[發明專利]用于控制LED燈電路各支路電流的均流系統

有效

• 申請號: 201210283933.7
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102858057A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 萬錦嵩
• 申請（專利權）人: 東莞芯成電子科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

技術領域

本發明涉及LED燈電路均流技術領域，尤其涉及一種用于控制LED燈電路各支路電流的均流系統。

背景技術

LED（發光二極管）燈的V-I（電壓－電流）特性曲線類似于二極管的V-I特性曲線，電流按電壓指數變化，電壓變化一點，電流變化很大。在LED燈電路中，全部LED燈串聯，電流必然相等，但需要較高的電源電壓，所以，當需要較多LED燈時，LED燈電路中的LED燈通常會采用先串聯后并聯的方式，而這種LED燈電路的各支路在并聯時，由于LED燈之間必然存在差異，一般都需要采用均流的系統控制各支路電流。因為采用均流系統時，可以使用V-I特性差別大的LED燈，無需購買經過篩選分組的LED燈，而且當亮度較低時，人眼非常敏感，所以均流的一致性越高越好。

目前，用于控制LED燈電路各支路電流的均流系統主要有以下幾種：1、如圖1所示，單芯片多路均流系統，但是，單芯片多路均流系統存在不方便擴展等缺點，并且當需要的LED燈的支路數不是芯片通道數的整數倍時，必須浪費一些通道；2、如圖2所示，固定恒流系統，其LED燈電路的各支路依靠恒流芯片實現電流恒定，常用的恒流芯片有恒流二極管及其他恒流IC，但是，這種固定恒流系統本質上不是均流系統，因為其多個恒流芯片間的電流一致性，也是取決于恒流芯片間的差異，即恒流芯片間的電阻等元器件的差異會影響各支路的電流一致性；3、電流可變的恒流系統，其有幾種類型：如圖3所示，通過數字通訊接口調節的恒流方案一；如圖4所示，通過數字通訊接口調節的恒流方案二；如圖5所示，通過PWM方式調節的恒流方案三；這些系統與上述的固定恒流系統一樣，各支路依靠恒流芯片實現電流恒定，本質上不是均流系統，只是增加了接口電路實現電流調節，所以，這種通過數字通訊接口調節的恒流系統或通過PWM方式調節的恒流系統，其多個恒流芯片間的電流一致性，也是取決于恒流芯片間的差異，即恒流芯片間的電阻等元器件的差異會影響各支路的電流一致性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種可擴展性強、可實現多芯片間的高精度電流匹配的用于控制LED燈電路各支路電流的均流系統。

本發明的目的通過以下技術措施實現：一種用于控制LED燈電路各支路電流的均流系統，包括LED燈電路的并聯的各LED燈支路，還包括與所述各LED燈支路對應的恒流控制芯片，所述每個恒流控制芯片均包括用于產生參考電流的第一單元、用于控制LED燈支路電流的第二單元，所述第一單元的控制輸出端與所述第二單元的控制輸入端連接，使所述第一單元根據自身產生的參考電流而通過所述第二單元控制所述LED燈支路電流；所述LED燈支路的輸入端與電路電源連接，所述LED燈支路的輸出端與所述第二單元的電流輸入端連接，所述第二單元的電流輸出端接地；從第一個恒流控制芯片至最后一個恒流控制芯片，所有恒流控制芯片的第一單元依次串聯連接；所述第一個恒流控制芯片設置成Marst（主模式）模式，用于生成參考電流；其余的恒流控制芯片設置成Slave（從模式）模式，使所述為從模式的恒流控制芯片的第一單元的參考電流均等于所述第一個恒流控制芯片生成的參考電流。

所述恒流控制芯片的第二單元包括第三電阻、第四電阻、第一場效應管、第二場效應管、第三場效應管、第四場效應管、內部電流源、第一運算放大器，所述第一場效應管的柵極為所述第二單元的控制輸入端，所述第一場效應管的源極與芯片電源連接，所述第一場效應管的漏極與所述第二場效應管的漏極連接，所述第二場效應管的柵極設置成Slave模式，所述第二場效應管的源極與所述第三電阻的一端、所述第三場效應管的源極、所述第一運算放大器的同相輸入端連接，所述第三電阻的另一端接地，所述第三場效應管的柵極設置成Marst模式，所述第三場效應管的漏極通過所述內部電流源與芯片電源連接，所述第一運算放大器的反相輸入端與所述第四場效應管的源極、所述第四電阻的一端連接，所述第四場效應管的柵極與所述第一運算放大器的輸出端連接，所述第四場效應管的漏極為所述第二單元的電流輸入端，所述第四電阻的另一端為所述第二單元的電流輸出端。