[發(fā)明專利]帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911032405.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110769563B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永紅
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳歐創(chuàng)芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H05B45/345
• 分類號: H05B45/345
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44271
• 代理人: 滿群

本發(fā)明涉及一種帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)及其控制方法。所述控制方法包括：在PWM調(diào)光信號為高電平的第一時(shí)間段，恒流系統(tǒng)工作在開環(huán)狀態(tài)，即電流檢測信號與固定的參考電壓相比較生成系統(tǒng)的占空比控制信號控制功率管的開關(guān)；在PWM調(diào)光信號為高電平的第二時(shí)間段，恒流系統(tǒng)工作在閉環(huán)狀態(tài)，即電流檢測信號與運(yùn)算放大器輸出相關(guān)的信號相比較生成系統(tǒng)的占空比控制信號控制功率管的開關(guān)；在PWM信號為低電平時(shí)功率管處于關(guān)斷狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及恒流控制領(lǐng)域，特別涉及一種帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

遲滯控制模式具有快的響應(yīng)速度和電路結(jié)構(gòu)簡單易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于LED恒流控制電路。然而在不同輸入電壓下或負(fù)載變化時(shí)，由于比較器的傳輸延時(shí)會導(dǎo)致恒流精度下降。

帶有運(yùn)算放大器的閉環(huán)控制系統(tǒng)用作恒流驅(qū)動時(shí)由于環(huán)路的高增益使得此類系統(tǒng)具有高的恒流精度，優(yōu)異的線電壓和負(fù)載調(diào)整率。閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)通常比開環(huán)控制結(jié)構(gòu)具有更好的恒流特性。然而受制于環(huán)路帶寬的影響，閉環(huán)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢，建立時(shí)間更長。

請參閱圖1、圖2所示，圖1是傳統(tǒng)遲滯控制模式的PWM調(diào)光波形，圖2是傳統(tǒng)閉環(huán)控制模式的PWM調(diào)光波形。

從波形圖可以看到，遲滯模式具有快速的響應(yīng)速度，而閉環(huán)控制模式的LED電流從零到穩(wěn)態(tài)值的建立時(shí)間較長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改善遲滯模式恒流精度問題并同時(shí)保持遲滯模式快速響應(yīng)的帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種針對PWM調(diào)光需求同時(shí)具有快的響應(yīng)速度和高恒流精度帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是所述帶有PWM調(diào)光的恒流控制系統(tǒng)，其特殊之處在于，包括運(yùn)放U₁、單穩(wěn)觸發(fā)電路U₂、反相器U₃、與門U₄、誤差放大器U₅，史密斯特比較器U₆；所述運(yùn)放U₁的同相輸入端接入電阻R₁與發(fā)光二極管D正極的公共端，所述運(yùn)放U₁的反相輸入端接入電阻R₂與MOS管源極的公共端，所述運(yùn)放U₁的輸出端接入MOS管的柵極，MOS管的漏極接入史密斯特比較器U₆的反相輸入端和電阻R₃并接地，電阻R₁與電阻R₂共同連接輸入電壓端并連接二極管D₁的負(fù)極，史密斯特比較器U₆的同相輸入端分別經(jīng)開關(guān)S₃接基準(zhǔn)電壓VREF，并經(jīng)開關(guān)S₂接入誤差放大器U₅的輸出端，誤差放大器U₅的反向輸入端串聯(lián)電阻R₄、史密斯特比較器U₆的反相輸入端與電阻R₃公共端的開關(guān)S₄，所述運(yùn)放U₁將電阻R₁兩端的電壓差采樣并放大經(jīng)由電阻R₃輸出，誤差放大器U₅將電阻R₃上的電流檢測信號與基準(zhǔn)電壓VREF進(jìn)行比較并生成誤差放大信號，單穩(wěn)觸發(fā)電路U₂輸出信號用來控制史密斯特比較器U₆的正輸入端的信號選擇，在t₁時(shí)間段單穩(wěn)觸發(fā)電路U₂輸出為高電平此時(shí)史密斯特比較器U₆的正端接VREF，系統(tǒng)工作于開環(huán)狀態(tài)，即電流檢測信號與固定的參考電壓相比較生成系統(tǒng)的占空比控制信號控制功率管的開關(guān)；在t₂時(shí)間段單穩(wěn)觸發(fā)電路U₂輸出為低電平此時(shí)U₆的正端接誤差放大器U₅的輸出端，比較器U₆的正向輸入端直接輸入?yún)⒖茧妷篤REF、或者通過開關(guān)S₂連接到誤差放大器U₅，即史密斯特比較器U₆將電流檢測信號與誤差放大器U₅輸出的相關(guān)信號相比較生成系統(tǒng)的占空比控制信號控制功率管的開關(guān)，系統(tǒng)工作于閉環(huán)狀態(tài)；在PWM信號為低電平時(shí)即t₃時(shí)刻，PWM信號使得開關(guān)S₁斷開，系統(tǒng)無開關(guān)動作。