[發(fā)明專利]PWM調(diào)光電路和調(diào)光方法及LED驅(qū)動(dòng)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710340343.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107172739A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡長(zhǎng)偉;任遠(yuǎn)程;黃必亮;周遜偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杰華特微電子（張家港）有限公司
• 主分類號(hào): H05B33/08
• 分類號(hào): H05B33/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PWM調(diào)光電路和調(diào)光方法及LED驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

在LED應(yīng)用中，一些場(chǎng)合需要對(duì)LED燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，即通過(guò)調(diào)節(jié)LED負(fù)載的輸出平均電流來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。PWM調(diào)光是調(diào)光方法的一種，現(xiàn)有技術(shù)的PWM調(diào)光一般通過(guò)調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比來(lái)改變LED燈的亮度，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光。一種帶PWM調(diào)光電路的LED驅(qū)動(dòng)電路如圖1所示，以反激式拓?fù)錇槔現(xiàn)B為電壓反饋回路引腳，接收表征輸出電壓的信號(hào)，當(dāng)輸出副邊電感電流續(xù)流到零時(shí)候，F(xiàn)B信號(hào)會(huì)輸出控制信號(hào)讓原邊開(kāi)關(guān)管M重新導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)的開(kāi)關(guān)周期。GATE引腳用來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通關(guān)斷；SNP引腳用來(lái)采樣原邊電感電流大小；DPWM引腳接外部輸入的PWM調(diào)光信號(hào)；COMP引腳作為系統(tǒng)補(bǔ)償控制引腳。

圖1中具體的PWM調(diào)光電路原理如圖2所示，通過(guò)控制PWM占空比改變參考信號(hào)V_REF的大小，采樣得到的電壓V_SNP經(jīng)過(guò)平均處理后，與所述參考信號(hào)V_REF經(jīng)過(guò)誤差運(yùn)算放大器OTA，輸出補(bǔ)償信號(hào)V_COMP。V_COMP與斜坡諧波發(fā)生器產(chǎn)生的斜坡信號(hào)進(jìn)行比較，當(dāng)斜坡信號(hào)大于V_COMP信號(hào)時(shí)，比較器輸出一個(gè)高電平，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管M。因此在斜坡信號(hào)的斜率不變的情況下，V_COMP的大小決定了開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)間Ton的長(zhǎng)短，V_COMP越小，Ton越短，如圖3所示。受系統(tǒng)控制限制，Ton有一個(gè)最小值Ton(min)。當(dāng)V_COMP決定的Ton值比最小導(dǎo)通時(shí)間Ton(min)還要小的時(shí)候，開(kāi)通時(shí)間保持Ton(min)不變，LED負(fù)載的最小輸出電流也受Ton(min)限制，不再隨著PWM調(diào)光信號(hào)的占空比減小而減小，因此限制了LED的調(diào)光深度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種PWM調(diào)光電路和調(diào)光方法及LED驅(qū)動(dòng)電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的調(diào)光深度受限的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)調(diào)節(jié)最大開(kāi)關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步深度調(diào)光。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種PWM調(diào)光電路，包括：

補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路，其第一輸入端接收PWM調(diào)光信號(hào)，其第二輸入端接收表征平均電感電流的電流采樣信號(hào)，所述補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端輸出表征主功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的補(bǔ)償信號(hào)；根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)的大小，控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短；

開(kāi)關(guān)頻率調(diào)節(jié)電路，接收所述補(bǔ)償信號(hào)，根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)調(diào)節(jié)主功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率。

可選的，所述的補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路包括誤差放大器，所述誤差放大器的第一輸入端接收表征所述PWM調(diào)光信號(hào)的參考信號(hào)，其第二輸入端接收表征電感電流的電流采樣信號(hào)平均值，所述誤差放大器的輸出端連接補(bǔ)償電容，所述補(bǔ)償電容上的電壓作為所述補(bǔ)償信號(hào)。

可選的，所述的補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生電路包括第一電流源和第二電流源；通過(guò)所述PWM調(diào)光信號(hào)控制所述第一電流源對(duì)補(bǔ)償電容充電，根據(jù)所述電流采樣信號(hào)產(chǎn)生所述第二電流源對(duì)所述補(bǔ)償電容放電；或者，通過(guò)所述PWM調(diào)光信號(hào)控制所述第一電流源對(duì)補(bǔ)償電容放電，根據(jù)所述電流采樣信號(hào)產(chǎn)生所述第二電流源對(duì)所述補(bǔ)償電容充電；所述補(bǔ)償電容上的電壓作為所述補(bǔ)償信號(hào)。

可選的，在調(diào)光過(guò)程中，所述PWM調(diào)光信號(hào)的占空比持續(xù)減小，使得主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間減小至最小導(dǎo)通時(shí)間，所述補(bǔ)償信號(hào)隨PWM調(diào)光信號(hào)的占空比進(jìn)一步減小而減小，此時(shí)根據(jù)所述補(bǔ)償信號(hào)的減小來(lái)降低開(kāi)關(guān)頻率，從而進(jìn)一步降低流經(jīng)負(fù)載的平均輸出電流。

可選的，在主功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到最大開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，所述補(bǔ)償信號(hào)降低至第一閾值，在所述補(bǔ)償信號(hào)低于所述第一閾值時(shí)，所述最大開(kāi)關(guān)頻率隨補(bǔ)償信號(hào)的減小而降低。

可選的，在所述補(bǔ)償信號(hào)持續(xù)降低至第二閾值時(shí)，所述最大開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到最小值，此時(shí)所述補(bǔ)償信號(hào)繼續(xù)減小則最大開(kāi)關(guān)頻率不再降低，所述第二閾值小于所述第一閾值。

可選的，所述的PWM調(diào)光電路還包括用于判斷主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間是否減小至最小導(dǎo)通時(shí)間的使能模塊，在所述使能模塊判斷主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間是否減小至最小導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，則發(fā)出表征使能的信號(hào)至所述開(kāi)關(guān)頻率調(diào)節(jié)電路，并使得開(kāi)關(guān)頻率調(diào)節(jié)電路使能。

可選的，所述判斷主功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間是否減小至最小導(dǎo)通時(shí)間是通過(guò)判斷所述補(bǔ)償信號(hào)是否達(dá)到所述第一閾值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

可選的，所述的補(bǔ)償信號(hào)與斜坡信號(hào)進(jìn)行比較，用于控制主功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻。

本發(fā)明還提供一種PWM調(diào)光方法，包括以下步驟：