发光二极管驱动电路制造技术

本发明专利技术提供了一种发光二极管（ＬＥＤ）驱动电路，在每个灯串的第二端串接电流平衡器以进行自我反馈控制来调整灯串各自流过的电流，且加入电压补偿电路微调灯串电压以便使具有不同顺向导通电压的每个灯串都能被完全点亮，另加入短路保护电路以便在灯串中有发光二极管短路时关闭ＬＥＤ驱动电路，以保护灯串不至于因过电流而烧毁。由于本发明专利技术的ＬＥＤ驱动电路不需要采用专用的ＬＥＤ控制器，且驱动电路架构相当简单，可大幅降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光源驱动技术，且特别是有关于一种发光二极管 (Light-Emitting Diode，简称 LED)驱动电路。
技术介绍
理想上LED顺向导通额定电压例如为3. 3V，但是元件必然存在有误差，例如在5% 的误差情况下，实际上LED顺向导通额定电压将会介于3. 135V 3.465V。因此，即使是由 相同数量、相同类型的LED串联耦接所形成的灯串(light bar)，实际上各个灯串的顺向导 通电压(其为所串接的各个LED的顺向导通电压的总和)仍然会彼此不同。如果在各个灯 串上施加相同的偏压，各个灯串在导通时将会因为实际的顺向导通电压不同而使流过各个 灯串的电流不同，当然各个灯串提供的亮度也就不同。为了解决各个灯串电流不均所造成 的亮度不均的问题，电流平衡电路就成了驱动LED灯串相当重要的元件。图1为一种现有的LED驱动电路的电路图。请参照图1，灯串11 Im中的每个灯 串11是由相同数量、相同类型的LED串联耦接所形成，其中m、n均为正整数，i为1 m中 任一正整数。在每个灯串Ii的第一端上施加相同的直流电压Vbus，这个直流电压Vbus是 将5V、12V、24V或400V等常见规格的直流电压Vdc通过直流至直流(DC/DC)转换器降压或 升压而来的。在每个灯串Ii的第二端外加相应的开关Mi及电阻Rsi再通过LED控制器使 灯串11 Im的电流达到平衡，这种在LED控制器外再外加元件的控制方式尤其适用于灯 串为高电压、高电流(一般顺向导通电压大于60V、电流大于IOOmA)的应用场合。对灯串Ii而言，流过灯串Ii的电流还会流过开关Mi及电阻Rsi，因此可通过电阻 Rsi检测流过灯串Ii的电流(其为电压形式)。然后LED控制器从电流检测端ISi接收所 检测到的流过灯串11的电流平均值并和预设的电流期望值做比较，再根据比较结果从通 道端CHi送出信号控制开关Mi导通或不导通，使流过灯串Ii的电流平均值等于电流期望 值或在一定误差范围内(一般在5% 8%的误差范围内)而有一定的均流效果。LED控制 器还通过电压检测端VDi检测灯串Ii第二端上的电压，在检测到灯串Ii第二端的电压过 高时，表示灯串Ii中有发光二极管发生短路，此时从通道端CHi送出信号控制开关Mi不导 通以保护电路。但是，市售专用的LED控制器可支持的灯串数量是固定的，随着灯串11 Im数量 的增加，需要采用多个LED控制器并联使用，这些并联使用的LED控制器之间的沟通及控制 会使得设计成本上升且会使得电路变得复杂而不容易控制。而且，随着灯串11 Im数量 的增加，外加的开关Ml Mm和电阻Rsl Rsm的数量也会增加，同样会使得设计成本上升 且会使得电路更为复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是在于提供一种发光二极管(LED)驱动电路，不需要 采用专用的LED控制器，且驱动电路架构相当简单，可大幅降低成本。为了实现上述目的及其它目的，本专利技术提出一种发光二极管驱动电路，用于驱动 多个灯串组成的光源，每个灯串均包括多个串联耦接的发光二极管，每个灯串的第一端均 接收灯串电压。发光二极管驱动电路包括多个电流平衡器、短路保护电路、电压补偿电路 以及调光电路。每个电流平衡器均包括晶体管及调节器，晶体管的第一端耦接至相应的灯 串的第二端，晶体管的第二端通过调节器耦接至接地，在调节器不动作时，晶体管工作在截 止区，在调节器动作时，晶体管工作在线性区且调节器用于检测相应的灯串的电流并和电 流期望值比较，以便在相应的灯串的电流大于电流期望值时控制晶体管的工作点靠近截止 区，在相应的灯串的电流小于电流期望值时控制晶体管的工作点远离截止区。短路保护电 路用于在检测到任一灯串的第二端的电压大于过压期望值时输出关闭信号，并在未检测到 任一灯串的第二端的电压大于过压期望值时输出开启信号。电压补偿电路用于在检测到任 一灯串的第二端的电压小于电压期望值时调高灯串电压，并在未检测到任一灯串的第二端 的电压小于电压期望值时不影响灯串电压。调光电路用于在收到关闭信号时，输出控制信 号控制所有调节器不动作，并在收到开启信号时，根据脉宽调制形式的调光信号输出控制 信号控制所有调节器交替地动作及不动作，以实现光源的脉宽调制调光。本专利技术的LED驱动电路在每个灯串的第二端串接电流平衡器以进行自我反馈控 制来调整灯串各自流过的电流，且加入电压补偿电路微调灯串电压以便使具有不同顺向导 通电压的每个灯串都能被完全点亮，另加入短路保护电路以便在灯串中有发光二极管短路 时关闭LED驱动电路，以保护灯串不至于因过电流而烧毁。本专利技术的有益效果由于本专利技术的LED驱动电路不需要采用专用的LED控制器，且驱动电路架构相当 简单，可大幅降低成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1为现有技术提供的LED驱动电路的电路图；图2为本专利技术提供的一较佳实施例的发光二极管驱动电路的方框图；图3A及图;3B均为图2所示电流平衡器的电路实施例；图4为图2所示短路保护电路23的一电路实施例；图5为图2所示电压补偿电路M的一电路实施例；图6为图2所示调光电路25的一电路实施例。附图中，各标号所代表的部件列表如下11 Im:灯串；2 :LED驱动电路；21 :DC/DC转换器；22 电流平衡电路；221 22m、22i 调节器；23 短路保护电路；231 分压电路；232 开关电路；24 电压补偿电路； 241 恒压源；242 分压电路；M3 开关电路；25 调光电路；251 第一开关电路；2511 第一端；2512 第二端；2513 控制端；252 第二开关电路；2521 第一端；2522 第二端； 2523 控制端；253 第三开关电路；2531 第一端；2532 第二端；2533 控制端；Cl C4 电容；0P1、0P2 运算放大器；Dl Dn 发光二极管；Dll Dlm、D21 D2m、D31 二极管；Ml Mm、Ql Q3 开关；Qll Qlm、Qli 晶体管；Rl R12 电阻；Rbi 限流电阻；Rsl Rsm、 Rsi 检测电阻；TL1、TLi 并联稳压器；ZDl 齐纳二极管；A 阳极端；K 阴极端；R 参考端； CHl CHm:通道端；ISl ISm:电流检测端；VDl VDm 电压检测端；Pll Plm、Pli 灯串 的第二端；FB 反馈信号；DIM 调光信号；OFF 关闭信号；ON 开启信号；VCON 控制信号； Vbus 灯串电压；Vcc、Vdc 直流电压；Vdect 检测电压；Vo 恒定电压；Vsetl、Vset2 设定 电压。具体实施例方式首先需要说明的是，本领域技术人员应当知道开关或开关电路具有第一端、第二 端及控制端。第一型开关或开关电路在控制端收到高电平信号时导通(即第一端及第二端 导接)并在控制端收到低电平信号时不导通(即第一端及第二端断开)；第二型开关或开 关电路在控制端收到低电平信号时导通(即第一端及第二端导接)并在控制端收到高电平 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管驱动电路，其特征在于，用于驱动多个灯串组成的一光源，每个灯串均包括多个串联耦接的发光二极管，每个灯串的第一端均接收一灯串电压，该发光二极管驱动电路包括：多个电流平衡器，每个电流平衡器均包括一晶体管及一调节器，该晶体管的第一端耦接至一相应的灯串的第二端，该晶体管的第二端通过该调节器耦接至一接地，在该调节器不动作时，该晶体管工作在截止区，在该调节器动作时，该晶体管工作在线性区且该调节器用于检测该相应的灯串的电流并和一电流期望值比较，以便在该相应的灯串的电流大于该电流期望值时控制该晶体管的工作点靠近截止区，在该相应的灯串的电流小于该电流期望值时控制该晶体管的工作点远离截止区；一短路保护电路，用于在检测到任一灯串的第二端的电压大于一过压期望值时输出一关闭信号，并在未检测到任一灯串的第二端的电压大于该过压期望值时输出一开启信号；一电压补偿电路，用于在检测到任一灯串的第二端的电压小于一电压期望值时调高该灯串电压，并在未检测到任一灯串的第二端的电压小于该电压期望值时不影响该灯串电压；以及一调光电路，用于在收到该关闭信号时，输出一控制信号控制该些电流平衡器的调节器不动作，并在收到该开启信号时，根据脉宽调制形式的一调光信号输出该控制信号控制该些电流平衡器的调节器交替地动作及不动作，以实现该光源的脉宽调制调光。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林立韦，李振强，李吉欣，
申请(专利权)人：冠捷投资有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]