[发明专利]一种PFM/PWM双模式切换调光的LED驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于微电子学与固体电子学技术领域，涉及一种LED驱动电路， 具体涉及一种PFM/PWM双模式切换调光的LED驱动电路。

背景技术

LED是照明产业的发展趋势，具有节能、环保和使用寿命长等优势，是 二十一世纪最具发展前景的高技术领域之一。在大功率白光LED的实用化 推广过程中，如何使LED关键技术之一的驱动电路具有高效率，成为照明 产业迫切需要研究的内容。目前使用的白光LED驱动电路多采用PWM调 光模式，当所需光亮度较大时，PWM调光模式具有较高的转换效率；所需 光亮度较小时，PWM调光模式的占空比很低，大大降低了整个LED驱动 电路的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种PFM/PWM双模式切换调光的LED驱动电路， 不仅在高亮度范围内具有较高的转换效率，而且在低亮度范围内提高调光模 式的占空比，进而提升整个LED驱动电路的效率，解决了现有LED驱动电 路中单纯采用PWM模式进行亮度调节时在低亮度范围内效率过低的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种PFM/PWM双模式切换调光的LED 驱动电路，包括基准电压模块及分别与其相连接的双模式切换的调光模块、 恒压模块和驱动模块，

基准电压模块用于向双模式切换的调光模块、恒压模块和驱动模块供电 并产生各个模块内部的参考电压，

双模式切换的调光模块用于根据外部控制信号的变化产生频率可调或 占空比可调的方波信号来控制恒压模块，

恒压模块用于产生控制驱动模块驱动能力的电压，并利用恒压模块内部 的反馈结构保证该电压的电压值稳定，

驱动模块用来产生峰值恒定的输出电流，以满足LED以合适的亮度发 光。

本发明的特征还在于，

双模式切换的调光模块包括模式选择单元、数模转换单元、频率产生单 元、锯齿波产生单元和电压比较单元，模式选择单元分别与数模转换单元和 频率产生单元相连接，频率产生单元与锯齿波产生单元相连接，数模转换单 元和锯齿波产生单元分别与电压比较单元相连接。

恒压模块包括电压单元及分别与之相连接的缓冲单元和反馈单元，电压 单元与驱动模块相连接。

恒压模块采用低压差线性稳压器或直流变压器。

驱动模块选用MOS晶体管或双极型晶体管。

本发明LED驱动电路采用PFM/PWM双模式切换的结构，在提供与 PWM调光完全一致的亮度调节功能的同时，在低亮度时切换为PFM方式， 从而有效的提高了驱动电路的整体效率。此外，其整体结构简单，与各类混 合集成电路工艺兼容，可集成在芯片内部完成，大大降低了系统的复杂度。 如使用兼容集成电路工艺的LED器件，甚至与其集成在同一基片上，实现 驱动电路和LED器件的合并。

附图说明

图1是本发明LED驱动电路的结构示意图；

图2是本发明LED驱动电路的跳周期PFM波形和现有驱动电路的PWM 波形对比示意图；

图中，1.基准电压模块，2.双模式切换的调光模块，3.恒压模块，4.驱 动模块。

其中，2-1.模式选择单元，2-2.数模转换单元，2-3.频率产生单元，2-4. 锯齿波产生单元，2-5.电压比较单元，3-1.缓冲单元，3-2.电压单元，3-3.反 馈单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明LED驱动电路的结构，如图1所示。包括基准电压模块1及分 别与其相连接的双模式切换的调光模块2、恒压模块3和驱动模块4。双模 式切换的调光模块2包括模式选择单元2-1、数模转换单元2-2、频率产生 单元2-3、锯齿波产生单元2-4和电压比较单元2-5，模式选择单元2-1分别 与数模转换单元2-2和频率产生单元2-3相连接，频率产生单元2-3与锯齿 波产生单元2-4相连接，数模转换单元2-2和锯齿波产生单元2-4分别与电 压比较单元2-5相连接。恒压模块3包括电压单元3-2及分别与之相连接的 缓冲单元3-1和反馈单元3-3。电压比较单元2-5与缓冲单元3-1相连接；电 压单元3-2与驱动模块4相连接。