CN111970799B - 一种多段线性led驱动控制方法及电路 - Google Patents

一种多段线性led驱动控制方法及电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多段线性LED驱动控制方法及电路，该方法包括获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数；若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数；若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，在每一段驱动模块的功率管有电流流过时通过预设参数产生一个快速放电的脉冲信号，从而有效避免了电流过冲，提高了电路的可靠性。

Description

一种多段线性LED驱动控制方法及电路
技术领域
本申请涉及LED可控硅技术领域，更具体地涉及一种多段线性LED驱动控制方法及电路。
背景技术
为了实现线性LED多段驱动的控制，现有技术采用运算放大器与功率开关结合的方式，该方式可实现LED的多段驱动控制，但在每一段驱动交替过程中会出现电流过冲现象，即在一段时间内实际电流值超过预期电流值，从而使电路的谐波、电磁干扰(EMI)增大。
在实现多段驱动的基础上，如何消除电流过冲现象并提高电路的稳定性，是目前有待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种多段线性LED驱动控制方法，用以解决现有技术中LED的多段驱动控制方式在每一段驱动交替过程中会出现电流过冲现象，影响电路稳定性的技术问题，所述方法应用于包括第一驱动模块和第二驱动模块的多段线性LED驱动控制电路中，所述电路还至少包括与所述第一驱动模块对应的第一控制模块和与所述第二驱动模块对应的第二控制模块，所述方法包括：
获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数；
若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数；
若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数；
其中，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数为电压或电流。
在本申请一些实施例中，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数，具体为：
将所述第一预设参数输入所述第一控制模块；
基于所述第一功率管参数输出第一控制信号至所述第一控制模块；
基于所述第一控制信号将所述第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得所述第一钳位参数。
在本申请一些实施例中，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，具体为：
将所述第二预设参数输入所述第二控制模块；
基于所述第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块；
基于所述第二控制信号将所述第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得所述第二钳位参数。
在本申请一些实施例中，在获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数之后，所述方法还包括：
若所述第一功率管参数不为零，所述第一控制模块截止；
若所述第二功率管参数不为零，所述第二控制模块截止。
在本申请一些实施例中，所述第一预设参数小于所述第二预设参数。
在本申请一些实施例中，所述电路还包括第N驱动模块和对应的第N控制模块，N为大于二的正整数，在获取所述第N驱动模块的第N功率管参数之后，还包括：
若所述第N功率管参数为零，基于所述第N控制模块将第N预设参数输入所述第N驱动模块，以使所述第N驱动模块获得第N钳位参数，所述第N预设参数小于第N-1控制模块对应的第N-1预设参数。
相应的，本发明还提出了一种多段线性LED驱动控制电路，至少包括第一驱动模块和第二驱动模块，还至少包括第一检测模块、第二检测模块、第一控制模块和第二控制模块，其中，
所述第一检测模块，用于感测所述第一驱动模块的第一功率管参数，并在所述第一功率管参数为零时输出第一控制信号至所述第一控制模块；
所述第二检测模块，用于感测所述第二驱动模块的第二功率管参数，并在所述第二功率管参数为零时输出第二控制信号至所述第二控制模块；
所述第一控制模块，用于根据接收的第一预设参数和所述第一控制信号输出第一钳位参数至所述第一驱动模块；
所述第二控制模块，用于根据接收的第二预设参数和所述第二控制信号输出第二钳位参数至所述第二驱动模块；
其中，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数为电压或电流。
在本申请一些实施例中，所述第一控制模块还包括第一跟随模块和第一开关，其中：
所述第一跟随模块，用于根据所述第一预设参数产生所述第一钳位参数；
所述第一开关，用于基于所述第一控制信号闭合并将所述第一钳位参数输出到所述第一驱动模块。
在本申请一些实施例中，所述第二控制模块还包括第二跟随模块和第二开关，其中：
所述第二跟随模块，用于根据所述第二预设参数产生所述第二钳位参数；
所述第二开关，用于基于所述第二控制信号闭合并将所述第二钳位参数输出到所述第二驱动模块。
在本申请一些实施例中，所述第一预设参数小于所述第二预设参数。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
本发明公开了一种多段线性LED驱动控制方法及电路，该方法包括获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数；若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数；若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，在每一段驱动模块的功率管有电流流过时通过预设参数产生一个快速放电的脉冲信号，从而有效避免了电流过冲，提高了电路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本发明实施例提出的一种多段线性LED驱动控制方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例中一种多段线性LED驱动控制电路的结构示意图；
图3示出了本发明另一实施例中一种多段线性LED驱动控制电路的结构示意图；
图4示出了本发明实施例中与图3中多段线性LED驱动控制电路对应的多段线性LED驱动控制过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如背景技术所述，现有技术中的LED的多段驱动控制方式在每一段驱动交替过程中会出现电流过冲现象，影响了电路稳定性。
为解决上述技术问题，本申请实施例提出了一种多段线性LED驱动控制方法，应用于包括第一驱动模块和第二驱动模块的多段线性LED驱动控制电路中，电路结构如图2所示，所述电路还至少包括与所述第一驱动模块对应的第一控制模块和与所述第二驱动模块对应的第二控制模块，如图1所示，所述方法包括：
步骤S101，获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数。
本步骤中，在进行LED驱动时，第一驱动模块先于第二驱动模块进行驱动，第一驱动模块中可以包括第一功率管，第二驱动模块中可以包括第二功率管，通过对第一功率管和第二功率管进行采样获取第一功率管参数和第二功率管参数，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数可以为电压或电流。
步骤S102，若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数。
具体的，当检测到所述第一功率管参数为零时，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，使所述第一驱动模块获得第一钳位参数进行钳位，第一预设参数略大于第一功率管的开启阈值。
为了使第一驱动模块获得可靠的第一钳位参数，在本申请优选的实施例中，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数，具体为：
将所述第一预设参数输入所述第一控制模块；
基于所述第一功率管参数输出第一控制信号至所述第一控制模块；
基于所述第一控制信号将所述第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得所述第一钳位参数。
具体的，所述第一功率管参数为零时，将第一预设参数输入所述第一控制模块，并根据第一功率管参数输出第一控制信号至所述第一控制模块，再根据第一控制信号将所述第一预设参数输入所述第一驱动模块，从而使第一驱动模块获得第一钳位参数。在本申请具体的应用场景中，如图2所示，第一控制模块中设置有相应的第一开关S1，第一控制信号可以为将该第一开关S1进行闭合的信号。
需要说明的是，以上优选实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，其他基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数的方式均属于本申请的保护范围。
步骤S103，若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数。
具体的，当检测到第二功率管参数为零时，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，使所述第二驱动模块获得第二钳位参数进行钳位，第二预设参数略大于第二功率管的开启阈值。
为了使第二驱动模块获得可靠的第二钳位参数，在本申请优选的实施例中，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，具体为：
将所述第二预设参数输入所述第二控制模块；
基于所述第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块；
基于所述第二控制信号将所述第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得所述第二钳位参数。
具体的，所述第二功率管参数为零时，将第二预设参数输入所述第二控制模块，并根据第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块，再根据第二控制信号将所述第二预设参数输入所述第二驱动模块，从而使第二驱动模块获得第二钳位参数。在本申请具体的应用场景中，如图2所示，第二控制模块中设置有相应的第二开关S2，第二控制信号可以为将该第二开关S2进行闭合的信号。
需要说明的是，以上优选实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，其他基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数的方式均属于本申请的保护范围。
为了在不需要钳位的时候不输出钳位参数，在本申请优选的实施例中，在获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数之后，所述方法还包括：
若所述第一功率管参数不为零，所述第一控制模块截止；
若所述第二功率管参数不为零，所述第二控制模块截止。
具体的，若所述第一功率管参数不为零，说明第一驱动模块对应的第一段LED负载已导通，不需要进行快速放电，通过将第一控制模块截止，不输出钳位参数。在本申请具体的应用场景中，如图2所示，通过将第一开关S1断开使第一控制模块截止。
若所述第二功率管参数不为零，说明第二驱动模块对应的第二段LED负载已导通，不需要进行快速放电，通过将第二控制模块截止，不输出钳位参数。在本申请具体的应用场景中，如图2所示，通过将第二开关S2断开使第二控制模块截止。
为了更加有效的抑制电流过冲，在本申请优选的实施例中，所述第一预设参数小于所述第二预设参数。
通过合理设置第一预设参数和第二预设参数，可以有效的抑制电流过冲毛刺，甚至完全抵消过冲电流毛刺。
为防止第二驱动模块之后的驱动模块在驱动过程中产生电流过冲，进一步提高电路的可靠性，在本申请优选的实施例中，所述电路还包括第N驱动模块和对应的第N控制模块，N为大于二的正整数，在获取所述第N驱动模块的第N功率管参数之后，还包括：
若所述第N功率管参数为零，基于所述第N控制模块将第N预设参数输入所述第N驱动模块，以使所述第N驱动模块获得第N钳位参数，所述第N预设参数小于第N-1控制模块对应的第N-1预设参数。
如上所述，N为大于二的正整数，若所述第N功率管参数为零，基于所述第N控制模块将第N预设参数输入所述第N驱动模块，使所述第N驱动模块获得第N钳位参数，防止电流过冲，所述第N预设参数小于第N-1控制模块对应的第N-1预设参数，更加有效的抑制电流过冲。
需要说明的是，在包括多个驱动模块的多段线性LED驱动控制电路中，本领域技术人员可根据需求选择特定的驱动模块进行电流过冲控制。
通过应用以上技术方案，获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数；若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数；若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，在每一段驱动模块的功率管有电流流过时通过预设参数产生一个快速放电的脉冲信号，从而有效避免了电流过冲，提高了电路的可靠性。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
如图3所示为本发明又一实施例中一种多段线性LED驱动控制电路的结构示意图，在输入电压由波谷上升到波峰过程中，具体控制过程如下：
由于在Q1参数为零时预先输入了一个钳位参数，当检测到有电流流过Q1时，产生一个快速放电的脉冲信号，将Q1栅极电压放电到VTH1，VTH1是一个略大于VTH的值，根据C*ΔV＝i*t，在不增加驱动电流的前提下，通过减小ΔV来让Q1栅极电压快速达到预设值，由此优化电流过冲毛刺；
同理，由于在Q2参数为零时预先输入了一个钳位参数，当检测到有电流流过Q2时，产生一个放电脉冲，将Q1栅极电压放电到VTH2；
由于在Q3参数为零时预先输入了一个钳位参数，当检测到有电流流过Q3时，产生一个放电脉冲，将Q1栅极电压放电到VTH3，其中，VTH1＜VTH2＜VTH3，合理的设置三个阈值，可以有效的抑制电流过冲毛刺，甚至完全抵消过冲电流毛刺。如图4所示为本发明实施例中与图3对应的多段线性LED驱动控制过程示意图，其中，图4中上部三条曲线为电流过冲优化前驱动电压波形，下部三条曲线为电流过冲优化后驱动电压波形。
与本申请实施例中的一种多段线性LED驱动控制方法相对应，本申请实施例还提出了一种多段线性LED驱动控制电路，如图2所示，至少包括第一驱动模块和第二驱动模块，还至少包括第一检测模块、第二检测模块、第一控制模块和第二控制模块，其中，
所述第一检测模块，用于感测所述第一驱动模块的第一功率管参数，并在所述第一功率管参数为零时输出第一控制信号至所述第一控制模块；
所述第二检测模块，用于感测所述第二驱动模块的第二功率管参数，并在所述第二功率管参数为零时输出第二控制信号至所述第二控制模块；
所述第一控制模块，用于根据接收的第一预设参数VTH1和所述第一控制信号输出第一钳位参数至所述第一驱动模块；
所述第二控制模块，用于根据接收的第二预设参数VTH2和所述第二控制信号输出第二钳位参数至所述第二驱动模块；
其中，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数为电压或电流。
在本申请具体的应用场景中，所述第一控制模块还包括第一跟随模块和第一开关S1，其中：
所述第一跟随模块，用于根据所述第一预设参数VTH1产生所述第一钳位参数；
所述第一开关S1，用于基于所述第一控制信号闭合并将所述第一钳位参数输出到所述第一驱动模块。
在本申请具体的应用场景中，所述第二控制模块还包括第二跟随模块和第二开关S2，其中：
所述第二跟随模块，用于根据所述第二预设参数VTH2产生所述第二钳位参数；
所述第二开关S2，用于基于所述第二控制信号闭合并将所述第二钳位参数输出到所述第二驱动模块。
在本申请具体的应用场景中，所述第一预设参数VTH1小于所述第二预设参数VTH2。
第一跟随模块和第一跟随模块可以为包括比较器和功率管的跟随电路。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多段线性LED驱动控制方法，应用于包括第一驱动模块和第二驱动模块的多段线性LED驱动控制电路中，其特征在于，所述电路还至少包括与所述第一驱动模块对应的第一控制模块和与所述第二驱动模块对应的第二控制模块，所述方法包括：
获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数；
若所述第一功率管参数为零，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数；
若所述第二功率管参数为零，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数；
其中，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数为电压或电流；
所述驱动模块的功率管有电流流过时通过预设参数产生一个快速放电的脉冲信号；
所述第一预设参数小于第二预设参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一控制模块将第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得第一钳位参数，具体为：
将所述第一预设参数输入所述第一控制模块；
基于所述第一功率管参数输出第一控制信号至所述第一控制模块；
基于所述第一控制信号将所述第一预设参数输入所述第一驱动模块，以使所述第一驱动模块获得所述第一钳位参数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第二控制模块将第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得第二钳位参数，具体为：
将所述第二预设参数输入所述第二控制模块；
基于所述第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块；
基于所述第二控制信号将所述第二预设参数输入所述第二驱动模块，以使所述第二驱动模块获得所述第二钳位参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取所述第一驱动模块的第一功率管参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数之后，所述方法还包括：
若所述第一功率管参数不为零，所述第一控制模块截止；
若所述第二功率管参数不为零，所述第二控制模块截止。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电路还包括第N驱动模块和对应的第N控制模块，N为大于二的正整数，在获取所述第N驱动模块的第N功率管参数之后，还包括：
若所述第N功率管参数为零，基于所述第N控制模块将第N预设参数输入所述第N驱动模块，以使所述第N驱动模块获得第N钳位参数，所述第N预设参数小于第N-1控制模块对应的第N-1预设参数。
6.一种多段线性LED驱动控制电路，至少包括第一驱动模块和第二驱动模块，其特征在于，还至少包括第一检测模块、第二检测模块、第一控制模块和第二控制模块，其中，
所述第一检测模块，用于感测所述第一驱动模块的第一功率管参数，并在所述第一功率管参数为零时输出第一控制信号至所述第一控制模块；
所述第二检测模块，用于感测所述第二驱动模块的第二功率管参数，并在所述第二功率管参数为零时输出第二控制信号至所述第二控制模块；
所述第一控制模块，用于根据接收的第一预设参数和所述第一控制信号输出第一钳位参数至所述第一驱动模块；
所述第二控制模块，用于根据接收的第二预设参数和所述第二控制信号输出第二钳位参数至所述第二驱动模块；
其中，所述第一功率管参数和所述第二功率管参数为电压或电流；
所述驱动模块的功率管有电流流过时通过预设参数产生一个快速放电的脉冲信号；
所述第一预设参数小于第二预设参数。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一控制模块还包括第一跟随模块和第一开关，其中：
所述第一跟随模块，用于根据所述第一预设参数产生所述第一钳位参数；
所述第一开关，用于基于所述第一控制信号闭合并将所述第一钳位参数输出到所述第一驱动模块。
8.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二控制模块还包括第二跟随模块和第二开关，其中：
所述第二跟随模块，用于根据所述第二预设参数产生所述第二钳位参数；
所述第二开关，用于基于所述第二控制信号闭合并将所述第二钳位参数输出到所述第二驱动模块。
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