本發(fā)明涉及LED恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其恒流控制電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在，能源問題與環(huán)保成問題成為人類面對(duì)的兩大主要問題。LED具有高效、低耗、環(huán)保、體積小以及壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，在照明領(lǐng)域日益受到重視。因?yàn)長(zhǎng)ED受其光學(xué)和電學(xué)特性的限制，必須要輔以專用恒流驅(qū)動(dòng)電路才可正常工作。

目前，在集成電路系統(tǒng)中，LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)光方式有PWM數(shù)字調(diào)光方式、純模擬電壓調(diào)光方式以及同時(shí)包括PWM數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光的方式。但是，同時(shí)包括PWM數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光的模式中，PWM數(shù)字調(diào)光和模擬調(diào)光是獨(dú)立工作模式?，F(xiàn)有調(diào)光方式存在以下缺點(diǎn)：

1、調(diào)光方式單一，PWM數(shù)字調(diào)光方式和模擬調(diào)光方式，控制模式只能選擇其一，有一定的局限性；

2、PWM調(diào)光方式只能調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的頻率或占空比，雖然實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，但是受頻率限制，通常頻率過高或過低時(shí)調(diào)光效果較差，線性度較差；

3、模擬調(diào)光方式受參考電壓影響大，受溫度、工藝等因素對(duì)參考電壓的影響，調(diào)光精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其恒流控制電路，調(diào)節(jié)范圍更廣，調(diào)光精度高。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的恒流控制電路，包括：

電壓控制電路，用于根據(jù)PWM控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的控制，在第一參考電壓和第二參考電壓及負(fù)載采樣反饋電壓中選擇出參考電壓和反饋電壓，將所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)和固定頻率的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較得到占空比變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制負(fù)載的電壓，使負(fù)載的電流保持恒定。

示例性地，所述電壓控制電路包括：

電壓選擇電路，用于根據(jù)PWM控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的控制，在第一參考電壓和第二參考電壓及負(fù)載采樣反饋電壓中選擇出參考電壓和反饋電壓；

調(diào)光控制電路，用于根據(jù)PWM控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的控制，對(duì)所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制，輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述電壓控制電路還包括低通濾波器，所述低通濾波器連接于所述調(diào)光控制電路的輸出側(cè)。

示例性地，所述電壓選擇電路包括第一傳輸門、第二傳輸門、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管；所述第一傳輸門的輸出端與所述第二傳輸門的輸出端連接，所述第一傳輸門的輸入端連接第一參考電壓，所述第一傳輸門的控制端連接第一PWM控制信號(hào)，所述第二傳輸門的輸入端連接第二參考電壓，所述第二傳輸門的控制端連接第二PWM控制信號(hào)，所述第一傳輸門的輸出端與所述第二傳輸門的輸出端的連接點(diǎn)與所述第一MOS管的漏極和第二MOS管的源極的連接點(diǎn)連接，所述第一MOS管的柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)，所述第一MOS管的源極與所述第三MOS管的源極連接，所述第三MOS管的柵極與第二時(shí)鐘信號(hào)連接，所述第三MOS管的漏極與所述第四MOS管的源極連接，所述第四MOS管的柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)，所述第四MOS管的漏極與所述第二MOS管的漏極連接，所述第二MOS管的柵極連接于第二時(shí)鐘信號(hào)，所述第三MOS管的漏極與所述第四MOS管的源極的連接點(diǎn)與負(fù)載采樣反饋電壓提供端連接，所述第一MOS管的源極與所述第三MOS管的源極連接點(diǎn)引出第一電壓輸出端，所述第四MOS管的漏極與所述第二MOS管的漏極連接點(diǎn)引出第二電壓輸出端。

示例性地，所述調(diào)光控制電路包括偏置電流電路、差分輸入電路、共柵電路、開關(guān)電路和尾電流源電路；所述偏置電流電路包括第一偏置電流電路、第二偏置電流電路和第三偏置電流電路；所述共柵電路包括第一共柵電路和第二共柵電路；所述開關(guān)電路包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，所述尾電流源電路包括第一尾電流源電路和第二尾電流源電路；所述第一偏置電流電路一端與電源提供端連接，另一端與所述差分輸入電路連接；所述差分輸入電路的第一輸入端與所述第一電壓輸出端連接，所述差分輸入電路的第二輸入端與第二電壓輸出端連接，所述差分輸入電路的第一輸出端與所述第一尾電流源電路連接，所述差分輸入電路的第二輸出端與所述第二尾電流源電路連接；所述第二偏置電流電路一端連接于所述電源提供端，另一端與所述第一共柵電路的第一連接端連接，所述第一共柵電路的第二連接端與所述差分輸入電路的第二連接端連接，所述第一共柵電路的第三連接端與所述差分輸入電路的第一連接端連接；所述第三偏置電流電路一端連接于所述電源提供端，另一端與所述第二共柵電路的第一連接端連接，所述第二共柵電路的第二連接端與所述差分輸入電路的第一連接端連接，所述第二共柵電路的第三連接端與所述差分輸入電路的第二連接端連接；所述開關(guān)電路與時(shí)鐘信號(hào)連接。

具體地，所述第一偏置電流電路包括第五MOS管和第六MOS管，所述第二偏置電流電路包括第七M(jìn)OS管和第八MOS管，所述第三偏置電流電路包括第九MOS管和第十MOS管；所述差分輸入電路包括第十一MOS管和第十二MOS管；所述第一共柵電路包括第十三MOS管；所述第二共柵電路包括第十四MOS管；所述第一開關(guān)電路包括第十五MOS管和第十六MOS管；所述第二開關(guān)電路包括第十七M(jìn)OS管和第十八MOS管；所述第一尾電流源電路包括第十九MOS管；所述第二尾電流源電路包括第二十MOS管；所述第五MOS管的源極連接所述電源提供端，其漏極與所述第六MOS管的源極連接，其柵極連接第一偏置電壓；所述第六MOS管的漏極連接所述第十一MOS管和第十二MOS管的源極，其柵極連接第二偏置電壓；所述第十一MOS管的漏極與所述第十九MOS管的漏極連接，其柵極連接所述第一電壓輸出端；所述第十九MOS管的源極接地，其柵極連接第四偏置電壓；所述第十二MOS管的漏極與所述第二十MOS管的漏極連接，其柵極連接所述第二電壓輸出端；所述第二十MOS管的源極接地，其柵極連接所述第四偏置電壓；所述第七M(jìn)OS管的源極連接所述電源提供端，其漏極與所述第八MOS管的源極連接，其柵極連接所述第一偏置電壓；所述第八MOS管的漏極與所述第十三MOS管的漏極連接，其柵極連接所述第二偏置電壓；所述第十三MOS管的源極連接所述第十五MOS管和第十六MOS管的漏極，其柵極連接第三偏置電壓；所述第十五MOS管的源極連接所述第十二MOS管的漏極，其柵極與所述第二時(shí)鐘信號(hào)連接；所述第十六MOS管的源極與所述第十一MOS管的漏極連接，其柵極連接所述第一時(shí)鐘信號(hào)；所述第九MOS管的源極連接所述電源提供端，其漏極與所述第十MOS管的源極連接，其柵極與所述第一偏置電壓連接；所述第十MOS管的漏極與所述第十四MOS管的漏極連接，其柵極與所述第二偏置電壓連接；所述第十四MOS管的源極與所述第十七M(jìn)OS管和第十八MOS管的漏極連接，其柵極與所述第三偏置電壓連接；所述第十七M(jìn)OS管的源極與所述第十一MOS管的漏極連接，其柵極與所述第二時(shí)鐘信號(hào)連接；所述第十八MOS管的源極與所述第十二MOS管的漏極連接，其柵極連接所述第一時(shí)鐘信號(hào)；所述第十MOS管的漏極引出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)輸出端。

示例性地，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路包括振蕩器電路、斜坡補(bǔ)償電路和PWM比較電路，

所述振蕩器電路，用于為L(zhǎng)ED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供工作頻率，并為所述斜坡補(bǔ)償電路提供固定頻率的鋸齒波；

所述斜坡補(bǔ)償電路，用于將LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電感電流采樣信號(hào)和所述振蕩器電路輸出的鋸齒波進(jìn)行疊加；

所述PWM比較電路，用于將所述電壓控制電路輸出的所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)同經(jīng)過所述斜坡補(bǔ)償電路輸出的信號(hào)進(jìn)行比較，輸出占空比可變的方波信號(hào)來(lái)控制負(fù)載的電壓，使負(fù)載的電流保持恒定。

進(jìn)一步地，所述恒流控制電路還包括：

參考電源電路，用于為L(zhǎng)ED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電源，并為所述電壓選擇電路提供所述第一參考電壓和所述第二參考電壓；

驅(qū)動(dòng)電路，用于將所述PWM比較電路輸出的方波信號(hào)進(jìn)行放大。

第二方面，本發(fā)明提供一種LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括上述所述的恒流控制電路。

進(jìn)一步地，還包括升壓電路，所述升壓電路包括第二十一MOS管、電感、續(xù)流二極管和充電電容，所述電感一端連接電源VIN，另一端連接所述續(xù)流二極管的正極，所述續(xù)流二極管的負(fù)極連接負(fù)載的輸入端；所述第二十一MOS管的漏極與所述續(xù)流二極管的正極連接，其源極通過第一電阻接地，其柵極與所述恒流控制電路的輸出端連接；所述充電電容一端與所述續(xù)流二極管的負(fù)極連接，另一端接地；負(fù)載的輸出端通過第二電阻接地所述恒流控制電路通過負(fù)載的輸出端采集負(fù)載采樣反饋電壓。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來(lái)如下有益效果：

電壓控制電路根據(jù)PWM控制信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)的控制，在第一參考電壓和第二參考電壓及負(fù)載采樣反饋電壓中選擇出參考電壓和反饋電壓，將所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路根據(jù)所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)和固定頻率的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較得到占空比變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制負(fù)載的電壓，使負(fù)載的電流保持恒定，克服了傳統(tǒng)PWM調(diào)光受頻率限制的問題，也解決了模擬調(diào)光精度低的問題，本發(fā)明負(fù)載采樣反饋電壓為直流電壓信號(hào)，外部PWM調(diào)光信號(hào)的變化直接體現(xiàn)為負(fù)載采樣反饋電壓的電壓值的變化，不受頻率限制，調(diào)節(jié)范圍更廣，調(diào)光精度高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的恒流控制電路的結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2是本發(fā)明提供的電壓選擇電路的電路原理圖。

圖3是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路的電路原理圖。

圖4是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路在PWM調(diào)光模式時(shí)的電路示意圖。

圖5是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路在無(wú)PWM調(diào)光模式時(shí)的電路示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方塊圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1是本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的恒流控制電路的結(jié)構(gòu)方框圖。參考圖1所示，該LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的恒流控制電路1，包括電壓控制電路10和驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路11，

所述電壓控制電路10，用于根據(jù)PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的控制，在第一參考電壓V_REF和第二參考電壓0V及負(fù)載采樣反饋電壓V_FB中選擇出參考電壓和反饋電壓，將所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)V_Q；PWM控制信號(hào)V_DIM為外部PWM調(diào)光信號(hào)，當(dāng)沒有外部PWM調(diào)光時(shí)，PWM控制信號(hào)V_DIM設(shè)置為高電平；

驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路11，用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)V_Q和固定頻率的鋸齒波信號(hào)V_W進(jìn)行比較得到占空比變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)V_D，通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)V_D來(lái)控制負(fù)載的電壓，使負(fù)載的電流保持恒定。

本實(shí)施例中，負(fù)載優(yōu)選為L(zhǎng)ED燈串，在其他實(shí)施例中也可以為其他恒流驅(qū)動(dòng)的電子系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的恒流控制電路電壓控制電路根據(jù)PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的控制，在第一參考電壓V_REF和第二參考電壓0V及負(fù)載采樣反饋電壓V_FB中選擇出參考電壓和反饋電壓，將所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)V_Q，驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路根據(jù)所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)V_Q和固定頻率的鋸齒波信號(hào)V_W進(jìn)行比較得到占空比變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)V_D，通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)V_D來(lái)控制負(fù)載的電壓，使負(fù)載的電流保持恒定，克服了傳統(tǒng)PWM調(diào)光受頻率限制的問題，也解決了模擬調(diào)光精度低的問題，本發(fā)明負(fù)載采樣反饋電壓V_FB為直流電壓信號(hào)，外部PWM調(diào)光信號(hào)的變化直接體現(xiàn)為負(fù)載采樣反饋電壓V_FB的電壓值的變化，不受頻率限制，調(diào)節(jié)范圍更廣，調(diào)光精度高。

所述電壓控制電路10包括電壓選擇電路100和調(diào)光控制電路101。所述電壓選擇電路100用于根據(jù)PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的控制，在第一參考電壓V_REF和第二參考電壓0V及負(fù)載采樣反饋電壓V_FB中選擇出參考電壓和反饋電壓；參考電壓為第一參考電壓V_REF和第二參考電壓0V中的任意一個(gè)，反饋電壓為負(fù)載采樣反饋電壓V_FB。所述調(diào)光控制電路101用于根據(jù)PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的控制，對(duì)所述參考電壓和反饋電壓進(jìn)行調(diào)制，輸出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)V_Q。

優(yōu)選地，所述電壓控制電路10還包括低通濾波器102，所述低通濾波器102連接于所述調(diào)光控制電路101的輸出側(cè)。該低通濾波器可以防止系統(tǒng)啟動(dòng)階段的浪涌電流，在此設(shè)置大電容，保證系統(tǒng)穩(wěn)定，并將調(diào)光控制電路的輸出信號(hào)過濾成直流平均電壓。

結(jié)合圖1所示，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路11包括振蕩器電路110、斜坡補(bǔ)償電路111和PWM比較電路112，所述振蕩器電路110用于為L(zhǎng)ED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供工作頻率，并為所述斜坡補(bǔ)償電路111提供固定頻率的鋸齒波；所述斜坡補(bǔ)償電路111用于將LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電感電流采樣信號(hào)V_ISW和所述振蕩器電路110輸出的鋸齒波進(jìn)行疊加；所述PWM比較電路112用于將所述電壓控制電路10輸出的所述調(diào)節(jié)電壓信號(hào)同經(jīng)過所述斜坡補(bǔ)償電路111輸出的信號(hào)進(jìn)行比較，輸出占空比可變的方波信號(hào)來(lái)控制負(fù)載2的電壓，使負(fù)載2的電流保持恒定。

進(jìn)一步地，所述恒流控制電路1還包括：

參考電源電路12，用于為L(zhǎng)ED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供電源，并為所述電壓選擇電路100提供所述第一參考電壓V_REF和所述第二參考電壓0V；

驅(qū)動(dòng)電路13，用于將所述PWM比較電路112輸出的方波信號(hào)進(jìn)行放大。將方波信號(hào)進(jìn)行放大可以提高LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的帶載能力。

圖2是本發(fā)明提供的電壓選擇電路的電路原理圖。結(jié)合圖1、圖2所示，本實(shí)施例中，所述電壓選擇電路100包括第一傳輸門TG1、第二傳輸門TG2、第一MOS管NM31、第二MOS管NM32、第三MOS管NM33和第四MOS管NM34；所述第一傳輸門TG1的輸出端與所述第二傳輸門TG2的輸出端連接，所述第一傳輸門TG1的輸入端連接第一參考電壓V_REF，所述第一傳輸門TG1的控制端連接第一PWM控制信號(hào)V_DH，所述第二傳輸門TG2的輸入端連接第二參考電壓0V，所述第二傳輸門TG2的控制端連接第二PWM控制信號(hào)V_DL，所述第一傳輸門TG1的輸出端與所述第二傳輸門TG2的輸出端的連接點(diǎn)與所述第一MOS管NM31的漏極和第二MOS管NM32的源極的連接點(diǎn)連接，所述第一MOS管NM31的柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH，所述第一MOS管NM31的源極與所述第三MOS管NM33的源極連接，所述第三MOS管NM33的柵極與第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL提供端連接，所述第三MOS管NM33的漏極與所述第四MOS管NM34的源極連接，所述第四MOS管NM34的柵極連接第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH，所述第四MOS管NM34的漏極與所述第二MOS管NM32的漏極連接，所述第二MOS管NM32的柵極連接于第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL提供端，所述第三MOS管NM33的漏極與所述第四MOS管NM34的源極的連接點(diǎn)與負(fù)載采樣反饋電壓V_FB提供端連接，所述第一MOS管NM31的源極與所述第三MOS管NM33的源極連接點(diǎn)引出第一電壓輸出端V₁，所述第四MOS管NM34的漏極與所述第二MOS管NM32的漏極連接點(diǎn)引出第二電壓輸出端V₂。本實(shí)施例中，第一PWM控制信號(hào)V_DH為PWM控制信號(hào)V_DIM的電平，第一PWM控制信號(hào)V_DH通過非門處理得到第二PWM控制信號(hào)V_DL；第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH為時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的電平，第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH通過非門處理得到第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL。

該電壓選擇電路100通過PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC控制完成電壓信號(hào)傳輸。PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC均為方波信號(hào)，通常f_OSC>>f_DIM。電壓信號(hào)為雙輸入雙輸出，輸入端分別是內(nèi)部參考電源提供的參考電壓V_REF/0V和負(fù)載采樣反饋電壓V_FB，兩輸出端信號(hào)分別是第一電壓輸出端V₁和第二電壓輸出端V₂。當(dāng)?shù)谝籔WM控制信號(hào)V_DH為高電平時(shí)，第一傳輸門TG1導(dǎo)通，第二傳輸門TG2關(guān)斷，第一參考電壓V_REF通過第一傳輸門TG1傳至開關(guān)陣列，反之，當(dāng)V_DH為低電平時(shí)，第二傳輸門TG2導(dǎo)通，第一傳輸門TG1關(guān)斷，第二參考電壓0V通過第二傳輸門TG2傳至開關(guān)陣列；當(dāng)?shù)谝粫r(shí)鐘信號(hào)V_OH為高電平時(shí)，第一MOS管NM31和第四MOS管NM34開啟，第二MOS管NM32和第三MOS管NM33關(guān)斷，第一電壓輸出端V₁端輸出為第一參考電壓V_REF或第二參考電壓0V(具體由PWM控制信號(hào)V_DIM決定)，第二電壓輸出端V₂端輸出為V_FB，反之，當(dāng)?shù)谝粫r(shí)鐘信號(hào)V_OH為低電平時(shí)，第二MOS管NM32和第三MOS管NM33開啟，第一MOS管NM31和第四MOS管NM34關(guān)斷，第一電壓輸出端V₁輸出為負(fù)載采樣反饋電壓V_FB，第二電壓輸出端V₂輸出為第一參考電壓V_REF或第二參考電壓0V(具體由PWM控制信號(hào)V_DIM決定)。電壓選擇電路100的具體傳輸控制功能見表1。

表1：電壓選擇電路的傳輸控制功能

圖3是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路的電路原理圖。結(jié)合圖1、圖3所示，所述調(diào)光控制電路101包括偏置電流電路1010、差分輸入電路1011、共柵電路1012、開關(guān)電路1013和尾電流源電路1014；所述偏置電流電路1010包括第一偏置電流電路10100、第二偏置電流電路10101和第三偏置電流電路10102；所述共柵電路1012包括第一共柵電路和第二共柵電路；所述開關(guān)電路1013包括第一開關(guān)電路和第二開關(guān)電路，所述尾電流源電路1014包括第一尾電流源電路和第二尾電流源電路；所述第一偏置電流電路10100一端與電源提供端VCC連接，另一端與所述差分輸入電路1011連接；所述差分輸入電路1011的第一輸入端與所述第一電壓輸出端V₁連接，所述差分輸入電路1011的第二輸入端與第二電壓輸出端V₂連接，所述差分輸入電路1011的第一輸出端與所述第一尾電流源電路連接，所述差分輸入電路1011的第二輸出端與所述第二尾電流源電路連接；所述第二偏置電流電路10101一端連接于所述電源提供端VCC，另一端與所述第一共柵電路的第一連接端連接，所述第一共柵電路的第二連接端與所述差分輸入電路1011的第二連接端連接，所述第一共柵電路的第三連接端與所述差分輸入電路1011的第一連接端連接；所述第三偏置電流電路10102一端連接于所述電源提供端VCC，另一端與所述第二共柵電路的第一連接端連接，所述第二共柵電路的第二連接端與所述差分輸入電路1011的第一連接端連接，所述第二共柵電路的第三連接端與所述差分輸入電路1011的第二連接端連接；所述開關(guān)電路1013與時(shí)鐘信號(hào)V_OSC連接。具體地，所述第一偏置電流電路10100包括第五MOS管PM23和第六MOS管PM24，所述第二偏置電流電路10101包括第七M(jìn)OS管PM25和第八MOS管PM26，所述第三偏置電流電路10102包括第九MOS管PM27和第十MOS管PM28；所述差分輸入電路1011包括第十一MOS管PM21和第十二MOS管PM22；所述第一共柵電路包括第十三MOS管NM21；所述第二共柵電路包括第十四MOS管NM22；所述第一開關(guān)電路包括第十五MOS管NM23和第十六MOS管NM24；所述第二開關(guān)電路包括第十七M(jìn)OS管NM25和第十八MOS管NM26；所述第一尾電流源電路包括第十九MOS管NM27；所述第二尾電流源電路包括第二十MOS管NM28；所述第五MOS管PM23的源極連接所述電源提供端VCC，其漏極與所述第六MOS管PM24的源極連接，其柵極連接第一偏置電壓Vb1；所述第六MOS管PM24的漏極連接所述第十一MOS管PM21和第十二MOS管PM22的源極，其柵極連接第二偏置電壓Vb2；所述第十一MOS管PM21的漏極與所述第十九MOS管NM27的漏極連接，其柵極連接所述第一電壓輸出端V₁；所述第十九MOS管NM27的源極接地，其柵極連接第四偏置電壓Vb4；所述第十二MOS管PM22的漏極與所述第二十MOS管NM28的漏極連接，其柵極連接所述第二電壓輸出端V₂；所述第二十MOS管NM28的源極接地，其柵極連接所述第四偏置電壓Vb4；所述第七M(jìn)OS管PM25的源極連接所述電源提供端VCC，其漏極與所述第八MOS管PM26的源極連接，其柵極連接所述第一偏置電壓Vb1；所述第八MOS管PM26的漏極與所述第十三MOS管NM21的漏極連接，其柵極連接所述第二偏置電壓Vb2；所述第十三MOS管NM21的源極連接所述第十五MOS管NM23和第十六MOS管NM24的漏極，其柵極連接第三偏置電壓Vb3；所述第十五MOS管NM23的源極連接所述第十二MOS管PM22的漏極，其柵極與所述第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL連接；所述第十六MOS管NM24的源極與所述第十一MOS管PM21的漏極連接，其柵極連接所述第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH；所述第九MOS管PM27的源極連接所述電源提供端VCC，其漏極與所述第十MOS管PM28的源極連接，其柵極與所述第一偏置電壓Vb1連接；所述第十MOS管PM28的漏極與所述第十四MOS管NM22的漏極連接，其柵極與所述第二偏置電壓Vb2連接；所述第十四MOS管NM22的源極與所述第十七M(jìn)OS管NM25和第十八MOS管NM26的漏極連接，其柵極與所述第三偏置電壓Vb3連接；所述第十七M(jìn)OS管NM25的源極與所述第十一MOS管PM21的漏極連接，其柵極與所述第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL連接；所述第十八MOS管NM26的源極與所述第十二MOS管PM22的漏極連接，其柵極連接所述第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH；所述第十MOS管的漏極引出調(diào)節(jié)電壓信號(hào)輸出端。

該調(diào)光控制電路基本結(jié)構(gòu)為高精度寬擺幅的折疊共源共柵運(yùn)放，其中，第五MOS管PM23、第六MOS管PM24、第七M(jìn)OS管PM25、第八MOS管PM26、第九MOS管PM27、第十MOS管PM28、十一MOS管PM21、第十二MOS管PM22均選用P型MOS管；第十三MOS管NM21、第十四MOS管NM22、第十五MOS管NM23、第十六MOS管NM24、第十七M(jìn)OS管NM25、第十八MOS管NM26、第十九MOS管NM27和第二十MOS管NM28均選用N型MOS管。第一偏置電流電路10100為差分輸入電路1011提供偏置電流；第十三MOS管NM21和第十四MOS管NM22為共柵管，與差分對(duì)管第五MOS管PM23和第六MOS管PM24構(gòu)成折疊共源共柵結(jié)構(gòu)；第九MOS管PM27、第十MOS管PM28平衡輸出級(jí)電流；兩路輸出級(jí)的電流偏置分別為第七M(jìn)OS管PM25和第八MOS管PM26及第九MOS管PM27和第十MOS管PM28，考慮匹配因素，第七M(jìn)OS管PM25和第九MOS管PM27偏置電壓同第五MOS管PM23均為第一偏置電壓Vb1，第八MOS管PM26P和第十MOS管M28偏置電壓同第六MOS管PM24均為第二偏置電壓Vb2；此電路特別之處在于，差分對(duì)管和共柵極輸出之間接入四個(gè)開關(guān)管第十五MOS管NM23、第十六MOS管NM24、第十七M(jìn)OS管NM25和第十八MOS管NM26，第十五MOS管NM23和第十六MOS管NM24開啟和關(guān)斷分別由VOL和VOH控制，NM25和NM26連接NM22，開啟和關(guān)斷也分別由第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL和第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH控制。當(dāng)?shù)谝粫r(shí)鐘信號(hào)V_OH為高電平時(shí)，NM24和NM26開啟，NM23和NM25關(guān)斷，此時(shí)V1作為運(yùn)放的正相端，V2作為運(yùn)放的反相端；反之，當(dāng)VOH為低電平時(shí)，第十五MOS管NM23和第十七M(jìn)OS管NM25開啟，第十六MOS管NM24和第十八MOS管NM26關(guān)斷，此時(shí)第一電壓輸出端V₁作為運(yùn)放的反相端，第二電壓輸出端V₂作為運(yùn)放的正相端。該運(yùn)放隨第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH和第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL變換，輸入端可隨之變換。第一電壓輸出端V₁、第二電壓輸出端V₂同調(diào)光控制電路的調(diào)節(jié)電壓信號(hào)輸出端V₀輸出的電壓信號(hào)，結(jié)合PWM控制信號(hào)V_DIM和時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的信號(hào)控制，輸出信號(hào)的關(guān)系見表2。

表2：調(diào)光控制電路輸入、輸出與控制信號(hào)的關(guān)系

需要說明的是，整個(gè)圖3所示的調(diào)光控制電路可以用運(yùn)放來(lái)表示，表2中INP表示運(yùn)放的正相輸入端，INN表示運(yùn)放的反向輸入端。

圖4是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路在PWM調(diào)光模式時(shí)的電路示意圖。圖5是本發(fā)明提供的調(diào)光控制電路在無(wú)PWM調(diào)光模式時(shí)的電路示意圖。結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5以及表1和表2所示，本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝籔WM控制信號(hào)V_DH為高電平時(shí)，無(wú)論第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH如何變化，運(yùn)放正相輸入端均為第一參考電壓V_REF，反相輸入端均為VFB，反之當(dāng)VDH為低電平時(shí)，無(wú)論VOH如何變化，運(yùn)放正相端均為第二參考電壓0V，反相輸入端均為負(fù)載采樣反饋電壓V_FB。根據(jù)應(yīng)用需求，系統(tǒng)可分為有外部PWM調(diào)光模式和無(wú)PWM調(diào)光模式，兩種模式下運(yùn)放處于完全不同的工作狀態(tài)。

當(dāng)有外部PWM控制信號(hào)V_DIM輸入時(shí)，此時(shí)運(yùn)放成為高精度的比較器，正相輸入端在第一參考電壓V_REF和第二參考電壓0V之間不斷切換，反相輸入端始終連接負(fù)載采樣反饋電壓V_FB，輸出端V₀為方波信號(hào)。當(dāng)正向輸入端輸入為第一參考電壓V_REF，輸出端V₀為高電平HV，當(dāng)正向輸入端輸入為第二參考電壓0V時(shí)，輸出端V₀為低電平HL。輸出端V₀直接連接低通濾波器102，低通濾波器102實(shí)現(xiàn)RC濾波，可將輸出端V₀輸出的方波信號(hào)濾平取平均值V_Q，可知PWM控制信號(hào)V_DIM的占空比將直接影響V_Q值，二者嚴(yán)格遵循線性關(guān)系，從PWM控制信號(hào)V_DIM方波直接轉(zhuǎn)化為V_Q直流電壓信號(hào)，可認(rèn)為外部PWM信號(hào)轉(zhuǎn)模擬調(diào)光的方式，當(dāng)PWM控制信號(hào)V_DIM占空比增大或減小時(shí)，V_Q將隨之增大或減小，V_Q再同經(jīng)過斜坡補(bǔ)償后的電感電流鋸齒波信號(hào)經(jīng)過PWM比較電路112，輸出占空比可調(diào)的方波信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路13驅(qū)動(dòng)外部MOS管后影響到系統(tǒng)輸出，整個(gè)系統(tǒng)在不斷的動(dòng)態(tài)調(diào)整中達(dá)到穩(wěn)態(tài)，由此，實(shí)現(xiàn)調(diào)光功能。

當(dāng)無(wú)外部PWM控制信號(hào)V_DIM時(shí)，V_DIM將始終置為高電平，運(yùn)放的正相輸入端始終為第一參考電壓V_REF，反相輸入端負(fù)載采樣反饋電壓V_FB經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)節(jié)最終達(dá)到平衡狀態(tài)，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)V_FB＝V_REF，輸出端為固定靜態(tài)電壓V_Q。此時(shí)系統(tǒng)為單一電壓環(huán)路，同理，V_Q再同經(jīng)過斜坡補(bǔ)償后的電感電流鋸齒波信號(hào)經(jīng)過PWM比較電路112，輸出占空比可調(diào)的方波信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路13驅(qū)動(dòng)外部MOS管后影響到系統(tǒng)輸出，負(fù)載采樣反饋電壓V_FB的實(shí)時(shí)變化反饋至運(yùn)放，經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。

需要說明的是，本發(fā)明提到的第一PWM控制信號(hào)V_DH為PWM控制信號(hào)V_DIM的電平，第一PWM控制信號(hào)V_DH通過非門處理得到第二PWM控制信號(hào)V_DL；第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH為時(shí)鐘信號(hào)V_OSC的電平，第一時(shí)鐘信號(hào)V_OH通過非門處理得到第二時(shí)鐘信號(hào)V_OL。第一參考電壓V_REF或第二參考電壓0V。

圖6是本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方塊圖。參考圖6所示，該LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括上述所述的恒流控制電路1。

進(jìn)一步地，LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括升壓電路3，所述升壓電路3包括第二十一MOS管NM51、電感L51、續(xù)流二極管D51和充電電容C51，所述電感L51一端連接電源VIN，另一端連接所述續(xù)流二極管D51的正極，所述續(xù)流二極管D51的負(fù)極連接負(fù)載2的輸入端；所述第二十一MOS管NM51的漏極與所述續(xù)流二極管D51的正極連接，其源極通過第一電阻R51接地，其柵極與所述恒流控制電路1的輸出端連接；所述充電電容C51一端與所述續(xù)流二極管D51的負(fù)極連接，另一端接地；負(fù)載2的輸出端通過第二電阻R52接地，所述恒流控制電路1通過負(fù)載2的輸出端采集負(fù)載采樣反饋電壓V_FB。

本發(fā)明提供的LED恒流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其恒流控制電路融合了PWM調(diào)光和模擬調(diào)光，現(xiàn)有技術(shù)通常單一方式調(diào)光，外部PWM調(diào)光時(shí)不能同時(shí)進(jìn)行模擬調(diào)光，本發(fā)明可將PWM調(diào)光和模擬調(diào)光融合為一種新型的調(diào)光方式；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了外部PWM調(diào)光轉(zhuǎn)模擬調(diào)光的控制，現(xiàn)有技術(shù)PWM調(diào)光方式通常只單純控制輸出信號(hào)的占空比或頻率，缺點(diǎn)是會(huì)受到頻率限制，而且線性度較差，模擬調(diào)光方式通常通過改變?cè)O(shè)定的直流參考電壓，采樣信號(hào)隨之跟隨調(diào)整的方案，缺點(diǎn)是精度較差，本發(fā)明直接摒棄了兩種調(diào)光方式的缺點(diǎn)，對(duì)外加PWM調(diào)光信號(hào)的頻率無(wú)需限制，系統(tǒng)輸出線性跟隨PWM信號(hào)的占空比，無(wú)需通過調(diào)節(jié)參考電壓值來(lái)進(jìn)行模擬調(diào)光，調(diào)光精度也得到了較大的提升；本發(fā)明采取單電壓環(huán)路控制，直接利用采樣電阻進(jìn)行采樣，可以在應(yīng)用中節(jié)約外部恒流管，為外部PCB板節(jié)省了成本，可作為降成本方案應(yīng)用。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。