一种基于LED升压恒流驱动的电流均分电路制造技术

一种基于LED升压恒流驱动的电流均分电路，涉及用于车辆LED照明装置的驱动电路及其元件的布置，尤其涉及一种用于LED升压恒流驱动车灯光源的双路并联驱动控制电路；电流均分控制模块包括电流采样电路，均流控制单元和阻抗控制元件；电流控制电路的两个输入端分别连接到电流采样电路和均流基准信号生成电路，通过比较均流基准信号与电流采样信号，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件，通过自动调整阻抗控制元件的阻抗值，实现两条并联LED串均流支路的均流控制。能够在两串LED的颗数不同或电压特性不同、两串LED的压降不一致的情况下，实现两个恒流驱动的LED串的电流均分。无论LED的品牌、特性是否相同，都能保证电流值的一致性和状态控制的响应迅速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于一般车辆照明或信号装置的布置，尤其涉及一种用于LED升压恒流驱动车灯光源的双路并联驱动控制电路。
技术介绍
随着LED技术的发展，LED的性能不断提升，价格却一直走低，以前只能在高端汽车上看到的LED灯，目前在中低档车也逐渐普及。LED具有安全、可靠、环保、节能、美观、时尚等特点，已经使用在汽车的尾灯，雾灯，信号灯，远近光灯，内饰灯等领域。中国专利技术专利“一种线性恒流均流LED驱动电路及其线路板结构”(专利技术专利号：ZL201210426006.6授权公告号：CN102905443B)公开了一种线性恒流均流LED驱动电路及其线路板结构，涉及用于车辆LED照明装置的驱动电路及其元件的布置，包括参考电压单元、恒流反馈单元和多路采样均流单元；多路采样均流单元对应连接到多路LED发光模块的各路LED串；各路电流采样反馈端，并联连接到所述恒流反馈单元的反馈信号输入端；根据设置在LED线路板上的LED分档位电阻自动调节LED电流，用一个恒流反馈单元控制多路LED串的电流。中国专利技术专利“一种线性恒流均流LED驱动电路及其线路板结构”(专利技术专利号：ZL201210429180.6授权公告号：CN102917508B)则在上述专利技术专利的基础上增加了LED串失效保护单元，包括多路失效检测电路和可控电子开关，多路失效检测电路的各个检测输出端，通过或门电路连接到可控电子开关的控制极，在发生单颗LED失效时切断所有各路LED串的工作回路，车身BCM只需要监测供电的电源线上的电流即可进行报警，不需要额外分配一根报警线的资源；该LED驱动电路还包括LED保护单元，采用降功率发光而不是停止发光的方式实现过压保护和超温保护，可以在实现保护功能的同时保证行车安全性。上述以恒压供电方式驱动多路LED串的技术方案，能够串联的LED的数量受到供电电压的限制，并且其保护控制电路的结构复杂。随着各种外围电路简单的低成本LED升压恒流驱动模块的广泛应用，大功率LED的驱动目前多采用升压恒流电源驱动。普通的LED升压恒流驱动模块通常可以驱动4-16颗串联连接的LED。如果因造型设计的要求需要使用更多的LED，就必须设计成并联的两串LED，才能用普通的LED恒流驱动模块驱动。
由于大功率LED的发光强度是由流过LED的电流决定的，电流过强会引起LED的衰减，电流过弱会影响LED的发光强度，因此，并联连接的每串LED的电流必须一致，并且各串LED的点亮或熄灭状态必须保持一致。特别是在两串LED的个数不同或电压特性不同、两串LED的压降不一致的情况下，如果要以普通的LED恒流驱动模块作为驱动源，实现流经两串LED的电流一致，必须采用均流控制，目前主流的均流控制方法有两种：方法一：使用模拟负载来模拟一个LED加入到LED串中，实现两个LED串的压降一致，以保证两串并联LED串在相同端电压的情况下电流相同。方法二：使用MCU来控制LED串上的电流。MCU通过检测和比较每个LED串的电流，从而控制每个LED串的回路的阻抗特性，以达到LED串的电流一致。为了实现两个LED串的点亮或熄灭状态一致，目前主流的控制方法是使用MCU配合LED驱动模块，利用MCU检测每个LED串的电流，当检测到一个LED串的电流为0，则判断这个LED串熄灭，然后MCU就控制另一个LED串的回路阻抗使其无穷大而熄灭该LED串；当故障LED串恢复后，一直保持输出高电压的LED驱动模块会立刻点亮故障恢复后的LED串；当检测到故障LED恢复后的串有电流后，MCU随后会调节正常LED串的回路阻抗，使得两个LED串的电流再次平分。但是，由于每个LED的电压特性是随机的，使得模拟负载的值是不固定的，为了便于生产并节约成本，模拟负载只能采用近似值，使用模拟负载的方法无法保证两个LED串的电压特性真正一致，流经两个LED串的电流误差依然存在。另一方面，使用MCU控制不仅硬件成本高，而且还需要开发软件，人工成本增加；电流采样的电流参数与LED负载相关，负载变化后，软件参数需要重新设计，通用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以升压恒流源作为驱动源的两串并联LED电流均分和状态控制单元，能够在不使用MCU和模拟负载的情况下实现两个并联LED串的电流和状态一致；并且能够适应复杂的控制逻辑，无论是在电流恒定不变的状态下，还是在数字调光的状态下，都能保证两串LED的电流均分和状态一致。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于LED升压恒流驱动的电流均分电路，由升压恒流驱动模块，LED负载模块和电流均分控制模块组成，所述的升压恒流驱动模块连接到车辆低压直流电源，为LED负
载模块提供恒流驱动电流；其特征在于：所述的LED负载模块由LED串A和LED串B构成，LED串A和LED串B的正端并联连接到升压恒流驱动模块的恒流驱动电流输出端，LED串A和LED串B的负端，分别通过阻抗控制元件A和阻抗控制元件B连接到公共接地端，形成连接在升压恒流驱动模块上的两条并联LED串均流支路；所述的电流均分控制模块包括电流采样电路A，电流采样电路B，均流控制单元，以及阻抗控制元件A和阻抗控制元件B；所述的电流采样电路A串联连接在LED串A的支路中，生成与支路电流I1成正比的电流采样信号V1；所述的电流采样电路B串联连接在LED串B的支路中，生成与支路电流I2成正比的电流采样信号V2；电流采样电路A和电流采样电路B输出的电流采样信号V1和V2，分别传送到均流基准信号生成电路的两个输入端，生成与恒流驱动电流I＝I1+I2成正比的均流基准信号Vref；所述的电流控制电路A的两个输入端分别连接到电流采样电路A和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路A通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V1，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件A的输入端；电流控制电路B的两个输入端分别连接到电流采样电路B和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路B通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V2，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件B的输入端；通过自动调整阻抗控制元件A和阻抗控制元件B的阻抗值，实现两条并联LED串均流支路的均流控制。本专利技术的基于LED升压恒流驱动的电流均分电路的一种较佳的技术方案，其特征在于所述的电流均分控制模块还包括状态控制单元，所述状态控制单元包括状态参考信号生成电路和状态控制电路；所述的状态控制电路包括两个运算放大器U2C、U2D和两个MOS管Q82、Q83，其中，MOS管Q82连接在阻抗控制元件A的输入端，MOS管Q83连接在阻抗控制元件B的输入端；所述的状态参考信号生成电路是电阻R56和R57组成的分压器，分压器的分压点通过电阻R55连接到两个运算放大器的同相输入端，作为状态控制电路的状态参考信号Vref1；电流采样电路A和电流采样电路B输出的电流采样信号V1和V2，分别通过电阻R50和R51传送到运算放大器U2C和U2D的反相输入端，与状态参考信号Vref1进行比较；运算放大器U2C和U2D的输出端，分别通过电阻R77、二极管D20和电阻R78、二极管D21，连接到MOS管Q82和Q83的栅极；当LED串A或LED串B开路故障时，相应的电流采样信号V1或V2变为0，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LED升压恒流驱动的电流均分电路，由升压恒流驱动模块，LED负载模块和电流均分控制模块组成，所述的升压恒流驱动模块连接到车辆低压直流电源，为LED负载模块提供恒流驱动电流；其特征在于：所述的LED负载模块由LED串A和LED串B构成，LED串A和LED串B的正端并联连接到升压恒流驱动模块的恒流驱动电流输出端，LED串A和LED串B的负端，分别通过阻抗控制元件A和阻抗控制元件B连接到公共接地端，形成连接在升压恒流驱动模块上的两条并联LED串均流支路；所述的电流均分控制模块包括电流采样电路A，电流采样电路B，均流控制单元，以及阻抗控制元件A和阻抗控制元件B；所述的电流采样电路A串联连接在LED串A的支路中，生成与支路电流I1成正比的电流采样信号V1；所述的电流采样电路B串联连接在LED串B的支路中，生成与支路电流I2成正比的电流采样信号V2；电流采样电路A和电流采样电路B输出的电流采样信号V1和V2，分别传送到均流基准信号生成电路的两个输入端，生成与恒流驱动电流I＝I1+I2成正比的均流基准信号Vref；所述的电流控制电路A的两个输入端分别连接到电流采样电路A和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路A通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V1，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件A的输入端；电流控制电路B的两个输入端分别连接到电流采样电路B和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路B通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V2，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件B的输入端；通过自动调整阻抗控制元件A和阻抗控制元件B的阻抗值，实现两条并联LED串均流支路的均流控制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于LED升压恒流驱动的电流均分电路，由升压恒流驱动模块，LED负载模块和电流均分控制模块组成，所述的升压恒流驱动模块连接到车辆低压直流电源，为LED负载模块提供恒流驱动电流；其特征在于：所述的LED负载模块由LED串A和LED串B构成，LED串A和LED串B的正端并联连接到升压恒流驱动模块的恒流驱动电流输出端，LED串A和LED串B的负端，分别通过阻抗控制元件A和阻抗控制元件B连接到公共接地端，形成连接在升压恒流驱动模块上的两条并联LED串均流支路；所述的电流均分控制模块包括电流采样电路A，电流采样电路B，均流控制单元，以及阻抗控制元件A和阻抗控制元件B；所述的电流采样电路A串联连接在LED串A的支路中，生成与支路电流I1成正比的电流采样信号V1；所述的电流采样电路B串联连接在LED串B的支路中，生成与支路电流I2成正比的电流采样信号V2；电流采样电路A和电流采样电路B输出的电流采样信号V1和V2，分别传送到均流基准信号生成电路的两个输入端，生成与恒流驱动电流I＝I1+I2成正比的均流基准信号Vref；所述的电流控制电路A的两个输入端分别连接到电流采样电路A和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路A通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V1，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件A的输入端；电流控制电路B的两个输入端分别连接到电流采样电路B和均流基准信号生成电路的输出端；电流控制电路B通过比较均流基准信号Vref与电流采样信号V2，生成阻抗控制信号并传送到阻抗控制元件B的输入端；通过自动调整阻抗控制元件A和阻抗控制元件B的阻抗值，实现两条并联LED串均流支路的均流控制。2.根据权利要求1所述的基于LED升压恒流驱动的电流均分电路，其特征在于所述的电流均分控制模块还包括状态控制单元，所述状态控制单元包括状态参考信号生成电路和状态控制电路；所述的状态控制电路包括两个运算放大器U2C、U2D和两个MOS管Q82、Q83，其中，MOS管Q82连接在阻抗控制元件A的输入端，MOS管Q83连接在阻抗控制元件B的输入端；所述的状态参考信号生成电路是电阻R56和R57组成的分压器，分压器的分压点通过电阻R55连接到两个运算放大器的同相输入端，作为状态控制电路的状态参考信号Vref1；电流采样电路A和电流采样电路B输出的电流采样信号V1和V2，分别通过电阻R50和R51传送到运算放大器U2C和U2D
\t的反相输入端，与状态参考信号Vref1进行比较；运算放大器U2C和U2D的输出端，分别通过电阻R77、二极管D20和电阻R78、二极管D21，连接到MOS管Q82和Q83的栅极；当LED串A或LED串B开路故障时，相应的电流采样信号V1或V2变为0，其值小于状态参考信号Vref1，对应的运算放大器U2C或U...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢国华，夏盛，
申请(专利权)人：上海小糸车灯有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31