CN114554647A - 适用于矩阵式led大灯驱动的pwm产生方法及电路 - Google Patents

适用于矩阵式led大灯驱动的pwm产生方法及电路 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法及电路。其利用PWM计数产生电路产生m*n路PWM信号，在PWM计数产生电路内，对任一计数周期，PWM计数产生电路根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，在同一计数周期内，将PWM计数产生电路所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布，即能产生矩阵式LED大灯驱动所需的PWM信号，避免矩阵式LED大灯工作时的大电流浪涌电流的情况，提高矩阵式LED大灯使用的安全性与可靠性。

Description

适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法及电路
技术领域
本发明涉及一种PWM产生方法及电路，尤其是一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法及电路。
背景技术
对汽车大灯，目前处于前沿方向的汽车大灯包括矩阵式LED大灯。矩阵式LED大灯，即为按照矩阵方式布置的LED大灯，可以在各种情况下准确地照亮前方道路和交通标识，矩阵式LED大灯可自适应调节灯光强度，以满足不同的行车环境。
在矩阵式LED大灯内，可对任一LED单元单独地调整亮度以及工作状态，LED单元的工作状态为处于关闭状态或点亮状态。当夜间会车或者遇到行人时，矩阵式LED大灯会自动熄灭部分LED单元，避免其他车辆驾驶员或行人因炫目而发生风险，提升夜间行车安全系数及驾驶体验。
对矩阵式LED大灯，一般可通过集成多路开关的方式用于控制相应LED单元的开关状态和发光亮度，每路开关的工作状态都需要一路PWM波形驱动与控制，因此，矩阵式LED大灯一般需要多路PWM信号共同驱动配合，以通过矩阵式LED大灯输出所需的灯效。对任一PWM信号，当所述PWM信号的电平翻转时，接收所述PWM信号的开关切换开或关的状态，相应的LED单元变为亮或灭的状态；在PMW信号电平翻转过程中，瞬态电压变化会导致尖峰电流产生，当多个PWM信号同时变化时，这种现象会更明显，有可能产生严重的EMI问题。此外，当足够多的PWM信号的电平翻转变化，导致同时关闭多个LED单元时，多个LED单元被同时关闭后，会产生很大的浪涌电流流过开关，导致开关存在被烧坏的风险，严重影响矩阵式LED大灯的使用安全。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法及电路，其能产生矩阵式LED大灯驱动所需的PWM信号，避免矩阵式LED大灯工作时的大电流浪涌电流的情况，提高矩阵式LED大灯使用的安全性与可靠性。
按照本发明提供的技术方案，所述适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，提供一用于产生m*n路PWM信号的PWM计数产生电路，其中，m为开关模块的数量，n为每个开关模块所需PWM信号的路数，利用一路的PWM信号控制接收所述PWM信号的开关模块内相应一开关器件的开关状态；
在PWM计数产生电路内，配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，对任一计数周期，PWM计数产生电路根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，所述PWM信号的电平状态包括用于驱动开关器件处于导通状态的第一电平状态以及使得开关器件处于关断状态的第二电平状态；
在同一计数周期内，将PWM计数产生电路所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布。
对任一计数周期，PWM计数产生电路根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态时，根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH之间的大小，确定PWM信号的电平状态，其中：
当LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH相等时，PWM计数产生电路相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号电平为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE大于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路相应的计数值等于PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号的电平变为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE小于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路相应的计数值等于X+PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号的电平变为第一电平状态，X为计数周期的最大计数值。
计数周期的最大计数值X为计数周期period-1。
所述PWM计数产生电路以及开关模块均位于矩阵式LED驱动芯片内，PWM计数产生电路产生的m*n路PWM信号分别加载到开关模块内的开关器件内，开关器件与PWM信号呈一一对应。
所述开关器件包括MOSFET器件，PWM信号加载到MOSFET器件的栅极端，在所述MOSFET器件的漏极端与源极端之间设置一个或多个LED，MOSFET器件的漏极端与LED的阳极端连接，MOSFET器件的源极端与所述LED的阴极端，或者多个串联后LED的阴极端适配连接；
当MOSFET器件为NMOS管时，第一电平为高电平，第二电平为低电平。
在矩阵式LED驱动芯片内还设置若干电荷泵电路，矩阵式LED驱动芯片内电荷泵电路的数量不少于开关模块的数量m，开关模块与电荷泵电路呈一一对应适配连接。
在一个计数周期结束时，更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH。
一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生电路，执行上述所述的PWM产生方法。
还包括电源电路，所述电源电路包括依次连接的供电电源、升压电压调节器以及降压电流调节器，其中，通过降压电流调节器与开关模块适配连接。
所述升压电压调节器采用Boost升压型调节器，降压电流调节器采用Buck降压型电流调节器。
本发明的优点：利用PWM计数产生电路产生m*n路PWM信号，在PWM计数产生电路内，配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，对任一计数周期，PWM计数产生电路根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，在同一计数周期内，将PWM计数产生电路所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布，即在产生矩阵式LED大灯驱动所需的PWM信号时，避免矩阵式LED大灯工作时的大电流浪涌电流的情况，提高矩阵式LED大灯使用的安全性与可靠性。
附图说明
图1为本发明控制矩阵式LED大灯的电路原理图。
图2为本发明产生PWM信号的一种具体实施示意图。
图3为本发明产生PWM信号的另一种具体实施示意图。
附图标记说明：1-矩阵式LED驱动芯片、2-PWM计数产生电路、3-供电电源、4-升压电压调节器、5-降压电流调节器、6-第一电荷泵电路、7-第二电荷泵电路、8-第三电荷泵电路以及9-第四电荷泵电路。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
为了能产生矩阵式LED大灯驱动所需的PWM信号，避免矩阵式LED大灯工作时的大电流浪涌电流的情况，提高矩阵式LED大灯使用的安全性与可靠性，本发明的PWM产生方法，具体为：提供一用于产生m*n路PWM信号的PWM计数产生电路2，其中，m为开关模块的数量，n为每个开关模块所需PWM信号的路数，利用一路的PWM信号控制接收所述PWM信号的开关模块内相应一开关器件的开关状态；
在PWM计数产生电路2内，配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，对任一计数周期，PWM计数产生电路2根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，所述PWM信号的电平状态包括用于驱动开关器件处于导通状态的第一电平状态以及使得开关器件处于关断状态的第二电平状态；
在同一计数周期内，将PWM计数产生电路2所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布。
具体地，为了能矩阵式LED大灯驱动所需的PWM信号，利用PWM计数产生电路2可同时产生m*n路的PWM信号，即m*n路的PWM信号均基于同一PWM计数产生电路2产生，其中，m为开关模块的数量，每个开关模块受n路的PWM信号控制，一般地，m路的开关模块可采用完全相同的形式，但开关模块内控制每个开关器件的PWM信号可相同或不同。开关模块的数量m以及加载到每个开关模块内PWM信号的路数，可以根据实际应用的需求等具体确定，以能满足与矩阵式LED大灯匹配为准，此处不再赘述。
本发明实施例中，PWM计数产生电路2通过计数匹配方式产生相应的PWM信号，因此，在具体实施时，需要配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，其中，计数周期的具体大小与PWM信号的分辨率相关，确定PWM信号的分辨率后，即可确定计数周期的大小，根据PWM信号的分辨率确定计数周期大小的具体与现有相一致，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
具体实施时，对任一计数周期，均需配置每路PWM信号产生所需的LED关闭计数值PHASE以及与所述LED关闭计数值PHASE在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，并在配置后，PWM计数产生电路2读取所配置的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，以根据所读取的LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，根据所确定在当前计数周期内PWM信号的电平状态即可确定在当前计数周期内的PWM信号的具体波形，从而产生并输出所需的PWM信号。
一般地，PWM信号的电平状态包括用于驱动开关器件处于导通状态的第一电平状态以及使得开关器件处于关断状态的第二电平状态；对任一开关器件以及所述开关器件所接收的PWM信号，当PWM信号为第一电平状态时，开关器件处于导通状态，PWM信号为第二电平状态时，则开关器件处于关断状态。在矩阵式LED大灯内，当开关器件处于导通状态时，与所述开关器件适配连接的LED会处于关闭或熄灭状态，而当开关器件处于关断状态时，则与所述开关器件适配连接的LED处于点亮状态，从而通过PWM信号控制开关器件导通或关断时，可以实现对LED关闭状态或点亮状态的有效控制，具体通过开关器件与矩阵式LED大灯内LED间的配合实现工作状态的方式等均可与现有相一致，此处不再赘述。
对任一计数周期内的PWM信号，通过配置LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH确定所述PWM信号的具体电平状态时，为了避免多个LED同时关闭产生大电流的浪涌电流，在同一计数周期内，将PWM计数产生电路2所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布。具体地，通过将m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布，由于PWM信号内电平变化与LED关闭计数值PHASE相关，m*n路的m*n个LED关闭计数值PHASE被配置为在计数周期内平均分布后，即能避免多路LED单元同时处于关闭状态，进而能避免产生大电流的浪涌电流，提高矩阵式LED大灯使用的安全性与可靠性。
具体实施时，在一个计数周期结束时，更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH；如根据PWM信号的分辨率，确定计数周期period，则可在计数周期period-1的计数值时，更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH。具体实施时，可以将LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH存储于寄存器内，通过将下一计数周期相对应的LED关闭计数值PHASE、LED点亮时间计数值WIDTH写入相应的寄存器内，以可更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH。当然，还可以采用其他常用的技术手段实现更新，具体可以根据需要选择，以能实现更新并被PWM计数产生电路2读取均可，此处不再赘述。
在配置更新LED关闭计数值PHASE时，可直接设置LED关闭计数值PHASE或者通过译码方式选择设置LED关闭计数值PHASE，具体配置更新ED关闭计数值PHASE的方式与现有相一致，具体配置更新方式可根据需要选择，此处不再赘述。
进一步地，对任一计数周期，PWM计数产生电路2根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态时，根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH之间的大小，确定PWM信号的电平状态，其中：
当LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH相等时，在当PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号电平为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE大于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路2相应的计数值等于PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE的时刻，PWM信号的电平变为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE小于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路2相应的计数值等于X+PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE的时刻，PWM信号的电平变为第一电平状态，X为计数周期的最大计数值。
本发明实施例中，PWM计数产生电路2根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态时，根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH之间的大小，具体是指根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH之间的大小，确定PWM信号的电平状态。
对于配置的LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH，根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH的具体大小关系，下面进行具体的说明；具体地：
当LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH相等时，PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号电平为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE大于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路2相应的计数值等于PHASE-WIDTH的时刻，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE的时刻，PWM信号的电平变为第一电平状态。
具体地，对LED关闭计数值PHASE大于LED点亮时间计数值WIDTH的情况，如当LED点亮时间计数值WIDTH配置为0时，则与LED点亮时间计数值WIDTH配置为0相对应的PWM信号，所述PWM信号的电平始终为第一电平状态，当且仅当PWM计数产生电路2对当前PWM信号的计数值为LED关闭计数值PHASE时，所述PWM信号的电平才从第一电平状态翻转为第二电平状态的。
当LED关闭计数值PHASE小于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路2相应的计数值等于X+PHASE-WIDTH的时刻，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路2相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE的时刻，PWM信号的电平变为第一电平状态，X为计数周期的最大计数值；具体地：计数周期的最大计数值X为计数周期period-1，计数周期period的具体情况可以参考上述说明。
具体地，当LED关闭计数值PHASE小于LED点亮时间计数值WIDTH的情况，如当LED点亮时间计数值WIDTH配置为计数周期最大值时，则与LED点亮时间计数值WIDTH配置为计数周期最大值相对应的PWM信号，所述PWM信号的电平保持第一电平状态。
进一步地，所述PWM计数产生电路2以及开关模块均位于矩阵式LED驱动芯片1内，PWM计数产生电路2产生的m*n路PWM信号分别加载到开关模块内的开关器件内，开关器件与PWM信号呈一一对应。
具体实施时，PWM计数产生电路2以及开关模块均位于矩阵式LED驱动芯片1内，矩阵式LED驱动芯片1可采用现有常用的的形式，以能满足对矩阵式LED大灯的驱动以及上述产生PWM信号的方式均可，此处不再赘述。为了能实现对所有开关器件的驱动，开关器件与PWM计数产生电路2产生的PWM信号间呈一一对应，即一开关器件受一PWM信号驱动控制。
进一步地，所述开关器件包括MOSFET器件，PWM信号加载到MOSFET器件的栅极端，在所述MOSFET器件的漏极端与源极端之间设置一个或多个LED，MOSFET器件的漏极端与LED的阳极端连接，MOSFET器件的源极端与所述LED的阴极端，或者多个串联后LED的阴极端适配连接；
当MOSFET器件为NMOS管时，第一电平为高电平，第二电平为低电平。
本发明实施例中，开关器件可以选择可控性的MOSFET器件，如NMOS管，当开关器件为NMOS管时，则第一电平为高电平，第二电平为低电平。当开关器件选择为其他类型的MOSFET等器件时，PWM信号的电平以能实现对开关器件的导通或关断为准，此处不再一一列举说明。
进一步地，在矩阵式LED驱动芯片1内还设置若干电荷泵电路，矩阵式LED驱动芯片1内电荷泵电路的数量不少于开关模块的数量m，一开关模块与电荷泵电路呈一一对应适配连接。
本发明实施例中，电荷泵电路具体可以采用现有常用的形式，利用电荷泵电路与PWM计数产生电路2以及开关模块间配合共同完成对矩阵式LED大灯的驱动，具体与现有相一致，此处不再赘述。一般地，电荷泵电路的数量与开关模块的数量相一致，当电荷泵电路的数量大于开关模块的数量时，则以满足开关模块与电荷泵电路间通过电容达到一一对应连接配合为准。
进一步地，还包括电源电路，所述电源电路包括依次连接的供电电源3、升压电压调节器4以及降压电流调节器5，其中，通过降压电流调节器5与开关模块适配连接。
本发明实施例中，通过电源电路提供对矩阵式LED大灯驱动时所需的电流，具体地，所述升压电压调节器4采用Boost升压型调节器，降压电流调节器5采用Buck降压型电流调节器；Boost升压型调节器、Buck降压型电流调节器的具体形式均可以根据实际需要选择，以能满足对矩阵式LED大灯驱动时的电流需求即可，此处不再赘述。
如图1所示，为本发明的一种实施情况示意图，其中，矩阵式LED大灯内LED的数量为12个，分别为LED0～LED11，而开关模块为四个，其中，NMOS管NM0～NMOS管NM2构成一开关模块，NMOS管NM3～NMOS管NM5构成一开关模块，NMOS管NM6～NMOS管NM8构成一开关模块，NMOS管NM9～NMOS管NM11构成一开关模块，即m＝4，每个开关模块内均包括三个NMOS管，PWM计数产生电路2需要产生PWM信号的数量为4*3，即需要产生12路的PWM信号。
图1中，NMOS管NM0的栅极端接收PWM计数产生电路2所产生的PWM信号，当然，PWM信号还可经过相应的处理电路处理加载到NMOS管NM0的栅极端，NMOS管NM0的漏极端与LED0的阳极端连接，NMOS管NM0的源极端与LED0的阴极端连接，其余作为开关器件的NMOS管与相应LED之间的连接配合可以参考上述NMOS管NM0与LED0之间的连接说明，此处不再赘述。
当采用上述开关模块的形式时，则PWM信号的第一电平状态为高电平，PWM信号的第二电平为低电平，即利用PWM信号的高电平能驱动NMOS管导通，而PWM信号为低电平时，则NMOS管能处于关断状态。
第四电荷泵电路9的输出端通过电容C1与LED0的阳极端以及NMOS管NM0的漏极端连接，第三电荷泵电路8的输出端通过电容C2与LED3的阳极端、LED2的阴极端以及NMOS管NM3的漏极端连接，第二电荷泵电路7的输出端通过电容C3与LED5的阴极端、LED6的阳极端以及NMOS管NM6的漏极端连接，第一电荷泵电路6的输出端通过电容C4与LED8的阴极端、LED9的阳极端以及NMOS管NM9的漏极端连接。NMOS管NM11的源极端与降压电流调节器5的输出端连接，以能构成矩阵式LED大灯的工作回路。
当开关模块的数量m以及一开关模块内接收n路PWM信号为其他情况时，可以参考上述说明，此处不再赘述。
当上述m为4，n为3时，图2和图3分别示出了根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态的具体情况，下面对图2和图3中的具体情况进行说明。
以PMW信号的分辨率为12为例，则一个计数周期的计数情况可以为0～4095，此时，计数周期period为212＝4096，而计数周期的最大计数值X即为4095。对在同一计数周期内，将PWM计数产生电路2所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内的平均分布，通过下述表格对LED关闭计数值PHASE的具体配置情况进行举例说明。
phase 2'b00 2'b01 2'b10 2'b11
PHASE0 64 128 256 341
PHASE1 128 256 512 682
PHASE2 192 384 768 1023
PHASE3 1024+64 1024+128 1024+256 1024+341
PHASE4 1024+128 1024+256 1024+512 1024+682
PHASE5 1024+192 1024+384 1024+768 1024+1023
PHASE6 2048+64 2048+128 2048+256 2048+341
PHASE7 2048+128 2048+256 2048+512 2048+682
PHASE8 2048+192 2048+384 2048+768 2048+1023
PHASE9 3072+64 3072+128 3072+256 3072+341
PHASE10 3072+128 3072+256 3072+512 3072+682
PHASE11 3072+192 3072+384 3072+768 3072+1023
上述表格中，2’b00、2’b01、2’b10、2’b11分别为利用寄存器存储一个技术周期内12路PWM信号的LED关闭计数值PHASE，由上述表格可知，12路PWM信号的LED关闭计数值PHASE近似分布在0～4095的计算周期内。
图2中，在第一个0～4095的计数周期以及第二个0～4095的计数周期中，LED关闭计数值PHASE均大于LED点亮时间计数值WIDTH，第三个0～4095的计数周期以及第四个0～4095的计数周期中，LED关闭计数值PHASE变为均小于LED点亮时间计数值WIDTH。在每个计数周期的计数值为4095时，需要更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH。其中，在更新LED点亮时间计数值WIDTH时，以能满足矩阵式LED大灯的工作场景为准，LED点亮时间计数值WIDTH的具体情况与现有相一致，为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
图3中，在第一个0～4095的计数周期以及第二个0～4095的计数周期中，LED关闭计数值PHASE均小于LED点亮时间计数值WIDTH，第三个0～4095的计数周期以及第四个0～4095的计数周期中，LED关闭计数值PHASE变为均大于LED点亮时间计数值WIDTH。
上述图2和图3中，根据图中LED OFF、LED ON的电平变化，即可得到用于控制开关器件的PWM信号，即低电平状态下，与开关器件对应的LED处于点亮状态，高电平状态下，与开关器件对应的LED处于熄灭状态。
具体实施时，根据图2、图3以及上述说明可知，PWM信号默认电平状态为第一电平状态。即第一个计数周期时，开始计数时，第一计数周期的PWM起始电平为第一电平状态。而对后续连续状态的其他计数周期时，如跟随第一计数周期后的第二计数周期或跟第二计数周期后的第三计数周期等，在当前计数周期的起始计数时刻，PWM信号的电平状态与上一计数周期在最大计数值X时的电平状态相关，如图2中，第四个0～4095的计数周期，在计数周期的计数值为0时，PWM信号依然与第三个0～4095计数周期在4095计数值的低电平相一致；图3中，第二个0～4095的技术周期，在技术周期的计数值为0时，PWM信号与第一个0～4095技术周期在4095计数值的低电平相一致。
综上，在矩阵式LED大灯工作时的任一计数周期中，当且仅当计数到LED关闭计数值PHASE时，PWM信号才会由第二电平变为第一电平，而当计数到LED关闭计数值PHASE前，PWM信号已处于第一电平状态时，则PWM信号会保持为第一电平状态。
一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生电路，包括一用于产生m*n路PWM信号的PWM计数产生电路2，其中，m为开关模块的数量，n为每个开关模块所需PWM信号的路数，利用一路的PWM信号控制接收所述PWM信号的开关模块内相应一开关器件的开关状态；
在PWM计数产生电路2内，配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，对任一计数周期，PWM计数产生电路2根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，所述PWM信号的电平状态包括用于驱动开关器件处于导通状态的第一电平状态以及使得开关器件处于关断状态的第二电平状态；
在同一计数周期内，将PWM计数产生电路2所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布。
具体地，通过PWM计数产生电路2产生m*n路PWM信号的具体过程可以参考上述说明，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：提供一用于产生m*n路PWM信号的PWM计数产生电路(2)，其中，m为开关模块的数量，n为每个开关模块所需PWM信号的路数，利用一路的PWM信号控制接收所述PWM信号的开关模块内相应一开关器件的开关状态；
在PWM计数产生电路(2)内，配置每路PWM信号在一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH，对任一计数周期，PWM计数产生电路(2)根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态，所述PWM信号的电平状态包括用于驱动开关器件处于导通状态的第一电平状态以及使得开关器件处于关断状态的第二电平状态；
在同一计数周期内，将PWM计数产生电路(2)所需产生m*n路PWM信号相应的m*n个LED关闭计数值PHASE配置为在所述计数周期内平均分布。
2.根据权利要求1所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是，对任一计数周期，PWM计数产生电路(2)根据LED关闭计数值PHASE以及LED点亮时间计数值WIDTH确定在当前计数周期内一PWM信号的电平状态时，根据LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH之间的大小，确定PWM信号的电平状态，其中：
当LED关闭计数值PHASE与LED点亮时间计数值WIDTH相等时，PWM计数产生电路(2)相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号电平为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE大于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路(2)相应的计数值等于PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路(2)相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号的电平变为第一电平状态；
当LED关闭计数值PHASE小于LED点亮时间计数值WIDTH时，PWM计数产生电路(2)相应的计数值等于X+PHASE-WIDTH时，PWM信号的电平为第二电平状态，PWM计数产生电路(2)相应的计数值等于LED关闭计数值PHASE时，PWM信号的电平变为第一电平状态，X为计数周期的最大计数值。
3.根据权利要求2所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：计数周期的最大计数值X为计数周期period-1。
4.根据权利要求1至3任一项所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：所述PWM计数产生电路(2)以及开关模块均位于矩阵式LED驱动芯片(1)内，PWM计数产生电路(2)产生的m*n路PWM信号分别加载到开关模块内的开关器件内，开关器件与PWM信号呈一一对应。
5.根据权利要求1至3任一项所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：所述开关器件包括MOSFET器件，PWM信号加载到MOSFET器件的栅极端，在所述MOSFET器件的漏极端与源极端之间设置一个或多个LED，MOSFET器件的漏极端与LED的阳极端连接，MOSFET器件的源极端与所述LED的阴极端，或者多个串联后LED的阴极端适配连接；
当MOSFET器件为NMOS管时，第一电平为高电平，第二电平为低电平。
6.根据权利要求4所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：在矩阵式LED驱动芯片(1)内还设置若干电荷泵电路，矩阵式LED驱动芯片(1)内电荷泵电路的数量不少于开关模块的数量m，开关模块与电荷泵电路呈一一对应适配连接。
7.根据权利要求1至3任一项所述的适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生方法，其特征是：在一个计数周期结束时，更新每路PWM信号在下一计数周期内的LED关闭计数值PHASE以及在同一计数周期内相应的LED点亮时间计数值WIDTH。
8.一种适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生电路，其特征是：执行上述权利要求1～权利要求7任一项所述的PWM产生方法。
9.根据权利要求8所述适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生电路，其特征是：还包括电源电路，所述电源电路包括依次连接的供电电源(3)、升压电压调节器(4)以及降压电流调节器(5)，其中，通过降压电流调节器(5)与开关模块适配连接。
10.根据权利要求9所述适用于矩阵式LED大灯驱动的PWM产生电路，其特征是：所述升压电压调节器(4)采用Boost升压型调节器，降压电流调节器(5)采用Buck降压型电流调节器。
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