[发明专利]负载电流调节电路和调节方法

说明书

本发明公开了负载电流调节电路和调节方法。负载电流调节电路包括：计数单元，其根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字之间的关系根据所述脉冲信号的占空比确定；调节单元，其用于根据所述第一数字信号和第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。本发明提供的负载电流调节电路和调光方法能够节省芯片面积、降低成本，避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及负载电流调节电路和调节方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode,LED)以其长寿命、高光效、环境友好等特性成为新一代的绿色光源。目前，LED不仅在传统照明领域替代了普通的现有光源，还逐渐被应用于一些对调光要求较高的领域中，例如液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)中的背光照明等。在设计LED的负载电流调节电路时，需要通过改变流经LED的负载电流以实现LED的调光。

现有技术一般采用模拟调光的方法对LED的亮度进行调节，例如利用无源滤波器将脉冲信号PWM滤成一个直流信号，从而得到模拟调光效果，图1示出现有技术中模拟调光方法的基本原理示意图。如图1所示，晶体管M01和晶体管M02互补导通，当脉冲信号PWM为高电平时，晶体管M01导通而晶体管M02关断，当脉冲信号PWM为低电平时，晶体管M01关断而晶体管M02导通，从而可以得到脉冲信号PWM的占空比D_pwm与基准电压Vset相乘的结果。电阻R01和电容C01对晶体管M01和晶体管M02的公共连接点处的电压进行滤波运算，从而在电容C01的一端生成模拟调光信号Vctl。运算放大器OP0的同相输入端接收模拟调光信号Vctl，反相输入端接收表征LED 300负载的当前负载电流I_LED的采样信号，输出端的误差信号经过补偿电容C02进行补偿运算，补偿电容C02一端的电压即为调光控制晶体管M03的控制信号，调光控制晶体管M03在此控制信号的控制下工作在线性模式，从而控制流过LED负载电流I_LED，达到调光的目的。其中，LED的负载电流I_LED＝(Vset×D_pwm)/R02。

然而，该方法的不足之处在于：当脉冲信PWM号的频率较小时，需要提高对应的时间常数(电阻R01×电容C01)才能达到较好的滤波效果，即实现较小的模拟调光信号Vctl的纹波，使模拟调光信号Vref近似一个直流电压。而由于时间常数的大小与电阻R01和电容C01面积成正比关系，所以脉冲信号PWM的频率越小时，所需的电阻面积和电容面积就越大。然而，在一般情况下无法在芯片内部将电阻面积和电容面积做得很大，因此当不存在外部滤波时，脉冲信号PWM的频率将会严重地受到限制。此外，当采用上述方法获得的LED的负载电流I_LED随占空比D_pwm减小时，Vctl＝Vset×D_pwm也将减小，而当占空比D_pwm减小到非常小时，调光信号Vctl的幅值也会很小，导致运算放大器OP0的失调电压所带来的误差影响显著增大。综上，该方法的对脉冲信号PWM的频率范围有所限制。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种负载电流调节电路和调节方法，其能够节省芯片面积、降低成本，并避免了失调电压带来的误差，从而在脉冲信号的宽频率范围内实现对负载电流的高精度调节。

根据本发明的一方面，提供了一种用于调节负载电流的负载电流调节电路，其特征在于，包括：计数单元，其根据脉冲信号产生第一数字信号和第二数字信号，所述第一数字信号和所述第二数字之间的关系根据所述脉冲信号的占空比确定；调节单元，其用于根据所述第一数字信号和第二数字信号调节所述负载电流，使得所述负载电流跟随所述脉冲信号的占空比变化。

优选地，所述脉冲信号中每相邻的两个第一电平翻转边沿之间定义一个周期，在所述脉冲信号的每个周期中，所述计数单元提供的所述第一数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的总长度，所述计数单元提供的所述第二数字信号表征所述脉冲信号的上个周期的有效电平长度或无效电平长度。