[发明专利]一种新型LED驱动控制方法

说明书

本发明涉及一种新型LED驱动控制方法，通过采样LED驱动电路的输出电压信号u，并送入到电流控制器中；电流控制器通过特定的算法得到一个与设定参考光通量Φ_ref相对应的参考电流信号i_ref，该电流参考信号i_ref与LED驱动器的输出电流i_d进行比较得到误差信号ε，并经过补偿网络得到控制信号。在该控制信号的控制下，驱动器对LED负载提供一个与电流控制器产生参考电流i_ref一样大的正向电流信号，从而使LED负载产生光通量保持与参考光通量Φ_ref一致，即实现了光通量的控制。本发明可以实现LED输出光通量的较精确控制。

技术领域

本发明涉及LED驱动控制策略领域，特别是一种新型LED驱动控制方法。

背景技术

LED电光源应用场合越来广泛，小到显示、指示领域，大到道路照明、医疗、航空等高尖端领域。这些运用有的只需要LED能产生光输出，起到简单的指示作用即可，有的却需要能对LED输出光精确控制。无论何种应用都少不了LED的驱动控制。

目前常见的LED驱动控制策略是恒流控制和恒功率控制。LED的输出光通量的大小不仅与正向电流的大小有关，而且与芯片结温的高低密切相关。由建模分析可知，结温的变化不仅会影响输入电功率的大小，同时也会影响电能转换为光能的转换率大小。恒流控制时，当芯片结温较大上升，LED的正向电压将下降，输入功率下降，LED芯片将出现明显的光衰现象，也就是输出光通量明显下降；恒功率控制时，当芯片结温较大上升，LED的正向电压下降，恒功率控制通过相应提高输入电流的大小来弥补因结温升高造成电压的下降，但由于发热系数随着正向电压的下降而上升，还是会导致光通量的下降，因此恒功率控制也不能有效地改善因温度升高导致LED光通量的急剧衰减。

在结温变化比较大或对输出光质量要求比较高的场合，要实现LED输出光通量的精确控制，恒流控制和恒功率控制难以满足这样的要求，所以，基于优化LED光学特性的目的，研究新型的LED驱动控制策略是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种新型LED驱动控制方法，同时考虑正向电流和温度变量对LED输出光通量的影响，改善了传统的恒流控制和恒功率控制方式常因较大温度上升所造成的光通量急剧下降的情况。并通过正向电压变量表示温度信息，便于该控制策略在LED驱动电路中的具体实现。

本发明采用以下方案实现：一种新型LED驱动控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：根据LED芯片，建立LED光电模型，并得到以光通量Φ和正向电压U为变量的正向电流I_d的算法模型I_d＝f^-1(φ，U)；

步骤S2：在电流控制器中，设定所需LED光通量的参考值Φ_ref，采样LED驱动变换器的输出电压U，并基于步骤S1所得的正向电流I_d的算法模型，得到相应的电流参考信号i_ref；

步骤S3：将电流控制器产生的电流参考信号i_ref与LED驱动器的输出电流采样信号i_d进行比较得到误差信号，并通过相应的补偿网络得到一控制信号，利用该控制信号控制LED驱动器产生一个大小为i_ref的电流输出。

进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：