一种高压大功率ＬＥＤ恒流驱动装置，可以驱动ＬＥＤ串，包括开关管，采样电阻Ｒｃｓ与电感Ｌ，尤其是，还包括一个低压控制电路，采集所述采样电阻Ｒｃｓ上的电压降，从而产生一个控制信号送往所述开关管的控制端；所述采样电阻Ｒｃｓ与电感Ｌ相串联，并串联在所述开关管的输出端与该电流驱动装置的电流输出端之间；所述开关管的输入端连接直流电压源；还包括一个稳压二极管，阴极连接所述开关管的输出端，阳极接地。采用本发明专利技术，具有高压大功率应用下恒流效果好、驱动电路设计简单、装置成本低的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源功率技术，尤其涉及直流和直流之间的变换设备，具体地说， 涉及直流降压型LED电流驱动装置。
技术介绍
在特定场合有必要使用恒流源来驱动负载，尤其是半导体照明光源应用场 合。以照明元件领域近年来发展极快的高亮度白光LED(发光二极管)为例，LED灯比传统的 照明灯具有节能、长寿、环保、小体积及高可靠性等几大优点，从而在照明、背光、显示 等领域得到广泛应用。要充分发挥白光LED的上述各种优点，采用恒流源驱动，使LED上 流过的电流不受供电压变化、环境温度变化，以及LED参数离散性的影响，是最佳驱动方 式。而在电功率系统中，电能通常以电压源的方式出现，因此需要如附图说明图1所示用一个驱动 电路(电压/电流转换电路)将电压VIN转化为电流，再提供给负载，以驱动LED为例。当 输出端电压，即在LED灯串上的正向压降VLED,低于电压源电压时，需要釆用降压型驱动 电路。目前，降压型驱动电路主要有下列三种第一种，采用传统的DC-DC降压技术，如图2所示的曾公开于《功率电子基础》 ("Fundamentals of Power Electronics", 2001年由Kluwer学院出版社再版)的方案。串接 在输入和输出端之间的开关管采用PMOS,在该开关管的输出端和LED之间串接一个电感 L,在LED与地之间串接一个采样电阻Rcs，在该LED与采样电阻Rcs的串联支路上并联 一个电容C;从而输出电流的变化通过所述采样电阻Rcs上的压降变化反馈倒开关管驱动电 路，产生相应的控制信号送往所述PMOS管的栅极(控制极)，通过控制PMOS管的导通 或截止来维持输出电流的微小波动，实现恒流输出。该电路的缺点是所述开关管驱动电路 复杂、PMOS管导通电阻大、效率低。另外，开关管驱动电路的耐压必须大于输入电压VIN, 在高输入电压的应用场合，开关管驱动电路的成本将大为提高。第二种，采用NMOS开关管来提高效率，如图3所示，为Zetex半导体公司在ZXLD1350 (350mA LED的驱动芯片)的产品说明书上所公开的电路。该电路依次将电压源VIN、采样 电阻Rcs、电感L、 LED串及所述NMOS管串接起来，在所述采样电阻Rcs、电感L和LED串 的串接支路上并联稳压二极管D，使用一个带迟滞误差比较器的开关控制电路，将所述采样 电阻Rcs上的压降与一个基准电压VREF进行比较，从而产生相应的控制信号送往所述NMOS 管的控制极来实现恒流控制。该电路检测电流用的是电感、同时也是LED上的电流，由于 电感电流的非突变特性，电流检测十分精确，因此，恒流效果好。该电路的不足之处在于， 由于电流的检测在高压端进行，电流检测电路的耐压必须大于VIN，在高输入电压的应用场 合，驱动电路的成本较高。第三种，在图3所示方案的基础之上，如图4所示，为Supertex公司在HV9910 (高亮 度LED驱动装置)的产品说明书上所公开的电路。该电路将串接回路中的采样电阻Rcs位 置移到NMOS开关管与地之间，换用一个低压控制电路来取代所述开关控制电路，从而驱动高压开关，达到降低成本的目的。该低压控制电路包括一个误差比较器，接收来自所述采 样电阻Rcs的压降信号，通过一个控制电路来产生送往NMOS管控制极的控制信号。该电路 的不足之处在于，它只能检测NMOS管在导通状态期间的电流，且由于NMOS寄生电容Ccs充 放电的影响，使得恒流效果较差
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种LED 恒流驱动装置，在高压大功率的应用场合下保持较好恒流效果，并简化驱动电路的设计。作为实现本专利技术构思的技术方案是，提供一种高压大功率LED恒流驱动装置，包括开 关管，采样电阻Rcs与电感L,尤其是，还包括一个低压控制电路，采集所述采样电阻Rcs 上的电压降，从而产生一个控制信号送往所述开关管的控制端；所述采样电阻Rcs与电感L 相串联，并串联在所述开关管的输出端与该电流驱动装置的电流输出端之间；所述开关管 的输入端连接直流电压源；还包括一个稳压二极管D3，阴极连接所述开关管的输出端，阳 极接地。上述方案中，在该恒流驱动装置的电流输出端与地之间串接有由多个LED组成的LED串。上述方案中，所述开关管为一个NMOS管，所述开关管的输出端为该画0S管的源极， 输入端为该NMOS管的漏极。上述方案中，所述低压控制电路包括一个带迟滞的比较器，该比较器的反相输入端接 所述采样电阻Rcs靠近开关管输出端的一端，同相输入端接一个基准电压源VREF的正极， 该基准电压源VREF的负极接所述采样电阻Rcs的另一端；由该比较器输出所述送往开关管 控制端的控制信号。上述方案中，所述低压控制电路的供电源来自于所述直流电压源，具体是，在所述直 流电压源与所述开关管的输出端之间依次串接一个二极管D1、电阻R和稳压二极管D2，该二极管Dl的阴极和稳压二极管D2的阴极与所述电阻相连接； 一个晶体管的基极连接所述 稳压二极管D2的阴极，集电极连接所述二极管Dl的阴极，发射极经过一个电容C电连接 所述稳压二极管D2的阳极；所述稳压二极管D2的阳极还连接所述稳压二极管D3的阴极； 从而，所述电容C利用充放电循环来提供送往该低压控制电路的所述供电源。采用上述技术方案，均可以降低驱动装置的成本。附图t兑明图l是现有电流驱动电路原理框图图2是现有驱动电路实施例之一的电原理图 图3是现有驱动电路实施例之二的电原理图 图4是现有驱动电路实施例之三的电原理图 图5是本专利技术恒流驱动装置的电原理图 图6是图5装置的输出电流示意图具体实施方式下面，结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本专利技术。如图5的电原理图所示，本专利技术恒流驱动装置包括一个输入端连接直流电压源VIN的 开关管；采样电阻Rcs与电感L相串联，并串联在所述开关管的输出端与该电流驱动装置 的电流输出端P之间(该采样电阻Rcs和电感L在回路中的先后串联次序可以不作限制， 为说明简单起见，本实施例中假定采样电阻Rcs在先)；稳压二极管D3的阴极连接所述开 关管的输出端，阳极接地。本专利技术恒流驱动装置还包括一个低压控制电路，采集所述釆样电阻RCS上的电压降，从而产生一个控制信号送往所述开关管的控制端。所述直流电压源 可以是由交流巿电经整流和滤波获得。该直流电压源可以来自外置电源模块，通过接插连 接端子提供给本专利技术装置。在本专利技术装置的最佳实施例中，所述低压控制电路包括一个带迟滞的比较器，该比较器的反相输入端接所述采样电阻Rcs靠近开关管输出端的一端，同相输入端接一个基准电 压源VREF的正极，该基准电压源VREF的负极接所述采样电阻Rcs的另一端。由该比较器 输出所述送往开关管控制端的控制信号。该控制电路也可以采用其它形式，包括类似图4 的低压开关控制电路，但因其属于现有技术且结构较为复杂，此处不再穷举。所述开关管采用如但不限于图示的NMOS管，但为了提高驱动装置的转换效率，最好采 用具有低导通电阻的NM0S管。所述开关管的输出端为该NMOS管的源极，输入端为该NMOS 管的漏极。以LED负载为例，将包括多个串接LED的LED串串接在所述电流输出端P与地之间， 对本专利技术装置的工作原理解释如下在开关管的导通状态，输入电压V本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压大功率ＬＥＤ恒流驱动装置，包括开关管，采样电阻Ｒｃｓ与电感Ｌ，其特征在于， 还包括一个低压控制电路，采集所述采样电阻Ｒｃｓ上的电压降，从而产生一个控制信号送往所述开关管的控制端；所述采样电阻Ｒｃｓ与电感Ｌ相串联，并串联在所述开关管的输出端与该恒流驱动装置的电流输出端之间；所述开关管的输入端连接直流电压源； 还包括一个稳压二极管Ｄ３，阴极连接所述开关管的输出端，阳极接地。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄朝刚，李永红，袁友生，
申请(专利权)人：深圳市泉芯电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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