[發明專利]一種汽車照明用降壓式恒流LED驅動電路

無效

• 申請號: 201010138214.7
• 申請日: 2010-04-02
• 公開（公告）號: CN101815382A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 李佳穎;夏盛
• 申請（專利權）人: 上海小糸車燈有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明屬于電照明領域，具體來說為一種LED驅動電路，尤其涉及一種汽車照明 用降壓式恒流LED驅動電路。

背景技術

在20世紀80年代中期，LED(Light?Emitting?Diodes，發光二極管)開始被用 于汽車中央高位剎車燈(CHMSL，Central?High?Mounted?Stop?Lamp)，進入90年代， 汽車儀表LCD(Liquid?Crystal?Display，液晶顯示器)面板背光照明普遍采用LED 這種固態新光源，進入新世紀后，隨LED功率和亮度的提升，除了汽車前照燈外，LED 全面進入了汽車照明和信號系統中的應用。

LED具有響應速度快、低功耗、節能、壽命長等顯著優點。由于LED的快速響應 速度，特別適用于汽車制動燈及轉向燈的應用，可減少汽車追尾等交通事故的發生概 率。隨著半導體材料和封裝工藝的提高，LED光源的光通量和出光效率逐漸提高，LED 光源已被廣泛應用于交通燈、汽車照明、廣告牌等特殊照明領域。LED驅動技術也隨 著LED應用技術的發展而逐步得到發展。

LED是一種隨著通過LED電流值的變化而變化光通亮的發光源，因此如果需要LED 發光恒定，則必須控制流經LED的電流值恒定。通常所采用的LED驅動恒流方法有線 性調節式和開關調節式兩種方法。線性調節式的核心技術是利用工作于線性區域的開 關管作為一個動態可調電阻來控制負載，以保證在輸入電壓變化的情況下，開關管負 荷不同的功耗，從而使流過LED負載的電流基本維持不變。但這種驅動技術不但受輸 入電壓范圍的限制，而且損耗很大，效率很低，導致電路板的發熱問題嚴重。而開關 調節式是能量變換中效率較高的，理想狀態下可以達到90％以上。這種驅動技術的核 心是將快速通斷的開關管置于輸入與輸出之間，通過調節通斷比例(即占空比)來控 制輸出直流電壓的平均值，該平均電壓由可調寬度的方波脈沖構成，方波脈沖的平均 值就是直流輸出電壓。用LC濾波器將方波脈沖平滑成無紋波直流輸出，其值等于方波 脈沖的平均值。整個開關電路采用負反饋，通過檢測輸出電壓并結合負反饋控制占空 比，穩定輸出電壓不受輸入電壓及負載變化的影響。目前，降壓式(BUCK)、升壓式 (BOOST)、升降壓式(BUCK-BOOST)的開關調節式電路被廣泛應用于民用照明和汽車 照明。

降壓式(BUCK)電路，適用于輸出電壓低于輸入電壓的場合，雖然開關的柵極驅 動不會成為較大的問題，但是難處在于驅動N-MOS管時，柵極電壓至少要比輸入電壓 高5V，或更有可能是高出10V。但如果需要產生比輸入更高的電壓，就需要選用P-MOS 管，這樣只要把柵極電平拉到地就可以開通了。但針對降壓式電路的電路拓撲結構， 一些沒有MOS管驅動能力的PWM調制芯片無法驅動MOS管，如果僅簡單地使用上拉電 阻去控制P-MOS管的導通和截止，無法使MOS管達到完全的導通和截止狀態，MOS管 的牙關非正常狀況會影響整個LED驅動電路的正常工作。驅動柵極的一個通用方法是 柵極驅動器，但專用的柵極驅動芯片價格相對較高。

另一方面，LED驅動模塊運用于汽車車燈領域，在生產線或安裝接線過程中經常 發生短路、斷路等情況，導致整個LED驅動模塊的失效及損壞。

對于大功率LED的熱學問題，由于LED的電流值會隨溫度變化而變化，當電流過 高時，溫度也隨之增高，從而影響大功率LED的使用壽命。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種汽車照明用降壓式恒流LED驅動電路，該 驅動電路包含有MOS管驅動電路，不僅能使LED發光恒定，而且具有短路保護功能， 提高產品合格率，減低產品成本。