LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路技术

本发明专利技术提出了一种LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路。LED驱动控制电路包括电流调节电路和输出控制电路，电流调节电路包括电流调节单元和第一晶体管，电流调节单元用于控制流过第一晶体管的电流。输出控制电路包括第三晶体管、第四晶体管、第二运放电路和尾电流控制电路。尾电流控制电路的输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，尾电流控制电路用于控制斩波信号处于第一电平时存在一时间段的第二运放电路的尾电流大于斩波信号处于第二电平时的第二运放电路的尾电流。本发明专利技术提出的一种LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路，在低深度调光时有效加快启动速度，并保证驱动电路稳定工作。并保证驱动电路稳定工作。并保证驱动电路稳定工作。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路


[0001]本专利技术属于电力电子领域，涉及一种LED驱动技术，特别涉及一种LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路。

技术介绍

[0002]线性LED驱动电路包括整流电路、线性调节管和用于控制线性调节管的控制电路。相比于开关型LED驱动电路而言，线性LED驱动电路的电路结构相对简单，元器件较少，成本也较低。因此，线性LED驱动电路广泛运用于LED驱动领域。
[0003]随着用户需求的不断提升，行业内对LED驱动电路的调光深度提出了更高的要求。在调光深度低于1％的应用场景下，传统的线性LED驱动电路的电路架构往往无法满足以上的调光深度的要求。如果需要实现0.1％的调光深度，则将要进一步改进线性LED驱动电路的控制电路。如图1所示的一种线性LED驱动控制电路，可用于较低调光深度的场景应用。线性LED驱动控制电路包括电流调节电路10和输出控制电路11，电流调节电路10可视作第一环路电路，输出控制电路11可视作第二环路电路。电流调节电路10耦接输出控制电路11，电流调节电路10用于生成LED驱动电路输出电流的参考基准信号，输出控制电路11用于根据参考基准信号控制LED驱动电路的输出电流，从而控制LED灯的亮度。如图1所示，电流调节电路包括第一电流源I1、第一晶体管M1、第二晶体管M2和第一运放电路CMP1。第一电流源I1的输入端耦接供电引脚VDD，第二晶体管M2的第一端耦接第一电流源I1的输出端，第一运放电路CMP1的第一输入端耦接第一电压V1，第一运放电路CMP1的第二输入端耦接第二晶体管M2的第二端，第一运放电路CMP1的输出端耦接第二晶体管M2的控制端。第一晶体管M1的第一端耦接第二晶体管M2的第二端，第一晶体管M1的第二端耦接地，第一晶体管M1的控制端耦接第一电流源I1的输出端。输出控制电路11包括第三晶体管M3、第四晶体管M4和第二运放电路CMP2。第二运放电路CMP2的第一输入端耦接第二晶体管M2的第二端，第二运放电路CMP2的第二输入端耦接第三晶体管M3的第二端，第二运放电路CMP2的输出端耦接第三晶体管M3的控制端。第四晶体管M4的第一端耦接第三晶体管M3的第二端，第四晶体管M4的第二端耦接地，第四晶体管M4的控制端耦接第一晶体管M1的控制端，第一晶体管M1和第四晶体管M4构成了电流镜。可通过控制流过第一晶体管M1的电流大小从而控制第四晶体管M4的电流大小。
[0004]如图2所示的另一方案中，线性LED驱动控制电路包括电流调节电路20和输出控制电路21。电流调节电路20包括第一电流镜I1、电阻R和第一晶体管M1。第一电流镜I1的输入端供电引脚VDD，电阻R的第一端耦接第一电流源I1的输出端。第一晶体管M1的第一端耦接电阻R的第二端，第一晶体管M1的第二端耦接地，第一晶体管M1的控制端耦接第一电流源I1的输出端。输出控制电路21包括第三晶体管M3、第四晶体管M4和第二运放电路CMP2。第二运放电路CMP2的第一输入端耦接电阻R的第二端，第二运放电路CMP2的第二输入端耦接第三晶体管M3的第二端，第二运放电路CMP2的输出端耦接第三晶体管M3的控制端。第四晶体管M4的第一端耦接第三晶体管M3的第二端，第四晶体管M4的第二端耦接地，第四晶体管M4的
控制端耦接第一晶体管M1的控制端，第一晶体管M1和第四晶体管M4构成了电流镜。
[0005]0.1％的调光深度对斩波模式的电路设计提出了新的挑战。结合图1可知，当斩波信号PWM信号为低时，需要将第三晶体管M3或者第四晶体管M4完全关断，从而切断流过LED灯串的电流。当PWM信号为高时，又需要导通第三晶体管M3以及第四晶体管M4来承载流过LED灯串的电流。而在4kHz的斩波频率和0.1％的灰度下，PWM信号为高的持续时间仅为250ns，光靠第一电流源I1以及第二运放电路CMP2中的尾电流不足以在此时间段内导通面积较大的第三晶体管M3和第四晶体管M4，导致小灰度斩波模式下，流过LED灯串的电流近乎为零，因此存在启动速度较慢的问题。
[0006]有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述至少部分问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种LED驱动控制电路及其驱动控制方法以及LED驱动电路。
[0008]根据本专利技术的一个方面，公开了一种LED驱动控制电路，LED驱动控制电路包括电流调节电路和输出控制电路，电流调节电路包括电流调节单元和第一晶体管，电流调节单元耦接第一晶体管，电流调节单元用于控制流过第一晶体管的电流；输出控制电路包括第三晶体管、第四晶体管、第二运放电路和尾电流控制电路，第三晶体管的第一端用于耦接LED负载，第四晶体管的第一端耦接第三晶体管的第二端，第四晶体管的控制端耦接第一晶体管的控制端；第二运放电路的第一输入端耦接第一晶体管的第一端，第二运放电路的第二输入端耦接第三晶体管的第二端，第二运放电路的输出端耦接第三晶体管的控制端；尾电流控制电路的输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，尾电流控制电路用于控制斩波信号处于第一电平时存在一时间段的第二运放电路的尾电流大于斩波信号处于第二电平时的第二运放电路的尾电流。
[0009]作为本专利技术的一实施方式，输出控制电路还包括快速启动电路，快速启动电路包括：
[0010]第三开关，其第一端耦接供电引脚，其第二端耦接第三晶体管的控制端；以及
[0011]第三开关控制电路，其输出端耦接第三开关的控制端，用于在斩波信号处于第一电平以及流过第三开关管的电流低于预设电流时控制第三开关导通。
[0012]作为本专利技术的一实施方式，第三开关控制电路包括：
[0013]第二电流源，其输入端耦接供电引脚；
[0014]第四开关，其第一端耦接第二电流源的输入端；
[0015]第五开关，其第一端耦接第二电流源的输出端，其第二端耦接第四开关的第二端；
[0016]第六晶体管，其控制端耦接第三晶体管的控制端，其第一端耦接第五开关的第二端，其第二端耦接地；以及
[0017]与门，其第一输入端耦接第五开关的第二端，其第二输入端耦接斩波信号，其输出端耦接第三开关的控制端。
[0018]作为本专利技术的一实施方式，尾电流控制电路包括：
[0019]第一尾电流控制电路，其输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，用于提供第一电流至第二运放电路的尾电流控制端；以及
[0020]第二尾电流控制电路，其输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，用于在斩波信号处于第一电平时的一时间段提供第二电流至第二运放电路的尾电流控制端。
[0021]作为本专利技术的一实施方式，第一尾电流控制电路包括第四电流源，第四电流源的输入端耦接供电引脚，第四电流源的输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端；第二尾电流控制电路包括：
[0022]第三电流源；
[0023]第七晶体管，其第一端耦接供电引脚，其控制端和第二端分别耦接第三电流源的输入端；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动控制电路，其特征在于，所述LED驱动控制电路包括电流调节电路和输出控制电路，电流调节电路包括电流调节单元和第一晶体管，电流调节单元耦接第一晶体管，电流调节单元用于控制流过第一晶体管的电流；输出控制电路包括第三晶体管、第四晶体管、第二运放电路和尾电流控制电路，第三晶体管的第一端用于耦接LED负载，第四晶体管的第一端耦接第三晶体管的第二端，第四晶体管的控制端耦接第一晶体管的控制端；第二运放电路的第一输入端耦接第一晶体管的第一端，第二运放电路的第二输入端耦接第三晶体管的第二端，第二运放电路的输出端耦接第三晶体管的控制端；尾电流控制电路的输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，尾电流控制电路用于控制斩波信号处于第一电平时存在一时间段的第二运放电路的尾电流大于斩波信号处于第二电平时的第二运放电路的尾电流。2.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，输出控制电路还包括快速启动电路，快速启动电路包括：第三开关，其第一端耦接供电引脚，其第二端耦接第三晶体管的控制端；以及第三开关控制电路，其输出端耦接第三开关的控制端，用于在斩波信号处于第一电平以及流过第三开关管的电流低于预设电流时控制第三开关导通。3.如权利要求2所述的LED驱动控制电路，其特征在于，第三开关控制电路包括：第二电流源，其输入端耦接供电引脚；第四开关，其第一端耦接第二电流源的输入端；第五开关，其第一端耦接第二电流源的输出端，其第二端耦接第四开关的第二端；第六晶体管，其控制端耦接第三晶体管的控制端，其第一端耦接第五开关的第二端，其第二端耦接地；以及与门，其第一输入端耦接第五开关的第二端，其第二输入端耦接斩波信号，其输出端耦接第三开关的控制端。4.如权利要求1所述的LED驱动控制电路，其特征在于，尾电流控制电路包括：第一尾电流控制电路，其输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，用于提供第一电流至第二运放电路的尾电流控制端；以及第二尾电流控制电路，其输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端，用于在斩波信号处于第一电平时的一时间段提供第二电流至第二运放电路的尾电流控制端。5.如权利要求4所述的LED驱动控制电路，其特征在于，第一尾电流控制电路包括第四电流源，第四电流源的输入端耦接供电引脚，第四电流源的输出端耦接第二运放电路的尾电流控制端；第二尾电流控制电路包括：第三电流源；第七晶体管，其第一端耦接供电引脚，其控制端和第二端分别耦接第三电流源的输入端；第八晶体管，其第一端耦接供电引脚，其控制端耦接第七晶体管的控制端；以及第六开关，其第一端耦接第八晶体管的第二端，其第二端耦接第二运放电路的尾电流控制端。6.如权利要求3所述的LED驱动控制电路，其特征在于，电流调节单元包括第一电流源，第一电流源至少设有两个输出电流档位，LED驱动控制电路通过调节第一电流源的输出电
流档位从而调节LED驱动电路的输出电流；第二电流源的输出电流为第一电流源的输出电流的k1倍，其中，0.3<k1<1。7.如权利要求4所述的LED驱动控制电路，其特征在于，所述第二尾电流控制电路还包括缓变控制电路，缓变控制电路用于在斩波信号处于第一电平的状态结束前将第二电流降低至预设值。8.如权利要求5所述的LED驱动控制电路，其特征在于，电流调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：白浪，王曙光，
申请(专利权)人：深圳市必易微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：