一種線性多通道led恒流驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，所述線性多通道LED恒流驅(qū)動電路至少包括：電壓輸入模塊；連接于所述電壓輸入模塊的LED模塊；多個功率管，各級LED燈串各連接有一功率管，通過調(diào)節(jié)各功率管的電流大小來實現(xiàn)恒流；多通道電流檢測模塊，與各該功率管相連，用于檢測各級LED燈串的電流大?。慌c所述多通道電流檢測模塊相連接的恒流控制模塊及通道選擇器，用于調(diào)節(jié)所述功率管的輸出，實現(xiàn)電流恒定。本實用新型的LED燈串的正向驅(qū)動電壓VF將不受芯片設(shè)計的預設(shè)要求限制，具有更大的應(yīng)用設(shè)計靈活性，同時避免相鄰開關(guān)切換動作帶來的波形突變，更理想的實現(xiàn)簡單而有效的直接控制。
【專利說明】一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及LED驅(qū)動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路。【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種能發(fā)光的半導體電子元件，這種電子元件早期只能發(fā)出低光度的紅光，隨著技術(shù)的不斷進步，現(xiàn)在已發(fā)展到能發(fā)出可見光、紅外線及紫外線的程度，光度也有了很大的提聞。LED具有效率聞、壽命長、不易破損、開關(guān)速度聞、聞可罪性等傳統(tǒng)光源不及的優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于指示燈、顯示器及照明領(lǐng)域。
[0003]由于LED的單向?qū)ㄌ匦?，在LED兩端加反向電壓時，LED燈處于反向死區(qū)、不能發(fā)光；當反向電壓過大時，LED處于反向擊穿區(qū)，LED燈會被損壞甚至燒毀、報廢；在1^0兩端慢慢加正向電壓時，電壓很小時LED還不能導通工作；當外加正向電壓大于LED的正向驅(qū)動電壓VF時，LED開始導通，電流隨電壓增大線性增大；繼續(xù)增大外加正向電壓，此時的電流變化非常劇烈；當外加正向電壓達到LED的正向驅(qū)動電壓VF時，LED的使用效果最佳，所以需要通過一個恒流控制電路來使LED 二極管工作在穩(wěn)定的狀態(tài)下，保證LED最有效的工作。當輸入電壓高于LED的正向驅(qū)動電壓VF時，一般會采用所謂的Buck降壓電路使電壓降至和LED的正向驅(qū)動電壓VF —致；反之，當輸入電壓低于LED的驅(qū)動電壓VF的時候，須采用Boost升壓電路使電壓升至和LED的正向驅(qū)動電壓VF —致，從而實現(xiàn)正常的恒流控制工作。但是升降壓電路(Boost/Buck)由電感，電容等儲能器件組成，占版圖面積大，不利于電路的集成。與之相對的多通道線性控制電路成為近年來在LED的驅(qū)動集成電路發(fā)展的一個新方向，多通道線性控制電路是在交流市電輸入條件下控制LED照明的一個簡單而又有效的驅(qū)動方案，利用一系列開關(guān)電路將串聯(lián)的LED燈珠逐段地接通或關(guān)閉，使串聯(lián)的LED燈串的正向驅(qū)動電壓和輸入交流市電電壓相匹配，加上電路的線性恒流控制，從而滿足LED的恒流照明的控制要求，燈光亮度也比較均勻。
[0004]為了使開關(guān)能有效地控制串聯(lián)的LED燈串的正向驅(qū)動電壓，使其與輸入電壓相匹配，目前采用的控制方案有如下兩種:
[0005]I)通過監(jiān)測輸入正弦交流電壓的波形來驅(qū)動開關(guān)的邏輯。
[0006]如圖1所示，當輸入電壓升至大于第一段LED的正向驅(qū)動電壓VFl時，開通第一通道功率管Ml，多通道電流檢測模塊13及恒流控制電路12開始工作，使第一段LED實現(xiàn)恒流工作；當電壓繼續(xù)升至大于第一、第二段的LED正向驅(qū)動電壓總和VF1+VF2時，打開第二段的通道功率管M2，同時外部檢測電路通過LN端口將外部控制信號輸入到比較器及通道選擇器11，打開下拉管M11，關(guān)閉第一段的功率管M1，并開啟相應(yīng)的恒流控制電路12使兩段串聯(lián)的LED實現(xiàn)恒流工作；依此類推，直到輸入電壓升至接近峰值，最后的功率管接通所有串聯(lián)的LED，同時關(guān)閉其他通道，從而使所有LED燈串都工作在恒流狀態(tài)。當輸入交流電壓從正弦峰值下降時采用一個逆向的邏輯控制使通道開關(guān)管依次關(guān)閉和開啟，從而使LED燈串上的正向驅(qū)動電壓值始終低于輸入電壓，以實現(xiàn)直接控制的目的。[0007]2)通過監(jiān)測輸入正弦交流電壓的時間周期來驅(qū)動開關(guān)的邏輯。
[0008]如圖2所示，因為交流市電是依照正弦波的模式工作，確定了輸入電壓的時間頻率、周期，即可以依簡單的正弦公式來計算輸入電壓。采用定時周期開啟關(guān)閉控制LED串聯(lián)段的開關(guān)，使輸入的市電壓值和LED的正向驅(qū)動電壓相匹配，也可實現(xiàn)直接控制的目的。分時段控制的電路需要有一個外置檢測電路，將檢測值通過端口 LN依次送入輸入信號周期采樣模塊21、倍頻器22及通道選擇器23進行處理，來測試輸入電壓的零點值以確定輸入電壓的頻率和周期，并結(jié)合恒流控制模塊24和多通道電流檢測模塊25控制相應(yīng)功率管的開啟關(guān)閉時間，以實現(xiàn)串聯(lián)匹配的控制。
[0009]但無論是I)檢測電壓的波形控制還是2)檢測輸入電壓的頻率、周期的控制，都需由一個外置的檢測電路來實現(xiàn)，至少在控制芯片上要有一個專用的引腳來輸入這個外置檢測電路的信號；另外，在LED燈串改變的情況下，要通過調(diào)節(jié)外部電阻來改變外部的控制信號，以實現(xiàn)開關(guān)導通的時間及其相應(yīng)的輸入電壓與預設(shè)的LED燈串的正向驅(qū)動電壓相對應(yīng)，這是目前此類控制芯片的基本限制。
實用新型內(nèi)容
[0010]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中需由一個外置的檢測電路來實現(xiàn)輸入電壓與LED正向驅(qū)動電壓匹配的問題。
[0011]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述線性多通道LED恒流驅(qū)動電路至少包括:
[0012]電壓輸入模塊，用于提供輸入可調(diào)電壓；
[0013]LED模塊，連接于所述電壓輸入模塊，包括多級LED燈串；
[0014]多個功率管，各級LED燈串各連接有一功率管，通過調(diào)節(jié)各功率管的電流大小來實現(xiàn)各級LED燈串的恒流；
[0015]多通道電流檢測模塊，與各該功率管相連，用于通過各該功率管檢測流過各級LED燈串的電流大小；
[0016]恒流控制模塊，與所述多通道電流檢測模塊相連接，用于根據(jù)所述多通道電流檢測模塊檢測到的電流大小來調(diào)節(jié)所述功率管的輸出，以實現(xiàn)電流的恒定；
[0017]通道選擇器，與所述多通道電流檢測模塊相連接，根據(jù)所述多通道電流檢測模塊檢測到的下一級LED燈串的電流大小來導通或關(guān)斷當前級下拉管，從而控制當前級LED燈串所對應(yīng)的功率管的導通與關(guān)斷。
[0018]優(yōu)選地，所述電壓輸出模塊輸出的電壓為連續(xù)增大或連續(xù)減小。
[0019]優(yōu)選地，所述電壓輸出模塊輸出的電壓為正弦電壓整流后的整流電壓。
[0020]優(yōu)選地，所述電壓輸出模塊包括一交流電源及一整流單元，所述整流單元包括并聯(lián)的兩組二極管組，各二極管組包括串聯(lián)的兩個二極管，所述交流電源的兩極分別連接于各二極管組的兩個二極管之間。
[0021]優(yōu)選地，所述LED模塊包括依次連接的多個LED燈串，其中，第一級LED由第一串LED燈串構(gòu)成，第二級LED由相鄰的前兩串LED燈串構(gòu)成，依此類推構(gòu)成各級LED。
[0022]優(yōu)選地，所述多通道電流檢測模塊通過獨立的多路信號分別控制所述通道選擇器。
[0023]優(yōu)選地，所述恒流控制模塊為線性調(diào)整電路。
[0024]優(yōu)選地，所述下拉管與所述功率管一一配對成組，且各組相互獨立。
[0025]優(yōu)選地，所述多通道電流檢測模塊和所述恒流控制模塊與同一個外接電阻連接。
[0026]如上所述，本實用新型的一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，具有以下有益效果:
[0027]I)不需要額外的外置檢測電路，通過內(nèi)部的電流檢測反饋來實現(xiàn)輸入電壓與LED正向驅(qū)動電壓的匹配。
[0028]2)當LED燈串改變時，不需要對外部電阻進行調(diào)節(jié)和改動即可投入工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1顯示為現(xiàn)有技術(shù)I的LED恒流驅(qū)動電路示意圖。
[0030]圖2顯示為現(xiàn)有技術(shù)2的LED恒流驅(qū)動電路示意圖。
[0031]圖3顯示為本實用新型的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路示意圖。
[0032]圖4顯示為本實用新型的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路的流過各級功率管的電流波形示意圖以及各下拉管gate電壓波形示意圖。
[0033]元件標號說明
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于，所述線性多通道LED恒流驅(qū)動電路至少包括: 電壓輸入模塊，用于提供輸入可調(diào)電壓； LED模塊，連接于所述電壓輸入模塊，包括多級LED燈串； 多個功率管，各級LED燈串各連接有一功率管，通過調(diào)節(jié)各功率管的電流大小來實現(xiàn)各級LED燈串的恒流； 多通道電流檢測模塊，與各該功率管相連，用于通過各該功率管檢測流過各級LED燈串的電流大?。? 恒流控制模塊，與所述多通道電流檢測模塊相連接，用于根據(jù)所述多通道電流檢測模塊檢測到的電流大小來調(diào)節(jié)所述功率管的輸出，以實現(xiàn)電流的恒定； 通道選擇器，與所述多通道電流檢測模塊相連接，根據(jù)所述多通道電流檢測模塊檢測到的下一級LED燈串的電流大小來導通或關(guān)斷當前級下拉管，從而控制當前級LED燈串所對應(yīng)的功率管的導通與關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述電壓輸出模塊輸出的電壓為連續(xù)增大或連續(xù)減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述電壓輸出模塊輸出的電壓為正弦電壓整流后的整流電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述電壓輸出模塊包括一交流電源及一整流單元，所述整流單元包括并聯(lián)的兩組二極管組，各二極管組包括串聯(lián)的兩個二極管，所述交流電源的兩極分別連接于各二極管組的兩個二極管之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述LED模塊包括依次連接的多個LED燈串，其中，第一級LED由第一串LED燈串構(gòu)成，第二級LED由相鄰的前兩串LED燈串構(gòu)成，依此類推構(gòu)成各級LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述多通道電流檢測模塊通過獨立的多路信號分別控制所述通道選擇器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述恒流控制模塊為線性調(diào)整電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述下拉管與所述功率管一一配對成組，且各組相互獨立。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線性多通道LED恒流驅(qū)動電路，其特征在于:所述多通道電流檢測模塊和所述恒流控制模塊與同一個外接電阻連接。
【文檔編號】H05B37/02GK203563243SQ201320719085
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】嚴守平, 蔡曉輝 申請人:上海萊托思電子科技有限公司