CN117479381B - 一种调光控制电路、驱动芯片以及led驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调光控制电路、驱动芯片以及LED驱动系统，涉及集成电路技术领域，该调光控制电路，包括：通过一个调光管脚获得调光输入信号，并基于第一参考电压和第二参考电压判断调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号，输出第一判断逻辑信号的第一模块；用于将调光输入信号与一三角波信号进行比较，输出第二判断逻辑信号的第二模块；以及基于第一判断逻辑信号和第二判断逻辑信号，输出PWM信号的逻辑模块。本发明通过同一个调光控制电路，就可以输出PWM调光信号和模拟调光信号各自对应PWM信号，所占用的电路面积小、成本低，同时所输出的PWM信号基本无延迟，调光效果好。

Description

一种调光控制电路、驱动芯片以及LED驱动系统

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，具体涉及一种调光控制电路、驱动芯片以及LED驱动系统。

背景技术

调光是一种控制光源亮度的技术，常用于灯光控制、显示屏亮度调节等应用。模拟调光和PWM调光是其中两种常见的调光方法。

其中，模拟调光是一种使用模拟电压或电流来控制光源亮度的调光方式，具体通过改变LED（发光二极管）的电流幅值来调整光源的亮度，电流越大，LED越亮，电流越小，LED越亮暗。PWM调光是使用开关管以相对于人眼无法识别的频率快速开关LED，单位时间内开关管的导通时间与关闭时间决定了流过LED的平均电流，以此决定了LED的亮度。

在一些调光应用中，模拟调光和PWM调光都需要，驱动电路根据不同的调光需求进行模拟调光或PWM调光。但是现有的调光方案中，驱动电路内的这两种调光方式的实现电路都是各自独立的，且需要两个调光管脚分别接收PWM调光信号和模拟调光信号，占用的电路面积较大。

同时考虑到模拟调光存在易受干扰，其调光频率不可控的问题，现有技术中，有提出将输入的模拟调光转换为PWM调光进行输出的方式，但是这一转换需要非常复杂的电路实现，不仅占用电路面积较大，且延迟较大，这极大的影响了LED的调光效果。

发明内容

本发明提供一种调光控制电路、驱动芯片以及LED驱动系统，通过同一个调光控制电路，可以输出PWM调光信号和模拟调光信号各自对应PWM信号，所占用的电路面积小、成本低，同时所输出的PWM信号基本无延迟，调光效果好。

为了解决上述问题，从第一方面，本发明公开了一种调光控制电路，包括：第一模块、第二模块以及逻辑模块，第一模块通过一个调光管脚获得调光输入信号，并基于第一参考电压和第二参考电压判断调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号，输出第一判断逻辑信号；第二模块用于将调光输入信号与一三角波信号进行比较，输出第二判断逻辑信号；逻辑模块基于第一判断逻辑信号和第二判断逻辑信号，输出PWM信号。

在本发明实施例中，三角波信号的上限值小于PWM调光信号的高电平且大于等于第一参考电压和第二参考电压中的较大值；三角波信号的下限值大于PWM调光信号的低电平且小于等于第一参考电压和第二参考电压中的较小值。

在本发明实施例中，当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号的频率与三角波信号的频率同步，占空比随模拟调光信号的变化而变化；当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号与PWM调光信号同频率同占空比。

在本发明实施例中，当调光输入信号大于第一参考电压且小于第二参考电压时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号；当调光输入信号小于第一参考电压或调光输入信号大于第二参考电压时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号。

在本发明实施例中，当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号的占空比为：

D=(VADIM-VREF1)/(VREF2-VREF1)；其中，VADIM为调光输入信号，VREF1为第一参考电压，VREF2为第二参考电压。

在本发明实施例中，第一模块包括：

第一比较单元，用于将调光输入信号与第一参考电压进行比较，输出第一逻辑信号；

第二比较单元，用于将调光输入信号与第二参考电压进行比较，输出第二逻辑信号；

其中，第一判断逻辑信号为第一逻辑信号与第二逻辑信号的组合；当第一逻辑信号和第二逻辑信号为相同的电平时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号；当第一逻辑信号和第二逻辑信号为相反的电平时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号。

在本发明实施例中，第二模块包括：

电压产生单元，用于产生第一电压；

第三比较单元，用于将第一电压与第二参考电压进行比较，输出第三逻辑信号；

第四比较单元，用于将第一电压与调光输入信号进行比较，输出第四逻辑信号；

钳位单元，基于第一判断逻辑信号和第三逻辑信号，将第一电压的下限值限制为第一参考电压以及将第一电压的上限值限制为第二参考电压，以使第一电压以三角波信号的形式进行变化；其中，第二判断逻辑信号为第三逻辑信号和第四逻辑信号的组合。

在本发明实施例中，逻辑模块包括：或非门锁存器、反相器一、或非门一以及或非门二；或非门锁存器基于第一判断逻辑信号、第三逻辑信号以及第四逻辑信号输出锁存信号，锁存信号经反相器一与或非门一的第一输入端连接，或非门一的第二输入端接第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号或第二逻辑信号，或非门一的输出端与或非门二的第一输入端连接，或非门二的第二输入端接第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号或第二逻辑信号，或非门二的输出端用于输出PWM信号；其中，当或非门一的第二输入端接第一逻辑信号时，或非门二的第二输入端接第二逻辑信号；或当或非门一的第二输入端接第二逻辑信号时，或非门二的第二输入端接第一逻辑信号。

在本发明实施例中，逻辑模块还包括：延时器、或非门三以及反相器二；延时器的输入端接第三逻辑信号，延时器的输出端与或非门三的第一输入端连接，或非门三的第二输入端接第三逻辑信号，或非门三的输出端经反相器二与或非门锁存器连接。

在本发明实施例中，电压产生单元包括串联的第一电流源和电容，第一电流源用于对电容进行充电，以在电容上产生第一电压；钳位单元包括运放、NMOS器件一以及NMOS器件二；其中，运放的第一输入端接第一参考电压，第二输入端与其输出端短接；NMOS器件一的漏端用于接第一电压，源端接运放的输出端，栅端基于第一判断逻辑信号中表征调光输入信号与第一参考电压的比较结果的第一逻辑信号导通或关断，以将第一电压的下限值钳位至第一参考电压；NMOS器件二的漏端用于接第一电压，源端接运放的输出端，栅端基于第三逻辑信号导通或关断，以在第一电压大于第二参考电压时，将第一电压钳位至第一参考电压。

在本发明实施例中，调光控制电路还包括第二电流源；调光管脚经第二电流源与第一模块连接，用于将接收到的PWM调光信号向第一模块输入，或将接收到的阻值信号与第二电流源产生的电流信号作为模拟调光信号向第一模块输入。

从第二方面，本发明公开了一种驱动芯片，包括：如本发明实施例第一方面所述的调光控制电路。

从第三方面，本发明公开了一种LED驱动系统，包括：调光电阻和如本发明实施例第二方面所述的驱动芯片；其中，调光电阻与驱动芯片的调光管脚连接，通过调节调光电阻的阻值，以使模拟调光信号改变。

本发明包括以下优点：

在本发明中，无论通过调光管脚获得的调光输入信号是模拟调光信号或PWM调光信号，通过调光控制电路都可以将该调光输入信号处理成具有相应占空比的PWM信号输出，相比现有技术，本发明实现模拟调光方式或PWM调光方式复用的都是同一调光控制电路，占用电路面积小。此外，在进行占空比转换的过程中，本发明是将调光输入信号与三角波信号直接进行比较，其比较结果即直接决定了PWM信号的占空比，特别有效决定了模拟调光信号的占空比，相比现有将输入的模拟调光转换为PWM调光进行输出的方案，本发明输出的PWM信号与输入的调光输入信号之间几乎无延迟，及时性好，不影响调光效果。

由于本发明最终输出的都是PWM信号，不改变LED PN结的瞬间电压及瞬间电流，改变的是输出电流的占空比，能有效解决模拟调光存在易受干扰，其调光频率不可控的问题，具有较高的稳定性，不影响与LED相关联的如ACDC、DCDC等电路的工作稳定性。其中，本发明将模拟调光信号转换为相应占空比的PWM信号输出，输出的PWM信号能随着模拟调光信号的变化而变化，具有调光精度高、调光深度大、批量一致性好以及调光延迟低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例。

图1是本发明实施例一种调光控制电路的框架示意图；

图2是本发明实施例另一种调光控制电路的框架示意图；

图3是本发明实施例模拟调光信号对应的PWM信号的波形示意图；

图4是本发明实施例PWM调光信号对应的PWM信号的波形示意图；

图5是本发明实施例调光控制电路的电路结构示意图；

图6是图5所示电路结构的具体电路图；

图7是本发明实施例一种驱动芯片的框架示意图；

图8是本发明实施例一种LED驱动系统的框架示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明实施例提出了一种调光控制电路，参考图1，示出了本发明实施例一种调光控制电路的框架示意图，包括：一个调光管脚、第一模块、第二模块以及逻辑模块，其中：第一模块通过一个调光管脚获得调光输入信号，并基于第一参考电压和第二参考电压判断所述调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号，输出第一判断逻辑信号；第二模块用于将调光输入信号与一三角波信号进行比较，输出第二判断逻辑信号；逻辑模块基于第一判断逻辑信号和第二判断逻辑信号，输出PWM信号。

在本实施例中，调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号。与现有技术不同，本发明通过一个调光管脚复用，分时接收模拟调光信号或PWM调光信号，节省了调光管脚数量，节约了电路面积和成本。在本发明各个附图中，调光管脚以ADIM进行表示，调光输入信号以VADIM进行表示。

PWM调光信号可以基于与调光控制电路连接的PWM产生电路产生，PWM产生电路通过控制其输出的高低电平的切换频率，可以实现PWM调光信号的频率控制。

模拟调光信号可以直接以模拟调光电压的形式输入该调光管脚，也可以通过其他形式输入该调光管脚。在一个可行的实施方式中，参考图2，本发明的调光控制电路还包括第二电流源；其中，调光管脚经第二电流源与第一模块连接，用于将接收到的PWM调光信号向第一模块输入，或调光管脚与调光控制电路外的一调光电阻连接，从而调光管脚可以将接收到的阻值信号与第二电流源产生的电流信号作为模拟调光信号向第一模块输入。在本实现方式中，通过调节该调光电阻的阻值，可改变模拟调光信号的电压值。在本发明各个附图中，第二电流源以I2进行表示。

如图1、图2所示，第一模块获得调光输入信号后，可以基于第一参考电压、第二参考电压判断调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号，并输出表征该判断结果的第一判断逻辑信号。调光输入信号可以表现为一电压值，其高低电平的幅值大小表征了其电压大小，而第一参考电压和第二参考电压为不同的电压，两者代表的电压值不同，显然，基于第一参考电压和第二参考电压对该调光输入信号进行判断，可以有三种判断结果，分别是：①调光输入信号表征的电压值小于第一参考电压和第二参考电压两者中的较小值，②调光输入信号表征的电压值大于第一参考电压和第二参考电压两者中的较大值，③调光输入信号表征的电压值位于第一参考电压和第二参考电压之间。

第一判断逻辑信号的不同值表征不同的判断结果。在本实施例中，设定第二参考电压大于第一参考电压。当调光输入信号大于第一参考电压且小于第二参考电压时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号；当调光输入信号小于第一参考电压或调光输入信号大于第二参考电压时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号。例如，第一参考电压为0.4V，第二参考电压为2.4V，当调光输入信号的电压值在0.4-2.4V之间时，则输出的第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号；当调光输入信号的电压值小于0.4V或大于2.4V时，则输出的第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号。

如图1、图2所示，在调光输入信号接入的同时，第二模块还会将该调光输入信号与基于第一参考电压和第二参考电压产生的三角波信号进行比较，输出第二判断逻辑信号，然后逻辑模块基于第一判断逻辑信号和第二判断逻辑信号，输出PWM信号。

为了有效输出模拟调光信号对应的PWM信号和PWM调光信号对应的PWM信号，在本发明实施例中，三角波信号的上限值应小于所述PWM调光信号的高电平且大于等于第一参考电压和第二参考电压中的较大值；三角波信号的下限值大于PWM调光信号的低电平且小于等于第一参考电压和第二参考电压中的较小值。例如，PWM调光信号的低电平为0V，高电平为3V，第一参考电压为0.4V，第二参考电压为2.4V，那么2.4≤三角波信号的上限值＜3，0＜三角波信号的下限值≤0.4V。

如此，当调光输入信号为模拟调光信号时，调光输入信号与该三角波信号会相交，随着三角波信号的变化，第二判断逻辑信号也会周期性发生改变，即此情况下第二判断逻辑信号会随着三角波信号大于或小于该调光输入信号而发生改变，该变化最终体现在调光输入信号对应的PWM信号的高低电平上。例如，三角波信号大于该调光输入信号时，则PWM信号输出为高电平；三角波信号小于该调光输入信号时，则PWM信号输出为低电平。

显然，当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号的频率与三角波信号的频率同步，即PWM信号的周期与三角波信号的周期相同，因此，在三角波信号产生的第一个周期，本发明就可以输出模拟调光信号对应的PWM信号，相比现有将输入的模拟调光转换为PWM调光进行输出的方式，本发明输出的PWM信号与输入的调光输入信号之间几乎无延迟，及时性好，不影响调光效果。

当调光输入信号为模拟调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号的占空比随模拟调光信号的变化而变化。即在三角波信号的频率和上限值和下限值固定的情况下，模拟调光信号所对应的PWM信号的占空比由模拟调光信号决定，随着模拟调光信号的电压值变化，PWM信号的高电平宽度或低电平宽度也会相应发生变化，具体取决于该占空比是体现在低电平有效上还是体现在高电平有效上，在电路中可以通过三角波信号大于该调光输入信号的部分是对应PWM信号的高电平还是低电平实现。比如占空比以高电平有效，则随着模拟调光信号的电压值越靠近三角波信号的上限值，模拟调光信号对应输出的PWM信号的占空比逐渐变小；而随着模拟调光信号的电压值越靠近三角波信号的下限值，模拟调光信号对应输出的PWM信号的占空比逐渐变大。

以三角波信号的上限值为第二参考电压，三角波信号的下限值为第一参考电压为例，当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号的占空比为：D=(VADIM-VREF1)/(VREF2-VREF1)；其中，VADIM为调光输入信号，VREF1为第一参考电压，VREF2为第二参考电压。图3示出了调光输入信号VADIM为模拟调光信号时，对应不同电压值的调光输入信号，调光控制电路输出PWM信号的波形示意图。在图3示例中，第一参考电压为0.4V，第二参考电压为2.4V，调光输入信号VADIM为1.2V，三角波信号在1.2到2.4V的变化过程中，PWM信号表现为高电平输出，三角波信号在0.4到1.2V的变化过程中，PWM信号表现为低电平输出；当调光输入信号VADIM变为2V时，显然，PWM信号高电平的宽度会变窄，而低电平的宽度会变宽。若占空比以高电平有效，则可以认为调光输入信号VADIM从1.2V变化到2V的过程中，其对应输出的PWM信号的占空比在变小。

综上可见，三角波信号的变化和模拟调光信号的变化最终都会体现在第二判断逻辑信号上，可以认为此时逻辑模块基于第一判断逻辑信号和第二判断逻辑信号输出PWM信号，实质是基于第二判断逻辑信号的变化在输出模拟调光信号对应的PWM信号的高低电平和相应的占空比。

基于本发明实施例对三角波信号的上下限值的限定，显然，当调光输入信号为PWM调光信号时，调光输入信号与三角波信号不会相交，在此基础上，第二判断逻辑信号主要随着调光输入信号的改变而改变。换句话说，当调光输入信号小于第一参考电压或调光输入信号大于第二参考电压时，在调光输入信号的某一值的持续时间里，三角波信号的变化对第二判断逻辑信号几乎不会有影响，此时的第二判断逻辑信号与调光输入信号相关，即与PWM调光信号相关，PWM调光信号的高低电平变化直接决定了PWM信号的高低电平。

在本发明实施例中，当第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号时，逻辑模块输出的PWM信号与PWM调光信号同频率同占空比。即PWM调光信号为低电平的持续时长决定了对应PWM信号为低电平的时长，相应的，PWM调光信号为高电平的持续时长决定了对应PWM信号为高电平的时长。参考图4，示出了调光输入信号VADIM为PWM调光信号时，对应不同电压值的调光输入信号，调光控制电路输出PWM信号的波形示意图。在图4示例中，PWM调光信号在0V和3V之间不断切换，当调光输入信号VADIM为0V时，调光控制电路输出PWM信号为低电平，PWM信号为低电平的脉宽与调光输入信号VADIM为0V的脉宽对齐；当调光输入信号VADIM为3V时，调光控制电路输出PWM信号为高电平，PWM信号为高电平的脉宽与调光输入信号VADIM为3V脉宽对齐。

由于此时的第一判断逻辑信号可以直接表明调光输入信号为PWM调光信号，即第一判断逻辑信号也与调光输入信号直接相关。所以在一些实施方式中，当第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为PWM调光信号时，逻辑模块可以直接基于第一判断逻辑信号输出与PWM调光信号同频率同占空比的PWM信号。在此实施方式下，可以认为此时的第二判断逻辑信号不会影响PWM调光信号对应的PWM信号。

当然，基于前述内容可知，调光输入信号为PWM调光信号时，第二判断逻辑信号也与调光输入信号相关，在不同的实施方式中，逻辑模块也可以基于第二判断逻辑信号输出与PWM调光信号同频率同占空比的PWM信号。其实现电路，本领域技术人员可以参考本发明给出的实现电路进行设计或改动，这是非常容易实现的，在此不多赘述。

基于前述电路原理，在本发明一实施例中，调光控制电路的电路结构可以如下：

第一模块可以包括第一比较单元和第二比较单元。第一比较单元用于将调光输入信号与第一参考电压进行比较，输出第一逻辑信号EL；第二比较单元用于将调光输入信号与第二参考电压进行比较，输出第二逻辑信号EH；其中，第一判断逻辑信号为第一逻辑信号EL与第二逻辑信号EH的组合；当第一逻辑信号EL和第二逻辑信号EH为相同的电平时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为模拟调光信号；当第一逻辑信号EL和第二逻辑信号EH为相反的电平时，第一判断逻辑信号表征调光输入信号为PWM调光信号。

在第一比较单元和第二比较单元都基于1位比较器实现的情况下，那么第一逻辑信号EL和第二逻辑信号EH均为1bit的信号，对应的，该第一判断逻辑信号以2bit进行表示，基于第一参考电压、第二参考电压所接入的比较器的正负极的不同，第一判断逻辑信号基于调光输入信号的不同，有不同的表示结果。在一实施方式中，如图5所示，第一比较单元的正输入端接第一参考电压，负输入端接调光输入信号，第二比较单元的正输入端接调光输入信号，负输入端接第二参考电压，对应的第一判断逻辑信号分别有以下三种情况“00”、“01”、“10”，其中，调光输入信号大于第一参考电压小于第二参考电压时，第一逻辑信号EL和第二逻辑信号EH均为低电平，第一判断逻辑信号为“00”；调光输入信号均小于第一参考电压和第二参考电压时，第一逻辑信号EL为高电平，第二逻辑信号EH为低电平，第一判断逻辑信号为“10”；调光输入信号均大于第一参考电压和第二参考电压时，第一逻辑信号EL为低电平，第二逻辑信号EH为高电平，第一判断逻辑信号为“01”。在另一实施方式中（图未示出），第一比较单元的正输入端接调光输入信号，负输入端接第一参考电压，第二比较单元的正输入端接第二参考电压，负输入端接调光输入信号，对应的第一判断逻辑信号分别有以下三种情况“11”、“01”、“10”，具体的判断情况可参考前一实施方式的描述，本发明在此不多赘述。

第二模块可以包括电压产生单元、第三比较单元、第四比较单元以及钳位单元。电压产生单元用于产生第一电压；第三比较单元用于将第一电压与第二参考电压进行比较，输出第三逻辑信号；第四比较单元用于将第一电压与调光输入信号进行比较，输出第四逻辑信号；钳位单元基于第一判断逻辑信号和第三逻辑信号，将第一电压的下限值限制为第一参考电压以及将第一电压的上限值限制为第二参考电压，以使第一电压以三角波信号的形式进行变化。本实施例中以三角波信号的上限值为第二参考电压，三角波信号的下限值为第一参考电压为例，给出了第二模块将所述调光输入信号与一三角波信号进行比较输出第二判断逻辑信号的实现框架。其中，对应图5所示示例，钳位单元具体可以基于第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号EL将第一电压的下限值限制为第一参考电压，同时可以基于第三逻辑信号将第一电压的上限值限制为第二参考电压，以使第一电压以三角波信号的形式在第一参考电压和第二参考电压之间变化。

其中，第二判断逻辑信号为第三逻辑信号和第四逻辑信号的组合。在第三比较单元和第四比较单元都基于1位比较器实现的情况下，第三逻辑信号和第四逻辑信号均为1bit的信号，对应的，第二判断逻辑信号以2bit进行表示。基于第二参考电压、调光输入信号所接入的比较器的正负极的不同，第二判断逻辑信号有不同的表示结果。

在一实施方式中，如图5所示，第三比较单元的正输入端接第一电压，负输入端接第二参考电压，第四比较单元的正输入端接第一电压，负输入端接调光输入信号。当调光输入信号大于第二参考电压时，即调光输入信号为PWM调光信号的高电平时，无论第一电压如何变化，第四逻辑信号恒为逻辑“0”；当调光输入信号小于第二参考电压时，即调光输入信号为PWM调光信号的低电平时，无论第一电压如何变化，第一电压均会大于该调光输入信号，此时第四逻辑信号恒为逻辑“1”；这两种情况下，第三逻辑信号在一个三角波信号周期内也基本为“0”，但随着第一电压的大小与第二参考电压相等时，第三比较单元输出的第三逻辑信号会变为“1”，但该逻辑“1”仅会短暂存在，因为钳位单元会基于该第三逻辑信号将第一电压又放电至第一参考电压。当调光输入信号在第一参考电压与第二参考电压之间时，即调光输入信号为模拟调光信号时，随着第一电压的变化，第一电压可能大于该调光输入信号，也可能大于该调光输入信号，因此，第四逻辑信号会随着第一电压大于或小于该调光输入信号在逻辑“1”与逻辑“0”之间变化。同样的，第三逻辑信号在一个三角波信号周期内也基本为“0”，随着第一电压的变化，会短暂变逻辑“1”，以实现将第一电压的上限值限制为第二参考电压。

以图5所示方案为例，接下来以一实施例具体电路对其进一步说明。

如图6所示，第一比较单元、第二比较单元、第三比较单元以及第四比较单元均采用1位比较器实现，在附图中，第一比较单元以P1进行表示，第二比较单元以P2进行表示，第三比较单元以P3进行表示，第四比较单元以P4进行表示。

如图6所示，电压产生单元包括串联的第一电流源I1和电容C0，第一电流源I1用于对电容C0进行充电，以在电容C0上产生第一电压V1。

如图6所示，钳位单元包括运放AMP、NMOS器件一NM1以及NMOS器件二NM2；其中，运放的第一输入端接第一参考电压，第二输入端与其输出端短接；NMOS器件一NM1的漏端用于接第一电压V1，源端接运放AMP的输出端，栅端基于第一判断逻辑信号中表征调光输入信号与第一参考电压的比较结果的第一逻辑信号EL导通或关断，以将第一电压V1钳位至第一参考电压；NMOS器件二NM2的漏端用于接第一电压V1，源端接运放AMP的输出端，栅端基于第三逻辑信号导通或关断，以在第一电压V1大于所述第二参考电压时，将第一电压V1钳位至第一参考电压。

如图6所示，逻辑模块包括：或非门锁存器、反相器一、或非门一NOR1以及或非门二NOR2；或非门锁存器基于第一判断逻辑信号、第三逻辑信号以及第四逻辑信号输出锁存信号，锁存信号经反相器一与或非门一NOR1的第一输入端连接，或非门一NOR1的第二输入端接第一判断逻辑信号中的第二逻辑信号EH，或非门一NOR1的输出端与或非门二NOR2的第一输入端连接，或非门二NOR2的第二输入端接第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号EL，或非门二NOR2的输出端用于输出PWM信号。

本发明实施例的工作过程如下：

为便于描述，以第一参考电压为0.4V，第二参考电压为2.4V，PWM调光信号的高电平为3V，PWM调光信号的低电平为0V进行描述。

①调光输入信号为模拟调光信号。

调光控制电路的调光管脚接收到一个电阻信号，基于该电阻信号和第二电流源I2产生的电流信号作为调光输入信号VADIM向第一比较单元P1和第二比较单元P2输入，经第一比较单元P1和第二比较单元P2判断，调光输入信号大于0.4V且小于2.4V，输出第一逻辑信号EL和第二逻辑信号EH均为低电平，即第一判断逻辑信号为“00”。由于EL为低电平，NM1保持关断。

初始时，第一电压V1小于调光输入信号VADIM和2.4V，第四逻辑信号为低电平，第三逻辑信号也为低电平，或非门锁存器输出的锁存信号为低电平，经反相器一、或非门一NOR1以及或非门二NOR2后，最终或非门二NOR2的输出端作为逻辑模块的输出端OUT，输出为高电平的PWM信号。随着电容C0的充电，V1变大于VADIM且2.4V时，第三逻辑信号仍然为低电平，第四逻辑信号变为高电平，或非门锁存器输出的锁存信号变为高电平，经反相器一、或非门一NOR1以及或非门二NOR2后，最终OUT输出为低电平的PWM信号。随着电容C0的充电，当V1大于2.4V时，第三逻辑信号变为高电平，锁存信号会变为低电平，使得PWM信号又变为低电平，这一过程中，NM2基于该第三逻辑信号由“0”变为“1”，会从关断变为导通，然后将第一电压V1钳位至第一参考电压，即使得第一电压V1放电至0.4V大小。进而模拟调光信号对应的PWM信号又重复上述过程，显然，该PWM信号的频率与三角波信号的频率同步，占空比随模拟调光信号的变化而变化。

②调光输入信号为PWM调光信号。

当PWM调光信号为低电平时，第一判断逻辑信号为“10”，即第一逻辑信号EL为高电平，第二逻辑信号EH为低电平。由于EL为高电平，NM1保持导通，即将第一电压V1的下限值钳位至0.4V。此时第四逻辑信号恒为逻辑“1”，无论第三逻辑信号随着第一电压V1如何变化，由于或非门二NOR2接第一逻辑信号EL，在第一逻辑信号EL为高电平的期间，OUT输出的PWM信号均为低电平，并与PWM调光信号同频率同占空比。

同理，当PWM调光信号为高电平时，第一判断逻辑信号为“01”，即第一逻辑信号EL为低电平，第二逻辑信号EH为高电平。由于EL为低电平，NM1保持关断。此时第四逻辑信号恒为逻辑“0”，无论第三逻辑信号随着第一电压V1如何变化，由于或非门一NOR1接第二逻辑信号EH，或非门二NOR2接第一逻辑信号EL，在第一判断逻辑信号为“01”的期间，OUT输出的PWM信号均为高电平，并与PWM调光信号同频率同占空比。

进一步的，如图6所示，逻辑模块还可以包括：延时器、或非门三NOR3以及反相器二；延时器的输入端接第三逻辑信号，延时器的输出端与或非门三NOR3的第一输入端连接，或非门三NOR3的第二输入端接第三逻辑信号，或非门三NOR3的输出端经反相器二与或非门锁存器连接。在本实施方式中，延时器的设计给了电容C0放电复位的时间，如给了第一电压V1从2.4V放电至0.4V的时间。而或非门三NOR3和反相器二用于实现不改变第三逻辑信号的数值。

在另一些实施方式中，在图6所示电路中，其余电路不变的情况下，也可以是或非门一NOR1的第二输入端接第一逻辑信号EL，或非门二NOR2的第二输入端接第二逻辑信号EH。此情况下，当PWM调光信号低电平时，其对应输出的PWM信号为高电平，当PWM调光信号高电平时，其对应输出的PWM信号为低电平，虽然PWM信号相比PWM调光信号取反了，但其电平变化仍与PWM调光信号同频率同占空比。

在另一些实施方式中，图6所示的或非门二NOR2也可以由或门替代。

类似的，本发明图6所示电路还可以在一些逻辑上进行变化，但不影响本发明将调光输入信号处理成具有相应占空比的PWM信号输出的结果。本发明的调光控制电路不仅结构简单、占用面积小，所输出的PWM调光信号对应的PWM信号以及模拟调光信号对应的PWM信号均无延迟，及时性好，不影响调光效果。

基于同一发明构思，参考图7，本发明实施例还公开了一种驱动芯片，包括：如本发明实施例所述的调光控制电路。调光控制电路参考前文相关描述，在此不多赘述。

基于同一发明构思，参考图8，本发明实施例还公开了一种LED驱动系统，包括：调光电阻和如本发明实施例所述的驱动芯片；其中，调光电阻与驱动芯片的调光管脚ADIM连接，通过调节调光电阻R的阻值，以使模拟调光信号改变。调光控制电路参考前文相关描述，在此不多赘述。可选的，该调光电阻R为旋钮式调光电阻，通过旋动该调光电阻，可以使得调光电阻的阻值发生改变。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种调光控制电路，其特征在于，包括：

第一模块，通过一个调光管脚获得调光输入信号，并基于第一参考电压和第二参考电压判断所述调光输入信号为模拟调光信号或PWM调光信号，输出第一判断逻辑信号；

第二模块，用于将所述调光输入信号与一三角波信号进行比较，输出第二判断逻辑信号；

逻辑模块，基于所述第一判断逻辑信号和所述第二判断逻辑信号，输出PWM信号；

其中，当所述调光输入信号为模拟调光信号时，所述逻辑模块基于所述第二判断逻辑信号的变化输出所述模拟调光信号对应的PWM信号；当所述调光输入信号为PWM调光信号时，所述逻辑模块基于所述第一判断逻辑信号的变化输出所述PWM调光信号对应的PWM信号。

2.根据权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，

所述三角波信号的上限值小于所述PWM调光信号的高电平且大于等于所述第一参考电压和所述第二参考电压中的较大值；

所述三角波信号的下限值大于所述PWM调光信号的低电平且小于等于所述第一参考电压和所述第二参考电压中的较小值。

3.根据权利要求2所述的调光控制电路，其特征在于，

当所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为模拟调光信号时，所述逻辑模块输出的PWM信号的频率与所述三角波信号的频率同步，占空比随所述模拟调光信号的变化而变化；

当所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为PWM调光信号时，所述逻辑模块输出的PWM信号与所述PWM调光信号同频率同占空比。

4.根据权利要求3所述的调光控制电路，其特征在于，

当所述调光输入信号大于所述第一参考电压且小于所述第二参考电压时，所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为模拟调光信号；

当所述调光输入信号小于所述第一参考电压或所述调光输入信号大于所述第二参考电压时，所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为PWM调光信号。

5.根据权利要求3所述的调光控制电路，其特征在于，

当所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为模拟调光信号时，所述逻辑模块输出的PWM信号的占空比为：

D=(VADIM-VREF1)/(VREF2-VREF1)；其中，VADIM为所述调光输入信号，VREF1为所述第一参考电压，VREF2为所述第二参考电压。

6.根据权利要求1-5任一项所述的调光控制电路，其特征在于，

所述第一模块包括：

第一比较单元，用于将所述调光输入信号与所述第一参考电压进行比较，输出第一逻辑信号；

第二比较单元，用于将所述调光输入信号与所述第二参考电压进行比较，输出第二逻辑信号；

其中，所述第一判断逻辑信号为所述第一逻辑信号与所述第二逻辑信号的组合；当所述第一逻辑信号和所述第二逻辑信号为相同的电平时，所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为模拟调光信号；当所述第一逻辑信号和所述第二逻辑信号为相反的电平时，所述第一判断逻辑信号表征所述调光输入信号为PWM调光信号。

7.根据权利要求2-5任一项所述的调光控制电路，其特征在于，

所述第二模块包括：

电压产生单元，用于产生第一电压；

第三比较单元，用于将所述第一电压与所述第二参考电压进行比较，输出第三逻辑信号；

第四比较单元，用于将所述第一电压与所述调光输入信号进行比较，输出第四逻辑信号；

钳位单元，基于所述第一判断逻辑信号和所述第三逻辑信号，将所述第一电压的下限值限制为所述第一参考电压以及将所述第一电压的上限值限制为所述第二参考电压，以使所述第一电压以所述三角波信号的形式进行变化；

其中，所述第二判断逻辑信号为所述第三逻辑信号和所述第四逻辑信号的组合。

8.根据权利要求7所述的调光控制电路，其特征在于，

所述逻辑模块包括：或非门锁存器、反相器一、或非门一以及或非门二；

所述或非门锁存器基于所述第一判断逻辑信号、所述第三逻辑信号以及所述第四逻辑信号输出锁存信号，所述锁存信号经所述反相器一与所述或非门一的第一输入端连接，所述或非门一的第二输入端接所述第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号或第二逻辑信号，所述或非门一的输出端与所述或非门二的第一输入端连接，所述或非门二的第二输入端接所述第一判断逻辑信号中的第一逻辑信号或第二逻辑信号，所述或非门二的输出端用于输出所述PWM信号；

其中，当所述或非门一的第二输入端接第一逻辑信号时，所述或非门二的第二输入端接第二逻辑信号；或当所述或非门一的第二输入端接第二逻辑信号时，所述或非门二的第二输入端接第一逻辑信号。

9.根据权利要求8所述的调光控制电路，其特征在于，

所述逻辑模块还包括：延时器、或非门三以及反相器二；

所述延时器的输入端接所述第三逻辑信号，所述延时器的输出端与所述或非门三的第一输入端连接，所述或非门三的第二输入端接所述第三逻辑信号，所述或非门三的输出端经所述反相器二与所述或非门锁存器连接。

10.根据权利要求7所述的调光控制电路，其特征在于，

所述电压产生单元包括串联的第一电流源和电容，所述第一电流源用于对所述电容进行充电，以在所述电容上产生所述第一电压；

所述钳位单元包括运放、NMOS器件一以及NMOS器件二；其中，所述运放的第一输入端接所述第一参考电压，第二输入端与其输出端短接；所述NMOS器件一的漏端用于接所述第一电压，源端接所述运放的输出端，栅端基于所述第一判断逻辑信号中表征所述调光输入信号与所述第一参考电压的比较结果的第一逻辑信号导通或关断，以将所述第一电压钳位至所述第一参考电压；所述NMOS器件二的漏端用于接所述第一电压，源端接所述运放的输出端，栅端基于所述第三逻辑信号导通或关断，以在所述第一电压大于所述第二参考电压时，将所述第一电压钳位至所述第一参考电压。

11.根据权利要求1-5任一项所述的调光控制电路，其特征在于，所述调光控制电路还包括第二电流源；

所述调光管脚经所述第二电流源与所述第一模块连接，用于将接收到的所述PWM调光信号向所述第一模块输入，或将接收到的阻值信号与所述第二电流源产生的电流信号作为所述模拟调光信号向所述第一模块输入。

12.一种驱动芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-11任一项所述的调光控制电路。

13.一种LED驱动系统，其特征在于，包括：

调光电阻和如权利要求12所述的驱动芯片；

其中，所述调光电阻与所述驱动芯片的调光管脚连接，通过调节所述调光电阻的阻值，以使所述模拟调光信号改变。