发光二极管驱动电路制造技术

一种具有多个输出的逆向或正向变换器并具有输出电流模式控制的白色发光二极管阵列驱动电路。电路包括电源和变压器。该变压器具有被连接到电源并被配置成从电源接收电流的初级绕组（１０４）以及多个耦合到所述初级绕组的次级绕组。电路还包括多个发光二极管阵列，其中每个发光二极管阵列被连接到所述多个次级绕组之一。主控制器被配置成控制流向所述变压器初级绕组的电流。电路还包括多个次级控制器，每个所述次级控制器被连接到所述多个发光二极管阵列中相应的那个阵列。另外，每个次级控制器被配置成控制流向其相应的发光二极管阵列的电流。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及作为照明系统的发光二极管(LED)驱动电路，更具体地说，涉及提供改进的系统效率和热性能以及降低的成本的多种颜色(例如红色、绿色和蓝色)的发光二极管驱动电路。发光二极管是一种半导体器件，具体地说，是一种p-n结，在向它引入电流时，它发射电磁辐射。一般，发光二极管包括一种半导体材料，这种材料是适当选择的化合物，例如镓-砷-磷化合物。通过改变磷对砷的比例，可以调整由发光二极管发射的光的波长，进而提供不同颜色的光。通过采用不同的半导体材料(例如，AlInGaP和InGeN)以及受控的“杂质”，可以制造不同颜色(诸如红色、绿色和蓝色)的LED。随着半导体材料和光学技术的进步，发光二极管日益被用于照明目的。例如，高亮度发光二极管目前正用于汽车信号、交通灯以及交通标志、大面积显示器等。目前，驱动单色发光二极管阵列的电子驱动电路一般采用逆向变换器。通过将输入的线电压(比如230Vac输入线电压)转换为电压源(比如30V电压源)，逆向变换器被用于驱动发光二极管阵列灯。然后利用线性调节器调节发光二极管阵列电流。对于采用多种颜色发光二极管阵列的系统，目前使用的电子驱动电路一般采用多个功率变换器。例如，附图说明图1说明了一种驱动电路的典型方案，其中发光二极管阵列具有三种颜色。具体地说，图1示出了具有红色、蓝色和绿色发光二极管的系统10，其中各个发光二极管阵列采用单独的功率变换器。例如，红色发光二极管阵列12采用功率变换器22，而绿色发光二极管阵列14采用功率变换器24，同时蓝色发光二极管阵列16采用功率变换器26。由光电检测器测量来自各个发光二极管阵列的光强度，该光电检测器将对应于强度的信号发送到控制模块30。控制模块30被配置成交替地接通或断开相应的发光二极管阵列，从而可以独立地测量各个阵列的强度。另外，控制模块30向功率变换器22、24和26传递信号，这些功率变换器中的每一个利用该信号控制流经它们相应的发光二极管的电流。但是，用于各个发光二极管的单独的功率变换器的部件的冗余性增加了驱动电路的尺寸和成本，并降低了电路的效率。所以，需要一种改进的发光二极管驱动电路，这种发光二极管驱动电路没有先有技术如上所述的问题。根据一个实施例，本专利技术涉及具有多个局部反馈输出电流控制电路的白光LED驱动电路。驱动电路包括电源和具有初级绕组的变压器，该初级绕组被连接到所述电源并且被配置成从所述电源接收电流。变压器也具有多个耦合到初级绕组的次级绕组。该电路也包括多个发光二极管(LED)阵列，其中各个发光二极管阵列在局部反馈控制配置中被连接到次级绕组之一。主控制器被配置成控制流向变压器初级绕组的电流。该电路也包括多个次级控制器。各个次级控制器被连接到相应的发光二极管阵列。另外，各个次级控制器被配置成控制流向其相应的发光二极管阵列的电流。在另一实施例中，主控制器被连接到第一LED阵列。根据本专利技术的一个实施例，各个发光二极管具有连接到其负极端子的电阻。各电阻的输出信号被传递到相应的控制器，同时该输出信号被用于确定流向发光二极管阵列的适当的电流。驱动电路可被配置成逆向变换器或者正向变换器，在所述逆向变换器中，变压器初级绕组缠绕的方向与变压器次级绕组缠绕的方向相反，在所述正向变换器中，变压器初级绕组缠绕的方向与变压器次级绕组缠绕的方向相同。从以下参考附图的描述将进一步理解本专利技术，附图中图1说明采用多个彩色发光二极管阵列的典型发光二极管阵列驱动电路配置，就像先有技术的照明系统所采用的一样；图2说明根据本专利技术的一个实施例的电子发光二极管驱动电路；图3说明根据本专利技术的另一实施例的电子发光二极管驱动电路；图4说明根据本专利技术的另一实施例的电子发光二极管驱动电路；图5说明根据本专利技术的另一实施例的电子发光二极管驱动电路。图2说明根据本专利技术的一个实施例的电子发光二极管驱动电路。具体地说，图2说明白色发光二极管阵列驱动电路100，它具有多个LED阵列并采用多个输出逆向变换器，这一点将在下面进行更详细的讨论。另外，发光二极管阵列驱动电路100采用输出电流模式控制，这一点也将在下面进行更详细的讨论。电路最好具有LED阵列，每一个阵列对应于颜色红、绿和蓝中的一种颜色。如图2所示，电压源101提供输入电压信号Vin，后者在变压器初级绕组104被接收。被配置为与变压器初级绕组104相邻并与变压器初级绕组104联合工作的是变压器次级绕组114、124和134。如图所示，变压器初级绕组104缠绕的方向与变压器次级绕组114、124和134缠绕的方向相反，从而提供逆向功能。电路驱动器100还包括晶体管106和电容108。晶体管106和电容108提供有源箝位能力。变压器次级绕组114向连接在变压器次级绕组114的相对的两端的红色发光二极管阵列110提供电流信号。并联连接在变压器次级绕组114两端的是电容116。连接在变压器次级绕组114和电容116之间的是二极管117。在电阻112检测红色发光二极管阵列110的输出电流信号并将该输出电流信号发送到主控制器140。主控制器140接收电流信号并利用该信号控制流向变压器初级绕组104的电流。晶体管开关150被连接到主控制器140，并且也被用来控制流经变压器初级绕组104的电流。如上所述，变压器次级绕组124也被耦合到变压器初级绕组104，以便与之联合工作。变压器次级绕组124向连接在绕组124的相对的两端的绿色发光二极管阵列120提供电流。并联连接在变压器次级绕组124两端的是电容126。在电阻122上检测绿色发光二极管阵列120的输出电流信号并将其发送到控制器128。连接在变压器次级绕组124和电容126之间的是二极管127和晶体管129。晶体管129最好是n沟道增强型MOSFET晶体管。变压器次级绕组124的第一端被直接连接到控制器128，而第二端被连接到二极管127的正极端子。二极管127的负极端子被连接到晶体管129的漏极端子。晶体管129的栅极端子被连接到控制器128。晶体管129的源极端子被连接到控制器128，并且还连接到包括电容126和绿色发光二极管阵列120的并联支路。通过控制晶体管129的操作，控制器128控制发送到绿色发光二极管阵列120的电流信号。变压器次级绕组134也被耦合到变压器初级绕组104。变压器次级绕组134向连接在绕组134相对的两端的蓝色发光二极管阵列130提供电流信号。并联连接在变压器次级绕组134两端并在蓝色发光二极管阵列130之前的是电容136。在电阻132上检测蓝色发光二极管阵列130的输出电流信号并将其发送到控制器138。连接在变压器次级绕组134和电容136之间的是二极管137和晶体管139。如之前针对晶体管129所提及的，晶体管139最好是n沟道增强型MOSFET晶体管。变压器次级绕组134的第一端被直接连接到控制器138，而第二端被连接到二极管137的正极端子。二极管137的负极端子被连接到晶体管139的漏极端子。晶体管139的栅极端子被连接到控制器138。晶体管139的源极端子被连接到控制器138，并且还连接到包括电容136和蓝色发光二极管阵列130的并联支路。通过控制晶体管139的操作，控制器138控制发送到蓝色发光二极管阵列130的电流信号。应当指出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动电路（１００，２００），它包括：电源（１０１）；变压器，它具有初级绕组（１０４）、后者连接到所述电源并被配置成从所述电源接收电流以及多个耦合到所述初级绕组的次级绕组（１１４、１２４、１３４）；多个发光二极管阵列（１１０、 １２０、１３０），其中每个发光二极管（ＬＥＤ）阵列被连接到所述多个次级绕组之一；主控制器（１４０），它被配置成控制流向所述变压器初级绕组的电流；多个次级控制器（１２８、１３８），每个所述次级控制器被连接到所述多个发光二极管阵列中相应 的那个阵列，其中所述次级控制器被配置成控制流向相应的发光二极管阵列的电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张劲，S穆图，GW布伦林，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]