电压源，其耦合到所述LED驱动芯片的第一输出端，所述第一配套电阻耦合在所述第一输出端和地电位之间；第一流控电流源，其耦合到所述芯片的第二输出端，所述热敏电阻和所述第二配套电阻耦合在所述第二输出端和地电位之间，其中所述流控电流源的电流受流经所述第一配套电阻的电流控制；电压钳位电路，配置为接收所述热敏电阻和所述第二配套电阻上的压降作为所述控制目标，并在温度低于所述热敏电阻值开始随温度下降时对应的第一温度阈值的情况下，将所述控制目标钳位在所述预设的LED电压上限，在温度高于所述热敏电阻值停止随温度下降时对应的第二温度阈值的情况下，将所述控制目标钳位在所述预设的LED电压下限。4.如权利要求3所述的系统，其中所述第一流控电流源包括第一运算放大器，其正输入端耦合到所述第一电压源；第一晶体管，其第一极耦合到电源，其控制极耦合到所述第一运算放大器的输出端，其第二极耦合到所述LED驱动芯片的第一输出端以及所述第一运算放大器的负输入端；以及第二晶体管，其第一极和控制极分别耦合到所述第一晶体管的第一极和控制极，其第二极耦合到所述芯片的第二输出端以及所述电压钳位电路。5.如权利要求4所述的系统，其中所述电压钳位电路包括耦合在所述LED驱动芯片第二输出端和地电位之间的彼此并联的第一钳位支路和第二钳位支路；其中所述第一钳位支路包括，第一二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲泉，李晨，
申请(专利权)人：瓴芯电子科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：