一種多路led燈串的電流均衡控制電路及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電源領(lǐng)域，更具體地說，設(shè)及一種多路L邸燈串的電流均衡控制電路 及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有帶有多串L邸燈的背光照明系統(tǒng)中，為保證各串L邸支路的電流均衡，通常 在每串支路中都串聯(lián)一個線性調(diào)節(jié)器（LDO)來調(diào)節(jié)流過LED的電流。該樣，各串LED支路 的電流都可W獨立地得到精確控制，現(xiàn)有技術(shù)中的多串L邸的電路控制方案如圖1所示，在 該示例中，功率級電路為Boost升壓型變換器，多串LED電路則W兩串L邸并聯(lián)為例，反饋 控制方案為帶斜坡補償?shù)姆逯惦娏髂Ｊ健Ｓ捎谠趯嶋H應(yīng)用中，各串LED燈串本體的導(dǎo)通壓 降和阻抗不盡相同，因此各串L邸的自身整體壓降有所差別，該樣各路LD0的輸入電壓如圖 1中的電壓Vxi和電壓V。并不相等。為了保證兩串L邸支路都能正常工作，反饋信號應(yīng)選 擇電壓Vxi和電壓V。中電壓較低者，即，若Vxi<V則電壓Vxi作為反饋信號。
[000引該種控制方式存在的問題是：按照電壓Vxi來反饋雖然能使兩串L邸都正常工作， 但對Vx2來說，其LD0兩端的電壓差勢必會偏大很多，該將導(dǎo)致該串LD0的損耗偏大，進(jìn)而降 低了整個系統(tǒng)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種多路L邸燈串的電流均衡控制電路和控制方法，通 過將壓降最大的一路LED燈串采用線性調(diào)節(jié)模式，其余各路采用PWM控制模式，采用PWM控 制方式后，在開關(guān)管開通時間僅有開關(guān)管的導(dǎo)通壓降，在開關(guān)管關(guān)斷時間損耗降至為零，相 比于現(xiàn)有技術(shù)可W提高系統(tǒng)效率，減輕模塊的發(fā)熱量。
[0005] 依據(jù)本發(fā)明的一種多路L邸燈串的電流均衡控制電路，包括功率級電路、多路電 流調(diào)節(jié)電路和反饋控制電路，所述功率級電路接收輸入電源W轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓供給 所述多路LED燈串，
[0006] 所述多路電流調(diào)節(jié)電路與所述多路L邸燈串一一對應(yīng)，并且，所述多路電流調(diào)節(jié) 電路連接在所述多路L邸燈串和地之間，所述多路電流調(diào)節(jié)電路用于調(diào)節(jié)所述多路L邸燈 串的電流；
[0007] 所述反饋控制電路接收所述多路電流調(diào)節(jié)電路的輸入電壓信號，并選擇最小者作 為電壓反饋信號，所述反饋控制電路根據(jù)所述電壓反饋信號和參考電壓信號控制所述功率 級電路的輸出電壓信號；
[000引其中，所述多路LED燈串的壓降最大的一路所對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)電路為線性調(diào)節(jié)模 式；除所述壓降最大的一路LED燈串之外的其余各路LED燈串所對應(yīng)的電流調(diào)節(jié)電路為 PWM調(diào)節(jié)模式。
[0009] 優(yōu)選的，所述參考電壓信號由參考電壓產(chǎn)生電路提供，所述參考電壓產(chǎn)生電路包 括第一比較電路、邏輯電路、計數(shù)器和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，
[0010] 所述比較電路接收所述多路L邸燈串的壓降最大的一路所對應(yīng)的L邸燈串電流信 號和第一預(yù)設(shè)電流信號，W產(chǎn)生比較信號；
[0011] 所述邏輯電路接收所述比較信號，W產(chǎn)生增減控制信號和保持信號；
[0012] 所述計數(shù)器接收所述增減控制信號和保持信號，并儲存初始參考電壓信號，根據(jù) 所述增減控制信號和保持信號對所述初始參考電壓信號進(jìn)行計算處理，W輸出第一數(shù)字信 號；
[0013] 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將所述第一數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，W獲得隨后控制周期的 參考電壓信號。
[0014] 進(jìn)一步的，所述第一比較電路包括第一比較器和第二比較器，
[0015] 所述第一比較器的第一輸入端接收所述多路L邸燈串的壓降最大的一路所對應(yīng) 的LED燈串電流信號，第二輸入端接收第二預(yù)設(shè)電流信號，輸出端輸出第一比較信號，其 中，所述第二預(yù)設(shè)電流信號小于所述第一預(yù)設(shè)電流信號；
[0016] 所述第二比較器的第一輸入端接收所述多路L邸燈串的壓降最大的一路所對應(yīng) 的L邸燈串電流信號，第二輸入端接收第=預(yù)設(shè)電流信號，輸出端輸出第二比較信號，其 中，所述第=預(yù)設(shè)電流信號大于所述預(yù)設(shè)電流信號。
[0017] 優(yōu)選的，所述第二預(yù)設(shè)電流信號為大于所述第一預(yù)設(shè)電流信號的90%且小于所 述第一預(yù)設(shè)電流信號；
[0018] 所述第=預(yù)設(shè)電流信號為小于所述第一預(yù)設(shè)電流信號的110%且大于所述第一預(yù) 設(shè)電流信號。
[0019] 進(jìn)一步的，所述采用PWM調(diào)節(jié)模式的電流調(diào)節(jié)電路包括第一開關(guān)管、平均值采樣 電路和PWM控制電路，
[0020] 所述第一開關(guān)管與相對應(yīng)一路的L邸燈串聯(lián)連接后接地，所述平均值采樣電路采 樣流過所述第一開關(guān)管的電流信號，W獲得表征該路LED燈串電流的平均電流信號；
[0021] 所述PWM控制電路接收所述平均電流信號和表征LED燈串期望電流的參考電流信 號，W產(chǎn)生第一開關(guān)控制信號，所述第一開關(guān)控制信號控制所述第一開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，W 使得該路LED燈串的電流與期望電流相一致，其中，所述參考電流信號與所述預(yù)設(shè)電流信 號大小相等。
[0022] 進(jìn)一步的，所述反饋控制電路包括誤差補償電路、第二比較電路和邏輯電路，
[0023] 所述誤差補償電路接收所述電壓反饋信號和參考電壓信號，經(jīng)誤差補償處理后獲 得誤差補償信號；
[0024] 所述第二比較電路接收所述誤差補償信號、斜坡補償信號和所述功率級電路的功 率開關(guān)電流信號，W產(chǎn)生比較信號；
[0025] 所述邏輯電路接收所述比較信號和時鐘信號，W產(chǎn)生功率開關(guān)控制信號控制所述 功率級電路中的功率開關(guān)的開關(guān)動作。
[0026] 依據(jù)本發(fā)明的一種多路L邸燈串的電流均衡控制方法，包括，
[0027] 接收輸入電源W轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓供給所述多路L邸燈串；
[002引根據(jù)所述多路LED燈串的壓降最大一路的電壓反饋信號和參考電壓信號調(diào)節(jié)控 制所述輸出電壓信號；
[0029] 其中，所述多路LED燈串中的壓降最大的一路的LED燈串的電流調(diào)節(jié)模式為線性 調(diào)節(jié)模式；除所述壓降最大的一路LED燈串之外的其余各路LED燈串的電流調(diào)節(jié)模式為PWM調(diào)節(jié)模式。
[0030] 進(jìn)一步的，所述參考電壓信號產(chǎn)生的步驟包括，
[0031] 接收所述多路LED燈串的壓降最大的一路所對應(yīng)的LED燈串電流信號和第一預(yù)設(shè) 電流信號，W產(chǎn)生比較信號；
[0032] 接收所述比較信號，W產(chǎn)生增減控制信號和保持信號；
[0033] 接收所述增減控制信號、保持信號和初始參考電壓信號，根據(jù)所述增減控制信號 和保持信號對所述初始參考電壓信號進(jìn)行計算處理，W輸出第一數(shù)字信號；
[0034] 將所述第一數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，W獲得隨后控制周期的參考電壓信號。
[0035] 進(jìn)一步的，所述比較信號產(chǎn)生的步驟包括，
[0036] 比較所述多路L邸燈串的壓降最大的一路所對應(yīng)的L邸燈串電流信號和第二預(yù)設(shè) 電流信號，產(chǎn)生第一比較信號，其中，所述第二預(yù)設(shè)電流信號小于所述預(yù)設(shè)電流信號；
[0037] 比較所述多路L邸燈串的壓降最大的一路所對應(yīng)的L邸燈串電流信號和第=預(yù)設(shè) 電流信號，產(chǎn)生第二比較信號，其中，所述第=預(yù)設(shè)電流信號小于所述預(yù)設(shè)電流信號。
[003引優(yōu)選的，所述第二預(yù)設(shè)電流信號為大于所述第一預(yù)設(shè)電流信號的90%且小于所述 第一預(yù)設(shè)電流信號；
[0039] 所述第=預(yù)設(shè)電流信號為小于所述第一預(yù)設(shè)電流信號的110%且大于所述第一預(yù) 設(shè)電流信號。
[0040] 由上述可知，本發(fā)明的多路L邸燈串的電流均衡控制電路和控制方法，通過將壓 降最大的一路LED燈串采用線性調(diào)節(jié)模式，其余各路采用PWM控制模式，采用PWM控制方式 后，在開關(guān)管開通時間僅有開關(guān)管的導(dǎo)通壓降，在開關(guān)管關(guān)斷時間損耗降至為零，相比于現(xiàn) 有技術(shù)可W提高系統(tǒng)效率。此外，將反饋控制電路的參考電壓信號設(shè)置為可調(diào)節(jié)的，該樣， 在LED燈串壓降不同的情況下，可根據(jù)實際情況自適應(yīng)調(diào)節(jié)參考電壓信號的大小，一方面 可保證線性調(diào)節(jié)電路工作狀態(tài)的電壓最低，同時也可使得功率級電路的輸出電壓為能保證 LED燈串正常工作的最小值，系統(tǒng)效率進(jìn)一步提高；最后，功率級電路的輸出電壓為最優(yōu)值 可使得PWM控制模式的L邸燈串的電流幅值與線性調(diào)節(jié)模式的L邸燈串的電流幅值接近， 電路的一致性好，實用性增強。