CN104244517A - 可调亮度模块及可调亮度的led驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种可调亮度模块，包括：第一状态检测比较器，其负输入端通过一分压单元接可调亮度模块的第一输入端，其输出端接状态机以输出第一状态信号至状态机；第二状态检测比较器，其正输入端通过分压单元接第一输入端，其输出端接至状态机以输出第二状态信号至状态机；峰值电流比较器，其负输入端接状态机，其正输入端接功率开关的源极以及外部检测单元，其输出端接状态机以输出第三状态信号至状态机；状态机通过驱动器接功率开关的栅极，功率开关的源极为可调亮度模块的输出端，状态机根据第一、第二状态信号输出控制信号控制功率开关的开通或关断，以及根据第三状态信号控制流过功率开关的电流峰值，从而通过功率开关控制负载LED工作于不同的亮度。

Description

可调亮度模块及可调亮度的LED驱动系统

技术领域

本发明涉及LED驱动领域，尤其涉及一种可调亮度模块及可调亮度的LED驱动系统。

背景技术

参见图1，现有技术的反激型LED驱动电路的简化示意图。 如图1所示，输入AC交流电源101连接到整流桥103的两个输入端；整流桥103将交流电整流后经输入电容器C1滤波，产生一直流电压；启动电阻Rst和启动电容器C2产生一低压直流电使驱动芯片105启动。变压器T1有二至三个绕组，包括一个原边绕组，连接于输入电容器C1和驱动芯片105的漏极DRAIN之间；一个副边绕组，连接续流二极管D1的阳极和输出电容器C3的负极之间，续流二极管D1的阴极和输出电容器C3的阳极相连接，负载LED并联于输出电容器C3两端。

使用上述LED驱动电路的LED灯，灯光输出亮度单一且固定，无法使LED灯实现多种亮度调节。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中LED驱动电路存在的问题，提供一种可调亮度模块及可调亮度的LED驱动系统，通过对普通墙壁电源输入开关的控制，可以实现负载LED多种亮度调节。

为实现上述目的，本发明提供了一种可调亮度模块，包括：一第一状态检测比较器、一第二状态检测比较器、一状态机、一峰值电流比较器、一驱动器以及一功率开关；所述第一状态检测比较器的负输入端通过一分压单元电学连接所述可调亮度模块的第一输入端，所述第一状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，所述第一状态检测比较器通过所述第一输入端接收一第一电压信号并与一第一参考电压信号比较后输出第一状态信号至所述状态机；所述第二状态检测比较器的正输入端通过所述分压单元电学连接所述第一输入端，所述第二状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，所述第二状态检测比较器通过所述第一输入端接收所述第一电压信号并与一第二参考电压信号比较后输出第二状态信号至所述状态机，其中所述第二参考电压信号的电压大于所述第一参考电压信号的电压；所述峰值电流比较器的负输入端电学连接所述状态机，以接收所述状态机根据所述第一状态信号以及第二状态信号输出的一调光信号，所述峰值电流比较器的正输入端电学连接所述功率开关的源极以及一外部检测单元，所述峰值电流比较器的输出端电学连接所述状态机，所述峰值电流比较器通过所述检测单元接收一检测电压信号并与所述调光信号比较后输出第三状态信号至所述状态机；所述状态机通过所述驱动器电学连接至所述功率开关的栅极，所述功率开关的源极为所述可调亮度模块的输出端，所述功率开关的漏极电学连接外部输入电源，所述状态机根据第一、第二状态信号输出一控制信号控制所述功率开关的开通或关断，以及根据所述第三状态信号控制流过所述功率开关的电流峰值，从而通过所述功率开关控制负载LED工作于不同的亮度。

为实现上述目的，本发明还提供了一种可调亮度的LED驱动系统，包括一整流单元、一启动单元、一储能单元，一电源输入开关以及一本发明所述的可调亮度模块；所述电源输入开关一端电学连接交流电源，另一端电学连接所述整流单元的一输入端，所述整流单元的另一输入端电学连接所述交流电源，所述整流单元的两个输出端并联一输入电容；所述启动单元一端与所述整流单元相连，另一端电学连接所述可调亮度模块的第一输入端，所述可调亮度模块的第一状态检测比较器以及所述第二状态检测比较器分别通过所述第一输入端接收一第一电压信号，通过所述电源输入开关的开通或关断控制所述第一输入端接收不同电压值的所述第一电压信号；所述可调亮度模块的输出端通过一外部检测单元电学连接所述可调亮度模块的参考地端，所述储能单元一端电学连接所述参考地端，另一端电学连接负载LED；所述可调亮度模块的状态机根据第一、第二状态信号输出一控制信号控制所述功率开关的开通或关断，以及根据所述第三状态信号控制流过所述功率开关的电流峰值，从而通过所述功率开关控制所述负载LED工作于不同的亮度。

本发明的优点在于：通过可调亮度模块控制功率开关的导通或断开，以及流过的电流峰值，达到亮度选择的目的；使LED灯通过普通墙壁电源输入开关的控制，可以实现多种亮度的调节。

附图说明

图1，现有技术中反激型LED驱动电路示意图；

图2，本发明所述的可调亮度模块的架构示意图；

图3，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统一实施方式的示意图；

图4为图3所示可调亮度的LED驱动系统的电路工作典型波形图；

图5，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统另一实施方式的示意图；

图6，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统再一实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的可调亮度模块及可调亮度的LED驱动系统做详细说明。

首先结合附图2给出本发明所述的可调亮度模块的一实施方式。

参考图2，本发明所述的可调亮度模块的架构示意图。所述可调亮度模块20包括：一第一状态检测比较器CP1、一第二状态检测比较器CP2、一状态机22、一峰值电流比较器CP5、一驱动器24以及一功率开关MP。

所述第一状态检测比较器CP1的负输入端通过一分压单元21电学连接所述可调亮度模块20的第一输入端VCC，所述第一状态检测比较器CP1的输出端电学连接至所述状态机22；所述第一状态检测比较器CP1通过所述第一输入端VCC接收一第一电压信号并与一第一参考电压信号Ref1比较后输出第一状态信号Vct11至所述状态机22。

在本实施方式中，所述分压单元21包括串联的一上分压电阻R1和一下分压电阻R2；所述分压单元21通过上分压电阻R1电学连接所述可调亮度模块20的第一输入端，通过下分压电阻R2电学连接所述可调亮度模块20的参考地端，上分压电阻R1和一下分压电阻R2相接的一端电学连接所述第一状态检测比较器CP1的负输入端。所述可调亮度模块20的第一输入端的电压VCC通过所述分压单元21得到一低压信号作为第一电压信号DET，分别输入所述第一状态检测比较器CP1的负输入端以及所述第二状态检测比较器CP2的正输入端。

所述第二状态检测比较器CP2的正输入端通过所述分压单元21电学连接所述第一输入端，所述第二状态检测比较器CP2的输出端电学连接至所述状态机22；所述第二状态检测比较器CP2通过所述第一输入端接收所述第一电压信号DET并与一第二参考电压信号Ref2比较后输出第二状态信号Vct12至所述状态机22。

其中，所述第二参考电压信号Ref2的电压大于所述第一参考电压信号Ref1的电压。当第一输入端的电压VCC变化时，第一电压信号DET也随之变化，进而引起第一状态信号Vct11以及第二状态信号Vct12的变化。即，当DET电压低于Ref1电压时，第一状态检测比较器CP1输出状态翻转，输出的第一状态信号Vct11发生相应的改变；当DET电压低于Ref2电压时，第二状态检测比较器CP2输出状态翻转，输出的第二状态信号Vct12发生相应的改变；由于Ref2电压大于Ref1电压，故电压VCC下降时，第二状态检测比较器CP2先发生输出状态翻转。因此根据电压VCC的变化，CP1、CP2会输出相应变化的第一状态信号Vct11以及第二状态信号Vct12。

所述峰值电流比较器CP5的负输入端电学连接所述状态机22，以接收所述状态机22根据所述第一状态信号Vct11以及第二状态信号Vct12输出的一调光信号（不同调光信号对应相应调光状态）；CP5的正输入端电学连接所述功率开关MP的源极以及一外部检测单元；CP5的输出端电学连接所述状态机22。所述峰值电流比较器CP5通过所述检测单元接收一检测电压信号Vcs并与所述调光信号比较后输出第三状态信号Vct15至所述状态机22，以控制流过功率开关MP的电流峰值，从而控制负载LED的亮度。在本实施方式中，所述检测单元采用采样电阻Rcs通过检测负载电流获取检测电压信号Vcs输入至所述峰值电流比较器CP5。

作为可选的实施方式，所述可调亮度模块20进一步包括一调光控制单元25，所述调光控制单元25的输入端电学连接所述状态机22，输出端电学连接所述峰值电流比较器CP5的负输入端。所述调光控制单元25接收所述调光信号并与一基准电压Ref4相运算，以输出一控制电压信号Ref5至所述峰值电流比较器CP5，通过不同第一状态信号Vct11以及第二状态信号Vct12组合，从而输出不同的调光信号（如图2所示Step0-Step3，但并不限于4种调光状态）；所述峰值电流比较器CP5将所述检测电压信号Vcs与所述控制电压信号Ref5比较后输出第三状态信号Vct15至所述状态机22。所述调光控制单元25可以采用软件编程方式实现，以将不同的调光信号与基准电压Ref4相运算输出相应的控制电压信号Ref5。峰值电流比较器CP5输出的第三状态信号Vct15将依据控制电压信号Ref5设定流过功率开关MP的电流峰值。

所述状态机22通过所述驱动器24电学连接至所述功率开关MP的栅极；所述功率开关MP的源极为所述可调亮度模块20的输出端，通过所述检测单元电学连接所述可调亮度模块的参考地端，所述功率开关MP的漏极用于连接外部输入电源。所述状态机22根据第一、第二状态信号Vct11、Vct12输出一控制信号PWN控制所述功率开关MP的开通或关断，以及根据所述第三状态信号Vct15控制流过所述功率开关MP的电流峰值，从而通过所述功率开关MP控制负载LED工作于不同的亮度。具体为，所述状态机22接收第一状态检测比较器CP1、第二状态检测比较器CP2输出的Vct11、Vct12，经处理后分别输出控制信号PWN以及调光信号；控制信号PWN传输至所述驱动器24，驱动器24再输出控制信号Ngate至功率开关MP的栅极，控制功率开关MP的开通或关断；调光信号经峰值电流比较器CP5处理后，输出的第三状态信号Vct15反馈至状态机22，状态机22再根据第三状态信号Vct15控制流过功率开关MP的电流峰值；从而根据功率开关MP的开通或关断以及流过功率开关MP的电流峰值，实现控制负载LED工作于不同的亮度。

作为可选的实施方式，所述可调亮度模块20进一步包括一运算放大器EA1、一第一MOS晶体管M1、一电流镜27、一第三状态检测比较器CP3以及一第四状态检测比较器CP4。

所述运算放大器EA1的负输入端为所述可调亮度模块20的第二输入端SEL，其电学连接一外部档位控制单元以接收一档位控制信号；所述运算放大器EA1的负输入端同时电学连接所述第一MOS晶体管M1的源极；所述运算放大器EA1的正输入端电学连接一第三参考电压源Ref3。所述运算放大器EA1和所述第一MOS晶体管M1组成反馈闭环以控制所述可调亮度模块20的第二输入端接收的电压与所述第三参考电压源Ref3的电压相等。

所述档位控制单元根据设置的档位不同输出相应的信号，从而使第二输入端SEL处于不同状态，比如第二输入端SEL开路、短路或是外接一负载，从而可以表征三种不同的调光状态，每一调光状态对应一负载LED的亮度可调档位数。在本实施方式中，所述档位控制单元可以采用一可变电阻器Rse1，通过调整阻值，以设置不同档位，从而使第二输入端SEL处于不同状态。例如，调整可变电阻Rse1阻值大于500K欧姆至开路，可以设置档位控制单元为4档。调整可变电阻Rse1阻值小于20K欧姆至短路，可以设置档位控制单元为3档。调整可变电阻Rse1阻值在预设范围内（比如小于300K欧姆、大于50K欧姆），可以设置档位控制单元为2档。

所述第一MOS晶体管M1的漏极电学连接所述电流镜27的输入端；从而所述档位控制单元上的电流通过第二输入端SEL流经M1和电流镜27，电流镜27上的电流和所述档位控制单元上的电流成比例关系。所述第三状态检测比较器CP3的输入端电学连接所述电流镜27的第一输出端以及一第一负载电流源Is1，所述第三状态检测比较器CP3的输出端电学连接至所述状态机22，以根据第二输入端SEL接收的档位控制信号输出一第三状态信号Vctl3至所述状态机22。所述第四状态检测比较器CP4的输入端电学连接所述电流镜27的第二输出端以及一第二负载电流源Is2，所述第四状态检测比较器CP4的输出端电学连接至所述状态机22，以根据第二输入端SEL接收的档位控制信号输出一第四状态信号Vctl4至所述状态机22。所述状态机22根据第三、第四状态信号Vctl3、Vctl4控制负载LED的亮度可调档位数，以实现对负载LED亮度的不同控制方式。根据第二输入端SEL所处的状态所表征的三种负载LED不同亮度控制方式如表1所示。

SEL对应的电阻值	调光状态	负载LED的亮度可调档位数
			500k-开路	1	4档电源输入开关亮度调光
短路-20k	2	3档电源输入开关亮度调光
			外接一负载	3	2档电源输入开关亮度调光

表1，三种负载LED不同亮度控制方式。

作为可选的实施方式，所述电流镜27由一第二MOS晶体管M2、一第三MOS晶体管M3以及一第四MOS晶体管M4组成。第二、第三、第四MOS晶体管的源极相连接。所述第二MOS晶体管M2的漏极以及栅极相连作为所述电流镜27的输入端电学连接所述第一MOS晶体管M1的漏极。所述第三MOS晶体管M3的栅极电学连接所述第二MOS晶体管M2的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管M1的漏极，所述第三MOS晶体管M3的漏极作为所述电流镜27的第一输出端电学连接所述第三状态检测比较器CP3的输入端以及第一负载电流源Is1。所述第四MOS晶体管M4的栅极电学连接所述第三MOS晶体管M3的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管M1的漏极，所述第四MOS晶体管M4的漏极作为所述电流镜27的第二输出端电学连接所述第四状态检测比较器CP4的输入端以及第二负载电流源Is2。其中，Is1 和Is2相当于两个比较基准。由于电流镜27的输出电流和第二输入端SEL的电阻成比例，如果电流镜27的输出电流大于第一负载电流源Is1，第三状态检测比较器CP3输入端接收的电平则为高，如果电流镜27的输出电流小于第一负载电流源IS1，第三状态检测比较器CP3输入端接收的电平则为低；第二负载电流源Is2与第四状态检测比较器CP4之间的工作原理也是一样；这样就可以检测到第二输入端SEL电阻档位的变化。

接下来结合附图3给出本发明所述的可调亮度的LED驱动系统的一实施方式。

参考图3，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统一实施方式的示意图。所述LED驱动系统采用降压型LED驱动电路，包括一电源输入开关K1、一整流单元303、一启动单元305、一储能单元307以及一可调亮度模块20。所述可调亮度模块20内部组件连接关系及工作原理参见图2及对应描述。

所述电源输入开关K1一端电学连接交流电源301，另一端电学连接所述整流单元303的一输入端，所述整流单元303的另一输入端电学连接所述交流电源301，所述整流单元303的两个输出端并联一输入电容C1。在本实施方式中，所述整流单元303采用四个二极管（Dd1—Dd4）组成全桥整流器。在本实施方式中，所述启动单元305一端电学连接所述电源输入开关K1，同时电学连接所述整流单元303的一输入端，所述启动单元305另一端电学连接所述可调亮度模块20的第一输入端，所述可调亮度模块20的第一状态检测比较器CP1以及所述第二状态检测比较器CP2分别通过所述第一输入端接收一第一电压信号DET，通过所述电源输入开关K1的开通或关断控制所述第一输入端接收不同电压值的所述第一电压信号DET。所述可调亮度模块20的输出端通过一外部检测单元电学连接所述可调亮度模块20的参考地端，所述储能单元307一端电学连接所述参考地端，另一端电学连接负载LED；所述可调亮度模块20的状态机22根据第一、第二状态信号输出一控制信号控制所述功率开关MP的开通或关断，以及根据所述第三状态信号控制流过所述功率开关MP的电流峰值，从而通过所述功率开关MP控制所述负载LED工作于不同的亮度。

在本实施方式中，所述启动单元305由串接的启动电阻Rst以及启动电容C2组成；启动电阻Rst一端电学连接所述电源输入开关K1以及所述整流单元303的一输入端，启动电阻Rst与启动电容C2相接的公共端电学连接所述可调亮度模块20的第一输入端，启动电容C2的另一端电学连接所述可调亮度模块20的参考地端。当电源输入开关K1的开通或关断时，所述启动单元305输出不同电压值的不同的VCC电压，经可调亮度模块20的分压单元21分压后，CP1、CP2接收的第一电压信号DET也会不同。

在本实施方式中，所述储能单元307包括一电感L1、一输出电容C3以及一续流二极管D1。所述电感L1一端电学连接所述参考地端，同时通过所述续流二极管D1接地，所述电感L1另一端电学连接负载LED，同时通过所述输出电容C3接地。本实施方式中降压型LED驱动电路通常为恒流型输出，在功率开关MP关闭时，电感L1通过续流二极管D1提供能量到输出电容C3和负载LED，输出电容C3存储高频电源输入开关周期的能量，减少负载LED中的电流纹波。

所述第一状态检测比较器CP1接收第一电压信号DET并与第一参考电压信号Ref1比较后输出第一状态信号Vct11至所述状态机22。所述第二状态检测比较器CP2接收第一电压信号DET并与第二参考电压信号Ref2比较后输出第二状态信号Vct12至所述状态机22。其中，所述第二参考电压信号Ref2的电压大于所述第一参考电压信号Ref1的电压。状态机22输出控制信号PWN到驱动器24，同时驱动器24输出控制信号Ngate控制功率开关MP的栅极；功率开关MP的源极和检测单元电学连接，同时电学连接峰值电流比较器CP5的一个输入端；功率开关MP的漏极电学连接所述整流单元303的一输出端。状态机22根据不同的第一状态信号Vct11、第二状态信号Vct12输出的相应调光信号（Step0-Step3）和基准电压Ref4一起输入到调光控制单元25，调光控制单元25通过软件编程处理输出一控制电压信号Ref5到峰值电流比较器CP5的一个输入端。峰值电流比较器CP5根据控制电压信号Ref5与检测电压信号Vcs输出第三状态信号Vctl5到状态机22。峰值电流比较器CP5输出的第三状态信号Vctl5将依据控制电压信号Ref5设定流过功率开关MP的电流峰值。在本实施方式中，所述检测单元采用采样电阻Rcs通过检测负载电流获取检测电压信号Vcs输入至所述峰值电流比较器CP5。

当电源输入开关K1初次闭合时，交流电源通过整流单元303、启动电阻Rst、电感L1和负载LED对启动电容C2充电，启动电容C2上的电压VCC（也即所述可调亮度模块20的第一输入端电压）线性升高，LED驱动系统进入正常工作状态；此时第一状态检测比较器CP1输出的第一状态信号Vct11为低电平；第二状态检测比较器CP2输出的第二状态信号Vct12为高电平。在本实施方式中，可调亮度模块20默认初次上电后的负载LED工作于最大设定电流状态，比如第一亮度为100%；也可以修改系统设置，默认初次上电后的负载LED工作于最小设定电流状态，比如第一亮度为8%。

当电源输入开关K1断开时，电压VCC将逐渐下降。分压电阻R1和R2的中点得到一个和VCC电压成比例的第一电压信号DET，第一状态检测比较器CP1将DET与第一参考电压信号Ref1相比较，当DET电压低于Ref1电压时，CP1输出状态翻转并且输出相应变化后的第一状态信号Vct11给状态机22。同时，第二状态检测比较器CP2也将DET与第二参考电压信号Ref2相比较，当DET电压低于Ref2电压时，CP2输出状态翻转并且输出相应变化后的第二状态信号Vct12给状态机22。如果DET电压没有低于Ref1电压，CP1将保持输出状态为低电平。如果DET电压没有低于Ref2电压，CP2将保持输出状态为高电平。当CP2输出的第二状态信号Vct12从高电平变成低电平后，状态机22输出PWN信号保持低电平，功率开关MP保持断开状态。当电源输入开关K1在第一状态信号Vct11从低电平变成高电平之前再次闭合时，启动电容C2再次被充电，VCC电压又重新线性升高，LED驱动系统重新进入正常工作状态，同时状态机22输出的状态将进行切换，切换为初始状态。状态机22通过判断状态信号Vctl1、Vctl2、Vctl5，产生相应控制信号PWN控制功率开关MP开通或关断，以及调光信号Step3-Step0的状态；进而实现控制负载LED工作于不同的亮度。

作为可选的实施方式，所述可调亮度模块20进一步包括一运算放大器EA1、一第一MOS晶体管M1、一电流镜27、一第三状态检测比较器CP3以及一第四状态检测比较器CP4。各组件连接关系及工作原理参见图2及对应描述。通过调整所述可调亮度模块20第二输入端SEL所处状态，比如第二输入端SEL开路、短路或是外接一负载，可以控制第三状态检测比较器CP3以及第四状态检测比较器CP4输出相应的第三、第四状态信号Vctl3、Vctl4，以表征三种不同的调光状态，每一调光状态对应一负载LED的亮度可调档位数。所述状态机22可以根据第三、第四状态信号Vctl3、Vctl4控制负载LED的亮度可调档位数，以实现对负载LED亮度的不同控制方式。

以下结合附图3-4，给出本发明一实施例，以对本发明所述的可调亮度的LED驱动系统作进一步说明。其中，图4为图3所示LED驱动系统的电路工作典型波形图。本实施例中，通过调整所述可调亮度模块20第二输入端SEL所处状态，控制负载LED的亮度可调档位数为4档；可调亮度模块20默认初次上电后的负载LED工作于最大设定电流状态。一种典型的工作时序如表2所示。

电源输入开关动作	状态	LED亮度状态
			第一次闭合（CP1，CP2均翻转）	3	第一亮度，比如100%
断开并很快闭合（CP2翻转，CP1未翻转）	2	第二亮度，比如60%
			再次断开并很快闭合（CP2翻转，CP1未翻转）	1	第三亮度，比如20%
再次断开并很快闭合（CP2翻转，CP1未翻转）	0	第四亮度，比如8%
			断开并且等待一段时间再闭合（CP1，CP2均翻转）	3	第一亮度

表2，一种典型的工作时序。

在电源输入开关K1第一次闭合时，当VCC电压高于启动阈值时，LED驱动系统进入正常工作状态；此时第一状态信号Vct11处于低电平，第二状态信号Vct12处于高电平。LED驱动系统工作于状态1，即：负载LED处于第一亮度，调光信号Step3处于高电平。

在电源输入开关K1第一次断开后，VCC电压缓慢下降，第二状态检测比较器CP2的输出端信号Vctl2翻转，但第一状态检测比较器CP1的输出端信号Vctl1没有改变；此时K1再次闭合，则LED驱动系统工作于状态2，即：负载LED处于第二亮度，调光信号Step2变成高电平。

电源输入开关K1再次断开并很快闭合时，LED驱动系统进入状态3，即：负载LED处于第三亮度，调光信号Step1变成高电平。

电源输入开关K1再次断开并很快闭合时，LED驱动系统进入状态4，即：负载LED处于第四亮度，调光信号Step0变成高电平。

如果电源输入开关K1断开保持一定时间，等待VCC电压下降至CP1的翻转阀值后，K1再次闭合，则LED驱动系统重置为状态1：负载LED恢复到第一亮度，调光信号Step3处于高电平。

参考图5，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统另一实施方式的示意图，图5与图3中相同标号表示相同或相似组件。所述LED驱动系统仍然采用降压型LED驱动电路，与图3所示实施方式不同之处在于，所述启动单元305一端电学连接所述整流单元303的一输出端；所述整流单元303与所述启动单元305电学连接的输出端通过一二极管Dd5电学连接所述输入电容C1，同时通过所述二极管Dd5电学连接所述功率开关MP的漏极。本实施方式所述的可调亮度的LED驱动系统其驱动方法和控制逻辑与图3所示实施方式所提供的可调亮度的LED驱动系统类似，在此不再赘述。

本发明所述的可调亮度的LED驱动系统同样可以应用于反激隔离型架构中。参考图6，本发明所述的可调亮度的LED驱动系统再一实施方式的示意图，图6与图3中相同标号表示相同或相似组件。所述LED驱动系统采用反激隔离型可调亮度的LED驱动电路，其驱动方法和控制逻辑与图3所示实施方式所提供的非隔离降压型可调亮度的LED驱动系统类似，在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调亮度模块，其特征在于，包括：一第一状态检测比较器、一第二状态检测比较器、一状态机、一峰值电流比较器、一驱动器以及一功率开关； 

所述第一状态检测比较器的负输入端通过一分压单元电学连接所述可调亮度模块的第一输入端，所述第一状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，所述第一状态检测比较器通过所述第一输入端接收一第一电压信号并与一第一参考电压信号比较后输出第一状态信号至所述状态机； 

所述第二状态检测比较器的正输入端通过所述分压单元电学连接所述第一输入端，所述第二状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，所述第二状态检测比较器通过所述第一输入端接收所述第一电压信号并与一第二参考电压信号比较后输出第二状态信号至所述状态机，其中所述第二参考电压信号的电压大于所述第一参考电压信号的电压； 

所述峰值电流比较器的负输入端电学连接所述状态机，以接收所述状态机根据所述第一状态信号以及第二状态信号输出的一调光信号，所述峰值电流比较器的正输入端电学连接所述功率开关的源极以及一外部检测单元，所述峰值电流比较器的输出端电学连接所述状态机，所述峰值电流比较器通过所述检测单元接收一检测电压信号并与所述调光信号比较后输出第三状态信号至所述状态机； 

所述状态机通过所述驱动器电学连接至所述功率开关的栅极，所述功率开关的源极为所述可调亮度模块的输出端，所述功率开关的漏极电学连接外部输入电源，所述状态机根据第一、第二状态信号输出一控制信号控制所述功率开关的开通或关断，以及根据所述第三状态信号控制流过所述功率开关的电流峰值，从而通过所述功率开关控制负载LED工作于不同的亮度。

2.根据权利要求1所述的可调亮度模块，其特征在于，所述可调亮度模块进一步包括一调光控制单元， 所述调光控制单元的输入端电学连接所述状态机，输出端电学连接所述峰值电流比较器的负输入端，所述调光控制单元接收所述调光信号并与一基准电压相运算，输出一控制电压信号至所述峰值电流比较器，所述峰值电流比较器将所述检测电压信号与所述控制电压信号比较后输出第三状态信号至所述状态机。

3.根据权利要求1所述的可调亮度模块，其特征在于，所述可调亮度模块进一步包括一运算放大器、一第一MOS晶体管、一电流镜、一第三状态检测比较器以及一第四状态检测比较器； 所述运算放大器的负输入端为所述可调亮度模块的第二输入端，电学连接一外部档位控制单元以接收一档位控制信号，所述运算放大器的负输入端同时电学连接所述第一MOS晶体管的源极，所述运算放大器的正输入端电学连接一第三参考电压源，所述运算放大器和所述第一MOS晶体管组成反馈闭环以控制所述可调亮度模块的第二输入端接收的电压与所述第三参考电压源的电压相等； 所述第一MOS晶体管的漏极电学连接所述电流镜的输入端； 所述第三状态检测比较器的输入端电学连接所述电流镜的第一输出端以及一第一负载电流源，所述第三状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，以根据所述可调亮度模块的第二输入端接收的档位控制信号输出一第三状态信号至所述状态机； 所述第四状态检测比较器的输入端电学连接所述电流镜的第二输出端以及一第二负载电流源，所述第四状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，以根据所述可调亮度模块的第二输入端接收的档位控制信号输出一第四状态信号至所述状态机； 所述状态机根据第三、第四状态信号控制负载LED的亮度可调档位数。

4.根据权利要求3所述的可调亮度模块，其特征在于，所述电流镜由一第二MOS晶体管、一第三MOS晶体管以及一第四MOS晶体管组成，第二、第三、第四MOS晶体管的源极相连接； 所述第二MOS晶体管的漏极以及栅极相连作为所述电流镜的输入端电学连接所述第一MOS晶体管的漏极； 所述第三MOS晶体管的栅极电学连接所述第二MOS晶体管的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管的漏极，所述第三MOS晶体管的漏极作为所述电流镜的第一输出端电学连接所述第三状态检测比较器的输入端以及第一负载电流源； 所述第四MOS晶体管的栅极电学连接所述第三MOS晶体管的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管的漏极，所述第四MOS晶体管的漏极作为所述电流镜的第二输出端电学连接所述第四状态检测比较器的输入端以及第二负载电流源。

5.一种可调亮度的LED驱动系统，包括一整流单元、一启动单元以及一储能单元，其特征在于，还包括一电源输入开关以及一权利要求1所述的可调亮度模块； 

所述电源输入开关一端电学连接交流电源，另一端电学连接所述整流单元的一输入端，所述整流单元的另一输入端电学连接所述交流电源，所述整流单元的两个输出端并联一输入电容； 

所述启动单元一端与所述整流单元相连，另一端电学连接所述可调亮度模块的第一输入端，所述可调亮度模块的第一状态检测比较器以及所述第二状态检测比较器分别通过所述第一输入端接收一第一电压信号，通过所述电源输入开关的开通或关断控制所述第一输入端接收不同电压值的所述第一电压信号； 

所述可调亮度模块的输出端通过一外部检测单元电学连接所述可调亮度模块的参考地端，所述储能单元一端电学连接所述参考地端，另一端电学连接负载LED； 

所述可调亮度模块的状态机根据第一、第二状态信号输出一控制信号控制所述功率开关的开通或关断，以及根据所述第三状态信号控制流过所述功率开关的电流峰值，从而通过所述功率开关控制所述负载LED工作于不同的亮度。

6.根据权利要求5所述的可调亮度的LED驱动系统，其特征在于，所述储能单元包括一电感、一输出电容以及一续流二极管； 所述电感一端电学连接所述参考地端，同时通过所述续流二极管接地，所述电感另一端电学连接负载LED，同时通过所述输出电容接地。

7.根据权利要求5所述的可调亮度的LED驱动系统，其特征在于，所述可调亮度模块进一步包括一调光控制单元， 所述调光控制单元的输入端电学连接所述状态机，输出端电学连接所述峰值电流比较器的负输入端，所述调光控制单元接收所述调光信号并与一基准电压相比较，输出一控制电压信号至所述峰值电流比较器，所述峰值电流比较器将所述检测电压信号与所述控制电压信号比较后输出第三状态信号至所述状态机。

8.根据权利要求5所述的可调亮度的LED驱动系统，其特征在于，所述可调亮度模块进一步包括一运算放大器、一第一MOS晶体管、一电流镜、一第三状态检测比较器以及一第四状态检测比较器； 所述运算放大器的负输入端为所述可调亮度模块的第二输入端，电学连接一外部档位控制单元以接收一档位控制信号，所述运算放大器的负输入端同时电学连接所述第一MOS晶体管的源极，所述运算放大器的正输入端电学连接一第三参考电压源，所述运算放大器和所述第一MOS晶体管组成反馈闭环以控制所述可调亮度模块的第二输入端接收的电压与所述第三参考电压源的电压相等； 所述第一MOS晶体管的漏极电学连接所述电流镜的输入端； 所述第三状态检测比较器的输入端电学连接所述电流镜的第一输出端以及一第一负载电流源，所述第三状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，以根据所述可调亮度模块的第二输入端接收的档位控制信号输出一第三状态信号至所述状态机； 所述第四状态检测比较器的输入端电学连接所述电流镜的第二输出端以及一第二负载电流源，所述第四状态检测比较器的输出端电学连接至所述状态机，以根据所述可调亮度模块的第二输入端接收的档位控制信号输出一第四状态信号至所述状态机； 所述状态机根据第三、第四状态信号控制负载LED的亮度可调档位数。

9.根据权利要求8所述的可调亮度的LED驱动系统，其特征在于，所述电流镜由一第二MOS晶体管、一第三MOS晶体管以及一第四MOS晶体管组成，第二、第三、第四MOS晶体管的源极相连接； 所述第二MOS晶体管的漏极以及栅极相连作为所述电流镜的输入端电学连接所述第一MOS晶体管的漏极； 所述第三MOS晶体管的栅极电学连接所述第二MOS晶体管的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管的漏极，所述第三MOS晶体管的漏极作为所述电流镜的第一输出端电学连接所述第三状态检测比较器的输入端以及第一负载电流源； 所述第四MOS晶体管的栅极电学连接所述第三MOS晶体管的栅极同时电学连接所述第一MOS晶体管的漏极，所述第四MOS晶体管的漏极作为所述电流镜的第二输出端电学连接所述第四状态检测比较器的输入端以及第二负载电流源。

10.根据权利要求8所述的可调亮度的LED驱动系统，其特征在于，所述档位控制单元为一可变电阻器。