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一种调光控制电路及其调光控制芯片的制作方法

2021-11-29 19:03:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及调光控制技术领域,具体而言,涉及一种调光控制电路及其调光控制芯片。


背景技术:

2.随着智能化社会的到来,人们已经不满足led普通照明,而对智能照明提出了迫切需求,进而产生了led智能调光。
3.目前的led智能调光控制电路在采用非连续导通模式(discontinuous conduction,mode(dcm))进行调光时,调光输出电流与时间长度t
crm
和时间长度t
dcm
的比值呈线性相关,其中,传统的调光控制电路中时间长度t
crm
为开关闭合到负载电流从最大降至为0的时间段,时间长度t
dcm
为开关从上一次闭合到下一次闭合的时间段,这样的调光方式下,由于负载电路中的电感电流放电至0时会产生振荡,这使得在后续调光过程中每次开关闭合时,负载电流的起始值均不一致,这样使得后续的负载电流从起点到最大再降至0的时间长度t
crm
以及开关从上一次闭合到下一次闭合的时间长度t
dcm
均不一致,从而使得调光输出电流呈现非线性的波动变化,进而出现电流纹波现象。


技术实现要素:

4.本技术实施例的目的在于提供一种调光控制电路及其调光控制芯片,用以解决目前调光方式存在的纹波现象。
5.第一方面,本发明提供一种调光控制电路,所述调光控制电路包括:起始点控制单元、周期控制单元和控制逻辑单元;所述起始点控制单元,用于接收负载电压,根据预设参考电压和所述负载电压产生计时起始信号并将所述计时起始信号传输给所述周期控制单元;所述周期控制单元,用于从接收到计时起始信号的时刻点开始的第一时间长度后,向所述控制逻辑单元发送开关周期结束信号;所述控制逻辑单元,用于在所述负载电压达到峰值时生成断开驱动信号,所述断开驱动信号用于控制负载电路中的功率控制器件断开;以及,在所述功率控制器件断开后,根据接收的所述开关周期结束信号产生闭合驱动信号,所述闭合驱动信号用于控制所述功率控制器件闭合。
6.在上述设计的调光控制电路中,本方案设计周期控制单元从接收到起始点控制单元传输的计时起始信号的时刻点开始的第一时间长度后,向控制逻辑单元发送开关周期结束信号。控制逻辑单元在负载电压为峰值时断开负载电路的功率控制器件,在功率控制器件断开后,根据周期控制单元发送的开关周期结束信号闭合该功率控制器件,由于计时起始信号是起始点控制单元根据接收的负载电压和预设参考电压产生的,由于预设参考电压固定,负载电压在每个周期中达到预设参考电压的电压值是相同的,使得在每个开关周期中,计时起始信号产生时负载电流的值均是相同的,从而使得每个周期的计时起点均相同;同时由于第一时间长度固定,计时起点也固定,因此从计时起始信号的时刻点开始的第一时间长度的时间段t
dcm
也固定;另外,在每个开关周期内,负载电流在功率控制器件闭合时
均是线性增大,在功率控制器件断开后,负载电流呈线性减小,并且由于控制逻辑单元在负载电压为峰值时断开负载电路的功率控制器件,因此负载电流的峰值固定,从而使得从计时起点到负载电流为峰值再到负载电流从最大降至0的时间长度t
crm
也固定,由于t
crm
是固定的,t
dcm
也是固定的,因此,调光输出电流相关的时间比值是固定的,从而使得调光输出电流固定而不会波动变化,从而消除纹波。
7.在第一方面的可选实施方式中,所述起始点控制单元,还用于在负载电流从最大降至0的时刻向所述周期控制单元发送所述计时起始信号的反相电平信号;所述周期控制单元,还用于从接收到所述计时起始信号的反相电平信号的时刻点开始的第二时间长度后,向所述控制逻辑单元发送所述开关周期结束信号,其中,所述第二时间长度等于所述第一时间长度与计时起始信号产生到反相电平信号产生的时间长度之差。
8.在第一方面的可选实施方式中,所述调光控制电路还包括退磁检测单元,所述退磁检测单元与所述起始点控制单元连接;所述退磁检测单元,用于接收所述负载电路的负载电流,并在负载电流从最大降至0的时刻产生退磁完成信号,并将所述退磁完成信号传输给所述起始点控制单元;所述起始点控制单元,用于根据所述退磁完成信号、预设参考电压以及所述负载电压向所述周期控制单元发送所述计时起始信号的反相电平信号。
9.在第一方面的可选实施方式中,所述起始点控制单元包括:计时比较器、第一或非门、第二或非门以及第一反相器;所述计时比较器的正相输入端用于接收所述负载电压,所述计时比较器的反相输入端用于接收所述预设参考电压,所述计时比较器的输出端与所述第一或非门的第一输入端连接,所述第一或非门的输出端分别与所述第一反相器的输入端和所述第二或非门的第一输入端连接,所述第二或非门的第二输入端与所述退磁检测单元连接,所述第二或非门的输出端与所述第一或非门的第二输入端连接,所述第一反相器的输出端与所述周期控制单元连接。
10.在第一方面的可选实施方式中,所述周期控制单元包括周期控制比较器以及逻辑电路;所述逻辑电路,用于在接收到所述计时起始信号时控制所述周期控制比较器不工作;以及,在接收到所述计时起始信号的反相电平信号时驱动所述周期控制比较器工作,以使所述周期控制比较器在所述第二时间长度后向所述控制逻辑单元发送所述开关周期结束信号。
11.在第一方面的可选实施方式中,所述周期控制单元还用于接收调光信号;所述周期控制单元,用于根据所述调光信号调节所述第二时间长度,以调节所述功率控制器件的开关周期长度从而调节负载电路的亮度。
12.在第一方面的可选实施方式中,所述周期控制单元还包括脉冲产生电路、周期控制比较器、开关电路、第一充放电电路以及第二充放电电路;所述起始点控制单元的输出端分别与所述脉冲产生电路以及逻辑电路的输入端连接,所述逻辑电路的输出端分别与所述周期控制比较器的使能端以及所述开关电路连接,所述开关电路的第一端用于与基准信号源连接,所述开关电路的第二端分别与所述周期控制比较器的反相输入端和所述第一充放电电路连接,所述周期控制比较器的正相输入端与所述第二充放电电路连接并接收所述调光信号,所述周期控制比较器的输出端与所述控制逻辑单元连接,所述脉冲产生电路的输出端分别与所述第一充放电电路和第二充放电电路连接;所述脉冲产生电路,用于根据所述计时起始信号向所述第一充放电电路和第二充放电电路发送脉冲信号;所述第一充放电
电路,用于在接收到所述脉冲信号时进行放电,以使所述第一充放电电路连接的周期控制比较器的反相输入端的电压复位;所述第二充放电电路,用于在接收到所述脉冲时进行放电,并在放电后根据接收的调光信号进行充电,以使所述第二充放电电路连接的周期控制比较器的正相输入端的电压升高。
13.在第一方面的可选实施方式中,所述逻辑电路包括第二反相器;所述第二反相器的输入端与所述起始点控制单元的输出端连接,所述第二反相器的输出端分别与所述周期控制比较器的使能端以及所述开关电路连接。
14.优选地,所述开关电路包括第三可控开关管,所述第三可控开关管的控制端与所述第二反相器的输出端连接,所述第三可控开关管的第一端与所述外部电源连接,所述第三可控开关管的第二端与所述周期控制比较器的反相输入端以及所述第一充放电电路连接。
15.优选地,所述第一充放电电路包括第一可控开关管和第一电容,所述第三可控开关管的第二端分别与所述第一电容的第一端和所述第一可控开关管的第一端连接,所述第一电容的第二端和所述第一可控开关管的第二端连接后接地,所述第一可控开关管的控制端与所述脉冲产生电路连接。
16.优选地,所述第二充放电电路包括第二可控开关管和第二电容,所述调光信号分别与所述周期控制比较器的正相输入端、所述第二电容的第一端以及所述第二可控开关管的第一端连接,所述第二可控开关管的第二端与所述第二电容的第二端连接后接地,所述第二可控开关管的控制端与所述脉冲产生电路连接。
17.在第一方面的可选实施方式中,所述调光控制电路还包括负载峰值控制单元,所述负载峰值控制单元的输入端用于接收所述负载电压,所述负载峰值控制单元的输出端与所述控制逻辑单元连接;所述负载峰值控制单元,用于在所述负载电压达到峰值时向所述控制逻辑单元发送负载峰值信号,以使所述控制逻辑单元根据所述负载峰值信号生成所述断开驱动信号;在所述负载电压不为峰值时向所述控制逻辑单元发送所述负载峰值信号的相反电平信号,以使所述控制逻辑单元根据所述负载峰值信号的相反电平信号和所述开关周期结束信号生成所述闭合驱动信号。
18.在第一方面的可选实施方式中,所述控制逻辑单元包括控制逻辑电路和驱动电路,所述控制逻辑电路的第一输入端与所述周期控制单元的输出端连接,所述控制逻辑电路的第二输入端与所述负载峰值控制单元的输出端连接;所述控制逻辑电路的输出端通过所述驱动电路与所述功率控制器件的控制端连接。
19.在第一方面的可选实施方式中,所述控制逻辑电路包括第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门以及与门;所述负载峰值控制单元的输出端分别与所述第二与非门的第二输入端和第三与非门的第一输入端连接;所述第三与非门的第二输入端与所述第四与非门的输出端连接,所述第三与非门的输出端分别与所述第四与非门的第一输入端和第五反相器的输入端连接,所述第五反相器的输出端与所述与门的第二输入端连接;所述第二与非门的第一输入端与所述第一与非门的输出端连接,所述第二与非门的输出端分别与所述第一与非门的第二输入端和所述第四反相器的输入端连接,所述第一与非门的第一输入端与所述第三反相器的输出端连接,所述第三反相器的输入端与所述周期控制单元的输出端连接,所述第四反相器的输出端与所述与门的
第一输入端连接,所述与门的输出端与所述驱动电路的输入端连接。
20.第二方面,本发明提供一种调光控制芯片,所述调光控制芯片包括前述实施方式中任一项所述的调光控制电路。上述设计的调光控制芯片,由于调光控制芯片包含具有第一方面任一可选实施方式中的调光控制电路,因此,设计的调光控制芯片可以解决目前dcm模式下调光所产生的纹波现象,从而提升led调光的效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本技术实施例提供的调光控制电路的第一结构图;
23.图2为本技术实施例提供的调光控制电路的第二结构图;
24.图3为本技术实施例提供的调光控制电路的第三结构图;
25.图4为本技术实施例提供的信号时序示意图;
26.图5为本技术实施例提供的调光控制电路的第四结构图;
27.图6为本技术实施例提供的调光控制电路的第五结构图;
28.图7为本技术实施例提供的调光控制电路的第六结构图;
29.图8为本技术实施例提供的调光控制电路的第七结构图;
30.图9为本技术实施例提供的调光控制电路的第八结构图;
31.图10为本技术实施例提供的调光控制芯片的结构示意图。
32.图标:1

调光控制芯片;10

起始点控制单元;20

周期控制单元;2021

逻辑电路;2022

脉冲产生电路;2023

开关电路;2024

第一充放电电路;2025

第二充放电电路;30

控制逻辑单元;301

控制逻辑电路;302

驱动电路;40

退磁检测单元;50

负载峰值控制单元;60

信号转换单元;4

负载电路;41

负载工作电路;42

功率控制器件;43

负载检测电路;l1

计时比较器;l2

周期控制比较器;l3

负载峰值比较器;o1

第一或非门;o2

第二或非门;f1

第一反相器;f2

第二反相器;f3

第三反相器;f4

第四反相器;f5

第五反相器;f6

第六反相器;m0

mos管;m1

第一可控开关管;m2

第二可控开关管;m3

第三可控开关管;c

电容;c1

第一电容;c2

第二电容;a1

第一与非门;a2

第二与非门;a3

第三与非门;a4

第四与非门;a5

与门;g1

电感;q1

二极管;iref

基准信号源。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。
34.第一实施例
35.本技术提供一种调光控制电路,该调光控制电路用于对负载电路中的负载进行调光控制,如图1所示,该负载电路4包括依次连接的负载工作电路41、功率控制器件42以及负载检测电路43,具体的,该负载工作电路41可为如图1所示的led灯、电感g1、电容c以及二极管q1,功率控制器件42可为如图1所示的mos管m0,负载检测电路43可为如图1所示的电阻r1,该led灯的正极分别与二极管q1的阴极、电容c的第一端以及电源连接,该led灯的负极
分别与电容c的第二端以及电感g1的第一端连接,该电感g1的第二端与二极管q1的阳极连接,该二极管q1的阳极还与mos管m0的漏极连接,该mos管m0的源极通过电阻r1接地,在上述电路拓扑的负载电路4的基础上,本技术设计的调光控制电路对负载工作电路41中的led灯进行调光。这里需要说明的是,上述描述的负载电路4只是目前负载电路的一种具体实施结构,本技术设计的调光控制电路可对目前工作在dcm模式下的任一负载电路进行调光。
36.如图1所示,本技术设计的调光控制电路包括起始点控制单元10、周期控制单元20以及控制逻辑单元30,该起始点控制单元10的输入端用于接收负载电压,该起始点控制单元10的输出端与周期控制单元20的输入端连接,周期控制单元20的输出端与控制逻辑单元30的输入端连接,控制逻辑单元30的输出端与功率控制器件42的控制端连接,即控制逻辑单元30与mos管m0的栅极连接。
37.前述描述到起始点控制单元10用于接收负载电压,具体的,如图1所示,在前述的负载电路4的基础上,起始点控制单元10的输入端可与负载检测电路43与功率控制器件42的连接端连接,从而采样负载检测电路43与功率控制器件42的连接端的电压获得负载电压vcs。
38.起始点控制单元10接收到负载电压vcs后,根据负载电压vcs和预设参考电压vref产生计时起始信号star并将该计时起始信号star传输给周期控制单元20。作为一种可能的实施方式,起始点控制单元10在负载电压vcs大于预设参考电压vref的情况下,向该周期控制单元20发送计时起始信号star;作为另一种可能的实施方式,起始点控制单元10在负载电压vcs小于预设参考电压vref的情况下,向该周期控制单元发送计时起始信号star。
39.周期控制单元20接收到计时起始信号star后,从接收到该计时起始信号star的时刻点开始的第一时间长度后,向该控制逻辑单元30发送开关周期结束信号。
40.控制逻辑单元30在负载电压vcs达到峰值时生成断开驱动信号,该断开驱动信号传输给功率控制器件42,使得功率控制器件42断开;该控制逻辑单元30在功率控制器件42断开后,根据接收的开关周期结束信号产生闭合驱动信号,该闭合驱动信号传输给功率控制器件42,使得功率控制器件42从断开转换为闭合。
41.由于本技术设计的调光控制电路针对非连续导通模式,非连续导通模式下,功率控制器件42时开时闭,在功率控制器件42闭合的情况下,由于负载工作电路41内具有电感g1和电容c,负载电流ics从功率控制器件42闭合开始逐渐增大,直到功率控制器件42断开,在功率控制器件42断开后,负载电流ics从最大逐渐减小,由于负载工作电路41内具有电感g1和电容c,负载电流ics在减小至0后产生振荡。
42.在本技术上述的设计的调光控制电路下,假设初始状态下,功率控制器件42闭合,负载电流ics逐渐增大,使得负载电压vcs逐渐增大,假设以负载电压vcs大于预设参考电压vref则输出计时起始信号的场景为例,在负载电压vcs逐渐增大的过程中,当负载电压vcs大于预设参考电压vref时,起始点控制单元10产生计时起始信号并向周期控制单元20发送,周期控制单元20则从接收到计时起始信号的时刻点开始计时。
43.由于功率控制器件42闭合,负载电流ics还在持续增大,负载电压vcs也在持续增大,当负载电压vcs为峰值时,控制逻辑单元30则控制功率控制器件42断开。
44.在功率控制器件42断开后,负载电流ics逐渐减小,而负载电压vcs跳变为0,周期控制单元20从接收到计时起始信号的时刻点开始计时,并在计时开始的第一时间长度后向
该控制逻辑单元30发送开关周期结束信号,使得控制逻辑单元30根据开关周期结束信号将断开的功率控制器件42转换为闭合状态,从而使得功率控制器件42重新闭合,进入下一周期。
45.在功率控制器件42进入下一周期后,负载电流ics和负载电压vcs又持续增大,在负载电压vcs大于预设参考电压vref时,起始点控制单元10又产生计时起始信号发送给周期控制单元20开始计时,从而重复上述过程。
46.在上述过程中,由于是从周期控制单元20接收到计时起始信号的时刻点开始计时的,即计时起点即为周期控制单元20接收到计时起始信号的时刻点。
47.计时起始信号是根据负载电压和预设参考电压产生,而在每个开关周期中,负载电压在功率控制器件42闭合时均呈线性增大,在功率控制器件42断开后从最大降至0,因此,在每个周期中负载电压达到预设参考电压的电压值是相同的,从而使得该计时起始信号产生的时刻点在每个周期的负载电流值均是相同的。
48.由于每个周期的计时起点是相同的,周期控制单元20是从接收到计时起始信号的时刻点后的第一时间长度后发送开关周期结束信号,使得控制逻辑单元30控制功率控制器件42断开,由于第一时间长度固定,计时起点也是固定,因此,本技术方案将计时起点开始到功率控制器件42下一周期闭合时的时间长度t
dcm
也固定。
49.由于本方案在负载电压达到峰值时,控制逻辑单元30控制功率控制器件42断开,因此,负载电流ics在每个开关周期中均是在功率控制器件42闭合后,负载电流ics呈线性增大达到固定峰值,然后功率控制器件42断开,负载电流ics从固定峰值降至0随后振荡。
50.由于每个周期的计时起点的负载电流值均是相同的,负载电流ics的峰值也是固定的,并且负载电流ics在从最大然后降至0之前是线性变化的,因此,从计时起点到负载电流ics从最大降低至0的时间点的时间长度t
crm
是固定的。
51.在上述基础上,由于t
crm
是固定的,t
dcm
也是固定的,因此,调光输出电流相关的时间比值是固定的,从而使得调光输出电流固定而不会波动变化,即消除了纹波。
52.在上述设计的调光控制电路中,本方案设计周期控制单元20从接收到起始点控制单元10传输的计时起始信号star的时刻点开始的第一时间长度后,向控制逻辑单元30发送开关周期结束信号。控制逻辑单元30在负载电压为峰值时断开负载电路4的功率控制器件42,在功率控制器件42断开后,根据周期控制单元20发送的开关周期结束信号闭合该功率控制器件42,由于计时起始信号star是起始点控制单元10根据接收的负载电压和预设参考电压产生的,由于预设参考电压vref固定,负载电压vcs在每个周期中达到预设参考电压vref的电压值是相同的,使得在每个开关周期中,计时起始信号star产生时负载电流ics的值均是相同的,从而使得每个周期的计时起点均相同;同时由于第一时间长度固定,计时起点也固定,因此从计时起始信号star的时刻点开始的第一时间长度的时间段t
dcm
也固定;另外,在每个开关周期内,负载电流ics在功率控制器件42闭合时均是线性增大,在功率控制器件42断开后,负载电流ics呈线性减小,并且由于控制逻辑单元30在负载电压为峰值时断开负载电路4的功率控制器件42,因此负载电流ics的峰值固定,从而使得从计时起点到负载电流ics为峰值再到负载电流ics从最大降至0的时间长度t
crm
也固定,由于t
crm
是固定的,t
dcm
也是固定的,因此,调光输出电流相关的时间比值是固定的,从而使得调光输出电流固定而不会波动变化,从而消除纹波。
53.在本实施例的可选实施方式中,该起始点控制单元10,还用于在负载电流从最大降至0的时刻向周期控制单元20发送计时起始信号的反相电平信号,例如,假设计时起始信号为高电平号,那么反相电平信号则为低电平号;假设计时起始信号为低电平号,那么反相电平信号则为高电平信号。
54.该周期控制单元20从接收到反相电平信号的时刻点开始的第二时间长度后,向控制逻辑单元30发送该开关周期结束信号,由于反相电平信号是在负载电流ics从最大降至0的时刻点产生,因此,计时起始信号产生到反相电平信号产生的时间长度即为前述的t
crm
,即第二时间长度t=第一时间长度t
dcm

t
crm

55.作为一种可能的实施方式,如图2所示,该调光控制电路还包括退磁检测单元40,该退磁检测单元40与起始点控制单元10连接,用于在负载电流ics从最大降至0的时刻向该起始点控制单元10发送退磁完成信号,起始点控制单元10根据退磁完成信号向周期控制单元20发送计时起始信号star的反相电平信号。
56.作为一种可能的实施方式,该起始点控制单元10可设计为如图3所示的结构,以实现前述的功能。
57.该起始点控制单元10包括计时比较器l1、第一或非门o1、第二或非门o2以及第一反相器f1。
58.计时比较器l1的正相输入端用于接收负载电压vcs,计时比较器l1的反相输入端用于接收预设参考电压vref,计时比较器l1的输出端与第一或非门o1的第一输入端连接,第一或非门o1的输出端分别与第一反相器f1的输入端和第二或非门o2的第一输入端连接,第二或非门o2的第二输入端与退磁检测单元40连接,第二或非门o2的输出端与第一或非门o1的第二输入端连接,第一反相器f1的输出端与周期控制单元20连接。
59.上述结构的起始点控制单元10,如图4所示的时序图,以计时起始信号为高电平信号为例,假设当负载电压vcs大于预设参考电压vref时产生计时起始信号,计时比较器l1的正相输入端接收负载电压vcs,当正相输入端的负载电压vcs大于反相输入端的预设参考电压vref时,该计时比较器l1向该第一或非门o1的第一输入端发送高电平信号。第一或非门o1接收高电平信号后,第一或非门o1向第一反相器f1输出低电平信号,低电平信号经过第一反相器f1反相产生高电平信号从而产生计时起始信号。
60.当负载电流ics从最大降至0的时刻,第二或非门o2的第二输入端接收退磁完成信号,该退磁完成信号在负载电流ics从最大降至0的时刻从低电平变为高电平信号,第二或非门o2则向第一或非门o1的第二输入端输出低电平信号,负载电流为0时,负载电压vcs也为0,其小于预设参考电压vref,此时计时比较器l1输出低电平信号,第一或非门o1的第一输入端和第二输入端均输入低电平信号,那么第一或非门o1则向第一反相器f1输出高电平信号,第一反相器f1将高电平信号反相输出低电平信号从而产生计时起始信号的反相电平信号。
61.在本实施例的可选实施方式中,周期控制单元20还可以接收调光信号,该周期控制单元20可根据调光信号来调节第二时间长度t,从而调节功率控制器件42的开关周期长度,从而调节负载电路4的亮度。
62.作为一种可能的实施方式,周期控制单元20可设计为如图5所示的结构,以实现前述的功能。
63.如图5所示,该周期控制单元20包括逻辑电路2021、脉冲产生电路2022、开关电路2023、第一充放电电路2024、第二充放电电路2025以及周期控制比较器l2。
64.起始点控制单元10的输出端分别与脉冲产生电路2022以及逻辑电路2021的输入端连接,逻辑电路2021的输出端分别与周期控制比较器l2的使能端以及开关电路2023连接,基准信号源iref通过开关电路2023分别与周期控制比较器l2的反相输入端和第一充放电电路2024连接,周期控制比较器l2的正相输入端以及第二充放电电路2025连接,并且周期控制比较器l2的正相输入端接收调光信号,周期控制比较器l2的输出端与控制逻辑单元30连接,脉冲产生电路2022的输出端分别与第一充放电电路2024和第二充放电电路2025连接。
65.上述结构的周期控制单元20,以计时起始信号为高电平信号为例,如图4的时序图所示,计时起始信号传输给脉冲产生电路2022,使得脉冲产生电路2022向第一充放电电路2024和第二充放电电路2025发送短时间的脉冲信号rset,第一充放电电路2024和第二充放电电路2025根据短时间的脉冲信号rset进行放电,其中,放电时间与脉冲持续时间相同。
66.作为一种可能的实施方式,如图6所示,该第一充放电电路2024可包括第一电容c1和第一可控开关管m1,第二充放电电路2025可包括第二电容c2和第二可控开关管m2,第一可控开关管m1和第二可控开关管m2的控制端均与脉冲产生电路2022连接,使得第一可控开关管m1和第二可控开关管m2在接收到短时间的脉冲信号rset时闭合,从而使得第一电容c1和第二电容c2放电。
67.在第一充放电电路2024放电后,该逻辑电路2021会根据计时起始信号控制开关电路2023和基准信号源iref给第一充放电电路2024充电。
68.作为一种可能的实施方式,如图6所示,该逻辑电路2021可为第二反相器f2,该控制开关电路2023可为第三可控开关管m3,该第二反相器f2的输入端与起始点控制单元10的输出端连接,第二反相器f2的输出端与第三可控开关管m3的控制端连接,基准信号源iref通过第三可控开关管m3与第一电容c1连接,从而在接收到计时起始信号时,第二反相器f2驱动第三可控开关管m3闭合,从而使得基准信号源iref给第一电容c1充电;具体的,在计时起始信号为高电平信号的情况下,该第一可控开关管m1和第二可控开关管m2可为如图6所示的nmos管,第三可控开关管m3为pmos管;当计时起始信号为低电平信号时,可控开关管的型号可进行适应性调整。
69.在第二充放电电路2025放电后,第二充放电电路2025可以根据接收的调光信号进行充电,其中,调光信号为外部输入。
70.作为一种可能的实施方式,如图5、图6、图8以及9所示,该调光控制电路还可以包括信号转换单元60,该信号转换单元60用于接收调光信号,将该调光信号转换为对应的电流信号in,以给第二充放电电路2025充电。
71.依照前述连接关系,该第二电容c2的第一端可与该信号转换单元60连接,以接收调光信号对应的电流信号in,从而根据调光信号对应的电流信号in来对第二电容c2进行充电。
72.该第二反相器f2的输出端还与周期控制比较器l2的使能端连接,第二反相器f2在接收到计时起始信号时,根据该计时起始信号控制周期控制比较器l2不工作,从而使得周期控制比较器l2向控制逻辑单元30发送开关周期结束信号的反相电平信号。
73.当计时起始信号star的反相信号被第二反相器f2接收时,第二反相器f2控制周期控制比较器l2开始工作,并且控制第三可控开关管m3断开,使得基准信号源iref停止向第一电容c1充电,这样使得第一电容c1中的电压固定,即周期控制比较器l2的反相输入端的电压固定。
74.由于周期控制比较器l2在正相输入端的电压大于或等于反相输入端的电压时输出高电平信号,因此,当调光信号对第二电容充电后的电压与反相输入端的电压相等或大于反相输入端的电压时,该周期控制比较器l2则输出开关周期结束信号。
75.在上述设计的周期控制单元中,由于周期控制比较器l2是在计时起始信号的反相电平信号产生时才开始工作,因此,其从开始工作到正相输入端与反相输入端的电压相等的时间长度即为前述的第二时间长度t,而正相输入端与反相输入端的电压相等的时间长度取决于调光信号对第二充放电电路2025充电的电压达到反相输入端的电压的时间长度,因此,可通过改变调光信号从而改变第二时间长度t,从而调节功率控制器件的开关周期长度,从而控制功率控制器件在下一次闭合时的负载电流大小,从而调节负载电路的亮度。
76.作为一种可能的实施方式,如图7所示,设计的调光控制电路还包括负载峰值控制单元50,负载峰值控制单元50的输入端用于接收负载电压,负载峰值控制单元50的输出端与控制逻辑单元30连接。
77.该负载峰值控制单元50在负载电压为峰值时向控制逻辑单元50发送负载峰值信号,在负载电压不为峰值时向控制逻辑单元50发送负载峰值信号的相反电平信号,例如,当负载峰值信号为高电平信号时,负载峰值信号的相反电平信号为低电平信号;当负载峰值信号为低电平信号时,负载峰值信号的相反电平信号为高电平信号。
78.作为一种可能的实施方式,如图8和9所示,该负载峰值控制单元50可为负载峰值比较器l3,该负载峰值比较器l3的反相输入端可接收该负载电压vcs,该负载峰值比较器l3的正相输入端可接收第一调光信号,进而可通过调节第一调光信号来调节负载电流的峰值,从而实现led灯的亮度调节。
79.具体的,如图8和图9所示,该第一调光信号可发送给前述所说的信号转换单元60,信号转换单元60将该第一调光信号转换为对应的电压信号vn,从而将第一调光信号对应的电压信号vn传输给负载峰值比较器l3的正相输入端,从而调节负载电流的峰值。其中,该第一调光信号可与前述的调光信号为同一信号,也可以为分别不同的信号。
80.在本实施例的可选实施方式中,如图8所示,该控制逻辑单元30包括控制逻辑电路301和驱动电路302,控制逻辑电路301的第一输入端与周期控制单元20的输出端连接,控制逻辑电路301的第二输入端与负载峰值控制单元50的输出端连接,该控制逻辑电路301的输出端与驱动电路302连接,驱动电路302的输出端与该功率控制器件42的控制端连接。
81.该控制逻辑电路301在接收到负载峰值信号时,根据该负载峰值信号控制驱动电路302驱动功率控制器件42断开;在接收到开关周期结束信号以及负载峰值信号的相反电平信号时,根据该开关周期结束信号以及负载峰值信号的相反电平信号控制驱动电路302驱动功率控制器件42闭合。
82.作为一种可能的实施方式,如图9所示,该控制逻辑电路301包括第三反相器f3、第四反相器f4、第五反相器f5、第一与非门a1、第二与非门a2、第三与非门a3、第四与非门a4以及与门a5;
83.负载峰值控制单元50的输出端分别与第二与非门a2的第二输入端和第三与非门a3的第一输入端连接,第三与非门a3的第二输入端与第四与非门a4的输出端连接,第三与非门a3的输出端分别与第四与非门a4的第一输入端和第五反相器f5的输入端连接,第五反相器f5的输出端和与门a5的第二输入端连接;
84.第二与非门a2的第一输入端与第一与非门a1的输出端连接,第二与非门a2的输出端分别与第一与非门a1的第二输入端和第四反相器f4的输入端连接,第一与非门a1的第一输入端与第三反相器f3的输出端连接,第三反相器f3的输入端与周期控制单元20的输出端连接,第四反相器f4的输出端和与门a5的第一输入端连接。
85.上述设计的控制逻辑电路301,以图4时序图中的开关周期结束信号为高电平信号、负载峰值信号为低电平信号为例,当负载电压vcs逐渐增大使得计时起始信号产生时,第三反相器f3没有接收到开关周期结束信号,即第三反相器f3接收到开关周期结束信号的反相电平信号,其为低电平信号,第三反相器f3将该低电平信号转换成高电平信号并传输给第一与非门a1的第一输入端,第一与非门a1的第二输入端预设有低电平信号,使得第一与非门a1向第二与非门a2的第一输入端输出高电平信号,由于此时功率控制器件42闭合,负载电压不为0,该第二与非门a2的第二输入端接收负载峰值控制单元50传输的负载峰值信号的相反电平信号,其为高电平信号,由于第二与非门a2两个输入端均接收到高电平信号,使得第二与非门a2向第四反相器f4输出低电平信号,该低电平信号经过第四反相器f4转换成高电平信号传输给与门a5的第一端。
86.该第三与非门a3的第一端接收负载峰值信号的相反电平信号,其为高电平信号,该第三与非门a3的第二端预设有高电平信号,使得第三与非门a3向第五反相器f5输出低电平信号,该低电平信号经过第五反相器转换成高电平信号传输给与门a5的第二端。
87.与门a5的第一端和第二端均接收到高电平信号,使其输出高电平信号,进而使得驱动电路302驱动功率控制器件持续导通。
88.在负载电流逐渐增大且未达到最大的过程中,负载电压vcs由于未达到峰值,因此,负载峰值控制单元50还是输出负载峰值信号的相反电平信号,由于计时还未达到第一时间长度,因此,周期控制单元20还是输出开关周期结束信号的反相信号,使得负载电流在逐渐增大到为达到最大的过程中,控制逻辑单元30持续控制功率控制器件42导通。
89.当负载电流ics达到最大即负载电压vcs达到最大时,负载峰值控制单元50输出负载峰值信号,其为低电平信号,低电平信号一方面传输给第三与非门a3的第一端,由于第三与非门a3的第二端输入高电平信号,因此,第三与非门a3向第五反相器f5输出高电平信号,高电平信号经过第五反相器f5转换从而向与门a5的第二端输出低电平信号。
90.负载峰值信号另一方面传输给第二与非门a2的第二端,由于第二与非门a2的第一端接收高电平信号,使得第二与非门a2向第四反相器f4输出高电平信号,高电平信号经过第四反相器f4转换后向与门a5的第一端输出低电平信号。
91.由于与门a5两端均输入低电平信号,从而使得与门a5向驱动电路302输出低电平信号,从而控制功率控制器件42断开。
92.在功率控制器件42断开后,负载电流ics逐渐减小,退磁检测单元40对负载电流ics进行采集并检测,当检测到负载电流从最大变为0时向该起始点控制单元10中的第二或非门o2发送高电平的退磁完成信号,从而使得起始点控制单元10发送计时起始信号的反相
信号给周期控制单元20,使得周期控制单元20中的周期控制比较器l2开始工作,并在第二时间长度t之后向控制逻辑电路301发送开关周期结束信号。
93.高电平的开关周期结束信号经过第三反相器f3反相为低电平后传输给第一与非门a1的第一端,第一与非门a1的第二端在上一状态为高电平信号,从而使得第一与非门a1输出高电平信号,该高电平信号传输给第二与非门a2的第二端,由于负载电压此时为0,负载峰值控制单元50则向第二与非门a2的第一端输入高电平的负载峰值信号的相反电平信号,使得第二与非门a2输出低电平信号,该低电平信号经过第四反相器f4反相后传输高电平信号给与门a5的第一端。
94.该高电平的负载峰值信号的相反电平信号还会传输给第三与非门a3的第一端,该第三与非门a3的输出端在上一状态为高电平信号,该高电平信号传输给第四与非门a4的第一端,该第四与非门a4的第二端在负载电流为0时输入低电平信号,使得第四与非门a4向第三与非门a3的第二端输入高电平信号,这样第三与非门a3两端接收高电平信号从而输出低电平信号,该低电平信号经过第五反相器f5反相后输出高电平信号给与门a5的第二端。作为一种可能的实施方式,如图9所示,第四与非门a4的第二端可通过第六反相器f6与退磁检测单元40连接,从而在在负载电流为0时接收低电平信号,在负载电流不为0时接收高电平信号。
95.由于与门a5的两端均输入高电平信号,从而使得与门a5向功率控制器件42发送高电平信号从而控制功率控制器件42从断开重新导通。
96.在上述设计的调光控制电路中,本方案设计周期控制单元20从接收到起始点控制单元10传输的计时起始信号star的时刻点开始的第一时间长度后,向控制逻辑单元30发送开关周期结束信号。控制逻辑单元30在负载电压为峰值时断开负载电路4的功率控制器件42,在功率控制器件42断开后,根据周期控制单元20发送的开关周期结束信号闭合该功率控制器件42,由于计时起始信号star是起始点控制单元10根据接收的负载电压和预设参考电压产生的,由于预设参考电压vref固定,负载电压vcs在每个周期中达到预设参考电压vref的电压值是相同的,使得在每个开关周期中,计时起始信号star产生时负载电流ics的值均是相同的,从而使得每个周期的计时起点均相同;同时由于第一时间长度固定,计时起点也固定,因此从计时起始信号star的时刻点开始的第一时间长度的时间段t
dcm
也固定;另外,在每个开关周期内,负载电流ics在功率控制器件42闭合时均是线性增大,在功率控制器件42断开后,负载电流ics呈线性减小,并且由于控制逻辑单元30在负载电压为峰值时断开负载电路4的功率控制器件42,因此负载电流ics的峰值固定,从而使得从计时起点到负载电流ics为峰值再到负载电流ics从最大降至0的时间长度t
crm
也固定,由于t
crm
是固定的,t
dcm
也是固定的,因此,调光输出电流相关的时间比值是固定的,从而使得调光输出电流固定而不会波动变化,从而消除纹波。
97.第二实施例
98.如图10所示,本技术提供一种调光控制芯片1,该调光控制芯片1包括第一实施例中任一可选实施方式所描述的调光控制电路,由于设计的调光控制芯片1具有第一实施例中的调光控制电路,因此,设计的调光控制芯片1可以解决目前dcm模式下调光所产生的纹波现象,从而提升led调光的效果。
99.在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另
一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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