专利名称：脉宽调制型发光二极管线性调光电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管线性调光系统系统，特别涉及一种无需滤波元件的脉宽调制型发光二极管线性调光电路。
背景技术：
目前的发光二极管照明或背光的调光方式主要有两种脉宽调制(PWM)或数字串联接口控制方式，而反应到发光二极管电流则有连续线形调光和开关断续式调光模式。在很多应用领域，发光二极管(LED)电流连续线形调光的方式特别受到青睐，因为它没有或回减少不必要的音频噪声以及对供电电源的动态冲击。手机就是其中一个最主要的应用产
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ΡΠ O但是到目前为止，通过脉宽调制(PWM)输入对LED进行线形调光都是在驱动芯片内或芯片外经过阻容(R-C)对PWM信号进行滤波并经过放大器产生控制LED电流的线形调光电压。如图1所示。这一控制方式的主要问题是其输出电压会在输入信号频率比较低时有较大的纹波，由于阻容元件的存在，别是当频率在音频范围时会产生音频噪声，这在手机的应用中是一个很大的问题。为了解决这个问题，滤波阻容值就必须足够大，但这样一来系统的成本、体积和响应时间都会增加，输出电压精度也会随输入信号频率而变化，实际应用受到相当大的限制。因此，如何提供一种成本低、体积小、噪声小且响应速度快的驱动电路，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种脉宽调制型发光二极管线性调光电路，通过改变调光原理来去除滤波元件，去除调光噪声，并达到降低成本、减小体积的目的。为此，本发明采用以下技术方案脉宽调制型发光二极管线性调光电路，包括PWM脉冲调光信号输入端和模拟电压信号输出端，其特征在于还包括固定频率的高频脉冲信号源，其频率大于PWM脉冲调光信号频率；占空比计算装置，将PWM脉冲调光信号与高频脉冲信号源的信号进行比较，得到调光信号的占空比；脉宽占空比-模拟电压转换器，具有参考电压输入端，根据占空比计算装置得到的占空比调节输出模拟电压信号的大小。本发明通过将两种信号比较的方式根据预置固定的高频脉冲信号得到PWM脉冲调光信号的占空比，再根据占空比调节输出电压信号的大小，达到调光目的，电路中没有滤波元件，避免了阻容带来的噪声和波纹。作为对上述技术方案的完善和补充，本发明进一步采取如下技术措施或是这些措
3施的任意组合所述的高频脉冲信号源为高频发生器，其输出的信号频率大于PWM脉冲调光信号的最高频率10倍，在高频脉冲信号比PWM脉冲调光信号频率高很多的情况下，便于准备计算出调光信号占空比。所述的占空比计算装置为计数器，通过计算PWM脉冲调光信号高电位和低电位期间的高频脉冲信号脉冲个数，得到PWM脉冲调光信号的占空比。所述的占空比计算装置为计时器，通过高频脉冲信号计算PWM脉冲调光信号高电位和低电位期所经过的时间，得到PWM脉冲调光信号的占空比。所述的脉宽占空比-模拟电压转换器根据调光信号的占空比调节输出电压与参考电压的比值，即输出电压=参考电压X占空比。有益效果本发明输出电压不受输入频率的影响，输出电压精度在低PWM信号输入占空比也可以保证在+/-1% VREF以内，无需体积庞大的滤波电容和电阻，响应速度快， 抗干扰能力强，完全除掉PWM信号可能引起的噪声。
图1为现有的调光电路示意图；图2为本发明的电路原理示意图。
具体实施例方式如图2所示的脉宽调制型发光二极管线性调光电路，无滤波电路的PWM线性调光电路结构包括调光核心功能单元(虚线框内所示)及外部元件。调光核心功能单元包括高频脉冲发生器、脉宽计数器(或计时器)、参考电压源(VREF)和脉宽占空比(输入范围 0% 100% )_模拟电压转换器(电压输出范围0V VREF)。高频脉冲发生器的频率需要比应用中可能遇到的最高PWM输入信号频率高10到 20倍以上。下表是一个可能的系统输入输出对照表。
P丽输入占空比脉宽计数器输出LED调光电压0%001%11 % VREF5%55% VREF50%5050% VREF100%100VREF 不同于现有技术，本发明无需滤波元件，采用数字运算，因而占空比转换电压精度高、抗干扰性强、且不受输入脉冲频率，从而使系统不需任何其它外部元件也可以在更广的脉冲频率范围使用，抗干扰能力强，发光二极管调光精度高(误差小于3%额定电流)，并可完全排除发光二极管使用传统PWM调光方法时可能遇到的声频噪音。
应当指出，本实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.脉宽调制型发光二极管线性调光电路，包括PWM脉冲调光信号输入端和模拟电压信号输出端，其特征在于还包括固定频率的高频脉冲信号源，其频率大于PWM脉冲调光信号频率； 占空比计算装置，将PWM脉冲调光信号与高频脉冲信号源的信号进行比较，得到调光信号的占空比；脉宽占空比-模拟电压转换器，具有参考电压输入端，根据占空比计算装置得到的占空比调节输出模拟电压信号的大小。
2.根据权利要求1所述的脉宽调制型发光二极管线性调光电路，其特征在于所述的高频脉冲信号源为高频发生器，其输出的信号频率大于PWM脉冲调光信号的最高频率10倍。
3.根据权利要求2的脉宽调制型发光二极管线性调光电路，其特征在于所述的占空比计算装置为计数器，通过计算PWM脉冲调光信号高电位和低电位期间的高频脉冲信号脉冲个数，得到PWM脉冲调光信号的占空比。
4.根据权利要求2的脉宽调制型发光二极管线性调光电路，其特征在于所述的占空比计算装置为计时器，通过高频脉冲信号计算PWM脉冲调光信号高电位和低电位期所经过的时间，得到PWM脉冲调光信号的占空比。
5.根据权利要求1至4所述的脉宽调制型发光二极管线性调光电路，其特征在于所述的脉宽占空比-模拟电压转换器根据调光信号的占空比调节输出电压与参考电压的比值，即输出电压=参考电压X占空比。
全文摘要
脉宽调制型发光二极管线性调光电路，涉及一种发光二极管线性调光系统系统。本发明包括固定频率的高频脉冲信号源，占空比计算装置，将PWM脉冲调光信号与高频脉冲信号源的信号进行比较，得到调光信号的占空比；脉宽占空比-模拟电压转换器根据占空比计算装置得到的占空比调节输出模拟电压信号的大小。输出电压不受输入频率的影响，无需体积庞大的滤波电容和电阻，响应速度快，抗干扰能力强，完全除掉PWM信号可能引起的噪声。
文档编号H05B37/02GK102215616SQ20101014165
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者陈俊 申请人:无锡博赛半导体技术有限公司