CN101652004A - 白光led电路及控制白光led平均电流的方法 - Google Patents

白光led电路及控制白光led平均电流的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种白光LED电路以及精确控制流过白光LED平均电流的方法。该电路和/或方法采样主开关管电流，并通过后续的补偿电路、调制电路和驱动电路，采用中点电流采样方法或全波电流采样方法，以PWM方法或恒定导通时间调制方法进行调节控制流过主开关管的平均电流，从而高精度地控制流过白光LED的平均电流，具有低损耗、高精确度等优点。

Description

白光LED电路及控制白光LED平均电流的方法
技术领域
本发明涉及电子电路，更具体地说，本发明涉及电子电路中的白光LED电路及精确控制流过白光LED平均电流的方法。
背景技术
白光LED由于其无污染、长寿命、耐振动及抗冲击等诸多优点，在照明领域备受关注，并且已经得到了一定的应用。
如图1所示电路即为白光LED在buck电路的典型应用。当开关S1被开通、开关S2被关断时，输入VIN、电感L、白光LED、开关S1构成电流回路，电感L和白光LED的电流增大；当开关S1被关断、开关S2被开通时，电感L、白光LED、开关S2构成电流回路，电感L和白光LED的电流减小。应用中，开关S2通常为续流二极管。开关S1被置于如图所示的下管位置，即对地开启，可以使其驱动电路因不需浮地驱动而变得简单。
白光LED的发光亮度通常由流过其上的平均电流决定。因此精确控制流过白光LED的平均电流尤为重要。传统buck型白光LED电路通常有两种电流控制方式。第一种为在电路下管导通时，采样流过其上的电流，这可以利用开关自身的导通电阻来实现电流采样，然后通过电流峰值模式控制来调节流过白光LED的平均电流。这种电流控制方式简单、无需额外的电路和管脚。然而在峰值电流控制中，电流的峰值可以被精确控制，但由于纹波的影响，电流的平均值误差比较大，导致其精确度低。第二种电流控制方式为在白光LED支路串接一个采样电阻，检测该采样电阻的电流，并通过平均电流控制模式来调节流过白光LED的平均电流。这种电流控制方式精确度高，然而串接的采样电阻增加了额外的功率损耗。
因此，有需要提出一种采样下管电流、低损耗、高精确度的控制白光LED平均电流的控制方法及其电路。
发明内容
因此本发明的目的在于提供具有高精确度的电流采样方法，以及采用此方法的低损耗、同时可以精确控制白光LED平均电流的白光LED电路。
为实现上述目的，本发明公开了一种白光LED电路，包括白光LED、电感、主开关管和续流开关管，所述白光LED和所述电感串联连接后与所述续流开关管并联连接，所述三者连接后与所述主开关管串联连接在所述白光LED电路的输入端与地之间，以及控制电路。
上述控制电路包括
补偿电路，用以接收所述电流采样信号和参考信号，并提供补偿信号；
调制电路，用以接收所述补偿信号，并提供调制信号；
驱动电路，用以接收所述调制信号，并提供驱动信号，所述驱动信号用以控制所述主开关管的开通与关断；
中点电流采样电路，用以采样并保持流过所述主开关管中点时刻的电流，并提供电流采样信号。
本发明还公开了另一种白光LED电路，除电流采样电路外，该电路的其它各组成部分与上述白光LED电路一致；此白光LED电路的电流采样电路为全波电流采样电路，用以采样流过所述主开关管的电流，并接收参考信号，用以提供电流采样信号。
本发明还公开了一种控制白光LED平均电流的方法，包括
第一步骤，用中点采样法采样并保持流过主开关管中点时刻的电流，得到电流采样信号；
第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；
第三步骤，用恒定导通时间调制法对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；
第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与关断。
本发明还公开了另一种控制白光LED平均电流的方法，包括
第一步骤，用全波采样法采样流过主开关管的电流，得到电流采样信号；
第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；
第三步骤，对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；
第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与关断。
本发明采用上述结构的电路和/或方法，可以精确采样流过主开关管的电流，并使采样的电流信号能够反映流过主开关管的平均电流，再通过后续补偿电路、调制电路和驱动电路的处理，可以高精度地调节流过主开关管的平均电流，从而高精度地调节流过白光LED的平均电流，与现有技术相比，既提高了控制精度，又不会增加额外的功率损耗。
附图说明
图1为白光LED在buck电路的典型应用图。
图2为根据本发明的一种具有高精确度控制白光LED平均电流的电路100。
图3为图1所示电路中主开关管的驱动信号、流过主开关管的电流和流过白光LED的电流波形。
图4为根据本发明的一种中点采样的波形原理图。
图5为采用中点采样方法的具有高精确度控制白光LED平均电流的电路200。
图6为图5所示电路200驱动采样电路10中的开关所需信号的电路实现图。
图7为图6所示电路的各信号波形图。
图8为图5所示电路200的信号波形图。
图9为根据本发明的一种全波采样的具体实现电路图。
图10为图9所示全波采样具体实现电路的各信号波形图。
图11为一种PWM调制电路实现图。
图12为根据本发明的一种采用恒定导通时间调制电路的电路300。
图13为图12中恒定导通时间调制电路的一种具体实现电路图。
图14为图13所示恒定导通时间调制电路的各信号波形图。
具体实施方式
如图2所示，为根据本发明的一种具有高精确度的控制白光LED平均电流的电路100。如图2所示，电路100包括由输入VIN、主开关管S0、续流二极管D、电感L、白光LED组成的典型buck电路，即白光LED首先与电感L串联连接后与续流二极管D并联，三者并联连接后与主开关管S0串联连接在输入两端。电路100进一步包括采样电路10、补偿电路20、调制电路M和驱动电路UD。其中采样电路的输入端连接至主开关管S0的上端，其输出信号被输送至补偿电路20的一个输入端；补偿电路20另一个输入端接收参考信号Iref，补偿电路20的输出信号被输送至调制电路M；调制电路的输出信号经由驱动电路UD后被输送至主开关管S0的控制端，用以控制主开关管S0的开通与关断。主开关管S0的另一端接地。在本实施例中，补偿电路20由一运算放大器U0、一电阻R、一电容C1、一电容C2组成。其中运算放大器U0的反相输入端作为补偿电路20的一个输入端，接收采样电路10的输出信号Isense，其同相输入端作为补偿电路20的另一个输入端，接收参考信号Iref。电阻R和电容C1串联连接后，与电容C2并联连接在运算放大器U0的输出端和地之间。则在电路100工作时，运算放大器U0放大信号Isense与参考信号Iref的差值，并将放大的结果通过积分的形式反映在电容C2两端电压(即运算放大器U0的输出VC(t)上)。即，若信号Isense大于参考信号Iref，运算放大器U0的输出VC(t)减小；若信号Isense小于参考信号Iref，运算放大器U0的输出VC(t)增大；若信号Isense等于参考信号Iref，VC(t)保持不变。因此通过后续的调制电路M，补偿电路20起到了将运算放大器U0反相输入端的信号维持在其同相输入端的参考信号的作用。
当主开关管S0被开通时，流过主开关管S0的电流即为流过白光LED的电流。此时采样电路10接收主开关管S0两端电压VS0，并将其输出信号Isense输送至运算放大器U0的反相输入端。本领域技术人员应该认识到，此时主开关管S0两端电压VS0即为流过主开关管S0的电流与其导通电阻的乘积。运算放大器U0信号Isense与参考信号Iref的差值放大，放大后的信号经过由电阻R、电容C1、电容C2组成的RC滤波器积分滤波后，得到信号VC(t)。接着，信号VC(t)经由调制电路M、驱动器UD后用以驱动主开关管S0。关于采样电路10和调制电路M的工作方式，下文将有具体阐述。
因为在主开关管S0导通时，流过主开关管S0的电流IS0即为流过白光LED的电流IWLED，则稳态时，主开关管S0开通时间段内流过其上的平均电流IS0(avg)即为流过白光LED的平均电流IWLED(avg)，如图3所示。因此只要流过主开关管S0的在其被开通时间内的平均电流被精确调节，流过白光LED的平均电流就可以被精确调节。
本发明提出了两种采样流过主开关管S0的电流IS0的方法。其一为中点采样，其原理如图4所示。如前所述，当主开关管S0被开通时，流过其上的电流IS0即为流过白光LED的电流IWLED。主开关管S0被开通时段的中点时刻的电流，为描述方便起见，下文称之为中点电流IS0(mid)。可以看到，中点电流IS0(mid)等于流过主开关管S0的平均电流IS0(avg)，也等于流过白光LED的平均电流IWLED(avg)，即IS0(mid)＝IS0(avg)＝IWLED(avg)。因此只要采样并保持住中点电流IS0(mid)，通过后续的补偿电路20、调制电路M，流过白光LED的电流即可被采样并控制。
图5为采用该中点采样方法的电路200。其中采样电路10为由串联连接的第一开关Q1和保持电路U1组成的中点电流采样电路，中点电流采样电路把采样保持的结果Isense输送至补偿电路20的一个输入端，从而通过补偿电路20将Isense维持在参考信号Iref。第一开关Q1的门极控制信号GQ1，即其驱动信号由图6所示脉冲信号电路产生。所述脉冲信号电路包括接收驱动电路UD输出信号Duty的第一延时电路Tdelay1和第二延时电路Tdelay2，第一延时电路Tdelay1输出的第一延时信号①被输送至第一反相器U2后得到延时反相信号②，延时反相信号②被输送至与门U3的一个输入端；第二延时电路Tdelay2输出的第二延时信号③被输送至与门U3的另一个输入端，与门U3的输出信号即为所需的信号GQ1。其中第一延时电路Tdelay1延时时间为Ton/2，第二延时电路Tdelay2的延时时间为Ton/2-T1，其中Ton为主开关管S0的开通时间，即在一个周期内其驱动信号Duty的高电平持续时间。图7为图6所述脉冲产生电路各信号波形图，可以看到，信号GQ1为中点脉冲信号。为了确保所采样的中点电流IS0(mid)引起的误差小于K，必须保证采样的脉冲宽度Ton(mid)小于K1/2×Ton，其中K为所需的精度要求，第二延时电路Tdelay2延时时间中的T1即是系统为精度要求K而设定的时间常数。
图8为图5所示电路200的信号波形图。如图8所示，随着流过白光LED的电流变化，采样电路10所采样保持的信号Isense也跟随其变化，其中信号Isense的周期始于主开关管S0相应被导通时段的中点时刻，止于主开关管S0相应下一个被导通时段的中点时刻。可以看到，通过中点电流采样，流过白光LED的平均电流被精确采样。
本发明提出的第二种采样流过主开关管S0的电流IS0的方法为全波采样法，其采样电路10的具体电路见图9。如图9所示，全波电流采样电路包括接收主开关管S0两端电压VS0的第二开关Q2，接收参考信号Iref的第三开关Q3。因为在主开关管导通时，主开关管S0两端电压VS0即为流过主开关管S0的电流IS0与其导通电阻的乘积，因此第二开关Q2接收的信号反映了流过主开关管S0的电流IS0。第二开关Q2由控制主开关管S0的控制信号Duty控制开启与关断，即第二开关Q2与主开关管S0同步开启或同步关断；第三开关Q3由信号Duty的反相信号控制开启与关断。即第二开关Q2的一端连接至主开关管S0的上端，其门极控制端连接至主开关管S0的门极控制端；第三开关Q3的一端接收参考信号Iref，其门极控制端经由第二反相器U4后连接至主开关管S0的门极控制端。第二开关Q2的另一端连接至第一加法器U5的一个输入端，第三开关Q3的另一端连接至第一加法器U5的另一个输入端，第一加法器U5的输出信号即为所需的采样信号Isense。具体工作过程为：当主开关管S0被开通时，第二开关Q2被开通，第三开关Q3被关断，此时第二开关Q2将反映流过主开关管S0电流IS0的信号VS0传送至第一加法器U5，第三开关Q3断开信号Iref与第一加法器U5的连接，第一加法器U5的输出Isense等于VS0；当主开关管S0被关断时，第二开关Q2被关断，第三开关Q3被开通，此时第二开关Q2断开信号VS0与第一加法器U5的连接，第三开关Q3将信号Iref传送至加法器U5，第一加法器U5的输出Isense等于Iref。图9所示采样电路10的各信号波形见图10。由于后续补偿电路20的作用为维持信号Isense在参考信号Iref，而在主开关管S0被关断期间，采样信号为参考信号Iref，因此全波采样保证了主开关管S0开通时间段内的平均电流为参考信号Iref，也即保证了流过白光LED的平均电流为参考信号Iref，即保证了其精确性。
只要电路100后续调制电路M调制得当，通过中点采样和全波采样，流过主开关管S0的平均电流ISO(avg)即可被精确调制。
接下来阐述本发明提出的调制电路M的两种实现方式。其一为本领域技术人员熟知的PWM调制，如图11所示的调制电路M即为PWM调制的典型电路。调制电路M包括一比较器U6、一时钟信号产生器U7、一RS触发器U8。其中比较器U6的反相输入端接收电路100或电路200前述补偿电路20的输出信号VC(t)，其同相输入端接收时钟信号产生器U7输出的锯齿波信号，其输出端连接至RS触发器U8的复位端R；时钟信号产生器U7输出的时钟信号输送至RS触发器U8的置位端S；RS触发器U8的输出信号Q即为所需的调制信号。信号Q经由驱动器UD后用以控制驱动主开关管S0的开通与关断。
当时钟信号的上升沿来到时，RS触发器U8被置位，其输出信号Q变高，进而经由驱动器UD后，主开关管S0被开通，流过主开关管S0的电流IS0增大，即流过白光LED的电流IWLED增大；随之采样电路10的输出信号Isense增大，则通过运算放大器U0后，信号VC(t)减小。在调制电路M处，比较器U6的同相输入端锯齿波信号慢慢增大，当其增大至大于信号VC(t)时，比较器U6输出变高，此高电平信号对RS触发器U8进行复位，使得其输出信号Q变低，进而经由驱动器UD后，主开关管S0被关断。若流过白光LED的平均电流IWLED(avg)较参考信号Iref高时，信号VC(t)偏低，则比较器U6同相输入端的锯齿波较早触到其反相输入端信号，RS触发器U8被较早复位，即主开关管S0的开通时间变短，流过白光LED的平均电流IWLED(avg)降低。若流过白光LED的平均电流IWLED(avg)较参考信号Iref低时，信号VC(t)偏高，则比较器U6同相输入端的锯齿波较晚触到其反相输入端信号，RS触发器U8被较晚复位，即主开关管S0的开通时间变长，流过白光LED的平均电流IWLED(avg)增大。因此，通过该调制电路M的调制，电路100/电路200中流过白光LED的平均电流IWLED(avg)被精确控制。
本发明提出的调制电路M的第二种实现方式为恒定导通时间调制，图12为采用该恒定导通时间调制电路M的电路300。恒定导通时间调制的基本定义为改变开关频率，而在每个开关周期内，保持开关被开通时间的恒定，通过调节开关被关断的时间，即调节开关周期来实现对控制量的控制。图12所示的恒定导通时间调制电路M的具体电路参见图13。如图13所示，恒定导通时间调制电路M包括接收补偿信号VC(t)的系数为-1的乘法器U9，即乘法器U9的输出为-VC(t)。信号-VC(t)被输送至第二加法器U10的第一输入端，第二加法器U10的第二输入端接收直流偏置VDC，用以保证加法器的输出信号(VDC-VC(t))始终大于零。信号(VDC-VC(t))被输送至比较器U11的反相输入端。比较器U11的同相输入端接收一锯齿波信号VS(t)。可以看到，锯齿波信号VS(t)由电流源I1、电容C3和第四开关Q4组成的锯齿波产生器产生。比较器U11的输出信号A被输送至或门U12的第一输入端，或门U12的输出信号B一方面被引回其自身的第二输入端，另一方面被输送至第三延时电路Tdelay3的输入端和与门U14的第一输入端；第三延时电路Tdelay3接收信号B，并将其输出信号C经由第三反相器U13后得到信号D；信号D被输送至与门U14的第二输入端，与门U14的输出信号VM一方面经由第四反相器U15后得到的信号E被输送至与门U16的第一输入端，另一方面经由第四延时电路Tdelay4后得到的信号F被输送至与门U16的第二输入端，与门U16的输出信号G用以控制第四开关Q4和第五开关Q5的开通与关断。
当锯齿波信号VS(t)触到信号(VDC-VC(t))时，比较器U11输出信号A变高，信号B随之变高，则与门U14的输出由其第二输入端信号D决定。第四延时电路Tdelay3的延时时间Td3决定了的恒定导通时间Tcon。这是因为信号C比信号B晚时间Td3变高，而信号D与信号C反相，则从信号B变高时刻开始，到延时时间Td3结束(即信号C变高前)，信号VM为高，即信号VM有时间段Td的高电平持续时间。第四延时电路Tdelay4的延时时间Td4相对较短，可看成一短脉冲时间段。当信号VM高电平持续时间结束而变低时，信号E变高，而信号F仍有短脉冲时间段Td4的高电平持续时间。因此信号G为一短脉冲，第四开关Q4和第五开关Q5在此短脉冲时间段里被开通，使得锯齿波信号VS(t)被复位为零，比较器输出信号A变低；同时使得信号B被拉至地，信号B也变低。短脉冲时间段Td4过后，锯齿波信号VS(t)重新增大，信号B维持为低直至锯齿波信号VS(t)重新触到信号(VDC-VC(t))，使得信号A变高，重复如前所述循环。当流过白光LED的平均电流IWLED(avg)大于参考信号Iref时，信号VC(t)减小，则信号(VDC-VC(t))增大，锯齿波信号VS(t)触到信号(VDC-VC(t))的时间被延长，则信号A的低电平时间被延长，随之信号B和信号VM的低电平时间也被延长。而当流过白光LED的平均电流IWLED(avg)小于参考信号Iref时，信号VC(t)增大，则信号(VDC-VC(t))减小，锯齿波信号VS(t)触到信号(VDC-VC(t))的时间被缩短，则信号A的低电平时间被缩短，随之信号B和信号VM的低电平时间也被缩短。因此可以看到，信号VM即为所需的调制信号：导通时间(即高电平持续时间)恒定，而关断时间(即低电平持续时间)随流过白光LED的平均电流IWLED(avg)的变化而变化。因此信号VM经由驱动电路UD后使主开关管S0保持恒定导通时间，根据流过白光LED的平均电流IWLED(avg)的变化使主开关管S0有相应的关断时间，因此流过白光LED的平均电流IWLED(avg)得到精确调制。
信号A、B、C、D、E、F、G、以及信号VM的波形参见图14。可以看到，前述电路100/电路200/电路300在电流采样中采样下管，即主开关管S0，因此损耗低，而采样电路及其调制电路实现了对流过白光LED平均电流的高精确度控制。
本发明还提出了控制白光LED平均电流的方法，包括：第一步骤，用中点采样法采样流过主开关管S0的电流，得到电流采样信号Isense；第二步骤，对电流采样信号Isense进行补偿，得到补偿信号VC(t)；第三步骤，用恒定导通时间调制法对补偿信号VC(t)进行调制，得到调制信号VM；第四步骤，将调制信号VM输送至驱动电路，用以控制主开关管S0的开通与关断。其中所述中点采样法包括：第一步，提供主开关管S0被开通中点时刻的中点脉冲信号GQ1；第二步，用该中点脉冲信号GQ1采样所述流过主开关管S0的电流IS0，得到中点电流IS0(mid)；第三步，保持所述中点电流IS0(mid)，即为所需的电流采样信号Isense。
进一步地，本发明同时提出了控制白光LED平均电流的方法，包括：第一步骤，用全波采样法采样流过主开关管S0的电流，得到电流采样信号Isense；第二步骤，对电流采样信号Isense进行补偿，得到补偿信号VC(t)；第三步骤，用恒定导通时间调制法对补偿信号VC(t)进行调制，得到调制信号VM；第四步骤，将调制信号VM输送至驱动电路，用以控制主开关管S0的开通与关断。其中所述全波采样法包括：第一步，在主开关管S0被开通时间内，用第一加法器U5接收流过主开关管S0的电流IS0；第二步，在主开关管S0被关断时间内，用第一加法器U5收参考信号Iref；则第一加法器U5的输出即为所需的电流采样信号Isense。
通过如前描述，本领域的技术人员可以认识到，电路100/电路200中的白光LED可以用其他负载替换，流过负载的平均电流可以用如前所述的中点电流法或全波采样法精确采样，并通过如前所述的PWM调制或恒定导通时间调制来实现对流过负载的平均电流的精确调制。因此，本发明提出的中点电流法、全波采样法、PWM调制、恒定导通时间调制适用于各种电路。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (18)

1.一种白光LED电路，包括
白光LED、电感、主开关管和续流开关管，所述白光LED和所述电感串联连接后与所述续流开关管并联连接，所述三者连接后与所述主开关管串联连接在所述白光LED电路的输入端与地之间；还包括
控制电路，其特征在于，所述控制电路包括
中点电流采样电路，用以采样并保持流过所述主开关管中点时刻的电流，并提供电流采样信号；
补偿电路，用以接收所述电流采样信号和参考信号，并提供补偿信号；
调制电路，用以接收所述补偿信号，并提供调制信号；
驱动电路，用以接收所述调制信号，并提供驱动信号，所述驱动信号用以控制所述主开关管的开通与关断。
2.如权利要求1所述的白光LED电路，其特征在于，
所述中点电流采样电路包括第一开关和保持电路，所述第一开关和所述保持电路串联连接。
3.如权利要求2所述的白光LED电路，其特征在于，
所述第一开关的驱动信号由所述主开关管的驱动信号经过一系列变化得到，其中所述一系列变化为：
所述主开关管的驱动信号经由第一延迟电路延迟和第一反相器得到延迟反相信号；
所述主开关管的驱动信号经由第二延迟电路后得到第二延迟信号；
所述延迟反相信号和所述第二延迟信号进行逻辑与，得到所述第一开关的驱动信号。
4.如权利要求1所述的白光LED电路，其特征在于，
所述调制电路为恒定时间导通调制电路。
5.如权利要求4所述的白光LED电路，其特征在于，所述恒定导通时间调制电路包括
乘法器，用以接收所述补偿信号；
第二加法器，用以接收所述乘法器的输出信号和一直流偏置；
比较器，用以接收所述加法器的输出信号和一锯齿波信号，并输出比较信号；
或门，用以接收所述比较信号，并输出或信号至其另一个输入端；
第三延迟电路，用以接收所述或信号，并输出第三延迟信号；
第三反相器，用以接收所述第三延迟信号，并输出第一反相信号；
第一与门，用以接收所述第一反相信号和所述或信号，并输出所述调制信号；
第四反相器，用以接收所述调制信号，并输出第二反相信号；
第四延迟电路，用以接收所述调制信号，并输出第四延迟信号；
第二与门，用以接收所述第二反相信号和所述第四延迟信号，并输出短脉冲信号；
第五开关，用以接收所述短脉冲信号，并在其被所述短脉冲信号开通时将所述或信号拉低。
6.一种白光LED电路，包括
白光LED、电感、主开关管和续流开关管，所述白光LED和所述电感串联连接后与所述续流开关管并联连接，所述三者连接后与所述主开关管串联连接在所述白光LED电路的输入端与地之间；还包括
控制电路，其特征在于，所述控制电路包括
全波电流采样电路，用以采样流过所述主开关管的电流，并接收参考信号，用以提供电流采样信号；
补偿电路，用以接收所述电流采样信号和所述参考信号，并提供补偿信号；
调制电路，用以接收所述补偿信号，并提供调制信号；
驱动电路，用以接收所述调制信号，并提供驱动信号，所述驱动信号用以控制所述主开关管的开通与关断。
7.如权利要求6所述的白光LED电路，其特征在于，所述全波电流采样电路包括
第一加法器，其输出信号即为所述电流采样信号；
第二开关，用以接收流过所述主开关管的电流，并在其被开通时将流过所述主开关管的电流输送至第一加法器的第一输入端，所述第二开关的驱动信号与所述主开关管的驱动信号同步；
第三开关，用以接收所述参考信号，并在其被开通时将所述参考信号输送至所述第一加法器的第二输入端，所述第三开关的驱动信号与所述主开关管的驱动信号反相；
第二反相器，用以使所述第三开关的驱动信号与所述主开关管的驱动信号反相。
8.如权利要求7所述的白光LED电路，其特征在于，
所述调制电路为恒定时间导通调制电路。
9.如权利要求8所述的白光LED电路，其特征在于，所述恒定导通时间调制电路包括
乘法器，用以接收所述补偿信号；
第二加法器，用以接收所述乘法器的输出信号和一直流偏置；
比较器，用以接收所述加法器的输出信号和一锯齿波信号，并输出比较信号；
或门，用以接收所述比较信号，并输出或信号至其另一个输入端；
第三延迟电路，用以接收所述或信号，并输出第三延迟信号；
第三反相器，用以接收所述第三延迟信号，并输出第一反相信号；
第一与门，用以接收所述第一反相信号和所述或信号，并输出所述调制信号；
第四反相器，用以接收所述调制信号，并输出第二反相信号；
第四延迟电路，用以接收所述调制信号，并输出第四延迟信号；
第二与门，用以接收所述第二反相信号和所述第四延迟信号，并输出短脉冲信号；
第五开关，用以接收所述短脉冲信号，并在其被所述短脉冲信号开通时将所述或信号拉低。
10.如权利要求7所述的白光LED电路，其特征在于，
所述调制电路为PWM调制电路。
11.一种控制白光LED平均电流的方法，包括
第一步骤，用中点采样法采样并保持流过主开关管中点时刻的电流，得到电流采样信号；
第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；
第三步骤，用恒定导通时间调制法对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；
第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与关断。
12.如权利要求11所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在第一步骤，所述中点采样法包括
第一步，提供所述主开关管被开通时间段内中点时刻的中点脉冲信号；
第二步，在中点脉冲信号的时间宽度内，采样所述流过主开关管的电流，得到中点电流；
第三步，保持所述中点电流，即为所述电流采样信号。
13.如权利要求11所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在所述主开关管被开通时，所述流过主开关管的电流与流过所述白光LED的电流相等。
14.一种控制白光LED平均电流的方法，包括
第一步骤，用全波采样法采样流过主开关管的电流，得到电流采样信号；
第二步骤，对所述电流采样信号进行补偿，得到补偿信号；
第三步骤，对所述补偿信号进行调制，得到调制信号；
第四步骤，将所述调制信号输送至驱动电路，用以控制所述主开关管的开通与关断。
15.如权利要求14所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在第一步骤，所述全波采样法包括
在所述主开关管被开通时间内，所述电流采样信号为所述流过主开关管的电流；
在所述主开关管被关断时间内，所述电流采样信号为设定的参考信号。
16.如权利要求14所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在所述主开关管被开通时，所述流过主开关管的电流与流过所述白光LED的电流相等。
17.如权利要求14所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在第三步骤，用PWM调制法对所述补偿信号进行调制，得到所述调制信号。
18.如权利要求14所述的控制白光LED平均电流的方法，其特征在于，在第三步骤，用恒定导通时间调制法对所述补偿信号进行调制，得到所述调制信号。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102055324A (zh) * 2011-01-11 2011-05-11 北方工业大学 采用积分电路的电源控制装置及方法
CN102271446A (zh) * 2010-06-03 2011-12-07 安森美半导体贸易公司 发光元件的控制电路
CN102612199A (zh) * 2011-01-24 2012-07-25 吕伟文 恒定导通时间电流模式控制的led驱动器的开关方法
CN102655700A (zh) * 2012-02-21 2012-09-05 陈龙 基于连续电流检测和浮地的恒流led驱动器的控制方法
CN103561517A (zh) * 2013-11-06 2014-02-05 青岛海信电器股份有限公司 执行电路、多路led灯串控制电路及控制方法
CN103746707A (zh) * 2013-11-04 2014-04-23 南京理工大学 基于fpga的并串数据转换电路
CN104617770A (zh) * 2015-03-09 2015-05-13 王锴 开关电源转换器系统及其控制方法
CN105282897A (zh) * 2014-05-30 2016-01-27 神讯电脑(昆山)有限公司 发光二极管的驱动电路及驱动方法
CN105811493A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 联想(北京)有限公司 电源电路及其放电方法、对其进行充电的方法、控制器
CN106981785A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 广东百事泰电子商务股份有限公司 电源接口通断控制电路及安全电源装置
CN110470901A (zh) * 2019-09-16 2019-11-19 棱晶半导体(南京)有限公司 一种开关电源电路中电感电流平均值采样电路
CN114696605A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 圣邦微电子（北京）股份有限公司 升降压变换器及其电感电流采样电路

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207562A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsschaltung für LEDs mit Spannungsmessung
CN105958972B (zh) * 2016-06-07 2018-11-27 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 Pwm控制电路及pwm信号生成方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982167B1 (ko) * 2002-12-19 2010-09-14 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Ｌｅｄ 광원용 전원 공급기 및 ｌｅｄ 광원을 동작시키는 방법
KR100628716B1 (ko) * 2005-02-02 2006-09-28 삼성전자주식회사 Ｌｅｄ구동장치
US7579818B2 (en) * 2005-07-28 2009-08-25 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Current regulator and method therefor
CN1802057A (zh) * 2006-01-16 2006-07-12 启攀微电子（上海）有限公司 用于驱动并联led的电流源电路
CN2927590Y (zh) * 2006-05-12 2007-07-25 无锡市晶源微电子有限公司 自适应输入的白光发光二极管的驱动器
DE102006024422B4 (de) * 2006-05-24 2009-10-22 Austriamicrosystems Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zur Spannungskonversion
US7898187B1 (en) * 2007-02-08 2011-03-01 National Semiconductor Corporation Circuit and method for average-current regulation of light emitting diodes
US8521035B2 (en) * 2008-09-05 2013-08-27 Ketra, Inc. Systems and methods for visible light communication
US8129916B2 (en) * 2008-09-26 2012-03-06 Cypress Semiconductor Corporation Light emitting driver circuit with bypass and method
US8829811B2 (en) * 2008-11-18 2014-09-09 Cypress Semiconductor Corporation Compensation method and circuit for line rejection enhancement
US8415896B2 (en) * 2009-10-16 2013-04-09 Himax Display, Inc. Current-type driver of light emitting devices

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8786348B2 (en) 2010-06-03 2014-07-22 Semiconductor Components Industries, Llc Control circuit of light-emitting element
CN102271446A (zh) * 2010-06-03 2011-12-07 安森美半导体贸易公司 发光元件的控制电路
CN102271446B (zh) * 2010-06-03 2013-11-13 半导体元件工业有限责任公司 发光元件的控制电路
CN102055324A (zh) * 2011-01-11 2011-05-11 北方工业大学 采用积分电路的电源控制装置及方法
CN102612199A (zh) * 2011-01-24 2012-07-25 吕伟文 恒定导通时间电流模式控制的led驱动器的开关方法
CN102655700B (zh) * 2012-02-21 2016-08-03 陈龙 基于连续电流检测和浮地的恒流led驱动器的控制方法
CN102655700A (zh) * 2012-02-21 2012-09-05 陈龙 基于连续电流检测和浮地的恒流led驱动器的控制方法
CN103746707A (zh) * 2013-11-04 2014-04-23 南京理工大学 基于fpga的并串数据转换电路
CN103561517A (zh) * 2013-11-06 2014-02-05 青岛海信电器股份有限公司 执行电路、多路led灯串控制电路及控制方法
CN103561517B (zh) * 2013-11-06 2015-12-30 青岛海信电器股份有限公司 执行电路、多路led灯串控制电路及控制方法
CN105282897A (zh) * 2014-05-30 2016-01-27 神讯电脑(昆山)有限公司 发光二极管的驱动电路及驱动方法
CN105811493A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 联想(北京)有限公司 电源电路及其放电方法、对其进行充电的方法、控制器
CN104617770A (zh) * 2015-03-09 2015-05-13 王锴 开关电源转换器系统及其控制方法
CN106981785A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 广东百事泰电子商务股份有限公司 电源接口通断控制电路及安全电源装置
CN106981785B (zh) * 2017-04-25 2023-04-14 广东百事泰医疗器械股份有限公司 电源接口通断控制电路及安全电源装置
CN110470901A (zh) * 2019-09-16 2019-11-19 棱晶半导体(南京)有限公司 一种开关电源电路中电感电流平均值采样电路
CN110470901B (zh) * 2019-09-16 2021-05-28 棱晶半导体(南京)有限公司 一种开关电源电路中电感电流平均值采样电路
CN114696605A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 圣邦微电子（北京）股份有限公司 升降压变换器及其电感电流采样电路

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