TW201607369A - 多路led恒流控制器及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種多路LED恒流控制器及控制方法,用於向外部的功率級電路中的功率開關管提供開關控制信號以控制功率開關管的開關狀態,使得功率級電路產生用於驅動多路LED燈串的恒定電流;多路LED恒流控制器包括:控制迴路,接收多路LED燈串的電流回饋信號,其中,控制迴路包括由多個補償信號保持元件組成的迴路補償網路,並且多路LED恒流控制器根據負載狀態將相應的補償信號保持元件接入控制迴路,使得多個補償信號保持元件分別用於保持控制迴路在不同的負載狀態下的穩態補償信號,並且在負載狀態變化時設置控制迴路的穩態補償信號。

Description

多路LED恒流控制器及控制方法
本發明係關於一種LED恒流控制器,特別係關於一種多路LED恒流控制器及控制方法。
在照明和背光源應用中,經常將多路LED燈串聯或並聯使用。每路LED燈包括一個或多個串聯連接的LED燈。LED的發光強度由流過LED的電流確定。因此,採用LED恒流控制器控制每路LED的電流恒定,從而維持穩定的發光強度。
現有技術的LED恒流控制器主要適合於驅動單路LED燈。在一種多路LED恒流驅動方案中,每路LED燈分別由各自的LED恒流控制器進行恒流驅動,分別產生恒定的驅動電流。在另一種多路LED恒流驅動方案中,將多路LED燈並聯連接,如圖1所示。每路LED燈分別串聯各自的線性調節電路進行恒流驅動。
由於使用多個獨立的LED恒流控制器或線性調節電路,現有技術的多路LED恒流驅動方案成本高,晶片體積大,整體效率低,並且功率限制大。
如果將多路LED燈串聯連接,採用一個LED恒流控制器來提供驅動電流,那麼可以減少LED恒流控制器的數量和降低成本。然而,由於多路 LED燈一起作為一個LED恒流控制器的負載,每路LED燈的點亮和熄滅導致負載狀態變化。現有技術的LED恒流控制器的迴路回應速度不能適應負載狀態的需求。結果,恒流控制精度和效率受到負載狀態的影響,甚至由於LED電流過沖而導致LED燈的損壞。
因此,現有技術的LED恒流控制器並不適合於串聯連接的多路LED燈的恒流控制。
有鑒於此,本發明提出了一種可以快速回應負載狀態變化的多路LED恒流控制器及控制方法。
根據本發明的一方面,提供一種多路LED恒流控制器,用於向外部的功率級電路中的功率開關管提供開關控制信號以控制所述功率開關管的開關狀態,使得功率級電路產生用於驅動多路LED燈串的恒定電流,所述多路LED恒流控制器包括:控制迴路,所述控制迴路接收所述多路LED燈串的電流回饋信號,並且根據電流回饋信號產生第一控制信號,其中,所述控制迴路包括由多個補償信號保持元件組成的迴路補償網路,並且所述多路LED恒流控制器根據負載狀態將相應的補償信號保持元件接入控制迴路,所述多個補償信號保持元件分別用於保持控制迴路在不同的負載狀態下的穩態補償信號,並且在負載狀態變化時設置控制迴路的穩態補償信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述多路LED燈串根據多路PWM調光信號控制每路LED燈串的電流平均值,以實現相應的LED燈串的調光。
優選地,所述多路LED恒流控制器還包括開關解碼器,所述開關解碼器與所述迴路補償網路相連接,所述開關解碼器根據所述多路PWM調光信號產生補償選擇信號,使得與負載狀態相對應的補償信號保持元件接入控制迴路。
優選地,所述多路LED恒流控制器還包括:或閘,用於接收所述多路PWM調光信號,以及輸出第二控制信號;以及及閘,用於接收第一控制信號和第二控制信號,以及輸出所述開關控制信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述控制迴路還包括:跨導放大器,用於接收負載的電流回饋信號和參考電壓,並且輸出誤差電流信號,其中,所述迴路補償網路與跨導放大器的輸出端相連,用於接收誤差電流信號以產生補償信號;第一比較器,用於接收補償信號和電流回饋信號,並且輸出第一比較信號;以及RS觸發器,所述RS觸發器的重定端接收第一比較信號,置位元端接收時鐘信號,並且輸出所述第一控制信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述多個補償信號保持元件為多個並聯連接的補償電容,每個補償電路均串聯一個開關電路,其中所述補償選擇信號控制所述開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的補償電容接入控制迴路。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,在從控制迴路斷開時,所述多個補償電容分別保持各自的負載狀態下的所述補償信號的電壓值,作為所述控制迴路在相應的負載狀態下的穩態補償信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述控制迴路還包括:跨導放大器,用於接收負載的電流回饋信號和參考電壓,並且輸出誤差電 流信號;誤差補償電路,用於接收誤差電流信號以產生補償信號;第一比較器,用於接收補償信號和電流回饋信號,並且輸出第一比較信號;恒定時間發生電路,所述恒定時間發生電路接收所述開關控制信號,並且輸出第二比較信號;以及RS觸發器,所述RS觸發器的重定端接收第一比較信號,置位元端接收第二比較信號,並且輸出所述第一控制信號,其中,所述恒定時間發生電路控制所述開關功率管的關斷時間為固定時間值。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述恒定時間發生電路包括:斜坡信號發生模組,用於接收所述開關控制信號並輸出斜坡信號;基準電壓模組,用於產生基準電壓;第二比較器,用於接收斜坡信號和基準電壓,並且產生所述第二比較信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述迴路補償網路作為所述基準電壓模組的一部分,並且所述多個補償信號保持元件為多個電壓源,每個電壓源均串聯一開關電路,其中所述補償選擇信號控制所述開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的電壓源接入控制迴路。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述控制迴路的穩態補償信號是所述基準電壓模組在不同關斷時間下的穩定電壓值。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述基準電壓模組包括:在第一公共端和第二公共端之間並聯在一起的恒流源、電晶體、第一電阻,第一公共端接地;以及由第二電阻和所述迴路補償網路組成的RC濾波網路,第二公共端經由RC濾波網路連接至第二比較器的反相端。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述多個補償信號保持元件為多個補償電容,每個補償電容均串聯一開關電路,其中所述補償選 擇信號控制所述開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的補償電容接入控制迴路。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,在從控制迴路斷開時,所述多個補償電容分別保持各自的負載狀態下的濾波補償電壓的電壓值,作為所述控制迴路在相應的負載狀態下的穩態補償信號。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,在負載全部斷開的狀態,所述多路LED恒流控制器斷開功率開關管,並且將所述跨導放大器與所述控制迴路斷開。
優選地,在所述多路LED恒流控制器中,所述多路LED燈串的組數為M,所述補償信號保持元件的數量為N,則符合以下等式:N=1~2M,N和M分別為自然數。
根據本發明的另一方面,提供一種多路LED恒流控制方法,用於向外部的功率級電路中的功率開關管提供開關控制信號以控制所述功率開關管的開關狀態,使得功率級電路產生用於驅動多路LED燈串的恒定電流,所述多路LED恒流控制方法包括:採用控制迴路,根據所述多路LED燈串的電流回饋信號產生第一控制信號;採用多個補償信號保持元件,分別保持控制迴路在不同的負載狀態下的穩態補償信號;以及根據負載狀態將相應的補償信號保持元件接入控制迴路,使得所述多個補償信號保持元件分別用於保持控制迴路在不同的負載狀態下的穩態補償信號,並且在負載狀態變化時設置控制迴路的穩態補償信號。
優選地,在所述方法中,所述多路LED燈串根據多路PWM調光信號控制每路LED燈串的電流平均值,以實現相應的LED燈串的調光。
優選地,在所述方法中,所述控制迴路工作於峰值電流控制方式,其中,根據電流回饋信號和參考電壓產生誤差電流信號,利用所述多個補償信號保持元件中的一個補償信號保持元件,從誤差電流信號產生補償信號。
優選地,在所述方法中,所述多個補償信號保持元件是多個補償電容,每個補償電容串聯一個開關電路,並且所述穩態補償信號為所述多個補償電容分別保持的補償信號的電壓值。
優選地,在所述方法中,所述控制迴路工作於恒定關斷時間控制方式,其中,根據所述開關控制信號產生第二比較信號,以控制所述功率開關管的關斷時間為固定時間值。
優選地,在所述方法中,所述多個補償信號保持元件是多個電壓源,每個電壓源均串聯一個開關電路,並且所述控制迴路的穩態補償信號是所述基準電壓模組在不同關斷時間下的穩定電壓值。
優選地,在所述方法中,所述多個補償信號保持元件是多個補償電容,每個補償電容均串聯一個開關電路,並且所述控制迴路的穩態補償信號是恒定時間發生電路中基準電壓模組的濾波補償電壓在不同關斷時間下的穩定電壓值。
本發明的多路LED恒流控制器根據負載狀態變化控制迴路補償,從而加快了迴路回應速度。在負載狀態變化時可以快速恢復穩態,提高了瞬態回應速度。
在優選的實施例中,根據多路調光信號判斷判斷負載狀態的變化。在多路調光信號均為低電平時,多路LED恒流控制器將外部的功率開關管 斷開,停止向負載提供驅動電流,從而可以顯著減小輕負載時的穩態損耗。採用上述的多路LED恒流控制器,多路LED恒流驅動電路只需採用一個多路LED恒流控制器可實現多路LED的控制,功率級電路只需一個功率開關管、一個電感和一二極體即可,成本低,體積小。
100‧‧‧LED恒流控制器
101‧‧‧滯環比較器
102‧‧‧觸發器
200‧‧‧LED恒流控制器
201‧‧‧跨導放大器
202‧‧‧比較器
203‧‧‧RS觸發器
300‧‧‧LED恒流控制器
301‧‧‧跨導放大器
302‧‧‧比較器
303‧‧‧RS觸發器
304‧‧‧恒定時間發生電路
400‧‧‧LED恒流控制器
401‧‧‧跨導放大器
402‧‧‧比較器
403‧‧‧RS觸發器
404‧‧‧迴路補償網路
405‧‧‧開關解碼器
406、407‧‧‧閘
500‧‧‧LED恒流控制器
502‧‧‧跨導放大器
502‧‧‧比較器
503‧‧‧RS觸發器
504‧‧‧恒定時間發生電路
5041‧‧‧比較器
5042‧‧‧斜坡信號發生模組
5043‧‧‧基準電壓模組
5044‧‧‧迴路補償網路
5045‧‧‧基準電壓模組
505‧‧‧開關解碼器
506、507‧‧‧閘
C1‧‧‧濾波電容
C2‧‧‧電容
C21‧‧‧電容
CLK‧‧‧時鐘信號
D‧‧‧二極體
I1、I2‧‧‧恒流源
L‧‧‧電感
LED1、LED2、LED3‧‧‧燈串
PWM1、PWM2、PWM3‧‧‧調光信號
Q‧‧‧功率開關管
Q1、Q2、Q3‧‧‧開關管
R1、R2‧‧‧電組
R21、R51‧‧‧電阻
Rc‧‧‧電阻
Rs‧‧‧採樣電阻
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8‧‧‧開關控制信號
T1、T2、T3‧‧‧脈衝寬度
U1‧‧‧多路LED恒流控制器
VA‧‧‧電壓
VBUS‧‧‧直流母線電壓
VFB‧‧‧電流回饋信號
VH‧‧‧固定電壓
Vref‧‧‧參考電壓
通過以下參照附圖對本發明實施例的描述,本發明的上述以及其他目的、特徵和優點將更為清楚,在附圖中:圖1為根據現有技術的LED恒流驅動電路的示意性電路圖。
圖2為根據現有技術的採用滯環控制方式的LED恒流控制器的示意性電路圖。
圖3為根據現有技術的採用恒定頻率控制方式的LED恒流控制器的示意性電路圖。
圖4為根據現有技術的採用恒定關斷時間控制方式的LED恒流控制器的示意性電路圖。
圖5為根據本發明的LED恒流驅動電路的示意性電路圖。
圖6為根據本發明的LED恒流驅動電路的波形圖。
圖7為根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器的示意性電路圖,其中採用恒定頻率控制方式。
圖8為在根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器中採用的迴路補償網路的一個實例。
圖9為根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器的示意性電路圖,其中採用恒定關斷時間控制方式。
圖10為在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器中採用的恒定時間發生電路的一個實例。
圖11為在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器中採用的恒定時間發生電路的另一個實例。
以下將參照附圖更詳細地描述本發明的各種實施例。在各個附圖中,相同的元件採用相同或類似的附圖標記來表示。為了清楚起見,附圖中的各個部分沒有按比例繪製。
參考圖2,其中示出根據現有技術的採用滯環控制方式的LED恒流控制器100的示意性電路圖。LED恒流控制器100包括滯環比較器101和觸發器102。滯環比較器101的同相端連接至外部的電流採樣單元(例如採樣電阻),接收電流回饋信號VFB,反相端接收參考電壓Vref。滯環比較器101的輸出端連接至觸發器102。觸發器102的輸出端連接至外部的功率開關管,向其提供開關控制信號。
在LED恒流控制器100工作時,當電流回饋信號VFB小於參考電壓Vref時,滯環比較器101的輸出端為高電平,觸發器102的輸出端也為高電平,外部的功率開關管導通,電感充電,從而電感電流增大,電流回饋信號VFB上升。當電流回饋信號VFB上升到等於或大於參考電壓Vref時,由於滯環比較器101的特點,滯環比較器101還將繼續保持原來的狀態。直到電流回饋信號VFB上升到固定電壓VH時,滯環比較器101才翻轉,觸發器102的輸出端為低電平,外部的功率開關管關斷,電感放電,從而電感電流下降,電流回饋信號VFB下降,從而完成一個開關週期。LED恒流控制器100重複 開關週期,根據電流回饋信號VFB的控制實現恒流輸出。
雖然上述的電流滯環控制方式廣泛地用於LED恒流驅動,但由於整個控制系統的延時,在輸入電壓以及輸出電壓變化時,LED平均輸出電流會有誤差,恒流效果不好。此外,還存在以下缺點:當負載很輕的時候,進入DCM模式,恒流精度不好;隨著負載狀態變化,頻率變化很大,效率不好。
參見圖3,其中示出根據現有技術的採用恒定頻率控制方式的LED恒流控制器200的示意性電路圖。LED恒流控制器200包括跨導放大器201及其補償電路、比較器202、RS觸發器203。跨導放大器201的反相端連接至外部的電流採樣單元(例如採樣電阻),接收電流回饋信號VFB,同相端接收參考電壓Vref。跨導放大器201的輸出端輸出誤差電流信號。電容C21和電阻R21串聯連接在跨導放大器201的輸出端和地之間,組成補償電路。誤差電流信號經補償電路補償後形成補償信號。比較器202的同相端接收電流回饋信號VFB,反相端接收補償信號。比較器202的輸出端連接至RS觸發器203的復位端。RS觸發器203的置位元端接收時鐘信號CLK。RS觸發器203輸出端連接至外部的功率開關管,向其提供開關控制信號。在替代的實施例中,補償電路可以僅包括電容,利用電容將誤差電流信號轉換為補償信號。
在LED恒流控制器200工作時,時鐘信號CLK通過RS觸發器203使得外部的功率開關管導通,從而開始一個開關週期。跨導放大器201作為誤差放大器,其輸出的誤差電流信號始終與參考電壓Vref和電流回饋信號VFB的差值成比例。誤差電流信號經所述補償電路補償後形成補償信號。在比較器202中,電流回饋信號VFB與補償信號相比較。
當電流回饋信號VFB小於補償信號時,比較器202的輸出端為高電平。當電流回饋信號VFB上升到等於或大於補償信號時,比較器202翻轉。 RS觸發器202的輸出端的信號電平取決於比較器202的輸出信號和時鐘信號CLK二者。在RS觸發器203的輸出端為高電平時,外部的功率開關管導通,電感充電,從而電感電流增大,電流回饋信號VFB上升。RS觸發器203的輸出端為低電平,外部的功率開關管關斷,電感放電,從而電感電流下降,電流回饋信號VFB下降,從而完成一個開關週期。LED恒流控制器200重複開關週期,根據電流回饋信號VFB的控制實現恒流輸出。
在上述的峰值電流控制方式中,沒有直接控制PWM脈衝寬度,而是直接控制輸出側的峰值電感電流大小,從而間接地控制PWM脈衝寬度。由於輸出電壓變化,LED電流具有較大的過沖,這對LED造成較大的損壞。在調光信號很小的情形下,LED電流過沖有可能閃爍。此外,在輕負載(例如,在負載短路時)的情形下,存在著較大的穩態損耗。
參見圖4,其中示出根據現有技術的採用恒定關斷時間控制方式的LED恒流控制器300的示意性電路圖。LED恒流控制器300包括跨導放大器301及其補償電路、比較器302、RS觸發器303、以及恒定時間發生電路304。跨導放大器301的反相端連接至外部的電流採樣單元(例如採樣電阻),接收電流回饋信號VFB,同相端接收參考電壓Vref。跨導放大器301的輸出端輸出誤差電流信號。電容C21和電阻R21串聯連接在跨導放大器301的輸出端和地之間,組成補償電路。誤差電流信號經補償電路補償後形成補償信號。比較器302的同相端接收電流回饋信號VFB,反相端接收補償信號。比較器302的輸出端連接至RS觸發器303的復位端。RS觸發器303的置位端連接至 恒定時間發生電路304,用於接收長度固定的時間段的定時信號。RS觸發器303輸出端連接至外部的功率開關管,向其提供開關控制信號。在替代的實施例中,補償電路可以僅包括電容,利用電容將誤差電流信號轉換為補償信號。
在LED恒流控制器300工作時,由於系統上電,RS觸發器303使得外部的功率開關管導通,從而開始一個開關週期。跨導放大器301作為誤差放大器,其輸出的誤差電流信號始終與參考電壓Vref和電流回饋信號VFB的差值成比例。誤差電流信號經所述補償電路補償後形成補償信號。該補償信號例如是峰值代表輸出電感電流峰值的三角波形或梯形波形。在比較器302中,電流回饋信號VFB與補償信號相比較。
當電流回饋信號VFB小於補償信號時,比較器302的輸出端為高電平。當電流回饋信號VFB上升到等於或大於補償信號時,比較器302翻轉。 RS觸發器303的輸出端的信號電平取決於比較器302的輸出信號和恒定時間發生電路304的輸出信號二者。在RS觸發器303的輸出端為高電平時,外部的功率開關管導通,電感充電,從而電感電流增大,電流回饋信號VFB上升。 RS觸發器303的輸出端為低電平,外部的功率開關管關斷,並且延時由恒定時間發生電路304所產生的一段長度固定的時間段,電感放電,從而電感電流下降,電流回饋信號VFB下降,從而完成一個開關週期。在該延時的時間段之後,外部的功率開關管繼續導通。LED恒流控制器300重複開關週期,根據電流回饋信號VFB的控制實現恒流輸出。
與滯環控制方式相比,上述的恒定關斷時間控制方式不產生分諧波振盪,提高了瞬態回應速度,從而在負載狀態變化時可以快速恢復穩態。 然而,在負載狀態變化時,PWM控制信號的頻率變化很大。結果,恒流控制精度和效率仍然受到負載狀態變化的影響。
參見圖5和6,其中示出根據本發明的LED恒流驅動電路的示意性電路圖和波形圖。在本實施例中,所述多路LED負載以三路為例,如圖5所示,所述三路LED燈串串聯連接。所述恒流驅動電路接收一直流母線電壓VBUS,以驅動多路LED負載穩定工作,如圖5所示,所述恒流驅動電路包括由功率開關管Q、電感L和整流管組成的功率級電路,這裏,所述整流管具體包括二級體D,所述功率開關管Q、電感L和二級體D構成Buck拓撲,並且,在本實施方式中,所述功率開關管Q和電感L依次串聯連接在直流母線電壓的輸入端和所述多路LED燈串的正極之間,二級體D連接在所述功率開關管Q和電感L的公共連接點和地之間。
進一步地,所述恒流驅動電路還包括多路LED恒流控制器U1,多路LED恒流控制器U1接收表徵所述多路LED燈串的電流回饋信號VFB並據此控制所述功率開關管Q的開關狀態,以控制所述功率級電路的輸出電信號恒定,這裏,所述輸出電信號為輸出電流信號,以下均相同,所述輸出電流信號的大小要滿足所述多路LED燈串的驅動電流要求;並且,所述多路LED恒流控制器U1接收多路PWM調光信號,以根據所述多路PWM調光信號控制所述多路LED燈串的電流平均值,以獲得與所述PWM調光信號相對應的亮度。具體的,所述多路PWM調光信號與所述多路LED燈串一一對應,其對應方式可以但不限於為:PWM1調光信號用以控制第一路LED1燈串的亮度,PWM2調光信號用以控制第二路LED2燈串的亮度,PWM3調光信號用以控制第三路LED3燈串的亮度。
進一步地,本發明實施例的恒流驅動電路還包括多路開關電路。 在一個實施方式中,所述多路開關電路的每一路均由開關管組成。如圖5所示,開關管Q1構成第一路開關電路,開關管Q2構成第二路開關電路,開關管Q3構成第三路開關電路。所述開關管Q1與第一路LED1燈串並聯連接,開關管Q2與第二路LED1燈串並聯連接,開關管Q3與第三路LED1燈串並聯連接。所述開關管Q1、開關管Q2和開關管Q3的控制端連接至多路LED恒流控制器U1,並通過多路LED恒流控制器U1控制其開關狀態,具體地,多路LED恒流控制器U1根據所述多路PWM調光信號控制所述電晶體的開關狀態,以週期性的點亮和熄滅對應的LED燈串。
具體地,在本發明實施方式中,所述電流回饋信號通過電流採樣電路獲得,所述電流採樣電路具體為採樣電阻Rs,所述採樣電阻Rs連接在所述多路LED燈串的負極與地之間,所述採樣電阻Rs與所述多路LED燈串的共接點處的信號作為所述多路LED燈串的電流回饋信號VFB。當然,本領域技術入員容易理解,還可以採用其他的等同替代方式實現對負載電流的採樣。
此外,在本實施方式中,所述多路LED恒流控制器U1還接收一PWM控制信號,所述PWM控制信號用以調節電流參考信號的值,所述電流控制單元根據所述電流參考信號和所述電流回饋信號控制功率級電路的輸出電流信號。作為本實施例的示意,所述電流參考信號的值與所述多路LED負載的期望驅動電流相一致,在不同場合,由於不同的LED負載的期望驅動電流不同,所述功率級電路的輸出電流的大小需要根據實際進行調整。用戶可根據需要使用PWM控制信號來調節電流參考信號的值,然後將調整後 的電流參考信號和所述電流回饋信號進行比較以獲得所需要的輸出電流大小。
再次參考圖5,在本實施例中,所述恒流驅動電路還包括濾波電容C1,以及由電阻Rc和電容C2組成的供電電路。所述電阻Rc的第一端接所述直流母線電壓的輸入端,第二端接所述電容C2的第一端,所述電容C2的第二端接地。所述電阻Rc和電容C2的公共連接點的電壓VA作為所述多路LED恒流控制器U1的供電電壓。如圖5中所示,所述電流控制單元的IN端接收所述電壓VA以作為其供電電壓。
根據上述的電路容易理解本發明的電流控制方案,此處以三路LED燈串為例進行詳細說明:當LED1燈串、LED2燈串和LED3燈串的驅動電流確定後,所述PWM控制信號控制電流參考信號為合適的值,多路LED恒流控制器U1根據電流回饋信號VFB和電流參考信號控制功率開關管Q的開關狀態,以使功率級電路的輸出電流信號能滿足LED1燈串、LED2燈串和LED3的驅動電流要求。之後,根據實際要求,例如在一些需要冷暖燈的場合,要求LED1燈串、LED2燈串和LED3的亮度不同,因此,本發明實施例中輸入至多路LED恒流控制器U1的PWM調光信號會根據不同的亮度要求控制多路PWM調光信號的有效脈衝寬度,多路LED恒流控制器U1根據PWM調光信號控制相應的開關管的開關狀態,這樣可控制每一路對應的LED燈串的電流平均值為需要的值,即是可獲得相應的燈亮度。參考圖6,其中示出圖5中電路圖所對應的工作波形圖。當在一個工作週期T時間內,PWM1調光信號的有效脈衝寬度為T1,則對應的LED1燈串在T1時間內有電流通過,PWM2調光信號的有效脈衝寬度為T2,則對應的LED2燈串在T2時間內有電 流通過,PWM2調光信號的有效脈衝寬度為T3,則對應的LED3燈串在T3時間內有電流通過,這樣,LED1燈串、LED2燈串和LED3的電流平均值就會不相同,表現出的LED燈串亮度相應就不同,實現了光顏色不同的控制,因此,通過上述控制方案三路LED燈串就形成了不同亮度的冷暖燈。
由上可見,採用本發明實施例的恒流驅動電路,只需通過一個驅動電路就可驅動多路LED燈串,如圖5中的功率開關管Q、電感L和二極體組成的Buck拓撲驅動電路,然後通過不同的PWM調光信號控制相應的LED燈串的亮度,滿足對多路LED燈串光亮度不同的控制要求。
根據本發明實施例的恒流驅動電路一方面可實現恒流驅動;另一方面可實現亮度調節,而其控制方案相比於現有技術,整體結構大大簡化,器件少,成本和體積都減小,提高了電源轉換效率,同時能做成更大的輸出功率,滿足廣泛的市場應用需求。
以下將進一步描述在圖5所示的LED恒流驅動電路中使用的多路LED恒流控制器U1的不同實施例。在下文的實施例中,所述多路LED恒流控制器用於驅動串聯連接的三路負載(例如,三路LED燈串)。正如下文將描述的那樣,可以很容易地將所述多路LED恒流控制器修改為用於驅動兩路或更多路負載。
參見圖7,其中示出根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器400的示意性電路圖,其中採用恒定頻率控制方式。LED恒流控制器400包括跨導放大器401及其迴路補償網路404、比較器402、RS觸發器403。跨導放大器401的反相端連接至外部的電流採樣單元(例如採樣電阻),接收電流回饋信號VFB,同相端接收參考電壓Vref。跨導放大器401的輸出端輸出 誤差電流信號。迴路補償網路404串聯連接在跨導放大器401的輸出端和地之間。該誤差電流信號經迴路補償網路404補償後形成補償信號。比較器402的同相端接收電流回饋信號VFB,反相端接收補償信號。比較器402的輸出端連接至RS觸發器403的復位端。RS觸發器403的置位元端接收時鐘信號CLK。RS觸發器403輸出端連接至外部的功率開關管,向其提供開關控制信號。
在LED恒流控制器400工作時,時鐘信號CLK通過RS觸發器403使得外部的功率開關管導通,從而開始一個開關週期。跨導放大器401作為誤差放大器,其輸出的誤差電流信號始終與參考電壓Vref和電流回饋信號VFB的差值成比例。該誤差電流信號經迴路補償網路404補償後形成補償信號。 該補償信號的穩態補償信號隨著負載的變化而變化。在比較器402中,電流回饋信號VFB與補償信號相比較。
當電流回饋信號VFB小於補償信號時,比較器402的輸出端為高電平。當電流回饋信號VFB上升到等於或大於補償信號時,比較器402翻轉。 RS觸發器403的輸出端的信號電平取決於比較器402的輸出信號和時鐘信號CLK二者。在RS觸發器403的輸出端為高電平時,外部的功率開關管導通,電感充電,從而電感電流增大,電流回饋信號VFB上升。RS觸發器403的輸出端為低電平,外部的功率開關管關斷,電感放電,從而電感電流下降,電流回饋信號VFB下降,從而完成一個開關週期。LED恒流控制器400重複開關週期,根據電流回饋信號VFB的控制實現恒流輸出。
與圖3所示的根據現有技術的採用恒定頻率控制方式的LED恒流控制器200不同,在根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器400中, 根據負載狀態變化選擇迴路補償網路404中相應的補償信號保持元件,從而直接設置迴路補償網路的的穩態補償信號。當負載發生變化時,如果是首次出現的負載狀態,多路LED恒流控制器400的控制迴路通過多次週期調整以達到穩態值,並通過所述補償信號保持元件保留穩定後的補償電壓值。 隨後,當再次出現相同的負載狀態時,則直接採用上一次保留的補償電壓值,使系統迅速達到穩定狀態。為此,在根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器400中,將開關解碼器405與迴路補償網路404相連接,根據PWM1調光信號、PWM2調光信號和PWM3調光信號來設置迴路補償網路的穩態補償信號。
圖8為在根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器400中採用的迴路補償網路404的一個實例。針對外部的三路負載,迴路補償網路404包括7個並聯的補償信號保持元件。補償信號保持元件可以是選自電容、電感、信號保持電路的一種,並且可以是用於保持動態信號的任何器件或電路。在該實施例中,補償信號保持元件為補償電容。補償電容的電容值可以相同或不同,只要滿足在期望的時鐘週期內可以達到穩態的要求即可。 每個補償電容的兩端各自串聯一個開關。在替代的實施例中,迴路補償網路404中的每個補償電容還可以串聯電阻。
開關解碼器405接收PWM1調光信號、PWM2調光信號和PWM3調光信號,將三路調光信號解碼成補償選擇信號,並提供至迴路補償網路404。根據補償選擇信號,迴路補償網路404將相應的補償電容兩端的開關閉合。
開關解碼器405的輸入信號和輸出信號的關係如下表所示,其中 PWM1-PWM3表示三路調光信號,S1-S7表示迴路補償網路404中的開關控制信號,ON表示調光信號為高電平,OFF表示調光信號為低電平,在本發明實施例中,調光信號為高電平時表徵對應的LED燈串中有電流通過,調光信號為低電平時表徵對應的LED燈串中無電流通過。
在多路LED恒流控制器400的工作期間,如果各路負載均接入並且分別採用PWM調光,則三路調光信號的電平組合均為23=8種電平模式。相應地,存在著8種負載狀態。
在8種負載狀態中,除了負載全部斷開的負載狀態,對於其餘的7種負載狀態,迴路補償網路404中的相應補償電容接入控制迴路。當某種負載狀態在首次出現後,則迴路補償網路404中的補償電容會保留相應負載狀態下的穩態補償信號。
當該種負載狀態再次出現時,在之前的工作週期中,已經採用補償電容保留了對應負載狀態下的穩態補償信號。因此,對於每個負載狀態出現時,將迴路補償網路404中的相應補償電容接入控制迴路,即直接設置迴路補償網路404的穩態補償信號。
在上述的第一實施例中,採用開關解碼器405和迴路補償網路404, 根據外部調光信號設置迴路補償網路404的電參數。迴路補償網路404中的補償元件(例如,電容)的數量N與多路負載的組數M相關,其中,N=1~2M,N和M分別為自然數。也即,針對至少一種負載狀態,迴路補償網路404可以在負載狀態變化時提供新的負載狀態下的穩態補償信號。在優選的實施例中,N=2M-1,即,針對除負載全部斷開的狀態以外的所有負載狀態,迴路補償網路404可以在負載狀態變化時提供新的負載狀態下的穩態補償信號。在進一步優選的實施例中,N=2M,即,針對所有負載狀態,迴路補償網路404可以在負載狀態變化時提供新的負載狀態下的穩態補償信號。
開關解碼器405的信號輸出端的數量N與補償元件(例如,電容)的數量N相等,信號輸入端的數量M與多路負載的組數M和外部調光信號的數量M相等。
在外部的調光信號PWM1-PWM3點亮和熄滅外部的LED燈串的同時,根據前一時刻的調光信號PWM1-PWM3變化LED恒流控制器400的迴路補償,從而加快了迴路回應速度。所述多路LED恒流控制器400在負載狀態變化時可以快速恢復穩態,提高了瞬態回應速度。
在優選的實施例中,根據本發明的第一實施例的多路LED恒流控制器400還包括附加的或閘406和及閘407。或閘406的輸入端接收外部的調光信號PWM1-PWM3。或閘406的輸出端連接至及閘407的一個輸入端。RS觸發器403的輸出端連接至及閘407的另一個輸入端
在調光信號PWM1-PWM3均為低電平時,外部的負載均處於短路狀態。不管來自回饋迴路的PWM控制信號的電平如何,多路LED恒流控制器400的及閘407的輸出端均為低電平,使得外部的功率開關管斷開,停止 向負載提供驅動電流,從而可以顯著減小輕負載時的穩態損耗。
參見圖9,其中示出根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500的示意性電路圖,其中採用恒定關斷時間控制方式。LED恒流控制器500包括跨導放大器501及其補償電路、比較器502、RS觸發器503。跨導放大器501的反相端連接至外部的電流採樣單元(例如採樣電阻),接收電流回饋信號VFB,同相端接收參考電壓Vref。跨導放大器501的輸出端輸出誤差電流信號。電容C51和電阻R51串聯連接在跨導放大器501的輸出端和地之間,組成補償電路。該誤差電流信號經補償電路補償後形成補償信號。比較器502的同相端接收電流回饋信號VFB,反相端接收補償信號。比較器502的輸出端連接至RS觸發器503的復位端。RS觸發器503的置位元端接收時鐘信號CLK。RS觸發器503輸出端連接至外部的功率開關管,向其提供開關控制信號。在替代的實施例中,補償電路可以僅包括電容,利用電容將誤差電流信號轉換為補償信號。
在LED恒流控制器500工作時,由於系統上電,RS觸發器503使得外部的功率開關管導通,從而開始一個開關週期。跨導放大器501作為誤差放大器,其輸出的誤差電流信號始終與參考電壓Vref和電流回饋信號VFB的差值成比例。誤差電流信號經所述補償電路補償後形成補償信號。該補償信號的穩態值隨著負載的變化而變化。在比較器502中,電流回饋信號VFB與補償信號相比較。
當電流回饋信號VFB小於補償信號時,比較器502的輸出端為高電平。當電流回饋信號VFB上升到等於或大於補償信號時,比較器502翻轉。RS觸發器503的輸出端的信號電平取決於比較器502的輸出信號和恒定時間 發生電路504的輸出信號二者。在RS觸發器503的輸出端為高電平時,外部的功率開關管導通,電感充電,從而電感電流增大,電流回饋信號VFB上升。RS觸發器503的輸出端為低電平,外部的功率開關管關斷,並且延時由恒定時間發生電路504所產生的一段長度固定的時間段,電感放電,從而電感電流下降,電流回饋信號VFB下降,從而完成一個開關週期。在該延時的時間段之後,外部的功率開關管繼續導通。LED恒流控制器500重複開關週期,根據電流回饋信號VFB的控制實現恒流輸出。
在RS觸發器503的輸出端從高電平轉變為低電平時,外部的功率開關管關斷,恒定時間發生電路504將功率開關管的關斷時間延時一段長度固定的時間段。
圖10為在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500中採用的恒定時間發生電路504的實例。
恒定時間發生電路504包括:用以產生基準電壓信號的基準電壓模組5043、用以產生固定斜率的斜坡信號的斜坡信號發生模組5042和比較器5041。基準電壓模組5043的輸出端連接至比較器5041的反相端。斜坡信號發生模組5042的輸出端連接至比較器的同相端。參見圖9,在多路LED恒流控制器500中,比較器5041的輸出端連接至RS觸發器503的置位端。
斜坡信號發生模組5042例如包括恒流源I1、電容C1和電晶體Q1。 在斜坡信號發生模組5042中,電晶體Q1的柵極接收內部PWM控制信號。恒流源I1和電容C1的公共節點連接至比較器5041的同相端。在內部PWM控制信號為低電平時,電晶體Q1斷開,電流源I1向電容C1充電,電容C1兩端的電壓逐漸增加。在內部PWM控制信號為低電平時,電晶體Q1閉合,電容C1 兩端的電壓為零。結果,斜坡信號發生模組5042在內部PWM控制信號的控制下產生斜坡信號。
基準電壓模組5043例如包括電壓源,並且形成迴路補償網路。針對外部的三路負載,基準電壓模組5043包括7個並聯的電壓源,每個電壓源的兩端各自串聯一個開關。各個電壓源的輸出電壓可以相同或不同,分別對應於其中一種負載瞬間狀態下的基準電壓近態穩態值。
比較器5041接收所述基準電壓信號和斜坡信號,用以產生固定時間長度的延時。
此外,在跨導放大器501的輸出端和比較器502的反相端之間串聯連接開關S8。在負載未全部斷開的負載瞬間狀態,開關S8閉合,將跨導放大器501連接至控制迴路中,實現恒定時間控制方式。在負載全部斷開的負載瞬間狀態,開關S8斷開,跨導放大器501從控制迴路中斷開,以減小電路中的待機損耗。
圖11為在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500中採用的恒定時間發生電路504的另一個實例。
恒定時間發生電路504包括:用以產生基準電壓信號的基準電壓模組5045、用以產生固定斜率的斜坡信號的斜坡信號發生模組5042和比較器5041。基準電壓模組5045的輸出端連接至比較器5041的反相端。斜坡信號發生模組5042的輸出端連接至比較器的同相端。參見圖9,在多路LED恒流控制器500中,比較器5041的輸出端連接至RS觸發器503的置位端。
斜坡信號發生模組5042例如包括恒流源I1、電容C1和電晶體Q1。
在斜坡信號發生模組5042中,電晶體Q1的柵極接收內部PWM控制 信號。恒流源I1和電容C1的公共節點連接至比較器5041的同相端。
在斜坡信號發生模組5042中,在內部PWM控制信號為低電平時,電晶體Q1斷開,電流源I1向電容C1充電,電容C1兩端的電壓逐漸增加。在內部PWM控制信號為低電平時,電晶體Q1閉合,電容C1兩端的電壓為零。結果,斜坡信號發生模組5042在內部PWM控制信號的控制下產生斜坡信號。基準電壓模組5045例如包括恒流源I2、電晶體Q2、電阻R1、電阻R2和迴路補償網路5044。電阻R1和迴路補償網路5044組成RC濾波電路。恒流源I2、電晶體Q2、電阻R2並聯在一起,第一公共端接地,第二公共端經由RC濾波電路連接至比較器5041的反相端。針對外部的三路負載,迴路補償網路5044包括7個並聯的補償電容.每個補償電容的兩端各自串聯一個開關。補償電容的電容值可以相同或不同,只要滿足在期望的時鐘週期內可以達到穩態以及RC濾波的要求即可。
在基準電壓模組5045中,在內部PWM控制信號為低電平時,電晶體Q2斷開,電流源I2的電流流經電阻R2,在電阻R2的兩端產生預定電壓。在內部PWM控制信號為高電平時,電晶體Q2閉合,使得電阻R2兩端的電壓為零。因此,在第二公共端產生的電壓波形為矩形波。經過RC濾波電路,將該矩形波平均化為恒定的基準電壓。
比較器5041接收所述基準電壓信號和斜坡信號,用以產生固定時間長度且固定頻率的延時。
與圖4所示的根據現有技術的採用恒定關斷時間控制方式的LED恒流控制器300不同,在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500中,根據負載的變化選擇恒定時間發生電路504中相應的補償信號保持元 件,從而直接設置恒定時間發生電路的的近似穩態值。在負載發生變化的瞬間,多路LED恒流控制器500的控制迴路從近似穩態值開始調整,從而可以在盡可能少的時鐘週期內重新達到穩態值。為此,在根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500中,將開關解碼器505與恒定時間發生電路504相連接,根據PWM1調光信號、PWM2調光信號和PWM3調光信號來設置恒定時間發生電路的近似穩態值。
開關解碼器505接收PWM1調光信號、PWM2調光信號和PWM3,將三路調光信號解碼成關斷時間選擇信號,並提供至恒定時間發生電路504。根據關斷時間選擇信號,恒定時間發生電路504將相應的電壓源兩端的開關閉合,從而變化恒定時間發生電路504的基準電壓。結果,恒定時間發生電路504可以根據不同的負載設置不同的關斷時間。
開關解碼器505的輸入信號和輸出信號的關係如下表所示,其中PWM1-PWM3表示三路調光信號,S1-S7表示恒定時間發生電路504中的開關閉合信號,S8表示跨導放大器501的輸出端和比較器502的反相端之間,ON表示調光信號為高電平,OFF表示調光信號為低電平。
在多路LED恒流控制器500的工作期間,如果各路負載均接入並且 分別採用PWM調光,則三路調光信號的電平組合均為23=8種電平模式。相應地,存在著8種負載瞬間狀態。
在8種負載瞬間狀態中,除了負載全部斷開的負載瞬間狀態,對於其餘的7種負載瞬間狀態,迴路補償網路中的相應電壓源或相應補償電容接入控制迴路。在多個時鐘週期之後,迴路補償網路中的每一個電壓源或補償電容均保持相應負載接入狀態下的穩定電壓值。
在負載發生變化(例如某路負載接入或斷開)時,三路調光信號的電平組合仍然是8種電平模式的集合或其子集。負載的變化僅僅導致調光過程中的電平組合的數量變化,也即負載瞬間狀態的數量變化。
然而,在先前的迴路控制中,已經採用電壓源或補償電容保持所有負載狀態下的穩定電壓值。因此,對於每個負載瞬間狀態,將迴路補償網路中的相應電壓源或補償電容接入控制迴路,即直接設置迴路補償網路的穩定補償信號。
在上述的第二實施例中,採用開關解碼器505和恒定時間發生電路504,根據外部調光信號設置恒定時間發生電路504的關斷時間。恒定時間發生電路504中的電壓源的數量N與多路負載的組數M相關,其中,N=1~2M,N和M分別為自然數。也即,針對至少一種負載狀態,迴路補償網路404可以在負載狀態變化時提供新的負載狀態下的穩態補償信號。
開關解碼器505的信號輸出端的數量N與電壓源的數量N相等,信號輸入端的數量M與多路負載的組數M和外部調光信號的數量M相等。
在外部的調光信號PWM1-PWM3點亮和熄滅外部的LED燈串的同時,根據調光信號PWM1-PWM3變化LED恒流控制器500中的恒定時間發生 電路504的關斷時間,使得LED恒流控制器500可以根據負載狀態快速達到穩態關斷時間,從而加快了迴路回應速度。所述多路LED恒流控制器500在負載狀態變化時可以快速恢復穩態,提高了瞬態回應速度。
在優選的實施例中,根據本發明的第二實施例的多路LED恒流控制器500還包括附加的或閘506和及閘507。或閘506的輸出端連接至及閘507的一個輸入端,RS觸發器503的輸出端連接至及閘507的另一個輸入端。此外,或閘506的輸入端接收外部的調光信號PWM1-PWM3。在調光信號PWM1-PWM3均為低電平時,外部的負載均處於短路狀態。不管來自回饋迴路的PWM控制信號的電平如何,多路LED恒流控制器500的及閘507的輸出端均為低電平,從而使得外部的功率開關管斷開,停止向負載提供驅動電流,從而可以顯著減小輕負載時的穩態損耗。
以上對依據本發明的優選實施例的多路LED恒流驅動電路、驅動方法及LED驅動電路進行了詳盡描述,本領域普通技術人員據此可以推知其他技術或者結構以及電路佈局、元件等均可應用於所述實施例。
依照本發明的實施例如上文所述,這些實施例並沒有詳盡敍述所有的細節,也不限制該發明僅為所述的具體實施例。顯然,根據以上描述,可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用,從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本發明以及在本發明基礎上的修改使用。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。
100‧‧‧LED恒流控制器
101‧‧‧滯環比較器
102‧‧‧觸發器
D‧‧‧二極體
VFB‧‧‧電流回饋信號
Vref‧‧‧參考電壓

Claims (23)

  1. 一種多路LED恒流控制器,用於向一外部的功率級電路中的一功率開關管提供一開關控制信號以控制該功率開關管的開關狀態,使得該功率級電路產生一用於驅動多路LED燈串的恒定電流,該多路LED恒流控制器包括:一控制迴路,該控制迴路接收該多路LED燈串的一電流回饋信號,並且根據該電流回饋信號產生一第一控制信號,其中,該控制迴路包括由多個補償信號保持元件組成的迴路補償網路,並且該多路LED恒流控制器根據負載狀態將相應的補償信號保持元件接入控制迴路,該多個補償信號保持元件分別用於保持控制迴路在不同的負載狀態下的穩態補償信號,並且在負載狀態變化時設置控制迴路的一穩態補償信號。
  2. 根據權利要求1所述的多路LED恒流控制器,其中該多路LED燈串根據多路PWM調光信號控制每路LED燈串的一電流平均值,以實現相應的LED燈串的調光。
  3. 根據權利要求2所述的多路LED恒流控制器,還包括一開關解碼器,該開關解碼器與該迴路補償網路相連接,該開關解碼器根據該多路PWM調光信號產生補償選擇信號,使得與負載狀態相對應的該補償信號保持元件接入控制迴路。
  4. 根據權利要求3所述的多路LED恒流控制器,還包括:或閘,用於接收該多路PWM調光信號,以及輸出一第二控制信號;以及及閘,用於接收該第一控制信號和該第二控制信號,以及輸出該開關控制信號。
  5. 根據權利要求3所述的多路LED恒流控制器,其中該控制迴路還包括:一跨導放大器,用於接收負載的電流回饋信號和一參考電壓,並且輸出一誤差電流信號,其中,該迴路補償網路與該跨導放大器的輸出端相連,用於接收該誤差電流信號以產生一補償信號;一第一比較器,用於接收該補償信號和該電流回饋信號,並且輸出一第一比較信號;以及一RS觸發器,該RS觸發器的重定端接收第一比較信號,置位元端接收一時鐘信號,並且輸出該第一控制信號。
  6. 根據權利要求5所述的多路LED恒流控制器,其中該多個補償信號保持元件為多個並聯連接的補償電容,每個補償電路均串聯一個開關電路,其中該補償選擇信號控制該開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的該補償電容接入控制迴路。
  7. 根據權利要求6所述的多路LED恒流控制器,其中於控制迴路斷開時,該多個補償電容分別保持各自的負載狀態下的該補償信號的電壓值,作為該控制迴路在相應的負載狀態下的穩態補償信號。
  8. 根據權利要求3所述的多路LED恒流控制器,其中該控制迴路還包括:一跨導放大器,用於接收負載的電流回饋信號和參考電壓,並且輸出該誤差電流信號;一誤差補償電路,用於接收該誤差電流信號以產生一補償信號;一第一比較器,用於接收該補償信號和該電流回饋信號,並且輸出一第一比較信號;一恒定時間發生電路,該恒定時間發生電路接收該開關控制信號,並 且一第二比較信號;以及一RS觸發器,該RS觸發器的重定端接收第一比較信號,置位元端接收該第二比較信號,並且輸出該第一控制信號;其中,該恒定時間發生電路控制該開關功率管的關斷時間為一固定時間值。
  9. 根據權利要求8所述的多路LED恒流控制器,其中該恒定時間發生電路包括:一斜坡信號發生模組,用於接收該開關控制信號並輸出一斜坡信號;一基準電壓模組,用於產生一基準電壓;及一第二比較器,用於接收該斜坡信號和該基準電壓,並且產生該第二比較信號。
  10. 根據權利要求9所述的多路LED恒流控制器,其中該迴路補償網路作為該基準電壓模組的一部分,並且該多個補償信號保持元件為多個電壓源,每個電壓源均串聯一開關電路,其中該補償選擇信號控制該開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的電壓源接入控制迴路。
  11. 根據權利要求10所述的多路LED恒流控制器,其中該控制迴路的穩態補償信號是該基準電壓模組在不同關斷時間下的穩定電壓值。
  12. 根據權利要求9所述的多路LED恒流控制器,其中該基準電壓模組包括:一在第一公共端和一第二公共端之間並聯在一起的一恒流源、一電晶體、一第一電阻、一第一公共端接地;以及由第二電阻和該迴路補償網路組成的一RC濾波網路,該第二公共端經由一RC濾波網路連接至該第二比較器的反相端。
  13. 根據權利要求12所述的多路LED恒流控制器,其中該多個補償信號保持 元件為多個補償電容,每個補償電容均串聯一開關電路,其中該補償選擇信號控制該開關電路的閉合或斷開,使得與負載狀態相對應的補償電容接入控制迴路。
  14. 根據權利要求13所述的多路LED恒流控制器,其中在從控制迴路斷開時,該多個補償電容分別保持各自的負載狀態下的濾波補償電壓的電壓值,作為該控制迴路在相應的負載狀態下的穩態補償信號。
  15. 根據權利要求8所述的多路LED恒流控制器,其中在負載全部斷開的狀態,該多路LED恒流控制器斷開功率開關管,並且將該跨導放大器與該控制迴路斷開。
  16. 根據權利要求1所述的多路LED恒流控制器,其中該多路LED燈串的組數為M,該補償信號保持元件的數量為N,則符合以下等式:N=1~2M,N和M分別為自然數。
  17. 一種多路LED恒流控制方法,用於向外部的功率級電路中的功率開關管提供開關控制信號以控制該功率開關管的開關狀態,使得功率級電路產生用於驅動多路LED燈串的恒定電流,該多路LED恒流控制方法包括:採用一控制迴路,根據該多路LED燈串的電流回饋信號產生一第一控制信號;採用多個補償信號保持元件,分別保持該控制迴路在不同的負載狀態下的一穩態補償信號;以及根據負載狀態將相應的該補償信號保持元件接入該控制迴路,使得該多個補償信號保持元件分別用於保持控制迴路在不同的負載狀態下的該穩態補償信號,並且在負載狀態變化時設置控制迴路的該穩態補償信號。
  18. 根據權利要求17所述的多路LED恒流控制方法,該多路LED燈串根據多路PWM調光信號控制每路LED燈串的電流平均值,以實現相應的LED燈串的調光。
  19. 根據權利要求18所述的多路LED恒流控制方法,其中,該控制迴路工作於峰值電流控制方式,其中,根據電流回饋信號和參考電壓產生誤差電流信號,利用該多個補償信號保持元件中的一個補償信號保持元件,從誤差電流信號產生補償信號。
  20. 根據權利要求19所述的多路LED恒流控制方法,其中,該多個補償信號保持元件是多個補償電容,每個補償電容串聯一個開關電路,並且該穩態補償信號為該多個補償電容分別保持的補償信號的電壓值。
  21. 根據權利要求18所述的多路LED恒流控制方法,其中,該控制迴路工作於恒定關斷時間控制方式,其中,根據該開關控制信號產生第二比較信號,以控制該功率開關管的關斷時間為固定時間值。
  22. 根據權利要求21所述的多路LED恒流控制方法,其中,該多個補償信號保持元件是多個電壓源,每個電壓源均串聯一個開關電路,並且該控制迴路的穩態補償信號是該基準電壓模組在不同關斷時間下的穩定電壓值。
  23. 根據權利要求21所述的多路LED恒流控制方法,其中,該多個補償信號保持元件是多個補償電容,每個補償電容均串聯一個開關電路,並且該控制迴路的穩態補償信號是恒定時間發生電路中基準電壓模組的濾波補償電壓在不同關斷時間下的穩定電壓值。
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