CN107027222A - 负载电流调节电路和调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了负载电流调节电路和调节方法。负载电流调节电路包括：计数单元，其根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字之间的关系根据所述脉冲信号的占空比确定；调节单元，其用于根据所述第一数字信号和第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。本发明提供的负载电流调节电路和调光方法能够节省芯片面积、降低成本，避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。

Description

负载电流调节电路和调节方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及负载电流调节电路和调节方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)以其长寿命、高光效、环境友好等特性成为新一代的绿色光源。目前，LED不仅在传统照明领域替代了普通的现有光源，还逐渐被应用于一些对调光要求较高的领域中，例如液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)中的背光照明等。在设计LED的负载电流调节电路时，需要通过改变流经LED的负载电流以实现LED的调光。
现有技术一般采用模拟调光的方法对LED的亮度进行调节，例如利用无源滤波器将脉冲信号PWM滤成一个直流信号，从而得到模拟调光效果，图1示出现有技术中模拟调光方法的基本原理示意图。如图1所示，晶体管M01和晶体管M02互补导通，当脉冲信号PWM为高电平时，晶体管M01导通而晶体管M02关断，当脉冲信号PWM为低电平时，晶体管M01关断而晶体管M02导通，从而可以得到脉冲信号PWM的占空比D_pwm与基准电压Vset相乘的结果。电阻R01和电容C01对晶体管M01和晶体管M02的公共连接点处的电压进行滤波运算，从而在电容C01的一端生成模拟调光信号Vctl。运算放大器OP0的同相输入端接收模拟调光信号Vctl，反相输入端接收表征LED 300负载的当前负载电流I_LED的采样信号，输出端的误差信号经过补偿电容C02进行补偿运算，补偿电容C02一端的电压即为调光控制晶体管M03的控制信号，调光控制晶体管M03在此控制信号的控制下工作在线性模式，从而控制流过LED负载电流I_LED，达到调光的目的。其中，LED的负载电流I_LED＝(Vset×D_pwm)/R02。
然而，该方法的不足之处在于：当脉冲信PWM号的频率较小时，需要提高对应的时间常数(电阻R01×电容C01)才能达到较好的滤波效果，即实现较小的模拟调光信号Vctl的纹波，使模拟调光信号Vref近似一个直流电压。而由于时间常数的大小与电阻R01和电容C01面积成正比关系，所以脉冲信号PWM的频率越小时，所需的电阻面积和电容面积就越大。然而，在一般情况下无法在芯片内部将电阻面积和电容面积做得很大，因此当不存在外部滤波时，脉冲信号PWM的频率将会严重地受到限制。此外，当采用上述方法获得的LED的负载电流I_LED随占空比D_pwm减小时，Vctl＝Vset×D_pwm也将减小，而当占空比D_pwm减小到非常小时，调光信号Vctl的幅值也会很小，导致运算放大器OP0的失调电压所带来的误差影响显著增大。综上，该方法的对脉冲信号PWM的频率范围有所限制。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种负载电流调节电路和调节方法，其能够节省芯片面积、降低成本，并避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。
根据本发明的一方面，提供了一种用于调节负载电流的负载电流调节电路，其特征在于，包括：计数单元，其根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字之间的关系根据所述脉冲信号的占空比确定；调节单元，其用于根据所述第一数字信号和第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。
优选地，所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，所述计数单元提供的所述第一数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的总长度，所述计数单元提供的所述第二数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度。
优选地，所述计数单元包括：计数器，其用于根据时钟信号对所述脉冲信号进行计数以获得计数信号，所述计数信号在所述脉冲信号的每个周期开始后的第一时刻复位为初始值；第一存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期开始后的第二时刻将当前的所述计数信号存储为所述第一数字信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二时刻先于所述第一时刻；第二存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期开始后的所述第二时刻将当前的表征信号存储为所述第二数字信号，所述表征信号等于与所述脉冲信号在上个周期中的第二电平翻转边沿对应的所述计数信号。
优选地，所述计数单元还包括：第一脉冲发生器，其用于提供所述第一存储器的第一使能信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第一使能信号在所述第二时刻至所述第一时刻之间有效或在所述第二时刻至所述第一时刻之前有效；第二脉冲发生器，其用于提供所述计数器的复位信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述复位信号在所述第一时刻起的一段时间内有效。
优选地，所述计数单元还包括：第三存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期中的第三时刻将当前的所述计数信号存储为所述表征信号，所述第三时刻对应于所述脉冲信号在该周期内的所述第二电平翻转边沿。
优选地，所述计数单元还包括第三脉冲发生器，其用于提供所述第三存储器的第二使能信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二使能信号在所述第三时刻起的一段时间内有效。
优选地，所述初始值根据所述脉冲信号的每个周期中的所述第二时刻与周期起始时刻之间的时长确定。
优选地，所述调节单元包括：参考电压产生电路，根据所述第一数字信号产生参考电压，所述参考电压受控于所述第一数字信号；多路电流调节支路，每一路所述电流调节支路的导通和断开由所述第二数字信号中对应的位控制，每一路导通的所述电流调节支路上的支路电流均与所述参考电压的变化趋势相同，各所述支路电流的叠加电流为所述负载电流。
优选地，各路所述电流调节支路在导通时的所述支路电流互不相同。
优选地，所述参考电压的变化趋势与所述第一数字信号的数值变化趋势相反。
优选地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，所述负载电流的变化趋势与所述第二数字信号的数值变化趋势相同；当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，所述负载电流的变化趋势与所述第二数字信号的数值变化趋势相反。
优选地，所述参考电压产生电路包括电阻电路、第一运算放大器、第一晶体管以及参考电阻，所述电阻电路的第一端与第二端之间的等效电阻的阻值受控于所述第一数字信号，所述电阻电路的第一端接收供电电压，所述电阻电路的第二端、所述第一运算放大器的负输入端以及所述第一晶体管的第一通路端相连，所述第一运算放大器的正输入端接收预置电压，所述第一运算放大器的输出端与所述第一晶体管的控制端相连，所述第一晶体管的第二通路端与所述参考电阻的一端相连并输出所述参考电压，所述参考电阻的另一端接地。
优选地，所述参考电压产生电路还包括预置电阻和电流源，所述预置电阻的一端接收所述供电电压，所述预置电阻的另一端与所述电流源的第一端相连，所述电流源的第二端接地，所述电流源提供流向地的电流以在所述第一运算放大器的正输入端产生所述预置电压。
优选地，所述电阻电路包括多个第一电阻和分别与各所述第一电阻并联的多个第一开关，所述多个第一开关的导通和关断分别对应受控于所述第一数字信号的最低位至最高位，与所述第一数字信号的最低位至最高位依次对应的所述第一电阻的阻值呈递增关系。
优选地，与所述第一数字信号的最低位至最高位依次对应的所述第一电阻的阻值呈公比为2的等比递增关系，以使所述参考电压与所述第一数字信号所表征的数值成反比关系。
优选地，每一路所述电流调节支路包括第二电阻和用于控制该电流调节支路的关断和导通的开关单元，各路所述电流调节支路中的所述开关单元分别受控于所述第二数字信号中对应的位，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈递减关系，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈递增关系。
优选地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈公比为1/2的等比递减关系，以使所述负载电流与所述第二数字信号表征的数值成正比关系，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈公比为2的等比递增关系，以使所述负载电流与所述第二数字信号表征的数值成反比关系。
优选地，每一路所述电流调节支路中的所述开关单元包括第二开关和第二晶体管，位于同一所述电流调节支路上的所述第二晶体管和所述第二电阻串联在所述负载电流调节电路的调节控制端和地之间，各路所述电流调节支路中的所述第二开关分别受控于所述第二数字信号中对应的位以控制各所述第二晶体管的导通与关断。
优选地，所述调节单元还包括第二运算放大器和电容，所述第二运算放大器的正输入端接收所述参考电压，所述第二运算放大器的输出端与所述电容的一端相连，所述电容的另一端接地，在每路所述电流调节支路中，当所述第二开关被所述第二数字信号中对应的位导通时，所述第二晶体管的控制端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第二晶体管与所述第二电阻的公共端跟所述第二运算放大器的负输入端相连，当所述第二开关被所述第二数字信号中对应的位关断时，所述第二晶体管的控制端与所述第二运算放大器的输出端断开，所述第二晶体管与所述第二电阻的公共端跟所述第二运算放大器的负输入端断开。
根据本发明的另一方面，还提供了一种负载电流的调节方法，其特征在于，包括：根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的数值关系由所述脉冲信号的占空比决定；根据所述第一数字信号和所述第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。
优选地，将所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，将所述脉冲信号的上个周期的总长度表征为所述第一数字信号，将所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度表征为所述第二数字信号。
优选地，根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的数值关系由所述脉冲信号的占空比决定包括：根据时钟信号对所述脉冲信号进行计数以获得计数信号；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第一时刻将所述计数信号复位为初始值；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第二时刻将当前的所述计数信号存储为所述第一数字信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二时刻先于所述第一时刻；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第三时刻将当前的所述计数信号存储为表征信号，所述第三时刻对应于所述脉冲信号在该周期内的第二电平翻转边沿；在所述脉冲信号的每个周期中的所述第二时刻将当前的表征信号存储为所述第二数字信号，所述表征信号等于所述脉冲信号在上个周期中发生电平翻转时对应的所述计数信号。
优选地，根据每个周期的所述第二时刻与该周期的起始时刻之间的时长确定所述初始值。
优选地，根据所述第一数字信号和所述第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化包括：根据所述第一数字信号产生参考电压；根据所述第二数字信号中对应的位控制多路电流调节支路的导通与关断，所述负载电流等于各路所述电流调节支路上的支路电流的叠加电流；根据所述参考电压调节被导通的各路所述电流调节支路上的支路电流的大小。
优选地，根据所述第一数字信号产生参考电压包括：根据所述第一数字信号产生与其具有反向变化趋势的所述参考电压。
优选地，根据所述第二数字信号中对应的位控制多路电流调节支路的导通与关断，所述负载电流等于各路所述电流调节支路上的支路电流的叠加电流包括：当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流；当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流。
优选地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递减关系。
优选地，将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递减关系包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路的导通电流设置为具有公比为1/2的等比递减关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈正比关系。
优选地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递增关系。
优选地，将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递增关系包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路的导通电流设置为具有公比为2的等比递增关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈反比关系。
本发明的有益效果是：本发明的负载电流调节电路和调节方法利用计数单元替代了无源滤波器，因此大大地节省了负载电流调节电路所在芯片的面积和成本；同时，由于本发明的负载电流调节电路和调节方法的参考电压Vref与占空比D_pwm不相关，从而当占空比D_pwm很小时，参考电压Vref仍会具有较高的幅值，避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号PWM的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出现有技术中模拟调光方法的基本原理示意图。
图2示出本发明第一实施例的负载电流调节电路的示意性框图。
图3示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中计数单元的结构示意图。
图4示出本发明第一实施例的计数单元中各信号的时序关系示意图。
图5示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中参考电压产生电路的结构示意图。
图6示出本发明第一实施例的参考电压产生电路中的电阻电路的结构示意图。
图7示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中电流调节电路的结构示意图。
图8示出本发明第二实施例的调光方法的流程示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，在下文中描述了本发明的许多特定的细节，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明，即本发明并不仅仅限于这些实施例。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
在各个附图中相同的元件采用类似的附图标记来表示。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
图2示出本发明第一实施例的负载电流调节电路的示意性框图。
如图2所示，本发明第一实施例的负载电流调节电路200用于调节流经LED 300的负载电流I_LED，以达到调光的目的。负载电流调节电路200包括计数单元210以及调节单元240，其中调节单元包括参考电压产生电路220和电流调节电路230。
计数单元210在脉冲信号PWM的每个周期内跟随时钟信号clk进行计数，从而得到表征脉冲信号PWM的周期长度的第一数字信号NT_all<1:n>以及表征脉冲信号PWM的有效电平长度的第二数字信号NT_on<1:n>，第二数字信号NT_on<1:n>与第一数字信号NT_all<1:n>的比值为脉冲信号PWM的占空比D_pwm，其中n为非零自然数。第一数字信号NT_all<1:n>是在脉冲信号PWM的一个周期T开始到该周期T结束的时间段内对时钟信号clk进行计数而得到的计数值。本实施例以高电平有效的脉冲信号PWM为例进行说明，即第二数字信号NT_on<1:n>是在脉冲信号PWM的一个周期T中，在脉冲信号PWM的高电平状态开始到高电平状态结束的时间段内对时钟信号clk进行计数而得到的计数值，因此第二数字信号NT_on<1:n>用于表征脉冲信号PWM在周期T内的高电平长度。作为一种替代的实施例，脉冲信号PWM也可以为低电平有效，在该替代的实施例中，第二数字信号NT_on<1:n>用于表征脉冲信号PWM在一个周期内的低电平长度，即第二数字信号NT_on<1:n>是在脉冲信号PWM的周期T中，在脉冲信号PWM的低电平状态开始到低电平状态结束的时间段内对时钟信号clk进行计数而得到的计数值。作为另一种替代的实施例，第二数字信号也可以表征脉冲信号的无效电平长度。
参考电压产生电路220接收计数单元210产生的第一数字信号NT_all<1:n>，并根据第一数字信号产生参考电压Vref。
电流调节电路230接收计数单元210产生的第二数字信号NT_on<1:n>和参考电压产生电路220产生的参考电压Vref。电流调节电路230内部包括多个受控于第二数字信号NT_on<1:n>的电流调节支路，各条电流调节支路上的电流之和等于流经LED 300的负载电流I_LED。电流调节电路230根据第二数字信号NT_on<1:n>和参考电压Vref控制其内部的各条电流调节支路以实现对负载电流I_LED的控制，从而使负载电流I_LED与脉冲信号PWM的占空比相关以达到利用脉冲信号PWM进行调光的目的。
图3示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中计数单元的结构示意图。
如图3所示，本发明第一实施例的负载电流调节电路中的计数单元210包括第一脉冲发生器至第三脉冲发生器211至213、计数器214以及第一至第三存储器215至217，以在避免出现信号冲突的前提同步得到第一数字信号和第二数字信号。
第一脉冲发生器211例如为上升沿触发的短脉冲发生器，其用于根据脉冲信号PWM产生第一存储器215的第一使能信号en1。当脉冲信号PWM的上升沿来临时，第一使能信号en1随之出现一个持续时间极短的有效短脉冲。
第二脉冲发生器212例如为下降沿触发的短脉冲发生器，其用于根据第一使能信号en1产生计数器214的复位信号rst。当第一使能信号en1的下降沿来临时，复位信号rst随之出现一个有效短脉冲，使得计数器214的计数值code<1:m>复位。
第三脉冲发生器213例如为下降沿触发的短脉冲发生器，其用于根据脉冲信号PWM产生第三存储器217的第二使能信号en2。当脉冲信号PWM的下降沿来临时，第二使能信号en2随之出现一个有效短脉冲。
计数器214具有输入端、复位端、时钟端以及输出端。输入端接收脉冲信号PWM，复位端接收复位信号rst，时钟端接收时钟信号clk。计数器214被复位信号rst复位后，由初始值开始对时钟信号clk进行计数(例如对时钟信号clk的上升沿/下降沿进行计数等)，并将计数值code<1:m>由输出端输出，m为非零自然数。时钟信号clk的频率远大于脉冲信号PWM的频率。
第一存储器215用于提供第一数字信号NT_all<1:n>，其具有使能端、输入端和用于输出第一数字信号的输出端。第一存储器215的使能端接收第一使能信号en1：当第一使能信号en1有效时，第一存储器215将其输入端接收到的由计数器214输出的计数值code<1:m>转化、存储为第一数字信号NT_all<1:n>，并将该第一数字信号NT_all<1:n>经由输出端输出；当第一使能信号en1无效时，第一存储器215存储和输出的第一数字信号NT_all<1:n>保持不变。需要说明的是，自然数n(即第一数字信号和第二数字信号的位数)用于表征负载电流调节电路的分辨率，n越大则分辨率越高，可以根据应用进行设定n值。m通常设置为大于n的自然数，即计数值code<1:m>的位数分别大于第一数字信号和第二数字信号的位数。
第三存储器217用于提供中间信号NT_mid<1:n>，其具有使能端、输入端和用于输出该中间信号的输出端。第三存储器217的使能端接收第二使能信号en2：当第二使能信号en2有效时，第三存储器217将其输入端接收到的由计数器214输出的计数值code<1:m>转化、存储为中间信号NT_mid<1:n>，并将该中间信号NT_mid<1:n>经由输出端输出；当第二使能信号en2无效时，第三存储器217存储和输出的中间信号NT_mid<1:n>保持不变。
第二存储器216用于提供第二数字信号NT_on<1:n>，其具有使能端、输入端和用于输出该第二数字信号的输出端。第二存储器216的使能端接收第一使能信号en1：当第一使能信号en1有效时，第二存储器216将其输入端接收到的由第三存储器217的输出端提供的中间信号NT_mid<1:n>作为第二数字信号NT_on<1:n>存储并经由输出端输出；当第一使能信号en1无效时，第二存储器216存储和输出的第二数字信号NT_on<1:n>保持不变。
针对图3的上述描述仅对计数单元210中各部分的连接关系、信号关系和基本功能进行了描述，下面结合计数单元210中各信号的时序图对计数单元210的工作过程进行具体描述。需要说明的是，针对图3的上述描述仅为本发明的一种实施例，本领域技术人员可以根据公知常识等现有技术对该实施例进行一系列的修改和变化以达到相同的目的。
图4示出本发明第一实施例的计数单元中各信号的时序关系示意图。
如图4所示，在t1时刻，脉冲信号PWM的上升沿来临，此时第一脉冲发生器211产生的第一使能信号en1出现一个有效短脉冲，该有效短脉冲在t1时刻之后的t2时刻结束，t2时刻与t1时刻之间的时间长度远小于周期T1内脉冲信号PWM的高电平持续时间T1_on。在一些实施例中，第一数字信号还可以表征脉冲信号PWM的低电平持续时间Toff，在这种情况下第一数字信号的非信号与第二数字信号之间的比即为脉冲信号PWM的占空比D_pwm。
在t2时刻，由于第一使能信号en1在此刻出现下降沿，因此第二脉冲发生器212被触发，从而复位信号rst出现一个有效短脉冲，该有效短脉冲在t2时刻之后的t3时刻结束，t3时刻与t1时刻之间的时间长度远小于周期T1内脉冲信号PWM的高电平持续时间T1_on。此时，计数器214所输出的计数值code<1:m>复位至初始值并开始计数，直至下一个复位信号的有效短脉冲出现。
在t4＝t1+T_on时刻，脉冲信号PWM的下降沿出现，此时第三脉冲发生器213被触发，从而第二使能信号en2出现一个有效短脉冲，该有效短脉冲在t4时刻之后的t5时刻结束，t5时刻与t4时刻之间的时间长度远小于周期T1内脉冲信号PWM的低电平持续时间T1_off。在t4时刻，计数器214所输出的计数值code<1:m>与时钟信号clk的频率fclk之商等于周期T1内脉冲信号PWM的高电平持续时间T1_on，第三存储器217被第二使能信号en2的有效短脉冲开启，从而第三存储器217根据此时的计数值code<1:m>对其内部存储并输出的中间信号NT_mid<1:n>进行更新，使得中间信号NT_mid<1:n>表征周期T1的高电平持续时间T1_on。
在t6＝t1+T1_on+T1_off时刻，脉冲信号PWM的下一个上升沿出现，此时计数器214所输出的计数值code<1:m>与时钟信号clk的频率fclk之商等于脉冲信号PWM上一个周期T1的持续时间T1_on+T1_off。此时第一脉冲发生器211产生的第一使能信号en1出现一个有效短脉冲，第一存储器215和第二存储器216均被第一使能信号en1的该有效短脉冲开启，从而第一存储器215根据此时的计数值code<1:m>对其内部存储并输出的第一数字信号NT_all<1:n>进行更新、第二存储器216根据此时的中间信号NT_mid<1:n>对其内部存储并输出的第二数字信号NT_on<1:n>进行更新，使得第一数字信号NT_all<1:n>表征周期T1的总持续时间、第二数字信号NT_on<1:n>等于表征周期T1的高电平持续时间T1_on的中间信号NT_mid<1:n>。此时，计数单元210输出的第一数字信号NT_all<1:n>和第二数字信号NT_on<1:n>分别表征周期T1的总持续时间和高电平持续时间T1_on，因此第二数字信号与第一数字信号的数值之比等于脉冲信号PWM在周期T1中呈现的占空比D_pwm。
在t7＝t2+T1_on+T1_off时刻，由于第一使能信号en1在此刻出现下降沿，因此第二脉冲发生器212被触发，从而复位信号rst出现一个有效短脉冲，此时，计数器214所输出的计数值code<1:m>复位至初始值并开始计数。随后，计数单元210开始对周期T2的总持续时间、高电平持续时间以及占空比进行检测并输出对应的第一数字信号和第二数字信号。
优选地，由于第一使能信号en1和复位信号rst中的有效短脉冲持续时间会在一些情况下影响到对脉冲信号PWM的有效电平持续时间的计数精度，因此在一些实施例中，可以将计数器214的初始值设为非零的值(例如将计数器214的初始值设为与第一使能信号en1和复位信号rst的有效短脉冲的持续时间之和所对应的时钟信号clk的周期数)，以得到更加准确的第二数字信号。
图5示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中参考电压产生电路的结构示意图。图6示出本发明第一实施例的参考电压产生电路中的电阻电路的结构示意图。
如图5所示，本发明第一实施例的负载电流调节电路200中的参考电压产生电路220包括第一运算放大器OP1、电阻电路221、晶体管M10、电阻Rset、电阻Rref和电流源A0。
电阻电路221对外表现为阻值受控于第一数字信号NT_all<1:n>的等效电阻R1x，该等效电阻的一端接收供电电压VDDA，另一端与第一运算放大器OP1的负输入端和晶体管M10的第一通路端相连。晶体管M10的第二通路端与电阻Rref的一端相连并提供参考电压Vref，晶体管M10的控制端与第一运算放大器OP1的输出端相连，电阻Rref的另一端接地。电流源A0的正端与第一运算放大器OP1的正输入端和电阻Rset的一端相连，电流源A0的负端接地，电阻Rset的另一端接收供电电压VDDA。
如图6所示，作为一种实施例，电阻电路221包括n个开关K11至K1n以及串联的n个电阻R11至R1n，其中每个电阻分别与对应标号的开关并联。由上文可知，第一数字信号NT_all<1:n>是包括n位的数字信号，其从最低位到最高位依次为NT_all<1>至NT_all<n>。开关K11至K1n分别对应受控于第一数字信号的第一位NT_all<1>至第n位NT_all<n>。为了使电阻电路221在第一数字信号NT_all<1:n>的控制下表现为阻值不同的等效电阻R1x，电阻R11至R1n的阻值呈递增趋势。各开关K11至K1n例如由N沟道MOSFET实现。
为方便说明，将电阻Rset与电流源A0相连的节点记为Q1，将电阻电路221与第一运算放大器OP1的负输入端相连的节点记为Q2。
参考电压产生电路220的工作原理是：电流源A0提供一个预置电流Iset，从而节点Q1处的电压等于VDDA-Iset×Rset。当晶体管M10导通时，根据运算放大器的虚短原则，节点Q2处的电压等于节点Q1处的电压，因此流经电阻电路221、晶体管M10以及电阻Rref的电流Iref与预置电流Iset、电阻Rset以及电阻电路221的等效电阻R1x(受控于第一数字信号NT_all<1:n>)相关，因此参考电压Vref＝(Rset·Iset/R1x)·Rref＝(Rset·Iset·Rref)/R1x，其中预置电流Iset、电阻Rset以及电阻Rref均为设定值，而电阻电路221的等效电阻R1x由第一数字信号NT_all<1:n>决定，从而参考电压Vref的电压值由第一数字信号NT_all<1:n>决定。
作为一种优选的实施例，在图6所示的电阻电路221中，将电阻R11至R1n的阻值设计为：2n-1·R11＝2n-2·R12＝…＝2·R1(n-1)＝R1n＝2n-1·Ra，其中Ra是预设的第一阻值单位量，那么根据图6所示的电阻电路221的结构可以得知电阻电路221的等效电阻R1x＝NT_all<n:1>·Ra，因此参考电压Vref＝(Rset·Iset·Rref)/R1x＝(Rset·Iset·Rref)/(NT_all<n:1>·Ra)，其中，由于预置电流Iset、电阻Rset、电阻Rref和第一阻值单位量均为设定值，因此参考电压Vref的电压值与第一数字信号NT_all<1:n>的值成反比。
图7示出本发明第一实施例的负载电流调节电路中电流调节电路的结构示意图。
如图7所示，本发明第一实施例的负载电流调节电路中电流调节电路230包括第二运算放大器OP2、电容C1、n个第一开关Ka(Ka21至Ka2n)、n个第二开关Kb(Kb21至Kb2n)、n个晶体管M21至M2n以及n个电阻R21至R2n。
第二运算放大器OP2的正输入端接收由参考电压产生电路220提供的参考电压Vref，第二运算放大器OP2的输出端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地。
电流调节电路230中的n个晶体管M21至M2n分别与对应的电阻R21至R2n串联于LED调节控制端和地之间以组成n条电流调节支路，各条电流调节支路的导通与否受控于第二数字信号NT_on<1:n>中的对应位(具体由与该支路对应的第一开关Ka和第二开关Kb实现)。以其中一条电流调节支路的在结构上的连接关系为例，晶体管M21的第一通路端与LED调节控制端相连、第二通路端与电阻R21的一端相连并与对应的第二开关Kb21的一端相连、控制端与对应的第一开关Ka21的一端相连，电阻R21的另一端接地，第一开关Ka21的另一端与第二运算放大器OP2的输出端相连，第二开关Kb21的另一端与第二运算放大器OP2的负输入端相连。第一开关Ka21和第二开关Kb21为同步开关，二者均受控于第二数字信号NT_on<1:n>的最低位NT_on<1>，当NT_on<1>将第一开关Ka21和第二开关Kb21均导通时，晶体管M21开启，该电流调节支路上的电流I21＝Vref/R21，当NT_on<1>将第一开关Ka21和第二开关Kb21均关断时，晶体管M21关断，该电流调节支路上的电流I21＝0。因此，当NT_on<1>在高电平时能够导通第一开关和第二开关时，该电流调节支路上的电流I21＝NT_on<1>·Vref/R21。其他电流调节支路的结构连接关系与上述电流调节支路一致。设置电阻R21＞R22＞R23＞…＞R2n。
将各电流调节支路上的电流分别记为I21至I2n，因此LED调节控制端处的负载电流I_LED＝NT_on<1>·Vref/R21+NT_on<2>·Vref/R22+NT_on<3>·Vref/R23+…+NT_on<n>·Vref/R2n，由于参考电压Vref由第一数字信号NT_all<1:n>决定，而电阻R21至R2n均为设定值，因此负载电流I_LED由D_pwm＝NT_on<1:n>/NT_all<1:n>决定，从而利用脉冲信号PWM的占空比实现调光控制。
作为一种优选的实施例，将参考电压产生模块220中的电阻电路221中的电阻R11至R1n的阻值设计为：2n-1·R11＝2n-2·R12＝…＝2·R1(n-1)＝R1n＝2n-1·Ra，将电流调节电路230中的电阻R21至R2n的阻值设计为：2n-1·R2n＝…＝2·R22＝R21＝2n-1·Rb，其中Ra是预设的第一阻值单位量，Rb是预设的第二阻值单位量。根据图6所示的电阻电路221的结构可以得知电阻电路221的等效电阻R1x＝NT_all<n:1>·Ra，因此参考电压Vref＝(Rset·Iset·Rref)/R1x＝(Rset·Iset·Rref)/(NT_all<n:1>·Ra)，其中，由于预置电流Iset、电阻Rset、电阻Rref和第一阻值单位量均为设定值，因此参考电压Vref的电压值与第一数字信号NT_all<1:n>的值成反比。根据图7所示的电流调节电路230的结构可以得知，负载电流I_LED＝NT_on<1>·Vref/R21+NT_on<2>·Vref/R22+…+NT_on<n>·Vref/R2n＝Vref·(NT_on<n>/Rb+NT_on<n-1>/2Rb+…+NT_on<1>/2n-1Rb)＝Vref·(NT_on<1:n>/2n-1Rb)＝(Rset·Iset·Rref)·NT_on<1:n>/(NT_all<n:1>·2n-1Rb·Ra)＝[Rset·Iset·Rref/(2n-1Rb·Ra)]·(NT_on<1:n>/NT_all<n:1>)＝[Rset·Iset·Rref/(2n-1Rb·Ra)]·D_pwm，由于电阻Rset、电流Iset、电阻Rref、第一阻值单位量Ra以及第二阻值单位量Rb均为设定值，因此负载电流I_LED由占空比D_pwm决定，从而当给定的脉冲信号PWM的占空比变化时，负载电流I_LED的大小会随之被调节，从而实现调光。
根据本发明第一实施例的负载电流调节电路利用计数器对脉冲信号PWM的有效电平长度和周期长度进行计数，从而得到第一数字信号和第二数字信号以表征脉冲信号PWM的占空比，并利用受控于第一数字信号的计数单元替代模拟调光方法中的无源滤波器、利用受控于第二数字信号和参考电压的多条电流调节支路控制负载电流I_LED的大小，使得负载电流与脉冲信号PWM的占空比相关以实现调光，其有益效果是：由于省略了无源滤波器，因此大大地节省了负载电流调节电路所在芯片的面积和成本；同时，在本发明第一实施例中，由于当脉冲信号PWM的频率不变时参考电压Vref也不会变化，而当脉冲信号PWM的频率变化时，可以对NT_all<1:n>的位进行左移处理处理，使得NT_all<1:n>的最高位NT_all<n>在每个周期更新时均为1，从而当脉冲信号PWM的频率改变时，NT_all<1:n>变化范围不超过2倍，因此可保证参考电压Vref的变化范围也不会超过2倍。在对NT_all<1:n>的位进行左移处理处理时，为了使NT_on<1:n>与NT_all<1:n>仍能表征脉冲信号PWM的占空比，在对NT_all<1:n>的位进行左移处理处理的同时也需要对NT_on<1:n>的位相应的进行左移。其中，对NT_all<1:n>的位的左移处理可以在第一存储器215的内部实现，对NT_on<1:n>的位的左移处理可以在第二存储器216或第三存储器217内部实现。因此本发明第一实施例的参考电压Vref与占空比D_pwm不相关，从而当占空比D_pwm很小时，参考电压Vref仍会具有较高的幅值，避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号PWM的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。
图8示出本发明第二实施例的调光方法的流程示意图。包括步骤S110和S120。
本发明第二实施例的调光方法用于根据脉冲信号在调节控制端通过调节负载电流实现调光。该调光方例如应用于上述第一实施例的负载电流调节电路中。
在步骤S110中，根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的数值关系由所述脉冲信号的占空比决定。
具体地，将所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，将所述脉冲信号的上个周期的总长度表征为所述第一数字信号，将所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度表征为所述第二数字信号。
具体地，根据时钟信号对所述脉冲信号进行计数以获得计数信号；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第一时刻将所述计数信号复位为初始值；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第二时刻将当前的所述计数信号存储为所述第一数字信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二时刻先于所述第一时刻；在所述脉冲信号的每个周期开始后的第三时刻将当前的所述计数信号存储为表征信号，所述第三时刻对应于所述脉冲信号在该周期内的第二电平翻转边沿；在所述脉冲信号的每个周期中的所述第二时刻将当前的表征信号存储为所述第二数字信号，所述表征信号等于所述脉冲信号在上个周期中发生电平翻转时对应的所述计数信号。
具体地，根据每个周期的所述第二时刻与该周期的起始时刻之间的时长确定所述初始值。
在步骤S120中，根据所述第一数字信号和所述第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。
具体地，根据所述第一数字信号产生参考电压；根据所述第二数字信号中对应的位控制多路电流调节支路的导通与关断，所述负载电流等于各路所述电流调节支路上的支路电流的叠加电流；根据所述参考电压调节被导通的各路所述电流调节支路上的支路电流的大小。
具体地，根据所述第一数字信号产生与其具有反向变化趋势的所述参考电压；当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流；当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流。
具体地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递减关系。优选地，该递减关系可以为公比等于1/2的等比递减关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈正比关系。
具体地，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流包括：将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递增关系。优选地，该递增关系可以为公比等于2的等比递增关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈反比关系。
根据本发明第二实施例的调光方法通过对脉冲信号PWM的有效电平长度和周期长度进行计数，从而得到第一数字信号和第二数字信号以表征脉冲信号PWM的占空比，并根据第一数字信号产生与占空比不相关的参考电压，之后利用第二数字信号和参考电压对多条电流调节支路进行控制以改变负载电流I_LED的大小，从而使得负载电流与脉冲信号PWM的占空比相关以实现调光，其有益效果是：由于省略了无源滤波器，因此大大地节省了负载电流调节电路所在芯片的面积和成本；同时，由于本发明第二实施例中的参考电压Vref与占空比D_pwm不相关，从而当占空比D_pwm很小时，参考电压Vref仍会具有较高的幅值，避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号PWM的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。

Claims (30)

1.一种用于调节负载电流的负载电流调节电路，其特征在于，包括：
计数单元，其根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字之间的关系根据所述脉冲信号的占空比确定；
调节单元，其用于根据所述第一数字信号和第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。
2.根据权利要求1所述的负载电流调节电路，其特征在于，所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，
所述计数单元提供的所述第一数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的总长度，所述计数单元提供的所述第二数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度。
3.根据权利要求2所述的负载电流调节电路，其中，所述计数单元包括：
计数器，其用于根据时钟信号对所述脉冲信号进行计数以获得计数信号，所述计数信号在所述脉冲信号的每个周期开始后的第一时刻复位为初始值；
第一存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期开始后的第二时刻将当前的所述计数信号存储为所述第一数字信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二时刻先于所述第一时刻；
第二存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期开始后的所述第二时刻将当前的表征信号存储为所述第二数字信号，所述表征信号等于与所述脉冲信号在上个周期中的第二电平翻转边沿对应的所述计数信号。
4.根据权利要求3所述的负载电流调节电路，其中，所述计数单元还包括：
第一脉冲发生器，其用于提供所述第一存储器的第一使能信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第一使能信号在所述第二时刻至所述第一时刻之间有效或在所述第二时刻至所述第一时刻之前有效；
第二脉冲发生器，其用于提供所述计数器的复位信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述复位信号在所述第一时刻起的一段时间内有效。
5.根据权利要求3所述的负载电流调节电路，其中，所述计数单元还包括：
第三存储器，其用于在所述脉冲信号的每个周期中的第三时刻将当前的所述计数信号存储为所述表征信号，所述第三时刻对应于所述脉冲信号在该周期内的所述第二电平翻转边沿。
6.根据权利要求5所述的负载电流调节电路，其中，所述计数单元还包括第三脉冲发生器，其用于提供所述第三存储器的第二使能信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二使能信号在所述第三时刻起的一段时间内有效。
7.根据权利要求3所述的负载电流调节电路，其中，所述初始值根据所述脉冲信号的每个周期中的所述第二时刻与周期起始时刻之间的时长确定。
8.根据权利要求1所述的负载电流调节电路，其特征在于，所述调节单元包括：
参考电压产生电路，根据所述第一数字信号产生参考电压，所述参考电压受控于所述第一数字信号；
多路电流调节支路，每一路所述电流调节支路的导通和断开由所述第二数字信号中对应的位控制，每一路导通的所述电流调节支路上的支路电流均与所述参考电压的变化趋势相同，
各所述支路电流的叠加电流为所述负载电流。
9.根据权利要求8所述的负载电流调节电路，其特征在于，各路所述电流调节支路在导通时的所述支路电流互不相同。
10.根据权利要求9所述的负载电流调节电路，其特征在于，所述参考电压的变化趋势与所述第一数字信号的数值变化趋势相反。
11.根据权利要求10所述的负载电流调节电路，其特征在于，
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，所述负载电流的变化趋势与所述第二数字信号的数值变化趋势相同；
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，所述负载电流的变化趋势与所述第二数字信号的数值变化趋势相反。
12.根据权利要求8所述的负载电流调节电路，其中，所述参考电压产生电路包括电阻电路、第一运算放大器、第一晶体管以及参考电阻，
所述电阻电路的第一端与第二端之间的等效电阻的阻值受控于所述第一数字信号，
所述电阻电路的第一端接收供电电压，所述电阻电路的第二端、所述第一运算放大器的负输入端以及所述第一晶体管的第一通路端相连，所述第一运算放大器的正输入端接收预置电压，所述第一运算放大器的输出端与所述第一晶体管的控制端相连，所述第一晶体管的第二通路端与所述参考电阻的一端相连并输出所述参考电压，所述参考电阻的另一端接地。
13.根据权利要求12所述的负载电流调节电路，其中，所述参考电压产生电路还包括预置电阻和电流源，所述预置电阻的一端接收所述供电电压，所述预置电阻的另一端与所述电流源的第一端相连，所述电流源的第二端接地，所述电流源提供流向地的电流以在所述第一运算放大器的正输入端产生所述预置电压。
14.根据权利要求12所述的负载电流调节电路，其中，所述电阻电路包括多个第一电阻和分别与各所述第一电阻并联的多个第一开关，所述多个第一开关的导通和关断分别对应受控于所述第一数字信号的最低位至最高位，与所述第一数字信号的最低位至最高位依次对应的所述第一电阻的阻值呈递增关系。
15.根据权利要求14所述的负载电流调节电路，其中，与所述第一数字信号的最低位至最高位依次对应的所述第一电阻的阻值呈公比为2的等比递增关系，以使所述参考电压与所述第一数字信号所表征的数值成反比关系。
16.根据权利要求8所述的负载电流调节电路，其中，每一路所述电流调节支路包括第二电阻和用于控制该电流调节支路的关断和导通的开关单元，各路所述电流调节支路中的所述开关单元分别受控于所述第二数字信号中对应的位，
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈递减关系，
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈递增关系。
17.根据权利要求16所述的负载电流调节电路，其中，
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈公比为1/2的等比递减关系，以使所述负载电流与所述第二数字信号表征的数值成正比关系，
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路中的所述第二电阻的阻值呈公比为2的等比递增关系，以使所述负载电流与所述第二数字信号表征的数值成反比关系。
18.根据权利要求16或17任一项所述的负载电流调节电路，其特征在于，每一路所述电流调节支路中的所述开关单元包括第二开关和第二晶体管，位于同一所述电流调节支路上的所述第二晶体管和所述第二电阻串联在所述负载电流调节电路的调节控制端和地之间，各路所述电流调节支路中的所述第二开关分别受控于所述第二数字信号中对应的位以控制各所述第二晶体管的导通与关断。
19.根据权利要求18所述的负载电流调节电路，其中，所述调节单元还包括第二运算放大器和电容，所述第二运算放大器的正输入端接收所述参考电压，所述第二运算放大器的输出端与所述电容的一端相连，所述电容的另一端接地，在每路所述电流调节支路中，
当所述第二开关被所述第二数字信号中对应的位导通时，所述第二晶体管的控制端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第二晶体管与所述第二电阻的公共端跟所述第二运算放大器的负输入端相连，
当所述第二开关被所述第二数字信号中对应的位关断时，所述第二晶体管的控制端与所述第二运算放大器的输出端断开，所述第二晶体管与所述第二电阻的公共端跟所述第二运算放大器的负输入端断开。
20.一种负载电流的调节方法，其特征在于，包括：
根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的数值关系由所述脉冲信号的占空比决定；
根据所述第一数字信号和所述第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。
21.根据权利要求20所述的调节方法，其特征在于，
将所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，
将所述脉冲信号的上个周期的总长度表征为所述第一数字信号，将所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度表征为所述第二数字信号。
22.根据权利要求21所述的调节方法，其特征在于，根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字信号之间的数值关系由所述脉冲信号的占空比决定包括：
根据时钟信号对所述脉冲信号进行计数以获得计数信号；
在所述脉冲信号的每个周期开始后的第一时刻将所述计数信号复位为初始值；
在所述脉冲信号的每个周期开始后的第二时刻将当前的所述计数信号存储为所述第一数字信号，在所述脉冲信号的每个周期中，所述第二时刻先于所述第一时刻；
在所述脉冲信号的每个周期开始后的第三时刻将当前的所述计数信号存储为表征信号，所述第三时刻对应于所述脉冲信号在该周期内的第二电平翻转边沿；
在所述脉冲信号的每个周期中的所述第二时刻将当前的表征信号存储为所述第二数字信号，所述表征信号等于所述脉冲信号在上个周期中发生电平翻转时对应的所述计数信号。
23.根据权利要求22所述的调节方法，其特征在于，根据每个周期的所述第二时刻与该周期的起始时刻之间的时长确定所述初始值。
24.根据权利要求20所述的调节方法，其特征在于，根据所述第一数字信号和所述第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化包括：
根据所述第一数字信号产生参考电压；
根据所述第二数字信号中对应的位控制多路电流调节支路的导通与关断，所述负载电流等于各路所述电流调节支路上的支路电流的叠加电流；
根据所述参考电压调节被导通的各路所述电流调节支路上的支路电流的大小。
25.根据权利要求21所述的调节方法，其特征在于，根据所述第一数字信号产生参考电压包括：
根据所述第一数字信号产生与其具有反向变化趋势的所述参考电压。
26.根据权利要求22所述的调节方法，其特征在于，根据所述第二数字信号中对应的位控制多路电流调节支路的导通与关断，所述负载电流等于各路所述电流调节支路上的支路电流的叠加电流包括：
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流；
当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流。
27.根据权利要求26所述的调节方法，其特征在于，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的有效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势调节所述负载电流包括：
将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递减关系。
28.根据权利要求27所述的调节方法，其特征在于，将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递减关系包括：
将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路的导通电流设置为具有公比为1/2的等比递减关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈正比关系。
29.根据权利要求26所述的调节方法，其特征在于，当所述第二数字信号表征所述脉冲信号的无效电平长度时，跟随所述第二数字信号的数值变化趋势的反向趋势调节所述负载电流包括：
将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递增关系。
30.根据权利要求29所述的调节方法，其特征在于，将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路上的导通电流设置为递增关系包括：
将与所述第二数字信号的最低位至最高位依次对应的所述电流调节支路的导通电流设置为具有公比为2的等比递增关系，使得所述负载电流与所述第二数字信号所表征的数值呈反比关系。
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