LED频闪驱动芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种LED频闪驱动芯片，包括电源模块、时钟模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、电压电流取样采样模块、通讯接口、输入输出接口，在LED频闪驱动芯片内形成反馈控制环路。本发明专利技术通过合理的结构设计以及控制逻辑的优化，使得LED驱动电路、通用数字电路中均存在的电压电流取样采样模块、时钟模块、电源模块、输入输出接口等电路模块得到复用，降低了产品成本，降低产品自身功耗，减小产品的体积。同时将升压和降压电路集成在一起，实现宽范围的输入电压和LED串并联方案。实现宽范围的输入电压和LED串并联方案。实现宽范围的输入电压和LED串并联方案。

【技术实现步骤摘要】
LED频闪驱动芯片


[0001]本专利技术涉及视频补光领域，尤其涉及一种LED频闪驱动芯片。

技术介绍

[0002]LED补光灯在视频补光领域应用广泛，为了降低功耗，视频补光LED普遍采用频闪的方式工作。在图像成像阶段进行补光，而在不需要补光的时间关闭LED，从而降低系统功耗。在视频补光领域的LED驱动方案中，均是以常亮驱动芯片及外围电路，结合上通用控制器和外围电路组成频闪驱动电路；这样的方案中，有较大一部分核心电路的功能是重叠的，同时还有很大一部分电路是没有使用的。使用两个核心芯片组成的系统，不仅会增加系统的成本，也会增加系统的功耗和电路系统的体积，另外在大功率应用的情况下，也会引发系统不稳定的风险。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术旨在提供一种小体积、低功耗、低成本的LED频闪驱动芯片。
[0004]技术方案：本专利技术所述的LED频闪驱动芯片，其特征在于包括电源模块、时钟模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、电压电流取样采样模块、通讯接口、输入输出接口，在LED频闪驱动芯片内形成反馈控制环路；其中，
[0005]电源模块为芯片内各模块供电，并为电流电压取样采样模块和开关降压/升压控制模块提供参考电平；
[0006]时钟模块为电压电流取样采样模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、通讯接口电路模块提供时钟信号；
[0007]开关降压/升压控制模块的输入端分别与专用数字信号处理模块的输出端、电压电流取样采样模块的输出端相连接；
[0008]专用数字信号处理模块的输入端连接电压电流取样采样模块的输出端；所述专用数字信号处理模块的输入端和输出端与通讯接口连接；所述专用数字信号处理模块输入端和输出端与输入输出接口连接。
[0009]电源模块可以转换输入电压提供给芯片内各模块，并为电流电压取样采样模块和开关降压/升压控制模块提供参考电平；时钟模块为电压电流取样采样模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、通讯接口电路模块提供所需时钟信号；开关降压/升压控制模块集成了升压和降压电路；专用数字信号处理模块的输入端连接电源模块的输出端、时钟模块的输出端、电压电流取样采样模块的输出端；所述专用数字信号处理模块接收通讯接口传输的控制指令，将需要掉电保存的数据存入EEPROM之中，开机后读取EEPROM中的配置参数，根据配置参数对开关降压/升压控制模块进行设置，同时将需要反馈的应答数据传给通讯接口；所述专用数字信号处理模块获取输入接口的控制外部信号，再根据外部控制信号实时输出电压调控信号给开关降压/升压控制模块；同时所述专用数字信号处理模块，根据控制逻辑需要，对外输出MOS控制信号和外接电源电压调控信号；电压电流取样
采样模块分别对开关降压/升压控制模块输出的驱动电压和电流，经阻容网络匹配后进行取样，将取样的模拟信号传送给开关降压/升压控制模块，将采样后的数字信号传送给专用数字信号处理模块；通讯接口可向外部设备发送专用数字信号处理模块的反馈数据，也可接收外部设备控制指令，并传输给专用数字信号处理模块；同时，通讯接口还具备控制外部通讯协议转换电路的功能；输入输出接口接收外部的控制信号，判断信号模式后将信号模式编码传送给专用数字信号处理模块；根据输出需求，将专用数字信号处理模块的控制信号转换为外部设备需要的信号。通过合理的结构设计以及控制逻辑的优化，将LED驱动电路、通用数字电路中均存在的电压电流取样采样模块、时钟模块、电源模块、输入输出接口等模块复用。高速的反馈控制环路，可提高产品的稳定性和可靠性。同时将升压和降压电路集成在一起，实现宽范围的输入电压和LED串并联方案。
[0010]所述开关降压/升压控制模块包括误差放大电路、温度保护电路、电流限幅电路、逻辑控制单元、斜率补偿电路、MOS驱动电路，所述逻辑控制单元的输入端分别连接误差放大电路的输出端、温度保护电路的输出端、电流限幅电路的输出端，所述斜率补偿电路的输入端连接逻辑控制单元的输出端，斜率补偿电路的输出端连接MOS驱动电路的输入端。
[0011]所述时钟模块的振荡电路是RC振荡器，且所述时钟模块具有温度补偿功能。RC振荡器输出频率为4.92MHz或其分频频率。
[0012]所述电压电流取样采样模块有模数转换单元，最快单次转换时间不超过500us，分辨率最高为8比特。
[0013]所述通讯接口模块是串行通讯接口，具有控制IO，可以控制外部电平转换芯片进行收发模式切换。
[0014]所述专用数字信号处理模块根据当前的EEPROM配置的工作模式，设置处理速度。从而在满足功能要求的情况下，实现低功耗。
[0015]所述输入输出接口可以匹配多种电平信号、开关量信号和混合信号。
[0016]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：1、减小产品体积。2、降低产品功耗及生产成本，提高产品可靠性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构图。
[0018]图2为本专利技术的开关降压/升压控制模块的结构图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0020]本专利技术包括电源模块、时钟模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、电压电流取样采样模块、通讯接口、输入输出接口，在LED频闪驱动芯片内形成反馈控制环路；其中，
[0021]电源模块为芯片内各模块供电，并为电流电压取样采样模块和开关降压/升压控制模块提供参考电平；
[0022]时钟模块为电压电流取样采样模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、通讯接口电路模块提供时钟信号；
[0023]开关降压/升压控制模块的输入端分别与专用数字信号处理模块的输出端、电压电流取样采样模块的输出端相连接；
[0024]专用数字信号处理模块的输入端连接电压电流取样采样模块的输出端；所述专用数字信号处理模块的输入端和输出端与通讯接口连接；所述专用数字信号处理模块输入端和输出端与输入输出接口连接。
[0025]电源模块为整个芯片提供供电，输出电压有：专用数字信号处理模块、时钟模块、通讯接口使用的3.3V电压；电流电压取样模块使用的5V电压及1.8V参考电压；开关降压/升压控制模块使用的5V、12V电压以及0.8V参考电压；输入输出接口使用3.3V、12V电压。
[0026]时钟模块分别为电压电流取样采样模块提供1.23MHz时钟，为开关降压/升压控制模块提供615kHz时钟，为专用数字信号处理模块提供4.92MHz时钟，为通讯接口提供76.8kHz时钟；
[0027]当芯片通电后，电源开始为各模块供电。当时钟模块稳定输出时钟信号后，专用数字信号处理模块先读取EEPROM内存储的芯片工作参数。所述芯片工作参数包括输出电压、输出电流、输出频率与输入信号的关系、输出脉宽与输入信号的关系等数据。然后专用数字信号处理模块根据电压和电流参数，生成PWM波形，最后将所生成的PWM波形传送至开关降压/升压控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED频闪驱动芯片，其特征在于包括电源模块、时钟模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、电压电流取样采样模块、通讯接口、输入输出接口，在LED频闪驱动芯片内形成反馈控制环路；其中，电源模块为芯片内各模块供电，并为电流电压取样采样模块和开关降压/升压控制模块提供参考电平；时钟模块为电压电流取样采样模块、开关降压/升压控制模块、专用数字信号处理模块、通讯接口电路模块提供时钟信号；开关降压/升压控制模块的输入端分别与专用数字信号处理模块的输出端、电压电流取样采样模块的输出端相连接；专用数字信号处理模块的输入端连接电压电流取样采样模块的输出端；所述专用数字信号处理模块的输入端和输出端与通讯接口连接；所述专用数字信号处理模块输入端和输出端与输入输出接口连接。2.根据权利要求1所述LED频闪驱动芯片，其特征在于所述开关降压/升压控制模块包括误差放大电路、温度保护电路、电流限幅电路、逻辑控制单元、斜率补偿电路、MOS驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾贤文，康伟，严晗，
申请(专利权)人：江苏众辉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：