專利名稱：一種高精度led控制電路及方法及應用其的led驅動電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED驅動電路領域，更具體的，尤其涉及一種高精度的LED驅動電路的控制電路以及控制方法。
背景技術：
隨著照明行業的不斷創新和迅速發展，加之節能和環保日益重要，LED照明作為一種革命性的節能照明技術，正在飛速發展。但是，由于LED自身的伏安特性及溫度特性，使得LED對電流的敏感度要高于對電壓的敏感度，故不能由傳統的電源直接給LED供電。因此，要用LED作照明光源首先就要解決電源驅動的問題。
圖I所示為現有技術中比較常用的一種LED驅動電路的控制電路。LED驅動電路的工作狀態受到使能信號EN的控制，所述使能信號EN為一占空比一定的方波信號，在所述使能信號EN有效的區間內，其功率級電路對輸入電源進行電能傳輸，在其無效區間內，所述功率級電路停止工作，以此達到對LED負載進行調光的目的。因此如圖中所示，控制電路輸出的控制信號Vrfri和所述使能信號EN經過一與邏輯運算以控制主開關管Ql的開關動作。 LED驅動電路的控制電路中的跨導放大器接收基準電壓信號VMf和輸出電壓反饋信號Vfb， 根據兩者的差值輸出電流對電容充電得到一補償信號\。為了防止在EN無效的區間內，所述跨導放大器的輸出電流繼續對電容充電導致所述補償信號V。持續升高，在跨導放大器的輸出端連接一由所述使能信號EN控制的開關管，在所述功率級電路停止工作時，開關管關斷使跨導放大器的輸出電流無法繼續對電容充電。
但這種電路結構存在一定的問題如圖IB所示的工作波形圖中使能信號EN為高電平的h至t2時刻的區間內，所述輸出電壓反饋信號Vfb逐漸上升但在h時刻前始終小于所述基準電壓信號vMf，補償信號\隨之逐漸上升。從至t2時刻的區間內，所述輸出電壓反饋信號Vfb大于所述基準電壓信號VMf，而所述補償信號V。隨之逐漸下降。在t2時刻， 所述使能信號變為無效，因此跨導放大器的輸出端連接的開關管關斷，所述補償信號\也 to時刻之前的電壓值。而在t2至t3時刻的區間內，所述輸出電壓反饋信號Vfb逐漸下降至零，可以看出，所述輸出電壓反饋信號的波形Vfb在h至t2時刻的區間內的積分值等于所述使能信號EN的占空比D與所述基準電壓信號Vref的乘積，而其在一個調光周期內的積分則需要加At2至&區間內的積分值。由此可以看出在一個調光周期內，跨導放大器兩端的積分值并不相等。在t2至t3區間內，所述輸出電壓反饋信號Vfb與所述基準電壓信號VMf的差值在跨導放大器輸出端形成的電流無法對電容充電，即這段時間內所述輸出電壓反饋信號Vfb變化的信息無法準確反映在所述補償信號V。的數值上，導致所述補償信號V。偏小，最終導致LED負載的調光不精確，在使能信號EN的占空比比較小時，這種情況尤為明顯。發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高精度LED控制電路和控制方法，以克服現有技術中的補償信號無法準確表征輸出電壓反饋信號所導致的LED調光不夠精確的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案
依據本發明一實施例的一種高精度LED控制電路，用于控制LED驅動電路的輸出電流，所述LED驅動電路接收一使能信號，并在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載，所述LED控制電路進一步包括一基準電壓控制電路，
所述基準電壓控制電路接收一基準電壓信號和所述使能信號，在所述使能信號有效的區間內控制所述基準電壓信號輸入至所述控制電路。
進一步的，所述基準電壓控制電路包括第一開關管和第二開關管；
所述第一開關管的第一功率端接收所述基準電壓信號，其第二功率端作為所述基準電壓控制電路的輸出端；所述使能信號控制所述第一開關管的開關狀態；
所述第二開關管連接在所述基準電壓控制電路的輸出端和地之間；一與所述使能信號邏輯相反的信號控制所述第二開關管的開關狀態。
優選的，所述使能信號為占空比一定的方波信號。
優選的，所述控制電路進一步包括一補償電路；所述補償電路包括跨導放大器和補償電容；
所述跨導放大器的同相輸入端接收所述基準電壓控制電路的輸出信號，其反相輸入端接收輸出電壓反饋信號，其輸出信號經過所述補償電容后得到補償信號。
依據本發明一實施例的一種高精度的LED控制方法，包括以下步驟
接收一使能信號，并在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載；
接收一基準電壓信號和所述使能信號，在所述使能信號有效的區間內控制所述基準電壓信號輸入至LED控制電路。
進一步包括接收所述基準電壓信號和輸出電壓反饋信號，并據此輸出一補償信號。
優選的，所述使能信號為占空比一定的方波信號。
依據本發明一實施例的一種高精度的LED驅動電路，包括功率級電路和控制電路，
所述LED驅動電路接收一使能信號，所述功率級電路在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載；
所述控制電路包括依據本發明的任一合適的控制電路。
經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，依據本發明的LED驅動電路的控制電路，可以在控制功率級電路的使能信號的有效區間內，控制基準電壓信號接入控制電路， 從而使補償信號準確反映輸出電壓反饋信號的變化，進而實現精確調光。通過下文優選實施例的具體描述，本發明的上述和其他優點更顯而易見。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖IA所示為現有技術中的一種LED驅動電路的電路原理框圖IB所示為圖IA所示的LED驅動電路的波形示意圖2A所示為依據本發明的LED驅動電路的控制電路的第一實施例的原理框圖2B所示為圖2A所示的LED驅動電路的控制電路工作波形圖3所示為依據本發明的LED驅動電路的控制電路的第二實施例的原理框圖4所示為依據本發明的LED驅動電路的控制方法的一實施例的流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的幾個優選實施例進行詳細描述，但本發明并不僅僅限于這些實施例。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。
參考圖2A，所示為依據本發明的LED驅動電路的控制電路的第一實施例的原理框圖。與背景技術中相類似的，所述LED驅動電路接收使能信號EN，并在所述使能信號EN有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載，其進一步包括基準電壓控制電路201。所述基準電壓控制電路201接收一基準電壓信號Nref和所述使能信號EN，在所述使能信號EN有效的區間內控制所述基準電壓信號VMf輸入至所述控制電路。
所述控制電路中包括一由跨導放大器和補償電容組成的補償電路，其中，所述跨導放大器的同相輸入端接收所述基準電壓控制電路輸出的所述基準電壓信號VMf，其反相輸入端接收LED驅動電路的輸出電壓反饋信號Vfb，其輸出信號經過所述補償電容后得到所述補償信號V。，后續電路根據所述補償信號V。控制主功率管Ql的開關動作進行電能轉換。
具體的，所述使能信號EN優選為具有一定占空比的方波信號，而所述基準電壓控制電路201包括第一開關管S1和第二開關管S2 ；
所述第一開關管S1的第一功率端接收所述基準電壓信號VMf，其第二功率端作為所述基準電壓控制電路201的輸出端連接至所述跨導放大器的同相輸入端；其控制端接收所述使能信號EN ;所述使能信號控制所述第一開關管S1的開關狀態；所述第二開關管&連接在所述基準電壓控制電路201的輸出端和地之間；一與所述使能信號EN邏輯相反的信號控制所述第二開關管S2的開關狀態。
以高電平使能為例，由以上連接關系可知，當所述使能信號EN為高電平時，所述基準電壓控制電路201使所述基準電壓信號Vref接入所述補償電路，當所述使能信號EN為低電平時，所述基準電壓控制電路201保證所述補償電路不接收所述基準電壓信號VMf。
上述實施例中LED驅動電路的功率級電路為Boost變換器，也可以為其他類型的拓撲，其工作波形圖如圖2B所示。
所述使能信號EN在h至&時刻的區間內保持高電平，此時由于所述基準電壓信號Vref接入所述控制電路，因此所述跨導放大器根據其與所述輸出電壓反饋信號Vfb的差值輸出一定的電流對所述補償電容充電。當所述跨導放大器的輸入端信號接近相等時，其輸出電流接近為零，因此所述補償信號\基本保持不變。在時刻，由于所述使能信號變為低電平，所述跨導放大器不再接收所述基準電壓信號Vm，但此時由于所述輸出電壓反饋信號Vfb開始下降，而所述跨導放大器的輸出端仍與所述補償電容連接，因此所述補償電容開始放電，所述補償信號\逐漸下降直至t2時刻所述輸出電壓反饋信號Vfb下降至零。可以看出，所述輸出電壓反饋信號Vfb的波形在h至t2區間內的積分值等于所述使能信號EN的占空比D與所述基準電壓信號Vref的乘積，由此可以推知跨導放大器兩端的積分值相等。在所述使能信號EN無效時，所述基準電壓信號VMf不接入控制電路但仍能保證所述輸出電壓反饋信號Vfb變化的信息準確反映在所述補償信號V。的數值上，使LED負載的調光更加精確。
參考圖3，所示為依據本發明的LED驅動電路的控制電路的另一實施例的原理框圖，其中所述控制電路具體包括所述補償信號\與加入斜坡補償的電流采樣信號進行比較后通過RS觸發器控制所述主開關管Ql的關斷，一定頻的時鐘信號通過RS觸發器控制所述主開關管Ql的導通。以上為所述控制電路的具體實施方式
的說明，其他的控制策略同樣可以適用。而基準電壓控制電路的實現方式可以和圖2實施例相同，也可以為其他能夠達到相同技術效果的電路結構。
以下結合附圖對依據本發明的LED驅動電路的控制方法的優選實施例進行詳細描述。
參考圖4，所示為依據本發明的LED驅動電路的控制方法的一實施例的流程圖。其包括以下步驟
S401 :接收一使能信號，并在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED 負載；
S402:接收一基準電壓信號和所述使能信號，在所述使能信號有效的區間內控制所述基準電壓信號輸入至LED控制電路。
其中步驟S402進一步包括接收所述基準電壓信號和輸出電壓反饋信號，并據此輸出一補償信號。
優選的，所述使能信號為占空比一定的方波信號。
本發明還提供一種高精度的LED驅動電路，其包括功率級電路和控制電路，所述 LED驅動電路接收一使能信號，所述功率級電路在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載；而所述控制電路包括依據本發明的任一合適的控制電路。
另外，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
要說明的是，本發明各個實施例間名稱相同的器件功能也相同，且改進性的實施例可分別與上述多個相關實施例進行結合，但說明時僅已在上一實施例的基礎上舉例說明。頂部開關管驅動電路和底部開關管驅動電路包括但并不限定于以上公開的形式，只要能夠實現本發明實施例所述的相關電路的功能即可，因此，本領域技術人員在本發明實施例公開的電路的基礎上所做的相關的改進，也在本發明實施例的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種高精度LED控制電路，用于控制LED驅動電路的輸出電流，所述LED驅動電路接收ー使能信號，并在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載，其特征在干，進ー步包括一基準電壓控制電路， 所述基準電壓控制電路接收一基準電壓信號和所述使能信號，在所述使能信號有效的區間內控制所述基準電壓信號輸入至所述控制電路。
2.根據權利要求I所述的控制電路，其特征在于，所述基準電壓控制電路包括第一開關管和第二開關管； 所述第一開關管的第一功率端接收所述基準電壓信號，其第二功率端作為所述基準電壓控制電路的輸出端；所述使能信號控制所述第一開關管的開關狀態； 所述第二開關管連接在所述基準電壓控制電路的輸出端和地之間；一與所述使能信號邏輯相反的信號控制所述第二開關管的開關狀態。
3.根據權利要求I所述的控制電路，其特征在于，所述使能信號為占空比一定的方波信號。
4.根據權利要求I所述的控制電路，其特征在于，所述控制電路進一歩包括一補償電路；所述補償電路包括跨導放大器和補償電容； 所述跨導放大器的同相輸入端接收所述基準電壓控制電路的輸出信號，其反相輸入端接收輸出電壓反饋信號，其輸出信號經過所述補償電容后得到補償信號。
5.ー種高精度的LED控制方法，其特征在于，包括以下步驟 接收ー使能信號，并在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載； 接收一基準電壓信號和所述使能信號，在所述使能信號有效的區間內控制所述基準電壓信號輸入至LED控制電路。
6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在干，進ー步包括 接收所述基準電壓信號和輸出電壓反饋信號，并據此輸出ー補償信號。
7.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述使能信號為占空比一定的方波信號。
8.ー種高精度的LED驅動電路，包括功率級電路和控制電路，其特征在干， 所述LED驅動電路接收一使能信號，所述功率級電路在所述使能信號有效的區間內進行電能轉換驅動LED負載； 所述控制電路包括權利要求1-4任一項所述的控制電路。
全文摘要
本發明提供一種高精度LED控制電路及方法及應用其的LED驅動電路，以克服現有技術中的補償信號無法準確表征輸出電壓反饋信號所導致的LED調光不夠精確的問題。與現有技術相比，依據本發明的LED驅動電路的控制電路，可以在控制功率級電路的使能信號的有效區間內，控制基準電壓信號接入控制電路，從而使補償信號準確反映輸出電壓反饋信號的變化，進而實現精確調光。
文檔編號H05B37/02GK102984855SQ20121045052
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者徐孝如, 張魯 申請人:矽力杰半導體技術(杭州)有限公司