CN102630115B - 具有自动电流调节功能的led驱动器 - Google Patents

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Abstract

具有自动电流调节功能的LED驱动器，采用所述LED驱动器能够使电池供电的电子系统避免因突发大电流应用而导致意外的系统复位或重启，包括LED驱动单元，其特征在于，还包括系统电源电压监测电路模块和LED电流控制电路模块，所述LED电流控制电路模块分别连接所述LED驱动单元和所述系统电源电压监测电路模块，所述系统电源电压监测电路模块连接所述LED驱动单元的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述LED电流控制电路模块调控分配给LED网络的驱动电流大小。

Description

具有自动电流调节功能的LED驱动器
技术领域
本发明涉及微电子集成电路技术，特别是一种具有自动电流调节功能的LED驱动器，采用所述LED驱动器能够使电池供电的电子系统避免因突发大电流应用而导致意外的系统复位或重启。
背景技术
在采用电池供电的手持电子设备(如手机)的使用过程中，特别是当电池电压因长时间使用而有所下降时，突发的大电流应用如手机中无线传输发送(RF TX，也称射频传输信号)和闪光灯突发等有可能导致电池供电电压瞬时的过度跌落、从而引起系统复位，这种意外的系统复位(类似于掉电重启)是用户所不希望看到的。很多应用中对此并没有理想的解决方案。目前有的解决方案是在闪光灯LED驱动芯片上增加额外的控制信号管脚，如RF TX信号提示引脚，即当RF TX信号发生时暂时不允许闪光灯LED动作来防止突发大电流导致的供电电压过度跌落。这样做的缺陷不仅要增加额外的信号引脚，还会导致闪光灯在手机RF TX信号到来时无法正常工作。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种具有自动电流调节功能的LED驱动器，采用所述LED驱动器能够使电池供电的电子系统避免因突发大电流应用而导致意外的系统复位或重启。本发明还提供一种闪光灯LED驱动器。
本发明的技术方案如下：
具有自动电流调节功能的LED驱动器，包括LED驱动单元，其特征在于，还包括系统电源电压监测电路模块和LED电流控制电路模块，所述LED电流控制电路模块分别连接所述LED驱动单元和所述系统电源电压监测电路模块，所述系统电源电压监测电路模块连接所述LED驱动单元的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述LED电流控制电路模块调控分配给LED网络的驱动电流大小。
当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给LED网络的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。
所述系统电源电压监测电路模块包括电压比较器和误差放大器，所述电压比较器分别连接系统电源和阀值电压生成电路，并将阀值电压与实时监测到的电源电压进行比较，使得设定范围内的比较结果产生的输出信号通过所述误差放大器放大后传送给所述LED电流控制电路模块。
所述LED电流控制电路模块包括电流控制信号生成单元和LED驱动电流生成电路单元，所述电流控制信号生成单元接收来自所述系统电源电压监测电路模块的输出信号，并根据所述输出信号产生异常电流控制信号传送给所述LED驱动电流生成电路单元，所述LED驱动电流生成电路单元根据接收到的所述异常电流控制信号限制分配给LED网络的驱动电流大小。
所述LED驱动电流生成电路单元连接LED驱动单元，当没有接收到所述异常电流控制信号时，则根据所述LED驱动单元的正常电流调控信号调控分配给LED网络的驱动电流。
所述LED网络包括一个LED，或者多个LED。
所述LED网络包括多个LED，所述多个LED通过串联和/或并联的方式形成LED网络。
所述系统电源采用聚合物锂电池供电系统或干碳改性阳极电池供电系统。
所述阀值电压通过阀值电压生成电路单独生成，或者从所述LED驱动单元中的带隙基准电路获得。
闪光灯LED驱动器，其特征在于，包括LED驱动单元、系统电源电压监测电路模块和闪光灯LED电流控制电路模块，所述闪光灯LED电流控制电路模块分别连接所述LED驱动单元和所述系统电源电压监测电路模块，所述系统电源电压监测电路模块连接所述LED驱动单元的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述闪光灯LED电流控制电路模块调控分配给闪光灯LED网络的驱动电流大小；当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给闪光灯LED网络的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。
本发明的技术效果如下：本发明具有自动电流调节功能的LED驱动器和闪光灯LED驱动器，在传统的LED驱动芯片电路中增加了实时的电源供电系统电压监测和LED电流自动调节功能，从而避免了由于突发大电流所导致的电源供电电压过度跌落而引起系统复位的现象。本发明属于芯片内自动调节的电流控制方式，不需增加额外的芯片引脚，不需将LED闪光灯功能完全关闭。
附图说明
图1是实施本发明具有自动电流调节功能的LED驱动器的电路结构示意图。
图2是实施本发明的系统电源电压监测电路模块结构示意图。
图3是实施本发明的LED电流控制电路模块结构示意图。
图4是实施本发明闪光灯LED驱动器的电路结构示意图。
附图标记列示如下：101-系统电源；102-LED驱动单元；103-系统电源电压监测电路模块；104-LED电流控制电路模块；105-LED网络；106-具有自动电流调节功能的LED驱动器；107-电压比较器；108-误差放大器；109-阀值电压生成电路；110-电流控制信号生成单元；111-LED驱动电流生成电路单元；112-电源电压；201-系统电源；202-LED驱动单元；203-系统电源电压监测电路模块；204-闪光灯LED电流控制电路模块；205-闪光灯LED网络；206-闪光灯LED驱动器。
具体实施方式
下面结合附图(图1-图4)对本发明进行说明。
图1是实施本发明具有自动电流调节功能的LED驱动器的电路结构示意图。如图1所示，具有自动电流调节功能的LED驱动器106，包括LED驱动单元102，还包括系统电源电压监测电路模块103和LED电流控制电路模块104，所述LED电流控制电路模块104分别连接所述LED驱动单元102和所述系统电源电压监测电路模块103，所述系统电源电压监测电路模块103连接所述LED驱动单元102的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述LED电流控制电路模块104调控分配给LED网络105的驱动电流大小。当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给LED网络105的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。如图2所示，所述系统电源电压监测电路模块103包括电压比较器107和误差放大器108，所述电压比较器107分别连接系统电源101和阀值电压生成电路109，并将阀值电压与实时监测到的电源电压112进行比较，使得设定范围内的比较结果产生的输出信号通过所述误差放大器108放大后传送给所述LED电流控制电路模块104。如图3所示，所述LED电流控制电路模块104包括电流控制信号生成单元110和LED驱动电流生成电路单元111，所述电流控制信号生成单元110接收来自所述系统电源电压监测电路模块103的输出信号，并根据所述输出信号产生异常电流控制信号传送给所述LED驱动电流生成电路单元111，所述LED驱动电流生成电路单元111根据接收到的所述异常电流控制信号限制分配给LED网络105的驱动电流大小。所述LED驱动电流生成电路单元111连接LED驱动单元102，当没有接收到所述异常电流控制信号时，则根据所述LED驱动单元102的正常电流调控信号调控分配给LED网络105的驱动电流。所述LED网络105包括一个LED，或者多个LED。所述LED网络105包括多个LED，所述多个LED通过串联和/或并联的方式形成LED网络。所述系统电源101采用聚合物锂电池供电系统或干碳改性阳极电池供电系统。所述阀值电压通过阀值电压生成电路111单独生成，或者从所述LED驱动单元102中的带隙基准电路获得。
图4是实施本发明闪光灯LED驱动器的电路结构示意图。如图4所示，闪光灯LED驱动器206，包括LED驱动单元202、系统电源电压监测电路模块203和闪光灯LED电流控制电路模块204，所述闪光灯LED电流控制电路模块204分别连接所述LED驱动单元202和所述系统电源电压监测电路模块203，所述系统电源电压监测电路模块203连接所述LED驱动单元202的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述闪光灯LED电流控制电路模块204调控分配给闪光灯LED网络205的驱动电流大小；当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给闪光灯LED网络205的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。阀值也就是阈值，即门限值。
本发明在LED驱动器电路中增加系统供电电压监测电路以及相应的自动电流调控电路，其作用原理是当系统供电电压低于某一阀值时自动降低甚至关断LED的电流以保证系统供电电压不会过度跌落至引起系统复位。这个阀值电压应以不引起系统复位为限，并有一定的余量。例如这个阀值电压对于一般的聚合物锂电池供电系统可以设置在3.45V，对于面向平板电脑和移动上网装置的具有高放电能力的干碳改性阳极电池可以设置在3.25V。并且开始限制闪光电流的起始电压的精度允许较低，不必像关断电压那么精确。本发明属芯片内自动调节，不需增加额外的芯片引脚，不需将LED闪光灯功能完全关闭等。
如上图1所示本申请是在传统的LED驱动器集成电路106中增加了实时的系统电源电压监测电路模块103以及相应的LED电流控制电路模块104。当系统电源电压监测电路检测到系统电源101电压降低至某一预设的阀值电压时就启动LED电流调控电路104，自动将被驱动的LED网络105(LED网络，一个或多个，串或并联)的电流相应的降低(甚至可以降为零)以保证系统电源电压不会降至复位电压从而引起系统复位。
如图2所示系统电源电压监测电路主要包括一个参考电压(阀值电压)生成电路单元109、电压比较器107以及误差放大器108。阀值电压的大小通常根据系统电源特性以及应用的需求而设定。阀值电压可以单独生成也可以来自于LED驱动单元102中已有的带隙基准电路。阀值电压(或称参考电压)与系统电源电压通过电压比较器进行比较，比较后的输出信号再经过误差放大器放大后输出到LED电流控制电路104中用来调控电流的大小。
如图3所示LED电流控制电路104主要包括一个LED驱动电流生成电路单元111和一个电流控制信号生成单元110。LED驱动电流生成电路111通常接受来自LED驱动单元102的信号对LED灯即LED网络105(LED网络，一个或多个，串或并联)进行正常的电流调控。当系统电源电压监测电路103检测到电源电压下降并在电流控制信号单元110中产生相应的电流控制信号后，电流控制信号对LED驱动电流生成电路单元111中的电流进行相应的限制和降低(甚至完全关断)以达到缓解系统电源电压进一步降低的目的。
闪光灯LED是一种典型的突发(瞬间)大电流应用。普通LED通常需要几十毫安(mA)的驱动电流，而闪光灯LED通常需要几百毫安甚至更高的驱动电流以达到较高的亮度，但通常持续时间不长。如图4所示本发明是在传统的闪光灯LED驱动器206集成电路中增加了实时的系统电源电压监测电路模块203以及相应的闪光灯LED电流控制电路模块204。当系统电源电压监测电路检测到系统电源201电压降低至某一预设的阀值电压时就启动闪光灯LED电流调控电路204，自动将被驱动的闪光灯LED网络205的电流相应的降低(甚至可以降为零)，以保证系统电源电压不会降至复位电压从而引起系统复位。本发明的核心是一种具有实时系统电源电压监测和自动电流调节功能的LED驱动器，可以防止因突发大电流应用而导致的由于供电电压过度跌落而引起的系统复位。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.具有自动电流调节功能的LED驱动器，包括LED驱动单元，其特征在于，还包括系统电源电压监测电路模块和LED电流控制电路模块，所述LED电流控制电路模块分别连接所述LED驱动单元和所述系统电源电压监测电路模块，所述系统电源电压监测电路模块连接所述LED驱动单元的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述LED电流控制电路模块调控分配给LED网络的驱动电流大小；当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给LED网络的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。
2.根据权利要求1所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述系统电源电压监测电路模块包括电压比较器和误差放大器，所述电压比较器分别连接系统电源和阀值电压生成电路，并将阀值电压与实时监测到的电源电压进行比较，使得设定范围内的比较结果产生的输出信号通过所述误差放大器放大后传送给所述LED电流控制电路模块。
3.根据权利要求1所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述LED电流控制电路模块包括电流控制信号生成单元和LED驱动电流生成电路单元，所述电流控制信号生成单元接收来自所述系统电源电压监测电路模块的输出信号，并根据所述输出信号产生异常电流控制信号传送给所述LED驱动电流生成电路单元，所述LED驱动电流生成电路单元根据接收到的所述异常电流控制信号限制分配给LED网络的驱动电流大小。
4.根据权利要求3所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述LED驱动电流生成电路单元连接LED驱动单元，当没有接收到所述异常电流控制信号时，则根据所述LED驱动单元的正常电流调控信号调控分配给LED网络的驱动电流。
5.根据权利要求1所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述LED网络包括一个LED，或者多个LED。
6.根据权利要求1所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述LED网络包括多个LED，所述多个LED通过串联和/或并联的方式形成LED网络。
7.根据权利要求1所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述系统电源采用聚合物锂电池供电系统或干碳改性阳极电池供电系统。
8.根据权利要求2所述的具有自动电流调节功能的LED驱动器，其特征在于，所述阀值电压通过阀值电压生成电路单独生成，或者从所述LED驱动单元中的带隙基准电路获得。
9.闪光灯LED驱动器，其特征在于，包括LED驱动单元、系统电源电压监测电路模块和闪光灯LED电流控制电路模块，所述闪光灯LED电流控制电路模块分别连接所述LED驱动单元和所述系统电源电压监测电路模块，所述系统电源电压监测电路模块连接所述LED驱动单元的系统电源接入线路，根据监测到的电源电压值通过所述闪光灯LED电流控制电路模块调控分配给闪光灯LED网络的驱动电流大小；当监测到的电源电压值降低至某一预设值即阀值电压时，所述分配给闪光灯LED网络的驱动电流降低，所述阀值电压大于系统复位电压。
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