LED驱动控制器及系统技术方案

本申请公开了一种LED驱动控制器及系统，LED驱动控制器包括过零检测电路，对驱动系统中的电感电流进行检测以产生模式控制信号和过零检测信号；基准产生电路，根据调光信号产生峰值基准电压和平均值基准电压；恒流控制电路，根据模式控制信号和驱动信号对电流采样信号进行线性补偿以产生补偿电压，并根据补偿电压、过零检测信号、模式控制信号、驱动信号以及平均值基准电压产生导通控制信号；驱动电路，根据导通控制信号和关断控制信号产生驱动信号，驱动信号用于控制功率开关。本申请通过类滞环的控制方式进行调光，不会出现较长时间电感无电流状态，可保持输出电流恒定，达到较优的屏闪系数和电流纹波率。的屏闪系数和电流纹波率。的屏闪系数和电流纹波率。

【技术实现步骤摘要】
LED驱动控制器及系统


[0001]本专利技术涉及LED驱动
，特别地，涉及一种LED驱动控制器及系统。

技术介绍

[0002]LED(Light Emitting Diode，发光二极管)具有节能、环保、高效、寿命长等特点，广泛应用于照明、显示等领域。为了获得更佳的显示视觉效果，对LED调光调色的精确度要求也越来越高。因LED的正向压降受离散过程的影响，采用恒压驱动方式可能会导致LED的亮度存在差异，所以一般常采用恒流驱动方式驱动LED，LED的亮度由通过自身的平均电流决定。
[0003]目前采用的切相调光方式中，调光控制脚输入一个频率较低(200Hz
‑
2kHz)的PWM1信号；内部一个较高频率(200kHz)的PWM2信号控制功率管开关实现恒流。当PWM1为低时，内部驱动关闭，电感电流下降，当PWM1为高时，由内部PWM2信号控制驱动开关进行工作；因此，在进行调光操作且使LED的亮度变弱时，当PWM1占空比逐渐变小时，其PWM1信号为低的时间会变长，电感电流会下降到0，且维持时间越来越长，这会导致输出电流缓慢下降，从而出现较大的输出纹波，其屏闪系数将超标。
[0004]随着照明市场对健康和智能化的需求不断增加，智能照明已成未来发展方向。一般通过提供稳定的恒流电流，以达到所需的LED发光强度及调光精度，因此提供一种可控制主电路输出稳定电流的LED驱动控制器对LED的发展极为重要。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种LED驱动控制器及LED驱动系统，以满足屏闪系数要求，并可以实现深度调光调色的目的。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供一种LED驱动控制器，包括：
[0007]过零检测电路，对驱动系统中的电感电流进行检测以产生模式控制信号和过零检测信号；
[0008]基准产生电路，根据调光信号产生峰值基准电压和平均值基准电压；
[0009]恒流控制电路，根据所述模式控制信号和驱动信号对电流采样信号进行线性补偿以产生补偿电压，并根据所述补偿电压、所述过零检测信号、所述模式控制信号、所述驱动信号以及所述平均值基准电压产生导通控制信号；
[0010]驱动电路，根据所述导通控制信号和关断控制信号产生驱动信号，其中，所述驱动信号用于控制功率开关。
[0011]可选地，所述恒流控制电路还基于所述补偿电压、所述峰值基准电压产生所述关断控制信号。
[0012]可选地，所述电流采样信号表征流经所述驱动系统中功率开关的电流。
[0013]可选地，所述模式控制信号为有效电平时，所述主电路中电感处于断续模式；所述模式控制信号为无效电平时，所述主电路中电感处于连续模式。
[0014]可选地，所述恒流控制电路包括：
[0015]补偿模块，根据所述主电路中电感的工作模式提供不同的补偿量，并根据所述电流采样信号和对应的补偿量产生所述补偿电压。
[0016]可选地，所述补偿模块在所述电感处于连续模式下提供的补偿量小于在所述电感处于断续模式下提供的补偿量。
[0017]可选地，所述补偿模块用于根据所述驱动信号获得所述电流采样信号在不同时刻的第一电流采样信号和第二电流采样信号，并根据所述第一电流采样信号和所述第二电流采样信号产生补偿电流。
[0018]可选地，根据所述驱动系统中电感的工作模式将所述补偿电流施加在具有不同等效电阻值的电阻上以获得不同的补偿量，并将所述补偿量与所述电流采样信号叠加以产生所述补偿电压。
[0019]可选地，所述补偿模块包括：
[0020]逻辑处理器，接收所述驱动信号，并在所述驱动信号的上升沿延时第一时间后产生第一脉冲信号，以及在所述第一脉冲信号的下降沿延时第二时间后产生第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号在所述驱动信号的下降沿到来之前产生；
[0021]第一采样保持单元，与所述逻辑处理器连接，在所述第一脉冲信号的脉冲时间内对所述电流采样信号进行采样和保持，以产生所述第一电流采样信号；
[0022]第二采样保持单元，与所述逻辑处理器连接，在所述第二脉冲信号的脉冲时间内对所述电流采样信号进行采样和保持，以产生所述第二电流采样信号；
[0023]第一跨导运放器，第一输入端接收所述第一电流采样信号，第二输入端接收所述第二电流采样信号，输出端提供所述补偿电流；
[0024]第一补偿电阻，第一端接收所述电流采样信号，第二端与所述第一跨导放大器的输出端连接；
[0025]第二补偿电阻，第一端接收所述电流采样信号；以及
[0026]第一开关，第一端与所述第二补偿电阻的第二端连接，第二端与所述第一补偿电阻的第二端连接，控制端接收所述模式控制信号。
[0027]可选地，所述恒流控制电路还包括导通控制模块，包括：
[0028]参考电压生成单元，提供参考电压；
[0029]模拟单元，根据所述驱动信号和过零检测信号的电平状态，在整个控制周期的不同时段从所述补偿电压、地电压、参考电压中选择之一作为所述模拟电压；以及
[0030]导通控制单元，根据所述模拟电压、所述平均值基准电压以及所述驱动信号产生所述导通控制信号。
[0031]可选地，所述模拟单元包括：
[0032]第二开关，第一端接收所述补偿电压，控制端接收所述驱动信号；
[0033]第三开关，第一端接地，控制端接收所述过零检测信号；
[0034]与非门，第一端接收所述驱动信号，第二端接收所述过零检测信号；
[0035]第四开关，第一端接收所述参考电压，控制端与所述与非门的输出端连接，
[0036]所述第二开关的第二端与所述第三开关的第二端以及所述第四开关的第二端连接以输出所述模拟电压。
[0037]可选地，所述参考电压生成单元在所述电感处于连续模式下所述参考电压为所述平均值基准电压，在所述电感处于断续模式下所述参考电压为所述补偿电压的峰值电压的二分之一。
[0038]可选地，所述参考电压生成单元包括：
[0039]第三采样保持单元，对所述补偿电压的峰值进行采样和保持并输出所述峰值电压；
[0040]电压处理单元，与所述第三采样保持单元连接，产生二分之一的峰值电压；
[0041]第五开关，第一端与所述电压处理单元连接，控制端接收模式控制信号；
[0042]第六开关，第一端接收所述平均值基准电压，控制端接收模式控制信号，第二端与所述第五开关的第二端连接并输出所述参考电压；以及
[0043]第一电容，第一端与所述第六开关的第二端和所述第五开关的第二端连接，第二端接地，
[0044]其中，所述模式控制信号为第一电平状态时所述第五开关导通，所述模式控制信号为第二电平状态时所述第六开关导通。
[0045]可选地，所述导通控制单元，包括：
[0046]第二跨导运放器，第一端接收所述平均值基准电压，第二端接收所述模拟电压；
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动控制器，其中，包括：过零检测电路，对驱动系统中的电感电流进行检测以产生模式控制信号和过零检测信号；基准产生电路，根据调光信号产生峰值基准电压和平均值基准电压；恒流控制电路，根据所述模式控制信号和驱动信号对电流采样信号进行线性补偿以产生补偿电压，并根据所述补偿电压、所述过零检测信号、所述模式控制信号、所述驱动信号以及所述平均值基准电压产生导通控制信号；驱动电路，根据所述导通控制信号和关断控制信号产生驱动信号，其中，所述驱动信号用于控制功率开关。2.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其中，所述恒流控制电路还基于所述补偿电压、所述峰值基准电压产生所述关断控制信号。3.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其中，所述电流采样信号表征流经所述驱动系统中功率开关的电流。4.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其中，所述模式控制信号为有效电平时，所述主电路中电感处于断续模式；所述模式控制信号为无效电平时，所述主电路中电感处于连续模式。5.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其中，所述恒流控制电路包括：补偿模块，根据所述主电路中电感的工作模式提供不同的补偿量，并根据所述电流采样信号和对应的补偿量产生所述补偿电压。6.根据权利要求5所述的LED驱动控制器，其中，所述补偿模块在所述电感处于连续模式下提供的补偿量小于在所述电感处于断续模式下提供的补偿量。7.根据权利要求5所述的LED驱动控制器，其中，所述补偿模块用于根据所述驱动信号获得所述电流采样信号在不同时刻的第一电流采样信号和第二电流采样信号，并根据所述第一电流采样信号和所述第二电流采样信号产生补偿电流。8.根据权利要求7所述的LED驱动控制器，其中，根据所述驱动系统中电感的工作模式将所述补偿电流施加在具有不同等效电阻值的电阻上以获得不同的补偿量，并将所述补偿量与所述电流采样信号叠加以产生所述补偿电压。9.根据权利要求8所述的LED驱动控制器，其中，所述补偿模块包括：逻辑处理器，接收所述驱动信号，并在所述驱动信号的上升沿延时第一时间后产生第一脉冲信号，以及在所述第一脉冲信号的下降沿延时第二时间后产生第二脉冲信号，其中，所述第二脉冲信号在所述驱动信号的下降沿到来之前产生；第一采样保持单元，与所述逻辑处理器连接，在所述第一脉冲信号的脉冲时间内对所述电流采样信号进行采样和保持，以产生所述第一电流采样信号；第二采样保持单元，与所述逻辑处理器连接，在所述第二脉冲信号的脉冲时间内对所述电流采样信号进行采样和保持，以产生所述第二电流采样信号；第一跨导运放器，第一输入端接收所述第一电流采样信号，第二输入端接收所述第二电流采样信号，输出端提供所述补偿电流；第一补偿电阻，第一端接收所述电流采样信号，第二端与所述第一跨导放大器的输出端连接；
第二补偿电阻，第一端接收所述电流采样信号；以及第一开关，第一端与所述第二补偿电阻的第二端连接，第二端与所述第一补偿电阻的第二端连接，控制端接收所述模式控制信号。10.根据权利要求1所述的LED驱动控制器，其中，所述恒流控制电路还包括导通控制模块，包括：参考电压生成单元，提供参考电压；模拟单元，根据所述驱动信号和过零检测信号的电平状态，在整个控制周期的不同时段从所述补偿电压、地电压、参考电压中选择之一作为所述模拟电压；以及导通控制单元，根据所述模拟电压、所述平均值基准电压以及所述驱动信号产生所述导通控制信号。11.根据权利要求10所述的LED驱动控制器，其中，所述模拟单元包括：第二开关，第一端接收所述补偿电压，控制端接收所述驱动信号；第三开关，第一端接地，控制端接收所述过零检测信号；与非门，第一端接收所述驱动信号，第二端接收所述过零检测信号；第四开关，第一端接收所述参考电压，控制端与所述与非门的输出端连接，所述第二开关的第二端与所述第三开关的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁庆，陈华捷，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：