[發明專利]用于控制功率晶體管的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910830592.2
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110446308A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張波
• 申請（專利權）人: 杭州必易微電子有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司 31242
• 代理人: 王松

本發明揭示了一種用于控制功率晶體管的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法，所述控制電路接收一調節信號，所述控制電路用以在調節信號的表征值大于第一閾值時，基于調節信號調節流過功率晶體管的電流幅值；所述控制電路用以在調節信號的表征值小于第二閾值時，基于調節信號調節功率晶體管流過電流的時間；其中第二閾值小于等于第一閾值。本發明提出的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法，可提高控制精度及效率。本發明在調節信號(如PWM信號)的表征值(如占空比)為較低值時，提升了控制精度；同時，本發明驅動電路的損耗較小，效率較高。在本發明應用于LED驅動方案中，提高了LED驅動電路的調光精度。

技術領域

本發明屬于控制電路技術領域，尤其涉及一種用于控制功率晶體管的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法。

背景技術

線性LED驅動電路由于其簡單方便的設計而逐漸被市場接受，但現有技術存在問題。圖1為現有線性LED驅動電路的電路示意圖，圖2為現有線性LED驅動電路中占空比與Io的關系示意圖；請參閱圖1、圖2，現有技術通過PWM控制基準產生單元生成Vref，通過運算放大器獲取采樣電壓和Vref，并輸出控制信號以控制流過晶體管Q的電流，從而實現LED驅動電路的調光。將流過晶體管Q的電流調到較小值D2，在電流較小值D2到零的過程中，此時基準Vref也較小，但由于運算放大器的輸入端存在偏置，使得控制精度受到影響。如圖2所示，當PWM的占空比D1為較大值時，D1降到D2的過程中，基準電壓Vref呈線性變化，因此流過晶體管Q的電流呈線性變化。當占空比D2進一步減小時，由于運算放大器的輸入端存在偏置，使得LED電路的控制精度受到影響。

圖3為現有線性LED驅動電路的部分信號波形示意圖；由圖3可知，流過晶體管Q的損耗為(Vin-VF)*Io，晶體管Q的損耗較大，其LED驅動電路的效率相對較低。

由此可見，現有技術的線性LED驅動電路，在PWM的占空比為較低值時，其無法進行精準調控，影響了LED驅動電路的調光精度。此外，現有技術的線性LED驅動電路，其效率相對較低。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種驅動電路，以便克服現有驅動電路存在的上述缺陷。

發明內容

本發明提供一種用于控制功率晶體管的控制電路、驅動電路、LED燈系統及控制方法，可提高控制精度及控制效率。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，采用如下技術方案：

一種用于控制功率晶體管的控制電路，功率晶體管和負載串聯，串聯的功率晶體管和負載的第一端耦接輸入電壓，串聯的功率晶體管和負載的第二端耦接地，控制電路通過控制功率晶體管的導通狀態為負載提供驅動電流，所述控制電路接收一調節信號，所述控制電路用以在調節信號的表征值大于第一閾值時，基于調節信號調節流過功率晶體管的電流幅值；所述控制電路用以在調節信號的表征值小于第二閾值時，基于調節信號調節功率晶體管流過電流的時間；其中第二閾值小于等于第一閾值。

作為本發明的一種實施方式，在調節信號的占空比大于第一閾值時，所述控制電路用以調節流過功率晶體管的電流幅值，且保證功率晶體管的導通時間不變或變化幅度低于設定閾值區間；

在調節信號的占空比小于第二閾值時，所述控制電路用以調節功率晶體管流過電流的時間，且保證流過功率晶體管的電流幅度不變或變化幅度低于設定閾值區間。

作為本發明的一種實施方式，調節信號為脈寬調制(PWM)信號，在調節信號的占空比大于第一閾值時，所述控制電路用以調節流過功率晶體管的電流幅值，使得流過功率晶體管的電流幅值隨著占空比的增大而增大；

在調節信號的占空比小于第二閾值時，所述控制電路用以調節功率晶體管流過電流的時間，使得功率晶體管流過電流的時間隨著占空比的增大而增大。