一种低功耗的LED恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗的LED恒流驱动电路，涉及车灯控制技术领域，该LED恒流驱动电路中的恒流驱动芯片内的驱动通道中集成开关管、开关管控制电路和恒流源，开关管控制电路采样恒流源的正极的实时电压并连接开关管的控制端，开关管控制电路根据恒流源的正极的实时电压的变化自适应调节所述开关管的导通量使得恒流源的正极的实时电压基本稳定在最小工作电压，该电路对恒流驱动芯片的内部电路结构进行了设计，结合外接的功率电阻可以有效分担芯片内驱动通道的功耗，使得芯片内功率降低、发热降低，从而可以更好地适用于多通道方案中。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的LED恒流驱动电路
本专利技术涉及车灯控制
，尤其是一种低功耗的LED恒流驱动电路。
技术介绍
目前的车灯控制系统的电路结构图请参考图1，通常包括多个LED通道，图1以三通道为例，前级采用稳压电路输出一个恒定的供电电压VCC供给多个LED通道，每个LED通道又可以包括多个串联的LED灯珠、再由恒流源I来控制使LED灯珠恒流发光，稳压电路具体可以采用DCDC或LDO实现，不同LED通道中的恒流源I可以由一个恒流源芯片中的不同通道实现。在实际应用时，该车灯控制系统中通常会出现多种不同型号或不同分类(BIN值)的LED灯珠的混装，由于型号不同和/或BIN值不同，LED灯珠的工作电压都不同，导致各个LED通道的电压有很大差别，而为了让所有通道的LED灯珠都能正常工作，稳压电路的供电电压VCC会以最高的LED通道所需的正常工作电压为基准来选择，那么对于其他正常工作电压较低的LED通道来说，恒流源I的正极的电压Vc会大于维持恒流源恒流所需的最小工作电压，这时候供电电压VCC除了提供LED灯珠正常工作电压以及维持恒流源正常工作电压之外，还会有一部分电压需要由恒流源I来承担，这就会导致恒流源I产生额外的功耗从而产生额外的热量，恒流源I的产生的功耗为Pt＝Ic*VC，其中Ic是恒流源I的电流，VC是恒流源的正极的电压。当LED通道增加到一定数量时，恒流源芯片的发热就会显著增加，由于热量的原因会使更多通道的芯片方案无法满足热阻参数的要求而不具备可行性。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种低功耗的LED恒流驱动电路，本专利技术的技术方案如下：一种低功耗的LED恒流驱动电路，该LED恒流驱动电路包括：LED灯组、功率电阻和恒流驱动芯片，恒流驱动芯片内的驱动通道中集成开关管、开关管控制电路和恒流源，LED灯组的正极连接供电电压、负极依次通过功率电阻连接恒流驱动芯片内部的恒流源的正极，恒流源的负极接地，LED灯组的负极连接恒流驱动芯片内部的开关管的第一端，在恒流驱动芯片内，开关管的第二端连接恒流源的正极，开关管控制电路采样恒流源的正极的实时电压并连接开关管的控制端；开关管控制电路根据恒流源的正极的实时电压的变化自适应调节开关管的导通量，当恒流源的正极的实时电压降低时、控制开关管的导通量变大。其进一步的技术方案为，开关管控制电路包括运算放大器，运算放大器的同相输入端连接参考电压、反相输入端连接恒流源的正极、输出端连接开关管的控制端：当LED灯组的负极的电压增大时，开关管控制电路采样到恒流源的正极的实时电压增大，开关管控制电路的输出信号减小并驱动开关管的导通量降低、使得通过开关管的电流减小，直至开关管被完全关断；当LED灯组的负极的电压减小时，开关管控制电路采样到恒流源的正极的实时电压减小，开关管控制电路的输出信号增大并驱动开关管的导通量增大、使得通过开关管的电流增大，直至开关管被完全导通。其进一步的技术方案为，当开关管完全关断或完全导通时，恒流驱动芯片的驱动通道的功率为P＝V0*IC；在开关管的导通量变大的过程中，恒流驱动芯片的驱动通道的功耗为其中，VLED是LED灯组的负极的电压，V0是恒流源的最小工作电压，IC是恒流源的电流，R是功率电阻的阻值。其进一步的技术方案为，功率电阻的阻值为V1是在供电电压下、LED灯组的负极的最大电压值，V0是恒流源的最小工作电压，IC是恒流源的电流。其进一步的技术方案为，恒流驱动芯片中的驱动通道中还集成有PWM控制电路、差分检测电路和ADC检测电路，恒流源的负极通过控制开关接地，PWM控制电路控制控制开关的通断，差分检测电路的两个差分输入端分别连接LED灯组的正极和负极，差分检测电路的输出端连接ADC检测电路；当PWM控制电路控制控制开关闭合时，ADC检测电路通过差分检测电路得到LED灯组的PN结电压并确定LED灯组的工作状态数据。其进一步的技术方案为，所确定的LED灯组的工作状态数据包括短路状态、断路状态和灯珠温度数据中的任意一种。其进一步的技术方案为，恒流驱动芯片内部包括若干个驱动通道，每个驱动通道中的开关管的第一端引出为驱动通道的第一引脚、第二端引出为驱动通道的第二引脚；则LED恒流驱动电路包括若干个LED灯组，每个LED灯组分别对应恒流驱动芯片内的一个驱动通道，各个LED灯组的正极均相连并连接供电电压，每个LED灯组的负极连接对应的驱动通道的第一引脚、还通过对应的功率电阻连接对应的驱动通道的第二引脚。本专利技术的有益技术效果是：本申请公开了一种低功耗的LED恒流驱动电路，该电路对恒流驱动芯片的内部电路结构进行了设计，结合外接的功率电阻可以有效分担芯片内驱动通道的功耗，使得芯片内功率降低、发热降低，从而可以更好地适用于多通道方案中。另外该恒流驱动芯片同时也可以不外接功率电阻，兼容常规电路结构，具有良好的适配性。无需提升供电电压，从而能保证工作在汽车电池公共电压的最小值要求范围内。芯片内的驱动通道的电路结构还可以进一步扩展，搭配故障诊断和测量系统，功能更丰富，实用性较强。附图说明图1是现有的车灯控制系统的电路结构图。图2是本申请的LED恒流驱动电路在单通道情况下的一个实施例的电路图。图3是本申请的LED恒流驱动电路在多通道情况下的电路图。图4是本申请的LED恒流驱动电路在单通道情况下的另一个实施例的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。本申请公开了一种低功耗的LED恒流驱动电路，请参考图2，该LED恒流驱动电路包括：LED灯组L、功率电阻R和恒流驱动芯片。恒流驱动芯片内的驱动通道中集成开关管T、开关管控制电路和恒流源I，LED灯组L的正极连接供电电压VCC、负极依次通过功率电阻R连接恒流驱动芯片内部的恒流源I的正极，恒流源I的负极接地，LED灯组L的负极还连接恒流驱动芯片内部的开关管T的第一端，在恒流驱动芯片内，开关管T的第二端连接恒流源I的正极。开关管控制电路采样恒流源I的正极的实时电压VI并连接开关管T的控制端，开关管控制电路根据恒流源I的正极的实时电压VI的变化自适应调节开关管T的导通量，当恒流源I的正极的实时电压VI降低时、控制开关管T的导通量变大。具体的：(1)当LED灯组L的负极的电压VLED增大时，功率电阻R上的电流逐步增加，这时恒流源I的正极的实时电压VI会由于电流的增加而变高，也即开关管控制电路采样到恒流源I的正极的实时电压VI增大，此时开关管控制电路的输出信号减小并驱动开关管T的导通量降低，使得通过开关管T的电流IT减少，来维持恒流源I的正极的实时电压VI基本稳定在恒流源的最小工作电压V0，而使得通过开关管T的电流加上通过功率电阻R的电流等于恒流源的电流IC。当LED灯组L的负极的电压VLED继续增大时，功率电阻R上的电流足以满足恒流源I的要求，这时VI电压会被抬高，开关管T被完全关断。(2)当LED灯组L的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述LED恒流驱动电路包括：LED灯组、功率电阻和恒流驱动芯片，所述恒流驱动芯片内的驱动通道中集成开关管、开关管控制电路和恒流源，所述LED灯组的正极连接供电电压、负极依次通过所述功率电阻连接所述恒流驱动芯片内部的所述恒流源的正极，所述恒流源的负极接地，所述LED灯组的负极连接所述恒流驱动芯片内部的所述开关管的第一端，在所述恒流驱动芯片内，所述开关管的第二端连接所述恒流源的正极，所述开关管控制电路采样所述恒流源的正极的实时电压并连接所述开关管的控制端；/n所述开关管控制电路根据所述恒流源的正极的实时电压的变化自适应调节所述开关管的导通量，当所述恒流源的正极的实时电压降低时、控制所述开关管的导通量变大。/n

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述LED恒流驱动电路包括：LED灯组、功率电阻和恒流驱动芯片，所述恒流驱动芯片内的驱动通道中集成开关管、开关管控制电路和恒流源，所述LED灯组的正极连接供电电压、负极依次通过所述功率电阻连接所述恒流驱动芯片内部的所述恒流源的正极，所述恒流源的负极接地，所述LED灯组的负极连接所述恒流驱动芯片内部的所述开关管的第一端，在所述恒流驱动芯片内，所述开关管的第二端连接所述恒流源的正极，所述开关管控制电路采样所述恒流源的正极的实时电压并连接所述开关管的控制端；
所述开关管控制电路根据所述恒流源的正极的实时电压的变化自适应调节所述开关管的导通量，当所述恒流源的正极的实时电压降低时、控制所述开关管的导通量变大。


2.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，所述开关管控制电路包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端连接参考电压、反相输入端连接所述恒流源的正极、输出端连接所述开关管的控制端：
当所述LED灯组的负极的电压增大时，所述开关管控制电路采样到所述恒流源的正极的实时电压增大，所述开关管控制电路的输出信号减小并驱动所述开关管的导通量降低、使得通过所述开关管的电流减小，直至所述开关管被完全关断；
当所述LED灯组的负极的电压减小时，所述开关管控制电路采样到所述恒流源的正极的实时电压减小，所述开关管控制电路的输出信号增大并驱动所述开关管的导通量增大、使得通过所述开关管的电流增大，直至所述开关管被完全导通。


3.根据权利要求1所述的LED恒流驱动电路，其特征在于，
当所述开关管完全关断或完全导通时，所述恒流驱动芯片的驱动通道的功率为P＝V0*IC；
在所述开关管的导通量变大的过程中，所述恒流驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘吉快，张军，
申请(专利权)人：无锡英迪芯微电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32