[發明專利]脈寬調制型發光二極管線性調光電路

無效

• 申請號: 201010141656.7
• 申請日: 2010-04-08
• 公開（公告）號: CN102215616A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 陳俊
• 申請（專利權）人: 無錫博賽半導體技術有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及一種發光二極管線性調光系統系統，特別涉及一種無需濾波元件的脈寬調制型發光二極管線性調光電路。

背景技術

目前的發光二極管照明或背光的調光方式主要有兩種：脈寬調制(PWM)或數字串聯接口控制方式，而反應到發光二極管電流則有連續線形調光和開關斷續式調光模式。在很多應用領域，發光二極管(LED)電流連續線形調光的方式特別受到青睞，因為它沒有或回減少不必要的音頻噪聲以及對供電電源的動態沖擊。手機就是其中一個最主要的應用產品。

但是到目前為止，通過脈寬調制(PWM)輸入對LED進行線形調光都是在驅動芯片內或芯片外經過阻容(R-C)對PWM信號進行濾波并經過放大器產生控制LED電流的線形調光電壓。如圖1所示。這一控制方式的主要問題是其輸出電壓會在輸入信號頻率比較低時有較大的紋波，由于阻容元件的存在，別是當頻率在音頻范圍時會產生音頻噪聲，這在手機的應用中是一個很大的問題。為了解決這個問題，濾波阻容值就必須足夠大，但這樣一來系統的成本、體積和響應時間都會增加，輸出電壓精度也會隨輸入信號頻率而變化，實際應用受到相當大的限制。

因此，如何提供一種成本低、體積小、噪聲小且響應速度快的驅動電路，已成為本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種脈寬調制型發光二極管線性調光電路，通過改變調光原理來去除濾波元件，去除調光噪聲，并達到降低成本、減小體積的目的。

為此，本發明采用以下技術方案：

脈寬調制型發光二極管線性調光電路，包括PWM脈沖調光信號輸入端和模擬電壓信號輸出端，其特征在于還包括：

固定頻率的高頻脈沖信號源，其頻率大于PWM脈沖調光信號頻率；

占空比計算裝置，將PWM脈沖調光信號與高頻脈沖信號源的信號進行比較，得到調光信號的占空比；

脈寬占空比-模擬電壓轉換器，具有參考電壓輸入端，根據占空比計算裝置得到的占空比調節輸出模擬電壓信號的大小。

本發明通過將兩種信號比較的方式根據預置固定的高頻脈沖信號得到PWM脈沖調光信號的占空比，再根據占空比調節輸出電壓信號的大小，達到調光目的，電路中沒有濾波元件，避免了阻容帶來的噪聲和波紋。

作為對上述技術方案的完善和補充，本發明進一步采取如下技術措施或是這些措施的任意組合：

所述的高頻脈沖信號源為高頻發生器，其輸出的信號頻率大于PWM脈沖調光信號的最高頻率10倍，在高頻脈沖信號比PWM脈沖調光信號頻率高很多的情況下，便于準備計算出調光信號占空比。

所述的占空比計算裝置為計數器，通過計算PWM脈沖調光信號高電位和低電位期間的高頻脈沖信號脈沖個數，得到PWM脈沖調光信號的占空比。

所述的占空比計算裝置為計時器，通過高頻脈沖信號計算PWM脈沖調光信號高電位和低電位期所經過的時間，得到PWM脈沖調光信號的占空比。

所述的脈寬占空比-模擬電壓轉換器根據調光信號的占空比調節輸出電壓與參考電壓的比值，即輸出電壓＝參考電壓×占空比。

有益效果：本發明輸出電壓不受輸入頻率的影響，輸出電壓精度在低PWM信號輸入占空比也可以保證在+/-1％VREF以內，無需體積龐大的濾波電容和電阻，響應速度快，抗干擾能力強，完全除掉PWM信號可能引起的噪聲。

附圖說明

圖1為現有的調光電路示意圖；

圖2為本發明的電路原理示意圖。

具體實施方式

如圖2所示的脈寬調制型發光二極管線性調光電路，無濾波電路的PWM線性調光電路結構包括調光核心功能單元(虛線框內所示)及外部元件。調光核心功能單元包括高頻脈沖發生器、脈寬計數器(或計時器)、參考電壓源(VREF)和脈寬占空比(輸入范圍：0％～100％)-模擬電壓轉換器(電壓輸出范圍：0V～VREF)。

高頻脈沖發生器的頻率需要比應用中可能遇到的最高PWM輸入信號頻率高10到20倍以上。下表是一個可能的系統輸入輸出對照表。