[發明專利]LED調光系統及其控制電路和方法

在審

• 申請號: 202210873656.9
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115103476A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 李伊珂
• 申請（專利權）人: 晶藝半導體有限公司
• 主分類號: H05B45/10
• 分類號: H05B45/10;H05B45/325;H05B47/165
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

公開了一種LED調光系統以及用于該系統的控制電路和方法。該控制電路包括反饋電路、調光控制模塊和驅動控制模塊。反饋電路產生代表流過LED負載的電流的反饋信號。調光控制模塊根據外部調光信號產生電流參考信號和調光控制信號，其中，調光控制信號用于控制調光開關。驅動控制模塊根據電流參考信號和反饋信號產生驅動控制信號用于控制功率開關。該調光控制電路自動結合了數字調光和模擬調光，可以將調光深度做到極低的值。

技術領域

本發明涉及一種電子電路，更具體地說，本發明涉及一種LED調光系統及其控制電路和方法。

背景技術

發光二極管(light-emitting diode，LED)是一種能將電能轉化為可見光的固態半導體器件。LED具有發光強度高、容易控制、低壓直流驅動、使用壽命長等優點，因此在照明、顯示屏背光等等很多場合獲得了廣泛的應用。

目前，LED系統的主要調光方式分為可控硅整流器(TRIAC)調光和脈沖寬度調制(PWM)調光。PWM調光是通過使用一定占空比的PWM信號去開路和閉合流過LED串的電流，進而實現對LED串發光亮度的調節。相比于TRIAC調光，PWM調光的一個重要優勢在于可避免目視可見的光源閃爍。調光的頻率越高，人眼越難感受到頻閃。當調光頻率大于3k時，人眼基本上感受不到頻閃。因此PWM調光更加受到業界青睞。

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的很小。例如，在一個PWM調光周期內，如果調光頻率為3k，則每個周期的時間長度約為333us。在這種情況下，若要實現百分之一占空比的調光，則每個周期LED串只導通(點亮)3.3us。如果要實現千分之一占空比的調光，則每個周期LED串只能導通(點亮)0.3us。顯然，隨著調光深度的增加，在開啟電流不變的情況下，開通時長會越來越短。然而在調光系統中，控制環路的建立需要一定的時間，電感電流也需要時間來建立，因此在無頻閃的系統中很難把開啟的時間做到非常短，深度調光有一定的難度。

發明內容

本公開的目的在于解決現有技術中的上述問題，提出一種可在無頻閃的系統中實現深度調光的調光控制電路、系統和方法。

本公開一方面提出一種用于LED調光系統的控制電路，其中，LED調光系統包括功率開關和調光開關。控制電路包括反饋電路、調光控制模塊以及驅動控制模塊。反饋電路采樣流過LED負載的電流，并產生代表流過LED負載的電流的反饋信號。調光控制模塊接收外部調光信號，并根據外部調光信號產生電流參考信號和調光控制信號，其中，調光控制信號用于控制調光開關的導通和關斷切換。驅動控制模塊接收電流參考信號和反饋信號，并根據電流參考信號和反饋信號產生驅動控制信號，其中，驅動控制信號用于控制功率開關的導通和關斷切換。

本公開進一步提出一種LED調光電路系統，包括電源轉換電路、LED負載、調光開關以及如上所述的控制電路。電源轉換電路包括至少一個功率開關。調光開關與LED負載串聯連接在電源轉換電路輸出端和參考地之間。

本公開進一步提出一種用于LED調光系統的調光方法，其中，LED調光系統包括功率開關和調光開關。調光方法包括：產生最小導通時間信號，其中，最小導通時間信號具有預設的有效脈沖寬度；根據外部調光信號和最小導通時間信號產生調光控制信號，其中，調光控制信號用于控制調光開關的導通和關斷切換；根據外部調光信號產生電流參考信號；以及根據反饋信號和電流參考信號產生驅動控制信號，其中，驅動控制信號用于控制功率開關的導通和關斷切換，并對比較信號和時鐘信號做邏輯運算，產生開關控制信號，所述開關控制信號用于控制主開關管的導通和關斷切換。

附圖說明

圖1所示為根據本公開一個實施例的LED調光電路系統100的電路原理圖；

圖2所示為根據本公開一個實施例的調光控制模塊402的電路原理圖；

圖3所示為根據本公開一個實施例的LED調光電路系統300的電路原理圖；