本发明专利技术涉及适用于LED驱动器的高精度电流控制方法及系统。本发明专利技术首先锁定理想上峰值电流和/或锁定理想下峰值电流，然后在锯齿波电流信号一个周期内，检测该锯齿波电流是否高于理想上峰值电流，和/或检测该锯齿波电流是否低于理想下峰值电流，以便得到动态可变的上峰值控制信号和/或下峰值控制信号。最后根据该动态可变的上峰值控制信号和/或该动态可变的下峰值控制信号，调整下一时刻该锯齿波形信号电流值，以便该锯齿波形电流信号的平均电流恒定。本发明专利技术能够在不增加管脚情况下，得到具有稳定平均电流的锯齿波形电流信号，并且本发明专利技术能够广泛应用于模拟集成电路中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟集成电路，尤其涉及LED驱动器。
技术介绍
LED驱动器是一种驱动LED (发光二极管)的器件。LED驱动器要求输出给LED — 个不随输入电压、LED灯数及环境温度变化的恒定电流，从而使LED产生相同的亮度和色相。为了便于控制和提高效率，通常做法是使LED驱动器输出至LED的电流为一个波形是锯齿形的电流，并且需要控制此电流均值为恒定值。HCC(迟滞电流控制)和PCC(峰值电流控制)是两种使锯齿形电流均值恒定的控制方法。HCC用于控制电流上峰值I RH和电流下峰值IRL，使其平均电流Iavg= (IRH+IRL)/2。PCC用于控制电流上峰值IRH及电流下降沿时间Tf，并根据电流下降沿斜率Kf得到该平均电流Iavg，且该平均电流Iavg = IRH-Tf^Kf/2 ο然而在实际电路中，由于系统环路存在延时，因此实际得到的电流上峰值和电流下峰值存在一定误差，并且随着环路延时和锯齿形电流波形上升和下降沿斜率的不断变化，平均电流Iavg随之改变，进而直接影响LED驱动器输出电流的精度。下面以HCC电流控制方式为例，阐述目前电流控制方法存在的弊端。图1是传统的基于HCC电流控制方式的LED电流波形图。图1中，横坐标为时间， 纵坐标为电流，LED驱动器输出给LED的上峰值电流为IRH，下峰值电流为IRL，理想平均电流为Iavg= (IRH+IRL)/2，电流上升沿斜率为Kr，下降沿斜率为Kf。实际上，在电流达到上峰值电流IRH后系统会存在一个反应时间ΔΤΓ(即上峰值误差时间ΔΤι·)，在电流达到下峰值电流IRL后系统也会存在一个反应时间ATf(即下峰值误差时间ATf)，因此实际得到的上峰值电流IH = IRH+Kr* Δ Tr,下峰值电流IL = IRL-Kf* Δ Tf,实际得到电流平均值Iavg’ =Iavg+(Kr* Δ Tr-Kf* Δ Tf) /2。进而可知，实际平均电流与理想平均电流之间存在误差，且该误差为(Kr* Δ Tr-Kf* Δ Tf)/2，其中Kr、Kf、Δ Tr, Δ Tf会随着输入输出电压、温度、加工工艺偏差等外界环境影响而产生漂移，因此传统HCC电流控制方法在不同应用环境中存在很大误差。为了解决LED驱动器中由系统延时带来的电流偏差，开发人员做了大量工作，一种解决方法是近似认为Δ Tr和Δ Tf相等，通过观察Kr、Kf的不同来估计误差，然后降低或者升高预设的电流值来抵消误差。然而由于Kr、Kf与输入输出电压相关，为了观察Kr、Kf 需要能同时观察到输入和输出电压，而对于常见的降压结构，输出电压是观察不到的，因此采用这种方法就需要芯片额外增加管脚来引入输出电压，大大增加了成本，且失去了兼容性，并给布板带来不便。为了解决此种问题，可以采用不增加管脚的方式，仅通过观察输入电压来调整预设电流值。具体地，当输入电压高时降低预设电流值，当输入电压低时抬高预设电流值。这种方案在一定范围内可以有效的改善电流输出精度，但是由于此种方法无法观察输出电压，因此在输出电压变化时就会带来较大误差，因此并没有从根本上解决由系统延时带来的电流偏差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种能解决以上问题的适用于LED驱动器的高精度电流控制系统及方法。在第一方面，本专利技术提供了一种控制锯齿波形电流信号峰值的方法，该方法首先锁定理想上峰值电流和/或锁定理想下峰值电流，再执行以下所述步骤b和/或步骤C。步骤b 在该锯齿波电流信号一个周期内，检测该锯齿波电流是否高于该理想上峰值电流，一旦检测到该锯齿波电流高于该理想上峰值电流，则减小上峰值控制信号，若从未检测到该锯齿波电流高于该理想上峰值电流，则增大上峰值控制信号，从而得到动态可变的上峰值控制信号。步骤c 在该锯齿波电流信号一个周期内，检测该锯齿波电流是否低于该理想下峰值电流，一旦检测到该锯齿波电流低于该理想下峰值电流，则增大下峰值控制信号，若从未检测到该锯齿波电流低于该理想下峰值电流，则减小下峰值控制信号，从而得到动态可变的下峰值控制信号。最后根据该动态可变的上峰值控制信号和/或该动态可变的下峰值控制信号，调整下一时刻锯齿波形信号电流值，以便该锯齿波形电流信号的平均电流恒定。在第二方面，本专利技术提供了一种控制锯齿波形电流信号峰值的控制系统，该系统包括输出控制模块、输出感应模块、第一比较电路和参考控制电路。该输出控制模块用于产生锯齿波形电流信号。该输出感应模块用于将该锯齿波形电流信号转换成锯齿波形电压信号并将其按比例缩小或放大。该第一比较电路接收来自输出感应模块的缩小或放大后的锯齿波形电压信号，并将该电压信号与理想峰值电压信号做比较，从而得到方波信号。该参考控制电路接收该方波信号，并在该方波信号有效时调整控制信号电压值的幅度，且该控制信号电压值初始时等于理想峰值信号电压值。该第二比较电路接收该控制信号并接收当前时刻的锯齿波形电压信号，比较该控制信号电压值与该当前锯齿波形电压信号电压值的大小。其中，该输出控制模块基于第二比较电路的比较结果调整下一时刻该锯齿波形电压信号的电压值。在本专利技术的一个实施例中，锯齿波形电流信号为LED驱动器输出的电流信号。在本专利技术的另一个实施例中，上峰值控制信号初始值等于理想上峰值电流，下峰值控制信号初始值等于理想下峰值电流。在本专利技术的又一个实施例中，在当前时刻锯齿波形电流信号电流值大于上峰值控制信号时，减小下一时刻该锯齿波形电流信号电流值，在当前时刻锯齿波形电流信号电流值小于下峰值控制信号时，增大下一时刻该锯齿波形电流信号电流值，从而使该锯齿波电流信号的电流均值恒定。本专利技术是在现有技术基础上，在不增加管脚情况下，根据LED驱动器当前输出电压调整下一时刻输出电压，因此即使输出电压发生变化，也能够根据该输出电压变化趋势实时调整下一时刻输出电压，进而不会产生较大误差，而且本专利技术的电流检测系统与现有技术相比，其控制信号能够实时被动态调整，从而解决了系统延时带来的误差。附图说明下面将参照附图对本专利技术的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中图1是传统的基于HCC电流控制方式的LED电流波形图；图2是本专利技术一个实施例的HCC电流峰值控制系统框图；图3是比较器231输入输出波形示意图；图4是比较器232输入输出波形示意图；图5是本专利技术一个实施例的基于电流峰值控制方法的波形示意图。 具体实施例方式图5是本专利技术一个实施例的基于电流峰值控制方法的波形示意图，图5仅示意性地描述出LED理想上峰值电流IRH(即需要得到的流经LED的上峰值电流IRH)、实际发生作用的上峰值控制信号IDH (即对流经LED电流的上峰值起到实际控制作用的信号IDH)与流经LED电流ILED之间的相互关系；而LED理想下峰值电流IRL、实际发生作用的下峰值控制信号IDL与流经LED电流ILED之间的相互关系在图5中并未描述。如图5所示，本专利技术方法将理想上峰值电流IRH锁定，以便IRH恒定不变，并使实际用于调整LED上峰值电流的上峰值控制信号IDH动态可变，也即该IDH信号随着IRH、 ILED动态变化；同时将需要得到的流经LED的下峰值电流IRL锁定，使实际用于调整LED 下峰值电流的下峰值控制信号IDL动态可变，也即该IDL信号随着IRL、ILED动态变化。下面阐述实际发生作用的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种控制锯齿波形电流信号峰值的方法，其特征在于，包括：步骤ａ，锁定理想上峰值电流（ＩＲＨ）和／或锁定理想下峰值电流（ＩＲＬ）；再执行以下所述步骤ｂ和／或步骤ｃ：步骤ｂ，在该锯齿波电流信号一个周期内，检测该锯齿波电流是否高于该理想上峰值电流（ＩＲＨ），一旦检测到该锯齿波电流高于该理想上峰值电流（ＩＲＨ），则减小上峰值控制信号（ＩＤＨ），若从未检测到该锯齿波电流高于该理想上峰值电流（ＩＲＨ），则增大上峰值控制信号（ＩＤＨ），从而得到动态可变的上峰值控制信号（ＩＤＨ）；步骤ｃ，信号（ＩＤＬ），从而得到动态可变的下峰值控制信号（ＩＤＬ）；步骤ｄ，根据该动态可变的上峰值控制信号（ＩＤＨ）和／或该动态可变的下峰值控制信号（ＩＤＬ），调整下一时刻锯齿波形信号电流值，以便该锯齿波形电流信号的平均电流恒定。在该锯齿波电流信号一个周期内，检测该锯齿波电流是否低于该理想下峰值电流（ＩＲＬ），一旦检测到该锯齿波电流低于该理想下峰值电流（ＩＲＬ），则增大下峰值控制信号（ＩＤＬ），若从未检测到该锯齿波电流低于该理想下峰值电流（ＩＲＬ），则减小下峰值控制
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张家川，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。