CN102740564A

CN102740564A - 一种led驱动电路和led的控制方法

Info

Publication number: CN102740564A
Application number: CN2012102198126A
Authority: CN
Inventors: 孙建波
Original assignee: BCD Semiconductor Manufacturing Ltd
Current assignee: BCD Shanghai Micro Electronics Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: CN102740564B; US20140001968A1

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电路，包括：参考电压源模块，与所述参考电压源模块相连接的电压转换模块，分别与所述参考电压源模块和电压转换模块相连接的恒流控制电路，所述电压转换模块与所述恒流控制电路之间串接有负载LED，所述恒流控制电路包括恒流输出控制单元和参考电流设置单元，所述参考电流设置单元分别与所述参考电压源模块和恒流输出控制单元相连接，且所述参考电流设置单元调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化，所述恒流输出控制单元分别与所述电压转换模块和负载LED相连接。则在电流值发生变化时，其变化过程是缓慢的，负载电流在单位时间内不会发生很大的变化，从而避免了输出电压的剧烈抖动，继而避免负载电流出现较大的纹波。

Description

一种LED驱动电路和LED的控制方法

技术领域

本发明涉及LED发光技术领域，更具体地说，涉及一种LED驱动电路和LED的控制方法。

背景技术

随着现代社会的发展，电子产品的应用日新月异，市场增长迅速，手机、PDA（Personal Digital Assistant，掌上电脑）、电子书、数码相机、MP3、GPS（Global Positioning System，全球定位系统）、数码相框等电子产品作为近几年的市场热点已经越来越深入的影响到人们的日常生活，这些电子产品的发展同样也带动并刺激了其相关产品的发展，作为LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示装置）背光的WLED（White Light Emitting Diode，白色发光二极管）和LED驱动电路需求量也是日益扩大，并且国内外的很多公司也已经开发了适合市场需求的LED驱动电路芯片，而此类产品均具有一定的调光功能。

通常，现有的LED驱动电路的调光方式为PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）调光，即首先给定一个脉冲输入，其频率是固定的，但是其脉冲宽度是可变的，通过调节脉冲宽度来实现LED输出电流的平均值的变化。在全部时间内，上述调光方式的LED驱动电路输出的电流会呈现两种电流值，在电流值发生变化时，负载电流会发生很大的变化，这会引起输出电压的剧烈抖动，产生较大的输出纹波，从而引起负载电流较大的纹波。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种LED驱动电路和LED的控制方法，该LED驱动电路和LED的控制方法可以避免负载电流出现较大的纹波。

本发明提供如下技术方案：

一种LED驱动电路，包括：

参考电压源模块，与所述参考电压源模块相连接的电压转换模块，分别与所述参考电压源模块和电压转换模块相连接的恒流控制电路，且所述恒流控制电路接收一调光信号，所述电压转换模块与所述恒流控制电路之间串接有负载LED；

所述恒流控制电路包括恒流输出控制单元和参考电流设置单元，所述参考电流设置单元分别与所述参考电压源模块和恒流输出控制单元相连接，且所述参考电流设置单元根据调光信号调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化，所述恒流输出控制单元分别与所述电压转换模块和负载LED相连接。

优选的，所述参考电流设置单元包括：

参考电流产生子单元，所述参考电流产生子单元与所述参考电压源模块相连接，用于产生缓慢变化的参考电流；

参考电流调整子单元，所述参考电流调整子单元用于调整流经所述恒流控制模块的电流。

优选的，所述参考电流产生子单元包括：

第一放大器，所述第一放大器包括第一正输入端、第一负输入端和第一输出端，所述第一正输入端与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块输出的参考电压；

第一晶体管，所述第一晶体管的栅极与所述第一输出端相连接，所述第一晶体管的漏极与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块产生的内部稳定电压，所述第一晶体管的源极与所述第一负输入端相连接，并接地，且所述第一晶体管的源极与地之间依次串接有m个分压电阻，分别为第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻……第m分压电阻Rm，其中，m为大于2的正整数；

第一计数器，所述第一计数器包括（m+1）个输入端和两个输出端，分别为第一输入端、第二输入端、第三输入端……第m输入端、第（m+1）输入端、电压输出端和开关控制信号输出端，其中第一输入端至第m输入端分别依次通过第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻……第m分压电阻与所述第一晶体管的源极相连接，所述第（m+1）接入端接收调光信号，所述第一计数器的开关控制信号输出端与所述恒流输出控制单元相连接。

优选的，所述m个分压电阻的阻值相等。

优选的，所述m个分压电阻的阻值为10KΩ量级。

优选的，所述m等于8。

优选的，所述参考电流调整子单元包括：

第二放大器，所述第二放大器包括第二正输入端、第二负输入端和第二输出端，所述第二正输入端与所述第一计数器的输出端相连接；

第二晶体管，所述第二晶体管的栅极与所述第二输出端相连接，所述第二晶体管的源极与所述第二负输入端相连接，并通过第一接地电阻接地；

第一元镜像晶体管，所述第一元镜像晶体管的源极与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块输出的内部稳定电源电压，所述第一元镜像晶体管的栅极和漏极分别与所述第二晶体管的漏极相连接；

第一镜像晶体管，所述第一镜像晶体管的源极与所述第一元镜像晶体管的源极相连接，所述第一镜像晶体管的栅极与所述第一元镜像晶体管的栅极相连接，所述第一镜像晶体管的漏极通过第二接地电阻接地。

优选的，所述恒流输出控制单元包括：

第三放大器，所述第三放大器包括第三正输入端、第三负输入端和第三输出端，所述第三正输入端与所述第一镜像晶体管的漏极相连接；

第三晶体管，所述第三晶体管的栅极与所述第三输出端相连接，所述第三晶体管的漏极与负载LED相连接，所述第三晶体管的源极与所述第三负输入端相连接，并通过第三接地电阻接地；

第四开关晶体管，所述第四开关晶体管的漏极与所述第三晶体管的栅极相连接，所述第四开关晶体管的源极接地；

第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述第一计数器的开关控制信号输出端，并接收开关控制信号，所述第一反相器的输出端与所述第四开关晶体管的栅极相连接。

优选的，所述驱动电路包括一个恒流输出控制单元或多个重复设置的恒流输出控制单元。

优选的，所述参考电流设置单元包括：

参考电流产生子单元，所述参考电流产生子单元与所述参考电压源模块相连接，用于产生参考电流；

参考电流调整子单元，所述参考电流调整子单元用于调整流经所述恒流控制模块的电流缓慢变化。

优选的，所述参考电流产生子单元包括：

第四放大器，所述第四放大器包括第四正输入端、第四负输入端和第四输出端，所述第四正输入端与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块输出的参考电压；

第五晶体管，所述第五晶体管的栅极与所述第四输出端相连接，所述第五晶体管的源极与所述第四负输入端相连接，并通过第四接地电阻接地；

第二元镜像晶体管，所述第二元镜像晶体管的源极与所述参考电压源模块相连接，接收所述参考电压源模块输出的内部稳定电源电压，并且所述第二元镜像晶体管的栅极和漏极分别与所述第五晶体管的漏极相连接。

优选的，所述参考电流调整子单元包括：

n个子镜像晶体管，分别为第一子镜像晶体管、第二子镜像晶体管、第三子镜像晶体管……第n子镜像晶体管，所述n个子镜像晶体管的栅极分别与所述第二元镜像晶体管的栅极相连接，所述n个子镜像晶体管的源极分别与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块产生的内部稳定电压，所述n个子镜像晶体管的漏极分别与一个开关的第一端相连接，与所述n个子镜像晶体管相对应的n个开关分别为：第一开关、第二开关、第三开关……第n开关，所述第一开关、第二开关、第三开关……第n开关的第二端相互连接，并通过第五接地电阻接地，其中n为大于2的正整数；

第二计数器，所述第二计数器包括n个控制端、一个输入端和一个输出端，所述n个控制端分别为第一控制端、第二控制端、第三控制端……第n控制端，且所述n个控制端分别依次与所述第一开关、第二开关、第三开关……第n开关相连接，并控制所对应的开关，所述输入端接收调光信号，所述输出端与所述恒流输出控制单元相连接，并输出开关控制信号。

优选的，所述n个子镜像晶体管的尺寸相同。

优选的，所述n等于8。

优选的，所述开关为单刀开关。

优选的，所述第二元镜像晶体管的尺寸为子镜像晶体管尺寸的n倍。

优选的，所述恒流输出控制单元包括：

第五放大器，所述第五放大器包括第五正输入端、第五负输入端和第五输出端，所述第五正输入端与所述n个开关的第二端相连接；

第六晶体管，所述第六晶体管的栅极与所述第五输出端相连接，所述第六晶体管的漏极与负载LED相连接，所述第六晶体管的源极与所述第五负输入端相连接，并通过第六接地电阻接地；

第七开关晶体管，所述第七开关晶体管的漏极与所述第六晶体管的栅极相连接，所述第七开关晶体管的源极接地；

第二反相器，所述第二反相器的输入端与所述第二计数器的输出端相连接，并接收开关控制信号，所述第二反相器的输出端与所述第七开关晶体管的栅极相连接。

优选的，所述第一计数器或第二计数器的计数频率为100KHz~1MHz。

优选的，所述电压转换模块包括一Boost电路。

优选的，所述电压转换模块包括一Buck电路。

优选的，所述电压转换模块包括一Buck-Boost电路。

优选的，所述调光信号是PWM信号。

一种LED的控制方法，包括：

接收一具有上升沿和下降沿的调光信号；

接收一参考电压信号；

基于所述调光信号和所述参考电压信号产生一缓慢变化的输出信号，其中该输出信号在所述调光信号上升沿或下降沿时缓慢上升，在所述调光信号下降沿或上升沿时缓慢下降；

向负载LED提供输出电流，所述输出电流依据所述输出信号缓慢变化。

优选的，所述输出信号的上升过程具体包括：

所述输出信号分d步上升，每一步持续时间为t，且在每一步内，所述输出信号不变化，其中，所述d为2~16之间的正整数，且包括2和16，所述t为1μs~10μs。

优选的，所述输出信号的下降过程具体包括：

所述输出信号并分d步下降，每一步持续时间为t，且在每一步内，所述输出信号不变化，其中，所述d为2~16之间的正整数，且包括2和16，所述t为1μs~10μs。

优选的，所述d为8，所述t为5μs。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的LED驱动电路的恒流控制电路包括恒流输出控制单元和参考电流设置单元，而且所述参考电流设置单元调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化。因此，在电流值发生变化时，其变化过程是缓慢的，则负载电流在单位时间内不会发生很大的变化，从而避免了输出电压的剧烈抖动，继而避免负载电流出现较大的纹波。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种LED驱动电路的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种LED驱动电路的工作时序图；

图3为本发明实施例所提供的一种LED驱动电路恒流控制电路的电路图；

图4为本发明实施例所提供的一种LED驱动电路恒流控制电路第一计数器的示意图；

图5为本发明实施例所提供的另一种LED驱动电路恒流控制电路的电路图；

图6为本发明实施例所提供的又一种LED驱动电路恒流控制电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种LED驱动电路，如图1所示，包括：

参考电压源模块1，所述参考电压源模块1接收外部使能信号EN和外部供电电源Vin，并产生参考电压Vref和内部稳定的供电电压Vcc；

电压转换模块2，所述电压转换模块2分别与所述参考电压源模块1和负载LED 4相连接，接收所述参考电压源模块1输出的参考电压Vref和外部输入的DIMi信号，所述DIMi信号为输入的用于调光的脉冲宽度调制（PWM）信号，即调光信号，其工作频率为200Hz~20KHz，占空比由用户通过外部控制电路来调节，所述电压转换模块2向所述负载LED 4提供工作电压，并且所述电压转换模块2可以包括一Boost电路，或者包括一Buck电路，还可以包括一Buck-Boost电路；

恒流控制电路3，所述恒流控制电路3分别与所述电压转换模块2和参考电压源模块1相连接，所述恒流控制电路3接收外部输入的DIMi信号以及参考电压源模块1输出的参考电压Vref和内部稳定的供电电压Vcc，并向所述电压转换模块2输出反馈输出电压信号FB，并且所述恒流控制电路3具体包括恒流输出控制单元和参考电流设置单元，所述参考电流设置单元分别与所述参考电压源模块1和恒流输出控制单元相连接，接收外部输入的DIMi信号以及参考电压源模块1输出的参考电压Vref和内部稳定的供电电压Vcc，用于调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化，所述恒流输出控制单元分别与所述电压转换模块2和负载LED 4相连接，并向所述电压转换模块2输出反馈输出电压信号FB；

负载LED 4，所述负载LED 4为一串串联的发光二级管，所述发光二级管为白色发光二级管(WLED)，还可以为其他颜色的发光二级管，在此不作具体限制，所述负载LED 4串接在所述电压转换模块2与所述恒流控制电路3之间，且所述载LED 5的负极与所述恒流控制电路3相连接，所述载LED 5的正极与所述电压转换模块2相连接。

在控制器调光启动状态时，电压转换模块2和恒流控制电路3工作，所述恒流控制电路3内产生的开关控制信号DIM为“1”，在调光关闭状态时，电压转换模块2和恒流控制电路3停止工作，所述恒流控制电路3内产生的开关控制信号DIM为“0”。

具体工作时序图如图2所示，由图2可知，输入的用于调光的脉冲宽度调制（PWM）信号DIMi周期为T，占空比为D。一个周期T内，在t0~t1时刻，输入的用于调光的脉冲宽度调制（PWM）信号（即调光信号DIMi）有效（DIMi=1），在t1～t2时刻，输入的用于调光信号DIMi无效（DIMi=0）；则负载LED的电流I在t0时刻由初始输出的电流值I0（一般为0）开始缓慢逐步上升，共分d步，每步持续时间为t，在（t0+td）时刻上升至最终输出的电流值IL，负载LED的电流I在t1时刻由最终输出的电流值IL开始缓慢逐步下降，共分d步，每步持续时间为t，在（t1+td）时刻下降至初始输出的电流值I0，由图2可见，所述d=8，此外，所述d还可以为d=2、3、4、5……等其他不小于2的数，所述d优选为在2~16之间的整数；在负载LED的电流I不为初始输出的电流值I0的时候，即在t0~（t1+td）时刻，开关控制信号DIM为“1”，即电压转换模块2和恒流控制电路3工作，在负载LED的电流I为初始输出的电流值I0的时候，即在（t1+td）~t2时刻，开关控制信号DIM为“0”，电压转换模块2和恒流控制电路3不工作。

并且由图2可知，负载LED的平均电流值

为：

\overset{&OverBar;}{I_{LED}} = IL * td (\frac{1}{8} + \frac{2}{8} + \frac{3}{8} + \frac{4}{8} + \frac{5}{8} + \frac{6}{8} + \frac{7}{8} + 1) +

IL * td (\frac{1}{8} + \frac{2}{8} + \frac{3}{8} + \frac{4}{8} + \frac{5}{8} + \frac{6}{8} + \frac{7}{8} + \frac{0}{8}) + IL * (D * T - 8 td)

= IL * D

并且在原有的驱动电路通入相同的信号时，负载LED的平均电流值同样为IL*D，可知，本发明实施例所公开的LED驱动电路的负载LED平均电流值与原有的LED驱动电路的负载LED平均电流值相同，但是由于本发明实施例所提供的LED驱动电路的恒流控制电路包恒流输出控制单元和参考电流设置单元，而且所述参考电流设置单元调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化。因此，在电流值发生变化时，其变化过程是缓慢的，则通过负载LED的电流在单位时间内不会发生很大的变化，从而避免了输出电压的剧烈抖动，继而避免通过负载LED的电流出现较大的纹波。

本发明另一实施例公开了一种具体的LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：参考电压源模块，与所述参考电压源模块相连接的电压转换模块，分别与所述参考电压源模块和电压转换模块相连接的恒流控制电路，所述电压转换模块与所述恒流控制电路之间串接有负载LED。

其中，所述恒流控制电路包括恒流输出控制单元和参考电流设置单元，所述参考电流设置单元分别与所述参考电压源模块和恒流输出控制单元相连接，且所述参考电流设置单元调控流经所述恒流控制模块的电流进行缓慢的变化，所述恒流输出控制单元分别与所述电压转换模块和负载LED相连接。

具体的，如图3所示，所述参考电流设置单元41包括：

参考电流产生子单元411，所述参考电流产生子单元411与所述参考电压源模块相连接，用于产生缓慢变化的参考电流；

参考电流调整子单元412，所述参考电流调整子单元412用于调整流经所述恒流控制模块的电流。

更具体的，所述参考电流产生子单元411包括：

第一放大器A1，所述第一放大器A1包括第一正输入端、第一负输入端和第一输出端，所述第一正输入端与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块输出的参考电压Vref；

第一开关晶体管Q1，所述第一晶体管Q1的栅极与所述第一输出端相连接，所述第一晶体管Q1的漏极与所述参考电压源模块1相连接，并接收所述参考电压源模块1产生的内部稳定电压Vcc，所述第一晶体管Q1的源极与所述第一负输入端相连接，并接地，且所述第一晶体管Q1的源极与地之间串接有m个分压电阻，所述m个分压电阻的阻值相等，优选为10KΩ量级，更优选为20KΩ或30KΩ，且分别为第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3……第m分压电阻Rm，其中，m为大于2的正整数，优选m为2~16之间的整数，本实施例更优选为m=8；

第一计数器Ct1，所述第一计数器Ct1的计数频率为100KHz~1MHz，包括（m+1）个输入端和两个输出端，所述（m+1）分别为为第一输入端、第二输入端、第三输入端……第m输入端、第（m+1）输入端、电压输出端和开关控制信号输出端，其中第一输入端至第m输入端分别依次通过第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3……第m分压电阻Rm与所述第一晶体管Q1的漏极相连接，所述第（m+1）接入端接收调光信号DIMi，所述第一计数器Ct1的开关控制信号输出端与所述恒流输出控制单元相连接。

具体的，所述第一计数器Ct1与各部分的连接关系如图4所示，第一计数器Ct1内包括第一子计数Ct11、第二子计数器Ct12、第三子计数器Ct13和第四子计数器Ct14以及多个开关，第一计数器Ct1的电压输出端输出电压Vref-dim，一计数器Ct1的开关信号输出端输出开关信号DIM。

在调光启动状态，调光信号DIMi有效（DIMi=1），则开关信号DIM为“1”，第一子计数Ct11、第二子计数器Ct12、第三子计数器Ct13和第四子计数器Ct14均为“0”，即“Ct14Ct13Ct12Ct11”为“0000”时，第一分压电阻R1最终与第一计数器Ct1的输出端相连接，并且第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim为Vref*1/8，“Ct14Ct13Ct12Ct11”为“0001”时，第二分压电阻R2最终与第一计数器Ct1的输出端相连接，并且第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim为Vref*2/8，以此类推，在第一子计数Ct11、第二子计数器Ct12和第三子计数器Ct13均为“1”，第四子计数器Ct14为“0”，即“Ct14Ct13Ct12Ct11”为“0111”时，第八分压电阻R8最终与第一计数器Ct1的输出端相连接，并且第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim为Vref，在第一计数器Ct1的一个计数周期内的最后一次计数，“Ct14Ct13Ct12Ct11”为“1000”时，参考电压Vref直接接入第一计数器Ct1的输出端，此时，第一子计数器Ct1停止工作，直至下一计数周期开启，第一子计数Ct11、第二子计数器Ct12、第三子计数器Ct13、第四子计数器Ct14的逻辑输出和第一计数器Ct1电压输出端输出的电压Vref-dim、开关控制信号输出端输出的开关控制信号DIM的逻辑输出如表1所示：

DIMi	Ct11	CT12	CT13	CT14	Vref dim	DIM
							1	0	0	0	0	Vref*1/8	1
1	1	0	0	0	Vref*2/8	1
							1	0	1	0	0	Vref*3/8	1
1	1	1	0	0	Vref*4/8	1
							1	0	0	1	0	Vref*5/8	1
1	1	0	1	0	Vref*6/8	1
							1	0	1	1	0	Vref*7/8	1
1	1	1	1	0	Vref*8/8	1
							1	0	0	0	1	Vref	1

表1

可见，按照表1所示逻辑关系，在调光启动状态，调光信号DIMi有效（DIMi=1），开关控制信号DIM为“1”，第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim可以由0开始，并依次升至Vref*1/8、Vref*2/8、Vref*3/8……直至Vref，第一计数器Ct1停止工作，电压为Vref并稳定输出。

在调光关闭状态，调光信号DIMi无效（DIMi=0），开关控制信号DIM为“0”，同理，第一子计数Ct11、第二子计数器Ct12、第三子计数器Ct13、第四子计数器Ct14的逻辑输出和第一计数器Ct1电压输出端的输出电压Vref-dim、开关控制信号输出端输出的开关控制信号DIM，如表2所示：

DIMi	CT11	CT12	CT13	CT14	Vref dim	DIM
							0	0	1	1	0	Vref*7/8	1
0	1	0	1	0	Vref*6/8	1
							0	0	0	1	0	Vref*5/8	1
0	1	1	0	0	Vref*4/8	1
							0	0	0	1	0	Vref*3/8	1
0	0	1	0	0	Vref*2/8	1
							0	1	0	0	0	Vref*1/8	1
0	0	0	0	1	0	0

表2

在最后一次计数时，第一计数器Ct1的输出端直接接地，然后第一计数器Ct1停止工作，直至下一计数周期，可见，按照表2所示逻辑关系，在调光关闭状态，调光信号DIMi无效（DIMi=0），第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim可以由Vref开始，并依次降至Vref*7/8、Vref*6/8、Vref*5/8……直至0，开关控制信号DIM为“0”，第一计数器Ct1停止工作，电压为0。

具体的，所述参考电流调整子单元412包括：

第二放大器A2，所述第二放大器A2包括第二正输入端、第二负输入端和第二输出端，所述第二正输入端与所述参考电流设置单元中第一计数器Ct1的输出端相连接；

第二晶体管Q2，所述第二晶体管Q2的栅极与所述第二输出端相连接，所述第二晶体管Q2的源极与所述第二负输入端相连接，并通过第一接地电阻Riset1接地；

第一元镜像晶体管M1，所述第一元镜像晶体管M1的源极与所述参考电压源模块1相连接，接收所述参考电压源模块1输出的内部稳定电源电压Vcc，所述第一元镜像晶体管M1的栅极和漏极分别与所述第二晶体管Q2的漏极相连接；

第一镜像晶体管M-2，所述第一镜像晶体管M-2的源极与所述第一元镜像晶体管的源极相连接，所述第一镜像晶体管M-2的栅极与所述第一元镜像晶体管M1的栅极相连接，所述第一镜像晶体管M-2的漏极通过第二接地电阻Riset2接地，且所述第一镜像晶体管M-2与第一元镜像晶体管M1的尺寸比为

\frac{M_{2}}{M_{1}} = K_{1} .

所述恒流输出控制单元42包括：

第三放大器A3，所述第三放大器A3包括第三正输入端、第三负输入端和第三输出端，所述第三正输入端与所述第一镜像晶体管M-2的漏极相连接；

第三晶体管Q3，所述第三晶体管Q3的栅极与所述第三输出端相连接，所述第三晶体管Q3的漏极与负载LED 4相连接，并与所述电压转换模块2相连接，向所述电压转换模块2输出反馈输出电压信号FB；

所述第三晶体管Q3的源极与所述第三负输入端相连接，并通过第三接地电阻Riset3接地；

第四开关晶体管Q4，所述第四开关晶体管Q4的漏极与所述第三晶体管Q3的栅极相连接，所述第四开关晶体管Q4的源极接地；

第一反相器Inv1，所述第一反相器Inv1的输入端与所述第一计数器A1的开关控制信号输出端相连接，并接收开关控制信号DIM，所述第一反相器Inv1的输出端与所述第四开关晶体管Q4的栅极相连接。

所述第一计数器Ct1的输出端的输出电压为Vref-dim，则通过负载LED的电流

在控制器的调光启动状态和调光关闭状态，Vref-dim是随着时间变化的量。

由于在调光启动状态，即通过负载LED 4的电流开始由初始输出值开始上升的时候，第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim可以由0开始，并依次升至Vref*1/8、Vref*2/8、Vref*3/8……直至Vref，并稳定下来；在调光关闭状态，即通过负载LED 4的电流开始下降的时候，第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim可以由Vref开始，并依次降至Vref*7/8、Vref*6/8、Vref*5/8……直至0，并稳定下来。所以，在调光启动状态和调光关闭状态，通过负载LED 4的电流iLED随着第一计数器Ct1最终的输出电压Vref-dim进行缓慢的变化，从而避免了输出电压的剧烈抖动，继而避免通过负载LED的电流出现较大的纹波。

如图3所示，所述驱动电路可以包括一个恒流输出控制单元42，或如图5所示，所述驱动电路可以包括多个重复设置的恒流输出控制单元，具体数目不限。此外，所述第一计数器A1还可以用以计时器代替，工作原理与计数器相同，在此不作赘述。

本发明又一实施例公开了另外一种具体的LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：参考电压源模块，与所述参考电压源模块相连接的电压转换模块，分别与所述参考电压源模块和电压转换模块相连接的恒流控制电路，所述电压转换模块与所述恒流控制电路之间串接有负载LED。

具体的，如图6所示，所述参考电流设置单元401包括：

参考电流产生子单元4011，所述参考电流产生子单元4011与所述参考电压源模块相连接，用于产生参考电流；

参考电流调整子单元4012，所述参考电流调整子单元4012用于调整流经所述恒流控制模块的电流缓慢变化。

更具体的，所述参考电流产生子单元4011包括：

第四放大器A4，所述第四放大器A4包括第四正输入端、第四负输入端和第四输出端，所述第四正输入端与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块输出的参考电压Vref；

第五晶体管Q5，所述第五晶体管Q5的栅极与所述第四输出端相连接，所述第五晶体管Q5的源极与所述第四负输入端相连接，并通过第四接地电阻Riset4接地；

第二元镜像晶体管M2，所述第二元镜像晶体管M2的源极与所述参考电压源模块相连接，接收所述参考电压源模块输出的内部稳定电源电压Vcc，并且所述第二元镜像晶体管M2的栅极和漏极分别与所述第五晶体管Q5的漏极相连接。

所述参考电流调整子单元4012具体包括：

n个子镜像晶体管，所述n个子镜像晶体管的尺寸相同，且分别为第一子镜像晶体管M-21、第二子镜像晶体管M-22、第三子镜像晶体管M-23……第n子镜像晶体管M-2n，所述n个子镜像晶体管的栅极分别与所述第二元镜像晶体管M2的栅极相连接，所述n个子镜像晶体管的源极分别与所述参考电压源模块相连接，并接收所述参考电压源模块产生的内部稳定电压Vcc，所述n个子镜像晶体管的漏极分别与一个开关的第一端相连接，与所述n个子镜像晶体管相对应的n个开关分别为：第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3……第n开关Kn，所述第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3……第n开关Kn的第二端相互连接，并通过所述第五接地电阻Riset5接地，所述开关为单刀开关，或者其他与具有单刀开关功能的开关，其中n为大于2的正整数，n为大于2的正整数，优选n为2~16之间的整数，本实施例更优选为n=8；

第二计数器Ct2，所述第二计数器Ct2的计数频率为100KHz~1MHz，包括n个控制端、一个输入端和一个输出端，本实施例中所述n个控制端分别为第一控制端S1、第二控制端S2、第三控制端S3……第n控制端Sn，且所述n个控制端分别依次与所述第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3……第n开关Kn相连接，并控制所对应的开关，当第g控制端Sg为“1”时，第g开关Kg闭合导通，当第g控制端Sg为“0”时，第g开关Kg闭合导通，其中，g为1~n之间的整数，所述输入端接收调光信号DIMi，所述输出端与所述恒流输出控制单元403相连接，并输出开关控制信号DIM。

所述第二元镜像晶体管M2的尺寸为子镜像晶体管的尺寸的n倍，则在调光状态开始时，第二元镜像晶体管M2的输出电流为负载LED通过的最大电流iLED，而每个子镜像晶体管的输出电流为iLED*1/n。由于在本实施例中，n=8，则所述8个控制端在调光开启状态时，输入的调光信号DIMi为“1”，按照表3所示的逻辑输出，表3如下所示：

DIMi	S8	S7	S6	S5	S4	S3	S2	S1	DIM
										1	0	0	0	0	0	0	0	1	1
1	0	0	0	0	0	0	1	1	1
										1	0	0	0	0	0	1	1	1	1
1	0	0	0	0	1	1	1	1	1
										1	0	0	0	1	1	1	1	1	1
1	0	0	1	1	1	1	1	1	1
										1	0	1	1	1	1	1	1	1	1
1	1	1	1	1	1	1	1	1	1

表3

可见，在调光开启状态时，8个开关的第二端最终输出的电流会由0开始，依次升至iLED*1/8、iLED*2/8、iLED*3/8……直至iLED稳定，输出的开关控制信号DIM为“1”。

所述8个控制端在调光关闭状态时，输入的调光信号DIMi为“0”，按照表4所示的逻辑输出，表4为：

DIMi	S8	S7	S6	S5	S4	S3	S2	S1	DIM
										0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
0	0	0	1	1	1	1	1	1	1
										0	0	0	0	1	1	1	1	1	1
0	0	0	0	0	1	1	1	1	1
										0	0	0	0	0	0	1	1	1	1
0	0	0	0	0	0	0	1	1	1
										0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

表4

可见，在调光关闭状态时，8个开关的第二端最终输出的电流会由iLED开始，依次降至iLED*7/8、iLED*6/8、iLED*5/8……直至0稳定，并且在最终输出的电流为0的时候，输出的开关控制信号DIM由“1”变为“0”。

由于8个开关的第二端最终输出的电流即为通过负载LED的电流，则通过负载LED的电流会实现缓慢的变化，从而避免了输出电压的剧烈抖动，继而避免通过负载LED的电流出现较大的纹波。

所述恒流输出控制单元402包括：

第五放大器A5，所述第五放大器A5包括第五正输入端、第五负输入端和第五输出端，所述第五正输入端与所述n个开关的第二端相连接；

第六晶体管Q6，所述第六晶体管Q6的栅极与所述第五输出端相连接，所述第六晶体管Q6的漏极与负载LED相连接，并与所述电压转换模块2相连接，向所述电压转换模块2输出反馈输出电压信号FB，所述第六晶体管Q6的源极与所述第五负输入端相连接，并通过第六接地电阻Riset6接地；

第七开关晶体管Q7，所述第七开关晶体管Q7的漏极与所述第六晶体管Q6的栅极相连接，所述第七开关晶体管Q7的源极接地；

第二反相器Inv2，所述第二反相器Inv2的输入端与所述第二计数器A2的输出端相连接，并接收开关控制信号DIM，所述第二反相器Inv2的输出端与所述第七开关晶体管Q7的栅极相连接。

所述驱动电路可以包括一个恒流输出控制单元，或如上一实施例所述，所述驱动电路包括多个重复设置的恒流输出控制单元，具体数目不限，并且所述第二计数器A2还可以用计时器代替。

本发明又一实施例公开了一种LED中电流的控制方法，包括：

接收一具有上升沿和下降沿的调光信号；

接收一参考电压信号；

具体如图2所示，所述输出信号即为负载LED的电流I，可见，所述输出信号的上升过程具体包括：

所述输出信号分d步上升，每一步持续时间为t，且在每一步内，所述输出信号不变化，其中，所述d为2~16之间的正整数，且包括2和16，更优选的，所述d为8，所述t为1μs~10μs，更优选的，所述t为5μs。

所述输出信号的下降过程具体包括：

所述输出信号并分d步下降，每一步持续时间为t，且在每一步内，所述输出信号不变化。其中，所述d为2~16之间的正整数，且包括2和16，更优选的，所述d为8；所述t为1μs~10μs，更优选的，所述t为5μs。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处可互相参考。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种LED驱动电路，包括：参考电压源模块，与所述参考电压源模块相连接的电压转换模块，分别与所述参考电压源模块和电压转换模块相连接的恒流控制电路，且所述恒流控制电路接收一调光信号，所述电压转换模块与所述恒流控制电路之间串接有负载LED，其特征在于：

2.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流设置单元包括：

3.根据权利要求2所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流产生子单元包括：

4.根据权利要求3所述驱动电路，其特征在于，所述m个分压电阻的阻值相等。

5.根据权利要求3所述驱动电路，其特征在于，所述m个分压电阻的阻值为10KΩ量级。

6.根据权利要求3所述驱动电路，其特征在于，所述m等于8。

7.根据权利要求3所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流调整子单元包括：

8.根据权利要求7所述驱动电路，其特征在于，所述恒流输出控制单元包括：

9.根据权利要求8所述驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括一个恒流输出控制单元或多个重复设置的恒流输出控制单元。

10.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流设置单元包括：

11.根据权利要求10所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流产生子单元包括：

12.根据权利要求11所述驱动电路，其特征在于，所述参考电流调整子单元包括：

13.根据权利要求12所述驱动电路，其特征在于，所述n个子镜像晶体管的尺寸相同。

14.根据权利要求12所述驱动电路，其特征在于，所述n等于8。

15.根据权利要求12所述驱动电路，其特征在于，所述开关为单刀开关。

16.根据权利要求12所述驱动电路，其特征在于，所述第二元镜像晶体管的尺寸为子镜像晶体管尺寸的n倍。

17.根据权利要求12所述驱动电路，其特征在于，所述恒流输出控制单元包括：

18.根据权利要求3或12所述驱动电路，其特征在于，所述第一计数器或第二计数器的计数频率为100KHz~1MHz。

19.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述电压转换模块包括一Boost电路。

20.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述电压转换模块包括一Buck电路。

21.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述电压转换模块包括一Buck-Boost电路。

22.根据权利要求1所述驱动电路，其特征在于，所述调光信号是PWM信号。

23.一种LED的控制方法，其特征在于，包括：

接收一具有上升沿和下降沿的调光信号；

接收一参考电压信号；

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述输出信号的上升过程具体包括：

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述输出信号的下降过程具体包括：

26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述d为8，所述t为5μs。