CN107306466B - 用于led驱动器的调光控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于LED驱动器的调光控制电路,其中,LED驱动器包括电感、功率开关管、LED电路,在电感的电流为零后,功率开关管导通,电感充电;在电感的电流到达第一阈值时,功率开关管关断,电感放电;电感的电流大小与LED电路的发光亮度成正比。所述调光控制电路包括:第一控制模块,用于在电感的电流为零后,控制功率开关管维持关断状态,以增加功率开关管的关断时间T_OFF,和/或第二控制模块,用于在电感的电流到达第一阈值之前,控制功率开关管提前关断,以减小功率开关管的导通时间T_ON,降低电感的平均电流,调节LED电路的发光亮度。本发明可以降低电感电流,并可保持电感电流稳定。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源设计及应用领域,尤其是涉及一种用于LED驱动器的调光控制电路。
背景技术
目前LED照明电路中,以开关电源为BUCK电路为例,电感L1的电流IL反映了发光二极管的亮度。图1为现有LED驱动器的调光控制电路示意图,在原有LED照明电路中加入调光控制信号,调光控制信号和参考电压VREF1经过减法器,共同输入到比较器1(COMP1)的负输入端。通过调光控制信号调节电感电流IL,以调节发光二极管的亮度。
图2为图1所示调光控制电路电感电流IL变化示意图,如图2所示,调光控制信号ΔV,加入调光控制信号前后,电感电流IL峰值和平均值分别为:
其中,IPEAK1和IAVG1为调光前的峰值和平均值,IPEAK2和IAVG2为调光后的峰值和平均值。
现有技术降低电感电流的控制方法一般是降低电感电流IL的参考电压VREF1,但当电感电流IL的参考电压VREF1降低到一定程度后,其噪声容限基本达到极限,其后果是无法进一步降低电感电流IL,无法达到满意的调光效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于LED驱动器的调光控制电路,可以在现有 技术基础上,更大幅度地降低电感电流,同时,还可以保持电感电流稳定变化,达到满意的调光效果。
为实现上述目的,本发明提供了一种用于LED驱动器的调光控制电路。其中,LED驱动器包括电感、功率开关管、LED电路,在电感的电流为零后,功率开关管导通,电感充电;在电感的电流到达第一阈值时,功率开关管关断,电感放电;电感的电流大小与LED电路的发光亮度成正比,所述调光控制电路包括:
第一控制模块,用于在电感的电流为零后,控制功率开关管维持关断状态,以增加功率开关管的关断时间T_OFF,降低电感的平均电流,调节LED电路的发光亮度;和/或,第二控制模块,用于在电感的电流到达第一阈值之前,控制功率开关管提前关断,以减小功率开关管的导通时间T_ON,降低电感的平均电流,调节所述LED电路的发光亮度。
优选地,LED驱动器还包括储能电感退磁检测电路、触发器、第一比较器和电阻;其中,当储能电感退磁检测电路检测到电感的电流为零后,输出第一控制信号到触发器的第一输入端,控制功率开关管导通,使电感充电;当第一比较器检测到电感的电流到达第一阈值时,输出第二控制信号到触发器的第二输入端,控制功率开关管关断,使电感放电;第一阈值根据输入到第一比较器的第一参考电压和电阻确定。
优选地,第一控制模块包括:维持关断时间控制子模块,用于输出第三控制信号,以控制功率开关管M1维持关断状态;第一逻辑门,用于接收第三控制信号和第一控制信号,使第三控制信号的优先级高于第一控制信号,并输出到触发器的第一输入端,用于在电感的电流为零后,第三控制信号控制功率开关管维持关断状态,以增加功率开关管的关断时间T_OFF,降低电感的平均电流,调节LED电路的发光亮度。
优选地,第二控制模块包括:维持导通时间控制子模块,用于输出第四控制信号,以控制功率开关管提前关断;第二逻辑门,用于接收第四控 制信号和第二控制信号,使第四控制信号和第二控制信号的优先级相同,并输出到触发器的第二输入端,用于在电感的电流到达第一阈值之前,第四控制信号控制功率开关管提前关断,以减小功率开关管的导通时间T_ON,降低电感的平均电流,调节LED电路的发光亮度。
优选地,维持关断时间控制子模块包括:第一流控电流源、第一MOS管、第二MOS管、第一电容和第二比较器;其中,电源与第一流控电流源的一端相连接,第一流控电流源的另一端与第一MOS管的源极相连接,第一MOS管与第二MOS管的漏极共接,第二MOS管的源极接地,脉冲带宽调制信号接入第一MOS管和第二MOS管的栅极;第一MOS管与第二MOS管的漏极共接点与第一电容的一端相连接,第一电容的另一端接地;第一MOS管、第二MOS管与第一电容共接点与第二比较器的负输入端相连接,第二参考电压接入第二比较器的正输入端,第二比较器输出第三控制信号。
优选地,维持导通时间控制子模块包括:第三MOS管、第四MOS管、第二流控电流源、第二电容和第三比较器;其中,电源接入第三MOS管的源极,第三MOS管与第四MOS管的漏极共接,第四MOS管的源极与第二流控电流源的一端相连接,第二流控电流源的另一端接地,脉冲带宽调制信号接入第三MOS管和第四MOS管的栅极;第三MOS管与第四MOS管的漏极共接点与第二电容的一端相连接,第二电容的另一端接地;第三MOS管、第四MOS管与第二电容共接点与第三比较器的负输入端相连接,第三参考电压接入第三比较器的正输入端,第三比较器输出第四控制信号。
优选地,脉冲带宽调制信号的上升沿与第二比较器的上升沿或下降沿同步,脉冲带宽调制信号的下降沿与第三比较器的上升沿或下降沿同步;脉冲带宽调制信号的高电平所占的时间为功率开关管的导通时间T_ON,脉冲带宽调制信号的低电平所占的时间为功率开关管的关断时间T_OFF。
优选地,第一控制模块或第二控制模块包括:跨导放大器,用于将输入的电压控制信号转换为电流控制信号,电流控制信号输入到第一流控电 流源或第二流控电流源。
优选地,维持导通时间控制子模块还包括:电流比例放大器,用于调节输入到第二流控电流源的电流控制信号,以调节功率开关管的关断时间T_OFF和功率开关管的导通时间T_ON的差值,使电感的平均电流稳定变化。
本发明可以应用到LED照明领域,本发明实施例提供的用于LED驱动器调光控制电路,可通过控制较小功率开关管的维持导通时间T_ON或维持关断时间T_OFF,进一步可靠降低电感电流。另外,还可通过调节功率开关管的维持导通时间T_ON和维持关断时间T_OFF的数值关系,使得在母线电压在较大范围变化时电感电流还可以稳定变化,达到满意的调光效果。
附图说明
为了更清楚说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需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为现有LED驱动器的调光控制电路示意图;
图2为图1所示调光控制电路的电感电流IL变化示意图;
图3为本发明实施例提供的一种LED驱动器的调光控制电路示意图;
图4为图3所示调光控制电路的电感电流IL变化示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种LED驱动器的调光控制电路示意图;
图6为图5所示调光控制电路的电感电流IL变化示意图;
图7为本发明实施例提供的又一种LED驱动器的调光控制电路示意图;
图8为在图3中加入维持导通时间T_ON控制前后电感电流随母线电压VM变化对比示意图;
图9为图3、图5或图7所示实施例的一种具体电路示意图;
图10为图9所示电路的一种时序图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。
为便于对本发明实施例的理解,下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
需要说明的是,本发明实施例均以BUCK架构为例进行说明,但本发明不仅限于BUCK架构。
首先,为了更好的理解本发明,下面先介绍现有LED驱动器的调光控制电路的工作原理及各部分的连接关系。
图1现有LED驱动器的调光控制电路示意图,如图1所示,包括:LED电路、电感L1、二极管D1、储能电感退磁检测(Zero Current Detect ion,简称ZCD)电路、触发器、第一比较器COMP1、最小导通时间(T_LEB)电路、驱动器(Driver)、功率开关管M1和电阻R1,其中:
最小导通时间(T_LEB)电路,用于去除(电压或电流)毛刺,防止触发器误触发。
ZCD电路,用于检测电感L1的电流,当电感L1的电流为零后,输出第一控制信号到触发器的第一输入端以控制功率开关管M1导通。
第一比较器COMP1,用于采集电感L1的电流信号,当电感L1的电流到达第一阈值时,输出第二控制信号到触发器的第二输入端以控制功率开关管M1关断。其中,第一阈值根据输入到第一比较器COMP1的第一参考电压VREF1和电阻R1确定。
触发器,用于根据第一控制信号和第二控制信号通过驱动器(Driver)控制功率开关管M1的导通或关断,功率开关管M1导通时所述电感L1充电。 例如RS触发器或D触发器等。
具体地,现有LED驱动器的调光控制电路各部分的连接关系如下:
需要说明的是,下面以RS触发器说明本发明,其中,RS触发器的S输入端为第一输入端,R输入端为第二输入端。此外,RS触发器还可由其他类型的触发器替换。
母线电压VM接入LED电路的一端,LED电路的另一端与电感L1的一端相连接,电感L1的另一端与功率开关管M1的漏极相连接,功率开关管M1的源极与电阻R1的一端相连接,电阻R1的另一端接地。ZCD电路的一端与RS触发器的S输入端相连接,RS触发器的输出端与驱动器的一端相连接,驱动器的输出端和ZCD电路的另一端分别与功率开关管M1的栅极相连接,功率开关管M1的源极与电阻R1的连接点与最小导通时间(T_LEB)电路的一端相连接,最小导通时间(T_LEB)电路的另一端与第一比较器COMP1的正输入端相连接,第一参考电压VREF1和调光控制信号ΔV经过减法器与第一比较器COMP1的负输入端相连接,第一比较器COMP1的输出端与RS触发器的R输入端相连接。
需要说明的是,LED驱动器的工作原理如下:M1导通时,母线电压VM给电感L1充电,电感L1的电流随时间增大。采样电阻R1及第一比较器COMP1用于IL峰值检测,当电感电流IL增加到VREF1/R1时,第一比较器COMP1输出第二控制信号到RS触发器的R端,使得M1关断。电感L1开始放电,电感电流IL随时间减小。ZCD检测电感退磁是否结束以开启开关管M1,当ZCD电路检测到IL为零后,输出第一控制信号到RS触发器的S端,使得M1导通,进入下一个周期。
需要说明的是,本发明实施例给出的BUCK电路示意图中,电感L1与LED电路为串联结构,实际应用中,可不限于串联结构。通常,电感L1电流大小与LED电路的电流成正比,即电感L1的电流大小与LED电路的发光亮度成正比。可通过调节电感电流以调节LED亮度。
进一步地,当在VREF1端加入调光控制信号ΔV后,减小VREF1,则电感IL会随之减小。如图2所示,加入调光控制信号前,电感电流IL峰值和平均值分别为:
其中,IPEAK1和IAVG1为调光前的峰值和平均值,IPEAK2和IAVG2为调光后的峰值和平均值。
具体地,设M1导通状态下的时间为维持导通时间T_ON;设M1关断状态下的时间为维持关断时间T_OFF。
图3为本发明实施例提供的一种LED驱动器的调光控制电路示意图,如图3所示,在图1的基础上,图3还包括:
第一控制模块100,用于在电感L1的电流为零后,控制功率开关管M1维持关断状态,以增加功率开关管M1的关断时间T_OFF,降低电感L1的平均电流,调节LED电路的发光亮度。
具体地,第一控制模块100包括:调光控制(DIM_CTRL)子模块110,用于将电压调光信号转换为电流调光控制信号。维持关断时间(T_OFF)控制子模块120,用于输出第三控制信号,以维持功率开关管M1关断。
第一逻辑门Φ1,用于接收第三控制信号和第一控制信号,使第三控制信号的优先级高于第一控制信号,并输出到RS触发器的S端,用于在电感L1的电流为零后,第三控制信号控制功率开关管M1维持关断状态,以增加功率开关管M1的关断时间T_OFF,降低电感L1的平均电流,调节LED电路的发光亮度。具体地,为使第三控制信号的优先级高于第一控制信号,Φ1可以为“与”门。
具体地,本发明实施例通过调节维持关断时间T_OFF来实现降低电感电流:以常见的开关电源BUCK架构为例,简要说明本实施例的工作原理。如图3所示,采样电阻R1及第一比较器COMP1决定电感L1峰值电流IPEAK,维持关断时间(T_OFF)控制子模块120与ZCD共同决定功率开关管M1的 关断时间,两者关系为“与”关系,因此通过设定维持关断时间T_OFF,使电感电流进入断续模式,即可达到降低电感平均电流的目的。根据图3,通过设定维持关断时间T_OFF的电感电流公式为:
图4为图3所示调光控制电路的电感电流IL变化示意图,如图4所示,调光前后的IL峰值不变,均值变为公式(1)。其中,Tdemag代表的是调光前电感L1的退磁时间,可以理解的是,Tdemag同样代表调光前M1的关断时间。另外,图4中延长M1的关断时间T_OFF,在电感L1退磁结束后,电感电流IL进入续断模式,体现为图4中的振荡曲线。
可以理解的是,通过调节维持关断时间T_OFF,在ZCD检测电感退磁结束,IL为零后,通过维持关断时间(T_OFF)控制子模块120,输出第三控制信号,维持M1处于关断状态,实现降低电感电流IL。通常状态下,T_OFF≥Tdemag。故,采用图3所示的实施例,通过调节维持关断时间T_OFF来实现降低电感电流,达到对LED更好的调光效果。
图5为本发明实施例提供的另一种LED驱动器的调光控制电路示意图,如图5所示,在图1的基础上,图5还包括:
第二控制模块200,用于在电感L1的电流到达第一阈值之前,控制功率开关管M1提前关断,以减小功率开关管M1的导通时间T_ON,降低电感L1的平均电流,调节LED电路的发光亮度。
用于输出第四控制信号,第四控制信号和第二控制信号经过第二逻辑门Φ2输入到RS触发器的R端,以控制M1的导通时间T_ON。
具体地,第二控制模块200包括:调光控制(DIM_CTRL)子模块210,用于将电压调光信号转换为电流调光控制信号。维持导通时间(T_ON)控制子模块220,用于输出第四控制信号,以维持功率开关管M1关断。
需要说明的是,TON是指没有加入维持导通时间(T_ON)控制子模块 的M1的导通时间,即由第一比较器COMP1负输入端输入的电压VREF1或(VREF1-△V)所决定的导通时间。而T_ON是控制量,是通过调光控制信号产生的。
第二逻辑门Φ2,用于接收第四控制信号和第二控制信号,使第四控制信号和第二控制信号的优先级相同,并输出到RS触发器,用于在电感L1的电流到达第一阈值之前,第四控制信号控制功率开关管M1提前关断,以减小功率开关管M1的导通时间T_ON,降低电感L1的平均电流,调节LED电路的发光亮度。
具体地,以常见的开关电源BUCK架构为例,简要说明图5所示实施例的工作原理。如图5所示,采样电阻R1及第一比较器COMP1与维持导通时间(T_ON)子模块共同决定功率开关管M1的导通时间,两者的关系为“或”关系。因此可通过设定维持导通时间T_ON,来提前关断开关管M1,来达到降低电感IL峰值电流的目的,从而降低电感电流。根据图5,通过设定维持导通时间T_ON的电感电流公式为:
需要说明的是,公式(2)中的VIN代表的是母线电压VM,VOUT代表的是LED电路的压降VLED。
图6为图5所示调光控制电路的电感电流IL变化示意图,如图6所示,调光前后的IL峰值和均值均发生变化。其中,由于T_OFF=Tdemag,故在调节T_ON时,电感电流的均值仍是峰值的一半数值。
可以理解的是,通过调节维持导通时间T_ON,在采样电阻R1及第一比较器COMP1还未检测到IL峰值时,通过维持导通时间(T_ON)控制子模块220,输出第四控制信号,提前关断M1,实现降低电感电流IL。故,采用图6所示的实施例,提前关断M1,减小了M1的导通时间T_ON,减小了L1的充电时间,故降低了电感电流。通过调节维持导通时间T_ON来实现 降低电感电流,达到对LED更好的调光效果。
图7为本发明实施例提供的又一种LED驱动器的调光控制电路示意图,如图7所示,在图1的基础上,包括第三控制模块300。
其中,第三控制模块300结合了上述图3和图5提供的第一控制模块100和第二控制模块200两部分,其各模块的工作原理可过程参见图3、图5所述,在此不予赘述。
需要说明的是,通过维持关断时间T_OFF来实现降低电感电流的方案,会遇到当母线电压VM变化范围较大时电感电流也随之变化的问题。可结合通过维持导通时间T_ON来实现降低电感电流的方案,解决此问题。
具体地,通过维持关断时间T_OFF来降低电感电流,对公式(1)中的TON求导可以得到:
由于可见,电感电流平均值IAVGT_OFF随TON变化且单调。
对于公式(1),若TON较小,且T_OFF>Tdmag>>TON,则公式(1)可近似为:
可以理解的是,对于通过设定维持关断时间T_OFF来降低电感电流的方式,其在TON较小时可维持IL近似稳定。而当TON由较小值向较大值变化时,特别是当TON逐渐接近T_OFF时,IL会逐步升高。对于图3所示的非隔离BUCK架构,此问题表现为母线电压VM逐渐降低,导致TON时间增大,且此问题无法完全避免。如图8所示。
图8为在图3中加入维持导通时间T_ON控制前后电感电流随母线电压VM变化对比示意图,例如,在断电的过程中,母线电压VM逐渐减小,随着母线电压VM的降低,导通时间TON会增大,故IL增加,当母线电压降低到LED电压VLED时,即此时电感能量近似为零时,IL才会骤降,故会 出现图8中实现部分所示的毛刺,其表现为LED灯突亮的现象。
解决此问题的方法即利用公式(2),通过设定的较小的M1的导通时间T_ON来降低IL的峰值电流,同时保证M1的T_ON始终远小于T_OFF,从而保持IL的稳定。如图8所示的虚线部分。
图9为图3、图5或图7所示实施例的一种具体电路示意图,如图9所示,包括调光控制子模块110/210、维持关断时间控制子模块120和维持导通时间控制子模块220。
其中,调光控制子模块110/210可以是跨导放大器GM,用于将输入的电压控制信号转换为电流控制信号,并将转换后的电流控制信号输入到维持关断时间控制子模块120和维持导通时间控制子模块220。
需要说明的是,调光控制信号不限于电压信号,也可以是电流信号或者其他形式的信号。
维持关断时间控制子模块120包括:第一流控电流源S1、第一MOS管M2、第二MOS管M3、第一电容C1和第二比较器COMP2。
具体地,电源VDD与S1的一端相连接,S1的另一端与M2的源极相连接,M2与M3的漏极共接,M3的源极接地,脉冲带宽调制信号PWM接入M2和M3的栅极。M2与M3的漏极共接点与C1的一端相连接,C1的另一端接地;M2、M3与C1共接点与COMP2的负输入端相连接,第二参考电压VREF2接入COMP2的正输入端,COMP2输出第三控制信号。
维持导通时间控制子模块220包括:第三MOS管M4、第四MOS管M5、第二流控电流源S2、第二电容C2和第三比较器COMP3。
具体地,电源VDD接入M4的源极,M4与M5的漏极共接,M4的源极与S2的一端相连接,S2的另一端接地,脉冲带宽调制信号PWM接入M4和M5的栅极;M4和M5的漏极共接点与C2的一端相连接,C2的另一端接地;M4、M5与C2共接点与COMP3的负输入端相连接,第三参考电压VREF3接入COMP3的正输入端,COMP3输出第四控制信号。
具体地,调光控制子模块110/210将转换后的电流控制信号输入到S1或者S2。
另外,维持导通时间控制子模块220还包括:电流比例放大器(加权K),用于调节电流控制信号向S2的输入,以调节M1的关断时间T_OFF和M1的导通时间T_ON的差值。通过设定的较小的M1的导通时间T_ON和/或设定较大的关断时间T_OFF来降低IL的峰值电流,保证M1的T_ON始终远小于T_OFF,从而保持IL的稳定。
其中,如图10所示,脉冲带宽调制信号PWM的上升沿与第二比较器COMP2的上升沿或下降沿同步,脉冲带宽调制信号PWM的下降沿与第三比较器COMP3的上升沿或下降沿同步;脉冲带宽调制信号PWM的高电平所占的时间为功率开关管M1的导通时间T_ON,脉冲带宽调制信号PWM的低电平所占的时间为功率开关管M1的关断时间T_OFF。
需要说明的是,M2和M4可以是PMOS管,M3和M5可以是NMOS管。M2-M5、PWM信号、S1和S2决定C1、C2的充放电状态,上述部件共同决定T_ON和T_OFF的具体时间。
在图9所示电路的各器件选型固定的情况下,可以通过调光控制信号的大小,控制T_ON和T_OFF的时间,以调控电感电流,即调控LED的光亮。例如,可通过增加T_OFF和/或减小T_ON,降低电感电流。进一步地,可通过电流比例放大器,调控T_OFF和T_ON的差值或比例关系,在母线电压VM变化范围较大时,是电感电流不会出现图8中所示的毛刺,电感电流稳定变化。
图10为图9所示电路的一种时序图,如图10所示:
一方面,设C1电压为V_OFF,在COMP2的正输入端输入VREF2,在C1充电的过程,即V_OFF上升的过程,当V_OFF上升至大于或等于VREF2时,T_OFF输出的第三控制信号变为高电平,此时,M1导通。其中,由于S1接入电路中,故C1充电需要一段时间,也可以理解为:T_OFF时间为C1 充电至电压为VREF2的时间。
另一方面,设C2电压为V_ON,在COMP3的正输入端输入VREF3,在C2放电的过程,即V_ON由VDD减小的过程,当V_ON减小至小于或等于VREF3时,T_ON输出的第四控制信号变为高电平,此时,M1提前关断。其中,由于S2接入电路中,故C2放电需要一段时间,也可以理解为:T_ON时间为V_ON由VDD放电至电压为VREF3的时间。
可以通过电流比例放大器(加权K)控制S1与S2的比例关系,使得T_OFF>>T_ON。即保证M1的T_ON始终远小于T_OFF,从而保持IL的稳定。同时,通过控制T_OFF和T_ON,降低电感电流,调节LED的发光亮度。
需要说明的是,本发明实施例提供用于LED驱动器的调光控制电路或方法也同样适用于其他拓扑结果及隔离应用。
本发明实施例提供一种用于LED驱动器的调光控制电路,通过减小功率开关管的维持导通时间T_ON,和/或增加功率开关管的维持关断时间T_OFF,进一步可靠的降低电感电流,另外,还可通过调节功率开关管的维持导通时间T_ON和维持关断时间T_OFF的数值关系,使得在母线电压在较大范围变化时电感电流还可以稳定变化。本发明实施例已经应用到一款LED驱动开关电源中。经实际测试,工作可靠,实现了稳定降低电感电流,达到了满意的调光效果。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,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。
Claims (6)
1.一种用于LED驱动器的调光控制电路,所述LED驱动器包括电感、功率开关管、LED电路,在所述电感的电流为零后,所述功率开关管导通,所述电感充电;在所述电感的电流到达第一阈值时,所述功率开关管关断,所述电感放电;所述电感的电流大小与所述LED电路的发光亮度成正比,其特征在于,包括:
第一控制模块,用于在所述电感的电流为零后,控制所述功率开关管维持关断状态,以增加所述功率开关管的关断时间T_OFF,降低所述电感的平均电流,调节所述LED电路的发光亮度;
和/或,
第二控制模块,用于在所述电感的电流到达第一阈值之前,控制所述功率开关管提前关断,以减小所述功率开关管的导通时间T_ON,降低所述电感的平均电流,调节所述LED电路的发光亮度;
其中,所述LED驱动器还包括储能电感退磁检测电路、触发器、第一比较器和电阻;当所述储能电感退磁检测电路检测到所述电感的电流为零后,输出第一控制信号到所述触发器的第一输入端,控制所述功率开关管导通,使所述电感充电;当所述第一比较器检测到所述电感的电流到达第一阈值时,输出第二控制信号到所述触发器的第二输入端,控制所述功率开关管关断,使所述电感放电;所述第一阈值根据输入到所述第一比较器的第一参考电压和所述电阻确定;
所述第一控制模块包括:维持关断时间控制子模块,用于输出第三控制信号,以控制所述功率开关管M1维持关断状态;第一逻辑门,用于接收所述第三控制信号和所述第一控制信号,使所述第三控制信号的优先级高于所述第一控制信号,并输出到所述触发器的第一输入端,用于在所述电感的电流为零后,所述第三控制信号控制所述功率开关管维持关断状态,以增加所述功率开关管的关断时间T_OFF,降低所述电感的平均电流,调节所述LED电路的发光亮度;
所述第二控制模块包括:维持导通时间控制子模块,用于输出第四控制信号,以控制所述功率开关管提前关断;第二逻辑门,用于接收所述第四控制信号和所述第二控制信号,使所述第四控制信号和所述第二控制信号的优先级相同,并输出到所述触发器的第二输入端,用于在所述电感的电流到达第一阈值之前,所述第四控制信号控制所述功率开关管提前关断,以减小所述功率开关管的导通时间T_ON,降低所述电感的平均电流,调节所述LED电路的发光亮度。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述维持关断时间控制子模块包括:
第一流控电流源、第一MOS管、第二MOS管、第一电容和第二比较器;
其中,电源与所述第一流控电流源的一端相连接,所述第一流控电流源的另一端与所述第一MOS管的源极相连接,所述第一MOS管与所述第二MOS管的漏极共接,所述第二MOS管的源极接地,脉冲带宽调制信号接入所述第一MOS管和所述第二MOS管的栅极;
所述第一MOS管与所述第二MOS管的漏极共接点与所述第一电容的一端相连接,所述第一电容的另一端接地;
所述第一MOS管、所述第二MOS管与所述第一电容共接点与所述第二比较器的负输入端相连接,第二参考电压接入所述第二比较器的正输入端,所述第二比较器输出所述第三控制信号。
3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述维持导通时间控制子模块包括:
第三MOS管、第四MOS管、第二流控电流源、第二电容和第三比较器;
其中,电源接入所述第三MOS管的源极,所述第三MOS管与所述第四MOS管的漏极共接,所述第四MOS管的源极与所述第二流控电流源的一端相连接,所述第二流控电流源的另一端接地,脉冲带宽调制信号接入所述第三MOS管和所述第四MOS管的栅极;
所述第三MOS管与所述第四MOS管的漏极共接点与所述第二电容的一端相连接,所述第二电容的另一端接地;
所述第三MOS管、所述第四MOS管与所述第二电容共接点与所述第三比较器的负输入端相连接,第三参考电压接入所述第三比较器的正输入端,所述第三比较器输出所述第四控制信号。
4.如权利要求3所述的电路,其特征在于,所述脉冲带宽调制信号的上升沿与所述第二比较器的上升沿或下降沿同步,所述脉冲带宽调制信号的下降沿与所述第三比较器的上升沿或下降沿同步;所述脉冲带宽调制信号的高电平所占的时间为所述功率开关管的导通时间T_ON,所述脉冲带宽调制信号的低电平所占的时间为所述功率开关管的关断时间T_OFF。
5.如权利要求2或3所述的电路,其特征在于,所述第一控制模块或所述第二控制模块包括:
跨导放大器,用于将输入的电压控制信号转换为电流控制信号,所述电流控制信号输入到所述第一流控电流源或所述第二流控电流源。
6.如权利要求5所述的电路,其特征在于,所述维持导通时间控制子模块还包括:
电流比例放大器,用于调节输入到所述第二流控电流源的所述电流控制信号,以调节所述功率开关管的关断时间T_OFF和所述功率开关管的导通时间T_ON的差值,使所述电感的平均电流稳定变化。
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