專利名稱：白光led電路及控制白光led平均電流的方法
技術領域：
本發明涉及電子電路，更具體地說，本發明涉及電子電路中的白光LED電路 及精確控制流過白光LED平均電流的方法。
背景技術：
白光LED由于其無污染、長壽命、耐振動及抗沖擊等諸多優點，在照明領域 備受關注，并且已經得到了一定的應用。
如圖1所示電路即為白光LED在buck電路的典型應用。當開關Si被開通、 開關S2被關斷時，輸入Vw、電感L、白光LED、幵關S,構成電流回路，電感L 和白光LED的電流增大；當開關Si被關斷、開關S2被開通時，電感L、白光LED、 開關S2構成電流回路，電感L和白光LED的電流減小。應用中，開關S2通常為 續流二極管。開關S,被置于如圖所示的下管位置，即對地開啟，可以使其驅動電 路因不需浮地驅動而變得簡單。
白光LED的發光亮度通常由流過其上的平均電流決定。因此精確控制流過白 光LED的平均電流尤為重要。傳統buck型白光LED電路通常有兩種電流控制方 式。第一種為在電路下管導通時，采樣流過其上的電流，這可以利用開關自身的導 通電阻來實現電流采樣，然后通過電流峰值模式控制來調節流過白光LED的平均 電流。這種電流控制方式簡單、無需額外的電路和管腳。然而在峰值電流控制中， 電流的峰值可以被精確控制，但由于紋波的影響，電流的平均值誤差比較大，導致 其精確度低。第二種電流控制方式為在白光LED支路串接一個采樣電阻，檢測該 采樣電阻的電流，并通過平均電流控制模式來調節流過白光LED的平均電流。這 種電流控制方式精確度高，然而串接的采樣電阻增加了額外的功率損耗。
因此，有需要提出一種采樣下管電流、低損耗、高精確度的控制白光LED平
7均電流的控制方法及其電路。
發明內容
因此本發明的目的在于提供具有高精確度的電流采樣方法，以及采用此方法的
低損耗、同時可以精確控制白光LED平均電流的白光LED電路。
為實現上述目的，本發明公開了一種白光LED電路，包括白光LED、電感、主
開關管和續流開關管，所述白光LED和所述電感串聯連接后與所述續流開關管并
聯連接，所述三者連接后與所述主開關管串聯連接在所述白光LED電路的輸入端
與地之間,以及控制電路。 上述控制電路包括
補償電路，用以接收所述電流采樣信號和參考信號，并提供補償信號； 調制電路，用以接收所述補償信號，并提供調制信號；
驅動電路，用以接收所述調制信號，并提供驅動信號，所述驅動信號用以控制 所述主開關管的開通與關斷；
中點電流采樣電路，用以采樣并保持流過所述主開關管中點時刻的電流，并提 供電流采樣信號。
本發明還公幵了另一種白光LED電路，除電流采樣電路外，該電路的其它各 組成部分與上述白光LED電路一致；此白光LED電路的電流采樣電路為全波電流 采樣電路，用以采樣流過所述主開關管的電流，并接收參考信號，用以提供電流采 樣信號。
本發明還公開了一種控制白光LED平均電流的方法，包括 第一步驟，用中點采樣法采樣并保持流過主開關管中點時刻的電流，得到電流 采樣信號；
第二步驟，對所述電流采樣信號進行補償，得到補償信號；
第三步驟，用恒定導通時間調制法對所述補償信號進行調制，得到調制信號；第四步驟，將所述調制信號輸送至驅動電路，用以控制所述主開關管的開通與 關斷。
本發明還公開了另一種控制白光LED平均電流的方法，包括 第一步驟，用全波采樣法采樣流過主開關管的電流，得到電流采樣信號；
第二步驟，對所述電流采樣信號進行補償，得到補償信號；
第三步驟，對所述補償信號進行調制，得到調制信號；
第四步驟，將所述調制信號輸送至驅動電路，用以控制所述主開關管的開通與 關斷。
本發明采用上述結構的電路和/或方法，可以精確采樣流過主開關管的電流， 并使采樣的電流信號能夠反映流過主開關管的平均電流，再通過后續補償電路、調 制電路和驅動電路的處理，可以高精度地調節流過主開關管的平均電流，從而高精 度地調節流過白光LED的平均電流，與現有技術相比，既提高了控制精度，又不 會增加額外的功率損耗。
圖1為白光LED在buck電路的典型應用圖。
圖2為根據本發明的一種具有高精確度控制白光LED平均電流的電路100。 圖3為圖1所示電路中主開關管的驅動信號、流過主開關管的電流和流過白光 LED的電流波形。
圖4為根據本發明的一種中點采樣的波形原理圖。
圖5為采用中點采樣方法的具有高精確度控制白光LED平均電流的電路200。
圖6為圖5所示電路200驅動采樣電路10中的開關所需信號的電路實現圖。
圖7為圖6所示電路的各信號波形圖。
圖8為圖5所示電路200的信號波形圖。
圖9為根據本發明的一種全波采樣的具體實現電路圖。
9圖10為圖9所示全波采樣具體實現電路的各信號波形圖。 圖11為一種PWM調制電路實現圖。
圖12為根據本發明的一種采用恒定導通時間調制電路的電路300。 圖13為圖12中恒定導通時間調制電路的一種具體實現電路圖。 圖14為圖13所示恒定導通時間調制電路的各信號波形圖。
具體實施例方式
如圖2所示，為根據本發明的一種具有高精確度的控制白光LED平均電流的 電路IOO。如圖2所示，電路lOO包括由輸入Vw、主開關管So、續流二極管D、 電感L、白光LED組成的典型buck電路，即白光LED首先與電感L串聯連接后 與續流二極管D并聯，三者并聯連接后與主開關管S。串聯連接在輸入兩端。電路 IOO進一步包括采樣電路10、補償電路20、調制電路M和驅動電路UD。其中采樣 電路的輸入端連接至主開關管SQ的上端，其輸出信號被輸送至補償電路20的一個 輸入端；補償電路20另一個輸入端接收參考信號Iw，補償電路20的輸出信號被
輸送至調制電路M;調制電路的輸出信號經由驅動電路UD后被輸送至主開關管So
的控制端，用以控制主開關管So的開通與關斷。主開關管So的另一端接地。在本 實施例中，補償電路20由一運算放大器Uo、 一電阻R、 一電容Q、 一電容C2組 成。其中運算放大器Uc的反相輸入端作為補償電路20的一個輸入端，接收采樣電 路10的輸出信號Isense，其同相輸入端作為補償電路20的另一個輸入端，接收參考 信號Lf。電阻R和電容Q串聯連接后，與電容C2并聯連接在運算放大器Uo的輸 出端和地之間。則在電路100工作時，運算放大器Uo放大信號Is^e與參考信號Iw 的差值，并將放大的結果通過積分的形式反映在電容C2兩端電壓(即運算放大器
Uo的輸出Vc(t)上)。艮卩，若信號Is^e大于參考信號Lf，運算放大器U。的輸出VC(t) 減小；若信號Ise^小于參考信號Lf，運算放大器Uo的輸出Vc(t)增大；若信號I^m
等于參考信號W， Vc(t)保持不變。因此通過后續的調制電路M，補償電路20起到了將運算放大器Uo反相輸入端的信號維持在其同相輸入端的參考信號的作用。
當主開關管So被開通時，流過主開關管So的電流即為流過白光LED的電流。
此時采樣電路10接收主開關管SQ兩端電壓VS()，并將其輸出信號Ise^輸送至運算
放大器Uo的反相輸入端。本領域技術人員應該認識到，此時主開關管So兩端電壓
Vso即為流過主開關管So的電流與其導通電阻的乘積。運算放大器Uo信號Ise^與 參考信號Iref的差值放大，放大后的信號經過由電阻R、電容Q、電容C2組成的
RC濾波器積分濾波后，得到信號Vc(t)。接著，信號Vc(t)經由調制電路M、驅動 器UD后用以驅動主開關管So。關于采樣電路10和調制電路M的工作方式，下文 將有具體闡述。
因為在主開關管So導通時，流過主開關管So的電流Iso即為流過白光LED的
電流IWLED，則穩態時，主開關管So開通時間段內流過其上的平均電流Iso(^)即為
流過白光LED的平均電流IWLED(avg)，如圖3所示。因此只要流過主開關管S()的在 其被開通時間內的平均電流被精確調節，流過白光LED的平均電流就可以被精確 調節。
本發明提出了兩種采樣流過主開關管So的電流Is()的方法。其一為中點采樣， 其原理如圖4所示。如前所述，當主開關管So被開通時，流過其上的電流Iso即為 流過白光LED的電流IwljED。主開關管So被開通時段的中點時刻的電流，為描述
方便起見，下文稱之為中點電流IS(Kmid)。可以看到，中點電流Iso(mid)等于流過主開 關管SC的平均電流ISC(avg)，也等于流過白光LED的平均電流IWLED(avg)，即 Is0(mid)=ISQ(aVg)=IWLED(avg)。因此只要采樣并保持住中點電流IS0(mid)，通過后續的補償
電路20、調制電路M，流過白光LED的電流即可被采樣并控制。
圖5為采用該中點采樣方法的電路200。其中采樣電路10為由串聯連接的第 一開關和保持電路"組成的中點電流采樣電路，中點電流采樣電路把采樣保持
的結果Ise^輸送至補償電路20的一個輸入端，從而通過補償電路20將Ise^維持
在參考信號Iw。第一開關(^的門極控制信號G(jp即其驅動信號由圖6所示脈沖
11信號電路產生。所述脈沖信號電路包括接收驅動電路UD輸出信號Duty的第一延時 電路Tdelayl和第二延時電路Tdelay2，第一延時電路Tdelayl輸出的第一延時信號①被輸 送至第一反相器U2后得到延時反相信號②，延時反相信號②被輸送至與門113的一 個輸入端；第二延時電路Td^y2輸出的第二延時信號③被輸送至與門U3的另一個 輸入端，與門U3的輸出信號即為所需的信號G^。其中第一延時電路Tde一延時時 間為T。n/2，第二延時電路Tde—2的延時時間為T。n/2-Tp其中T。n為主開關管S0的
開通時間，即在一個周期內其驅動信號Duty的高電平持續時間。圖7為圖6所述 脈沖產生電路各信號波形圖，可以看到，信號G(^為中點脈沖信號。為了確保所采 樣的中點電流Is,id)引起的誤差小于K，必須保證采樣的脈沖寬度T。咖id)小于K1/2 XT。n，其中K為所需的精度要求，第二延時電路Td^y2延時時間中的T,即是系統 為精度要求K而設定的時間常數。
圖8為圖5所示電路200的信號波形圖。如圖8所示，隨著流過白光LED的 電流變化，采樣電路10所采樣保持的信號U^也跟隨其變化，其中信號I^se的周 期始于主開關管So相應被導通時段的中點時刻，止于主開關管So相應下一個被導 通時段的中點時刻。可以看到，通過中點電流采樣，流過白光LED的平均電流被 精確采樣。
本發明提出的第二種采樣流過主開關管So的電流IS()的方法為全波采樣法，其 采樣電路10的具體電路見圖9。如圖9所示，全波電流采樣電路包括接收主開關
管So兩端電壓Vso的第二開關Q2，接收參考信號Iref的第三開關Q3。因為在主開
關管導通時，主開關管So兩端電壓Vso即為流過主開關管S()的電流Is()與其導通電
阻的乘積，因此第二開關Q2接收的信號反映了流過主開關管So的電流Iso。第二開
關Q2由控制主開關管So的控制信號Duty控制開啟與關斷，即第二開關Q2與主開 關管S。同步開啟或同步關斷；第三開關Q3由信號Duty的反相信號控制開啟與關 斷。即第二開關Q2的一端連接至主開關管So的上端，其門極控制端連接至主開關
管So的門極控制端；第三開關Q3的一端接收參考信號Iref，其門極控制端經由第二反相器U4后連接至主開關管So的門極控制端。第二開關Q2的另一端連接至第一
加法器U5的一個輸入端，第三開關Q3的另一端連接至第一加法器U5的另一個輸
入端，第一加法器Us的輸出信號即為所需的采樣信號Isense。具體工作過程為當
主開關管S。被開通時，第二開關Q2被開通，第三開關Q3被關斷，此時第二開關 Q2將反映流過主開關管So電流Is。的信號Vso傳送至第一加法器U5，第三開關Q3
斷開信號^f與第一加法器U5的連接，第一加法器U5的輸出Isense等于VSQ;當主 開關管S。被關斷時，第二開關Q2被關斷，第三開關Q3被開通，此時第二開關Q2 斷開信號Vs。與第一加法器U5的連接，第三開關Q3將信號Iref傳送至加法器U5， 第一加法器U5的輸出1^se等于Iref。圖9所示采樣電路10的各信號波形見圖10。 由于后續補償電路20的作用為維持信號Is^e在參考信號Iref，而在主開關管So被 關斷期間，采樣信號為參考信號Iref，因此全波采樣保證了主開關管So開通時間段
內的平均電流為參考信號Iref，也即保證了流過白光LED的平均電流為參考信號Iref，
即保證了其精確性。
只要電路100后續調制電路M調制得當，通過中點采樣和全波采樣，流過主 開關管SQ的平均電流Iso(^)即可被精確調制。
接下來闡述本發明提出的調制電路M的兩種實現方式。其一為本領域技術人 員熟知的PWM調制，如圖ll所示的調制電路M即為PWM調制的典型電路。調 制電路M包括一比較器U6、 一時鐘信號產生器117、 一RS觸發器Ug。其中比較器 1)6的反相輸入端接收電路100或電路200前述補償電路20的輸出信號Vc①，其同 相輸入端接收時鐘信號產生器U7輸出的鋸齒波信號，其輸出端連接至RS觸發器 U8的復位端R;時鐘信號產生器U7輸出的時鐘信號輸送至RS觸發器U8的置位端 S; RS觸發器Us的輸出信號Q即為所需的調制信號。信號Q經由驅動器Ub后用 以控制驅動主幵關管So的開通與關斷。
當時鐘信號的上升沿來到時，RS觸發器U8被置位，其輸出信號Q變高，進
而經由驅動器UD后，主開關管So被開通，流過主開關管So的電流Is()增大，即流
13過白光LED的電流IwLED增大；隨之采樣電路10的輸出信號Is,增大，則通過運 算放大器Uo后，信號Vc(t)減小。在調制電路M處，比較器U6的同相輸入端鋸齒 波信號慢慢增大，當其增大至大于信號Vc(t)時，比較器U6輸出變高，此高電平信
號對RS觸發器Us進行復位，使得其輸出信號Q變低，進而經由驅動器UD后，主
開關管So被關斷。若流過白光LED的平均電流IwLED(^g)較參考信號W高時，信號
Vc(t)偏低，則比較器U6同相輸入端的鋸齒波較早觸到其反相輸入端信號，RS觸發 器U8被較早復位，即主開關管So的開通時間變短，流過白光LED的平均電流
IwLED(avg)降低。若流過白光LED的平均電流IwLED(avg)較參考信號W低時，信號VC(t)
偏高，則比較器U6同相輸入端的鋸齒波較晚觸到其反相輸入端信號，RS觸發器 Us被較晚復位，即主開關管So的開通時間變長，流過白光LED的平均電流Im^D^g) 增大。因此，通過該調制電路M的調制，電路100/電路200中流過白光LED的平
均電流IxvLEDOwg)被精確控制。
本發明提出的調制電路M的第二種實現方式為恒定導通時間調制，圖12為采 用該恒定導通時間調制電路M的電路300。恒定導通時間調制的基本定義為改變 開關頻率，而在每個開關周期內，保持開關被開通時間的恒定，通過調節開關被關 斷的時間，即調節開關周期來實現對控制量的控制。圖12所示的恒定導通時間調 制電路M的具體電路參見圖13。如圖13所示，恒定導通時間調制電路M包括接 收補償信號Vc(t)的系數為-l的乘法器119，即乘法器U9的輸出為-Vc(t)。信號-Vc(t) 被輸送至第二加法器U1Q的第一輸入端，第二加法器U1Q的第二輸入端接收直流偏
置VDC，用以保證加法器的輸出信號(VDc-Vc(t))始終大于零。信號(VDc-Vc(t))被輸
送至比較器U 的反相輸入端。比較器U 的同相輸入端接收一鋸齒波信號Vs(t)。
可以看到，鋸齒波信號Vs(t)由電流源Ii、電容C3和第四開關Q4組成的鋸齒波產生
器產生。比較器Uu的輸出信號A被輸送至或門Uu的第一輸入端，或門1112的輸 出信號B —方面被引回其自身的第二輸入端，另一方面被輸送至第三延時電路
Tde,ay3的輸入端和與門U"的第一輸入端；第三延時電路Tdelay3接收信號B ，并將其
14輸出信號C經由第三反相器U13后得到信號D;信號D被輸送至與門U14的第二輸 入端，與門Um的瑜出信號VM—方面經由第四反相器1115后得到的信號E被輸送 至與門1116的第一輸入端，另一方面經由第四延時電路Td^y4后得到的信號F被輸
送至與門1116的第二輸入端，與門1116的輸出信號G用以控制第四開關Q4和第五 開關Qs的開通與關斷。
當鋸齒波信號Vs(t)觸到信號(VDc-Vc(t))時，比較器Un輸出信號A變高，信號 B隨之變高，則與門Uw的輸出由其第二輸入端信號D決定。第四延時電路Td^y3 的延時時間Td3決定了的恒定導通時間Te。n。這是因為信號C比信號B晚時間Td3 變高，而信號D與信號C反相，則從信號B變高時刻開始，到延時時間Td3結束(即 信號C變高前)，信號VM為高，即信號VM有時間段Td的高電平持續時間。第四
延時電路Tde^4的延時時間Td4相對較短，可看成一短脈沖時間段。當信號VM高電
平持續時間結束而變低時，信號E變高，而信號F仍有短脈沖時間段Td4的高電平 持續時間。因此信號G為一短脈沖，第四開關Q4和第五開關Qs在此短脈沖時間 段里被開通，使得鋸齒波信號Vs(t)被復位為零，比較器輸出信號A變低；同時使 得信號B被拉至地，信號B也變低。短脈沖時間段Td4過后，鋸齒波信號Vs(t)重 新增大，信號B維持為低直至鋸齒波信號Vs(t淳新觸到信號(VDc-Vc(t))，使得信 號A變高，重復如前所述循環。當流過白光LED的平均電流Iwled(^)大于參考信 號W時，信號Vc(t)減小，則信號(VDc-Vc(t))增大，鋸齒波信號Vs(t)觸到信號 (VDc-Vc(t))的時間被延長，則信號A的低電平時間被延長，隨之信號B和信號Vm
的低電平時間也被延長。而當流過白光LED的平均電流IwLED(avg)小于參考信號W 時，信號VC(t)增大，則信號(Vjx:-Vc(t))減小，鋸齒波信號Vs(t)觸到信號(VDC-Vc(t))
的時間被縮短，則信號A的低電平時間被縮短，隨之信號B和信號VM的低電平時 間也被縮短。因此可以看到，信號VM即為所需的調制信號導通時間(即高電平 持續時間)恒定，而關斷時間(即低電平持續時間)隨流過白光LED的平均電流
IwLED一g)的變化而變化。因此信號VM經由驅動電路UD后使主開關管So保持恒定導通時間，根據流過白光LED的平均電流IwLED(avg)的變化使主開關管So有相應的 關斷時間，因此流過白光LED的平均電流IwLED(avg)得到精確調制。
信號A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、以及信號VM的波形參見圖14。 可以看到，前述電路100/電路200/電路300在電流采樣中采樣下管，即主開關管 So，因此損耗低，而采樣電路及其調制電路實現了對流過白光LED平均電流的高 精確度控制。
本發明還提出了控制白光LED平均電流的方法，包括第一步驟，用中點采 樣法采樣流過主開關管So的電流，得到電流采樣信號Isense;第二步驟，對電流采
樣信號I^se進行補償，得到補償信號Vc(t);第三步驟，用恒定導通時間調制法對 補償信號Vc(t)進行調制，得到調制信號VM;第四步驟，將調制信號VM輸送至驅 動電路，用以控制主開關管So的開通與關斷。其中所述中點采樣法包括第一步，
提供主開關管So被開通中點時刻的中點脈沖信號Ggn第二步，用該中點脈沖信號
G(^采樣所述流過主開關管So的電流Iso，得到中點電流Iso(mid);第三步，保持所述
中點電流ISQ(mid)，即為所需的電流采樣信號Isense。
進一步地，本發明同時提出了控制白光LED平均電流的方法，包括第一步
驟，用全波采樣法采樣流過主開關管s。的電流，得到電流采樣信號Isense;第二步
驟，對電流采樣信號I，e進行補償，得到補償信號Vc(t);第三步驟，用恒定導通 時間調制法對補償信號Vc(t)進行調制，得到調制信號VM;第四步驟，將調制信號 VM輸送至驅動電路，用以控制主開關管S。的開通與關斷。其中所述全波采樣法包 括第一步，在主開關管Sc被開通時間內，用第一加法器U5接收流過主開關管So
的電流ISo;第二步，在主開關管So被關斷時間內，用第一加法器U5收參考信號Iref; 則第一加法器u5的輸出即為所需的電流采樣信號Isense。
通過如前描述，本領域的技術人員可以認識到，電路100/電路200中的白光 LED可以用其他負載替換，流過負載的平均電流可以用如前所述的中點電流法或 全波采樣法精確采樣，并通過如前所述的PWM調制或恒定導通時間調制來實現對
16流過負載的平均電流的精確調制。因此，本發明提出的中點電流法、全波采樣法、 PWM調制、恒定導通時間調制適用于各種電路。
需要聲明的是，上述發明內容及具體實施方式
意在證明本發明所提供技術方案 的實際應用，不應解釋為對本發明保護范圍的限定。本領域技術人員在本發明的精 神和原理內，當可作各種修改、等同替換、或改進。本發明的保護范圍以所附權利 要求書為準。
權利要求
1.一種白光LED電路，包括白光LED、電感、主開關管和續流開關管，所述白光LED和所述電感串聯連接后與所述續流開關管并聯連接，所述三者連接后與所述主開關管串聯連接在所述白光LED電路的輸入端與地之間；還包括控制電路，其特征在于，所述控制電路包括中點電流采樣電路，用以采樣并保持流過所述主開關管中點時刻的電流，并提供電流采樣信號；補償電路，用以接收所述電流采樣信號和參考信號，并提供補償信號；調制電路，用以接收所述補償信號，并提供調制信號；驅動電路，用以接收所述調制信號，并提供驅動信號，所述驅動信號用以控制所述主開關管的開通與關斷。
2. 如權利要求1所述的白光LED電路，其特征在于，所述中點電流采樣電路包括第一開關和保持電路，所述第一開關和所述保持電 路串聯連接。
3. 如權利要求2所述的白光LED電路，其特征在于，所述第一開關的驅動信號由所述主開關管的驅動信號經過一系列變化得到，其 中所述一系列變化為所述主開關管的驅動信號經由第一延遲電路延遲和第一反相器得到延遲反相 信號；所述主開關管的驅動信號經由第二延遲電路后得到第二延遲信號； 所述延遲反相信號和所述第二延遲信號進行邏輯與，得到所述第一開關的驅動 信號。
4. 如權利要求1所述的白光LED電路，其特征在于， 所述調制電路為恒定時間導通調制電路。
5. 如權利要求4所述的白光LED電路，其特征在于，所述恒定導通時間調制電路包括乘法器，用以接收所述補償信號；第二加法器，用以接收所述乘法器的輸出信號和一直流偏置；比較器，用以接收所述加法器的輸出信號和一鋸齒波信號，并輸出比較信號；或門，用以接收所述比較信號，并輸出或信號至其另一個輸入端；第三延遲電路，用以接收所述或信號，并輸出第三延遲信號；第三反相器，用以接收所述第三延遲信號，并輸出第一反相信號；第一與門，用以接收所述第一反相信號和所述或信號，并輸出所述調制信號；第四反相器，用以接收所述調制信號，并輸出第二反相信號；第四延遲電路，用以接收所述調制信號，并輸出第四延遲信號；第二與門，用以接收所述第二反相信號和所述第四延遲信號，并輸出短脈沖信號 第五開關，用以接收所述短脈沖信號，并在其被所述短脈沖信號開通時將所述 或信號拉低。
6. —種白光LED電路，包括白光LED、電感、主開關管和續流開關管，所述白光LED和所述電感串聯連 接后與所述續流開關管并聯連接，所述三者連接后與所述主開關管串聯連接在所述 白光LED電路的輸入端與地之間；還包括控制電路，其特征在于，所述控制電路包括全波電流采樣電路，用以采樣流過所述主開關管的電流，并接收參考信號，用 以提供電流采樣信號；補償電路，用以接收所述電流采樣信號和所述參考信號，并提供補償信號； 調制電路，用以接收所述補償信號，并提供調制信號；驅動電路，用以接收所述調制信號，并提供驅動信號，所述驅動信號用以控制 所述主開關管的開通與關斷。
7. 如權利要求6所述的白光LED電路，其特征在于，所述全波電流采樣電路 包括第一加法器，其輸出信號即為所述電流采樣信號；第二開關，用以接收流過所述主開關管的電流，并在其被開通時將流過所述主 開關管的電流輸送至第一加法器的第一輸入端，所述第二開關的驅動信號與所述主 開關管的驅動信號同步；第三開關，用以接收所述參考信號，并在其被開通時將所述參考信號輸送至所 述第一加法器的第二輸入端，所述第三開關的驅動信號與所述主開關管的驅動信號 反相；第二反相器，用以使所述第三開關的驅動信號與所述主開關管的驅動信號反相。
8. 如權利要求7所述的白光LED電路，其特征在于， 所述調制電路為恒定時間導通調制電路。
9. 如權利要求8所述的白光LED電路，其特征在于，所述恒定導通時間調制 電路包括乘法器，用以接收所述補償信號；第二加法器，用以接收所述乘法器的輸出信號和一直流偏置；比較器，用以接收所述加法器的輸出信號和一鋸齒波信號，并輸出比較信號；或門，用以接收所述比較信號，并輸出或信號至其另一個輸入端；第三延遲電路，用以接收所述或信號，并輸出第三延遲信號；第三反相器，用以接收所述第三延遲信號，并輸出第一反相信號；第一與門，用以接收所述第一反相信號和所述或信號，并輸出所述調制信號；第四反相器，用以接收所述調制信號，并輸出第二反相信號；第四延遲電路，用以接收所述調制信號，并輸出第四延遲信號；第二與門，用以接收所述第二反相信號和所述第四延遲信號，并輸出短脈沖信號；第五開關，用以接收所述短脈沖信號，并在其被所述短脈沖信號開通時將所述 或信號拉低。
10. 如權利要求7所述的白光LED電路，其特征在于， 所述調制電路為PWM調制電路。
11. 一種控制白光LED平均電流的方法，包括第一步驟，用中點采樣法采樣并保持流過主開關管中點時刻的電流，得到電流 采樣信號；第二步驟，對所述電流采樣信號進行補償，得到補償信號； 第三步驟，用恒定導通時間調制法對所述補償信號進行調制，得到調制信號； 第四步驟，將所述調制信號輸送至驅動電路，用以控制所述主開關管的開通與 關斷。
12. 如權利要求11所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在第 一步驟，所述中點采樣法包括第一步，提供所述主開關管被開通時間段內中點時刻的中點脈沖信號； 第二步，在中點脈沖信號的時間寬度內，采樣所述流過主開關管的電流，得到 中點電流；第三步，保持所述中點電流，即為所述電流采樣信號。
13. 如權利要求11所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在所 述主開關管被開通時，所述流過主開關管的電流與流過所述白光LED的電流相等。
14. 一種控制白光LED平均電流的方法，包括第一步驟，用全波采樣法采樣流過主開關管的電流，得到電流采樣信號； 第二步驟，對所述電流采樣信號進行補償，得到補償信號； 第三步驟，對所述補償信號進行調制，得到調制信號；第四步驟，將所述調制信號輸送至驅動電路，用以控制所述主開關管的開通與關斷。
15. 如權利要求14所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在第 一步驟，所述全波采樣法包括在所述主開關管被開通時間內，所述電流采樣信號為所述流過主開關管的電流；在所述主開關管被關斷時間內，所述電流采樣信號為設定的參考信號。
16. 如權利要求14所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在所 述主開關管被開通時，所述流過主開關管的電流與流過所述白光LED的電流相等。
17. 如權利要求14所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在第 三步驟，用PWM調制法對所述補償信號進行調制，得到所述調制信號。
18. 如權利要求14所述的控制白光LED平均電流的方法，其特征在于，在第 三步驟，用恒定導通時間調制法對所述補償信號進行調制，得到所述調制信號。
全文摘要
本發明提出了一種白光LED電路以及精確控制流過白光LED平均電流的方法。該電路和/或方法采樣主開關管電流，并通過后續的補償電路、調制電路和驅動電路，采用中點電流采樣方法或全波電流采樣方法，以PWM方法或恒定導通時間調制方法進行調節控制流過主開關管的平均電流，從而高精度地控制流過白光LED的平均電流，具有低損耗、高精確度等優點。
文檔編號H05B37/00GK101652004SQ20091005890
公開日2010年2月17日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者任遠程, 磊 杜, 勇 黃 申請人:成都芯源系統有限公司