[发明专利]一种多通道恒流源调压电路及其控制方法

说明书

本发明揭示了一种多通道恒流源调压电路，在多LED灯串和传统驱动电路的基础上增设控制单元，该控制单元由多通道电流转接器、基准源、自调节环路基准电压、滤波电容Csubgt;AVR/subgt;、误差放大器、补偿网络Rsubgt;COMP/subgt;‑Csubgt;COMP/subgt;、比较器、脉冲信号发生器、锯齿波发生器、峰值电流采样及斜波补偿器及触发器构成；通过降低单位时间内有效的充放电时间Tc，降低滤波电容Csubgt;AVR/subgt;的电压AVR。应用本发明该调压电路及其控制方法，能自动识别最大LED灯串压降支路，通过自调节环路产生基准电压动态调节LED驱动电压，实现恒流电路的最小饱和压降；并且自调节环路通过电流充放电，实现基准电压精准的动态调节，无需额外的滤波电容，能实现单芯片集成，降低系统成本及复杂度。

技术领域

本发明涉及一种开关电源控制的电路设计，尤其涉及一种多通道恒流源调压电路及其控制方法，属于集成电路设计领域。

背景技术

随着智能手机、平板电脑、新能源汽车等飞速发展，作为人机交互主要通道的LCD面板近年来有爆发式增长。早前，显示产业曾面临“缺芯少屏”的局面。如今，液晶面板产量与日俱增，屏幕面板紧缺问题随着京东方、TCL华星、维信诺、惠科、天马等显示企业的崛起迎刃而解。下游面板制造能力提升为显示驱动芯片等上游环节带来重要机遇，然而目前驱动芯片仍然以进口产品为主。数据显示，京东方2020年仅液晶面板的驱动芯片采购超过60亿元，国产芯片在其中的占比不及5%。

目前显示驱动以多芯片方案为主，外围应用比较复杂，随着小型化及高可靠性要求，市场对单片集成的显示驱动芯片需求迫切，国内外芯片设计公司都在围绕这种需求进行产品开发。

多通道恒流是实现调光调色普遍采用的技术方案，如4通道恒流，6通道恒流等，由于LED灯珠个体压降存在偏差，多颗LED灯珠级联成串后，LED灯串的压降偏差被放大，为实现多通道恒流一致性，技术上常采用多通道恒流电路工作在饱和区来消除各LED灯串压降偏差，这意味着多通道恒流电路的饱和压降会各不相同。虽说设置高饱和压降有利于多通道恒流一致性，但会增加多通道恒流电路的耗散功率，增加芯片的温升，存在可靠性风险。因此，在满足恒流一致性要求下，通常将LED灯串压降最大的支路工作在最低饱和压降，这需要芯片自动去识别最大LED灯串压降支路，来动态调节LED驱动电压。然而LED灯串压降并不是一个固定值，它会随着多通道之间切换以及调光比发生变化，技术上通常外加大电容来滤除高频信号。而现实情况下，往往由于该滤波电容容值要求太大，故在普通芯片内无法集成。在多通道恒流源调压的电路设计中，需要降低对大电容的依赖。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种多通道恒流源调压控制方法及电路，以解决单芯片无法集成高容值电容，并降低系统成本、简化系统应用。

本发明实现上述一个目的的技术解决方案为：一种多通道恒流源调压电路，包括电感L1，功率管M，采样电阻RCS，整流二极管D1，输出电容COUT，输出分压电阻RFB1、RFB2，LED灯串LED1~LEDn，其特征在于：所述调压电路设有控制单元，所述控制单元由多通道电流转接器、基准源、自调节环路基准电压、滤波电容C_AVR、误差放大器、补偿网络R_COMP-C_COMP、比较器、脉冲信号发生器、锯齿波发生器、峰值电流采样及斜波补偿器及触发器构成，其中多通道电流转接器转接各LED灯串的电流，并与基准源一并输入至自调节环路基准电压，自调节环路基准电压的输出对滤波电容C_AVR充放电并接入误差放大器的正极输入端，误差放大器的负极输入端接输出电压分压信号VFB，误差放大器的输出VC接补偿网络R_COMP-C_COMP和比较器的负端，比较器的正端接峰值电流采样信号VCS与斜波补偿量的和，其中斜波补偿量与锯齿波发生器的输出信号比例适配，并与脉冲信号发生器同步；触发器的置位端接脉冲信号发生器、复位端接比较器的输出，且状态端接功率管M的G极。