[發明專利]LED驅動電路系統、控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 201310729551.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103702486A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 楊志江
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及電路領域，更具體地但不限于涉及LED驅動電路系統。

背景技術

隨著電子設備的發展，LED(發光二極管)以其發光強度高，直流驅動，使用壽命長以及環保等優點，在各個領域獲得了非常廣泛的應用。

目前，LED系統的主要調光方式分為可控硅整流器(TRIAC)調光和脈寬調制(PWM)調光。相比可控硅整流器調光，PWM調光的一個重要優勢在于可以避免目視可見的光源閃爍，因此更加受到業界青睞。

對PWM調光LED驅動系統來說，為減小功耗，通常會使用PWM調光信號同時控制LED和驅動系統，在LED關閉器件也將LED驅動系統關閉。圖1示出了現有技術中一個采用PWM調光的LED驅動電路系統10的電路示意圖。如圖1所示，LED驅動電路系統10包含一個Boost(升壓)電源轉換器101，LED負載102，反饋電路103，反饋控制環104以及調光開關S1、S2、S3。其中反饋控制環104為一個雙環反饋控制器，利用來自反饋電路103的反饋信號VFB，參考信號VREF和來自Boost電源轉換器101的感測電感電流ISENSE，由驅動信號發生器105產生驅動控制信號CTRL，控制Boost電源轉換器中的功率開關。當PWM調光信號由高變低時，調光開關S1、S2、S3，位于控制電路103中的開關S4均關斷，同時驅動信號發生器105不使能，以提高系統效率降低功耗。

然而，在高LED調光比的應用場合下，PWM調光信號的占空比會變得很小。此時在一個PWM調光周期內，Boost電源轉換器的電感電流可能來不及從零升高到達期望值，致使電源轉換器無法提供足夠的能量給LED負載。如果這一情況持續發生，將使電源轉換器輸出電壓下降，令LED負載工作異常。

發明內容

針對現有技術中的一個或多個問題，本發明提供了一種LED驅動電路系統，控制電路和控制方法。

在本發明的一個方面，提出了一種LED驅動電路系統，包括LED電源轉換器，包含至少一個功率開關，產生一個輸出電壓用于驅動LED負載；LED調光電路，包含調光開關，所述調光開關由一個PWM調光信號控制開通和關斷；LED驅動控制電路，所述LED驅動控制電路包含：反饋電路，耦接所述LED負載，根據所述輸出電壓產生一個反饋信號；使能信號發生器，耦接所述反饋電路，根據所述反饋信號，一個第一參考信號和所述PWM調光信號，產生一個使能信號；反饋控制環，耦接所述反饋電路，根據所述反饋信號，一個第二參考信號和所述使能信號，產生一個驅動控制信號，控制所述功率開關的開通和關斷；其中，當所述輸出電壓位于正常范圍時，所述使能信號與所述PWM調光信號同步，當所述輸出電壓過低時，所述使能信號的占空比大于所述PWM調光信號。

在一個實施例中，所述使能信號發生器進一步包含：采樣保持電路，耦接接收所述反饋信號和所述PWM調光信號，用于在所述PWM調光信號開通所述調光開關期間采樣所述反饋信號的值并在所述PWM調光信號關斷所述調光開關期間保持該值；跨導放大器，具有一個同相輸入端，一個反相輸入端和一個輸出端，其中所述同相輸入端耦接到所述采樣保持電路接收采樣保持后的所述反饋信號，所述反相輸入端耦接接收所述第一參考信號，所述輸出端輸出跨導放大電流；偏置電流源，輸出一個偏置電流，與所述跨導放大電流相疊加，產生一個充電電流；以及計時邏輯電路，接收所述PWM調光信號和所述充電電流，在所述計時邏輯電路內部產生一個計時時間，并根據所述計時時間和所述PWM調光信號來產生使能信號。

在一個實施例中，所述第一參考信號為所述第二參考信號與一個偏置電壓之差。