CN104039044B - 一种逼近式自适应led线性控制电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种逼近式自适应LED线性控制电路及其控制方法，包括：串联的若干个LED模块组，所述LED模块组内设有若干LED灯珠；所述LED模块组串联后产生一输出电压；以及适于对各LED模块组进行控制的自适应模块，该自适应模块包括：与各LED模块组并联的自适应控制单元，自适应电压检测单元，用于采集串联LED模块组的输出电压，且根据该输出电压与上限参考电压或下限参考电压比较，以获得关断或导通自适应控制单元的控制信号；逻辑控制单元，用于根据所述控制信号控制自适应控制单元关断或导通，以使相应的LED模块组点亮或熄灭。本发明通过自适应调节，能有效的防止开关管或LED驱动芯片电压过高，避免开关管或LED驱动芯片由于温度过高烧坏。
Description
技术领域
本发明涉及LED控制领域，特别涉及一种适用于发光二极管(LED)驱动的逼近式自适应LED线性控制电路及其控制方法。
背景技术
目前，发光二极管(LED)的使用越来越普及，用户对其提出了越来越高的要求。其中MOS管发热问题因涉及安全和LED使用寿命，因此越来越受到重视。
目前，通过若干个LED构建LED模块，通过一开关管实现对该点阵的控制，由于外网电压波动，使该开关管两端的电压会发生波动，造成开关管过载发热，以至损坏。
在中国专利文献中公告号202503745U公开了“LED工作模式控制装置”，其提出了一种LED分段接入供电电源以适应电源电压波动(如市电经整流后)的LED驱动方式，该方式用可控开关熄灭LED模组的方式使在电源电压低时接入较少的LED、在电源电压高时可控开关开路使接入较多的LED，从而实现LED能适应电源电压的波动，其存在门限电压无法精确控制的技术问题，造成该技术方案的实施效果不理想，尤其是在串联的LED模块和LED灯珠数量增多时，门限电压更无法准确获得，并且该技术方案采用的是分立元件构成，集成度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种逼近式自适应LED线性控制电路，该LED线性控制电路解决了当输入电压波动时，对串联的若干LED模块组、LED灯珠进行导通或关闭以实现自适应电压调节的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种逼近式自适应LED线性控制电路，包括：若干个LED模块组，所述LED模块组内设有至少两个LED灯珠，与所述LED模块组串联的适于独立控制的若干LED灯珠，且所述适于独立控制的若干LED灯珠的总数不少于LED模块组内LED灯珠个数；若干LED模块组、LED灯珠构成串联电路后产生一输出电压；所述逼近式自适应LED线性控制电路还包括：适于分别对各LED模块组、LED灯珠进行控制的自适应模块，该自适应模块包括：电压粗调模块，适于通过所设定上限参考电压和下限参考电压，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述输出电压，使其稳定于所述上限参考电压和下限参考电压之间；电压细调模块，适于通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压，使其稳定于所述上限参考电压与第二参考电压之间或下限参考电压与第二参考电压之间。
进一步，所述电压粗调模块包括：第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；
所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器、下限电压比较器，所述输出电压分别接至上限电压比较器的反相端和下限电压比较器的同相端；所述上限电压比较器的同相端接入上限参考电压，所述下限电压比较器的反相端接入下限参考电压；所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元，所述第一移位寄存单元的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平,或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；所述第一移位寄存单元的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；所述第一移位寄存单元的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连。
进一步，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压加上一步进电压；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
进一步，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压减去一步进电压；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供了一种逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，所述控制方法包括：所述电压粗调模块通过所设定上限参考电压和下限参考电压，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述串联电路的输出电压，使其稳定于所述上限参考电压和下限参考电压之间；所述电压细调模块通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压，使其稳定于所述上限参考电压与第二参考电压之间或下限参考电压与第二参考电压之间。
进一步，所述电压粗调模块包括：第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器、下限电压比较器，所述输出电压分别接至上限电压比较器的反相端和下限电压比较器的同相端；所述上限电压比较器的同相端接入上限参考电压，所述下限电压比较器的反相端接入下限参考电压；若所述输出电压大于上限参考电压，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元依次关断的移位信号，直至所述输出电压下降到上限参考电压与下限参考电压之间；若所述输出电压小于下限参考电压，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元依次导通的移位信号，直至输出电压升高到所述上限参考电压与下限参考电压之间；若所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元保持原状态的信号。
进一步，所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元，该第一移位寄存单元的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平，或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；
所述第一移位寄存单元的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；
所述第一移位寄存单元的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连；
当所述串联电路的输入电压波动时；
若所述输出电压大于上限参考电压，所述上限电压比较器输出低电平，下限电压比较器输出高电平，使所述第一移位寄存单元依次输出使各第一自适应控制单元关断的移位信号，即相应LED模块组依次点亮，以降低所述输出电压，直至位于上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压小于下限参考电压，所述上限电压比较器输出高电平，下限电压比较器输出低电平，使所述第一移位寄存单元依次输出使各第一自适应控制单元导通的移位信号，即相应LED模块组依次熄灭，以提高所述输出电压，直至位于上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，所述上限电压比较器、下限电压比较器均输出高电平，使所述第一移位寄存单元输出保持原状态，即各LED模块组保持原状态。
进一步，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压加上一步进电压；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连；当所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，且该输出电压大于第二参考电压时，通过点亮LED灯珠实现降低该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器输出低电平，并通过所述第一非门输出高电平，接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号接入至第二移位寄存单元的CP脉冲端；且第二移位寄存单元右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器输出的低电平，以使所述第二移位寄存单元左移或右移入该低电平，相应第二自适应控制单元关断，则相应LED灯珠点亮，以降低所述输出电压，直至该输出电压位于第二参考电压与下限参考电压之间时，停止位移。
进一步，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压减去一步进电压；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连；当所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，且该输出电压小于第二参考电压时，通过熄灭LED灯珠实现提高该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器输出的高电平接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号接入至第二移位寄存单元的CP脉冲端；且第二移位寄存单元右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器输出的高电平，以使所述第二移位寄存单元左移或右移入该高电平，相应第二自适应控制单元导通，则相应LED灯珠点熄灭，以提高所述输出电压，直至该输出电压位于第二参考电压与上限参考电压之间时，停止位移。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本发明通过自适应电压检测单元将输出电压与上限参考电压、下限参考电压进行比较判断，并与逻辑控制单元进行配合，实现了对LED模块组进行调控，即，当输入电压升高时，在线路中接入多个LED模块组，以使串联电路的输出电压降低，当输入电压降低时，使若干LED模块组被短接，使串联电路的输出电压升高，以实现自适应控制，提升了整个电路的稳定性；(2)再进行上述输出电压调整的基础上，再次进行输出电压细调，使其逼近所述上限参考电压或下限参考电压，并将输出电压稳定于所述上限参考电压与第二参考电压之间或下限参考电压与第二参考电压之间，实现电压细调操作。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的自适应模块的原理框图；
图2为本发明的逼近式自适应LED线性控制电路在应用中的电路框图；
图3为本发明的自适应电压检测单元与逻辑控制单元的实施方式一的原理框图；
图4为本发明的自适应电压检测单元与逻辑控制单元的实施方式二的原理框图。
其中，开关管1、上限电压比较器A1、下限电压比较器A2、细调电压比较器A3、上限参考电压VREF1、下限参考电压VREF2、步进电压Vstep、输入电压Ui、输出电压Uo、第一移位寄存单元U1、第二移位寄存单元U2、上限电压比较器输出UoA1、下限电压比较器输出UoA2、细调电压比较器输出UoA3、脉冲信号CP1。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
如图1和图2所示，一种逼近式自适应LED线性控制电路，其特征在于包括：若干个LED模块组，所述LED模块组内设有至少两个LED灯珠，与所述LED模块组串联的适于独立控制的若干LED灯珠，且所述适于独立控制的若干LED灯珠的总数不少于LED模块组内LED灯珠个数；若干LED模块组、LED灯珠构成串联电路后产生一输出电压。
所述逼近式自适应LED线性控制电路还包括：适于分别对各LED模块组、LED灯珠进行控制的自适应模块，该自适应模块包括：
电压粗调模块，适于通过所设定上限参考电压VREF1和下限参考电压VREF2，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述串联电路的输出电压Uo，使其稳定于所述上限参考电压VREF1和下限参考电压VREF2之间。
电压细调模块，适于通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压Uo，使其稳定于所述上限参考电压VREF1与第二参考电压之间或下限参考电压VREF2与第二参考电压之间。
所述串联电路可与开关管1构成一回路，通过开关管1进入饱和状态使各LED模块组、LED灯珠导通以点亮，该开关管1也可以用相应的LED驱动芯片代替。
所述输出电压Uo也可以通过电压侦测单元采集，该电压侦测单元实际可以为一电压采集调理电路，所述开关管1的控制端可以与一误差放大单元相连，该误差放大单元用于起到保护作用；所述电压侦测单元、误差放大单元属于常规单元，现有技术中均有相关论述，这里不再详细论述。
如图3和图4所示，第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；
所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器A1、下限电压比较器A2，所述输出电压Uo分别接至上限电压比较器A1的反相端和下限电压比较器A2的同相端。
所述上限电压比较器A1的同相端接入上限参考电压VREF1，所述下限电压比较器A2的反相端接入下限参考电压VREF2。
所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元U1，所述第一移位寄存单元U1的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平,或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；所述第一移位寄存单元U1的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；所述第一移位寄存单元U1的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连。
为了实现对输出电压进行精确调整(即细调)，所述电压细调模块可以采用两种实施方式，如下：
电压细调模块的实施方式一：
所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元U2；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器A3，该细调电压比较器A3的反相端接入所述输出电压Uo，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压VREF2加上一步进电压Vstep；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号CP1，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元U2的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器A3的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元U2的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元U2的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
电压细调模块的实施方式二：
所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元U2；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器A3，该细调电压比较器A3的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压VREF1减去一步进电压Vstep；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器A3的输出端还与所述第二移位寄存单元U2的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
其中，所述第一、第二自适应控制单元可以采用开关单元来实现。
实施例2
如图1和图2所示，在实施例1基础上的实施例2，一种逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，所述控制方法包括：
所述电压粗调模块通过所设定上限参考电压VREF1和下限参考电压VREF2，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述串联电路的输出电压Uo，使其稳定于所述上限参考电压VREF1和下限参考电压VREF2之间；
所述电压细调模块通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压Uo，使其稳定于所述上限参考电压VREF1与第二参考电压之间或下限参考电压VREF2与第二参考电压之间。
所述电压粗调模块包括：第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器A1、下限电压比较器A2，所述输出电压分别接至上限电压比较器A1的反相端和下限电压比较器A2的同相端；所述上限电压比较器A1的同相端接入上限参考电压VREF1，所述下限电压比较器A2的反相端接入下限参考电压VREF2。
若所述输出电压Uo大于上限参考电压VREF1，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元U1产生将各第一自适应控制单元依次关断的移位信号，直至所述输出电压Uo下降到上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
若所述输出电压Uo小于下限参考电压VREF2，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元U1产生将各第一自适应控制单元依次导通的移位信号，直至输出电压Uo升高到所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
若所述输出电压Uo位于所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元U1产生将各第一自适应控制单元保持原状态的信号。
所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元U1，该第一移位寄存单元U1的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平，或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；所述第一移位寄存单元U1的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；所述第一移位寄存单元U1的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连。
当所述串联电路的输入电压波动时，造成输出电压产生相应波动。
若所述输出电压Uo大于上限参考电压VREF1，则所述上限电压比较器输出低电平，下限电压比较器A2输出高电平，使所述第一移位寄存单元U1依次输出使各第一自适应控制单元关断的移位信号，即相应LED模块组依次点亮，以降低所述输出电压Uo，直至位于上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
若所述输出电压Uo小于下限参考电压VREF2，则所述上限电压比较器A1输出高电平，下限电压比较器A2输出低电平，使所述第一移位寄存单元依次输出使各第一自适应控制单元导通的移位信号，即相应LED模块组依次熄灭，以提高所述输出电压Uo，直至位于上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
若所述输出电压Uo位于所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间，则所述上限电压比较器A1、下限电压比较器A2均输出高电平，使所述第一移位寄存单元U1输出保持原状态，即各LED模块组保持原状态。
所述第一移位寄存单元U1的左移串行输入端(DSL)接入高电平、右移串行输入端(DSR)接入低电平，或左移串行输入端(DSL)接入低电平、右移串行输入端(DSR)接入高电平；所述第一移位寄存单元的控制方式的两输入端(M1、M0)分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；所述第一移位寄存单元U1的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连。
具体工作方法包括：
设输入额定电压为所述逼近式自适应LED线性控制电路的输入电压Ui，即当该输入电压Ui接入所述串联电路后的输出电压Uo为一在所述输入额定电压下的标准电压值，在该标准电压值之下，自适应LED线性控制模块中开关管或LED驱动芯片工作状态是理想的，即发热量较低，当输入电压Ui发生波动时，所述对应的输出电压Uo也会发生相应变化，所述上限参考电压VREF1、下限参考电压VREF2就是对输出电压Uo的变化范围进行限定，例如其限定为输出电压Uo的±10％或±5％。
为了便于分析，设所述LED模块组为四个，且分别通过四个自适应控制单元控制，各自适应控制单元的控制端分别与所述第一移位寄存单元U1的输出端相连，启动时，自适应模块默认关断，如表1所示(所述第一移位寄存单元U1的左移串行输入端(DSL)接入高电平、右移串行输入端(DSR)接入低电平)。
表1第一自适应电压检测单元与第一移位寄存单元U1启动时对应逻辑表
在表1中，由于上限电压比较器A1、下限电压比较器A2分别处于开环状态，因此，其输出信号为高电平和低电平，分别用1和0来表示，LED模块组的状态1表示为点亮，0表示为熄灭；且最初所述LED模块组全亮，若此时输出电压Uo低于下限参考电压VREF2，所述第一移位寄存单元U1左移“1”，熄灭一个LED模块组，以提高输出电压Uo，并再次判断该输出电压Uo是否还是小于下限参考电压VREF2，若小于，则重复上述步骤，直至VREF2＜Uo＜VREF1，输出保持0011输出。
启动时，所述自适应模块若默认导通，则工作方式与表1相似，即从Uo＞VREF1开始比较。
在表1的输出结果的基础上，输出电压Uo发生变化，本发明进行自适应的相应数据参见表2。假设该表2中的所述第一移位寄存单元U1输出0011时，开关管1处理理想的工作状态，此时，由于输入电压Ui的波动造成输出电压Uo发生变化的工作过程。
表2第一自适应电压检测单元与第一移位寄存单元U1工作逻辑表一
表2示出了在0011后，若Uo＞VREF1，则控制第一移位寄存单元U1右移，以降低输出电压，使满足VREF2＜Uo＜VREF1后，对应的LED模块组状态保持。
具体工作过程如下：当串联LED模块组的输入电压波动时。
如表2所示，若所述输出电压Uo大于上限参考电压VREF1，所述上限电压比较器A1输出低电平，下限电压比较器A2输出高电平，使所述第一移位寄存单元U1依次输出使第一自适应控制单元关断的移位信号(右移)，直至相应LED模块组点亮，以降低所述输出电压Uo以位于上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
同样，若所述输出电压Uo小于下限参考电压VREF2，所述上限电压比较器A1输出高电平，下限电压比较器A2输出低电平，使所述第一移位寄存单元U1依次输出使第一自适应控制单元导通的移位信号(左移)，直至相应LED模块组依次熄灭，以提高所述输出电压Uo以位于上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间。
若所述输出电压Uo位于所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间，所述上限电压比较器A1、下限电压比较器A2均输出高电平，使所述第一移位寄存单元U1输出保持原状态，即各LED模块组保持原状态。
其中，若所述第一移位寄存单元U1的控制方式的两输入端M0和M1，可以设置为当分别输入11的时候为保持，也可以设置为当输入00的时候为保持，通过一非门即能完成上述改变，并设定M0和M1接0和1的时候右移，接1和0时，为左移。
通过自适应调节，能有效的防止开关管或LED驱动芯片电压过高，避免开关管或LED驱动芯片由于温度过高烧坏。
为了实现对N个LED模块组进行控制，可以采用若干个移位寄存单元级联的方式来实现。
为了更好的理解第一自适应电压检测单元与逻辑控制单元工作方式二，参见表3。
表3第一自适应电压检测单元与第一移位寄存单元U1工作逻辑表二
表3中，输出电压Uo调节过程与表2相同，由表3可知，当左移串行输入端(DSL)接入低电平、右移串行输入端(DSR)接入高电平时，调节所述移位寄存单元的控制方式的两输入端的连接方式，即上限电压比较器A1与M1相连，下限电压比较器A2与M0相连，即改变左移或右移的控制方式，以达到自适应调节控制的目的。
因此，从表2和表3中看出左、右移串行输入的高低电平与控制方式的两输入端M0和M1的对应关系。
在实施例2基础上所述电压细调模块的工作方法包含两种实施方式，如表4和表5所示。
表4所述电压细调模块的工作方法对应逻辑表一
如表4所示，第一种电压细调模块的工作方法包括：
所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元U2；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器A3，该细调电压比较器A3的反相端接入所述输出电压Uo，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压VREF2加上一步进电压Vstep；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器A3的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号CP1，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元U2的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器A3的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元U2的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元U2的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
当所述输出电压Uo位于所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间，且该输出电压Uo大于第二参考电压时，通过点亮LED灯珠实现降低该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器A3输出低电平，并通过所述第一非门输出高电平，接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号CP1接入至第二移位寄存单元U2的CP脉冲端；且第二移位寄存单元U2的右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器A3输出的低电平，以使所述第二移位寄存单元U2左移或右移入该低电平，相应第二自适应控制单元关断，则相应LED灯珠点亮，以降低所述输出电压Uo，直至该输出电压Uo位于第二参考电压与下限参考电压之间VREF2时，停止位移。
表5所述电压细调模块的工作方法对应逻辑表二
如表5所示，第二种电压细调模块的工作方法包括：
所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元U2；所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器A3，该细调电压比较器A3的反相端接入所述输出电压Uo，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压VREF1减去一步进电压Vstep；所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号CP1，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元U2的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器A3的输出端还与所述第二移位寄存单元U2的右移串行输入端或左移串行输入端相连；所述第二移位寄存单元U2的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
当所述输出电压Uo位于所述上限参考电压VREF1与下限参考电压VREF2之间，且该输出电压Uo小于第二参考电压时，通过熄灭LED灯珠实现提高该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器输出的高电平接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号CP1接入至第二移位寄存单元U2的CP脉冲端；且第二移位寄存单元U2右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器A3输出的高电平，以使所述第二移位寄存单元U2左移或右移入该高电平，相应第二自适应控制单元导通，则相应LED灯珠点熄灭，以提高所述输出电压，直至该输出电压位于第二参考电压与上限参考电压VREF1之间时，停止位移。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种逼近式自适应LED线性控制电路，其特征在于包括：若干个LED模块组，所述LED模块组内设有至少两个LED灯珠，与所述LED模块组串联的适于独立控制的若干LED灯珠，且所述适于独立控制的若干LED灯珠的总数不少于LED模块组内LED灯珠个数；若干LED模块组、LED灯珠构成串联电路后产生一输出电压；
所述逼近式自适应LED线性控制电路还包括：适于分别对各LED模块组、LED灯珠进行控制的自适应模块，该自适应模块包括：
电压粗调模块，适于通过所设定上限参考电压和下限参考电压，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述输出电压，使其稳定在所述上限参考电压和下限参考电压之间；
电压细调模块，适于通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压，使其稳定于所述上限参考电压与第二参考电压之间或下限参考电压与第二参考电压之间。
2.根据权利要求1所述的逼近式自适应LED线性控制电路，其特征在于，所述电压粗调模块包括：第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；
所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器、下限电压比较器，所述输出电压分别接至上限电压比较器的反相端和下限电压比较器的同相端；
所述上限电压比较器的同相端接入上限参考电压，
所述下限电压比较器的反相端接入下限参考电压；
所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元，所述第一移位寄存单元的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平,或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；
所述第一移位寄存单元的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；
所述第一移位寄存单元的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连。
3.根据权利要求2所述的逼近式自适应LED线性控制电路，其特征在于，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；
所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压加上一步进电压；
所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；
所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
4.根据权利要求2所述的逼近式自适应LED线性控制电路，其特征在于，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；
所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压减去一步进电压；
所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；
所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连。
5.一种根据权利要求1所述的逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，其特征在于，
所述控制方法包括：
所述电压粗调模块通过所设定上限参考电压和下限参考电压，分别控制各LED模块组点亮或熄灭，以调整所述串联电路的输出电压，使其稳定于所述上限参考电压和下限参考电压之间；
所述电压细调模块通过设定第二参考电压，分别控制各LED灯珠点亮或熄灭，以再次调整所述输出电压，使其稳定于所述上限参考电压与第二参考电压之间或下限参考电压与第二参考电压之间。
6.根据权利要求5所述的逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，其特征在于，
所述电压粗调模块包括：第一自适应电压检测单元，第一逻辑控制单元，以及若干个分别与各LED模块组并联的第一自适应控制单元；
所述第一自适应电压检测单元包括：上限电压比较器、下限电压比较器，所述输出电压分别接至上限电压比较器的反相端和下限电压比较器的同相端；
所述上限电压比较器的同相端接入上限参考电压，
所述下限电压比较器的反相端接入下限参考电压；
若所述输出电压大于上限参考电压，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元依次关断的移位信号，直至所述输出电压下降到上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压小于下限参考电压，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元依次导通的移位信号，直至输出电压升高到所述上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，则第一自适应电压检测单元使第一移位寄存单元产生将各第一自适应控制单元保持原状态的信号。
7.根据权利要求6所述的逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，其特征在于，所述第一逻辑控制单元采用第一移位寄存单元，该第一移位寄存单元的左移串行输入端接入低电平、右移串行输入端接入高电平，或左移串行输入端接入高电平、右移串行输入端接入低电平；
所述第一移位寄存单元的控制方式的两输入端分别与上、下限电压比较器的输出端相连，以实现左移或右移控制；
所述第一移位寄存单元的输出端分别与各第一自适应控制单元的控制端相连；
当所述串联电路的输入电压波动时；
若所述输出电压大于上限参考电压，所述上限电压比较器输出低电平，下限电压比较器输出高电平，使所述第一移位寄存单元依次输出使各第一自适应控制单元关断的移位信号，即相应LED模块组依次点亮，以降低所述输出电压，直至位于上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压小于下限参考电压，所述上限电压比较器输出高电平，下限电压比较器输出低电平，使所述第一移位寄存单元依次输出使各第一自适应控制单元导通的移位信号，即相应LED模块组依次熄灭，以提高所述输出电压，直至位于上限参考电压与下限参考电压之间；
若所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，所述上限电压比较器、下限电压比较器均输出高电平，使所述第一移位寄存单元输出保持原状态，即各LED模块组保持原状态。
8.根据权利要求7所述的逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，其特征在于，所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；
所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为下限参考电压加上一步进电压；
所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端通过第一非门与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还通过第二非门与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；
所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连；
当所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，且该输出电压大于第二参考电压时，通过点亮LED灯珠实现降低该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器输出低电平，并通过所述第一非门输出高电平，接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号接入至第二移位寄存单元的CP脉冲端；且第二移位寄存单元右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器输出的低电平，以使所述第二移位寄存单元左移或右移入该低电平，相应第二自适应控制单元关断，则相应LED灯珠点亮，以降低所述输出电压，直至该输出电压位于第二参考电压与下限参考电压之间时，停止位移。
9.根据权利要求7所述的逼近式自适应LED线性控制电路的控制方法，其特征在于，
所述电压细调模块包括：第二自适应电压检测单元，第二逻辑控制单元，若干个分别与LED灯珠并联的第二自适应控制单元，所述第二逻辑控制单元采用第二移位寄存单元；
所述第二自适应电压检测单元，包括：细调电压比较器，该细调电压比较器的反相端接入所述输出电压，其同相端接入所述第二参考电压，该第二参考电压为上限参考电压减去一步进电压；
所述上、下限电压比较器的输出端还分别与一与门的两输入端相连，该与门的输出端与一三输入与门的第一输入端相连，所述细调电压比较器的输出端与所述三输入与门的第二输入端相连，该三输入与门的第三输入端接入一脉冲信号，该三输入与门的输出端与所述第二移位寄存单元的CP脉冲端相连，所述细调电压比较器的输出端还与所述第二移位寄存单元的右移串行输入端或左移串行输入端相连；
所述第二移位寄存单元的输出端分别与各第二自适应控制单元的控制端相连；
当所述输出电压位于所述上限参考电压与下限参考电压之间，且该输出电压小于第二参考电压时，通过熄灭LED灯珠实现提高该输出电压；即，所述与门输出高电平，接入至所述三输入与门的第一输入端，细调电压比较器输出的高电平接入至所述三输入与门的第二输入端，即所述脉冲信号接入至第二移位寄存单元的CP脉冲端；且第二移位寄存单元右移串行输入端或左移串行输入端接入所述细调电压比较器输出的高电平，以使所述第二移位寄存单元左移或右移入该高电平，相应第二自适应控制单元导通，则相应LED灯珠点熄灭，以提高所述输出电压，直至该输出电压位于第二参考电压与上限参考电压之间时，停止位移。
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