CN117395831A - 一种led驱动调光电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学技术领域，具体提供一种LED驱动调光电路，包括PWM发生模块、校正模块、幅度衰减模块、电压电流转换模块和信号调整模块。PWM发生模块对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号。校正模块将三角波与直流信号发送至PWM发生模块。幅度衰减模块接收PWM发生模块发送的占空比可调PWM信号，对占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号。电压电流转换模块接收幅度衰减模块发送的幅度调整的PWM电压信号，将幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载。信号调整模块的另一端将直流的平均PWM电压信号发送至校正模块。本申请提出的调光电路，实现调光方式灵活。

Description

一种LED驱动调光电路及控制方法

技术领域

本发明涉及LED控制技术领域，提出一种LED驱动调光电路及控制方法。

背景技术

在电荷管理系统中，极紫外（UV）LED需要输出精确可调光功率控制测试质量表面电荷，而LED输出光功率与其流过的电流呈正比例关系，所以想要精确调节光功率就需要一种能提供稳定电流，精确且可调的驱动电路。

目前LED驱动一般为恒压型驱动与恒流型驱动，而恒流型驱动电源输出电流更加精准，因此恒流型驱动电源多用于调光精度高的场合。LED调光常用方法为模拟电压调光、可控硅调光、PWM调光。模拟电压调光即通过控制驱动电路输出电压进而调节LED上输出电流，其电路结构简单，但会使得LED色温变化，效率低，调光精度不高。可控硅调光即通过改变可控硅的导通角来改变输出功率从而实现调光，其实现调光成本低，可与现有线路兼容，但性能较差，与驱动电路存在匹配问题，容易出现频闪。PWM调光即通过周期性开启和关闭LED从而实现调光，其不会产生色温变化，调光精度高，范围广，但其调光频率低时，会出现频闪。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种LED驱动调光电路，所述LED驱动调光电路包括：

PWM发生模块，对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号；

校正模块，所述校正模块的一端连接所述PWM发生模块的一端，所述校正模块至少包括比例放大电路与信号比较电路，所述校正模块将所述三角波与直流信号发送至所述PWM发生模块；

幅度衰减模块，所述幅度衰减模块的一端连接所述PWM发生模块的另一端，所述幅度衰减模块接收所述PWM发生模块发送的所述占空比可调PWM信号，所述幅度衰减模块对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号；

电压电流转换模块，包括第一端、第二端和第三端，所述电压电流转换模块的第一端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述电压电流转换模块接收所述幅度衰减模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号，所述电压电流转换模块的第二端将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

信号调整模块，所述信号调整模块的一端耦接所述电压电流转换模块的第三端和所述LED负载，所述信号调整模块接收所述电压电流转换模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，所述信号调整模块的另一端将所述直流的平均PWM电压信号所述发送至所述校正模块。

本发明提供的，具体，还包括：一种控制方法，所述控制方法应用于LED驱动调光电路，所述调光电路包括PWM发生模块、校正模块、幅度衰减模块、电压电流转换模块和信号调整模块，所述校正模块的一端连接所述PWM发生模块的一端，所述校正模块至少包括比例放大电路与信号比较电路，所述幅度衰减模块的一端连接所述PWM发生模块的另一端，电压电流转换模块，包括第一端、第二端和第三端，所述电压电流转换模块的第一端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述信号调整模块的一端耦接所述电压电流转换模块的第三端和所述LED负载，所述控制方法包括：

由所述PWM发生模块对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号；

由所述校正模块将所述三角波与直流信号发送至所述PWM发生模块；

由所述幅度衰减模块接收所述PWM发生模块发送的所述占空比可调PWM信号，所述幅度衰减模块对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号；

由所述电压电流转换模块接收所述幅度衰减模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号，所述电压电流转换模块的第二端将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

由所述信号调整模块接收所述电压电流转换模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，所述信号调整模块的另一端将所述直流的平均PWM电压信号所述发送至所述校正模块。

与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：本发明涉及光学技术领域，具体提供一种LED驱动调光电路，包括PWM发生模块、校正模块、幅度衰减模块、电压电流转换模块和信号调整模块。PWM发生模块对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号。校正模块将三角波与直流信号发送至PWM发生模块。幅度衰减模块接收PWM发生模块发送的占空比可调PWM信号，对占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号。电压电流转换模块接收幅度衰减模块发送的幅度调整的PWM电压信号，将幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载。信号调整模块的另一端将直流的平均PWM电压信号发送至校正模块。本申请提出的调光电路，实现调光方式灵活。调节幅度衰减模块能够调节输出PWM电流幅值，调节输入信号大小能够调节输出PWM电流宽度（占空比），调节三角波频率能够调节输出脉冲电流频率，以调节每秒脉冲电流的脉冲数。从而实现大范围精确调光。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电流示意图；

图2是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电路原理框图；

图3是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电路原理的电路图；

图4是根据本发明实施例提供调光电路的电路仿真图；

图5是根据本发明实施例提供的控制方法的方法流程图。

附图标记：

100-调光电路；

110-PWM发生模块；

120-校正模块；

130-幅度衰减模块；

140-电压电流转换模块；

150-信号调整模块；

160-信号比较模块；

170-输出电流采样模块；

U1-第七运算放大器；

U2-第八运算放大器；

U3-第一运算放大器；

U4-比较器；

U5-第二运算放大器；

U6-第三运算放大器；

U7-第一差分放大器；

U8-第四运算放大器；

U9-第二差分放大器；

U10-第五运算放大器；

U11-第六运算放大器；

R4-第一电阻；

R5-第二电阻；

R6-第三电阻；

R7-第四电阻；

R8-第五电阻；

R9-第六电阻；

R10-第七电阻；

R11-第八电阻；

R12-第九电阻；

R13-第十电阻；

R14-第十一电阻；

R15-第十二电阻；

R1-第十三电阻；

R2-第十四电阻；

R3-第十五电阻；

C1-第一电容；

C2-第二电容；

C3-第三电容；

C4-第四电容；

C5-第五电容；

S510~S550-步骤。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

请同时参阅图1-图4，图1是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电流示意图，图2是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电路原理框图，图3是根据本发明实施例提供调光电路的驱动电路原理的电路图，图4是根据本发明实施例提供调光电路的电路仿真图。

本发明提供一种LED驱动调光电路，调光电路100包括PWM发生模块110、校正模块120、幅度衰减模块130、电压电流转换模块140、信号调整模块150、信号比较模块160和输出电流采样模块170。电压电流（图2、图3表示为V/I）转换模块140包括第一端、第二端和第三端。进一步来说，PWM发生模块110包括第一运算放大器U3、第一电阻R4、第二电阻R5和第一电容C1，第一运算放大器U3包括比较器U4。幅度衰减模块130包括第三电阻R6、第四电阻R7、第五电阻R8、第三运算放大器U6。电压电流转换模块140包括第一差分放大器U7、第四运算放大器U8和第六电阻R9。信号调整模块150包括第七电阻R10、第八电阻R11、第九电阻R12、第十电阻R13、第十一电阻R14、第十二电阻R15、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第五运算放大器U10和第六运算放大器U11。输出电流采样模块170包括第二差分放大器U9。校正模块120包括第十三电阻R1、第十四电阻R2、第十五电阻R3和第八运算放大器U2。校正模块120至少包括比例放大电路与/或信号比较电路，例如，校正模块120为比例放大电路与信号比较电路组合而成，将信号按预设比例放大或是输入参考值电压电流值以进行比较，依照电路逻辑设计原理，增加用户使用发光装置的便利性。

在一实施例中，请看图1、图2，校正模块120接收输入电压信号后产生调光信号，PWM发生模块110对接收到校正模块120的三角波信号与直流信号（可称为“调光信号”）进行比较后产生占空比可调PWM信号，例如，为实现本申请提出的调光电路100能实现较高精度LED调光动作，驱动电路实现如图1所示驱动电流形式。流过LED的电流是一种参数可调的脉冲电流，输出的脉冲宽度（占空比）、幅值和频率为可调式的，以实现宽范围调光需求。其中，本方案提出的脉冲电流可调频率为1kHz~10kHz，步进数Hz到1kHz的区间范围，本申请不以此为限制，脉冲宽度（占空比）可调范围在占空比1%~99%，步进1%，脉冲电流幅值可调范围为1mA（毫安培）、10mA或100mA为可调电流范围，因此，当脉冲频率为1KHz时，脉冲宽度可调范围在10us~990us，增加调光灵活性。

在一实施例中，图3中，校正模块120的一端连接PWM发生模块110的一端。幅度衰减模块130的一端连接PWM发生模块110的另一端。电压电流转换模块140（例如为改进型豪兰德电路）的第一端连接幅度衰减模块130的另一端。信号调整模块150的一端耦接（表示信号调整模块150通过信号比较模块160连接校正模块120）电压电流转换模块140的第三端和LED负载（图2有示，图3未示）。信号比较模块160的一端连接校正模块120的另一端。输出电流采样模块170的一端连接电压电流转换模块140的第三端，输出电流采样模块170的另一端连接信号调整模块150（例如为两级二阶MFB型巴特沃斯低通滤波器）的另一端。第一电阻R4的一端连接校正模块120的一端。第二电阻R5的一端连接第一电阻R4的另一端，第二电阻R5的另一端连接幅度衰减模块130的一端。第一电容C1的一端连接第一电阻R4的另一端，第一电容C1的另一端连接比较器U4的正输入端。第三电阻R6的一端连接PWM发生模块110的另一端。第四电阻R7的一端连接第三电阻R6的另一端。第五电阻R8的一端连接第四电阻R7的另一端，第五电阻R8的另一端接地。第一差分放大器U7的输入端连接幅度衰减模块130的另一端。第四运算放大器U8的输出端连接第一差分放大器U7（例如多个输出端的其中之一）。

其中，第六电阻R9的一端连接第一差分放大器U7的输出端，第六电阻R9的另一端连接LED负载。第七电阻R10的一端连接第二差分放大器U9的输出端。第八电阻R11的一端连接第七电阻R10的另一端。第九电阻R12的一端连接第七电阻R10的另一端和第八电阻R11的一端。第二电容C2的一端连接第七电阻R10的另一端、第八电阻R11的一端和第九电阻R12的一端，第二电容C2的另一端接地。第五运算放大器U10的正输入端连接第二电容C2的另一端和地，第五运算放大器U10的负输入端连接第九电阻R12的另一端。第三电容C3的一端连接第九电阻R12的另一端和第五运算放大器U10的负输入端，第三电容C3的另一端连接第八电阻R11的另一端和第五运算放大器U10的输出端。第十电阻R13的一端连接第三电容C3的另一端、第八电阻R11的另一端和第五运算放大器U10的输出端。第四电容C4的一端连接第十电阻R13的另一端，第四电容C4的另一端接地。第十一电阻R14的一端连接第十电阻R13的另一端和第四电容C4的一端。第十二电阻R15的一端连接第十电阻R13的另一端、第十一电阻R14的一端和第四电容C4的一端。第五电容C5的一端连接第十二电阻R15的另一端。第六运算放大器U11的正输入端连接第四电容C4的另一端和地，第六运算放大器U11的负输入端连接第十二电阻R15的另一端和第五电容C5的一端，第六运算放大器U11的输出端连接第十一电阻R14的另一端、第五电容C5的另一端和信号比较模块160的一端。

在一实施例中，第十三电阻R1的一端连接第七运算放大器U1的输出端。第十四电阻R2的一端连接第十三电阻R1的另一端。第八运算放大器U2的负输入端连接第十三电阻R1的另一端和第十四电阻R2的一端，第八运算放大器U2的输出端连接第十四电阻R2的另一端和PWM发生模块110的一端。第十五电阻R3的一端连接第八运算放大器U2的正输入端，第十五电阻R3的另一端接地。

在一实施例中，校正模块120将三角波与/或直流信号发送至PWM发生模块110，换言之，校正模块120可以将三角波与直流信号同时发送至PWM发生模块110，校正模块120也可以将三角波或直流信号以择一形式在不同时序分隔定义下发送至PWM发生模块110，本申请不以此为限制。幅度衰减模块130接收PWM发生模块110发送的占空比可调PWM信号，幅度衰减模块130对占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号。换言之，幅度衰减模块130通过第三电阻R6、第四电阻R7和第五电阻R8对占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，搭配二选一开关（图未示）产生幅度调整的PWM电压信号。例如，幅度衰减模块130主要为电阻分压网络，其主要功能是对前级输出的PWM电压信号进行分档调节。通过三电阻（即第三电阻R6、第四电阻R7和第五电阻R8）分压，并搭配二选一开关（例如由上位机（图未示）控制开关已决定三电阻的总阻值）即可进行调幅操作，需说明的是，上位机可由人工依照调光性能任意调整或是搭配人工智能依照室内光线明亮而自适应调整，本申请不加以限制。

在一实施例中，电压电流转换模块140接收幅度衰减模块130发送的幅度调整的PWM电压信号，电压电流转换模块140的第二端将幅度调整的PWM电压信号以等比例模式（例如脉冲电流可调频率为1kHz~10kHz，步进数Hz到1kHz的区间范围）转换为PWM电流信号并供给LED负载，以自适应调整LED明度、亮度或照度。信号调整模块150接收电压电流转换模块140发送的幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，信号调整模块150的另一端通过信号比较模块160将直流的平均PWM电压信号发送至校正模块120，以完成自适应反馈模式，有效改善闪屏问题。换言之，由可调电压源（或上位机）输入一个可调电压信号，在校正模块120将可调电压信号与LED输出脉冲电流经过信号调整模块150转换的直流反馈电压信号进行比较、放大，输出经过调整的信号，调整后的信号在PWM发生模块110与三角波信号比较输出PWM电压信号，在幅度衰减模块130进行幅度调整，将PWM电压信号在V/I转换模块（即电压电流转换模块140）输出PWM电流信号，供给LED负载。其中调节可调电压信号，可以改变PWM脉冲电流占空比（即脉冲宽度），在幅度衰减模块130改变PWM电压信号幅度，可以改变PWM脉冲电流幅值，在PWM发生模块110改变三角波相位可以改变PWM脉冲电流相位，改变三角波频率可以改变PWM脉冲电流每秒脉冲数，增加LED调光效能。

在一实施例中，信号调整模块150经信号比较模块160将前级输出的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号后发送至校正模块120。输出电流采样模块170对电压电流转换模块140发送的PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将采样电压信号发送至信号调整模块150。比较器U4的正输入端接收直流信号，比较器U4的负输入端接收三角波信号，比较器U4对直流信号和/或三角波信号进行比较测产生占空比可调PWM信号。占空比可调PWM信号的幅值由比较器U4的供电电压决定。占空比可调PWM信号的占空比由第二运算放大器U5输出的三角波直流信号所占信号幅值比例决定。第一运算放大器U3、第一电阻R4、第二电阻R5和第一电容C1组成反向放大器，PWM发生模块传递函数G_P为：

；

其中，V₄为PWM发生模块110的另一端的电压值（可称为平均输出PWM电压信号），V₃为PWM发生模块110的一端的电压值（可称为前级输入直流电压信号）。第三运算放大器U6的正输入端连接第三电阻R6的另一端和第四电阻R7的一端，第三运算放大器U6起到隔离前后级作用，提升电性效能。在一实施例中，幅度衰减模块130可至少处于两种工作状态，以下分别说明：

当幅度衰减模块130于二选一开关（图未示）连接第四电阻R7的另一端和第三电阻R6的一端处于保持状态时，幅度衰减模块第一传递函数为：

，V₅为第四电阻R7的一端连接第三电阻R6的另一端的电压值（即幅度衰减模块130的另一端的电压值）；

其中，当幅度衰减模块130于二选一开关连接第四电阻R7的另一端和第五电阻R8的一端在执行切换命令时，幅度衰减模块第二传递函数为：

，V₅为第四电阻R7的另一端和第五电阻R8的一端间的电压值。

电压电流转换模块140通过第一差分放大器U7、第四运算放大器U8和第六电阻R9将幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

其中，电压电流转换模块传递函数为：

，I_O为PWM电流信号（即平均输出PWM电流信号）。第二差分放大器U9对电压电流转换模块140发送的PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将采样电压信号发送至信号调整模块150以实现闭环控制，输出电流采样模块传递函数为：

，V₆为采样电压信号（即采样的PWM电压信号）。

在一实施例中，信号调整模块150通过第五运算放大器U10、第六运算放大器U11、第七电阻R10、第八电阻R11、第九电阻R12、第十电阻R13、第十一电阻R14、第十二电阻R15、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5将前级输出的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号经信号比较模块160的第七运算放大器U1后发送至校正模块120，信号调整模块传递函数为：

；V₁为直流的平均PWM电压信号（即直流平均PWM电压信号）。信号比较模块160的信号比较关系式为：

；

在一实施例中，V_in为调光电路100外的上位机的输入电压信号，V₂为第七运算放大器U1的输出端的电压值（即输出的误差信号）。校正模块120的第八运算放大器U2、第十三电阻R1和第十四电阻R2组成反向比例放大电路，校正模块传递函数为：

；

其中，调光电路的开环传递函数G为：

。

其中，图4为该电路系统仿真图，以输出电流幅值10mA，占空比50%为例。本申请的调光电路100有效增加LED光学调整精确性。

请看图5，本申请提出一种控制方法，所述控制方法应用于LED驱动调光电路，所述调光电路包括PWM发生模块、校正模块、幅度衰减模块、电压电流转换模块和信号调整模块，所述校正模块的一端连接所述PWM发生模块的一端，所述校正模块至少包括比例放大电路与/或信号比较电路，所述幅度衰减模块的一端连接所述PWM发生模块的另一端，电压电流转换模块，包括第一端、第二端和第三端，所述电压电流转换模块的第一端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述信号调整模块的一端耦接所述电压电流转换模块的第三端和所述LED负载，所述控制方法包括：

S510、由所述PWM发生模块对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号；

S520、由所述校正模块将所述三角波与直流信号发送至所述PWM发生模块；

S530、由所述幅度衰减模块接收所述PWM发生模块发送的所述占空比可调PWM信号，所述幅度衰减模块对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号；

S540、由所述电压电流转换模块接收所述幅度衰减模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号，所述电压电流转换模块的第二端将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

S550、由所述信号调整模块接收所述电压电流转换模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，所述信号调整模块的另一端将所述直流的平均PWM电压信号所述发送至所述校正模块。

优选的，所述调光电路还包括信号调整模块和输出电流采样模块，所述输出电流采样模块的一端连接所述电压电流转换模块的第三端，所述输出电流采样模块的另一端连接所述信号调整模块的另一端，所述信号调整模块的一端连接所述校正模块的另一端，所述控制包括：

由所述信号调整模块经信号比较模块将前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号后发送至所述校正模块；

由所述输出电流采样模块对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块。

优选的，所述PWM发生模块包括第一运算放大器、第二电阻和第一电容，所述第一运算放大器包括比较器，所述第一电阻的一端连接所述校正模块的一端；所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述幅度衰减模块的一端，所述第一电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第一电容的另一端连接所述比较器的正输入端，所述控制方法包括：

由所述比较器的正输入端接收直流信号，所述比较器的负输入端接收三角波信号，所述比较器对所述直流信号和三角波信号进行比较测产生所述占空比可调PWM信号；其中，所述占空比可调PWM信号的幅值由所述比较器的供电电压决定；其中，所述占空比可调PWM信号的占空比由第二运算放大器输出的三角波直流信号所占信号幅值比例决定；

其中，所述第一运算放大器、所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一电容组成反向放大器，PWM发生模块传递函数G_P为:

；

其中，V₄为所述PWM发生模块的另一端的电压值（即平均输出PWM电压信号），V₃为所述PWM发生模块的一端的电压值（即前级输入直流电压信号）。

优选的，所述幅度衰减模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三运算放大器，所述第三电阻的一端连接所述PWM发生模块的另一端，所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端，所述第五电阻的一端连接所述第四电阻的另一端，所述第五电阻的另一端接地，所述第三运算放大器的正输入端连接所述第三电阻的另一端连接和所述第四电阻的一端，所述控制方法包括：

由所述幅度衰减模块通过所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，搭配二选一开关产生所述幅度调整的PWM电压信号

由所述第三运算放大器起到隔离前后级作用；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第三电阻的一端处于保持状态时，幅度衰减模块第一传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端的电压值（即所述幅度衰减模块的另一端的电压值）；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端在执行切换命令时，幅度衰减模块第二传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端间的电压值。

优选的，所述电压电流转换模块包括第一差分放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第八运算放大器、第六电阻，所述信号调整模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容，所述输出电流采样模块包括第二差分放大器，所述差分放大器的输入端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述第四运算放大器的输出端连接所述差分放大器的一端（例如多个输出端的其中之一）所述第六电阻的一端连接所述差分放大器的输出端，所述第六电阻的另一端连接所述LED负载，所述第七电阻的一端连接所述第二差分放大器的输出端，所述第八电阻的一端连接所述第七电阻的另一端，所述第九电阻的一端连接所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的一端，所述第二电容的一端连接所述第七电阻的另一端、所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五运算放大器的正输入端连接所述第二电容的另一端和地，所述第五运算放大器的负输入端连接所述第九电阻的另一端，所述第三电容的一端连接所述第九电阻的另一端和所述第五运算放大器的负输入端，所述第三电容的另一端连接所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端，所述第十电阻的一端连接所述第三电容的另一端、所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端，所述第四电容的一端连接所述第十电阻的另一端，所述第四电容的另一端接地，所述第十一电阻的一端连接所述第十电阻的另一端和所述第四电容的一端，所述第十二电阻的一端连接所述第十电阻的另一端、所述第十一电阻的一端和所述第四电容的一端，所述第五电容的一端连接所述第十二电阻的另一端，所述第六运算放大器的正输入端连接所述第四电容的另一端和地，所述第六运算放大器的负输入端连接所述第十二电阻的另一端和所述第五电容的一端，所述第六运算放大器的输出端连接所述第十一电阻的另一端、所述第五电容的另一端和信号比较模块的一端，所述第十三电阻的一端连接所述第七运算放大器的输出端，所述第十四电阻的一端连接所述第十三电阻的另一端，所述第八运算放大器的负输入端连接所述第十三电阻的另一端和所述第十四电阻的一端，所述第八运算放大器的输出端连接所述第十四电阻的另一端和所述PWM发生模块的一端，所述第十五电阻的一端连接所述第八运算放大器的正输入端，所述第十五电阻的另一端接地，所述控制方法包括：

由所述电压电流转换模块通过所述差分放大器、所述第四运算放大器和所述第六电阻将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给所述LED负载；

其中，电压电流转换模块传递函数为：

，I_O为PWM电流信号（即平均输出PWM电流信号）；

由所述第二差分放大器对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块以实现闭环控制，输出电流采样模块传递函数为：

，V₆为采样电压信号（即采样的PWM电压信号）；

在一实施例中，由所述信号调整模块通过所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七电阻、所述第八电阻、所述第九电阻、第十电阻、所述第十一电阻、第十二电阻、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容将所述前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号经所述信号比较模块的第七运算放大器后发送至所述校正模块，信号调整模块传递函数为：

；V₁为所述直流的平均PWM电压信号（即直流平均PWM电压信号）；

其中，所述信号比较模块的信号比较关系式为：

；

其中，V_in为调光电路外的上位机的输入电压信号，V₂为所述第七运算放大器的输出端的电压值（即输出的误差信号）；

其中，由所述校正模块的所述第八运算放大器、所述第十三电阻和所述第十四电阻组成反向比例放大电路，校正模块传递函数为：

；

其中，所述调光电路的开环传递函数G为：

。

需说明，方法项实施例说明请参考图1-图4内容，在此不再赘述。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LED驱动调光电路，其特征在于，所述LED驱动调光电路包括：

PWM发生模块，对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号；

校正模块，所述校正模块的一端连接所述PWM发生模块的一端，所述校正模块至少包括比例放大电路与信号比较电路，所述校正模块将所述三角波与所述直流信号发送至所述PWM发生模块；

幅度衰减模块，所述幅度衰减模块的一端连接所述PWM发生模块的另一端，所述幅度衰减模块接收所述PWM发生模块发送的所述占空比可调PWM信号，所述幅度衰减模块对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号；

电压电流转换模块，包括第一端、第二端和第三端，所述电压电流转换模块的第一端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述电压电流转换模块接收所述幅度衰减模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号，所述电压电流转换模块的第二端将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

信号调整模块，所述信号调整模块的一端耦接所述电压电流转换模块的第三端和所述LED负载，所述信号调整模块接收所述电压电流转换模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，所述信号调整模块的另一端将所述直流的平均PWM电压信号所述发送至所述校正模块。

2.如权利要求1所述的LED驱动调光电路，其特征在于，所述LED驱动调光电路还包括：

信号比较模块，所述信号比较模块的一端连接所述校正模块的另一端，所述信号比较模块经信号比较模块将前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号后发送至所述校正模块；

输出电流采样模块，所述输出电流采样模块的一端连接所述电压电流转换模块的第三端，所述输出电流采样模块的另一端连接所述信号调整模块的另一端，所述输出电流采样模块对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块。

3.如权利要求2所述的LED驱动调光电路，其特征在于，所述PWM发生模块包括：

第一运算放大器，所述第一运算放大器包括比较器,所述比较器的正输入端接收直流信号，所述比较器的负输入端接收三角波信号，所述比较器对所述直流信号和所述三角波信号进行比较测产生所述占空比可调PWM信号；其中，所述占空比可调PWM信号的幅值由所述比较器的供电电压决定；其中，所述占空比可调PWM信号的占空比由第二运算放大器输出的三角波直流信号所占信号幅值比例决定；

第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述校正模块的一端；

第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述幅度衰减模块的一端，

第一电容，所述第一电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第一电容的另一端连接所述比较器的正输入端；

其中，所述第一运算放大器、所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一电容组成反向放大器，PWM发生模块传递函数G_P为：

；

其中，V₄为所述PWM发生模块的另一端的电压值，V₃为所述PWM发生模块的一端的电压值。

4.如权利要求3所述的LED驱动调光电路，其特征在于，所述幅度衰减模块包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述PWM发生模块的另一端；

第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端；

第五电阻，所述第五电阻的一端连接所述第四电阻的另一端，所述第五电阻的另一端接地，其中，所述幅度衰减模块通过所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，搭配二选一开关产生所述幅度调整的PWM电压信号；

第三运算放大器，所述第三运算放大器的正输入端连接所述第三电阻的另一端连接和所述第四电阻的一端，所述第三运算放大器起到隔离前后级作用；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第三电阻的一端处于保持状态时，幅度衰减模块第一传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端的电压值；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端在执行切换命令时，幅度衰减模块第二传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端间的电压值。

5.如权利要求4所述的LED驱动调光电路，其特征在于，所述电压电流转换模块包括：

第一差分放大器，所述差分放大器的输入端连接所述幅度衰减模块的另一端；

第四运算放大器，所述第四运算放大器的输出端连接所述差分放大器的一端；

第六电阻，所述第六电阻的一端连接所述差分放大器的输出端，所述第六电阻的另一端连接所述LED负载；

其中，所述电压电流转换模块通过所述第一差分放大器、所述第四运算放大器和所述第六电阻将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给所述LED负载；

其中，电压电流转换模块传递函数为：

，I_O为所述PWM电流信号；

其中，所述输出电流采样模块包括第二差分放大器，所述第二差分放大器对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块以实现闭环控制，输出电流采样模块传递函数为：

，V₆为所述采样电压信号；

其中，所述信号调整模块包括：

第七电阻，所述第七电阻的一端连接所述第二差分放大器的输出端；

第八电阻，所述第八电阻的一端连接所述第七电阻的另一端；

第九电阻，所述第九电阻的一端连接所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的一端；

第二电容，所述第二电容的一端连接所述第七电阻的另一端、所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端，所述第二电容的另一端接地；

第五运算放大器，所述第五运算放大器的正输入端连接所述第二电容的另一端和地，所述第五运算放大器的负输入端连接所述第九电阻的另一端；

第三电容，所述第三电容的一端连接所述第九电阻的另一端和所述第五运算放大器的负输入端，所述第三电容的另一端连接所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端；

第十电阻，所述第十电阻的一端连接所述第三电容的另一端、所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端；

第四电容，所述第四电容的一端连接所述第十电阻的另一端，所述第四电容的另一端接地；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端连接所述第十电阻的另一端和所述第四电容的一端；

第十二电阻，所述第十二电阻的一端连接所述第十电阻的另一端、所述第十一电阻的一端和所述第四电容的一端；

第五电容，所述第五电容的一端连接所述第十二电阻的另一端；

第六运算放大器，所述第六运算放大器的正输入端连接所述第四电容的另一端和地，所述第六运算放大器的负输入端连接所述第十二电阻的另一端和所述第五电容的一端，所述第六运算放大器的输出端连接所述第十一电阻的另一端、所述第五电容的另一端和信号比较模块的一端；

其中，所述信号调整模块通过所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七电阻、所述第八电阻、所述第九电阻、第十电阻、所述第十一电阻、第十二电阻、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容将所述前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号经所述信号比较模块的第七运算放大器后发送至所述校正模块，信号调整模块传递函数为：

；V₁为所述直流的平均PWM电压信号；

其中，所述校正模块包括：

第十三电阻，所述第十三电阻的一端连接所述第七运算放大器的输出端；

第十四电阻，所述第十四电阻的一端连接所述第十三电阻的另一端；

第八运算放大器，所述第八运算放大器的负输入端连接所述第十三电阻的另一端和所述第十四电阻的一端，所述第八运算放大器的输出端连接所述第十四电阻的另一端和所述PWM发生模块的一端；

第十五电阻，所述第十五电阻的一端连接所述第八运算放大器的正输入端，所述第十五电阻的另一端接地；

其中，所述信号比较模块的信号比较关系式为：

；

其中，V_in为调光电路外的上位机的输入电压信号，V₂为所述第七运算放大器的输出端的电压值；

其中，所述校正模块的所述第八运算放大器、所述第十三电阻和所述第十四电阻组成反向比例放大电路，校正模块传递函数为：

；

其中，所述调光电路的开环传递函数G为：

。

6.一种控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于LED驱动调光电路，所述LED驱动调光电路包括PWM发生模块、校正模块、幅度衰减模块、电压电流转换模块和信号调整模块，所述校正模块的一端连接所述PWM发生模块的一端，所述校正模块至少包括比例放大电路与/或信号比较电路，所述幅度衰减模块的一端连接所述PWM发生模块的另一端，所述电压电流转换模块包括第一端、第二端和第三端，所述电压电流转换模块的第一端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述信号调整模块的一端耦接所述电压电流转换模块的第三端和所述LED负载，所述控制方法包括：

由所述PWM发生模块对接收到的三角波与直流信号进行比较后产生占空比可调PWM信号；

由所述校正模块将所述三角波与所述直流信号发送至所述PWM发生模块；

由所述幅度衰减模块接收所述PWM发生模块发送的所述占空比可调PWM信号，所述幅度衰减模块对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，产生幅度调整的PWM电压信号；

由所述电压电流转换模块接收所述幅度衰减模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号，所述电压电流转换模块的第二端将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为PWM电流信号并供给LED负载；

由所述信号调整模块接收所述电压电流转换模块发送的所述幅度调整的PWM电压信号转变为直流的平均PWM电压信号，所述信号调整模块的另一端将所述直流的平均PWM电压信号所述发送至所述校正模块。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述LED驱动调光电路还包括信号调整模块和输出电流采样模块，所述输出电流采样模块的一端连接所述电压电流转换模块的第三端，所述输出电流采样模块的另一端连接所述信号调整模块的另一端，所述信号比较模块的一端连接所述校正模块的另一端，所述控制包括：

由所述信号调整模块经信号比较模块将前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号后发送至所述校正模块；

由所述输出电流采样模块对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述PWM发生模块包括第一运算放大器、第二电阻和第一电容，所述第一运算放大器包括比较器，所述第一电阻的一端连接所述校正模块的一端；所述第二电阻的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述幅度衰减模块的一端，所述第一电容的一端连接所述第一电阻的另一端，所述第一电容的另一端连接所述比较器的正输入端，所述控制方法包括：

由所述比较器的正输入端接收所述直流信号，所述比较器的负输入端接收所述三角波信号，所述比较器对所述直流信号和所述三角波信号进行比较测产生所述占空比可调PWM信号；其中，所述占空比可调PWM信号的幅值由所述比较器的供电电压决定；其中，所述占空比可调PWM信号的占空比由第二运算放大器输出的三角波直流信号所占信号幅值比例决定；

其中，所述第一运算放大器、所述第一电阻、所述第二电阻和所述第一电容组成反向放大器，PWM发生模块传递函数G_P为：

；

其中，V₄为所述PWM发生模块的另一端的电压值，V₃为所述PWM发生模块的一端的电压值。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述幅度衰减模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三运算放大器，所述第三电阻的一端连接所述PWM发生模块的另一端，所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端，所述第五电阻的一端连接所述第四电阻的另一端，所述第五电阻的另一端接地，所述第三运算放大器的正输入端连接所述第三电阻的另一端连接和所述第四电阻的一端，所述控制方法包括：

由所述幅度衰减模块通过所述第三电阻、所述第四电阻和所述第五电阻对所述占空比可调PWM信号进行分档调节和调幅操作后，搭配二选一开关产生所述幅度调整的PWM电压信号；

由所述第三运算放大器起到隔离前后级作用；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第三电阻的一端处于保持状态时，幅度衰减模块第一传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的一端连接所述第三电阻的另一端的电压值；

其中，当所述幅度衰减模块于所述二选一开关连接所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端在执行切换命令时，幅度衰减模块第二传递函数为：

，V₅为所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端间的电压值。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述电压电流转换模块包括第一差分放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第八运算放大器、第六电阻；

所述信号调整模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容，所述输出电流采样模块包括第二差分放大器，所述第二差分放大器的输入端连接所述幅度衰减模块的另一端，所述第四运算放大器的输出端连接所述第二差分放大器的一端所述第六电阻的一端连接所述第二差分放大器的输出端，所述第六电阻的另一端连接所述LED负载，所述第七电阻的一端连接所述第二差分放大器的输出端，所述第八电阻的一端连接所述第七电阻的另一端，所述第九电阻的一端连接所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的一端；

所述第二电容的一端连接所述第七电阻的另一端、所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五运算放大器的正输入端连接所述第二电容的另一端和地，所述第五运算放大器的负输入端连接所述第九电阻的另一端，所述第三电容的一端连接所述第九电阻的另一端和所述第五运算放大器的负输入端，所述第三电容的另一端连接所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端；

所述第十电阻的一端连接所述第三电容的另一端、所述第八电阻的另一端和所述第五运算放大器的输出端，所述第四电容的一端连接所述第十电阻的另一端，所述第四电容的另一端接地，所述第十一电阻的一端连接所述第十电阻的另一端和所述第四电容的一端，所述第十二电阻的一端连接所述第十电阻的另一端、所述第十一电阻的一端和所述第四电容的一端，所述第五电容的一端连接所述第十二电阻的另一端，所述第六运算放大器的正输入端连接所述第四电容的另一端和地，所述第六运算放大器的负输入端连接所述第十二电阻的另一端和所述第五电容的一端；

所述第六运算放大器的输出端连接所述第十一电阻的另一端、所述第五电容的另一端和信号比较模块的一端，所述第十三电阻的一端连接所述第七运算放大器的输出端，所述第十四电阻的一端连接所述第十三电阻的另一端，所述第八运算放大器的负输入端连接所述第十三电阻的另一端和所述第十四电阻的一端，所述第八运算放大器的输出端连接所述第十四电阻的另一端和所述PWM发生模块的一端，所述第十五电阻的一端连接所述第八运算放大器的正输入端，所述第十五电阻的另一端接地，所述控制方法包括：

由所述电压电流转换模块通过所述差分放大器、所述第四运算放大器和所述第六电阻将所述幅度调整的PWM电压信号等比例转换为所述PWM电流信号并供给所述LED负载；

其中，电压电流转换模块传递函数为：

，I_O为所述PWM电流信号；

由所述第二差分放大器对所述电压电流转换模块发送的所述PWM电流信号进行采样并转换为采样电压信号，并将所述采样电压信号发送至所述信号调整模块以实现闭环控制，输出电流采样模块传递函数为：

，V₆为所述采样电压信号；

由所述信号调整模块通过所述第五运算放大器、所述第六运算放大器、所述第七电阻、所述第八电阻、所述第九电阻、第十电阻、所述第十一电阻、第十二电阻、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容将所述前级输出的PWM电压信号转变为所述直流的平均PWM电压信号经所述信号比较模块的第七运算放大器后发送至所述校正模块，信号调整模块传递函数为：

；V₁为所述直流的平均PWM电压信号；

其中，所述信号比较模块的信号比较关系式为：

；

其中，V_in为调光电路外的上位机的输入电压信号，V₂为所述第七运算放大器的输出端的电压值；

其中，由所述校正模块的所述第八运算放大器、所述第十三电阻和所述第十四电阻组成反向比例放大电路，校正模块传递函数为：

；

其中，所述调光电路的开环传递函数G为：

。