多路LED恒流控制模块、驱动电路及控制方法技术

本发明专利技术提供一种多路LED恒流控制模块、驱动电路及控制方法，包括：电压输入模块；输出稳定电能的电感；多个LED灯串；与各LED灯串一一对应的产生输出电流采样信号的输出电流采样模块；产生输出电压反馈信号的输出电压反馈模块；产生补偿电流，并进行恒流恒压控制的多路LED恒流控制模块；产生补偿电压的环路补偿模块。获取输出电压反馈信号及各输出电流采样信号，将其在同一工作电压下的较大者与参考电压比较，并得到共用补偿电压，以此调整开关控制信号的脉宽，控制输出恒定。本发明专利技术通过对各电流环路信号及电压环路信号进行处理，共用一路补偿网络，实现具有恒定输出特性的降压转换，使得外围补偿网络的元器件数量较少，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
多路LED恒流控制模块、驱动电路及控制方法
本专利技术涉及开关型降压集成电路驱动及转换技术，特别是涉及一种多路LED恒流控制模块、驱动电路及控制方法。
技术介绍
多年来，各种降压电源的控制IC(集成电路)已经得到发展和应用，以实现恒流或者恒压输出的控制，其应用包括LED驱动器、充电器和移动设备的备用电源。现有技术通过对输出端进行分压采样获得输出端的电压信息，对每路输出端串联了电流采样电阻并根据电流采样电阻两端的压差获得输出端电流的信息，通过运算放大器对各路信号与校准点进行误差放大，然后控制开关的占空比，利用电感的续流特性来实现恒流输出的控制。各路信号形成的环路控制中，为了使环路稳定，各个环路各自都进行了环路补偿，使得用于补偿网络元器件较多，电路整体体积大，不利于集成化。综上所述，电流环路信号及电压环路信号分别采用一路补偿网络，使得补偿网络的元器件多、电路结构繁琐、体积大等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种共用补偿的多路LED恒流控制模块、驱动电路及控制方法，用于解决现有技术中补偿网络的元器件多，电路结构繁琐，体积大等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多路LED恒流控制模块，所述多路LED恒流控制模块至少包括：信号处理单元、电压转电流放大单元、脉宽调制单元、第一开关及第二开关；所述信号处理单元接收多路LED恒流驱动电路的多路输出电流采样信号及输出电压反馈信号，选出位于同一工作电压下的各输出电流采样信号及所述输出电压反馈信号中较大的一个作为输出信号；所述电压转电流放大单元的输入端分别连接所述信号处理单元及一参考信号，将所述信号处理单元的输出信号与所述参考信号进行比较，并将比较结果转化为电流信号后输出补偿电流，所述补偿电流连接外置环路补偿模块并转化为补偿电压；所述脉宽调制单元连接于所述电压转电流放大单元的输出端，根据所述补偿电压调节所述第一开关或所述第二开关的控制信号的占空比；所述第一开关连接于所述多路LED恒流驱动电路的输入电压及所述多路LED恒流驱动电路的电感之间，用于控制所述电感存储及释放电能，进而控制所述多路LED恒流驱动电路的输出电流及输出电压的恒定；所述第二开关的一端连接所述第一开关与所述电感的连接节点、另一端接地，用于控制由地到所述电感的续流通道以降低压降减少损耗。优选地，所述信号处理单元包括多路输出电流采样信号选择子单元、电压转换子单元及信号选择子单元；所述多路输出电流采样信号选择子单元接收各输出电流采样信号，选出各输出电流采样信号中最大的一个；所述电压转换子单元连接所述多路输出电流采样信号选择子单元的输出端，将最大的输出电流采样信号放大或缩小为输出电流转换信号，所述输出电流转换信号的工作电压与所述输出电压反馈信号的工作电压保持一致；所述信号选择子单元连接所述电压转换子单元及所述输出电压反馈信号，选出所述输出电流转换信号及所述输出电压反馈信号中较大的一个作为输出信号。。更优选地，所述多路输出电流采样信号选择子单元包括多个二选一选择器，各二选一选择器依次串联，各输出电流采样信号依次选出较大者以此选出最大的输出电流采样信号。更优选地，所述多路输出电流采样信号选择子单元包括多个二选一选择器，各二选一选择器逐级连接，第一级选择器将各输出电流采样信号两两并行比较，而后各级选择器依次将前级比较结果两两比较以此选出最大的输出电流采样信号。更优选地，所述电压转换子单元包括运算放大器、NMOS管、第一电阻及第二电阻；所述运算放大器的正相输入端连接所述多路输出电流采样信号选择子单元的输出信号、输出端连接所述NMOS管的栅端，所述NMOS管的漏端连接电源、源端与所述第一电阻及所述第二电阻依次串联后接地，所述NMOS管的源端输出所述输出电流转换信号；所述第一电阻及所述第二电阻的连接节点连接所述运算放大器的反相输入端。更优选地，所述信号选择子单元为二选一选择器。更优选地，所述信号处理单元还包括连接于各输出电流采样信号与所述多路输出电流采样信号选择器之间的滤波器。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种多路LED恒流驱动电路，所述多路LED恒流驱动电路至少包括：电压输入模块、上述多路LED恒流控制模块、环路补偿模块、电感、输出电压反馈模块、多路LED灯串及与各所述LED灯串一一对应的输出电流采样模块；所述电压输入模块提供输入电压；所述电感的一端连接于所述多路LED恒流控制模块、另一端作为电压输出端，用于输出稳定的输出电压及输出电流；各LED灯串的一端连接输出电压、另一端经过与各LED灯串一一对应的所述输出电流采样模块后接地，各输出电流采样模块产生多路输出电流采样信号；所述输出电压反馈模块连接于所述输出电压与地之间，用于产生输出电压反馈信号；所述多路LED恒流控制模块连接于所述电压输入模块、所述输出电压反馈模块及各输出电流采样模块的输出端，根据各输出电流采样信号及所述输出电压反馈信号产生补偿电流，并受所述环路补偿模块的控制对所述输出电压及所述输出电流进行恒定控制；所述环路补偿模块连接于所述多路LED恒流控制模块，用于根据所述补偿电流产生相应的补偿电压。优选地，所述输出电压反馈模块包括串联的第一采样电阻及第二采样电阻，所述第一采样电阻及所述第二采样电阻对所述输出电压进行分压进而得到所述输出电压反馈信号。优选地，所述环路补偿模块包括补偿电阻及第一补偿电容，所述补偿电阻的一端连接所述多路LED恒流控制模块、另一端与所述第一补偿电容连接，所述第一补偿电容的另一端接地。优选地，所述环路补偿模块还包括第二补偿电容，所述第二补偿电容的一端连接所述多路LED恒流控制模块、另一端接地。优选地，所述多路LED恒流驱动电路还包括一输出电容，所述输出电容的一端连接所述电压输出端、另一端接地。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多路LED恒流控制方法，所述多路LED恒流控制方法至少包括：对输出电压及各路输出电流采样，获取输出电压反馈信号及多路输出电流采样信号，将所述输出电压反馈信号与多路输出电流采样信号在同一工作电压下的较大者与一参考电压进行比较，根据比较结果得到相应的共用补偿电压，以所述补偿电压对开关控制信号进行脉宽调制，进而控制输出恒压及恒流。优选地，对各路输出电流采样信号中的最大的进行电压转换得到输出电流转换信号，以使所述输出电压反馈信号与所述输出电流转换信号位于同一工作电压下，满足如下公式：SENBF＝K·SEN；其中，SENBF为输出电流转换信号；K为固定常数，且VFB为恒压输出时反馈电压校准点，VCS为恒流输出时采样电压校准点；SEN为各路输出电流采样信号中值最大的输出电流采样信号。优选地，通过所述补偿电压的控制调整输出电流恒流，满足如下关系式：其中，IOUT(n)为第n路输出电流，VCS(n)为恒流输出时第n路采样电压，RCS(n)为第n路输出电流的采样电阻。优选地，通过所述补偿电压的控制调整输出电压恒流，满足如下关系式：其中，VOUT为输出电压，VFB为恒压输出时反馈电压校准点，为所述输出电压的分压电阻比值。优选地，恒流或恒压控制进一步包括：当所述输出电压反馈信号与各输出电流采样信号在同一工作电压下的较大者大于所述参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述多路LED恒流控制模块至少包括：信号处理单元、电压转电流放大单元、脉宽调制单元、第一开关及第二开关；所述信号处理单元接收多路LED恒流驱动电路的多路输出电流采样信号及输出电压反馈信号，选出位于同一工作电压下的各输出电流采样信号及所述输出电压反馈信号中较大的一个作为输出信号；所述电压转电流放大单元的输入端分别连接所述信号处理单元及一参考信号，将所述信号处理单元的输出信号与所述参考信号进行比较，并将比较结果转化为电流信号后输出补偿电流，所述补偿电流连接外置环路补偿模块并转化为补偿电压；所述脉宽调制单元连接于所述电压转电流放大单元的输出端，根据所述补偿电压调节所述第一开关或所述第二开关的控制信号的占空比；所述第一开关连接于所述多路LED恒流驱动电路的输入电压及所述多路LED恒流驱动电路的电感之间，用于控制所述电感存储及释放电能，进而控制所述多路LED恒流驱动电路的输出电流及输出电压的恒定；所述第二开关的一端连接所述第一开关与所述电感的连接节点、另一端接地，用于控制由地到所述电感的续流通道以降低压降减少损耗。

【技术特征摘要】
1.一种多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述多路LED恒流控制模块至少包括：信号处理单元、电压转电流放大单元、脉宽调制单元、第一开关及第二开关；所述信号处理单元接收多路LED恒流驱动电路的多路输出电流采样信号及输出电压反馈信号，选出位于同一工作电压下的各输出电流采样信号及所述输出电压反馈信号中较大的一个作为输出信号；所述电压转电流放大单元的输入端分别连接所述信号处理单元及一参考信号，将所述信号处理单元的输出信号与所述参考信号进行比较，并将比较结果转化为电流信号后输出补偿电流，所述补偿电流连接外置环路补偿模块并转化为补偿电压；所述脉宽调制单元连接于所述电压转电流放大单元的输出端，根据所述补偿电压调节所述第一开关或所述第二开关的控制信号的占空比；所述第一开关连接于所述多路LED恒流驱动电路的输入电压及所述多路LED恒流驱动电路的电感之间，用于控制所述电感存储及释放电能，进而控制所述多路LED恒流驱动电路的输出电流及输出电压的恒定；所述第二开关的一端连接所述第一开关与所述电感的连接节点、另一端接地，用于控制由地到所述电感的续流通道以降低压降减少损耗。2.根据权利要求1所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述信号处理单元包括多路输出电流采样信号选择子单元、电压转换子单元及信号选择子单元；所述多路输出电流采样信号选择子单元接收各输出电流采样信号，选出各输出电流采样信号中最大的一个；所述电压转换子单元连接所述多路输出电流采样信号选择子单元的输出端，将最大的输出电流采样信号放大或缩小为输出电流转换信号，所述输出电流转换信号的工作电压与所述输出电压反馈信号的工作电压保持一致；所述信号选择子单元连接所述电压转换子单元及所述输出电压反馈信号，选出所述输出电流转换信号及所述输出电压反馈信号中较大的一个作为输出信号。3.根据权利要求2所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述多路输出电流采样信号选择子单元包括多个二选一选择器，各二选一选择器依次串联，各输出电流采样信号依次选出较大者以此选出最大的输出电流采样信号。4.根据权利要求2所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述多路输出电流采样信号选择子单元包括多个二选一选择器，各二选一选择器逐级连接，第一级选择器将各输出电流采样信号两两并行比较，而后各级选择器依次将前级比较结果两两比较以此选出最大的输出电流采样信号。5.根据权利要求2～4任意一项所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述电压转换子单元包括运算放大器、NMOS管、第一电阻及第二电阻；所述运算放大器的正相输入端连接所述多路输出电流采样信号选择子单元的输出信号、输出端连接所述NMOS管的栅端，所述NMOS管的漏端连接电源、源端与所述第一电阻及所述第二电阻依次串联后接地，所述NMOS管的源端输出所述输出电流转换信号；所述第一电阻及所述第二电阻的连接节点连接所述运算放大器的反相输入端。6.根据权利要求2～4任意一项所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述信号选择子单元为二选一选择器。7.根据权利要求2～4任意一项所述的多路LED恒流控制模块，其特征在于：所述信号处理单元还包括连接于各输出电流采样信号与所述多路输出电流采样信号选择器之间的滤波器。8.一种多路LED恒流驱动电路，其特征在于，所述多路LED恒流驱动电路至少包括：电压输入模块、如权利要求1～7任意一项所述的多路LED恒流控制模块、环路补偿模块、电感、输出电压反馈模块、多路LED灯串及与各所述LED灯串一一对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：班福奎，
申请(专利权)人：上海南麟电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31