一種多路led恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括電壓調(diào)節(jié)器，LED通道陣列和反饋控制單元。反饋控制單元包括一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器，脈沖單元通過(guò)控制多路選擇器來(lái)分時(shí)選擇其中一條LED支路的采樣電壓輸入反饋控制電路，產(chǎn)生反饋控制信號(hào)控制電壓調(diào)節(jié)器的工作，實(shí)現(xiàn)精確控制每一條LED支路電流的目的。通過(guò)采用一個(gè)誤差放大器，同時(shí)使每條LED支路采樣電阻阻值相同來(lái)實(shí)現(xiàn)控制每條LED支路電流，電壓的一致性。本發(fā)明通過(guò)脈沖電路實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用同一個(gè)反饋控制電路的目的，簡(jiǎn)化了反饋電路元件數(shù)目和電路結(jié)構(gòu)。誤差放大器降低了電流調(diào)節(jié)電路上的壓降，降低電路損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域中一種多路LED恒流 驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明可用于實(shí)現(xiàn)多路LED恒流驅(qū)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在照明和背光源應(yīng)用中，常將多路LED燈串并聯(lián)應(yīng)用，每路LED燈串包括一個(gè)或多 個(gè)串聯(lián)連接的LED燈，每個(gè)LED燈的發(fā)光強(qiáng)度由流過(guò)LED燈的電流確定，因此應(yīng)用中采用電流 調(diào)節(jié)電路來(lái)控制流過(guò)LED燈串的電流。同時(shí)由于每路LED燈串本身存在特性的差異，實(shí)際中 每路LED燈串流過(guò)相同的電流時(shí)，其導(dǎo)通壓降會(huì)不相同，因此不同支路的電流調(diào)節(jié)電路會(huì)承 受不同的輸入電壓，因此需要采用反饋單元對(duì)電壓調(diào)節(jié)器的輸出端電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)降低電 流調(diào)節(jié)電路上的壓降，降低電路損耗。
[0003] 電子科技大學(xué)在其專(zhuān)利申請(qǐng)文件"一種多通道LED陣列驅(qū)動(dòng)電路"（申請(qǐng)公布號(hào)CN 104254181A，申請(qǐng)?zhí)?01110310792.9,申請(qǐng)?zhí)?01410474880.6,申請(qǐng)日期2014.12.31)中公 開(kāi)了一種多通道LED陣列驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括BUCK驅(qū)動(dòng)電路，相互并聯(lián)的LED通道陣列，連 接到BUCK驅(qū)動(dòng)電路上，并由BUCK驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng);反饋控制電路，其輸入端連接到LED通道陣 列，輸出端連接到BUCK驅(qū)動(dòng)電路的控制輸入端，用于產(chǎn)生反饋控制信號(hào)以控制BUCK驅(qū)動(dòng)電 路的工作。LED通道陣列中的相鄰兩個(gè)LED支路之間設(shè)有電壓跟隨器，電壓跟隨器保證了每 條通道電壓，電流的一致性，實(shí)現(xiàn)了 LED支路均流。電路把傳統(tǒng)的BUCK模式驅(qū)動(dòng)電路與恒流 模式下的驅(qū)動(dòng)電路相結(jié)合，采用電壓模式控制BUCK變換器，該電壓型開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是 單環(huán)反饋的自動(dòng)控制系統(tǒng)，該方式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，可以保證很好的穩(wěn)壓精度。該電路存在的不 足之處是：電路通過(guò)多個(gè)穩(wěn)壓器來(lái)達(dá)到控制多路LED串均流的目的，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件數(shù) 目多，損耗大。
[0004] 南京矽力杰半導(dǎo)體有限公司在其專(zhuān)利申請(qǐng)文件"一種多路LED恒流電路及其驅(qū)動(dòng) 方法"（申請(qǐng)公布號(hào)CN 104883793A，申請(qǐng)?zhí)?01510313704· 9，申請(qǐng)日期2015 · 09· 02)公開(kāi)了 一種多路LED恒流電路驅(qū)動(dòng)電路。該電路中多路信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)每路的電流調(diào)節(jié)電路的 輸入電壓信號(hào)的不同，產(chǎn)生不同的基準(zhǔn)電流信號(hào)和占空比調(diào)節(jié)信號(hào)，電流調(diào)節(jié)電路根據(jù)基 準(zhǔn)電流信號(hào)控制LED燈串電流的峰值，使峰值與基準(zhǔn)電流信號(hào)一致，然后電流調(diào)節(jié)電路根據(jù) 占空比調(diào)節(jié)信號(hào)控制LED燈串電流的平均值，使得LED燈串電流的平均值與期望工作電流一 致。通過(guò)上述的控制方案，使得在電流調(diào)節(jié)電路承受較大壓降的情況下，控制LED燈串的壓 降升高，以減少電流調(diào)節(jié)電路的壓降，從而降低損耗，同時(shí)，控制LED燈串的電流平均值不 變，保證LED燈串能夠維持正常工作。該電路通過(guò)多路電流調(diào)節(jié)電路來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)多路LED燈 串電流的目的，同時(shí)通過(guò)電壓反饋單元、多路信號(hào)產(chǎn)生電路和最小端電壓產(chǎn)生電路來(lái)達(dá)到 減少電壓調(diào)節(jié)單元的壓降，降低損耗的目的。該電路存在的不足之處是：電路通過(guò)多路電流 調(diào)節(jié)器來(lái)達(dá)到控制多路LED串均流的目的，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗大;為了使多路調(diào)節(jié)器正常 工作來(lái)實(shí)現(xiàn)達(dá)到期望LED燈串的電流的目的，多路調(diào)節(jié)器上的壓降通常為較大的數(shù)值，通常 電流調(diào)節(jié)電路上的壓降的范圍為0.5~IV，電流調(diào)節(jié)電路的損耗較大。采用電壓反饋單元、 多路信號(hào)產(chǎn)生電路和最小端電壓產(chǎn)生電路來(lái)達(dá)到減少電壓調(diào)節(jié)單元的壓降，降低損耗的目 的，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗大。
[0005] 趙融融，張軍明發(fā)表的"高效率LED驅(qū)動(dòng)多路輸出混合策略研究"（機(jī)電工程， 2015.06:1-7)論文中提出了一種高效的基于準(zhǔn)二級(jí)變換器的多路LED輸出混合均流策略。 混合均流電路由多個(gè)獨(dú)立的輸出模塊組成，利用平衡電容電荷守恒的特性對(duì)模塊內(nèi)兩路 LED輸出電流高效均衡，相互獨(dú)立的輸出模塊之間采用部分功率處理的DC-DC電流調(diào)節(jié)器實(shí) 現(xiàn)電流均衡，部分功率處理結(jié)構(gòu)中的電流調(diào)節(jié)器工作在低壓高頻的狀態(tài)以獲得更高的效 率、更低的成本。該電路通過(guò)每個(gè)輸出模塊串聯(lián)一個(gè)DC/DC電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行模塊間的精確均 流。這篇論文所公開(kāi)的電路存在的問(wèn)題是：電路通過(guò)多個(gè)電流調(diào)節(jié)器來(lái)達(dá)到控制多路LED串 均流的目的，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，可以簡(jiǎn)化 電路結(jié)構(gòu)，降低電路損耗，提尚丨旦流精度。
[0007] 本發(fā)明包括電壓調(diào)節(jié)器，LED通道陣列和反饋控制單元，電壓調(diào)節(jié)器的輸出端與 LED通道陣列的第一個(gè)端口相連，LED通道陣列的第二個(gè)端口與反饋控制單元的第一個(gè)輸入 端口相連，反饋控制單元的第二個(gè)輸入端口與脈沖單元的輸出端相連，反饋控制單元的輸 出端口與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連;其中，
[0008] 電壓調(diào)節(jié)器，用于接收反饋控制信號(hào)，并根據(jù)所述反饋控制信號(hào)調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器 的輸出電壓。
[0009] LED通道陣列包括三條LED支路，每個(gè)LED支路包括至少兩個(gè)串聯(lián)的LED，三條LED支 路并聯(lián)后與電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相連;每條LED支路包括一個(gè)M0S管、一條LED燈串、一個(gè)采 樣電阻，M0S管、LED燈串、采樣電阻依次串聯(lián)后與電容并聯(lián)，三條LED支路中的采樣電阻阻值 相同。
[0010] 脈沖單元的第一個(gè)輸出端口連接到第一條LED支路M0S管的柵極，用于控制第一條 LED支路;脈沖單元的第二個(gè)輸出端口連接到第二條LED支路M0S管的柵極，用于控制第二條 LED支路;脈沖單元的第三個(gè)輸出端口連接到第三條LED支路M0S管的柵極，用于控制第三條 LED支路。
[0011] 反饋控制單元的第一個(gè)輸入端口連接到脈沖單元的輸出端，反饋控制單元的第二 個(gè)輸入端口連接到LED通道陣列的第二個(gè)端口，反饋控制單元的輸出端連接到電壓調(diào)節(jié)器 的輸入端;反饋控制單元包括一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器，一個(gè)多路選 擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器依次串聯(lián)連接，用于產(chǎn)生反饋控制信號(hào)控制電壓調(diào)節(jié) 器工作。
[0012] 脈沖單元的第一個(gè)輸出端口連接到多路選擇的第一個(gè)輸入端口 Μ，用于選擇輸出 第一條LED支路的采樣電壓;脈沖單元的第二個(gè)輸出端口連接到多路選擇的第二個(gè)輸入端 口 A2，用于選擇輸出第二條LED支路的采樣電壓;脈沖單元的第三個(gè)輸出端口連接到多路選 擇的第三個(gè)輸入端口 A3,用于選擇輸出第三條LED支路的采樣電壓。
[0013] 脈沖單元包括一個(gè)兩輸入與門(mén)電路，三個(gè)D觸發(fā)器，所述的一個(gè)兩輸入與門(mén)電路， 三個(gè)D觸發(fā)器依次連接，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)控制LED通道陣列和反饋控制單元工作。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 第一，由于本發(fā)明采用脈沖單元的第一個(gè)輸出端口連接到第一條LED支路M0S管的 柵極，用于控制第一條LED支路，脈沖單元的第二個(gè)輸出端口連接到第二條LED支路M0S管的 柵極，用于控制第二條LED支路，脈沖單元的第三個(gè)輸出端口連接到第三條LED支路M0S管的 柵極，用于控制第三條LED支路，從而控制LED支路M0S管分時(shí)導(dǎo)通。脈沖單元的第一個(gè)輸出 端口連接到多路選擇器的第一個(gè)輸入端口 Ai，用于選擇輸出第一條LED支路的采樣電壓輸 入到反饋控制電路，脈沖單元的第二個(gè)輸出端口連接到多路選擇的第二個(gè)輸入端口如，用 于選擇輸出第二條LED支路的采樣電壓輸入到反饋控制電路，脈沖單元的第三個(gè)輸出端口 連接到多路選擇的第三個(gè)輸入端口 A3,用于選擇輸出第三條LED支路的采樣電壓輸入到反 饋控制電路，實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用同一個(gè)反饋控制單元控制三條LED支路，控制每條LED支路電流 的目的，克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要多路電流調(diào)節(jié)電路導(dǎo)致的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，使得本發(fā) 明簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)和元器件數(shù)目，降低電路損耗。
[0016] 第二，由于本發(fā)明每條LED支路中采用相同阻值的采樣電阻，反饋控制單元采用一 個(gè)誤差放大器，因而采用同一個(gè)參考電壓，保證了所有LED支路采樣電阻第一個(gè)端口電壓的 一致性，保證了每條LED支路電壓、電流的一致性，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器 保證每條LED支路電壓、電流的一致性的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，降低損耗。
[0017] 第三，由于本發(fā)明反饋控制單元中采用一個(gè)誤差放大器，誤差放大器同相輸入端 的參考電壓可以取做較小數(shù)值，克服了現(xiàn)有技術(shù)中電流調(diào)節(jié)單元上需要保持LED燈串正常 工作而導(dǎo)致的電流調(diào)節(jié)電路上壓降大的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)降低電路損耗，同時(shí)保證LED燈串正常工 作的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的方框圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明的電路原理圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明電路工作過(guò)程的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022] 參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的單元作詳細(xì)的描述。
[0023] 本發(fā)明包括電壓調(diào)節(jié)器，LED通道陣列和反饋控制單元，電壓調(diào)節(jié)器的輸出端與 LED通道陣列的第一個(gè)端口相連。電壓調(diào)節(jié)器，電壓調(diào)節(jié)器可采用升壓型電壓調(diào)節(jié)器或降壓 型電壓調(diào)節(jié)器，用于接收反饋控制信號(hào)，并根據(jù)所述反饋控制信號(hào)調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器的輸出 電壓。LED通道陣列的第一個(gè)輸入端口與電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相連，LED通道陣列的第二個(gè) 輸入端口與脈沖單元的輸出端相連，LED通道陣列的輸出端與反饋控制單元的第一個(gè)輸入 端口相連，反饋控制單元的第二個(gè)輸入端口與脈沖單元的輸出端相連，反饋控制單元的輸 出端與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連，用于產(chǎn)生反饋控制信號(hào)控制電壓調(diào)節(jié)器工作。脈沖電路 的輸出端分別與反饋控制電路的第二個(gè)輸入端口，LED通道陣列的第二個(gè)輸入端口相連，用 于產(chǎn)生脈沖信號(hào)控制LED通道陣列和反饋控制單元工作。
[0024]參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明的電原理圖中的元器件具體連接關(guān)系作詳細(xì)描述。
[0025] 電壓調(diào)節(jié)器的輸出端與LED通道陣列的第一個(gè)輸入端口相連。LED通道陣列的第一 個(gè)輸入端口與電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相連，LED通道陣列的第二個(gè)輸入端口與反饋控制單元 的第一個(gè)輸入端口相連，LED通道陣列包括三條LED支路，每個(gè)LED支路包括至少兩個(gè)串聯(lián)的 LED，所述三條LED支路并聯(lián)后與電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相連;每條LED支路包括一個(gè)M0S管、一 條LED燈串、一個(gè)采樣電阻，所述的M0S管、LED燈串、采樣電阻依次串聯(lián)后與電容并聯(lián)，三條 LED支路中的采樣電阻阻值相同。
[0026] 每條支路中的一個(gè)M0S管、一條LED燈串、一個(gè)采樣電阻依次串聯(lián)后與電容并聯(lián)的 結(jié)構(gòu)如下：
[0027]第一條LED支路中的舢5管％的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接到 脈沖單元的第一個(gè)輸出端，漏極分別連接到第一條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口，電 容&的第一個(gè)端口，電容&的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻心的第一 個(gè)端口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻心的第一個(gè) 端口輸出第一條LED支路的采樣電壓。
[0028]第二條LED支路^)5管跑的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接到脈沖 單元的第二個(gè)輸出端，漏極分別連接到第二條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口，電容C2 的第一個(gè)端口，電容C2的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻辦的第一個(gè)端 口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻R 2的第一個(gè)端口 輸出第二條LED支路的采樣電壓。
[0029]第三條LED支路M0S管M3的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接到脈沖 單元的第三個(gè)輸出端，漏極分別連接到第三條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口，電容C3 的第一個(gè)端口，電容C3的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻R3的第一個(gè)端 口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻R 3的第一個(gè)端口 輸出第三條LED支路的采樣電壓。
[0030] 反饋控制單元的第一個(gè)輸入端口連接到脈沖單元的輸出端，反饋控制單元的第二 個(gè)輸入端口連接到LED通道陣列的輸出端，反饋控制單元的輸出端連接到電壓調(diào)節(jié)器的輸 入端；反饋控制單元包括一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器，一個(gè)多路選擇 器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器依次串聯(lián)連接，用于產(chǎn)生反饋控制信號(hào)控制電壓調(diào)節(jié)器 工作。
[0031] 反饋控制單元中的一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器依次串聯(lián)連接 的結(jié)構(gòu)如下：
[0032] 多路選擇器的第一個(gè)輸入端口^連接到脈沖單元的第一個(gè)輸出端口，用于選擇輸 出第一條LED支路的采樣電壓；多路選擇的第二個(gè)輸入端口 A2連接到脈沖單元的第二個(gè)輸 出端口，用于選擇輸出第二條LED支路的采樣電壓;多路選擇的第三個(gè)輸入端口 A3連接到脈 沖單元的第三個(gè)輸出端口，用于選擇輸出第二條LED支路的采樣電壓;多路選擇器的第四個(gè) 輸入端口 &連接到第一條LED支路采樣電阻的第一個(gè)端口，多路選擇器的第五個(gè)輸入端口 S3連接到第二條LED支路采樣電阻R2的第一個(gè)端口，多路選擇器的第六個(gè)輸入端口 S5連接到 第三條LED支路采樣電阻R3的第一個(gè)端口。
[0033] 誤差放大器的反相輸入端連接到多路選擇器的輸出端，誤差放大器的同相輸入端 連接到參考電壓。
[0034]比較器的同相輸入端與誤差放大器的輸出端相連，比較器的反相輸入端連接到斜 坡發(fā)生器。
[0035]脈沖單元中的一個(gè)兩輸入與門(mén)電路，三個(gè)D觸發(fā)器依次連接，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)控 制LED通道陣列和反饋控制單元工作。脈沖單元中的一個(gè)兩輸入與門(mén)電路，三個(gè)D觸發(fā)器依 次連接的結(jié)構(gòu)如下，第一個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸出端口 Q1連接到第二個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸 入端口 D2，第二個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸出端口 Q2連接到第三個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸入端口 D3,第一個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸出端口巧連接到兩輸入與門(mén)的第一個(gè)輸入端口，第二個(gè)D觸 發(fā)器的第二個(gè)輸出端口運(yùn)連接到兩輸入與門(mén)的第二個(gè)輸入端口，兩輸入與門(mén)的輸出端連 接到第一個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸入端口 D1，第一個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸入端口 clkl，第二個(gè)D 觸發(fā)器的第二個(gè)輸入端口 clk2，第一個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸入端口 clk3連接到時(shí)鐘產(chǎn)生電 路。
[0036]參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明保護(hù)受保護(hù)功率管過(guò)程作詳細(xì)的描述。
[0037]圖三中的脈沖單元中的第一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端信號(hào)B1輸出高電平時(shí)，第一條LED 支路的M0S管導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器對(duì)第一條LED支路電容&進(jìn)行充放電，圖三中的II為電容&的 電流波形圖，多路選擇器的第一個(gè)輸入端信號(hào)A1信號(hào)為高電平，選擇第一條LED支路的采樣 電阻上的采樣電壓輸入到誤差放大器的反相輸入端，與誤差放大器同相輸入端的設(shè)定參考 電壓Vref進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)放大后的誤差信號(hào)隨后輸入到比較器的反相輸入端，與比較器同 相輸入端設(shè)定好的鋸齒波信號(hào)Vsaw進(jìn)行比較，產(chǎn)生反饋控制信號(hào)來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器的工 作。圖三中的脈沖單元中的第二個(gè)D觸發(fā)器的輸出端信號(hào)B2輸出高電平時(shí)，第二條LED支路 的M0S管導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器對(duì)第一條LED支路電容&進(jìn)行充放電，圖三中的12為電容C 2的電流 波形圖，同時(shí)多路選擇器的第二個(gè)輸入端信號(hào)A2信號(hào)為高電平，選擇第二條LED支路的采樣 電阻上的采樣電壓輸入到誤差放大器的反相輸入端，與誤差放大器同相輸入端的設(shè)定參考 電壓Vref進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)放大后的誤差信號(hào)隨后輸入到比較器的反相輸入端，與比較器同 相輸入端設(shè)定好的鋸齒波信號(hào)Vsaw進(jìn)行比較，產(chǎn)生反饋控制信號(hào)來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器的工 作。圖三中的脈沖單元中的第三個(gè)D觸發(fā)器的輸出端信號(hào)B3輸出高電平時(shí)，第三條LED支路 的M0S管導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)器對(duì)第三條LED支路電容C 3進(jìn)行充放電，圖三中的13為電容C3的電 流波形圖，同時(shí)多路選擇器的第三個(gè)輸入端信號(hào)A3信號(hào)為高電平，選擇第三條LED支路的采 樣電阻上的采樣電壓輸入到誤差放大器的反相輸入端，與誤差放大器同相輸入端的設(shè)定參 考電壓Vref進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)放大后的誤差信號(hào)隨后輸入到比較器的反相輸入端，與比較器 同相輸入端設(shè)定好的鋸齒波信號(hào)Vsaw進(jìn)行比較，產(chǎn)生反饋控制信號(hào)來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器的工 作，圖三中Bn為比較器輸出端信號(hào)，用來(lái)控制電壓調(diào)節(jié)器的工作。
[0038]本發(fā)明的實(shí)施例是，采樣電阻R1，R2，R3的取值為1Ω，LED燈的型號(hào)為L(zhǎng)A_W57B_ TYP，每一條LED支路M0S管的型號(hào)為IRF740,多路選擇器的型號(hào)為ADG528F，誤差放大器的型 號(hào)為0PA340，誤差放大器同相輸入端的參考電壓Vref的范圍為0.2~0.35V，比較器的型號(hào) 為L(zhǎng)M319,比較器反相輸入端鋸齒波Vsaw的幅值為5V，D觸發(fā)器的型號(hào)為74LS74A，D觸發(fā)器的 時(shí)鐘信號(hào)elk為占空比為三分之一，頻率為66000Hz的脈沖波，兩輸入與門(mén)的型號(hào)為74HC08。 [0039]本發(fā)明是利用脈沖單元來(lái)控制每一條LED支路的M0S管分時(shí)導(dǎo)通，控制多路選擇器 分時(shí)選擇每一條LED支路采樣電阻上的采樣電壓輸入到反饋控制單元中，因而多條LED支路 分時(shí)復(fù)用同一個(gè)反饋控制單元，減少了電路中實(shí)現(xiàn)LED均流所需的電流調(diào)節(jié)元件的數(shù)目，利 用同一個(gè)誤差放大器，實(shí)現(xiàn)每一條LED支路電流，電壓的一致性，簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，降低電路損 耗。多路選擇器，誤差放大器和比較器依次串聯(lián)形成反饋控制單元來(lái)控制每一條LED支路的 電流，利用誤差放大器的參考電壓Vref與采樣電阻R1，R2，R3的比值來(lái)控制第一、二、三條 LED支路的電流，誤差放大器的參考電壓可以做到0.2V左右，降低了實(shí)現(xiàn)每一條LED支路均 流所需的電流調(diào)節(jié)器上的壓降，降低電路損耗。本發(fā)明所公開(kāi)的電路可以通過(guò)脈沖單元設(shè) 計(jì)和多路選擇器型號(hào)選擇將LED支路擴(kuò)展到三條以上，適合大功率，多串LED應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，包括電壓調(diào)節(jié)器，LED通道陣列和反饋控制單元，其特征 在于，所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端與LED通道陣列的第一個(gè)輸入端口相連，LED通道陣列的第 二個(gè)輸入端口與脈沖單元的輸出端相連，LED通道陣列的輸出端與反饋控制單元的第一個(gè) 輸入端口相連，反饋控制單元的第二個(gè)輸入端口與脈沖單元的輸出端相連，反饋控制單元 的輸出端與電壓調(diào)節(jié)器的輸入端相連;其中， 所述的電壓調(diào)節(jié)器，用于接收反饋控制信號(hào)，并根據(jù)所述反饋控制信號(hào)調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié) 器的輸出電壓； 所述的LED通道陣列包括三條LED支路，每個(gè)LED支路包括至少兩個(gè)串聯(lián)的LED，所述三 條LED支路并聯(lián)后與電壓調(diào)節(jié)器的輸出端相連;每條LED支路包括一個(gè)MOS管、一條LED燈串、 一個(gè)采樣電阻，所述的MOS管、LED燈串、采樣電阻依次串聯(lián)后與電容并聯(lián)，三條LED支路中的 采樣電阻阻值相同； 所述的反饋控制單元的第一個(gè)輸入端口連接到脈沖單元的輸出端，反饋控制單元的第 二個(gè)輸入端口連接到LED通道陣列的輸出端，反饋控制單元的輸出端連接到電壓調(diào)節(jié)器的 輸入端;所述的反饋控制單元包括一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器，所述的 一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器依次串聯(lián)連接，用于產(chǎn)生反饋控制信號(hào)控 制電壓調(diào)節(jié)器工作； 所述的脈沖單元包括一個(gè)兩輸入與門(mén)電路，三個(gè)D觸發(fā)器，所述的一個(gè)兩輸入與門(mén)電 路，三個(gè)D觸發(fā)器依次連接，用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)控制LED通道陣列和反饋控制單元工作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的電壓調(diào)節(jié)器 可采用升壓型電壓調(diào)節(jié)器或降壓型電壓調(diào)節(jié)器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的LED通道陣列 包括三條LED支路，每條支路中的一個(gè)MOS管、一條LED燈串、一個(gè)采樣電阻依次串聯(lián)后與電 容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)如下： 所述的第一條LED支路中的觀5管％的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接 到脈沖單元的第一個(gè)輸出端，漏極分別連接到第一條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口， 電容C1的第一個(gè)端口，電容C 1的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻心的第 一個(gè)端口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻R 1的第一 個(gè)端口輸出第一條LED支路的采樣電壓； 所述的第二條LED支路^)5管跑的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接到脈 沖單元的第二個(gè)輸出端，漏極分別連接到第二條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口，電容 C2的第一個(gè)端口，電容C2的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻R2的第一個(gè) 端口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻R 2的第一個(gè)端 口輸出第二條LED支路的采樣電壓； 所述的第三條LED支路MOS管M3的源極連接到所述電壓調(diào)節(jié)器的輸出端，柵極連接到脈 沖單元的第三個(gè)輸出端，漏極分別連接到第三條LED支路中的LED燈串的第一個(gè)端口，電容 C3的第一個(gè)端口，電容C3的第二個(gè)端口接地，LED燈串的第二個(gè)端口與采樣電阻R3的第一個(gè) 端口相連，采樣電阻的第二個(gè)端口接地，LED燈串與采樣電阻串聯(lián)，采樣電阻R 3的第一個(gè)端 口輸出第三條LED支路的采樣電壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的脈沖單元的 第一個(gè)輸出端口連接到第一條LED支路MOS管的柵極，用于控制第一條LED支路;所述的脈沖 單元的第二個(gè)輸出端口連接到第二條LED支路MOS管的柵極，用于控制第二條LED支路;所述 的脈沖單元的第三個(gè)輸出端口連接到第三條LED支路MOS管的柵極，用于控制第三條LED支 路。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的反饋控制單 元中的一個(gè)多路選擇器，一個(gè)誤差放大器和一個(gè)比較器依次串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)如下： 所述的多路選擇器的第一個(gè)輸入端DA1連接到脈沖單元的第一個(gè)輸出端口，用于選擇 輸出第一條LED支路的采樣電壓;所述的多路選擇器的第二個(gè)輸入端口如連接到脈沖單元 的第二個(gè)輸出端口，用于選擇輸出第二條LED支路的采樣電壓;所述的多路選擇的第三個(gè)輸 入端口 A3連接到脈沖單元的第三個(gè)輸出端口，用于選擇輸出第三條LED支路的采樣電壓;所 述的多路選擇器的第四個(gè)輸入端口S 2連接到第一條LED支路采樣電阻R1的第一個(gè)端口，所述 的多路選擇器的第五個(gè)輸入端口S 3連接到第二條LED支路采樣電阻R2的第一個(gè)端口，所述的 多路選擇器的第六個(gè)輸入端口 S5連接到第三條LED支路采樣電阻R3的第一個(gè)端口； 所述誤差放大器的反相輸入端連接到多路選擇器的輸出端，誤差放大器的同相輸入端 連接到參考電壓； 所述比較器的同相輸入端連接到誤差放大器的輸出端，比較器的反相輸入端連接到斜 坡發(fā)生器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述脈沖單元中的 一個(gè)兩輸入與門(mén)電路，三個(gè)D觸發(fā)器依次連接的結(jié)構(gòu)如下，第一個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸出端 口 Ql連接到第二個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸入端口 D2，第二個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸出端口 Q2連接 到第三個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸入端口D3，第一個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸出端口 連接到兩輸入 與門(mén)的第一個(gè)輸入端口，第二個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸出端口運(yùn)連接到兩輸入與門(mén)的第二個(gè) 輸入端口，兩輸入與門(mén)的輸出端連接到第一個(gè)D觸發(fā)器的第一個(gè)輸入端口Dl，第一個(gè)D觸發(fā) 器的第二個(gè)輸入端口 clkl，第二個(gè)D觸發(fā)器的第二個(gè)輸入端口 clk2,第三個(gè)D觸發(fā)器的第二 個(gè)輸入端口 c I k3連接到時(shí)鐘產(chǎn)生電路。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK105934029SQ201610367582
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】張藝蒙, 劉金金, 呂紅亮, 湯曉燕, 張玉明
【申請(qǐng)人】西安電子科技大學(xué)