调光电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及LED背光驱动技术领域，尤其涉及一种调光电路。
【背景技术】
[0002]在LED (Light Emitting D1de，发光二极管)背光驱动电路中的调光电路通常有两种方式，一种为模拟调光方式，一种是脉宽调制(Pulse WidthModulat1n，PWM)的调光方式。
[0003]PWM调光方式因其具有高调光精度、无色谱偏移等优点而被广泛采用，然而，在一些应用中却受到限制。首先，由于LED背光驱动电路的反馈环路响应速度较慢，如果调光频率高于500Hz，则很难做到较好的线性度，因为LED电流上升和下降时间将占据较大的占空比。其次，调光频率在3K?50KHz (人耳敏感频率范围)之间容易产生电容嘯叫声，引起音频噪声，这是由于电容充放电所致。再次，在一些紧密系统中，由于印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)面积较小，导致电源、地线阻抗较高，较低频(如500Hz以下)PWM调光方式会导致电源上产生与调光频率一致的电源噪声，从而导致一些敏感电路工作失效。
[0004]现有的一种常见的调光方式是将数字脉宽调制的调光方式与模拟调光相结合，即通过输入数字的调光信号(DPWM)，产生一个调光电压VDIM，其幅度与输入调光信号的占空比成正比(例如:VDM=VREF.D，其中D为调光信号的占空比，VREF为内部基准电压，例如0.3V)，然后用该调光电压VDIM控制LED驱动电路中电流反馈信号的电压值，电流反馈信号一般通过一个反馈电阻与LED串联，电流反馈信号的电压值即为该反馈电阻上的电压降，电流反馈环路将反馈电阻上的电压降调整至等于调光电压VDIM，即ILED.Rs=VDM=VREF.D，其中Rs为反馈电阻的电阻值，ILED为LED的电流。这样LED电流就与调光信号的占空比D成正比，即实现了调光效果。
[0005]图1是现有技术的一种调光电路的电路原理图，描述了由调光信号DPWM产生调光电压VDIM的具体实现方式。其中DPWM为外部输入的数字调光信号，REF为参考电压，例如0.3V，由此产生的VDM平均电压等于VREF.D，其中VREF为REF的电压值。利用电阻R01、电阻R02、电容COl和电容C02构成的滤波电路对DPWM信号进行滤波得到VDM。当R01，C01，R02，C02的值足够大时，VDM信号将被滤波成近似一直流电压。
[0006]为了使较低频率的DPWM调光信号，经过滤波后可以输出波动较小的VDIM信号，调光电路中的滤波电路需要较大的电阻值的Rl，R2和较大的电容值的Cl，C2。例如，R1=R2=7.5ΜΩ，C1=C2=12.5pF。此时，滤波电路能将频率高于10/(2.π.Rl.Cl)的调光信号近似滤成波动较小的调光电压信号，此频率约为16.98Κ赫兹。而在印刷电路板设计时，需要考虑各元件的体积对线路布局的影响。IpF电容约需要30X30平方微米的芯片面积，Cl和C2约需150X150平方微米的面积，Rl和R2也需约80X80平方微米的面积。该些元件占用的面积相当大，不利于线路布局的设计，而且容易给散热、成本都造成较大压力。
【发明内容】
[0007]本申请的目的是提供一种调光电路，能利用较低频率的调光信号，产生较高频率的调光电压VDIM，降低滤波电路的设计难度，使得输出的调光电压稳定、不易波动，并减小滤波电路的芯片占用面积，减轻线路布局设计、散热及成本的压力。
[0008]为实现上述目的，本申请提供了一种调光电路，所述调光电路包括:第一高频振荡器、计数器和第二高频振荡器；
第一高频振荡器，用于产生第一时钟信号；
计数器，与所述第一高频振荡器相连接，用于根据所述第一时钟信号对输入的数字脉宽DPWM信号中的高电平时间和低电平时间进行计数，分别产生高电平时间数和低电平时间数；
第二高频振荡器，与所述计数器相连接，用于根据所述高电平时间数和低电平时间数，产生与所述DPWM信号的占空比相同的第二时钟信号。
[0009]本申请提供的调光电路，通过高频振荡器，将较低频率的DPWM调光信号调制成较高频率的周期信号，再经过滤波电路产生调光电压VDIM，可以避免当输入较高频率的DPWM调光信号时易产生音频噪声、线性度不好等问题，同时使得在调光电路中的滤波电路能够使用较小的电阻和电容进行滤波，降低滤波电路的设计难度，从而减小芯片占用面积，减轻线路布局设计、散热及成本的压力。
【附图说明】
[0010]图1为现有的一种调光电路的原理图；
图2为本申请实施例提供的一种调光电路的原理框图；
图3为本申请实施例提供的第一高频振荡器的电路原理图；
图4为本申请实施例提供的第二高频振荡器的电路原理图；
图5为本申请实施例提供的电流镜组的结构原理图；
图6为本申请实施例提供的调光电路中各信号的波形示意图；
图7为本申请实施例提供的滤波电路的电路原理图；
图8为本申请实施例提供的另一种第二高频振荡器的电路原理图；
图9为本申请实施例提供的另一种调光电路中各信号的波形示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。
[0012]本申请的调光电路是采用数字脉宽调制与模拟调光相结合的方式进行调光，其工作原理是通过高频振荡器对外部输入的数字调光DPWM信号进行调制，使产生一个较高频率的周期信号，该周期信号的占空比近似等于DPWM信号的占空比，再经过滤波电路，产生调光电压VDIM输出。本申请通过提高调光频率，使得滤波电路能够采用较小的电阻和电容进行滤波，从而减小芯片占用面积，减轻线路布局设计、散热及成本的压力。
[0013]图2是本实施例提供的调光电路的原理图，如图2所示，本申请的调光电路包括:第一高频振荡器10、计数器20、第二高频振荡器30和滤波器40。
[0014]第一高频振荡器10用于产生高频的第一时钟信号CKl。第一高频振荡器10与计数器20相连接，提供高频的第一时钟信号CKl作为计数器20的采样信号。
[0015]图3是一种第一高频振荡器10的原理图，如图3所示，该第一高频振荡器10是一个环形振荡器，采用奇数个反相器INV1、INV2、INV3依次串联，且输出端和输入端首尾相接，构成环状，即可输出高频的第一时钟信号频率CKl。
[0016]当然，第一高频振荡器10可以采用其他现有的高频振荡器实现，只要频率较高，这样对时间计数产生的误差较小，产生的第一时钟信号频率CKl的频率越高，通过计数器20计数误差越小，最大时间误差等于CKl的周期。第一时钟信号频率CKl的频率较高，一般滤波器40中所需的电阻和电容值较小，芯片面积较小。
[0017]计数器20与第一高频振荡器相连接，用于根据第一时钟信号CKl对外部输入的DPWM信号中的高电平时间和低电平时间进行计数，分别产生高电平时间数和低电平时间数。
[0018]在这个过程中，计数器20利用第一时钟信号CKl对DPWM信号的高、低电平进行采样，分别计算高电平时间和低电平时间的周期数。在DPWM信号的一个周期中，当DPWM信号处于高电平状态时，用第一时钟信号CKl对高电平时间计数，产生二进制数据HDl?HDN ;当处于低电平状态时，用第一时钟信号CKl对低电平时间计数，产生二进制数据LDl?LDN。由于第一时钟信号CKl的频率较高，例如，可以是DPWM信号频率的100倍，那么在占空比为3:2的DPWM信号的一个周期中，高电平时间内包含60个第一时钟信号CKl周期，则可以得到高电平时间数为60，得到二进制数据HDl?HDN为00111100。低电平时间内包含40个第一时钟信号CKl周期，则可以得到低电平时间数为40，得到二进制数据LDl?LDN为00101000。理论上来说，第一时钟信号CKl的频率至少大于DPWM信号的采样频率。
[0019]当DPWM信号占空比不变时，得到的二进制数据HDl?HDN和二进制数据LDl?LDN也不变，为固定的高电平时间数和低电平时间数。
[0020]第二高频振荡器30用于根据所述高电平时间数和低电平时间数