[发明专利]白光LED一线脉冲调光电路及调光方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及白光LED的调光技术领域，特别涉及一种白光LED一线脉冲调光电路及其调光方法。

背景技术

白光LED（Light Emitting Diode，发光二极管）具有发光效率高、功耗低、寿命长、环保等很多其它传统照明光源无法比拟的优势。目前白光LED已被广泛应用于各种便携式电子设备显示屏的背光照明中。

白光LED所发出的光线的波长受流过LED的电流的影响比较明显，所以为了保证发出的光线色彩恒定，需要流过LED的电流保持恒定。因此白光LED驱动芯片的一项主要功能就是为LED提供恒定的驱动电流输出，同时，为了调节光的亮度，还需要调节流过LED的电流大小。

图1是白光驱动芯片的一个典型应用示例。四个白光LED的阴极接到芯片的驱动电流输出脚，阳极接到电源。芯片内部在LED1~LED4脚上产生恒定的电流驱动使得流过白光LED的电流在外界温度、电源电压、以及LED的正向导通电压发生变化的时候仍然能够维持恒定。同时，芯片通过EN端控制整个芯片的选通，以及调节输出电流的大小，从而调节发光的亮度。

其中，可以采用周期性开通和关断驱动电流来调节人眼所感受到的光强，即通过调节开通时间占空比的方法来调节人眼所感受到的平均电流所发出的光强。但是这种调光方法需要以较高的频率开关电流，从而会对电源以及其它器件造成一定的干扰，如果频率在音频范围内还会产生人耳可听得到的噪声，如果开关的频率不够高也会使得发出的光产生肉眼所察觉的波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种白光LED一线脉冲调光电路，以解决现有的白光LED调光方法容易产生噪音和视觉波动，以及会对电源以及其它器件造成干扰的问题。

本发明的另一目的是提出一种白光LED一线脉冲调光方法，以解决现有的白光LED调光方法容易产生噪音和视觉波动，以及会对电源以及其它器件造成干扰的问题。

本发明提出一种白光LED一线脉冲调光电路，包括电源、脉冲控制模块、电流转换模块以及恒流源驱动模块。脉冲控制模块用于输出一个一线脉冲序列。电流转换模块分别与电源及脉冲控制模块相连，用于根据电源输出的电压生成基准电流，并利用基准电流及一线脉冲序列生成按照一线脉冲上升沿数目逐级降低的电压。恒流源驱动模块分别与电流转换模块以及白光LED相连，用于向白光LED输出与电流转换模块输出的电压成固定比例关系的驱动电流。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，电流转换模块又进一步包括基准电流产生电路、电流镜、开关电路、二分频器以及电压输出电路。基准电流产生电路与电源相连，用于生成一个基准电流。电流镜与基准电流产生电路相连，用于利用基准电流生成四路电流。开关电路与电流镜相连，用于控制电流镜所产生的四路电流的通断状态。二分频器分别与脉冲控制模块及开关电路相连，用于利用脉冲控制模块输出的一线脉冲序列来控制开关电路的通断状态，以使电流镜所产生的四路电流均与基准电流成二进制权重比例关系。电压输出电路与开关电路相连，用于将四路电流的总电流转换成最终的电压输出。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，二分频器包括四个D触发器，四个D触发器逐级联接，第一级的D触发器的时钟信号端连接脉冲控制模块，前三级的D触发器的反向输出端与数据信号输入端相连，同时连接下一级D触发器的时钟信号端，以作为下一级的触发信号，第四级的D触发器的反向输出端与数据信号输入端相连，且四个D触发器的正向输出端与开关电路相连，以控制四路电流的通断状态。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，基准电流产生电路包括运算放大器及基准电阻，基准电阻与运算放大器的一个输出端相连。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，电压输出电路包括运算放大器及电阻，电阻连接在运算放大器的输出端与一个输入端之间。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，电流镜所产生的四路电流分别是基准电流的1倍、2倍、4倍、8倍。

依照本发明较佳实施例所述的白光LED一线脉冲调光电路，电源为带隙基准电压源。

本发明另提出一种白光LED一线脉冲调光方法，包括以下步骤：（1）根据电源电压生成基准电流。（2）利用基准电流及一个一线脉冲序列生成与基准电流成二进制权重比例关系的四路电流。（3）将四路电流的总电流转换成按照一线脉冲上升沿数目逐级降低的电压。（4）向白光LED输出与电压成固定比例关系的驱动电流。