CN112004290A - 一种多段线性led驱动控制方法及电路 - Google Patents
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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:获取第一驱动模块的第一功率管栅极参数和第二驱动模块的第二功率管参数;若所述第二功率管参数为零,基于第二控制模块将所述第一功率管栅极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,从而在后一段LED负载未导通时,通过控制模块将前一段驱动模块的功率管栅极参数输入后一驱动模块进行钳位控制,有效避免了电流过冲,提高了电路的可靠性。
Description
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、提高电路的稳定性、降低谐波和电磁干扰的影响使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,造成电路的谐波及电磁干扰增大的技术问题,该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栅极参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数;
若所述第二功率管参数为零,基于所述第二控制模块将所述第一功率管栅极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,所述第一功率管栅极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,在获取所述第一驱动模块的第一功率管栅极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,基于所述第二控制模块将所述第一驱动模块的第一功率管栅极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:
将所述第一功率管栅极参数输入所述第二控制模块;
根据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一功率管栅极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,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-1的驱动模块的第N-1功率管栅极参数输入所述第N驱动模块,以使所述第N驱动模块获得对应的第N钳位参数。
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,还至少包括第二参数检测模块、与所述第二驱动模块对应的第二控制模块,其中,
所述第二参数检测模块,用于基于感测的所述第二驱动模块的第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块;
所述第二控制模块还包括第二栅极参数采样模块和第二跟随模块;
所述第二栅极参数采样模块,用于采集所述第一驱动模块的第一功率管栅极参数;
所述第二跟随模块,用于根据接收的所述第一功率管栅极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,所述第二控制信号是在所述第二功率管参数为零时获取的,所述第一功率管栅极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,
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为零,所述第二参数检测模块输出第二控制信号使所述第二控制模块导通;
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为不为零,所述第二控制模块截止。
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:获取第一驱动模块的第一功率管栅极参数和第二驱动模块的第二功率管参数;若所述第二功率管参数为零,基于第二控制模块将所述第一功率管栅极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,从而在后一段LED负载未导通时,通过控制模块将前一段驱动模块的功率管栅极参数输入后一驱动模块进行钳位控制,有效避免了电流过冲,提高了电路的可靠性,降低了谐波和电磁干扰的影响。
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,造成电路的谐波及电磁干扰增大。
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二驱动模块对应的第二控制模块,如图1所示,包括以下步骤:
步骤S101,获取所述第一驱动模块的第一功率管栅极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栅极参数和第二功率管参数,所述第一功率管栅极参数和所述第二功率管参数可以为电压或电流。
步骤S102,若所述第二功率管参数为零,基于所述第二控制模块将所述第一功率管栅极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,在获取到第一功率管栅极参数和第二功率管参数后,若第二功率管参数为零,说明第二驱动模块对应的第二段LED负载未导通,此时通过第二控制模块将所述第一功率管栅极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,以使在第二段LED负载导通过程中第二功率管栅极参数不超过第一功率管栅极参数。
为了在第二驱动模块对应的第二段LED负载导通时,取消对功率管栅极参数进行钳位,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栅极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:
若所述第二功率管参数不为零,所述第二控制模块截止。
本步骤中,由于在第二驱动模块对应的第二段LED负载导通时,也即第二功率管参数不为零时,不会再出现电流过冲现象,因此通过将第二控制模块截止取消对第二功率管参数进行钳位,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开关,当第二功率管参数不为零时,第二控制模块中的开关断开,使第二控制模块截止。
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所述第一驱动模块的第一功率管栅极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:
将所述第一功率管栅极参数输入所述第二控制模块;
根据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一功率管栅极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,将第一功率管栅极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第一功率管栅极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,第二控制信号可以为将第二控制模块中的开关进行闭合的信号。
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,其他基于第二控制模块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。
为使第一驱动模块对应的第一段LED负载在未导通时获得可靠的钳位参数,在本申请优选的实施例中,在将所述第一功率管栅极参数输入所述第二控制模块之前,还包括:
若所述第一功率管参数为零,基于第一控制模块将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,若第一功率管参数为零,说明第一驱动模块对应的第一段LED负载未导通,需要对第一功率管栅极参数进行钳位,防止产生电流过冲,因此,基于第一控制模块将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,在第一功率管栅极参数不为零时,第一驱动模块对应的第一段LED负载已导通,将第一控制模块截止取消钳位。
本领域技术人员可以灵活选择该预设参数,这并不影响本申请的保护范围。
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-1的驱动模块的第N-1功率管栅极参数输入所述第N驱动模块,以使所述第N驱动模块获得对应的第N钳位参数。
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,说明第N驱动模块对应的第N段LED负载未导通,基于所述第N控制模块将第N-1的驱动模块的第N-1功率管栅极参数输入所述第N驱动模块,将第N-1功率管栅极参数作为第N驱动模块的钳位参数,防止电流过冲。
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栅极参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数;若所述第二功率管参数为零,基于所述第二控制模块将所述第一功率管栅极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,从而在后一段LED负载未导通时,通过控制模块将前一段驱动模块的功率管栅极参数输入后一驱动模块进行钳位控制,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,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,在输入电压由波谷上升到波峰过程中,具体控制过程如下:
对于第一段功率管Q1,可以预设一个阈值电压VG0,在芯片启动后,Q1没有电流流过前将VG1钳位到VG0,其中VTH<VG0<VDD,VTH是Q1的开启阈值,VDD是运放供电;
当检测到有电流流过Q1时,钳位功能取消,根据V1电压OP1控制Q1栅极电压使Q1电流达到预设值,此时Q1栅极电压为VG1;
当无电流流过第二段功率管Q2时,钳位Q2的栅极电压VG2=VG1;
当检测到有电流流过Q2时,钳位功能取消,根据V2电压OP2控制Q2栅极电压使Q2电流达到预设值,此时Q2栅极电压为VG2;
当无电流流过第三段功率管Q3时,钳位Q3的栅极电压VG3=VG2;
当检测到有电流流过Q3时,钳位功能取消,根据V3电压OP3控制Q3栅极电压使Q3电流达到预设值,此时Q3栅极电压为VG3;
如果有更多段,按照上述对Q2和Q3的控制方式依次进行控制。
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,还至少包括第二参数检测模块、与所述第二驱动模块对应的第二控制模块,其中,
所述第二参数检测模块,用于基于感测的所述第二驱动模块的第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块;
所述第二控制模块还包括第二栅极参数采样模块和第二跟随模块;
所述第二栅极参数采样模块,用于采集所述第一驱动模块的第一功率管栅极参数;
所述第二跟随模块,用于根据接收的所述第一功率管栅极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,所述第二控制信号是在所述第二功率管参数为零时获取的,所述第一功率管栅极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,
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为零,所述第二参数检测模块输出第二控制信号使所述第二控制模块导通;
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为不为零,所述第二控制模块截止。
具体的,如图2所示,第二控制模块中可以包括开关,当第二功率管参数为零,说明第二驱动模块对应的第二段LED负载未导通,第二参数检测模块输出第二控制信号使第二控制模块中的开关闭合,使第二控制模块导通,在第一驱动模块对应的LED负载导通后,将第一功率管栅极参数输入第二驱动模块进行钳位。若第二功率管参数为不为零,说明第二驱动模块对应的第二段LED负载已导通,第二控制模块中的开关断开,使第二控制模块截止,取消钳位。
第二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 (6)
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栅极参数和所述第二驱动模块的第二功率管参数;
若所述第二功率管参数为零,基于所述第二控制模块将所述第一功率管栅极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,所述第一功率管栅极参数和所述第二功率管参数为电压或电流。
2.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栅极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:
若所述第二功率管参数不为零,所述第二控制模块截止。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述第二控制模块将所述第一驱动模块的第一功率管栅极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:
将所述第一功率管栅极参数输入所述第二控制模块;
根据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一功率管栅极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,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-1的驱动模块的第N-1功率管栅极参数输入所述第N驱动模块,以使所述第N驱动模块获得对应的第N钳位参数。
5.一种多段线性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,还至少包括第二参数检测模块、与所述第二驱动模块对应的第二控制模块,其中,
所述第二参数检测模块,用于基于感测的所述第二驱动模块的第二功率管参数输出第二控制信号至所述第二控制模块;
所述第二控制模块还包括第二栅极参数采样模块和第二跟随模块;
所述第二栅极参数采样模块,用于采集所述第一驱动模块的第一功率管栅极参数;
所述第二跟随模块,用于根据接收的所述第一功率管栅极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,所述第二控制信号是在所述第二功率管参数为零时获取的,所述第一功率管栅极参数和所述第二功率管参数为电压或电流。
6.如权利要求5所述的电路,其特征在于,
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为零,所述第二参数检测模块输出第二控制信号使所述第二控制模块导通;
当所述第二参数检测模块感测的所述第二功率管参数为不为零,所述第二控制模块截止。
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