单电感器多LED灯串的驱动器制造技术

一种单电感器多LED灯串的驱动器，其包括开关控制电路以及电流检测控制电路，其中，该开关控制电路用以产生多个数字控制信号，以控制耦接至多个LED灯串的多个开关，且每个开关是分别由其对应的数字控制信号控制其导通与截止，而该电流检测电路用以确定依次由输入电压端流至每个LED灯串，再至每个开关，然后至共模电感器，再通过主开关至地面的电流供给的总电量的数量，并根据所确定的总电量的数量，控制每个开关的导通时间以令流经每个LED灯串的平均电流均相同，进而使流经每个LED灯串的总电流控制在一个预定值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种LED灯供电、控制以及保护电路的相关技术，尤指一种用以使用单电感器驱动多LED灯串的控制器。
技术介绍
在普通照明领域，发光二极管或LED灯的应用愈来愈普及，例如，将LED灯应用于液晶电视、轻薄膝上型笔记本显示屏以及DLP投影机光源的背光照明。随着LED灯在背光领域的使用，电视机以及电脑显示屏幕可以愈来愈薄化设计。使用LED背光设计的多LED 灯串为平行设置，且每个LED灯串中的各LED灯为串联连接。为获取高质量的背光效果，控制流经多LED灯串的电流的各种控制器便并应运而生。如附图说明图1所示，其为显示现有的包含用以通过镇流电阻驱动多个LED灯串的升压转换器11的多LED灯串驱动器10的示意图。该升压转换器11由电阻器16以及与其串接的其中一个LED灯串15之间所提供的反馈信号14所驱动，以调整该升压转换器11输出所需电流的输出电压(VOUT)。对于不提供上述反馈信号14的其他LED灯串，均具有与该电阻器相同阻值的电阻器与其串联，以使流经每个LED灯串的电流基本一致。LED灯串电流的变化取决于LED的正向电压与反馈电压的匹配度，例如，当两个LED灯串的总正向电压相差1伏特(V)，反馈电压为2V，则LED灯电流的失配度为1V/2V = 50%。如图2所示，其为显示现有的包含用以通过各自的电流同步(current sync)驱动多个LED灯串的LED灯偏置控制器21的多LED灯串驱动器20的示意图，其中，该电流同步设置于该LED灯偏置控制器21内部，并与该LED灯偏置控制器21的CTRL1-CTR6端口 22-27藕接。一个电源转换器提供经调整过的输出电压(VOUT)予LED灯串的前端，并由上述电流同步调整每个LED灯串的电流。为达到更好的效率，适应性地调整电源转换器的输出电压(VOUT)，如此，则在该电流同步端会产生一定的工作电压降，如此，使得LED灯串间的电流有很高的匹配度，但是，LED灯串与串之间的总正向电压的波动很大。因此，电流同步端的电压变化，会导致很高的功率损耗以及热量的产生，例如，两个长的LED灯串的总正向电压分别为200V与180V，则具有180V正向电压的LED灯串的电流同步端将有20V的附加电压差，如此，则在120mA的偏置电流流通时，前述电压差的存在将造成具有200V正向电压的LED灯串比具有180V正向电压的LED灯串产生高达2. 4W的功率损耗。如图3所示，其为显示现有的包含用以驱动多个LED灯串的直流/直流控制器31 的多LED灯串驱动器30的示意图。采用一个升压转换器32将24V的输入直流电压转换为输出至LED灯串前端的指定的例如100到200V的直流输出电压(VOUT)，且每个LED灯串的后端分别由例如开关转换器35的LED灯串开关转换器驱动，该LED灯串开关转换器是由 M0SFFET晶体管36、电感器37、二极管整流器38以及电流检测电阻器39构成，每个LED灯串开关转换器是以降压转换器的工作原理运行，以降低主输出电压而与LED灯串总正向电压相匹配，进而调整每个LED灯串电流至目标值，如此，即无因主输出电压与LED灯串总正向电压之间的电压差而造成的功率损耗，然，每个LED灯串均需要配置一个具有单独电感器的LED灯串开关转换器，如此，即增加了整体的成本。
技术实现思路
本技术所提供的是单电感器多LED灯串的驱动器，其包括开关控制电路以及电流检测控制电路，其中，该开关控制电路用以产生多个数字控制信号，以控制耦接至多个 LED灯串的多个开关，且每个开关是分别由其对应的数字控制信号控制其导通与截止，而该电流检测电路用以确定依次由输入电压端流至每个LED灯串，再至每个开关，然后至共模电感器，再通过主开关至地面的电流供给的总电量的数量，并根据所确定的总电量的数量， 控制每个开关的导通时间以令流经每个LED灯串的平均电流均相同，进而使流经每个LED 灯串的总电流控制在一个预定值。在本技术的一个实施例中，该单电感器多LED灯串的驱动器具有一个分时的单个电感器与多个LED灯串组合(Single-Inductor-Multiple-Output ；SΙΜ0)的架构，该架构采用共模电感器将电流分别注入每个LED灯串的保持电容器中，以使每个LED灯串产生相同的平均电流，该共模电感器的多路传输性使得流经每个LED灯串的电流均分别得到调整，该共模电感器的每路相位为降压转换相位，以分别驱动每个LED灯串的导通。优选地， 由于主输出电压与LED灯的总正向电压不同，使得每个LED灯串的偏置没有功率损耗。此外，本技术只需采用单一个电感器即可达成上述功效。在本技术的一个实施例中，该单电感器多LED灯串的驱动器是集成电路的一部分，该开关控制电路为脉宽调制控制器，多个LED开关以及该主开关设置在该集成电路的内部或外部，优选的，采用交流/直流转换器(AC-to-DC converter)输出未经调整的直流电压(VHIGH)，如此，无需采用直流/直流升压转换器(DC-to-DC boostconverter)，即可利用该未经调节的直流电压VHIGH直接驱动多个LED灯串，进而避免附加效率的损失。以下即详细说明本技术的其他结构以及方法，本技术的权利保护范围并非限于前述说明，应如所附的权利要求书的范围所列。以下结合附图对本技术具体实施方式作进一步详细说明，且相似元件使用相似的标号。图1为现有的包含用以通过镇流电阻驱动多个LED灯串的升压转换器的多LED灯串驱动器的示意图；图2为现有的包含用以通过各自的电流同步(current syncs)驱动多个LED灯串的LED灯偏置控制器的多LED灯串驱动器的示意图；图3为现有的包含用以通过各个LED灯串开关转换器驱动多个LED灯串的直流/ 直流控制器的多LED灯串驱动器的示意图；图4为本技术的单电感器多LED灯串驱动器的第一实施例的示意图；图5为图4的单电感器多LED灯串驱动器的更详细的电路图；图6为在图5的单电感器多LED灯串驱动器的PWM开关循环内的不同状态示意图；图7为PWM开关循环内的不同开关与其对应的电压、电流的波形图；图8为本技术的采用单电感器驱动多LED灯串的方法的流程图；图9为本技术的单电感器多LED灯串驱动器的第二实施例的示意图；以及图10为本技术的单电感器多LED灯串驱动器的第三实施例的示意图。具体实施方式如图4所示，其为显示本技术的单电感器多LED灯串驱动器的第一实施例的示意图。单电感器多LED灯串驱动器40包括多个LED灯串41-46、集成电路47、交流/直流转换器48、输出电容器51、二极管整流器52以及共模电感器53。每个LED灯串包含多个串联链接的LED灯。如图所示，每个LED灯串的前端均连接直流电压VHIGH端，而每个LED 灯串的后端分别连接集成电路47的LED灯开关端子S1-S6，并且每个LED灯串的后端还分别电性连接保持电容器61-66。除了上述6个LED灯开关端子S1-S6，集成电路47还包括作为控制接口的CTRL端子、作为基准电流的ISET端子、主开关端子SW、输入端子LIN、电源电压端子VCC以及两个接地端子GND与GP。在本实施例中，交流/直流转换器48接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄树良，范文强，
申请(专利权)人：技领半导体上海有限公司，技领半导体股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：