專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光二極管調(diào)光電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于開(kāi)關(guān)電源的發(fā)光二極管調(diào)光電路。
背景技術(shù)：
用于LED (發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)電源集成電路中，包括功率NMOS管，負(fù)載LED及LED串控制開(kāi)關(guān)和輸出電壓檢測(cè)電路和功率MOS管控制電路。為了節(jié)能，常常會(huì)有一種稱(chēng)為調(diào)光模式的電路運(yùn)行模式，在此運(yùn)行模式下，電路的功率MOS管和LED串控制開(kāi)關(guān)以一定的頻率間歇性開(kāi)啟關(guān)閉，由于人眼的視覺(jué)滯后效應(yīng)，從人眼的視覺(jué)感官來(lái)看，人眼的感覺(jué)是亮度上的均勻變化，而并非LED在閃爍。具體地，如圖I所示的BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓端11，輸出電壓端13，電感14，整流二極管16，功率NMOS管23，作為電路負(fù)載的LED陣列15，用于調(diào)制 LED電流的可以開(kāi)關(guān)的多個(gè)LED串控制開(kāi)關(guān)25，輸出電壓檢測(cè)電路24，時(shí)鐘發(fā)生器21，占空比調(diào)節(jié)電路22。其中，電感14，整流二極管16，功率NMOS管23，輸入電壓端11，輸出電壓端13以本領(lǐng)域公知的BOOST型電路拓?fù)浞绞交ハ噙B接。LED陣列15為多個(gè)LED的首尾相接的串聯(lián)，以多個(gè)這樣的LED串正向端連接在輸出電壓端，負(fù)向端分別連接在LED串控制開(kāi)關(guān)25上。LED串控制開(kāi)關(guān)的個(gè)數(shù)與LED串的數(shù)量相等。輸出電壓被反饋到輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24的輸入端，其輸出端241的電壓隨輸出電壓的變化而相應(yīng)的變化。時(shí)鐘發(fā)生器21產(chǎn)生一個(gè)頻率恒定，占空比小于10%的時(shí)鐘信號(hào),該時(shí)鐘信號(hào)和241端的電壓信號(hào)一起輸入到占空比調(diào)節(jié)電路22中，占空比調(diào)節(jié)電路22對(duì)這些信號(hào)處理后，從231端輸出一個(gè)占空比跟隨241端電壓變化的方波信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)功率MOS管得柵極。LED串控制開(kāi)關(guān)25 —直開(kāi)啟，以提供LED串的電流。而在調(diào)光模式中，12端為調(diào)光信號(hào)輸入端,該信號(hào)為一個(gè)方波信號(hào),可以設(shè)定12為高電平時(shí)，整個(gè)電路如上文所述正常工作，調(diào)光不使能。而12為低電平時(shí)，電路進(jìn)入調(diào)光狀態(tài)，調(diào)光使能。此時(shí)231信號(hào)一直為零，功率NMOS管23 —直關(guān)閉，同時(shí)12信號(hào)為低還將關(guān)閉的LED串控制開(kāi)關(guān)25。這樣輸出電壓在沒(méi)有負(fù)載的情況下，雖然功率NMOS管不再動(dòng)作，在接有輸出濾波電容的情況下，輸出電壓在調(diào)光狀態(tài)下仍能保持。在實(shí)際應(yīng)用中，由于各種各樣的原因，例如LED串控制開(kāi)關(guān)25無(wú)法保證關(guān)閉時(shí)漏電流為零，或者輸出電壓端13到地有其他的損耗，例如用作功率NMOS管驅(qū)動(dòng)時(shí)的損耗，輸出電壓檢測(cè)電路可能存在的直流通路等，可能使得在調(diào)光狀態(tài)下，LED串控制開(kāi)關(guān)25和功率NMOS管23 —起關(guān)閉時(shí)，輸出電壓端13的電壓仍然會(huì)下降，當(dāng)關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，電壓下降值不可忽略，這對(duì)從調(diào)光狀態(tài)切換到正常工作狀態(tài)時(shí)的電路穩(wěn)定是不利的，可能造成狀態(tài)切換時(shí)輸出電壓的大幅震蕩，進(jìn)而可能破壞到LED的電流穩(wěn)定，影響LED發(fā)光的視覺(jué)效果。因此，如何使輸出電壓端電壓能得到一定程度上的補(bǔ)償是本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型提供一種新的調(diào)光電路，該電路在調(diào)光狀態(tài)下，LED串控制開(kāi)關(guān)雖然關(guān)閉，但功率NMOS管并不一直關(guān)閉，而是以一個(gè)微小的占空比開(kāi)啟，從而使輸出電壓端電壓能得到一定程度上的補(bǔ)償。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種發(fā)光二極管調(diào)光電路，包括輸入電壓端11、調(diào)光信號(hào)控制端12、輸出電壓端13、電感14、LED串15、二極管16和晶振21、開(kāi)關(guān)管控制模塊22、功率開(kāi)關(guān)管23、輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24、LED串控制開(kāi)關(guān)25 ;所述電感14 一端與輸入電壓端11連接，另一端和二極管16的正向端以及功率開(kāi)關(guān)管23的漏極接在一 起，二極管16的反向端連接輸出電壓端
13;輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24接受輸出電壓端13的電壓信號(hào)作為一個(gè)輸入，輸出信號(hào)241作為開(kāi)關(guān)管控制模塊22的輸入信號(hào)，晶振21產(chǎn)生一個(gè)具備固定高電平脈沖時(shí)間和固定頻率的脈沖信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)管控制模塊22，功率開(kāi)關(guān)管23的源級(jí)接地，所述LED控制開(kāi)關(guān)25跨接在所述LED串15的反向端和地之間，該LED控制開(kāi)關(guān)25的控制端與調(diào)光信號(hào)控制端12連接LED串15的正向端連接輸出電壓端13 ;它還包括一個(gè)調(diào)光控制電路26，其具有三個(gè)輸入端261、262、263，分別與所述晶振21的輸出端、開(kāi)關(guān)管控制模塊22的輸出端和調(diào)光信號(hào)控制端12連接，輸出端265與功率開(kāi)關(guān)管23的柵極連接。作為本實(shí)用新型上述發(fā)光二極管調(diào)光電路的一種優(yōu)選方案它還包括一個(gè)降頻電路28，其輸入端與所述晶振21連接，該降頻電路28輸出一個(gè)脈沖信號(hào)到所述調(diào)光控制電路26的輸入端261。本實(shí)用新型的發(fā)光二極管調(diào)光電路在調(diào)光狀態(tài)下，LED串控制開(kāi)關(guān)雖然關(guān)閉，但功率NMOS管并不一直關(guān)閉，而是以一個(gè)微小的占空比開(kāi)啟，從而使輸出電壓端電壓能得到一定程度上的補(bǔ)償；避免了狀態(tài)切換時(shí)輸出電壓的大幅震蕩，進(jìn)而保持了 LED的電流穩(wěn)定。

圖I示出現(xiàn)有技術(shù)BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；圖2A示出根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的，改進(jìn)BOOST(升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；圖2B示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的選擇器示意圖；圖2C示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的選擇器示意圖；圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的，改進(jìn)BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；以及圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的，改進(jìn)BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖2A示出根據(jù)本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的，改進(jìn)BOOST(升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。具體地，其包括圖I所示BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路，該BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路具體包括輸入電壓端11，調(diào)光信號(hào)控制端12,輸出電壓端13,電感14,作為電路負(fù)載的LED陣列15，整流二極管16，時(shí)鐘發(fā)生器21，占空比調(diào)節(jié)電路22，功率NMOS管23，輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24，用于調(diào)制LED電流的可以開(kāi)關(guān)的多個(gè)LED串控制開(kāi)關(guān)25。圖2A所示本實(shí)用新型的改進(jìn)BOOST (升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路，還包括調(diào)光控制電路26。其中，電感14、整流二極管16、功率NMOS管23、輸入電壓端11和輸出電壓端13以本領(lǐng)域公知的BOOST型電路拓?fù)浞绞交ハ噙B接。LED陣列15為多個(gè)LED的首尾相接的串聯(lián)，以多個(gè)這樣的LED串正向端連接在輸出電壓端，負(fù)向端分別連接在LED串控制開(kāi)關(guān)25上。LED串控制開(kāi)關(guān)25的個(gè)數(shù)與LED串的數(shù)量相等。輸出電壓被反饋到輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24的輸入端，輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24的輸出端241的電壓隨輸出電壓的變化而相應(yīng)的變化。時(shí)鐘發(fā)生器21產(chǎn)生一個(gè)頻率恒定，占空比小于10%的時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘信號(hào)和輸出端241的電壓信號(hào)一起輸入到占空比調(diào)節(jié)電路22中，在占空比調(diào)節(jié)電路22和功率NMOS管23間加入調(diào)光控制電路26，調(diào)光控制電路26具有3個(gè)輸入端261，262和263，一個(gè)輸出端265。輸入端261，262和263分別接時(shí)鐘信號(hào)，調(diào)光信號(hào)和占空比輸出信號(hào)。占空比調(diào)節(jié)電路22和調(diào)光控制電路26對(duì)這些信號(hào)處理后，從265端輸出一個(gè)占空比跟隨輸出電壓誤差檢測(cè)模塊24的輸出端241電壓變化的方波信號(hào),用于驅(qū)動(dòng)功率MOS管的柵極。LED串控制開(kāi)關(guān)25—直開(kāi)啟，以提供LED串的電流。而在調(diào)光模式中，調(diào)光信號(hào)控制端12為調(diào)光信號(hào)輸入端,該信號(hào)為一個(gè)方波信號(hào)，可以設(shè)定調(diào)光信號(hào)控制端12為高電平時(shí)，整個(gè)電路如上文所述正常工作，調(diào)光不使能。而調(diào)光信號(hào)控制端12為低電平時(shí)，電路進(jìn)入調(diào)光狀態(tài)，將時(shí)鐘信號(hào)輸出到調(diào)光控制電路26的輸出端265。例如最簡(jiǎn)單的調(diào)光控制電路26可以是一個(gè)由調(diào)光信號(hào)控制二選一選擇器266與驅(qū)動(dòng)電路267連接而成，輸出端265用于驅(qū)動(dòng)功率MOS管的柵極。二選一選擇器266的示意圖如圖2B所示。這樣當(dāng)調(diào)光信號(hào)不使能時(shí)，電路正常工作。調(diào)光信號(hào)使能時(shí)，功率NMOS管并非一直關(guān)閉，而是以一個(gè)時(shí)鐘給出的小占空比開(kāi)啟，該占空比通常大于O、小于等于5%?？梢员ＷC輸出電壓不會(huì)下降。圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的，BOOST(升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖3為進(jìn)一步改進(jìn)電路實(shí)施例二，相對(duì)于圖2A所示出的第一實(shí)施例，其增加了一個(gè)輸出電壓檢測(cè)電路27，選擇器266增加了一個(gè)控制端2664作為調(diào)光控制電路26的輸入端264，輸出電壓檢測(cè)電路27的輸出信號(hào)連接到輸入端264。這時(shí)二選一選擇器266的示意圖如圖2C所示。在調(diào)光模式下，當(dāng)輸出電壓下降到一個(gè)事先設(shè)定的閾值時(shí)，輸出電壓檢測(cè)電路27輸出信號(hào)，以控制調(diào)光控制電路26把時(shí)鐘信號(hào)輸出到輸出端265，這時(shí)功率NMOS管23才開(kāi)始以小占空比運(yùn)行，當(dāng)輸出電壓恢復(fù)到設(shè)定的閾值時(shí)，功率NMOS管23關(guān)閉。這樣可以更精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的補(bǔ)償，防止在調(diào)光模式下當(dāng)輸出電壓沒(méi)有下降或是下降不明顯時(shí)的開(kāi)關(guān)對(duì)輸出電壓的過(guò)補(bǔ)償。圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的，BOOST(升壓型)LED驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖4為另一種改進(jìn)電路實(shí)施例，時(shí)鐘信號(hào)Cl并非直接加入到26的輸出端，而是經(jīng)過(guò)一個(gè)降頻電路28后再輸出，降頻后輸出的時(shí)鐘信號(hào)C2的占空比維持不變，但每隔2個(gè)或更多的時(shí)鐘周期才輸出一個(gè)高電平，圖4中給出的降頻前后時(shí)鐘信號(hào)C1、C2的對(duì)比圖，這一變化實(shí)際上等于占空比被削減。降頻電路28輸出的脈沖信號(hào)相位與晶振21的輸出脈沖信號(hào)相位相同，頻率為該晶振21的脈沖信號(hào)頻率的1/8至1/2 ;這樣可以使調(diào)光模式下的功率NMOS管上的占空比更小，對(duì)輸出電壓的補(bǔ)償幅度更小，同樣可、以防止調(diào)光模式下對(duì)輸出電壓的過(guò)補(bǔ)償。需要說(shuō)明的是，以上實(shí)施例只是為了清楚簡(jiǎn)潔的說(shuō)明，并非局限于固定的電路結(jié)構(gòu)。例如開(kāi)關(guān)電源整體架構(gòu)不僅是BOOST結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域公知的通過(guò)調(diào)節(jié)功率管占空比來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的電路結(jié)構(gòu)，如BUCK(降壓型)和BUCK-B00ST (升降壓型)都可以采用這種電路。調(diào)光控制電路26也可以有其他的電路組合結(jié)構(gòu)，只要實(shí)現(xiàn)在調(diào)光模式下，輸出占空比信號(hào)不為零，而是一個(gè)較小的占空比即可。另外，實(shí)施例二中的輸出電壓檢測(cè)電路27和實(shí)施例三中的降頻電路28可以分別使用，也可以組合使用。以上所述的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同 理均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管調(diào)光電路，包括輸入電壓端(11)、調(diào)光信號(hào)控制端(12)、輸出電壓端(13)、電感(14)、LED串(15)、二極管(16)和晶振(21)、開(kāi)關(guān)管控制模塊(22)、功率開(kāi)關(guān)管(23)、輸出電壓誤差檢測(cè)模塊(24)、LED串控制開(kāi)關(guān)(25);所述電感(14) 一端與輸入電壓端(11)連接，另一端和二極管(16)的正向端以及功率開(kāi)關(guān)管(23)的漏極接在一起，二極管(16)的反向端連接輸出電壓端(13);輸出電壓誤差檢測(cè)模塊(24)接受輸出電壓端(13)的電壓信號(hào)作為一個(gè)輸入，輸出信號(hào)(241)作為開(kāi)關(guān)管控制模塊(22)的輸入信號(hào)，晶振(21)產(chǎn)生一個(gè)具備固定高電平脈沖時(shí)間和固定頻率的脈沖信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)管控制模塊(22)，功率開(kāi)關(guān)管(23)的源級(jí)接地，所述LED控制開(kāi)關(guān)(25)跨接在所述LED串(15)的反向端和地之間，該LED控制開(kāi)關(guān)(25)的控制端與調(diào)光信號(hào)控制端(12)連接，LED串(15)的正向端連接輸出電壓端(13); 其特征在于，它還包括一個(gè)調(diào)光控制電路(26)，其包括三個(gè)輸入端(261、262、263)，分別與所述晶振(21)的輸出端、開(kāi)關(guān)管控制模塊(22)的輸出端和調(diào)光信號(hào)控制端(12)連接，輸出端(265)與功率開(kāi)關(guān)管(23)的柵極連接。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述晶振(21)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的占空比大于O、小于等于5%。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，它還包括一個(gè)降頻電路(28)，連接在所述晶振(21)和所述調(diào)光控制電路(26)的輸入端(261)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述降頻電路(28)輸出的脈沖信號(hào)相位與所述晶振(21)的輸出脈沖信號(hào)相位相同，頻率為該晶振(21)的脈沖信號(hào)頻率的1/8至1/2。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述調(diào)光控制電路(26)具體包括選擇器(266)和驅(qū)動(dòng)電路(267);該選擇器(266)的兩個(gè)輸入端(2661、.2662)分別作為調(diào)光控制電路(26)的兩個(gè)輸入端(261、262)，該選擇器(266)的控制端(2663)作為調(diào)光信號(hào)控制電路(26)的輸入端(263),該選擇器(266)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路(267)的輸入端連接，該驅(qū)動(dòng)電路(267)的輸出端作為調(diào)光控制電路(26)的輸出端(265)。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述選擇器(266)為二選一選擇器。
7.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述調(diào)光控制電路(26)還包括一個(gè)輸入端(264),所述發(fā)光二極管調(diào)光電路還包括一個(gè)輸出電壓檢測(cè)電路(27)，該輸出電壓檢測(cè)電路(27)的輸入端與所述輸出電壓端(13)相連接，輸出端與所述輸入端(264)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述調(diào)光控制電路(26)具體包括選擇器(266)和驅(qū)動(dòng)電路(267);該選擇器(266)的兩個(gè)輸入端(2661、2662)分別作為調(diào)光控制電路(26)的兩個(gè)輸入端(261、262)，該選擇器(266)的一個(gè)控制端(2663)作為調(diào)光信號(hào)控制電路(26)的輸入端(263)，另一個(gè)控制端(2664)作為調(diào)光控制電路(26)的輸入端(264)，該選擇器(266)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路(267)的輸入端連接，該驅(qū)動(dòng)電路(267)的輸出端作為調(diào)光控制電路(26)的輸出端(265)。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管調(diào)光電路，其特征在于，所述選擇器(266)為二選一選擇器。
專(zhuān)利摘要一種發(fā)光二極管調(diào)光電路，包括輸入電壓端、調(diào)光信號(hào)控制端、輸出電壓端、電感、LED串、二極管和晶振、開(kāi)關(guān)管控制模塊、功率開(kāi)關(guān)管、輸出電壓誤差檢測(cè)模塊、LED串控制開(kāi)關(guān)；它還包括一個(gè)調(diào)光控制電路，其具有三個(gè)輸入端，分別與晶振的輸出端、開(kāi)關(guān)管控制模塊的輸出端和調(diào)光信號(hào)控制端連接，其輸出端與功率開(kāi)關(guān)管的柵極連接。本實(shí)用新型的發(fā)光二極管調(diào)光電路在調(diào)光狀態(tài)下，LED串控制開(kāi)關(guān)雖然關(guān)閉，但功率NMOS管并不一直關(guān)閉，而是以一個(gè)微小的占空比開(kāi)啟，從而使輸出電壓端電壓能得到一定程度上的補(bǔ)償；避免了狀態(tài)切換時(shí)輸出電壓的大幅震蕩，進(jìn)而保持了LED的電流穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202475850SQ20122000776
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者溫作曉, 羅言剛 申請(qǐng)人:彩優(yōu)微電子(昆山)有限公司