[实用新型]一种可调光的LED驱动芯片及驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型属于驱动芯片和驱动电路领域，具体而言属于一种可调光的LED驱动芯片及驱动电路。

背景技术

LED以其高效、节能、环保及寿命长等优点受到越来越多的关注。应用于多种场合中，在工业控制领域，因环境，个人需求等因素，对LED亮度的需求也因情况而异。在照明领域中，因场合需要，对LED光的颜色或亮度也提出了一定的要求。因此，LED调光技术成为LED行业越来越受重视的环节。

现阶段，LED调光技术主要有模拟调光、可控硅调光、PWM调光。模拟调光结构简单，不会引入潜在的EMI，但控制精度差，很难达到理想的控制效果。可控硅调光工作效率高，性能稳定，但是如果维持电流不够，就会使得导通角不稳定，输出波形不均匀，产生振颤和尖峰，LED会出现闪烁的情况。PWM调光在LED调光技术应用中越来越广泛，因其应用简单，效率高，精度高，且调光效果好，稳定，不会产生色谱偏移，在大范围内调光，也不会发生闪烁现象。但是传统的PWM调光通过调节模拟PWM信号调节LED的亮度，因而会带来EMI问题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对传统的PWM调光方式的不足，提供一种数字控制PWM调光的LED驱动芯片和驱动电路。

为了实现上述目标，本实用新型采用的技术方案是：一种可调光的LED驱动芯片，包括：反馈引脚，用于输入外部LED负载电流采样信号；电压输出引脚，用于输出驱动电流；接地引脚，用于驱动芯片接地；开关管引脚，用于连接外部电感；调光控制引脚，用于输入数字调光控制信号；电源电压输入引脚，用于输入驱动芯片的工作电源；开关管，用于控制所述电压输出引脚的芯片内部连接端与所述开关管引脚的芯片内部连接端之间导通或关断；逻辑驱动模块，用于控制开关管，输出驱动信号到开关管的控制端；保护电路模块，用于驱动芯片的保护包括过压保护、过温保护、短路保护，输出保护信号到逻辑驱动模块；调光数字控制模块，包括内部逻辑电路、计时器、计数器和数模转换器，所述调光控制引脚的内部连接端连接到内部逻辑电路，内部逻辑电路控制计时器和计数器，计时器输出到计数器，计数器输出到数模转换器，数模转换器输出调光信号；误差放大器，用于电压外环控制，所述反馈引脚的内部连接端输入外部LED负载电流采样信号到误差放大器，所述调光数字控制模块输出的调光信号输入到误差放大器；PWM比较器，用于电流内环控制和PWM调制，所述误差放大器的输出端连接到PWM比较器的输入端，PWM比较器另一输入端接入采样电感电流信号，PWM比较器输出调制信号到逻辑驱动模块；带隙基准电压模块，用于提供驱动芯片内部的基准电压。

上述的技术方案还可以进一步优化为：所述数模转换器为4bit的数模转换器。

一种可调光LED驱动电路，其技术方案为：包括上述技术方案中的可调光的LED驱动芯片，还包括电感、电容、采样电阻、续流二极管、LED负载；其中电感连接在所述LED驱动芯片的开关管引脚和电源电压输入引脚之间，电源电压输入引脚同时连接到电源正端，所述LED驱动芯片的电压输出引脚连接到续流二极管的正端，续流二极管的负端连接到LED负载的正端，LED负载的负端通过采样电阻接地，电容与LED负载和采样电阻串联的电路并联，所述LED驱动芯片的反馈引脚连接到LED负载的负端，所述LED驱动芯片的接地引脚接地，所述LED驱动芯片的调光控制引脚接入数字调光控制信号。

上述技术方案中，调光数字控制模块，采用数字控制方式，同时作为电压外环控制电路的给定信号。数模转换器可选用2bit，3bit，4bit等不同要求的模块，可根据实际要求选择。4bit的数模转换器精度要高于2bit的数模转换器，若选用4bit的数模转换器可进行16级调节，选用2bit的数模转换器可进行4级调节。调光数字控制模块的数模转换器将数字信号转换模拟信号，模拟信号作为调光数字控制模块的输出信号。

上述技术方案中，该LED驱动芯片为双环控制策略，电压外环控制，电流内环控制。电压外环为误差放大器，根据LED负载恒压特性，通过采样电阻电流的大小得到采样电压，作为反馈引脚的输入信号，与调光数字控制模块的输出信号通过误差放大器产生输出信号。电流内环为PWM比较器，同时负责PWM调制，采用平均电流控制方式，将误差放大器的输出信号作为电流控制电路的参考给定，PWM比较器接收采样电感电流信号，输出调制信号。