多通道LED系统、驱动电路及驱动方法技术方案

公开了一种多通道LED系统、驱动电路及驱动方法。通过对LED电流的占空比和幅值进行调节，在满足电流幅值与占空比的乘积保持不变，也即在满足亮度不变的同时，均衡各个通道中功率管的压降，避免部分通道的功耗、发热过大，从而实现整个LED系统的均衡。而实现整个LED系统的均衡。而实现整个LED系统的均衡。

【技术实现步骤摘要】
多通道LED系统、驱动电路及驱动方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体地，涉及一种多通道LED系统、驱动电路及驱动方法。

技术介绍

[0002]传统的显示器采用冷阴极管作为背光源，随着LED的发展，其以低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点，近年来越来越多地开始使用LED来作为显示器的背光源。显示器的LED背光通常会分区，每一个区域有独立的驱动，以控制该区域的亮度。但是在多通道LED条件下，由于实际电路中寄生参数的影响以及不存在完全相同的器件，因此即使在每个LED通道电压在LED电流相同的情况下，也无法做到完全一致，在多通道LED使用同一个电压源(或者电源变换器)作为供电电压的情况下，会使得部分通道LED驱动侧的电压高于目标值，导致这部分通道的功耗较大。
[0003]此外，对于多LED通道来说，在不同的亮度需求下，LED总电流的最大值和最小值相差较多，从而使得供电电压的电压纹波以及峰值功率较大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多通道LED系统、驱动电路及驱动方法。通过对LED电流的脉宽和幅值进行调节，在满足电流幅值与占空比的乘积保持不变，也即在满足亮度不变的同时，均衡各个通道中功率管的压降，避免部分通道的功耗、发热过大，从而实现整个LED系统的均衡。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提出了一种多通道LED系统的驱动方法，包括：
[0006]根据各个通道的亮度要求分别产生对应于各个通道的LED负载的幅值调光信号和脉宽调光信号，其中所述幅值调光信号用于调节LED电流的幅值，所述脉宽调光信号用于调节所述LED电流的脉宽；以及
[0007]根据表征通道中与所述LED负载串联的功率管的压降的反馈信号对所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号进行调节以使得调节前后的各个通道的亮度保持不变。
[0008]具体地，该驱动方法还包括：
[0009]根据各个反馈信号来确定主通道，其中所述主通道中与所述LED负载串联的功率管在导通期间的压降最小；以及
[0010]对除所述主通道以外的其他通道的幅值调光信号和脉宽调光信号进行调节，以增大相应LED电流的幅值，减小相应LED电流的脉宽，从而降低其他通道的功率管的压降。
[0011]具体地，根据各个反馈信号来确定主通道包括：
[0012]根据相应的初始幅值调光信号和初始脉宽调光信号调节各个通道的LED电流；以及
[0013]调节所述多通道LED系统的供电电压，以在满足所述LED电流要求时调节导通期间各个功率管的压降，其中最先减小到第一阈值的所述反馈信号对应的通道为所述主通道。
[0014]具体地，该驱动方法还包括：
[0015]在所述LED电流有效期间，采样所述LED负载的第二端的电压以产生所述反馈信号，其中所述LED负载的第一端连接供电电压。
[0016]具体地，该驱动方法还包括：
[0017]根据所述反馈信号调节所述幅值调光信号；
[0018]根据调节后的所述幅值调光信号、调节前的所述幅值调光信号和脉宽调光信号得到新的脉宽调光信号，其中调节前的幅值调光信号和脉宽调光信号的占空比的乘积等于调节后的幅值调光信号和脉宽调光信号的占空比的乘积；以及
[0019]根据调节后的所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号调节所述LED电流的幅值和脉宽。
[0020]具体地，该驱动方法还包括：当所述反馈信号大于第二阈值时，增大所述幅值调光信号；当所述反馈信号小于所述第二阈值时，减小所述幅值调光信号，其中所述第二阈值大于或等于所述第一阈值。
[0021]具体地，该驱动方法还包括：
[0022]以预设步长逐步调节所述幅值调光信号，直至所述反馈信号等于所述第二阈值。
[0023]具体地，该驱动方法还包括：在每个电流周期或者每隔至少一个电流周期更新所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号。
[0024]具体地，与所述LED负载串联的功率管为连接在所述LED负载和参考地之间的第一功率管。
[0025]具体地，该驱动方法还包括：
[0026]根据所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号产生一驱动信号以控制与所述第一功率管的工作状态，从而实现所述LED电流的幅值和脉宽调节。
[0027]具体地，该驱动方法还包括：
[0028]根据所述幅值调光信号和表征所述LED电流的幅值的电流采样信号来调节提供至所述第一功率管的驱动电压的大小以改变所述第一功率管的导通电阻，从而使得所述电流采样信号等于所述幅值调光信号；以及
[0029]根据所述脉宽调光信号来调节所述驱动电压提供至所述第一功率管的时间以调节所述第一功率管的占空比，从而使得所述LED电流的占空比与所述脉宽调光信号的占空比相同。
[0030]具体地，与所述LED负载串联的功率管包括串联连接在所述LED负载和参考地之间的第一功率管和第二功率管。
[0031]具体地，该驱动方法还包括：
[0032]根据所述脉宽调光信号产生第一驱动信号以驱动相应通道上与所述第一功率管，从而使得所述LED电流的占空比与所述脉宽调光信号的占空比相同；以及
[0033]根据所述幅值调光信号和表征所述LED电流的幅值的电流采样信号调节第二驱动信号的大小以调节所述第二功率管的导通电阻，从而使得所述电流采样信号等于所述幅值调光信号，其中所述第二驱动信号用于驱动所述第二功率管。
[0034]根据本专利技术的第二方面，提出了一种用于多通道LED系统的驱动电路，包括：
[0035]主控单元，被配置为根据各个通道的亮度要求分别产生对应于各个通道的LED负
载的幅值调光信号和脉宽调光信号，并根据表征通道中与所述LED负载串联的功率管的压降的反馈信号对所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号进行调节以使得调节前后各个通道的亮度保持不变；以及
[0036]多个控制电路，与所述LED系统中的通道数相对应，其中每个控制电路分别根据相应的幅值调光信号来调节LED电流的幅值，根据相应的脉宽调光信号来调节所述LED电流的脉宽。
[0037]具体地，所述主控单元还被配置为根据各个反馈信号来确定主通道，其中所述主通道中与所述LED负载串联的功率管在导通期间的压降最小；以及
[0038]对除所述主通道以外的其他通道的幅值调光信号和脉宽调光信号进行调节，以增大所述LED电流的幅值，减小所述LED电流的脉宽，从而降低其他通道的功率管的压降。
[0039]具体地，所述主控单元还被配置为在所述LED电流有效期间，采样所述LED负载的第二端的电压以产生所述反馈信号，其中所述LED负载的第一端连接供电电压。
[0040]具体地，所述主控单元还被配置为：
[0041]当所述反馈信号大于第二阈值时，增大所述幅值调光信号；当所述反馈信号小于所述第二阈值时，减小所述幅值调光信号，其中所述第二阈值大于或等于第一阈值，其中所述主通道的反馈信号等于所述第一阈值。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道LED系统的驱动方法，其特征在于，包括：根据各个通道的亮度要求分别产生对应于各个通道的LED负载的幅值调光信号和脉宽调光信号，其中所述幅值调光信号用于调节LED电流的幅值，所述脉宽调光信号用于调节所述LED电流的脉宽；以及根据表征通道中与所述LED负载串联的功率管的压降的反馈信号对所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号进行调节以使得调节前后的各个通道的亮度保持不变。2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括：根据各个反馈信号来确定主通道，其中所述主通道中与所述LED负载串联的功率管在导通期间的压降最小；以及对除所述主通道以外的其他通道的幅值调光信号和脉宽调光信号进行调节，以增大相应LED电流的幅值，减小相应LED电流的脉宽，从而降低其他通道的功率管的压降。3.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，根据各个反馈信号来确定主通道包括：根据相应的初始幅值调光信号和初始脉宽调光信号调节各个通道的LED电流；以及调节所述多通道LED系统的供电电压，以在满足所述LED电流要求时调节导通期间各个功率管的压降，其中最先减小到第一阈值的所述反馈信号对应的通道为所述主通道。4.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括：在所述LED电流有效期间，采样所述LED负载的第二端的电压以产生所述反馈信号，其中所述LED负载的第一端连接供电电压。5.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，还包括：根据所述反馈信号调节所述幅值调光信号；根据调节后的所述幅值调光信号、调节前的所述幅值调光信号和脉宽调光信号得到新的脉宽调光信号，其中调节前的幅值调光信号和脉宽调光信号的占空比的乘积等于调节后的幅值调光信号和脉宽调光信号的占空比的乘积；以及根据调节后的所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号调节所述LED电流的幅值和脉宽。6.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，还包括：当所述反馈信号大于第二阈值时，增大所述幅值调光信号；当所述反馈信号小于所述第二阈值时，减小所述幅值调光信号，其中所述第二阈值大于或等于所述第一阈值。7.根据权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，还包括：以预设步长逐步调节所述幅值调光信号，直至所述反馈信号等于所述第二阈值。8.根据权利要求5所述的驱动方法，其特征在于，还包括：在每个电流周期或者每隔至少一个电流周期更新所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号。9.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，与所述LED负载串联的功率管为连接在所述LED负载和参考地之间的第一功率管。10.根据权利要求9所述的驱动方法，其特征在于，还包括：根据所述幅值调光信号和所述脉宽调光信号产生一驱动信号以控制与所述第一功率管的工作状态，从而实现所述LED电流的幅值和脉宽调节。11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，还包括：
根据所述幅值调光信号和表征所述LED电流的幅值的电流采样信号来调节提供至所述第一功率管的驱动电压的大小以改变所述第一功率管的导通电阻，从而使得所述电流采样信号等于所述幅值调光信号；以及根据所述脉宽调光信号来调节所述驱动电压提供至所述第一功率管的时间以调节所述第一功率管的占空比，从而使得所述LED电流的占空比与所述脉宽调光信号的占空比相同。12.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，与所述LED负载串联的功率管包括串联连接在所述LED负载和参考地之间的第一功率管和第二功率管。13.根据权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，还包括：根据所述脉宽调光信号产生第一驱动信号以驱动相应通道上与所述第一功率管，从而使得所述LED电流的占空比与所述脉宽调...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨袁钰，高尚，
申请(专利权)人：上海矽力杰微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：