一种抑制音频噪声的led调光电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED调光电路，尤其涉及一种抑制音频噪声的LED调光电路。
【背景技术】
[0002] -般LED调光分为PffM数字调光和模拟调光。传统的PffM数字调光，通常利用一 个低频的PWM信号来间歇性的使能和关断LED驱动电路，从而达到调光的目的。通常该频 率的范围为200Hz~4kHz，但是200Hz~4kHz的调光频率会不可避免引入音频噪声。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种抑制音频噪声的LED调光电路，当LED灯处于不同的亮 度时，都不会出现噪声。
[0004] 本发明的技术方案是一种抑制音频噪声的LED调光电路，包括驱动电路和开关电 路，所述驱动电路包括退磁检测模块、连接所述退磁检测模块的逻辑电路、通过栅极连接所 述逻辑电路的MOS管Ml以及通过输出端连接所述逻辑电路输入端的比较器；所述开关电路 包括同时连接所述MOS管Ml源极和所述比较器输入端的采样电阻R sense、连接所述采样电阻 Rsense输入端的电感L、连接所述电感L输出端的电容C ^以及连接所述采样电阻R SENSE输出 端和所述电容(：_输出端的二极管D1，所述电容(：_与LED灯并联；所述调光电路的等效开 关频率为20KHZ~100KHZ之间。
[0005] 无调光动作时，也就是LED灯电流为100%时，K1= 1，K2= 0。此时控制电感电流 峰值的基准电压为Vref，所以电感电流峰值为：
[0007] 式中，Ipeak为电感上的峰值电流大小；Vref为基准电压；Rsense电感电流采样电阻。 而LED灯电流等于电感电流的平均值，所以
[0009] 式中，I^wlthciut dimng为无调光动作时的LED灯亮度；I PEAK为电感上的峰值电流大 小；Vref为基准电压；Rsense电感电流采样电阻。
[0010] 此时开关周期T满足下列公式：
[0012] 式中，T为开关周期；Ipeak为电感上的峰值电流大小；LED灯上的压降；V in为 整流桥后的输出电压；L为电感大小。
[0013] 选取相应的合适参数时，此时开关周期所对应的开关频率一般会大于20kHz，从而 使得芯片在无调光动作时，无音频噪声。
[0014] DCM调光模式中电感电流上升时间和下降时间之和T1满足下列公式：
[0015] T1=K1XT (2)
[0016] 式中，1\为DCM调光模式中电感电流上升时间和下降时间之和，K为DCM调光模 式中设定峰值限流值的比例系数，T为开关周期。
[0017] 结合公式⑴和公式（2)，所述LED灯的等效开关周期满足如下公式：
[0019] 式中，Trftatlre为采用DCM调光模式后的等效开关周期大小，T为DCM调光模式中 电感电流上升时间和下降时间之和，V in为整流后的电压，V _为LED灯两端的电压，I PEAK为 临界模式中电感的峰值，L为电感大小，&为DCM调光模式中设定峰值限流值的比例系数， 1( 2为DCM调光模式中所插入调光周期的比例系数。
[0020] 当芯片有调光动作时，假定此时LED灯电流大小为X%，则我们需要动态地调节制 电感电流峰值的基准电压VREF大小，同时在电感电流下降到OA后，人为地插于一段时间， 最终使得电感电流的平均值为无调光动作时的X%，公式推导如下：
[0022] 式中，&为DCM调光模式中设定峰值限流值的比例系数；I _为临界模式中电感的 峰值限流；T为100%亮度时，所对应的开关周期；K2SDCM调光模式中所插入调光周期的 比例系数；I__wltMini_g为调光后的LED灯上的电流大小。
[0024] 式中，X为调光的程度，比如X = 50时，表示把LED灯电流调为原来的50% ;Ι?Ε：)_ ____为无调光动作时的LED灯亮度，I ^l wlth dininiing为调光后的LED灯上的电流大小。
[0025] 又由于
[0026] 式中，I^l wlthciut dininung为无调光动作时的LED灯亮度，I PEAK为临界模式中电感的峰 值。
[0027] 所以，调光模式中，结合公式（4)、公式（5)和公式（6)，LED灯的亮度满足下列公 式：
[0029] 式中，X为调光的程度，&为DCM调光模式中设定峰值限流值的比例系数，K 2为DCM 调光模式中所插入调光周期的比例系数。
[0030] 结合公式（3)和公式（7)有：
[0032] 式中，Trftatlre为采用DCM调光模式后的等效开关周期大小，K为DCM调光模式中 设定峰值限流值的比例系数，X为调光的程度，Ipeak为临界模式中电感的峰值，L为电感大 小，V in为整流桥后的电压，Vm^LED灯两端的电压；结合等效开关频率的范围和公式（8) 有：
[0034] 式中，Trftatlre为采用DCM调光模式后的等效开关周期大小，K为DCM调光模式中 设定峰值限流值的比例系数，X为调光的程度，I peak为临界模式中电感的峰值，L为电感大 小，Vin为整流桥后的电压，V _为LED灯两端的电压。
[0035] 本技术方案中，调光后的开关周期和无调光动作时的周期一致，且开关频率一直 保持在20KHZ~100KHZ之间，使得调光过程中没有噪音。
[0036] 进一步地，所述比较器的输出端连接MOS管M2的栅极，该MOS管M2的源极和电阻 R3、电阻R2和电阻R來次串联后接地，所述比较器的输入端连接到所述电阻R 3和电阻R 2之 间，所述比较器的反向输入端连接电阻私的输入端。此时，K 1，K i满足下述公式：
[0038] 式中，&为DCM调光模式中设定峰值限流值的比例系数，R p私和R 3为分压电阻。
[0039] 进一步地，所述比较器的输出端连接MOS管M2的栅极，该MOS管M2的源极和电阻 R3、电阻R2和电阻R來次串联后接地，所述比较器的输入端连接到所述电阻R 3和电阻R 2之 间，所述比较器的反向输入端连接电阻R1的输入端。此时，〇〈K '1，K1满足下述公式：
[0041] 式中，&为DCM调光模式中设定峰值限流值的比例系数，R JP R 2为分压电阻。
[0042] 进一步地，逻辑电路分别通过开关S1和开关S 2连接比较器的输入端，所述开关S i 和开关S2串联，所述比较器的输入端通过电容C接地，开关S 2接地。为了实现K2比例系数， 可以在每一个周期的上升沿立刻，使能一路充电电流Lhal^给电容充电，电容的初始电压设 置为I. 5V，在检测到电感退磁结束之前，该充电电流Lhal^-直给电容充电。当检测到电感 退磁结束后，给电容C充电的充电支路断开，同时使能一路放电电流给电容C放电，放电电 流大小为 I discharge 0 通过控制充电电流Idial^和放电电流I diS(：hal^的比例大小来最终实现比 例系数K2。
[0043] 进一步地，抑制音频噪声的LED调光电路还包括整流电路、连接该整流电路的滤 波电路以及连接所述滤波电路的充电电路；所述整流电路由整流桥构成，所述整流桥中，二 极管D4的输出端连接二极管D2的输入端，二极管D5的输出端连接二极管D3的输入端；滤 波电路中电容C in的输入端连接整流电路中二极管D2和二极管D3的输出端，电容C IN的输 出端连接二极管D4和二极管D5的输入端；所述充电电路有电阻Rstart和电容C vee构成，所 述电阻Rstart连接电容C IN的输出端和电容C ^的输入端，所述电容C ^的输入端连接驱动 电路，所述电容Cvee的输出端连接电感L的输入端。
[0044] 进一步地，抑制音频噪声的LED调光