供电控制电路和LED驱动电路的制作方法

供电控制电路和led驱动电路
技术领域
1.本实用新型属于电力电子技术领域，涉及一种led驱动技术，特别涉及一种供电控制电路和led驱动电路。

背景技术：

2.led灯因其亮度高、耗电低、寿命长等特点而广泛运用于照明领域。在led驱动电路中，现有的led驱动模块与辅助供电模块是分开的，由led驱动模块控制led电流，同时由辅助供电模块给调光模块供电，需要两套电路及控制芯片实现，外围电路比较复杂。随着对照明质量需求的不断提升，逐渐出现了rgb+w灯串和rgb+cw灯串等照明方案。当涉及到rgb+cw 5路led驱动电路，如果rgb灯串和cw灯串的灯串压差相对较大，则无法使用同一供电电压实现rgb灯串和cw灯串的供电，因此还需要增加一路供电模块给rgb灯串供电，使系统变得更加复杂，生产成本较高。
3.有鉴于此，需要提供一种新的结构或控制方法，用于解决上述至少部分问题。

技术实现要素：

4.针对现有技术中的一个或多个问题，本实用新型提出了一种供电控制电路和led驱动电路。
5.根据本实用新型的一个方面，公开了一种供电控制电路，供电控制电路包括：
6.第一电压转换电路，用于将第一电压转换为供电电压以对供电控制电路供电；
7.供电电压控制电路，其输入端耦接所述第一电压转换电路，用于根据供电电压输出第一控制信号以控制供电电压；
8.驱动电压控制电路，其输入端耦接表征信号端以接收表征驱动电压的表征信号，用于根据表征信号输出第二控制信号以控制驱动电压；以及
9.开关控制电路，其第一输入端耦接供电电压控制电路，其第二输入端耦接驱动电压控制电路，用于生成开关驱动信号，以控制主开关管。
10.优选的，所述供电电压控制电路包括：第一比较电路，其第一输入端耦接第一基准信号端以接收第一基准信号，其第二输入端耦接供电电压端以接收所述供电电压，其输出端输出第一控制信号。
11.优选的，所述驱动电压控制电路包括：
12.运算放大电路，其第一输入端耦接第二基准信号端以接收第二基准信号，其第二输入端耦接表征信号端以接收表征信号；以及
13.第一电容，其第一端分别耦接运算放大电路的输出端和开关控制电路，其第二端耦接参考地。
14.优选的，所述驱动电压控制电路包括：
15.第一电容，其第一端耦接开关控制电路，其第二端耦接参考地；以及
16.充放电控制电路，其输入端耦接表征信号端以接收表征信号，用于根据表征信号
控制所述第一电容的充放电。
17.优选的，所述开关控制电路包括：
18.导通时间控制电路，其第一输入端耦接所述供电电压控制电路，其第二输入端耦接所述驱动电压控制电路；以及
19.开关驱动信号产生电路，其输入端耦接所述导通时间控制电路的输出端，其输出端用以耦接主开关管，用于输出开关驱动信号。
20.优选的，所述第一电压转换电路包括辅助绕组，通过第一电压转换电路将第一电压转换为供电电压。
21.优选的，所述供电控制电路还包括：第二电压转换电路，其输入端耦接供电电压端以接收所述供电电压，用于将所述供电电压转换为第二电压以对通讯模块供电。
22.根据本实用新型的另一个方面，公开了一种led驱动电路，所述led驱动电路包括驱动电压转换电路和如上任一项所述的供电控制电路，通过控制主开关管的开关状态以控制驱动电压转换电路输出的驱动电压。
23.优选的，供电电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载；所述第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
24.优选的，驱动电压用于驱动第一负载和第二负载；所述第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
25.本实用新型提出了一种供电控制电路和led驱动电路，其中，供电控制电路包括第一电压转换电路、供电电压控制电路、驱动电压控制电路和开关控制电路。第一电压转换电路用于将第一电压转换为供电电压以对供电控制电路供电。供电电压控制电路的输入端耦接第一电压转换电路，供电电压控制电路用于根据供电电压输出第一控制信号以控制供电电压。驱动电压控制电路的输入端耦接表征信号端以接收表征驱动电压的表征信号，驱动电压控制电路用于根据表征信号输出第二控制信号以控制驱动电压。供电电压或驱动电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载。开关控制电路的第一输入端耦接供电电压控制电路，开关控制电路的第二输入端耦接驱动电压控制电路，开关控制电路用于生成开关驱动信号，以控制主开关管。本实用新型提出的一种供电控制电路和led驱动电路，能够解决多路led驱动电路的供电和驱动电压控制问题，简化了系统电源架构，有效节省系统成本。
附图说明
26.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与说明描述一起用于解释本实用新型的实施例，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
27.图1示出了根据本实用新型一实施例的供电控制电路的电路结构示意图；
28.图2示出了根据本实用新型又一实施例的供电控制电路的电路结构示意图；
29.图3示出了根据本实用新型一实施例的led驱动电路的电路结构示意图；
30.图4示出了根据本实用新型一实施例的供电控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
31.为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描
述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
32.该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。不同实施例的组合、不同实施例中的一些技术特征进行相互替换，相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
33.说明书中的“耦接”或“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接，如通过电传导媒介如导体的连接，其中电传导媒介可含有寄生电感或寄生电容，也可通过说明书中实施例所描述的中间电路或部件的连接；间接连接还可包括可实现相同或相似功能的基础上通过其他有源器件或无源器件的连接，如通过开关、信号放大电路、跟随电路等电路或部件的连接。“多个”或“多”表示两个或两个以上。另外，在本实用新型中，例如第一、第二之类的词语主要用于区分一个技术特征与另一个技术特征，而并不一定要求或暗示这些技术特征之间存在某种实际的关系或者顺序。
34.本实用新型一实施例公开了一种供电控制电路，供电控制电路包括第一电压转换电路、供电电压控制电路、驱动电压控制电路和开关控制电路。第一电压转换电路用于将第一电压转换为供电电压以对供电控制电路供电。供电电压控制电路的输入端耦接第一电压转换电路，供电电压控制电路用于根据供电电压输出第一控制信号以控制供电电压。驱动电压控制电路的输入端耦接表征信号端以接收表征驱动电压的表征信号，驱动电压控制电路用于根据表征信号输出第二控制信号以控制驱动电压。供电电压或驱动电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载。开关控制电路的第一输入端耦接供电电压控制电路，开关控制电路的第二输入端耦接驱动电压控制电路，开关控制电路用于根据第一控制信号和第二控制信号生成开关驱动信号，以控制主开关管。在一实施例中，表征驱动电压的表征信号为模拟信号。在另一实施例中，表征驱动电压的表征信号为逻辑信号。
35.在本实用新型的一实施例中，如图1所示，供电控制电路包括第一电压转换电路10、供电电压控制电路11、驱动电压控制电路12和开关控制电路13。驱动电压转换电路14耦接输入电压vin，通过驱动电压转换电路14可获得驱动电压vbus。此外，还可通过驱动电压转换电路14获得第一电压，可通过控制主开关管控制第一电压。优选的，驱动电压转换电路包括整流电路和开关变换电路，整流电路用于将交流的输入电压vin转换为直流信号，开关变换电路用于将直流信号转换为驱动电压vbus。如图1所示，供电电压控制电路11的输入端耦接第一电压转换电路10，第一电压转换电路10用于将第一电压转换为供电电压vdd，供电电压vdd用以对供电控制电路供电。供电电压控制电路11用于根据供电电压vdd输出第一控制信号，第一控制信号用以控制调节供电电压vdd。驱动电压控制电路12的输入端接收表征驱动电压vbus的表征信号，驱动电压控制电路12用于根据表征信号输出第二控制信号，第二控制信号用以控制调节驱动电压vbus。其中，供电电压vdd或驱动电压vbus用于驱动第一负载，驱动电压vbus用于驱动第二负载。开关控制电路13的第一输入端耦接供电电压控制电路11的输出端，开关控制电路13的第二输入端耦接驱动电压控制电路12的输出端，开关控制电路13用于根据第一控制信号和第二控制信号生成开关驱动信号，开关驱动信号用以控制主开关管q1的开关状态。
36.在本实用新型的一实施例中，驱动电压转换电路可以是降压型开关电路、升压型开关电路、升降压型开关电路和反激式开关电路等拓扑电路之中的一种。在本实用新型的
一实施例中，主开关管q1设置于供电控制电路之中。在本实用新型的另一实施例中，主开关管q1设置于驱动电路转换电路14之中，可根据具体需要设置主开关管q1。在具体的实施例中，主开关管可以是金属氧化物半导体场效应管(简称mosfet管)、结型场效应管(简称jfet管)和绝缘栅双极型晶体管(简称igbt)中的一种。
37.在本实用新型的另一实施例中，如图2所示，供电控制电路包括第一电压转换电路(图中未示出)、供电电压控制电路、驱动电压控制电路和开关控制电路23。在优选的一实施例中，供电电压控制电路包括第一比较电路21，第一比较电路21的第一输入端耦接第一基准信号端以接收第一基准信号vref1，第一比较电路21的第二输入端耦接供电电压端以接收供电电压vdd，第一比较电路21的输出端输出第一控制信号。在优选的一实施例中，驱动电压控制电路包括运算放大电路22和第一电容c1，运算放大电路22的第一输入端耦接第二基准信号端以接收第二基准信号vref2，运算放大电路22的第二输入端耦接表征信号端以接收表征信号vl fb，表征信号vl fb用以表征驱动电压。第一电容c1的第一端分别耦接运算放大电路22的输出端和开关控制电路23，第一电容c1的第二端耦接参考地。在优选的一实施例中，开关控制电路23包括导通时间控制电路231和开关驱动信号产生电路232。导通时间控制电路231的第一输入端耦接供电电压控制电路，导通时间控制电路231的第二输入端耦接驱动电压控制电路，导通时间控制电路231根据第一控制信号和第二控制信号控制主开关管q1的导通时间，通过控制主开关管q1的导通时间以控制主开关管q1的开关状态，从而分别控制供电电压vdd和驱动电压vbus。开关驱动信号产生电路232的输入端耦接导通时间控制电路231的输出端，开关驱动信号产生电路232的输出端用以耦接主开关管q1的控制端，开关驱动信号产生电路232用于输出开关驱动信号以驱动主开关管q1。
38.在本实用新型一优选的实施例中，驱动电压控制电路包括第一电容和充放电控制电路。第一电容的第一端耦接开关控制电路，第一电容的第二端耦接参考地。充放电控制电路的输入端耦接表征信号端lfb以接收表征信号，在本实施例中，表征信号为逻辑信号，充放电控制电路用于根据表征信号控制第一电容的充放电，逻辑信号用以控制驱动电压。逻辑信号可以是根据驱动电压和基准信号而获得。当驱动电压小于基准信号时，逻辑信号处于第一逻辑电平；当驱动电压大于基准信号时，逻辑信号处于第二逻辑电平。示例性的，当逻辑信号处于第一逻辑电平(例如高电平)时，充放电控制电路控制给第一电容充电；当逻辑信号处于第二逻辑电平(例如低电平)时，充放电控制电路控制给第一电容放电。第一电容的第一端输出第二控制信号，开关控制电路根据第二控制信号控制开关管的开关状态，从而实现对驱动电压的控制。
39.本实用新型一实施例公开了一种led驱动电路，led驱动电路包括驱动电压转换电路和如上任一所述的供电控制电路，通过控制主开关管的开关状态以控制驱动电压转换电路输出的驱动电压。在本实用新型的一实施例中，如图3所示，led驱动电路包括驱动电压转换电路、供电控制电路和负载。驱动电路转换电路包括整流电路和开关变换电路，整流电路为整流桥电路。在如图3所示的实施例中，开关变换电路为升压型开关电路，当然也可以根据实际电路需要选择适合的拓扑电路。升压型开关电路包括第一电感l1、第一二极管d1、主开关管q1(图中未示出)和第二电容c2。第一电感l1的第一端耦接整流电路，第一二极管d1的阳极耦接第一电感l1的第二端，第二电容c2的第一端耦接第一二极管d1的阴极，第二电容c2的第二端耦接地。供电控制电路包括第一芯片，主开关管q1设于第一芯片之内，第一芯
片设有漏端引脚、电流采样引脚、供电电压端引脚。优选的，主开关管为场效应晶体管，主开关管q1的漏端耦接第一芯片的漏端引脚，主开关管q1的源极耦接电流采样引脚。供电控制电路包括第一电压转换电路、供电电压控制电路、驱动电压控制电路和开关控制电路。
40.优选的，在一实施例中，第一电压转换电路包括辅助绕组l2，通过第一电压转换电路可将第一电压转换为供电电压，并输出供电电压至供电电压端引脚。具体的，第一电压可以从驱动电压转换电路处获得。供电电压控制电路根据供电电压输出第一控制信号以控制供电电压，驱动电压控制电路根据表征驱动电压的表征信号输出第二控制信号以控制驱动电压。开关控制电路根据第一控制信号和第二控制信号生成开关驱动信号，开关驱动信号用以控制主开关管的开关状态。通过控制主开关管的开关状态可控制驱动电压转换电路输出的驱动电压vbus。在如图3所示的实施例中，负载包括rgb灯串、冷白灯串和暖白灯串。供电电压vdd用以对供电控制电路供电，此外，供电电压vdd还用于驱动rgb灯串。驱动电压vbus用于驱动冷白灯串和暖白灯串。
41.在一优选的实施例中，如图3所示，led驱动电路还包括调光模块，调光模块根据通讯模块处获得的控制信号以对rgb灯串、冷白灯串和暖白灯串进行调光控制。通讯模块可以是蓝牙模块、zigbee模块和wifi模块等通讯模块之中的一种。在如图3所示的实施例中，通讯模块发送i2c信号至调光模块，调光模块根据i2c信号对rgb灯串、冷白灯串和暖白灯串进行调光控制。优选的，调光模块可通过供电电压vdd或驱动电压vbus进行供电。优选的，供电控制电路还包括第二电压转换电路，第二电压转换电路的输入端耦接供电电压端以接收供电电压，第二电压转换电路用于将供电电压转换为第二电压，从而对通讯模块进行供电。
42.在本实用新型的一实施例中，供电电压控制电路用以在供电电压低于第三基准信号时控制驱动电压转换电路工作在加大功率输出模式，加大功率输出模式包括定峰值模式或者控制驱动电压转换电路的控制环路充电，加大功率输出模式还可以包括定峰值模式和控制驱动电压转换电路的控制环路充电，控制驱动电压转换电路工作在加大功率输出模式用以增大驱动电压转换电路的输出能量，从而提升供电电压值。定峰值模式具体为在该模式下控制流过第一电感的电流或者流过主开关管的电流为峰值电流值。
43.在本实用新型的一实施例中，供电电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载。第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
44.在本实用新型的另一实施例中，驱动电压用于驱动第一负载和第二负载。第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
45.本实用新型一实施例还公开了一种供电控制方法，如图4所示，供电控制方法包括：
46.步骤s100、将第一电压转换为供电电压以对供电控制电路供电；
47.步骤s200、根据供电电压输出第一控制信号，以控制供电电压；
48.步骤s300、根据表征驱动电压的表征信号输出第二控制信号，以控制驱动电压；其中，供电电压或驱动电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载；以及
49.步骤s400、根据所述第一控制信号和第二控制信号生成开关驱动信号，以控制主开关管。
50.在本实用新型的一优选实施例中，根据供电电压输出第一控制信号的步骤包括：比较第一基准信号和供电电压从而生成第一控制信号。
51.在本实用新型的一优选实施例中，根据表征驱动电压的表征信号输出第二控制信号的步骤包括：根据第二基准信号和表征信号生成第二控制信号，表征信号为模拟信号。在另一实施例中，根据表征驱动电压的表征信号输出第二控制信号的步骤包括：根据表征信号控制第一电容的充放电，通过第一电容的第一端获得第二控制信号，表征信号为逻辑信号，第一电容的第二端耦接地。
52.在本实用新型的一优选实施例中，供电控制方法还包括：将供电电压转换为第二电压以对通讯模块供电。
53.在本实用新型的一优选实施例中，供电控制方法还包括：在供电电压低于第三基准信号时控制驱动电压转换电路工作在加大功率输出模式，加大功率输出模式包括定峰值模式或者控制驱动电压转换电路的控制环路充电的模式，加大功率输出模式还可以包括定峰值模式和控制驱动电压转换电路的控制环路充电的模式，控制驱动电压转换电路工作在加大功率输出模式用以增大驱动电压转换电路的输出能量。
54.在本实用新型的一优选实施例中，供电电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载，第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
55.在本实用新型的一优选实施例中，驱动电压用于驱动第一负载和第二负载，第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。
56.本领域技术人员应当知道，说明书或附图所涉逻辑控制中的“高电平”与“低电平”、“置位”与“复位”、“与门”与“或门”、“同相输入端”与“反相输入端”等逻辑控制可相互调换或改变，通过调节后续逻辑控制而实现与上述实施例相同的功能或目的。
57.这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。说明书中所涉及的效果或优点等相关描述可因具体条件参数的不确定或其它因素影响而可能在实际实验例中不能体现，效果或优点等相关描述不用于对实用新型范围进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

技术特征：

1.一种供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路包括：第一电压转换电路，用于将第一电压转换为供电电压以对供电控制电路供电；供电电压控制电路，其输入端耦接所述第一电压转换电路，用于根据供电电压输出第一控制信号以控制供电电压；驱动电压控制电路，其输入端耦接表征信号端以接收表征驱动电压的表征信号，用于根据表征信号输出第二控制信号以控制驱动电压；以及开关控制电路，其第一输入端耦接供电电压控制电路，其第二输入端耦接驱动电压控制电路，用于生成开关驱动信号，以控制主开关管。2.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电电压控制电路包括：第一比较电路，其第一输入端耦接第一基准信号端以接收第一基准信号，其第二输入端耦接供电电压端以接收所述供电电压，其输出端输出第一控制信号。3.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述驱动电压控制电路包括：运算放大电路，其第一输入端耦接第二基准信号端以接收第二基准信号，其第二输入端耦接表征信号端以接收表征信号；以及第一电容，其第一端分别耦接运算放大电路的输出端和开关控制电路，其第二端耦接参考地。4.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述驱动电压控制电路包括：第一电容，其第一端耦接开关控制电路，其第二端耦接参考地；以及充放电控制电路，其输入端耦接表征信号端以接收表征信号，用于根据表征信号控制所述第一电容的充放电。5.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述开关控制电路包括：导通时间控制电路，其第一输入端耦接所述供电电压控制电路，其第二输入端耦接所述驱动电压控制电路；以及开关驱动信号产生电路，其输入端耦接所述导通时间控制电路的输出端，其输出端用以耦接主开关管，用于输出开关驱动信号。6.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一电压转换电路包括辅助绕组，通过第一电压转换电路将第一电压转换为供电电压。7.如权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括：第二电压转换电路，其输入端耦接供电电压端以接收所述供电电压，用于将所述供电电压转换为第二电压以对通讯模块供电。8.一种led驱动电路，其特征在于，所述led驱动电路包括驱动电压转换电路和如权利要求1-7任一项所述的供电控制电路，通过控制主开关管的开关状态以控制驱动电压转换电路输出的驱动电压。9.如权利要求8所述的led驱动电路，其特征在于，供电电压用于驱动第一负载，驱动电压用于驱动第二负载；所述第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。10.如权利要求8所述的led驱动电路，其特征在于，驱动电压用于驱动第一负载和第二负载；所述第一负载为rgb灯串，第二负载为冷白灯串和暖白灯串。

技术总结

本实用新型提出了一种供电控制电路和LED驱动电路，供电控制电路包括第一电压转换电路、供电电压控制电路、驱动电压控制电路和开关控制电路。第一电压转换电路用于将第一电压转换为供电电压。供电电压控制电路的输入端耦接第一电压转换电路，供电电压控制电路用于根据供电电压输出第一控制信号。驱动电压控制电路的输入端耦接表征信号端，驱动电压控制电路用于根据表征信号输出第二控制信号。开关控制电路分别耦接供电电压控制电路和驱动电压控制电路，开关控制电路用于生成开关驱动信号。本实用新型提出的一种供电控制电路和LED驱动电路，能够解决多路LED驱动电路的供电和驱动电压控制问题，简化了系统电源架构，有效节省系统成本。系统成本。系统成本。