实现可调光的LED驱动电路结构制造技术

本发明专利技术涉及一种实现可调光的LED驱动电路结构，包括占空比检测模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、频率调制模块、逻辑控制模块、CS采样模块、过零检测模块、时钟电路模块，所述的占空比检测模块的输出端与第一数模转换模块的输入端相连接，所述的第二数模转换模块的输入端与占空比检测模块的输出端相连接，所述的频率调制模块的输入端分别与第一数模转换模块的输出端和第二数模转换模块的输出端相连接，所述的CS采样模块分别与第二数模转换模块和逻辑控制模块相连接。采用了本发明专利技术的实现可调光的LED驱动电路结构，有效地提高了调光精度和调光深度，可以精确控制LED的发光强度，应用于调光调色场合时可以使人眼感受到的光。的光。的光。

【技术实现步骤摘要】
实现可调光的LED驱动电路结构


[0001]本专利技术涉及调光电路领域，尤其涉及LED光源领域，具体是指一种实现可调光的LED驱动电路结构。

技术介绍

[0002]LED(Light Emitting Diode)，即发光二极管照明被誉为21世纪“绿色照明”，LED具有高效节能、长寿环保，耐冲击、抗雷力强，无紫外线和红外线辐射等诸多优点。精确控制LED光源的发光强度，可以营造出不同的氛围，满足人们对照明亮度和色温的多样需求。比如冬季可以选择暖光，夏季可以选择冷光，睡前可以调暗灯光，学习和工作时可以将灯光调到最亮等等。
[0003]常用的调光方式有两种：模拟调光和PWM调光。模拟调光通过改变电感的峰值电流来改变LED电流，缺点是峰值电流变小会增加驱动电路的工作频率，增加开关损耗，同时降低LED电流的同时会引起白光向黄色光谱偏移。
[0004]PWM调光通过改变输入的脉冲信号占空比来调制LED驱动芯片对功率管开关的栅极控制信号，从而改变LED电流。缺点是PWM调光的频率为200～20kHz之间时，LED驱动器周围的电感和输出电容容易产生人耳听到的噪音。此外，在进行PWM调光时，PWM信号的频率与LED驱动芯片对栅极控制信号的频率越接近，线性效果越差。
[0005]本专利技术设计了一种调光电路，通过输入PWM信号，采用模拟调光和PFM模式调光相结合的方式实现LED输出电流的改变，调光过程中功率管开关的频率变化较小，当输出电流小于一定值时，开关频率开始下降，这样可以避免产生人耳听到的噪音，还可以获得较理想的调光精度和深度。
[0006]现有专利技术的电路结构如图1所示，交流输入电源经过整流桥整流后经电容C1滤波，产生直流供电电源，电阻R4和电容C3产生一个低压信号VCC使驱动芯片启动，驱动芯片内部电路将VCC钳位。电路正常工作后，功率管导通，变压器T1原边电感N
P
电流逐渐上升，电感储能，采样电阻R
CS
对电感电流进行采样，采样电阻R
CS
上的电压达到V
REF
时，即电感电流I
L
峰值达到I
PK
＝V
REF
/R
CS
，功率管关断，电感上电压反向，电感通过LED、D2环路放电，电感放电结束，电感两端电压会下降，过零检测电路检测到ZCD管脚电压下降时，输出功率管开启信号给恒流逻辑控制电路，功率管再次开启，如此反复。
[0007]PWM调光时，当PWM为高时，电路的功率回路工作，当PWM为低时，电路的功率回路停止工作。
[0008]现有的两种调光方式：
[0009](1)线性调光：通过改变电感的峰值电流来改变LED驱动电流，如图2所示，
[0010](2)PWM调光方式是通过控制PWM波的占空比来改变输出电流，当PWM为高时，电路的功率回路工作，当PWM为低时，电路的功率回路停止工作。
[0011]如图3所示，图中PWM信号频率和功率管开关频率相近，PWM1信号占空比小于PWM2信号占空比，但是由于PWM的下降沿发生在退磁时刻，所以不会改变输出电流大小，影响调
光精度。
[0012]现有技术的缺点如下：
[0013](1)线性调光：通过改变电感的峰值电流来改变LED驱动电流，缺点是峰值电流变小会增加驱动电路的工作频率，增加开关损耗，同时降低LED电流的同时会引起白光向黄色光谱偏移。
[0014](2)PWM调光：通过控制PWM波的占空比来改变输出电流，当PWM为高时，电路的功率回路工作，当PWM为低时，电路的功率回路停止工作。
[0015]缺点：a.PWM调光的频率为200～20kHz之间时，LED驱动器周围的电感和输出电容容易产生人耳听到的噪音。
[0016]b.在进行PWM调光时，调节信号的频率与LED驱动芯片对栅极控制信号的频率越接近，线性效果越差。
[0017]c.输出电流存在PWM调光信号频率的纹波和工频纹波，会出现频闪。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足调光精度好、调光深度好、适用范围较为广泛的实现可调光的LED驱动电路结构。
[0019]为了实现上述目的，本专利技术的实现可调光的LED驱动电路结构如下：
[0020]该实现可调光的LED驱动电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括占空比检测模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、频率调制模块、逻辑控制模块、CS采样模块、过零检测模块、时钟电路模块，所述的占空比检测模块的输出端与第一数模转换模块的输入端相连接，所述的第二数模转换模块的输入端与占空比检测模块的输出端相连接，所述的频率调制模块的输入端分别与第一数模转换模块的输出端和第二数模转换模块的输出端相连接，所述的逻辑控制模块的输入端与频率调制模块的输出端相连接，所述的CS采样模块分别与第二数模转换模块和逻辑控制模块相连接，所述的过零检测模块与频率调制模块相连接，所述的时钟电路模块与占空比检测模块相连接；
[0021]所述的占空比检测模块输入PWM信号，通过高速时钟信号对PWM波进行采样和计算得到n位数字信号输出，所述的n位数字信号输出控制第一数模转换模块产生第一基准电压，并控制第二数模转换模块产生第二基准电压，所述的第一基准电压和第二基准电压均输出到频率调制模块生成延时信号，所述的电路结构进入断续工作模式，通过改变功率管工作频率来改变开关占空比，进而改变LED输出平均电流；所述的CS采样模块接收第二数模转换模块的第二基准电压，通过改变电感的峰值电流来改变LED输出电流。
[0022]较佳地，所述的第一数模转换模块由R
‑
2R电阻网络组成，所述的R
‑
2R电阻网络的R电阻串联连接，最后一级R电阻与第一基准电压相连，第一级的R电阻通过2R电阻接地，所述的R
‑
2R电阻网络的每级的2R电阻均与开关相连，开关分别与采样基准电压和地相连，所述的开关接采样基准电压时，数字信号输出为0；所述的开关接地时，数字信号输出为1。
[0023]较佳地，其特征在于，所述的第二数模转换模块由R
‑
2R电阻网络组成，所述的R
‑
2R电阻网络的R电阻串联连接，最后一级R电阻与第二基准电压相连，第一级的R电阻通过2R电阻接地，所述的R
‑
2R电阻网络的每级的2R电阻均与开关相连，开关分别与采样基准电压和地相连，所述的开关接采样基准电压时，数字信号输出为0；所述的开关接地时，数字信号输
出为1。
[0024]较佳地，所述的频率调制模块包括充电电流产生电路和放电电流产生电路，所述的放电电流产生电路中，第一运算放大器的同相端接收第二基准电压，反相端与第一MOS管的源极相连，且源极通过第二电阻接地，第一运算放大器的输出端与第一MOS管的栅极相连，第一MOS管的漏极依次串联由四个场效应管组成的第一对称电路、由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现可调光的LED驱动电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括占空比检测模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、频率调制模块、逻辑控制模块、CS采样模块、过零检测模块、时钟电路模块，所述的占空比检测模块的输出端与第一数模转换模块的输入端相连接，所述的第二数模转换模块的输入端与占空比检测模块的输出端相连接，所述的频率调制模块的输入端分别与第一数模转换模块的输出端和第二数模转换模块的输出端相连接，所述的逻辑控制模块的输入端与频率调制模块的输出端相连接，所述的CS采样模块分别与第二数模转换模块和逻辑控制模块相连接，所述的过零检测模块与频率调制模块相连接，所述的时钟电路模块与占空比检测模块相连接；所述的占空比检测模块输入PWM信号，通过高速时钟信号对PWM波进行采样和计算得到n位数字信号输出，所述的n位数字信号输出控制第一数模转换模块产生第一基准电压，并控制第二数模转换模块产生第二基准电压，所述的第一基准电压和第二基准电压均输出到频率调制模块生成延时信号，所述的电路结构进入断续工作模式，通过改变功率管工作频率来改变开关占空比，进而改变LED输出平均电流；所述的CS采样模块接收第二数模转换模块的第二基准电压，通过改变电感的峰值电流来改变LED输出电流。2.根据权利要求1所述的实现可调光的LED驱动电路结构，其特征在于，所述的第一数模转换模块由R
‑
2R电阻网络组成，所述的R
‑
2R电阻网络的R电阻串联连接，最后一级R电阻与第一基准电压相连，第一级的R电阻通过2R电阻接地，所述的R
‑
2R电阻网络的每级的2R电阻均与开关相连，开关分别与采样基准电压和地相连，所述的开关接采样基准电压时，数字信号输出为0；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉芳，姜黎黎，丁增伟，
申请(专利权)人：华润微集成电路无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：