一种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路。包括基准电压单元、自适应调控单元、运算放大器、第一缓冲隔离单元、第二缓冲隔离单元、第三缓冲隔离单元、第一晶体管、第二晶体管、功率晶体管和取样电阻单元。其中自适应调控单元具有两个输出端：自适应调控电压输出端和滞回关断信号输出端，自适应调控电压输出端经第二缓冲隔离单元与运算放大器的反相输入端相连；滞回关断信号输出端与第二晶体管的栅极端相连，自适应调控单元产生随系统温度自适应调控的电压以及滞回关断保护信号，从而实现驱动电流随系统温度自适应调节的功能，进而达到对驱动电路热功耗的自适应管理与调控。

【技术实现步骤摘要】
-种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路
本技术涉及一种LED驱动电路，特别涉及一种具有驱动电流可随温度自适应 调节功能的LED驱动电路。
技术介绍
当今大功率LED在灯光装饰和照明等领域中已得到了广泛应用，由于其功率较 大，LED驱动输出以及LED本身均工作在大电流之下，因而产生热功耗都比较大，这很容易 致使LED驱动电路系统温度过高，导致LED驱动芯片损坏，影响LED照明系统的使用寿命。 针对这一问题，现有解决方案是采用过温关断保护，在系统发生过温时，不经调控直接关断 电路。这种解决方案使得电路只工作于完全导通和彻底关断两种极端状态，存在频繁关断 电路的缺陷，而对于照明应用而言，照明设施被非正常突然熄灭的情况是要求避免的，过温 关断保护方案显然不能满足这一要求。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种在不直接关断电路条件下可实施高 效过温保护的LED驱动电路。 本技术解决上述技术问题的技术方案是：包括基准电压单元、自适应调控单 元、运算放大器、第一缓冲隔离单元、第二缓冲隔离单元、第三缓冲隔离单元、第一晶体管、 第二晶体管、功率晶体管和取样电阻单元。所述基准电压单元经所述第一缓冲隔离单元、 所述取样电阻单元与所述第一晶体管的漏极端连接；所述自适应调控单元具有两个输出 端，包括自适应调控电压输出端和滞回关断信号输出端，所述自适应调控电压输出端经所 述第二缓冲隔离单元与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的同相输入端 与所述第一晶体管的漏极端连接，所述运算放大器的输出端经所述第三缓冲隔离单元与所 述第一晶体管和所述功率晶体管的栅极端连接；所述自适应调控单元的滞回关断信号输出 端与所述第二晶体管的栅极端相连，所述第二晶体管的漏极端与所述运算放大器的输出端 连接，所述第一、第二和功率晶体管的源极端均接地，所述功率晶体管的漏极端与LED负载 连接。 如上所述的自适应调控单元包括：正温度系数电流产生电路、电流镜像电路1、电 流镜像电路2、电流镜像电路3、温度判断比较电路1、温度判断比较电路2、第一至第六反相 器、第五晶体管、第四晶体管、第一电阻以及第二电阻。所述正温度系数电流产生电路的被 镜像端分别与所述电流镜像电路1、电流镜像电路2、电流镜像电路3的镜像输入端连接，所 述电流镜像电路1的电流输出端经所述温度判断比较电路1、第一反相器、第二反相器、第 三反相器与所述第五晶体管的栅极和所述第四晶体管的基极相连，所述电流镜像电路3的 电流输出端经所述温度判断比较电路3、第四反相器、第五反相器与所述第六反相器的输入 端连接，所述第五反相器的输出端与所述温度判断比较电路2的滞回区间控制端连接，所 述第六反相器的输出端作为滞回关断信号的输出端；所述电流镜像电路2的电流输出端分 别经所述第一电阻与所述第五晶体管的漏极端连接，经所述第二电阻与第四晶体管的发射 极连接，所述第一电阻、第二电阻与所述电流镜像电路2的输出端的连接点作为自适应调 控电压的输出端；所述第五晶体管的源极和所述第四晶体管的集电极均接地。 在上述技术方案中，自适应调控单元产生随系统温度自适应调控的电压以及滞回 关断保护信号，从而实现驱动电流随系统温度自适应调节的功能，进而达到对驱动电路热 功耗的自适应管理与调控。驱动电路根据系统温度变化可自适应工作于正常恒流输出，自 适应调控输出以及滞回关断保护三种状态。当驱动电路系统温度处于正常安全温度区间 时，自适应调控电压输出为不随温度改变的基准电压，LED驱动电流为恒定电流；若驱动电 路系统发生温升情况，当温度达到设定调控温度点时，自适应调控电压随温度变化自动调 节，此时驱动电流会在调控温度区间内随温度升高而线性减小，以降低电路热功耗，抑制温 升；考虑到存在极端情况，一些不可抗因素可能会导致电路温升程度超出可调控范围，若发 生最大调控作用下温度仍然上升的情况，当达到设定关断温度时，滞回关断信号输出有效 电平，关断输出电路以实施保护，直到温度降至设定安全温度点时，电路恢复正常工作。 本实用型新提供的LED驱动电路在实现对系统高效过温保护的同时，并不会造成 驱动电路的频繁关断和人眼主观亮度的骤变，更加适用于LED照明等应用领域。 本技术的目的、特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 【附图说明】 图1为本技术LED驱动控制电路的电路结构图。 图2为本技术LED驱动电路的自适应调控单元的具体电路原理图。 【具体实施方式】 本技术的LED驱动电路如图1所示，它包括基准电压单元、自适应调控单元、 运算放大器、第一缓冲隔离单元B1、第二缓冲隔离单元B2、第三缓冲隔离单元B3、第一晶体 管Ml、第二晶体管M2、功率晶体管M3和取样电阻单元R set。 基准电压单元经第一缓冲隔离单元B1、取样电阻单元Rset与第一晶体管Ml的漏极 端连接。自适应调控单元具有两个输出端，包括自适应调控电压输出端V ad和滞回关断信号 输出端VthOTal，其中自适应调控电压输出端vad经第二缓冲隔离单元B2与运算放大器0PA的 反相输入端相连，运算放大器0PA的同相输入端与第一晶体管Ml的漏极端连接，运算放大 器0PA的输出端经第三缓冲隔离单元B3与第一晶体管Ml和功率晶体管M3的栅极端连接； 自适应调控单元的滞回关断信号输出端V thOTal与第二晶体管M2的栅极端相连，第二晶体管 M2的漏极端与运算放大器0PA的输出端连接，第一、第二和功率晶体管的源极端均接地，功 率晶体管的漏极端与LED负载连接。 如图1所示，基准电压单元、自适应调控单元、缓冲隔离单元B1?B3以及运算放 大器0PA由外部的第一电压源VDD供电，LED负载由外部的第二电压源VCC供电。在实际 应用中，VDD可由VCC降压后得到，也可以由其他方式提供。 第一晶体管Ml、第二晶体管M2以及功率晶体管M3最好为NM0S型晶体管，取样电 阻单元R S6t可外部提供。 如上所述的LED驱动电路通过利用自适应调控单元产生可随系统温度自适应调 节的电压vad以及滞回关断保护信号Vth6al来调控流经取样电阻单元R S6t的取样电流IS6t， 进而实现驱动电流随系统温度的自适应调节的功能。其具体工作原理如下：基准电压 源单元为取样电阻单元RS6t的一端提供不随温度改变的基准电压V Mf，由自适应调控单元输 出的自适应温控电压Vad经第二缓冲隔离单元B2接入运算放大器的反相输入端，运算放 大器和第一晶体管Ml构成闭环反馈控制环路，取样电阻单元R S6t另一端（Ml漏端）的电压 反馈到运算放大器的同相输入端，对运算放大器的输出电压（Ml及M3的栅极电压）进行调 整，进而调整取样电流I S6t。 如图1所示的LED驱动电路的电路结构图，由于运算放大器的钳位作用，Vset = ^， 由此可得取样电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路，其特征在于，包括：基准电压单元、自适应调控单元、运算放大器、第一缓冲隔离单元、第二缓冲隔离单元、第三缓冲隔离单元、第一晶体管、第二晶体管、功率晶体管和取样电阻单元；所述基准电压单元经所述第一缓冲隔离单元、取样电阻单元与所述第一晶体管的漏极端连接；所述自适应调控单元具有两个输出端，包括自适应调控电压输出端和滞回关断信号输出端，所述自适应调控电压输出端经所述第二缓冲隔离单元与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的同相输入端与所述第一晶体管的漏极端连接，所述运算放大器的输出端经所述第三缓冲隔离单元与所述第一晶体管和所述功率晶体管的栅极端连接；所述自适应调控单元的滞回关断信号输出端与所述第二晶体管的栅极端相连，所述第二晶体管的漏极端与所述运算放大器的输出端连接，所述第一、第二和功率晶体管的源极端均接地，所述功率晶体管的漏极端与LED负载连接。

【技术特征摘要】
1. 一种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路，其特征在于，包括：基准电压 单元、自适应调控单元、运算放大器、第一缓冲隔离单元、第二缓冲隔离单元、第三缓冲隔离 单元、第一晶体管、第二晶体管、功率晶体管和取样电阻单元；所述基准电压单元经所述第 一缓冲隔离单元、取样电阻单元与所述第一晶体管的漏极端连接；所述自适应调控单元具 有两个输出端，包括自适应调控电压输出端和滞回关断信号输出端，所述自适应调控电压 输出端经所述第二缓冲隔离单元与所述运算放大器的反相输入端相连，所述运算放大器的 同相输入端与所述第一晶体管的漏极端连接，所述运算放大器的输出端经所述第三缓冲隔 离单元与所述第一晶体管和所述功率晶体管的栅极端连接；所述自适应调控单元的滞回关 断信号输出端与所述第二晶体管的栅极端相连，所述第二晶体管的漏极端与所述运算放大 器的输出端连接，所述第一、第二和功率晶体管的源极端均接地，所述功率晶体管的漏极端 与LED负载连接。2. 根据权利要求1所述的一种具有电流随温度自适应调节功能的LED驱动电路，其特 征在于，所述自适应调控单元包括：正温度系数电流产生电路、电流镜像电路1、电流镜像 电路2、电流镜像电路3、温度判断比较电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾以成，武世明，陶亮，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43