LED驱动电路系统、控制电路及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种LED驱动电路系统及其控制电路和控制方法。LED驱动电路系统包含具有至少一个功率开关的LED电源转换器和根据一个调光信号进行调光的LED调光电路，以及LED驱动控制电路。其中LED驱动控制电路具有反馈电路，使能信号发生器和反馈控制环。其中使能信号发生器产生使能信号，当系统输出电压位于正常范围时，使能信号与调光信号同步，当所述系统输出电压过低时，使能信号的占空比大于PWM调光信号。本发明专利技术所公开的LED驱动电路系统可有效避免现有技术中LED驱动电路系统在调光信号占空比过低时发生的掉压和工作异常问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种LED驱动电路系统及其控制电路和控制方法。LED驱动电路系统包含具有至少一个功率开关的LED电源转换器和根据一个调光信号进行调光的LED调光电路，以及LED驱动控制电路。其中LED驱动控制电路具有反馈电路，使能信号发生器和反馈控制环。其中使能信号发生器产生使能信号，当系统输出电压位于正常范围时，使能信号与调光信号同步，当所述系统输出电压过低时，使能信号的占空比大于PWM调光信号。本专利技术所公开的LED驱动电路系统可有效避免现有技术中LED驱动电路系统在调光信号占空比过低时发生的掉压和工作异常问题。【专利说明】LED驱动电路系统、控制电路及控制方法
本专利技术涉及电路领域，更具体地但不限于涉及LED驱动电路系统。
技术介绍
随着电子设备的发展，LED(发光二极管)以其发光强度高，直流驱动，使用寿命长以及环保等优点，在各个领域获得了非常广泛的应用。目前，LED系统的主要调光方式分为可控硅整流器(TRIAC)调光和脉宽调制(PWM)调光。相比可控硅整流器调光，PWM调光的一个重要优势在于可以避免目视可见的光源闪烁，因此更加受到业界青睐。对PWM调光LED驱动系统来说，为减小功耗，通常会使用PWM调光信号同时控制LED和驱动系统，在LED关闭器件也将LED驱动系统关闭。图1示出了现有技术中一个采用PWM调光的LED驱动电路系统10的电路示意图。如图1所示，LED驱动电路系统10包含一个Boost (升压)电源转换器101，LED负载102，反馈电路103，反馈控制环104以及调光开关S1、S2、S3。其中反馈控制环104为一个双环反馈控制器，利用来自反馈电路103的反馈信号VFB，参考信号VREF和来自Boost电源转换器101的感测电感电流ISENSE，由驱动信号发生器105产生驱动控制信号CTRL，控制Boost电源转换器中的功率开关。当PWM调光信号由高变低时，调光开关S1、S2、S3，位于控制电路103中的开关S4均关断，同时驱动信号发生器105不使能，以提高系统效率降低功耗。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得很小。此时在一个PWM调光周期内，Boost电源转换器的电感电流可能来不及从零升高到达期望值，致使电源转换器无法提供足够的能量给LED负载。如果这一情况持续发生，将使电源转换器输出电压下降，令LED负载工作异常。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提供了一种LED驱动电路系统，控制电路和控制方法。在本专利技术的一个方面，提出了一种LED驱动电路系统，包括LED电源转换器，包含至少一个功率开关，产生一个输出电压用于驱动LED负载；LED调光电路，包含调光开关，所述调光开关由一个PWM调光信号控制开通和关断；LED驱动控制电路，所述LED驱动控制电路包含:反馈电路，耦接所述LED负载，根据所述输出电压产生一个反馈信号；使能信号发生器，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第一参考信号和所述PWM调光信号，产生一个使能信号；反馈控制环，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第二参考信号和所述使能信号，产生一个驱动控制信号，控制所述功率开关的开通和关断；其中，当所述输出电压位于正常范围时，所述使能信号与所述PWM调光信号同步，当所述输出电压过低时，所述使能信号的占空比大于所述PWM调光信号。在一个实施例中，所述使能信号发生器进一步包含:采样保持电路，耦接接收所述反馈信号和所述PWM调光信号，用于在所述PWM调光信号开通所述调光开关期间采样所述反馈信号的值并在所述PWM调光信号关断所述调光开关期间保持该值；跨导放大器，具有一个同相输入端，一个反相输入端和一个输出端，其中所述同相输入端耦接到所述采样保持电路接收采样保持后的所述反馈信号，所述反相输入端耦接接收所述第一参考信号，所述输出端输出跨导放大电流；偏置电流源，输出一个偏置电流，与所述跨导放大电流相叠力口，产生一个充电电流；以及计时逻辑电路，接收所述PWM调光信号和所述充电电流，在所述计时逻辑电路内部产生一个计时时间，并根据所述计时时间和所述PWM调光信号来产生使能信号。在一个实施例中，所述第一参考信号为所述第二参考信号与一个偏置电压之差。在另一实施例中，所述计时逻辑电路包含:计时电路，所述计时电路的一个输入端接收所述充电电流流入，所述计时电路由一个开关，一个充电电容，一个P型MOS管和一个电阻组成，其中所述计时电路的开关与所述充电电容并联耦接于所述计时电路的输入端和系统地之间，所述计时电路的输入端进一步耦接于所述PMOS管的栅极，所述PMOS管的源极耦接到系统电源电压，漏极耦接到所述电阻的一端，所述电阻的另一端连接所述系统地，所述PMOS管的漏极同时作为所述计时电路的输出端；第一反相器，输入端耦接接收所述PWM调光信号；触发器，所述触发器为一个两与非门组成的基本RS触发器，具有S端，R端，Q端和端，其中，所述S端耦接到所述计时电路的输出端，所述R端耦接到所述第一反相器的输出端；第二反相器，所述第二反相器的输入端耦接到所述触发器的Q端；或门，所述或门的第一输入端耦接到所述第二反相器的输出端，所述第二端接收所述PWM调光信号，所述或门的输出端输出所述使能信号；以及第三反相器，所述第三反相器的输入端耦接到所述触发器的(3:端，所述第三反相器的输出端耦接到所述计时电路的开关的控制端控制所述计时电路的开关的开通和关断。在又一实施例中，所述反馈控制环包含:反馈误差放大器，所述反馈误差放大器包含一个同相输入端，一个反相输入端和一个输出端，其中所述同相输入端稱接接收所述第二参考信号，所述反相输入端接收所述反馈信号，所述输出端输出一个误差放大信号；电流感测电路，感测来自于所述LED电源转换器的电感电流，产生一个电流感测信号；三角波发生器，产生一个三角波信号，所述三角波信号与所述电流感测信号叠加产生一个斜坡补偿信号；驱动信号发生器，所述驱动信号发生器包含一个同相输入端，一个反相输入端，一个使能端和一个输出端，所述同相输入端接收所述斜坡补偿信号，所述反相输入端接收所述误差放大信号，所述使能端接收所述使能信号，所述输出端根据所述误差放大信号，所述斜坡补偿信号以及所述使能信号，产生驱动控制信号；以及使能开关，所述使能开关耦接于所述反馈误差放大器输出端和所述驱动信号发生器反相输入端之间，根据所述使能信号控制开通和关断。在本专利技术的另一方面，提出了一种LED驱动控制器，包括:反馈电路，耦接一个LED负载，根据LED驱动电路系统的输出电压产生一个反馈信号；使能信号发生器，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第一参考信号和一个PWM调光信号，产生一个使能信号；反馈控制环，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第二参考信号和所述使能信号，产生一个驱动控制信号，控制所述LED驱动电路系统中的功率开关开通和关断；其中，当所述输出电压位于正常范围时，所述使能信号与所述PWM调光信号同步，当所述输出电压过低时，所述使能信号的占空比大于所述PWM调光信号。在本专利技术的又一方面，提出了一种控制LED驱动电路的方法，包括根据所述LED驱动电路系统的输出电压，产生一个反馈信号；根据一个PWM调光信号，所述反馈信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电路系统，包含：LED电源转换器，包含至少一个功率开关，产生一个输出电压用于驱动LED负载；LED调光电路，包含调光开关，所述调光开关由一个PWM调光信号控制开通和关断；以及LED驱动控制电路，所述LED驱动控制电路包含：反馈电路，耦接所述LED负载，根据所述输出电压产生一个反馈信号；使能信号发生器，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第一参考信号和所述PWM调光信号，产生一个使能信号；以及反馈控制环，耦接所述反馈电路，根据所述反馈信号，一个第二参考信号和所述使能信号，产生一个驱动控制信号，控制所述功率开关的开通和关断；其中，当所述输出电压位于正常范围内时，所述使能信号与所述PWM调光信号同步，当所述输出电压低于所述正常范围的下限时，所述使能信号的占空比大于所述PWM调光信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志江，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：