本发明涉及一种快速脉宽调制(pwm)调光装置和控制方法，并且在特定实施例中，涉及一种用于发光二极管(led)应用的快速pwm调光装置和控制方法。
背景技术：
1、发光二极管是半导体光源。当向led施加电压时，电流流过led。响应于流过led的电流，电子和空穴在二极管的pn结中重新结合。在该重新结合过程中，能量以光子的形式释放。通过led产生的光的强度与流过led的电流成比例。可以调节流过led的电流，以便改变led的亮度级。
2、调节流过led的电流的控制过程通常称为调光。调光过程可以分为两类，即模拟调光和pwm调光。
3、模拟调光包括连续地改变提供给led的电压或电流以调节其亮度。在模拟调光过程中，控制器以平滑、持续的方式改变电信号的幅度，允许亮度级的无缝调节。
4、另一方面，pwm调光涉及以固定频率快速地切换led导通和关断。通过改变在每个周期内led的导通时间与led的关断时间的比率来控制led的亮度。该比率也称为占空比。例如，led在每个周期内更长的导通持续时间导致亮度增加。相反，led在周期内的较短导通持续时间导致亮度降低。pwm调光通常使用诸如pwm控制器、专用led驱动器等合适的微控制器来实现。
5、在pwm调光中广泛采用恒定导通时间控制方案以实现快速瞬态响应。恒定导通时间控制方案是用在功率变换器中调节输出电压或电流的技术。例如，在降压电源转换器中，当输出电压由于负载变化或其它因素而降低时，恒定导通时间控制电路调节高边开关的关断时间，保持高边开关的导通时间恒定。这意味着高边开关在每个周期中接通相同的持续时间，但是关断时间根据负载条件而变化。
6、采用恒定导通时间控制方案的降压电源转换器可仅包括比较器和导通计时器。在操作中，比较器直接将反馈信号与预定基准进行比较。当反馈信号低于预定基准时，降压电源转换器的高边开关被接通，并在由导通计时器确定的持续时间内保持导通。由于高边开关接通，降压电源转换器的电感电流上升。当导通计时器期满时，降压电源转换器的高边开关关断，并且直到反馈信号再次下降到预定基准以下才接通。
7、综上，当在电源转换器中采用恒定导通时间控制方案时，电源转换器的高边开关的导通时间由导通计时器终止。电源转换器的高边开关的关断时间由比较器终止。
8、通常，基于恒定导通时间控制的led驱动器倾向于在pwm调光过程中表现出迟滞的动态响应。这种迟滞在输出电流与pwm调光信号迅速一致的过程中面临挑战。希望有一种快速pwm调光装置和控制方法来提高pwm调光精度。本公开解决了这种需要。
技术实现思路
1、通过提供用于led应用的快速pwm调光装置和控制方法的本公开的优选实施例，总体上解决或规避了这些和其他问题，并且总体上实现了技术优点。
2、根据一个实施例，一种装置包括：导通计时器、偏移电流控制级、电流比较级以及pwm比较器。导通计时器被配置为确定降压电源转换器的高边开关的导通时间；偏移电流控制级被配置为将补偿信号与预定基准之间的电压差转换为电流差；电流比较级被配置为放大感测的电流信号；以及pwm比较器的输入端耦合到电流比较级的两个输出端及偏移电流控制级的两个输出端，其中，在从第一负载电平到第二负载电平的负载瞬变期间以及在高边开关的第一接通脉冲中，导通计时器被禁用使得流过降压电源转换器的电流在高边开关的第一接通脉冲内达到第二负载电平。
3、根据另一实施例，一种方法包括：响应于负载瞬变信号的前沿，在降压电源转换器的高边开关的第一接通脉冲中，禁用控制器的导通计时器；以及将控制器的电流比较级配置为使得流过降压电源转换器的电流在高边开关的第一接通脉冲内达到负载瞬变的最终负载电平。
4、根据又一实施例，一种系统包括串联连接在输入电压总线与地之间的高边开关和低边开关；串联连接在高边开关和低边开关的公共节点与降压电源转换器的输出端之间的电感和电流感测电阻；连接在降压电源转换器的输出端与地之间的输出电容；以及控制器。该控制器包括：被配置为确定降压电源转换器的高边开关的导通时间的导通计时器；被配置为将补偿信号与预定基准之间的电压差转换为电流差的偏移电流控制级；被配置为放大感测的电流信号的电流比较级；以及pwm比较器，该pwm比较器的输入端耦合到电流比较级的两个输出端及偏移电流控制级的两个输出端，其中，在从第一负载电平到第二负载电平的负载瞬变期间以及在高边开关的第一接通脉冲中，导通计时器被禁用使得流过降压电源转换器的电流在高边开关的第一接通脉冲内达到第二负载电平。
5、前面已经相当宽泛地概述了本公开的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面的本公开的详细描述。在下文中将描述本公开的附加特征和优点，其形成本公开的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的概念和具体实施例可以容易地用作修改或设计用于实现与本公开相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应当认识到，这样的等效构造不脱离所附权利要求中阐述的本公开的精神和范围。
1.一种装置，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中：
3.根据权利要求1所述的装置，其中：
4.根据权利要求1所述的装置，其中：
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述降压电源转换器包括：
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述电流比较级包括：
7.根据权利要求6所述的装置，其中：
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述偏移电流控制级包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其中：
10.根据权利要求1所述的装置，还包括：
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述使能电路包括第一与门、第二与门、第一反相器、第二反相器、锁存器和或非门，并且其中：
12.一种方法，包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述降压电源转换器包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电流比较级包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述控制器还包括偏移电流控制级，所述偏移电流控制级包括：
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：
19.一种系统，包括：
20.根据权利要求19所述的系统，其中：
