[发明专利]一种驱动方式可选的LED调光电路

说明书

本发明公开了一种驱动方式可选的LED调光电路，针对现有技术中调光方式单一及纹波抑制较差的问题提出本方案。将对PWM信号占空比进行采样得到的电压值作为基准电压Vsubgt;ref/subgt;，或将所述PWM信号作为基准电压Vsubgt;ref/subgt;，以调节流过LED的电流。优点在于，调光所需的外部控制信号只需要一路PWM信号和一路使能控制信号。调光方式可根据需要在恒流调光和PWM调光两种方式之间切换。

技术领域

本发明涉及新一代信息技术，尤其涉及一种驱动方式可选的LED调光电路，用于一般电光源的电路装置。

背景技术

LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）是新一代的照明光源，研究LED和其驱动电路是目前研究的热点。在现有的LED驱动电路中，调节光源亮度往往是必备功能。从LED的特性中可以得知，LED的亮度与其流过的电流呈正比关系。因此，LED驱动实现调光的方式实际为调节流过LED的电流大小。

图1中显示的是目前常用的DC-DC LED降压驱动电路架构，其通过DC-DC BUCK电路提供LED的工作电压，LED与地之间串联一个采样电阻，这个电阻采样流过LED的电流并将其转换为反馈电压V_fb。DC-DC BUCK电路前端的放大器将反馈电压V_fb和基准电压V_ref相比较，进而通过反馈调节，保持V_fb的值稳定且和V_ref相等，实现恒流驱动LED。

基于上述驱动架构，目前常用的LED调光方式有恒流调光和PWM调光两种，如图2所示：

（一）恒流调光方式为改变基准电压V_ref的大小，通过驱动电路的反馈控制改变流过LED的电流，使得V_fb等于新的V_ref，实现LED亮度调节。这种调光方式可以用在以护眼无闪烁为卖点的LED灯产品中，因为在调节前后流过LED的电流都为恒定电流，LED亮度恒定无闪烁。

然而使用该架构进行恒流调光，降压驱动电路输出的电流存在一定的纹波，大小一般约为负载电流的千分之五，这使得LED作为光源存在微小的闪烁。这些闪烁虽然细微，但长期接受这些闪烁仍会对人眼产生坏影响，因此人们在设计恒流调光方式时往往会想办法减小电流纹波。此外这种调光方式还具有一个劣势：调光的外部控制指令一般由数字电路模块产生，例如MCU，而数字电路很难产生电压大小可调的直流模拟电压，因此恒流调光很难通过数字模块直接产生可用的V_ref进行外部控制。

（二）PWM调光方式为通过固定频率的PWM方波控制驱动电路的开关。当一个周期中PWM方波为高电平时，驱动电路工作，LED灯亮；反之，PWM方波为低电平时，驱动电路关闭，LED灯熄灭。这样快速反复地开关LED灯，如果开关频率100Hz，人眼就认为LED灯亮度是恒定的。如果想改变LED的亮度，可以改变PWM方波的占空比D，则一个PWM周期内流经LED的平均电流可表示为：

I_avg=I_LED×D（0＜D＜1）；

其中，I_LED为驱动预设的LED最大电流。通过改变占空比D，LED的电流可在0至I_LED之间调节。PWM调光可以保留LED灯的颜色，在对光源颜色有要求的场景中，例如汽车尾灯，信号指示灯，PWM调光具有一定优势。

PWM调光的缺点在于，频率在100Hz到2kHz范围内，会使人类察觉到LED在闪烁，并引起视觉疲劳。高频率调光（2kHz）的光源虽然不会被人察觉到闪烁，但研究表明长期处于这种光源下会对人的视力产生不好的影响，护眼效果不如恒流调光。此外高频率调光对驱动电路的开关响应速度有要求，实现高频率调光需要驱动电路付出更多的设计成本和器件成本的代价。

上述论述的两种LED调光方式在市面上都有自己的优势使用场景和使用特性。随着LED照明市场的扩大，使用场景的复杂化，业内需要一种能在一个主体电路中集成两种调光方式的LED调光电路。