一种多路led灯串的电流均衡控制电路及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电源领域，更具体地说，设及一种多路L邸灯串的电流均衡控制电路 及控制方法。
【背景技术】
[0002] 在现有带有多串L邸灯的背光照明系统中，为保证各串L邸支路的电流均衡，通常 在每串支路中都串联一个线性调节器（LDO)来调节流过LED的电流。该样，各串LED支路 的电流都可W独立地得到精确控制，现有技术中的多串L邸的电路控制方案如图1所示，在 该示例中，功率级电路为Boost升压型变换器，多串LED电路则W两串L邸并联为例，反馈 控制方案为带斜坡补偿的峰值电流模式。由于在实际应用中，各串LED灯串本体的导通压 降和阻抗不尽相同，因此各串L邸的自身整体压降有所差别，该样各路LD0的输入电压如图 1中的电压Vxi和电压V。并不相等。为了保证两串L邸支路都能正常工作，反馈信号应选 择电压Vxi和电压V。中电压较低者，即，若Vxi<V则电压Vxi作为反馈信号。
[000引该种控制方式存在的问题是：按照电压Vxi来反馈虽然能使两串L邸都正常工作， 但对Vx2来说，其LD0两端的电压差势必会偏大很多，该将导致该串LD0的损耗偏大，进而降 低了整个系统的效率。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提出了一种多路L邸灯串的电流均衡控制电路和控制方法，通 过将压降最大的一路LED灯串采用线性调节模式，其余各路采用PWM控制模式，采用PWM控 制方式后，在开关管开通时间仅有开关管的导通压降，在开关管关断时间损耗降至为零，相 比于现有技术可W提高系统效率，减轻模块的发热量。
[0005] 依据本发明的一种多路L邸灯串的电流均衡控制电路，包括功率级电路、多路电 流调节电路和反馈控制电路，所述功率级电路接收输入电源W转换为合适的输出电压供给 所述多路LED灯串，
[0006] 所述多路电流调节电路与所述多路L邸灯串一一对应，并且，所述多路电流调节 电路连接在所述多路L邸灯串和地之间，所述多路电流调节电路用于调节所述多路L邸灯 串的电流；
[0007] 所述反馈控制电路接收所述多路电流调节电路的输入电压信号，并选择最小者作 为电压反馈信号，所述反馈控制电路根据所述电压反馈信号和参考电压信号控制所述功率 级电路的输出电压信号；
[000引其中，所述多路LED灯串的压降最大的一路所对应的电流调节电路为线性调节模 式；除所述压降最大的一路LED灯串之外的其余各路LED灯串所对应的电流调节电路为 PWM调节模式。
[0009] 优选的，所述参考电压信号由参考电压产生电路提供，所述参考电压产生电路包 括第一比较电路、逻辑电路、计数器和数模转换电路，
[0010] 所述比较电路接收所述多路L邸灯串的压降最大的一路所对应的L邸灯串电流信 号和第一预设电流信号，W产生比较信号；
[0011] 所述逻辑电路接收所述比较信号，W产生增减控制信号和保持信号；
[0012] 所述计数器接收所述增减控制信号和保持信号，并储存初始参考电压信号，根据 所述增减控制信号和保持信号对所述初始参考电压信号进行计算处理，W输出第一数字信 号；
[0013] 所述数模转换电路将所述第一数字信号转换为模拟信号，W获得随后控制周期的 参考电压信号。
[0014] 进一步的，所述第一比较电路包括第一比较器和第二比较器，
[0015] 所述第一比较器的第一输入端接收所述多路L邸灯串的压降最大的一路所对应 的LED灯串电流信号，第二输入端接收第二预设电流信号，输出端输出第一比较信号，其 中，所述第二预设电流信号小于所述第一预设电流信号；
[0016] 所述第二比较器的第一输入端接收所述多路L邸灯串的压降最大的一路所对应 的L邸灯串电流信号，第二输入端接收第=预设电流信号，输出端输出第二比较信号，其 中，所述第=预设电流信号大于所述预设电流信号。
[0017] 优选的，所述第二预设电流信号为大于所述第一预设电流信号的90%且小于所 述第一预设电流信号；
[0018] 所述第=预设电流信号为小于所述第一预设电流信号的110%且大于所述第一预 设电流信号。
[0019] 进一步的，所述采用PWM调节模式的电流调节电路包括第一开关管、平均值采样 电路和PWM控制电路，
[0020] 所述第一开关管与相对应一路的L邸灯串联连接后接地，所述平均值采样电路采 样流过所述第一开关管的电流信号，W获得表征该路LED灯串电流的平均电流信号；
[0021] 所述PWM控制电路接收所述平均电流信号和表征LED灯串期望电流的参考电流信 号，W产生第一开关控制信号，所述第一开关控制信号控制所述第一开关管的开关状态，W 使得该路LED灯串的电流与期望电流相一致，其中，所述参考电流信号与所述预设电流信 号大小相等。
[0022] 进一步的，所述反馈控制电路包括误差补偿电路、第二比较电路和逻辑电路，
[0023] 所述误差补偿电路接收所述电压反馈信号和参考电压信号，经误差补偿处理后获 得误差补偿信号；
[0024] 所述第二比较电路接收所述误差补偿信号、斜坡补偿信号和所述功率级电路的功 率开关电流信号，W产生比较信号；
[0025] 所述逻辑电路接收所述比较信号和时钟信号，W产生功率开关控制信号控制所述 功率级电路中的功率开关的开关动作。
[0026] 依据本发明的一种多路L邸灯串的电流均衡控制方法，包括，
[0027] 接收输入电源W转换为合适的输出电压供给所述多路L邸灯串；
[002引根据所述多路LED灯串的压降最大一路的电压反馈信号和参考电压信号调节控 制所述输出电压信号；
[0029] 其中，所述多路LED灯串中的压降最大的一路的LED灯串的电流调节模式为线性 调节模式；除所述压降最大的一路LED灯串之外的其余各路LED灯串的电流调节模式为PWM调节模式。
[0030] 进一步的，所述参考电压信号产生的步骤包括，
[0031] 接收所述多路LED灯串的压降最大的一路所对应的LED灯串电流信号和第一预设 电流信号，W产生比较信号；
[0032] 接收所述比较信号，W产生增减控制信号和保持信号；
[0033] 接收所述增减控制信号、保持信号和初始参考电压信号，根据所述增减控制信号 和保持信号对所述初始参考电压信号进行计算处理，W输出第一数字信号；
[0034] 将所述第一数字信号转换为模拟信号，W获得随后控制周期的参考电压信号。
[0035] 进一步的，所述比较信号产生的步骤包括，
[0036] 比较所述多路L邸灯串的压降最大的一路所对应的L邸灯串电流信号和第二预设 电流信号，产生第一比较信号，其中，所述第二预设电流信号小于所述预设电流信号；
[0037] 比较所述多路L邸灯串的压降最大的一路所对应的L邸灯串电流信号和第=预设 电流信号，产生第二比较信号，其中，所述第=预设电流信号小于所述预设电流信号。
[003引优选的，所述第二预设电流信号为大于所述第一预设电流信号的90%且小于所述 第一预设电流信号；
[0039] 所述第=预设电流信号为小于所述第一预设电流信号的110%且大于所述第一预 设电流信号。
[0040] 由上述可知，本发明的多路L邸灯串的电流均衡控制电路和控制方法，通过将压 降最大的一路LED灯串采用线性调节模式，其余各路采用PWM控制模式，采用PWM控制方式 后，在开关管开通时间仅有开关管的导通压降，在开关管关断时间损耗降至为零，相比于现 有技术可W提高系统效率。此外，将反馈控制电路的参考电压信号设置为可调节的，该样， 在LED灯串压降不同的情况下，可根据实际情况自适应调节参考电压信号的大小，一方面 可保证线性调节电路工作状态的电压最低，同时也可使得功率级电路的输出电压为能保证 LED灯串正常工作的最小值，系统效率进一步提高；最后，功率级电路的输出电压为最优值 可使得PWM控制模式的L邸灯串的电流幅值与线性调节模式的L邸灯串的电流幅值接近， 电路的一致性好，实用性增强。