一种双通道LED驱动器及其控制方法与流程

文档序号:15650852发布日期:2018-10-12 23:08阅读:266来源:国知局

本发明涉及感光领域,具体是一种双通道led驱动器及其控制方法。



背景技术:

随着技术的发展,在诸如lcd背光和照明的应用中,传统的荧光灯逐渐被led(发光二极管)取代,在智能led照明的应用中,需要驱动器来提供可控电流,在不同情况下,还需要不同的电源电压,例如3.3v,5v等,以为智能模块(例如微控制器单元(mcu)、无线模块r/f等)供电。

传统的双通道led驱动器通常采用两个功率级:第一级包括转换器(例如反激转换器)以提供两个恒定电压,一个电压用于驱动led,另一个电压用于为其他模块供电;第二级包括两个降压转换器,分别控制流过两个通道中的led的电流,然而,这种具有两个功率级的双通道led驱动器具有复杂的电路结构,体积大且成本高。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种双通道led驱动器及其控制方法,以解决背景技术中提出的问题。为实现上述目的,本发明提供如下技术方案;

一种双通道led驱动器,包括功率转换器,所述功率转换器包括:

主电源开关,提供驱动电流以驱动第一通道led和第二通道led;

电源,用于提供输入电压为一无线控制模块供电;

控制和驱动电路,基于参考信号和等效输出电流来控制主电源开关,其中参考信号由第一调光信号控制;

第一调光开关和第二调光开关,用于分别调暗所述第一通道led和所述第二通道led,所述第一调光开关和所述第二调光开关均由第二调光信号控制,所述第二调光开关的开启和关闭与所述第一调光开关的开启和关闭互补。

优选的,所述无线控制模块包括:零比较器,用于响应所述输入电压的过零状态而产生零检测信号;rs触发器,用于产生第一调光信号或第二调光信号以控制所述第一调光开关和所述第二调光开关。

优选的,所述第一调光信号为pwm形式并且具有占空比,并且,所述双通道led驱动器还包括:参考信号发生器,用于根据所述具有占空比的第一调光信号的电压产生参考信号。

优选的,所述双通道led驱动器还包括输出电流计算器,根据流过所述主电源开关的电流并计算驱动电流,以产生等效输出电流。

优选的,所述双通道led驱动器还包括第一电阻器和第二电阻器,串联耦合在所述主电源开关和主参考地之间;其中,第二绕组通过所述第二电阻器耦合到主参考地。

优选的,所述双通道led驱动器还包括:保护电路,用于将所述第二调光信号传递到所述第一调光开关和第二调光开关,以所述双通道led驱动器。

本发明还提供一种双通道led驱动器的控制方法,包括:

主电源开关产生驱动电流以驱动第一通道led和第二通道led;

电源提供输入电压为一无线控制模块供电;

根据第一调光信号控制流过所述第一通道led和所述第二通道led的总电流,使第二调光信号与所述输入电压同步以产生同步信号;

根据同步信号控制所述第一通道led和第二通道led的调光比。

优选的,使所述第二调光信号与所述输入电压同步以产生同步信号包括:检测输入电压的过零状态,检测到过零状态时复位同步信号并响应所述第二调光信号设定同步信号。

优选的,将第二调光信号与阈值信号进行比较,如果第一调光信号高于阈值信号,则进入恒定电流模式,以提供恒定驱动电流以驱动所述第一通道led和第二通道led,并提供第一输入电压以给所述无线控制模块供电;如果第一调光信号低于阈值信号,则进入恒压模式,提供第二输入电压为所述无线控制模块供电。

优选的,所述恒定驱动电流、所述第一输入电压和所述第二输入电压均由包括所述主电源开关的功率转换器提供。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:只需要采用一个功率级来提供恒定的驱动电流,以驱动第一通道led和第二通道led,并提供电源电压为智能模块供电,使电路结构性能更高、更简单。

附图说明

图1为本发明提供的双通道led驱动器的第一种结构示意图;

图2为本发明提供的双通道led驱动器的第二种结构示意图;

图3为本发明提供的双通道led驱动器的输出电流计算器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方面进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3,本发明提供的一种实施例:

本发明中的所谓双通道意味着两个led和/或两个led串并联耦合到驱动器,如图1所示,双通道led驱动器100可操作驱动第一通道led1001和第二通道led1002,双通道led驱动器100包括:输入端口101,用于接收ac输入电压vin;整流器102,用于接收ac输入电压vin,并提供整流信号vdc;电源转换器103,用于提供驱动电流驱动第一通道led1001和第二通道led1002;电源转换器103,包括第一绕组31和耦合至第一绕组31的主电源开关32,其中,第一绕组31用于在主电源开关32接通时存储能量,第并在主电源开关32断开时向第一通道led1001和第二通道led1002释放能量;第二绕组104,磁耦合到第一绕组31,以提供电源电压vps,为无线控制模块(rf/mcu)105供电;输出电流计算器106,用于根据流过主电源开关32的电流计算流过第一通道led1001和第二通道led1002的总电流,以产生等效输出电流ieq;误差放大器(ea)107,用于接收参考信号vref和等效输出电流ieq,以通过放大和参考信号vref之间的差来产生补偿信号cmp,其中参考信号vref由来自无线控制模块105的第一调光信号dim1控制;控制和驱动电路108,用于接收补偿信号cmp,以产生控制信号dr,以控制主电源开关32;第一调光开关109,耦接至第一通道led1001,以调暗第一通道led1001;第二调光开关110,耦接至第二通道led1002,以调暗第二通道led1002;其中,第一调光开关109和第二调光开关110均由来自无线控制模块105的第二调光信号dim2控制,并且第二调光开关110与第一调光开关109互补地接通和断开。

在一个实施例中,第一调光信号dim1和第二调光信号dim2都是pwm(脉冲宽度调制)信号。在一个实施例中,功率转换器103还包括:次级绕组33,磁耦合到第一绕组31;第一辅助电源开关34,连接在次级绕组33和第一通道led1001之间;第二辅助电源开关35连接在次级绕组33和第二通道led1002之间,双通道led驱动器100还包括:反相器111,用于接收第二调光信号dim2以产生反相信号。

双通道led驱动器100还包括:参考信号发生器112,用于接收原始参考电压vr0和第一调光信号dim1,以产生参考信号vref。在一个实施例中,参考信号发生器112通过将原始参考电压vr0与第一调光信号dim1的占空比相乘来产生参考信号vref。原始参考电压vr0和第一调光信号dim1的占空比具有如下关系:vref=vr0×d.dim1其中d.dim1表示第一调光信号dim1的占空比。

在一个实施例中,双通道led驱动器100还包括:保护电路113,用于将第二调光信号dim2传送至第一调光开关和第二调光开关(109和110),其中保护电路113可操作以保护第一调光开关和第二调光开关(109和110)。如果发生某些不良情况(例如过电压,过电流,过温等),则保护双通道led驱动器100,如果双通道led驱动器100正常工作,则不对第二调光信号dim2采取动作,以便第二调光信号dim2被传送到后级电路,以控制第一调光开关109和第二调光开关110。

在一个实施例中,无线控制模块105通过二极管和电压调节器(例如低压差稳压器,ldo)由第二绕组104处的电源电压vps供电。然而,本领域技术人员应该认识到,电压调节器可以包括其他适当的电路。

图2示意性地示出了根据本发明实施例的双通道led驱动器200。图2中的双通道led驱动器200包括:与图1中的双通道led驱动器200不同的是,图2还包括:第一电阻器115和第二电阻器116,串联耦合在主电源开关32和主参考地之间,其中两个串联耦合电阻器(115和116)两端的电压是电流检测信号isen,并且其中第二绕组104通过第二电阻器116耦合到参考接地/主参考地。

在恒流模式操作期间,当主电源开关32断开时,流过主电源开关32的电流为零,电流感测信号isen仅与流过第一绕组31的磁化电感器的电流有关,但不受流过第二绕组104的电流的影响。然后将电流检测信号isen转换为等效输出电流ieq,以便精确地反映流过第一通道led1001和第二通道led1002的总电流。

图3示意性地示出了根据本发明实施例的输出电流计算器106的电路配置。如图3所示,输出电流计算器106包括:开关61-63和电容器64,其中开关61-63的操作都与控制信号有关。当主电源开关32接通时,开关61和63接通,开关62断开。因此,等效输出电流ieq为零;电容器64两端的电压是电流检测信号isen。当主电源开关32断开时,开关61和63断开,开关62接通。因此,等效输出电流ieq是电容器64两端的电压,其等于电流感测信号isen的峰值。

然后将等效输出电流ieq传送到误差放大器107,使得等效输出电流ieq被调节到参考信号vref,其由第一调光信号dim1控制。因此,流过第一通道led和第二通道led的总电流(即led的总亮度)由双通道led驱动器100和200中的第一调光信号dim1调节。

第一调光开关109和第二调光开关110由第二调光信号dim2控制,并且第一调光开关109和第二调光开关110接通和断开互补(即第一通道led1001和第二通道led1002点亮互补),因此第二调光信号dim2调节每个通道的调光比。例如,如果第二调光信号dim2具有40%的占空比,则在光电耦合器114转换之后,第一通道led1001将具有60%的调光比,并且第二通道led1002将具有调光比例为40%。也就是说,在一个开关周期中,第一通道led1001的发光时间占60%,第二通道led1002的发光时间占40%。

因此,上述双通道led驱动器100和200仅采用一个功率级来驱动led的两个通道,控制流过两个通道的总电流和两个通道之间的调光比,并为无线控制模块供电。

基于此,本发明还提供一种双通道led驱动器的控制方法,包括:

主电源开关产生驱动电流以驱动第一通道led和第二通道led;

电源提供输入电压为一无线控制模块供电;

根据第一调光信号控制流过所述第一通道led和所述第二通道led的总电流,使第二调光信号与所述输入电压同步以产生同步信号;

根据同步信号控制所述第一通道led和第二通道led的调光比。

可选的,使所述第二调光信号与所述输入电压同步以产生同步信号包括:检测输入电压的过零状态,检测到过零状态时复位同步信号并响应所述第二调光信号设定同步信号。

可选的,将第二调光信号与阈值信号进行比较,如果第一调光信号高于阈值信号,则进入恒定电流模式,以提供恒定驱动电流以驱动所述第一通道led和第二通道led,并提供第一输入电压以给所述无线控制模块供电;如果第一调光信号低于阈值信号,则进入恒压模式,提供第二输入电压为所述无线控制模块供电。

可选的,所述恒定驱动电流、所述第一输入电压和所述第二输入电压均由包括所述主电源开关的功率转换器提供。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1