公开了一种LED调光系统以及用于该系统的控制电路和方法。该控制电路包括反馈电路、调光控制模块和驱动控制模块。反馈电路产生代表流过LED负载的电流的反馈信号。调光控制模块根据外部调光信号产生电流参考信号和调光控制信号，其中，调光控制信号用于控制调光开关。驱动控制模块根据电流参考信号和反馈信号产生驱动控制信号用于控制功率开关。该调光控制电路自动结合了数字调光和模拟调光，可以将调光深度做到极低的值。光深度做到极低的值。光深度做到极低的值。
【技术实现步骤摘要】
LED调光系统及其控制电路和方法
[0001]本专利技术涉及一种电子电路，更具体地说，本专利技术涉及一种LED调光系统及其控制电路和方法。
技术介绍
[0002]发光二极管(light
‑
emitting diode，LED)是一种能将电能转化为可见光的固态半导体器件。LED具有发光强度高、容易控制、低压直流驱动、使用寿命长等优点，因此在照明、显示屏背光等等很多场合获得了广泛的应用。
[0003]目前，LED系统的主要调光方式分为可控硅整流器(TRIAC)调光和脉冲宽度调制(PWM)调光。PWM调光是通过使用一定占空比的PWM信号去开路和闭合流过LED串的电流，进而实现对LED串发光亮度的调节。相比于TRIAC调光，PWM调光的一个重要优势在于可避免目视可见的光源闪烁。调光的频率越高，人眼越难感受到频闪。当调光频率大于3k时，人眼基本上感受不到频闪。因此PWM调光更加受到业界青睐。
[0004]然而在高LED调光比的应用场合下，PWM调光信号的占空比会变的很小。例如，在一个PWM调光周期内，如果调光频率为3k，则每个周期的时间长度约为333us。在这种情况下，若要实现百分之一占空比的调光，则每个周期LED串只导通(点亮)3.3us。如果要实现千分之一占空比的调光，则每个周期LED串只能导通(点亮)0.3us。显然，随着调光深度的增加，在开启电流不变的情况下，开通时长会越来越短。然而在调光系统中，控制环路的建立需要一定的时间，电感电流也需要时间来建立，因此在无频闪的系统中很难把开启的时间做到非常短，深度调光有一定的难度。
技术实现思路
[0005]本公开的目的在于解决现有技术中的上述问题，提出一种可在无频闪的系统中实现深度调光的调光控制电路、系统和方法。
[0006]本公开一方面提出一种用于LED调光系统的控制电路，其中，LED调光系统包括功率开关和调光开关。控制电路包括反馈电路、调光控制模块以及驱动控制模块。反馈电路采样流过LED负载的电流，并产生代表流过LED负载的电流的反馈信号。调光控制模块接收外部调光信号，并根据外部调光信号产生电流参考信号和调光控制信号，其中，调光控制信号用于控制调光开关的导通和关断切换。驱动控制模块接收电流参考信号和反馈信号，并根据电流参考信号和反馈信号产生驱动控制信号，其中，驱动控制信号用于控制功率开关的导通和关断切换。
[0007]本公开进一步提出一种LED调光电路系统，包括电源转换电路、LED负载、调光开关以及如上所述的控制电路。电源转换电路包括至少一个功率开关。调光开关与LED负载串联连接在电源转换电路输出端和参考地之间。
[0008]本公开进一步提出一种用于LED调光系统的调光方法，其中，LED调光系统包括功率开关和调光开关。调光方法包括：产生最小导通时间信号，其中，最小导通时间信号具有
预设的有效脉冲宽度；根据外部调光信号和最小导通时间信号产生调光控制信号，其中，调光控制信号用于控制调光开关的导通和关断切换；根据外部调光信号产生电流参考信号；以及根据反馈信号和电流参考信号产生驱动控制信号，其中，驱动控制信号用于控制功率开关的导通和关断切换，并对比较信号和时钟信号做逻辑运算，产生开关控制信号，所述开关控制信号用于控制主开关管的导通和关断切换。
附图说明
[0009]图1所示为根据本公开一个实施例的LED调光电路系统100的电路原理图；
[0010]图2所示为根据本公开一个实施例的调光控制模块402的电路原理图；
[0011]图3所示为根据本公开一个实施例的LED调光电路系统300的电路原理图；
[0012]图4所示为根据本公开一个实施例的LED调光方法的流程示意图；
[0013]图5所示为根据本公开图4实施例的LED调光方法中步骤S2的流程示意图；
[0014]图6所示为根据本公开图4实施例的LED调光方法中步骤S4的流程示意图。
[0015]如附图所示，在所有不同的视图中，相同的附图标记指代相同的部分。在此提供的附图都是为了说明实施例、原理、概念等的目的，并非按比例绘制。
具体实施方式
[0016]接下来将结合附图对本公开的具体实施例进行非限制性描述。在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特点被包括在本公开的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都是指同一实施例。动词“包括”和“具有”在本文中用作开放限制，其既不排除也不要求还存在未叙述特征。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可以相互自由组合。在整个文件中使用“一”或“一个”(即，单数形式)限定的元件，并不排除多个这个元件的可能。更进一步地，所描述的特征、结构或特点可以在一个或多个实施例中以任何合适方式组合。除非另外指明，否则术语“连接”被用于指定电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”被用于指定可以是直接的或可以经由一个或多个其他元件的电路元件之间的电连接。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。当提及节点或端子的电压时，除非另外指示，否则认为该电压是该节点与参考电位(通常是地)之间的电压。此外，当提及节点或端子的电位时，除非另外指示，否则认为该电位指的是参考电位。给定节点或给定端子的电压和电位将进一步用相同的附图标记指定。将在第一逻辑状态(例如逻辑低状态)与第二逻辑状态(例如逻辑高状态)之间交替的信号称为“逻辑信号”。同一电子电路的不同逻辑信号的高和低状态可能不同。特别地，逻辑信号的高和低状态可以对应于在高或低状态下可能不是完全恒定的电压或电流。
[0017]图1所示为根据本公开一个实施例的LED调光电路系统100的电路原理图。在图1所示实施例中，LED调光电路系统100包括电源转换电路10、LED负载20、调光开关30和控制电路40。
[0018]电源转换电路10的输入端接收输入电压信号VIN；电源转换电路10的输出端耦接LED负载20。电源转换电路10包括至少一个功率开关，通过控制至少一个功率开关的导通和
关断切换，在电源转换电路10的输出端提供电压和电流信号用于驱动LED负载20。
[0019]在图1所示实施例中，电源转换电路10被示意为BOOST拓扑结构的电源转换电路。具体地，电感器L和主开关管MS串联耦接在电源转换电路10的输入端和参考地之间，电感器L和主开关管HS的公共节点标记为开关节点SW。续流开关管D耦接在开关节点SW和电源转换电路10的输出端之间。电容COUT耦接在电源转换电路10的输出端和参考地之间。在其他实施例中，电源转换电路10可以选择其他类型的合适的隔离或非隔离的拓扑结构，例如，BUCK拓扑、FLYBACK、谐振半桥拓扑等等。
[0020]此外，在图1所示实施例中，主开关管MS被示意为N型金属半导体场效应管(Metal O本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于LED调光系统的控制电路，其中，LED调光系统包括功率开关和调光开关，所述控制电路包括：反馈电路，采样流过LED负载的电流，并产生代表流过LED负载的电流的反馈信号；调光控制模块，接收外部调光信号，并根据外部调光信号产生电流参考信号和调光控制信号，其中，调光控制信号用于控制调光开关的导通和关断切换；以及驱动控制模块，接收电流参考信号和反馈信号，并根据电流参考信号和反馈信号产生驱动控制信号，其中，驱动控制信号用于控制功率开关的导通和关断切换。2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电流参考信号的值与外部调光信号的有效脉冲宽度成正比例关系。3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述调光控制模块包括：最小导通时间产生电路，接收调光控制信号，并在调光控制信号每个周期的起始时刻启动，并产生最小导通时间信号，其中，最小导通时间信号具有预设的有效脉冲宽度；判断选择电路，接收最小导通时间信号和外部调光信号，并对最小导通时间信号的有效脉冲宽度和外部调光信号的有效脉冲宽度进行比较，并产生调光控制信号；以及参考信号产生电路，接收外部调光信号，并根据外部调光信号产生电流参考信号。4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，当最小导通时间信号的有效脉冲宽度小于外部调光信号的有效脉冲宽度时，调光控制信号的有效脉冲宽度等于外部调光信号的有效脉冲宽度；当最小导通时间信号的有效脉冲宽度大于外部调光信号的有效脉冲宽度时，调光控制信号的有效脉冲宽度等于最小导通时间信号的有效脉冲宽度。5.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述最小导通时间产生电路包括：时钟信号发生器，具有使能端和输出端，时钟信号发生器的使能端接收调光控制信号，调光控制信号在其每个周期的起始时刻控制时钟信号发生器启动并在输出端输出时钟信号；以及计数器，具有输入端、第一输出端和第二输出端，计数器输入端接收时钟信号，并对时钟信号的周期计数并在其第一输出端输出实时计数信号，同时在一段预设时间结束后计数器在其第二输出端输出最小导通时间信号，其中，所述预设时间为最小导通时间信号的有效脉冲宽度。6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述判断选择电路包括：反相器，接收外部调光信号并产生外部调光信号的反相信号；与逻辑门，接收外部调光信号的反相信号和最小导通时间信号，并对外部调光信号的反相信号和最小导通时间信号进行与逻辑计算产生复位信号；以及触发器，具有置位端、复位端和输出端，触发器的置位端接收外部调光信号，触发器的复位端接收...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伊珂，
申请(专利权)人：晶艺半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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