[实用新型]PWM调光电路及LED驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子技术领域，特别涉及一种PWM调光电路及LED驱动电路。

背景技术

在LED应用中，一些场合需要对LED灯的亮度进行调节和控制，即通过调节LED负载的输出平均电流来实现调光。PWM调光是调光方法的一种，现有技术的PWM调光一般通过调节PWM信号的占空比来改变LED灯的亮度，从而实现调光。一种带PWM调光电路的LED驱动电路如图1所示，以反激式拓扑为例，FB为电压反馈回路引脚，接收表征输出电压的信号，当输出副边电感电流续流到零时候，FB信号会输出控制信号让原边开关管M重新导通，进入下一个的开关周期。GATE引脚用来驱动开关管的开通关断；SNP引脚用来采样原边电感电流大小；DPWM引脚接外部输入的PWM调光信号；COMP引脚作为系统补偿控制引脚。

图1中具体的PWM调光电路原理如图2所示，通过控制PWM占空比改变参考信号V_REF的大小，采样得到的电压V_SNP经过平均处理后，与所述参考信号V_REF经过误差运算放大器OTA，输出补偿信号V_COMP。V_COMP与斜坡谐波发生器产生的斜坡信号进行比较，当斜坡信号大于V_COMP信号时，比较器输出一个高电平，关断开关管M。因此在斜坡信号的斜率不变的情况下，V_COMP的大小决定了开关管开通时间Ton的长短，V_COMP越小，Ton越短，如图3所示。受系统控制限制，Ton有一个最小值Ton(min)。当V_COMP决定的Ton值比最小导通时间Ton(min)还要小的时候，开通时间保持Ton(min)不变，LED负载的最小输出电流也受Ton(min)限制，不再随着PWM调光信号的占空比减小而减小，因此限制了LED的调光深度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种PWM调光电路及LED驱动电路，用于解决现有技术存在的调光深度受限的技术问题，通过调节最大开关频率实现进一步深度调光。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种PWM调光电路，包括：

补偿信号产生电路，其第一输入端接收PWM调光信号，其第二输入端接收表征平均电感电流的电流采样信号，所述补偿信号产生电路的输出端输出表征主功率开关管导通时间的补偿信号；根据所述补偿信号的大小，控制开关管的导通时间长短；

开关频率调节电路，接收所述补偿信号，根据所述补偿信号调节主功率开关管的开关频率。

可选的，所述的补偿信号产生电路包括误差放大器，所述误差放大器的第一输入端接收表征所述PWM调光信号的参考信号，其第二输入端接收表征电感电流的电流采样信号平均值，所述误差放大器的输出端连接补偿电容，所述补偿电容上的电压作为所述补偿信号。

可选的，所述的补偿信号产生电路包括第一电流源和第二电流源；通过所述PWM调光信号控制所述第一电流源对补偿电容充电，根据所述电流采样信号产生所述第二电流源对所述补偿电容放电；或者，通过所述PWM调光信号控制所述第一电流源对补偿电容放电，根据所述电流采样信号产生所述第二电流源对所述补偿电容充电；所述补偿电容上的电压作为所述补偿信号。

可选的，在调光过程中，所述PWM调光信号的占空比持续减小，使得主功率开关管的导通时间减小至最小导通时间，所述补偿信号随PWM调光信号的占空比进一步减小而减小，此时根据所述补偿信号的减小来降低开关频率，从而进一步降低流经负载的平均输出电流。

可选的，在主功率开关管的开关频率达到最大开关频率时，所述补偿信号降低至第一阈值，在所述补偿信号低于所述第一阈值时，所述最大开关频率随补偿信号的减小而降低。

可选的，在所述补偿信号持续降低至第二阈值时，所述最大开关频率达到最小值，此时所述补偿信号继续减小则最大开关频率不再降低，所述第二阈值小于所述第一阈值。

可选的，所述的PWM调光电路还包括用于判断主功率开关管的导通时间是否减小至最小导通时间的使能模块，在所述使能模块判断主功率开关管的导通时间是否减小至最小导通时间时，则发出表征使能的信号至所述开关频率调节电路，并使得开关频率调节电路使能。

可选的，所述判断主功率开关管的导通时间是否减小至最小导通时间是通过判断所述补偿信号是否达到所述第一阈值来实现的。

可选的，所述的补偿信号与斜坡信号进行比较，用于控制主功率开关管关断时刻。