一种LED的调光控制系统及控制方法技术方案

本公开提供了一种LED的调光控制系统及控制方法，通过对PWM信号进行滤波和复制形成第一模拟信号和第二模拟信号后输出至控制单元，使控制单元基于第一模拟信号对负载单元中负载电流的电流峰值进行控制，基于第二模拟信号对负载电流的开关周期进行控制，实现了基于模拟信号的LED调光方案，在避免电路产生噪音的同时，消除PWM调光带来的高频闪烁，进而提升了LED的调光效果，为用户提供良好的使用体验。为用户提供良好的使用体验。为用户提供良好的使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种LED的调光控制系统及控制方法


[0001]本公开涉及线性LED(发光二极管，Light Emitting Diode)驱动领域，特别涉及一种LED的调光控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]随着人们对智能化照明的要求，通过LED调光来实现智能照明的技术应用愈加广泛，通过调光控制器即可实现调节LED负载电流的作用，进而实现LED调光。目前的一些调光控制器直接利用脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)信号对LED负载电流进行斩波来控制输出电流，由于PWM信号的频率通常在500Hz～5KHz，处于音频范围，因此这种调光方式在开关电源系统中会产生噪声；与此同时，由于PWM斩波调光会使得LED电流为零，造成明显的高频闪烁从而引起人眼的不适感，影响用户的使用体验。

技术实现思路

[0003]本公开实施例的目的在于提供一种LED的调光控制系统及控制方法，以解决现有技术中调光方式存在噪声以及高频闪烁的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本公开的实施例采用了如下技术方案：一种LED的调光控制系统，至少包括：滤波单元、信号复制单元、控制单元以及负载单元；其中，所述滤波单元被配置为对输入的PWM信号进行滤波后形成第一模拟信号并输出；所述信号复制单元的输入端连接所述滤波单元的输出端，被配置为将所述第一模拟信号复制为第二模拟信号输出；所述控制单元的输入端与所述滤波单元的输出端和所述信号复制单元的输出端连接，被配置为基于所述第一模拟信号和所述第二模拟信号生成并输出第一控制信号，以控制所述负载单元的通断；其中，所述第一控制信号根据所述第一模拟信号控制所述负载单元中负载电流的电流峰值，所述第一控制信号根据所述第二模拟信号控制所述负载电流的开关周期。
[0005]进一步，所述控制单元至少包括：低箝位单元、负载峰值电流控制单元、负载开关周期控制单元、控制逻辑单元、退磁检测单元以及驱动单元；其中，所述低箝位单元，被配置为比较所述第一模拟信号和预设阈值信号之间的大小，在所述第一模拟信号大于或等于所述预设阈值信号时输出第一模拟信号，否则将所述预设阈值信号作为第一模拟信号输出；所述负载峰值电流控制单元的输入端与所述低箝位单元的输出端以及所述负载单元中负载检测单元的输出端连接，被配置为比较所述第一模拟信号与所述负载检测信号之间的大小，在所述第一模拟信号大于或等于所述负载检测信号时输出第一开启信号，否则输出第一关断信号；所述退磁检测单元被配置为检测所述负载单元的负载电流大小，在所述负载电流小于或等于零时输出高电平脉冲；所述负载开关周期控制单元的输入端与所述信号复制单元的输出端和所述控制逻辑单元的输出端连接，被配置为根据所述控制逻辑单元输出的第三控制信号和所述第二模拟信号，输出第二开启信号；所述控制逻辑单元的输入端与所述退磁检测单元、所述负载峰值电流控制单元以及所述负载开关周期控制单元的输出端
分别连接，被配置为基于所述退磁检测单元、所述负载峰值电流控制单元以及所述负载开关周期控制单元所输出的信号，生成并输出第二控制信号和第三控制信号；所述驱动单元的输入端与所述控制逻辑单元的输出端连接，被配置为基于所述第二控制信号生成第一控制信号，并输出至所述负载单元的功率控制器件。
[0006]进一步，所述控制逻辑单元还被配置为：在所述负载峰值电流控制单元输出第一关断信号时，控制所述第二控制信号输出低电平，以关断负载；在所述负载峰值电流控制单元输出第一开启信号、所述退磁检测单元输出高电平脉冲以及所述负载开关周期控制单元输出第二开启信号时，控制所述第二控制信号输出高电平，以开启负载。
[0007]进一步，所述第一关断信号的优先级高于所述第一开启信号、退磁检测单元输出高电平脉冲以及所述第二开启信号。
[0008]进一步，所述控制逻辑单元还被配置为：在所述负载电流大于零时，控制所述第三控制信号输出低电平。
[0009]进一步，所述负载开关周期控制单元还被配置为：在所述第三控制信号输出高电平时，所述负载开关周期控制单元基于所述第二模拟信号向预设电容充电，在所述预设电容的电压值达到预设阈值的情况下，所述负载开关周期控制单元输出第二开启信号。
[0010]进一步，所述滤波电路至少包括：第一电阻、第二电阻、第一电容、第一开关管以及第一运算放大器；其中，PWM信号输入至第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端和所述第一运算放大器的第一输入端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第二电阻的第一端和所述第一开关管的源极连接，所述第二电阻的第二端接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一开关管的栅极连接，所述第一开关管的漏极与所述信号复制单元的输入端连接，所述第一开关管的源极还与所述滤波电路的输出端连接。
[0011]进一步，所述滤波电路至少包括：采样计数单元、除法单元、以及数模转换单元；其中，所述采样计数单元的输入端输入所述PWM信号并基于采样时钟信号输出PWM信号当前周期的采样数据；所述除法单元与所述采样计数单元的输出端连接，被配置为基于所述采样数据确定并输出所述PWM信号当前周期的占空比编码；所述数模转换单元与所述除法单元的输出端连接，被配置为基于所述占空比编码输出第一模拟信号。
[0012]进一步，所述滤波电路还包括：减法单元以及加减法计数单元；其中，所述减法单元的输入端与所述除法单元以及所述加减法计数单元的输出端连接，被配置为比较所述加减法计数单元的输入值与输出值之间的大小，并根据比较结果输出计数控制信号；所述加减法计数单元的输入端与所述除法单元以及减法单元的输出端连接，被配置为基于计数器时钟对所述除法单元输出的占空比编码进行加法操作、减法操作或维持操作。
[0013]进一步，所述减法单元被配置为在所述加减法计数单元的输出值小于其输入值时，输出加控制信号；在所述加减法计数单元的输出值大于其输入值时，输出减控制信号；在所述加减法计数单元的输出值等于其输入值时，输出维持控制信号；所述加减法计数单元被配置为在接收到所述加控制信号的情况下，基于所述计数器时钟将所述加减法计数单元的输出值进行加1处理，形成新的输出值；在接收到所述减控制信号的情况下，基于所述计数器时钟将所述加减法计数单元的输出值进行减1处理，形成新的输出值；在接收到所述维持控制信号的情况下，保持所述加减法计数单元的输出值不变，并停止计数。
[0014]进一步，所述计数器时钟为所述采样时钟信号或所述采样时钟信号的分频信号；或者，所述计数器时钟为调光控制系统的工作频率或所述工作频率的分频信号。
[0015]进一步，所述数模转换单元为加权电流镜电路。
[0016]进一步，所述信号复制单元为比例电流镜电路。
[0017]本公开的实施例还提供了一种LED的调光控制方法，应用于上述的调光控制系统，包括：获取滤波单元输出的第一模拟信号；获取信号复制单元输出的第二模拟信号，其中，所述第二模拟信号基于所述第一模拟信号复制而成；基于所述第一模拟信号和所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED的调光控制系统，其特征在于，至少包括：滤波单元、信号复制单元、控制单元以及负载单元；其中，所述滤波单元被配置为对输入的PWM信号进行滤波后形成第一模拟信号并输出；所述信号复制单元的输入端连接所述滤波单元的输出端，被配置为将所述第一模拟信号复制为第二模拟信号输出；所述控制单元的输入端与所述滤波单元的输出端和所述信号复制单元的输出端连接，被配置为基于所述第一模拟信号和所述第二模拟信号生成并输出第一控制信号，以控制所述负载单元的通断；其中，所述第一控制信号根据所述第一模拟信号控制所述负载单元中负载电流的电流峰值，所述第一控制信号根据所述第二模拟信号控制所述负载电流的开关周期。2.根据权利要求1所述的调光控制系统，其特征在于，所述控制单元至少包括：低箝位单元、负载峰值电流控制单元、负载开关周期控制单元、控制逻辑单元、退磁检测单元以及驱动单元；其中，所述低箝位单元，被配置为比较所述第一模拟信号和预设阈值信号之间的大小，在所述第一模拟信号大于或等于所述预设阈值信号时输出第一模拟信号，否则将所述预设阈值信号作为第一模拟信号输出；所述负载峰值电流控制单元的输入端与所述低箝位单元的输出端以及所述负载单元中负载检测单元的输出端连接，被配置为比较所述第一模拟信号与所述负载检测信号之间的大小，在所述第一模拟信号大于或等于所述负载检测信号时输出第一开启信号，否则输出第一关断信号；所述退磁检测单元被配置为检测所述负载单元的负载电流大小，在所述负载电流小于或等于零时输出高电平脉冲；所述负载开关周期控制单元的输入端与所述信号复制单元的输出端和所述控制逻辑单元的输出端连接，被配置为根据所述控制逻辑单元输出的第三控制信号和所述第二模拟信号，输出第二开启信号；所述控制逻辑单元的输入端与所述退磁检测单元、所述负载峰值电流控制单元以及所述负载开关周期控制单元的输出端分别连接，被配置为基于所述退磁检测单元、所述负载峰值电流控制单元以及所述负载开关周期控制单元所输出的信号，生成并输出第二控制信号和第三控制信号；所述驱动单元的输入端与所述控制逻辑单元的输出端连接，被配置为基于所述第二控制信号生成第一控制信号，并输出至所述负载单元的功率控制器件。3.根据权利要求2所述的调光控制系统，其特征在于，所述控制逻辑单元还被配置为：在所述负载峰值电流控制单元输出第一关断信号时，控制所述第二控制信号输出低电平，以关断负载；在所述负载峰值电流控制单元输出第一开启信号、所述退磁检测单元输出高电平脉冲以及所述负载开关周期控制单元输出第二开启信号时，控制所述第二控制信号输出高电平，以开启负载。4.根据权利要求3所述的调光控制系统，其特征在于，所述第一关断信号的优先级高于所述第一开启信号、退磁检测单元输出高电平脉冲以及所述第二开启信号。
5.根据权利要求2所述的调光控制系统，其特征在于，所述控制逻辑单元还被配置为：在所述负载电流大于零时，控制所述第三控制信号输出低电平。6.根据权利要求5所述的调光控制系统，其特征在于，所述负载开关周期控制单元还被配置为：在所述第三控制信号输出高电平时，所述负载开关周期控制单元基于所述第二模拟信号向预设电容充电，在所述预设电容的电压值达到预设阈值的情况下，所述负载开关周期控制单元输出第二开启信号。7.根据权利要求1所述的调...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟在鑫，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：