CN119136363B - 一种发光二极管的混合调光系统 - Google Patents
一种发光二极管的混合调光系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN119136363B CN119136363B CN202411474681.5A CN202411474681A CN119136363B CN 119136363 B CN119136363 B CN 119136363B CN 202411474681 A CN202411474681 A CN 202411474681A CN 119136363 B CN119136363 B CN 119136363B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- pwm
- module
- dimming
- led
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/3406—Control of illumination source
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/10—Controlling the intensity of the light
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/32—Pulse-control circuits
- H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/40—Details of LED load circuits
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种发光二极管的混合调光系统，涉及发光二极管调光技术领域，该系统包括：模式转换模块、电流基准模块、PWM处理模块以及电流驱动模块；所述模式转换模块：主要负责处理指数调光和线性调光的结构切换，I2C调光代码由此模块输入，本发明通过电流基准模块产生的PTAT电流或CTAT电流，结合精密的电阻和运算放大器构成的反馈回路，实现了高精度的LED电流驱动，特别地，在模拟方式实现的零温漂LED电流驱动中，系统采用了零温漂电流源，有效抵消了温度变化对LED电流的影响，确保了LED电流的稳定性和一致性，这种设计不仅提高了LED发光的稳定性和可靠性，还延长了LED的使用寿命，降低了因电流波动导致的光衰和失效风险。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管调光技术领域，具体为一种发光二极管的混合调光系统。
背景技术
LED背光技术在消费电子领域应用广泛，为了满足复杂多变的市场需求，多种调光方式应运而生，其中，线性调光和指数调光是较为常见的两种调光方式，线性调光的特点是输出LED电流与输入Code或输入PWM占空比呈正比，LED亮度线性变化，而指数调光则是输出LED电流与输入Code或输入PWM占空比为指数关系，LED亮度指数变化，此外，调光控制模式也I2C调光、PWM调光、混合调光多种方式，不同场景下对LED最大峰值电流也会有不同需求，因此需要通过外部信号控制最大峰值电流范围，构建一个通用且扩展性强的调光系统，能够同时满足多种调光需求，是集成化设计的必要条件。
在传统技术中，模拟方式实现的零温漂LED电流驱动、模拟方式实现的混合调光系统、兼容三种不同架构以及实现任意底数指数调光方面存在诸多不足，首先，在模拟方式实现的零温漂LED电流驱动方面，传统技术往往难以做到电流值完全不受温度影响，导致LED亮度随温度变化而波动，其次，在模拟方式实现的混合调光系统方面，传统技术通常需要构建复杂的电路结构，才能实现多种调光功能的集成，这不仅增加了成本，也降低了系统的可靠性和稳定性，此外，在兼容三种不同架构方面，传统技术往往缺乏灵活性，难以适应不同应用场景的需求，最后，在实现任意底数指数调光方面，传统技术通常需要复杂的计算和控制逻辑，这不仅增加了系统的复杂性，也限制了调光系统的应用范围。
因此，开发一种发光二极管的混合调光系统，解决上述所提到的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种发光二极管的混合调光系统，该系统主要包括模式转换模块、电流基准模块、PWM处理模块以及电流驱动模块，模式转换模块负责处理指数调光和线性调光的结构切换，电流基准模块为系统提供PTAT或CTAT电流，PWM处理模块负责处理PWM调光信号，提取占空比信息，电流驱动模块则实现LED电流输出，通过设计合适的电阻值和比例系数，系统能够实现任意底数的指数函数调光，具有高度的灵活性和精确性。
本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种发光二极管的混合调光系统，该系统包括：模式转换模块、电流基准模块、PWM处理模块以及电流驱动模块；
所述模式转换模块：主要负责处理指数调光和线性调光的结构切换，I2C调光代码由此模块输入，在不同混合调光系统中内部结构会相应调整；
所述电流基准模块：为模式转换模块提供特定的PTAT电流或CTAT电流，在个别混合模式下会由PWM处理模块控制，所产生的带隙基准PTAT电流，接入电阻和运算放大器正端输入，经运放输出接调整管MOS栅极，源极接运放负端输入和电阻，经比例放大可得电路所需大小的PTAT电流；
所述PWM处理模块：负责处理PWM调光信号，内部通过斩波和滤波处理提取PWM信号中的占空比信息，并将其整合进混合调光系统，在不同混合调光系统中对电流基准模块中的电流影响不同；
所述电流驱动模块：为最后驱动级实现LED电流输出，在不同混合调光系统中连接方式和相关参数会有相应调整。
进一步地，所述模式转换模块中包含两个相同的PNP为bipolar D1和bipolar D2，bipolar D1基极接集电极，与电流源IMIN-IN和运算放大器OP1正端输入连接，电流源IMIN-IN为零温漂电流源，运放OP1输出连接调整管MOSM1的栅极，调整管MOSM1的源极连接运放OP1负端输入和调控电阻组Rcode，调控电阻组Rcode可通过I2C输入code控制整体电阻值，可由PTAT电流计算公式计算得到，公式为：Rcode＝code×Rst，其中code为I2C输入值，Rst为单个步长电阻阻值，运放OP2正端输入接调控电阻组Rcode另一端和电流基准模块中PTAT电流，运放OP2输出接调整管MOSM2栅极，调整管MOSM2源极接bipolar D2集电极和运放OP2负端输入，调整管MOSM2漏极接电阻RF。
更进一步地，所述基准模块中产生的带隙基准PTAT电流IPTAT-Bandgap，接入电阻R1和运算放大器OP4正端输入，运放OP4输出接调整管MOSM4栅极，调整管MOSM4源极接运放OP4负端输入和电阻R2，经由合适的比例放大得到电路需求大小的PTAT电流IPTAT，PTAT电流可由调控电阻组阻值计算公式计算，公式为：其中VT为热电压，RBG为带隙基准中构造PTAT电流的电阻，m为比例系数。
更进一步地，所述基准模块中通过bipolar电流特性公式计算bipolar电流，公式为：其中Is是bipolar反向饱和电流，VT为热电压，VBE为bipolar的基极和发射极之间电压。
更进一步地，所述PWM处理模块：负责PWM信号进行处理，斩波单元CHOPPER接收PWM信号，对模式转换模块中输出的基准信号进行斩波处理，再输入到滤波单元LPF进行滤波处理，将带有PWM占空比信息的基准输入电流驱动模块。
更进一步地，所述电流驱动模块为LED驱动电路，PWM处理模块输出基准接运算放大器OP3正端输入，运放OP3栅极接调整管MOSM3栅极，调整管MOSM3源极接LED采样电阻Rsense和运放OP3负端输入，调整管MOSM3漏极接发光二极管LED，可同时串联多个LED。
更进一步地，所述电流驱动模块中输出的通过LED电流通过LED电流计算公式计算，公式为：
其中IPTAT表示PTAT电流，VT表示热电压，VBE表示bipolar的基极和发射极之间电压，是计算bipolar电流的参数之一，RF和Rsense均表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，IMIN-IN表示CTAT电流，code为I2C输入值，设计时保证Rst和RBG电阻类型相同，同时IMIN-IN也为CTAT电流，则可以实现I2C指数调光和PWM线性调光是零温漂的。
更进一步地，所述电流驱动模块依据需求设计Rst、RBG电阻值和比例系数m，得到任意底数a的指数函数，指数函数为：通过指数函数对LED电流计算公式进行化简，化简后的公式为：
更进一步地，所述电流驱动模块在PWM处理模块介入电流基准模块的情况下，通过公式计算引入占空比信息后的PTAT电流，计算公式为： 其中，m为比例系数，VT表示热电压，RBG电阻值，DPWM表示PWM信号的占空比，LED的输出电流极端公式为：其中a通过指数函数进行计算，RF表示电阻，IMIN-IN表示CTAT电流，Rsense表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
更进一步地，所述电流驱动模块在模式转换模块中将bipolar D1和bipolar D2改为两个与调控电阻组中单个步长相同的电阻Rst，设计中通过内部开关进行连接上的切换，在电流基准模块中将由带隙基准引入的PTAT电流切换为CTAT电流ICTAT，并将模式转换模块中IMIN-IN电流设计为与ICTAT相等，在电流基准模块中，将基准电路中产生得到的基准零温电流ICTAT-Bandgap由运放OP4与电阻R1、R2进行比例放大后得到ICTAT，在此结构上LED电流计算公式为： 其中RF和Rsense都表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
与现有技术相比，该一种发光二极管的混合调光系统具备如下有益效果：
一、本发明通过电流基准模块产生的PTAT电流或CTAT电流，结合精密的电阻和运算放大器构成的反馈回路，实现了高精度的LED电流驱动，特别地，在模拟方式实现的零温漂LED电流驱动中，系统采用了零温漂电流源，有效抵消了温度变化对LED电流的影响，确保了LED电流的稳定性和一致性，这种设计不仅提高了LED发光的稳定性和可靠性，还延长了LED的使用寿命，降低了因电流波动导致的光衰和失效风险。
二、本发明通过模式转换模块、电流基准模块、PWM处理模块以及电流驱动模块的协同工作，实现了指数调光和线性调光的无缝切换和混合调光，在模拟方式实现的混合调光系统中，PWM处理模块提取PWM信号中的占空比信息，并将其整合进混合调光系统，从而实现了对LED亮度的精确控制，这种混合调光方式不仅提高了调光的灵活性和精度，还降低了调光过程中的能耗和噪声，提升了系统的整体性能和用户体验。
三、本发明通过调整模式转换模块和电流基准模块的内部结构和参数，系统可以灵活地切换不同的调光模式，满足不同应用场景的需求，此外，系统还实现了任意底数的指数调光，通过设计合适的电阻值和比例系数，可以得到任意底数的指数函数，从而实现对LED亮度的更加精细和灵活的控制，这种设计不仅提高了系统的调光范围和精度，还为用户提供了更加丰富的调光选择和更好的视觉体验。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为一种发光二极管的混合调光系统控制框图；
图2为I2C指数调光和PWM线性调光混合系统的电路示意图；
图3为I2C指数调光和PWM指数调光混合系统的电路示意图；
图4为I2C线性调光和PWM线性调光混合系统的电路示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
I2C指数调光和PWM线性调光混合系统：
系统结构及连接方式：如图2，I2C指数调光和PWM线性调光混合系统的电路示意图所示，控制开关S1断开，S2闭合，S3闭合，S4断开，S5断开。
模式转换模块中包含两个相同的PNP为bipolar D1和bipolar D2，bipolar D1基极接集电极，与零温漂电流源和运算放大器正端输入连接，电流源为零温漂电流源，运放输出连接调整管MOS的栅极，调整管MOS的源极连接运放负端输入和调控电阻组，调控电阻组可通过I2C输入code控制整体电阻值，可由PTAT电流计算公式计算得到，公式为：Rcode＝code×Rst，其中code为I2C输入值，Rst为单个步长电阻阻值。
电流基准模块为模式转换模块提供特定的PTAT电流，带隙基准PTAT电流接入电阻和运算放大器正端输入，运放输出接调整管MOS栅极，源极接运放负端输入和电阻，经比例放大可得电路所需大小的PTAT电流，PTAT电流可由公式得到，公式为：其中VT为热电压，RBG为带隙基准中构造PTAT电流的电阻，m为比例系数，可通过调节带隙基准的bipolar的个数比例HE电阻比例进行调节。
PWM处理模块对PWM信号进行处理，斩波单元接收PWM信号，对模式转换模块中输出的基准信号进行斩波处理，再输入到滤波单元进行滤波处理，最后将带有PWM占空比信息的基准输入电流驱动模块。
电流驱动模块为LED驱动电路，PWM处理模块输出基准接运算放大器正端输入，运放栅极接调整管MOS栅极，调整管MOS源极接LED采样电阻和运放负端输入，调整管MOS漏极接发光二极管LED，可同时串联多个LED。
调光公式推导，基于bipolar的电流公式：其中Is是bipolar反向饱和电流，由bipolar特性决定，同样结构和面积的bipolar此参数相同，Vτ为热电压，VBE为bipolar的基极和发射极之间电压，在图2的结构下，计算可得输出LED电流如公式为： 其中IPTAT表示PTAT电流，VT表示热电压，VBE表示bipolar的基极和发射极之间电压，是计算bipolar电流的参数之一，RF和Rsense均表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，IMIN-IN表示CTAT电流，code为I2C输入值，设计时保证Rst和RBG电阻类型相同，同时IMIN-IN也为CTAT电流，则可以实现I2C指数调光和PWM线性调光是零温漂的，依据需求设计Rst、RBG电阻值和比例系数m，得到任意底数a的指数函数，指数函数为：通过指数函数对LED电流计算公式进行化简，化简后的公式为
实施例二：
I2C指数调光和PWM指数调光混合系统：
系统结构及连接方式：如图3，I2C指数调光和PWM指数调光混合系统的电路示意图所示，控制开关S1闭合，S2断开，S3断开，S4闭合，S5闭合，模式转换模块与I2C指数调光和PWM线性调光混合系统中保持一致。
电流基准模块中，PWM处理模块介入PTAT电流处理当中，电流驱动模块在PWM处理模块介入电流基准模块的情况下，通过公式计算引入占空比信息后的PTAT电流，计算公式为：其中，m为比例系数，VT表示热电压，RBG电阻值，DPWM表示PWM信号的占空比。
调光公式推导，最后I2C指数调光和PWM指数调光混合系统的调光公式可由公式得到，LED的输出电流极端公式为：其中a通过指数函数进行计算，RF表示电阻，IMIN-IN表示CTAT电流，Rsense表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
实施例三：I2C线性调光和PWM线性调光混合系统：
系统结构及连接方式如图4，I2C线性调光和PWM线性调光混合系统电路示意图所示，控制开关S1断开，S2闭合，S3闭合，S4断开，S5断开。
模式转换模块将bipolarD1和D2改为两个与调控电阻组中单个步长相同的电阻Rst，设计中可通过内部开关进行连接上的切换，在电流基准模块中将由带隙基准引入的PTAT电流切换为CTAT电流IcτAT，并将模式转换模块中IMIN-IN电流设计为与ICTAT相等，在电流基准模块中，将基准电路中产生得到的基准零温电流ICTAT-Bandgap由运放OP4与电阻R1、R2进行比例放大后得到ICTAT。
调光公式推导，在此结构上推导可以得到I2C线性调光和PWM线性调光混合系统的调光公式为：其中RF和Rsense都表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，该系统包括：模式转换模块、电流基准模块、PWM处理模块以及电流驱动模块；
所述模式转换模块：主要负责处理指数调光和线性调光的结构切换，I2C调光代码由此模块输入，在不同混合调光系统中内部结构会相应调整，该模块包含两个相同的PNP为bipolar D1和bipolar D2，bipolar D1基极接集电极，与电流源IMIN-IN和运算放大器OP1正端输入连接，电流源IMIN-IN为零温漂电流源，运放OP1输出连接调整管MOSM1的栅极，调整管MOSM1的源极连接运放OP1负端输入和调控电阻组Rcode，调控电阻组Rcode可通过I2C输入code控制整体电阻值，可由PTAT电流计算公式计算得到，公式为：Rcode＝code×Rst，其中code为I2C输入值，Rst为单个步长电阻阻值，运放OP2正端输入接调控电阻组Rcode另一端和电流基准模块中PTAT电流，运放OP2输出接调整管MOSM2栅极，调整管MOSM2源极接bipolar D2集电极和运放OP2负端输入，调整管MOSM2漏极接电阻RF；
所述电流基准模块：为模式转换模块提供特定的PTAT电流或CTAT电流，在个别混合模式下会由PWM处理模块控制，所产生的带隙基准PTAT电流IPTAT-Bandgap，接入电阻R1和运算放大器OP4正端输入，运放OP4输出接调整管MOSM4栅极，调整管MOSM4源极接运放OP4负端输入和电阻R2，经由合适的比例放大得到电路需求大小的PTAT电流IPTAT，PTAT电流可由调控电阻组阻值计算公式计算，公式为：其中VT为热电压，RBG为带隙基准中构造PTAT电流的电阻，m为比例系数，同时，该模块通过bipolar电流特性公式计算bipolar电流，公式为：其中Is是bipolar反向饱和电流，VT为热电压，VBE为bipolar的基极和发射极之间电压；
所述PWM处理模块：负责处理PWM调光信号，内部通过斩波和滤波处理提取PWM信号中的占空比信息，并将其整合进混合调光系统，在不同混合调光系统中对电流基准模块中的电流影响不同；
所述电流驱动模块：为最后驱动级实现LED电流输出，在不同混合调光系统中连接方式和相关参数会有相应调整。
2.根据权利要求1所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述PWM处理模块：负责PWM信号进行处理，斩波单元CHOPPER接收PWM信号，对模式转换模块中输出的基准信号进行斩波处理，再输入到滤波单元LPF进行滤波处理，将带有PWM占空比信息的基准输入电流驱动模块。
3.根据权利要求1所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述电流驱动模块为LED驱动电路，PWM处理模块输出基准接运算放大器OP3正端输入，运放OP3栅极接调整管MOSM3栅极，调整管MOSM3源极接LED采样电阻Rsense和运放OP3负端输入，调整管MOSM3漏极接发光二极管LED，可同时串联多个LED。
4.根据权利要求3所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述电流驱动模块中输出的通过LED电流通过LED电流计算公式计算，公式为：其中IPTAT表示PTAT电流，VT表示热电压，VBE表示bipolar的基极和发射极之间电压，是计算bipolar电流的参数之一，RF和Rsense均表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，IMIN-IN表示CTAT电流，code为I2C输入值，设计时保证Rst和RBG电阻类型相同，同时IMIN-IN也为CTAT电流，则可以实现I2C指数调光和PWM线性调光是零温漂的。
5.根据权利要求4所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述电流驱动模块依据需求设计Rst、RBG电阻值和比例系数m，得到任意底数am×Rst的指数函数，指数函数为：a＝e R BG，通过指数函数对LED电流计算公式进行化简，化简后的公式为：
6.根据权利要求1所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述电流驱动模块在PWM处理模块介入电流基准模块的情况下，通过公式计算引入占空比信息后的PTAT电流，计算公式为：其中，m为比例系数，VT表示热电压，RBG电阻值，DPWM表示PWM信号的占空比，LED的输出电流极端公式为：其中,a通过指数函数进行计算，RF表示电阻，IMIN-IN表示CTAT电流，Rsense表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
7.根据权利要求1所述的一种发光二极管的混合调光系统，其特征在于，所述电流驱动模块在模式转换模块中将bipolar D1和bipolar D2改为两个与调控电阻组中单个步长相同的电阻Rst，设计中通过内部开关进行连接上的切换，在电流基准模块中将由带隙基准引入的PTAT电流切换为CTAT电流ICTAT，并将模式转换模块中IMIN-IN电流设计为与ICTAT相等，在电流基准模块中，将基准电路中产生得到的基准零温电流ICTAT-Bandgap由运放OP4与电阻R1、R2进行比例放大后得到ICTAT，在此结构上LED电流计算公式为： 其中RF和Rsense都表示电阻，DPWM表示PWM信号的占空比，code为I2C输入值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411474681.5A CN119136363B (zh) | 2024-10-22 | 2024-10-22 | 一种发光二极管的混合调光系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411474681.5A CN119136363B (zh) | 2024-10-22 | 2024-10-22 | 一种发光二极管的混合调光系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN119136363A CN119136363A (zh) | 2024-12-13 |
| CN119136363B true CN119136363B (zh) | 2025-03-28 |
Family
ID=93753759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411474681.5A Active CN119136363B (zh) | 2024-10-22 | 2024-10-22 | 一种发光二极管的混合调光系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN119136363B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116419453A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-07-11 | 深圳市奥金瑞科技有限公司 | 一种可顺滑切换调光控制模式的电路及其切换方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101466187B (zh) * | 2009-01-05 | 2012-06-27 | 西安理工大学 | 一种pfm/pwm双模式切换调光的led驱动电路 |
| CN102196621B (zh) * | 2010-03-19 | 2013-11-06 | 上海贝岭股份有限公司 | 一种led调光电路 |
| US8981662B1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-17 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Backlight driving circuit and liquid crystal display |
| CN104883797B (zh) * | 2015-06-11 | 2018-04-27 | 中国地质大学（武汉） | 一种大规模led阵列调光控制方法和调光控制系统 |
| JP6542108B2 (ja) * | 2015-11-19 | 2019-07-10 | 新電元工業株式会社 | Ｌｅｄ用電源装置、および、半導体集積回路 |
| CN107071982B (zh) * | 2017-05-19 | 2018-08-14 | 深圳市晟碟半导体有限公司 | Led驱动装置及其恒功率调光电路、调光方法 |
| CN207219106U (zh) * | 2017-08-25 | 2018-04-10 | 赛尔富电子有限公司 | 一种恒压led灯具组的幅值调光电源 |
| CN108777133A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-11-09 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 一种调光电路、背光模组及液晶显示设备 |
| CN209104074U (zh) * | 2018-12-27 | 2019-07-12 | 沈阳二一三控制电器制造有限公司 | 一种直流接触器节能模块 |
| CN110602822A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-20 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | Led驱动电路及其调光控制方法 |
| CN219893310U (zh) * | 2023-06-09 | 2023-10-24 | 杭州芯耘光电科技有限公司 | 一种低噪声可调输出电流数模转换电路 |
-
2024
- 2024-10-22 CN CN202411474681.5A patent/CN119136363B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116419453A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-07-11 | 深圳市奥金瑞科技有限公司 | 一种可顺滑切换调光控制模式的电路及其切换方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN119136363A (zh) | 2024-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105960056B (zh) | 电源单元和相关照明系统 | |
| JP7567053B2 (ja) | 給電回路、駆動用チップおよび表示装置 | |
| US20060181340A1 (en) | Regulating charge pump | |
| CN119136363B (zh) | 一种发光二极管的混合调光系统 | |
| CN115357088B (zh) | 一种具有简易结构的低温度系数供电电路 | |
| CN106940580B (zh) | 一种低功耗带隙基准源及电源装置 | |
| RU2461048C1 (ru) | Источник опорного напряжения | |
| CN211698756U (zh) | 一种适用于电池管理系统的单片机电源电路 | |
| CN109496040A (zh) | 大功率led线性恒流驱动控制芯片 | |
| CN209949499U (zh) | 大功率led线性恒流驱动控制芯片 | |
| Ying-yan et al. | An efficiency-enhanced low dropout linear HB LED driver for automotive application | |
| CN111077937A (zh) | 一种适用于电池管理系统的单片机电源电路 | |
| US4565973A (en) | Current amplifying circuit | |
| Wang et al. | Design of a white LED backlight driver IC based on a new three-mode charge pump | |
| KR100979835B1 (ko) | 발광 다이오드 조명을 위한 정전류 공급 장치 | |
| KR860009553A (ko) | 저전압 디지탈투 아날로그 변환기 | |
| CN101504557B (zh) | 可串接的定电流元件构造及其应用电路 | |
| CN118331373B (zh) | 一种基于bcd工艺的相对于电源的低功耗线性稳压源 | |
| CN205071361U (zh) | Led驱动电路及使用该驱动电路的led驱动系统 | |
| CN118708012B (zh) | 晶体管安全工作区自适应调节装置及晶体管应用系统 | |
| SU1483442A1 (ru) | Прецизионный низковольтный интегральный стабилитрон | |
| CN213149573U (zh) | 零温漂电流源 | |
| CN102023669A (zh) | 一种高效可控恒流源电路 | |
| CN119881729A (zh) | 一种led的灯压检测装置、方法 | |
| CN108093508A (zh) | 发光二极管驱动模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |