[實用新型]自動均流非隔離型多路LED驅動電路

有效

• 申請號: 201120453969.6
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN202335004U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 唐雄民;張淼;章云;陳思哲
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術領域

本實用新型涉及一種LED驅動電路，特別涉及一種自動均流非隔離型多路LED驅動電路。

背景技術

隨著LED（Light-Emitting?Diode）的工藝不斷改進，LED作為照明光源已經呈現出光效高、壽命長、響應快和環保等特點，已開始在多個照明領域取代傳統光源。雖然單顆LED的功率容量已達10W，但在需要大面積和高照度的照明場合，采用單顆LED的照明方案仍然不能滿足要求。為解決這一問題，常將LED采用并聯、串聯和混聯的方式進行連接。考慮到LED的特性參數存在不一致性，如圖1所示；LED驅動電壓對安規的要求和可靠性的要求，目前工業上功率稍大的應用場合，多使用LED混聯，如圖2所示。

然而，由于每個LED都有不同的特性曲線，即使施加在LED上的電壓一致，也會導致各個LED中的電流存在差異。這將使各LED處于不同的工作狀況下，輕則降低重載支路的壽命，重則使重載支路損壞。因此必須對各LED采用均流措施，目前主要有以下幾種LED均流措施：

???（1）選擇性能特性比較一致的LED元件并聯使用。這種措施能在能在一定程度上減少通過LED的電流的不均衡性，但需要投入大量的人員和設備來對LED進行選擇，實際中操作的難度較大。

???（2）使用成熟IC芯片實現多條獨立LED的均流。由這種方式構成的LED驅動電路比較復雜，需要另加光耦和運放，成本也較高。一般只適合1-2條LED的均流控制，難以滿足多路LED的均流控制。

???（3）在每條LED支路中串接電流控制單元。圖3給出了這種均流方式的工作原理。這種方式需要在每條支路中串接有源器件（MOS管、三極管等），且這些有源器件多工作于放大區。采用這種方式構成的多支路LED驅動電路一般存在成本高、損耗大、控制復雜的缺點，現已越來越少采用。

（4）在每條LED支路中串接電阻、電感或電容元件進行均流。圖4給出了電阻均流方案的示意圖，在這種方案中利用串接的電阻的阻值遠大于二極管導通阻值來實現均流。為改善串接電阻方案中存在效率低（電路中絕大多少能量消耗在串接的電阻上）這一問題，各種采用在支路中串接電容和電感的方案被紛紛提出。由于電容和電感在使用中并不消耗功率，因此被認為是一種理想的均流方案。在采用電感作為均流元件方案中，電感之間需相互耦合，電感的設計和制造相對復雜，因而這種方案難以實用化。目前，為實現電容作為均流元件的方案，往往采用獨立的LLC諧振電路作為的前級電路，因而電路拓撲結構比較復雜，并只能解決2N（N=1,2,?3……）條支路均流的問題。

綜上所述，現有的多路LED均流方法中，電阻均流方法存在電路損耗大、電容均流方法存在LED單周期工作和電路電流為脈動直流的問題、變壓器（電感）均流方法存在電路復雜和難以擴展的缺點、每組LED串聯有源器件的線性電流方法則存在電路成本高、控制復雜的缺點，因而這些均流方法均不能很好解決多組LED并聯工作的均流問題。

發明內容

本實用新型的目的在于考慮上述問題并針對某些應用場合下LED驅動電路不需要隔離這一特點，提出一種自動均流非隔離型多路LED驅動電路。本實用新型的驅動電路結構簡單，具有自動均流特性的非隔離效果。該驅動電路將LLC電路中的諧振電容和外接的阻擋電容進行合并，并取消了一般均流電路中的隔離變壓器，因而驅動電路具有元件數目少和具有內在的自動均流特性；該驅動電路還能實現任意數目支路并聯的問題，具有良好的擴展能力。

本實用新型目的通過以下技術方案予以實現：

一種自動均流的非隔離型多路LED驅動電路，包括驅動器電路、LED電路，驅動器電路的輸出端與LED電路的輸入端連接。

所述驅動器電路包括直流電源Vc、控制器、第一功率開關管Q1、第二功率開關管Q2、諧振電感Lr；直流電源Vc的正極與第一功率開關管Q1的源極相連，直流電源Vc的負極與第二功率開關管Q2的漏極相連，控制器控制第一功率開關管Q1和第二功率開關管Q2的開關狀態，第一功率開關管Q1的漏極與第二功率開關管Q2的源極相連并與諧振電感Lr串接。