一种PWM调制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种PWM调制电路，具体包括：第一传输门、第一电流比较器、第一二选一选择器、RS触发器、二输入或非门、反相器、第一NMOS管、误差积累电容和具有选择功能的比较器，本发明专利技术的PWM调制电路根据实际流经LED上电流的大小对外界输入的PWM信号进行一定的调制，调节其占空比，使得内部电路实际参与调光的PWM信号的占空比跟随LED上实际电流的变化相应地得到动态调制，随后再控制LED驱动信号的开关，使得每个数字脉冲周期内LED的亮度都等于预设值，提高了PWM调光精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路领域，具体设计一种PWM调制电路的设计，用于LED背光芯片中来提高PWM调光的精度。
技术介绍
PWM调光作为LED背光芯片的一种重要的调光方式，有着应用简单、效率高的优点，此外，相对于模拟调光，PWM调光还有精度高，线性化好、无色偏等优势。但是传统的PWM调光存在以下问题(I)在多串LED应用时，由于LED的特性差异导致每串LED上电流有所不同，使得在每个调光周期内LED灯串之间的亮度产生偏差。·(2)由于系统环路的建立需要一定的时间(如图I所示其中误差放大器的输出信号COMP表示系统环路建立过程)，那么在开启LED时会不可避免的引入亮度的损失，导致PWM调光精度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统PWM调光存在的上述问题，提出了一种PWM调制电路。本专利技术的技术方案是一种PWM调制电路，具体包括第一传输门、第一电流比较器、第一二选一选择器、RS触发器、二输入或非门、反相器、第一 NMOS管、误差积累电容和具有选择功能的比较器，其中，外部的PWM信号作为所述反相器的输入信号，所述第一传输门的输入端接第一基准电压源，第一传输门的控制端接反相器的输出端及第一 NMOS管的栅极，第一 NMOS管的源极接到地电位，第一 NMOS管的漏极、第一传输门的输出端和电流比较器的第一输入端相连接，电流比较器的第二输入端接外部负载的采样信号；电流比较器的输出端通过误差积累电容藕接于地电位，并且电流比较器的输出端与具有选择功能的比较器的第一输入端相连接，具有选择功能的比较器的第二输入端接第二基准电压源，具有选择功能的比较器的选择端和二选一选择器的控制端相连接用于输入外部的数字控制信号；具有选择功能的比较器的输出端与二输入或非门的第一输入端相连接，二输入或非门的第二输入端接外部的PWM信号、RS触发器的S端和第一二选一选择器第一输入端；RS触发器的R端与二输入或非门的输出端相连接，RS触发器的输出端与第一二选一选择器的第二输入端相连接，第一二选一选择器的输出端作为所述PWM调制电路的输出端。进一步的，所述电流比较器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，其中，第一运算放大器的正向输入端作为所述电流比较器的第一输入端，第一 PMOS管的源极、第二 PMOS管的源极、第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极均与外部的电源电压相连接；第一 PMOS管的栅极与第二 PMOS管的栅极、第一 PMOS管的漏极及第五NMOS管的漏极相连接；第二 PMOS管的漏极与第三NMOS管的漏极相连接作为所述电流比较器的输出端；第三PMOS管的栅极、第四PMOS管的栅极、第四PMOS管的漏极及第二 NMOS管的漏极相连接，第二 NMOS管的栅极与第二运算放大器的输出端相连接，第二 NMOS管的源极与第二运算放大器的负向输入端相连接并通过第二电阻藕接于地电位，第二运算放大器的正向输入端作为所述电流比较器的第二输入端；第三PMOS管的漏极、第四NMOS管的栅极、第四NMOS管的漏极及第三NMOS管的栅极连接在一起；第三NMOS管的源极和第四NMOS管的源极藕接于地电位；第五NMOS管的栅极与第一运算放大器的输出端相连，第五NMOS管的源极与第一运算放大器的负向输入端相连接并通过第一电阻藕接于地电位。进一步的，所述具有选择功能的比较器包括电压比较器、第二输出门、第二二选一选择器、第三电阻和第四电阻，其中，电压比较器的负向输入端与第二输出门的输入端及第三电阻的第一端子相连接并作为所述具有选择功能的比较器的第二输入端；第二二选一选择器的第一输入端与第三电阻的第二端子及第四电阻的第一端子相连接，第四电阻的第二端子藕接于地电位；第二二选一选择器的第二输入端与第二输出门的输出端相连接并作 为所述具有选择功能的比较器的第一输入端；第二输出门的控制端与第二二选一选择器的控制端相连接并作为所述具有选择功能的比较器的使能端，第二二选一选择器的输出端与电压比较器的正向输入端相连接，电压比较器的输出端作为所述具有选择功能的比较器的输出端。本专利技术的有益效果本专利技术的PWM调制电路在传统PWM调光的基础上，根据实际流经LED上电流的大小对外界输入的PWM信号进行一定的调制，调节其占空比，使得内部电路实际参与调光的PWM信号的占空比跟随LED上实际电流的变化相应地得到动态调制，随后再控制LED驱动信号的开关，使得每个数字脉冲周期内LED的亮度都等于预设值，提高PWM调光精度。此外本专利技术的PWM调制电路还可以平衡多路之间的LED灯串亮度，使得多路LED灯串之间不会因为LED的差异，导致亮度产生偏差，且每路LED的亮度都等于预设值，因而提高了 PWM调光精度。附图说明图I为系统环路建立过程示意图。图2为本专利技术的PWM调制电路结构示意图。图3为本专利技术实施例中电流比较器结构示意图。图4为本专利技术实施例中具有选择功能的比较器结构示意图。图5为实施例中RS触发器输入信号示意图。图6为实施例中调制过程和结果示意图。具体实施例方式基于
技术介绍
提到的传统PWM调光存在的两个问题，有如下考虑I、在多路应用中，可以根据每路LED电流的实际值动态地调节PWM信号的占空比来实现任何一个调光周期内每路LED上的亮度相等且均为预设值I_XDT，其中，Iled为调光周期内PWM信号为有效高电平时LED上的平均电流，T为数字脉冲PWM信号的周期，D为其占空比。此外这里假设LED电流关断速度很快，忽略PWM信号关断时刻对亮度带来的影响。2、可以根据LED的实时亮度来精确地动态调节内部电路实际参与调光的PWM信号的占空比，减小甚至完全消除在系统环路建立过程中的光损耗，提高PWM调光的调光精度。因此本专利技术提出一种PWM调制电路，可以根据负载上实时电流动态的调节外界PWM输入信号的占空比，很好的解决了传统PWM调光存在的两个问题。下面结合附图对本专利技术的PWM调制电路做进一步的说明。如图2所示，本专利技术的PWM调制电路包括电流比较器Al，选择功能的比较器A2，RS触发器RS，第一二选一选择器MUXl，第一传输门TGSl，二输入或非门N0R2，反相器INV，第一 NMOS管丽I和误差积累电容Cl,其中,所述传输门TGS的A端用于外界参考电压信号VREFl的输入，Y端和电流比较器Al输入端VIREF及第一 NMOS管的漏极相连，第一 NMOS管的源极接到地电位，外界输入PWM信号PWMD经过反相器INV反向之后和传输门TGSl的控制端及第一 NMOS管MNl的栅极相连；电流比较器Al的另一个输入端用于输入LED的采样信·号Visnsa,电流比较器Al的输出端BCOM和具有选择功能的比较器COMPARE的输入端VBC0M、误差积累电容Cl的正向端相连，误差积累电容Cl的负向端接到地电位；具有选择功能的比较器A2的第二输入端用于输入第二基准电压源VREF2，具有选择功能的比较器A2的输入端EN22和二选一选择器MUX2的控制端C端相连用于外界使能信号的输入，具有选择功能的比较器A2的输出ACU_D頂和二输入或非门N0R2输入端相连，或非门N0R2的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PWM调制电路，具体包括：第一传输门、第一电流比较器、第一二选一选择器、RS触发器、二输入或非门、反相器、第一NMOS管、误差积累电容和具有选择功能的比较器，其中，外部的PWM信号作为所述反相器的输入信号，所述第一传输门的输入端接第一基准电压源，第一传输门的控制端接反相器的输出端及第一NMOS管的栅极，第一NMOS管的源极接到地电位，第一NMOS管的漏极、第一传输门的输出端和电流比较器的第一输入端相连接，电流比较器的第二输入端接外部负载的采样信号；电流比较器的输出端通过误差积累电容藕接于地电位，并且电流比较器的输出端与具有选择功能的比较器的第一输入端相连接，具有选择功能的比较器的第二输入端接第二基准电压源，具有选择功能的比较器的选择端和二选一选择器的控制端相连接用于输入外部的数字控制信号；具有选择功能的比较器的输出端与二输入或非门的第一输入端相连接，二输入或非门的第二输入端接外部的PWM信号、RS触发器的S端和第一二选一选择器第一输入端；RS触发器的R端与二输入或非门的输出端相连接，RS触发器的输出端与第一二选一选择器的第二输入端相连接，第一二选一选择器的输出端作为所述PWM调制电路的输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种PWM调制电路,具体包括第一传输门、第一电流比较器、第一二选一选择器、RS触发器、二输入或非门、反相器、第一 NMOS管、误差积累电容和具有选择功能的比较器，其中， 外部的PWM信号作为所述反相器的输入信号，所述第一传输门的输入端接第一基准电压源，第一传输门的控制端接反相器的输出端及第一 NMOS管的栅极，第一 NMOS管的源极接到地电位，第一 NMOS管的漏极、第一传输门的输出端和电流比较器的第一输入端相连接，电流比较器的第二输入端接外部负载的采样信号；电流比较器的输出端通过误差积累电容藕接于地电位，并且电流比较器的输出端与具有选择功能的比较器的第一输入端相连接，具有选择功能的比较器的第二输入端接第二基准电压源，具有选择功能的比较器的选择端和二选一选择器的控制端相连接用于输入外部的数字控制信号；具有选择功能的比较器的输出端与二输入或非门的第一输入端相连接，二输入或非门的第二输入端接外部的PWM信号、RS触发器的S端和第一二选一选择器第一输入端；RS触发器的R端与二输入或非门的输出端相连接，RS触发器的输出端与第一二选一选择器的第二输入端相连接，第一二选一选择器的输出端作为所述PWM调制电路的输出端。2.根据权利要求I所述的PWM调制电路，其特征在于，所述电流比较器包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管和第五NMOS管，其中，第一运算放大器的正向输入端作为所述电流比较器的第一输入端，第一 PMOS管的源极、第二 PMOS管的源极、第三PMOS管的源极和第四PMOS管的源极均与外部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泽坤，王鑫，张竹贤，吴传奎，石跃，明鑫，张波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：