專利名稱：Led顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及模擬集成電路，特別是ー種LED顔色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
在LED照明領(lǐng)域中，不僅對(duì)LED亮度調(diào)節(jié)的需求越來越高，而且對(duì)LED變換色彩的需要也日益増加，并廣泛應(yīng)用于家用照明和景觀照明中。所謂彩色LED，實(shí)際上是由三色LED組成，分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)光。通過調(diào)節(jié)各 個(gè)LED的電流值，理論上可以調(diào)節(jié)出任意色彩。調(diào)節(jié)電流分為直接調(diào)節(jié)電流和調(diào)節(jié)電壓占空比兩種方式。直接調(diào)節(jié)電流需要多路電源并行工作，各個(gè)顏色LED電流值的變換由電源之外的控制模塊執(zhí)行，系統(tǒng)較為復(fù)雜，適合LED點(diǎn)陣顯示屏等大型系統(tǒng)的應(yīng)用。如果是針對(duì)景觀工程或家用照明系統(tǒng)，則顯成本較高。如

圖1顯示了傳統(tǒng)的升壓型峰值電流模開關(guān)電源，并應(yīng)用調(diào)節(jié)電壓占空比的方法調(diào)節(jié)LED顏色系統(tǒng)的原理框圖。圖1中，開關(guān)Sr、Sg、Sb分別控制紅、綠、藍(lán)三色LED通路的通斷。在姆個(gè)顯色周期T內(nèi)，開關(guān)Sr、Sg、Sb開關(guān)導(dǎo)通占空比分別為Dr、Dg、Db。設(shè)電感L中電流IL峰值為Ip，則如果Ip —定，升壓型開關(guān)電源輸出的總功率可以表示為Pout =-LI2p -fs其中，fs為該升壓型AC-DC開關(guān)變換器的振蕩器頻率，一般在60KHz以上。紅、緑、藍(lán)三種顔色LED的功率分別可以表示為Pr =PoutDr= ^f.r；,-fsDrPb =PoJjh =^U;-fj)h從而得到紅、綠、藍(lán)三種顏色LED的平均電流分別為
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1 Jbfly其中Vfr、Vfg、Vfb分別表示紅、綠、藍(lán)三色LED的正向?qū)妷?。由于LED的亮度由流經(jīng)LED的平均電流決定，所以理論上只要改變Dr、Dg、Db的值，就可以使不同基色LED亮度不同，從而調(diào)配出各種顏色。顯色周期T需要設(shè)定在Ims之內(nèi)，使人眼不易察覺即可。然而，由于不同基色LED的發(fā)光效率不同，導(dǎo)致其正向?qū)妷捍嬖谖⑿〔罹唷Ｏ卤砻枋隽艘话闱闆r下，紅綠藍(lán)三基色的正向?qū)妷篤f范圍
權(quán)利要求
1.一種LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，包括紅、綠、藍(lán)三色LED、分別對(duì)應(yīng)紅、 綠、藍(lán)的三色開關(guān)Sr、Sg、Sb和NMOS開關(guān)管M ；NM0S開關(guān)管M用來確定紅、綠、藍(lán)三色LED的通斷，三色開關(guān)Sr、Sg、Sb分別用來控制紅、綠、藍(lán)三色LED通路的占空比Dr、Dg、Db，其特征在于，還包括R積分器，用于將紅色LED通路上三色開關(guān)Sr的開關(guān)控制信號(hào)Cr進(jìn)行積分并求平均值，將紅色LED發(fā)光占空比Dr轉(zhuǎn)換為紅色LED平均功率信號(hào)Vdr ；G積分器，用于將綠色LED通路上三色開關(guān)Sg的開關(guān)控制信號(hào)Cg進(jìn)行積分并求平均值，將綠色LED發(fā)光占空比Dg轉(zhuǎn)換為綠色LED平均功率信號(hào)Vdg ；B積分器，用于將藍(lán)色LED通路上三色開關(guān)Sb的開關(guān)控制信號(hào)Cb進(jìn)行積分并求平均值，將藍(lán)色LED發(fā)光占空比Db轉(zhuǎn)換為藍(lán)色LED平均功率信號(hào)Vdb ；R放大器，用于將R積分器輸入的紅色LED平均功率信號(hào)Vdr乘以放大系數(shù)Ar后分別輸出到壓控振蕩器OSC和峰值電流比較器AMP ；G放大器，用于將G積分器輸入的綠色LED平均功率信號(hào)Vdg乘以放大系數(shù)Ag后分別輸出到壓控振蕩器OSC和峰值電流比較器AMP ；B放大器，用于將B積分器輸入的藍(lán)色LED平均功率信號(hào)Vdb乘以放大系數(shù)Ab后分別輸出到壓控振蕩器OSC和峰值電流比較器AMP ；頻率選擇開關(guān)Sor、Sob、Sog,用于在不同顏色LED發(fā)光時(shí)選擇不同的開關(guān)頻率； 閾值選擇開關(guān)Scr、Scb、Scg,用于在不同LED發(fā)光時(shí)選擇不同的峰值電流；壓控振蕩器0SC，用于調(diào)節(jié)開關(guān)頻率fs ；峰值電流比較器AMP，用于將其所在芯片的電感電流IL與內(nèi)設(shè)閾值Ip相比較，當(dāng)所在芯片的電感電流IL高于內(nèi)設(shè)閾值Ip時(shí)關(guān)斷NMOS開關(guān)管M ;邏輯控制電路Logic，用于分別輸出開關(guān)控制信號(hào)Cr、Cg和Cb，綜合振蕩器OSC輸入的震蕩信號(hào)Vl和峰值電流比較器AMP輸入的高低電平信號(hào)V2，控制開關(guān)電源中開關(guān)管M的通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于R積分器，G積分器，B積分器，其輸入端分別與邏輯控制電路Logic輸入的開關(guān)控制信號(hào)Cr、Cg、 Cb相連,其輸出端分別與R放大器、G放大器、B放大器的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于頻率選擇開關(guān)Sor、Sog, Sob分別跨接于R放大器、G放大器、B放大器的輸出端與壓控振蕩器OSC 的輸入端之間，其控制端分別與邏輯控制電路Logic輸入的開關(guān)控制信號(hào)Cr、Cg、Cb相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于閾值選擇開關(guān)Scr、Scg, Scb分別跨接于R放大器，G放大器，B放大器的輸出端與峰值電流比較器 AMP的第一輸入端之間,其控制端分別與邏輯控制電路Logic輸入的開關(guān)控制信號(hào)Cr、Cg、 Cb相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于峰值電流比較器AMP,其第一輸入端與閾值選擇開關(guān)Scr、Scg、Scb的公共端相連,其第二輸入端與其所在芯片的電感電流信號(hào)IL相連,其輸出端與邏輯控制電路Logic的第一輸入端相連， 輸出高低電平信號(hào)V2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于壓控振蕩器0SC，其輸入端與頻率選擇開關(guān)S0r、S0g、S0b的公共端相連，其輸出端與邏輯控制電路Logic的第二輸入端相連,輸出振蕩信號(hào)VI。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，其特征在于邏輯控制電路Logic,其第一輸入端與峰值電流比較器輸入的高低電平信號(hào)V2相連,其第二輸入端與壓控振蕩器輸入的振蕩信號(hào)Vl相連,其第一輸出端與開關(guān)電源NMOS開關(guān)管M的柵極相連，其第二輸出端輸出開關(guān)控制信號(hào)Cr，其第三輸出端輸出開關(guān)控制信號(hào)Cg，其第四輸出端輸出開關(guān)控制信號(hào)Cb。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED顏色調(diào)節(jié)中的自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)電路，主要解決現(xiàn)有LED顏色調(diào)節(jié)電路中LED亮度跟隨其顏色發(fā)生變化的問題。其技術(shù)方案是通過R、G、B積分器分別將其對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)三色LED占空比轉(zhuǎn)換為平均功率信號(hào)；通過R、G、B放大器輸出對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)三色LED放大后的平均功率信號(hào)；利用頻率選擇開關(guān)Sor、Sog、Sob和閾值選擇開關(guān)Scr、Scg、Scb分別選擇相對(duì)應(yīng)紅、綠、藍(lán)三色LED不同開關(guān)頻率和不同峰值電流；通過邏輯控制電路將壓控振蕩器輸出的震蕩信號(hào)和峰值電流比較器輸出的高低電平相互作用，輸出電壓控制信號(hào)，以控制紅、綠、藍(lán)三色LED通路上開關(guān)的通斷。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根據(jù)LED發(fā)光顏色自行調(diào)節(jié)比例系數(shù)，實(shí)現(xiàn)在不同基色組合時(shí)對(duì)LED功率的補(bǔ)償，使LED總亮度趨于一致，可用于模擬集成電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103025022SQ201210544560
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者來新泉, 何惠森, 劉從, 李佳佳 申請(qǐng)人:西安銓芯電子有限公司