[發(fā)明專利]一種數(shù)模混合調(diào)光的LED驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410030379.0
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103813587A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 李演明;柴紅;邱彥章;仝倩;楊曉冰;吳凱凱
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本發(fā)明屬于電子電路技術領域，涉及模擬集成電路，特別是一種數(shù)模混合調(diào)光的LED驅(qū)動電路。

背景技術

隨著半導體技術的快速發(fā)展和應用領域的不斷擴展，具有綠色環(huán)保、節(jié)能、效率高、壽命長等優(yōu)點的LED照明技術現(xiàn)已廣泛地應用在了汽車照明、建筑照明等各個領域。但要發(fā)揮這些優(yōu)勢則需要LED驅(qū)動芯片的配合，因此，LED驅(qū)動集成電路的進一步發(fā)展成為社會的迫切需求。在常見的幾種LED驅(qū)動電路中，DC-DC轉換器因其工作效率高、操作簡單，現(xiàn)已得到了普遍的應用。DC-DC轉換器是將某一直流輸入電壓轉換為另一直流輸出電壓的電路結構，其原理是通過控制功率開關管的開通和關斷時間來調(diào)節(jié)環(huán)路的占空比，從而維持輸出的恒定。DC-DC轉換電路主要有Buck（降壓）、Boost（升壓）、Cuk（升降壓）和升-降壓（Buck-Boost）四種拓撲結構，一般由功率開關管、儲能元件電感、續(xù)流二極管、電容、比較器和誤差放大器組成。通過由誤差放大器和比較器構成的反饋環(huán)路來控制功率開關管的開啟和關斷時間，從而維持輸出的恒定。整個電路利用電感上的儲能為負載提供連續(xù)的電流。

典型的電壓控制模式DC-DC轉換器的系統(tǒng)結構如圖1所示。該電路中包含一個電壓負反饋環(huán)路，采用脈沖寬度調(diào)制方法（PWM）實現(xiàn)控制。具體工作原理為：輸出電壓V_OUT經(jīng)采樣電阻R_SNS分壓后與參考電壓V_REF相比較，其差值經(jīng)誤差放大器放大后得到V_COMP，作為PWM比較器的同相輸入端，通過與PWM比較器反相輸入端的鋸齒波信號V_RAMP進行比較，用比較后所得信號來控制功率開關管Q₁的開啟與關斷。當輸出電壓V_OUT下降時，由采樣電阻R_SNS分壓所得反饋電壓信號會下降，則通過誤差放大器放大后的電壓V_COMP會增加，使得功率開關管Q₁的導通時間增加，輸出電壓上升。電壓控制模式通過這種負反饋的方式來維持輸出的恒定。但是，該電壓控制模式DC-DC轉換器需要外部補償網(wǎng)絡，使得輸入響應速度慢，控制環(huán)路易受到電流的干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述電壓控制模式DC-DC轉換器的輸入響應速度慢，以及控制環(huán)路易受到電流的干擾的問題,提出一種數(shù)模混合調(diào)光的LED驅(qū)動電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)恒定關斷時間控制模式，并具有數(shù)模混合調(diào)光功能。在功率開關管Q₁導通條件下，當?shù)谝浑娮鑂₁兩端電壓達到設定的比較器的閾值電壓時，即檢測到所設定的峰值電流，Q₁關斷。此外，系統(tǒng)的關斷時間是恒定的。整個電路結構簡單，控制方便；遲滯控制響應速度快；環(huán)路補償簡潔；系統(tǒng)穩(wěn)定性好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以解決：

一種數(shù)模混合調(diào)光的LED驅(qū)動電路，包括如下單元：

調(diào)光控制單元，包括模擬調(diào)光電路和數(shù)字調(diào)光電路，其中，所述模擬調(diào)光電路用于接收驅(qū)動電壓V_ADJ1，并通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電壓V_ADJ1的電壓值而輸出峰值電流檢測閾值電壓V_CST1，并將輸入到峰值電流檢測采樣單元；所述數(shù)字調(diào)光電路用于接收使能信號V_EN，并在使能信號V_EN的控制下，向峰值電流檢測采樣單元和恒定關斷時間控制單元輸出使能信號V_EN1，同時向恒定關斷時間控制單元輸出使能信號V_EN2；

峰值電流檢測采樣單元，用于接收調(diào)光控制單元中的接收模擬調(diào)光電路發(fā)送的峰值電流檢測閾值電壓V_CST1以及數(shù)字調(diào)光電路發(fā)送的輸出使能信號V_EN1；并在使能信號V_EN1的控制下，將輸入電壓V_IN和由輸入電壓V_IN經(jīng)壓降V_SNS得到的電壓V₁與峰值檢測閾值電壓V_CST1進行比較，以實現(xiàn)峰值電流的檢測，并將輸出信號V₃輸入恒定關斷時間控制單元；