[發明專利]多路LED恒流驅動電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201610097073.6
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105657899B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 鄧甫華
• 申請（專利權）人: 南京矽力杰半導體技術有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電源領域，更具體地說，涉及一種多路LED恒流驅動電路及其控制方法。

背景技術

在照明和背光源應用中，經常將多路LED燈串聯或并聯使用，每路LED燈包括一個或多個串聯連接的LED燈。由于LED的發光特性，LED的發光強度由流過LED的電流確定。

現有的LED恒流驅動電路一般獨立地調節各路LED燈的電流，通過控制每路LED的電流恒定，維持穩定的發光強度。該多路LED恒流驅動方案針對多路LED燈采用多個獨立的直流變換器，結果導致驅動芯片的成本高、體積大和效率差。

在另一種多路LED恒流驅動方案中，如圖1所示，將多路LED燈并聯連接，直流變換器提供用于驅動多路LED燈的公共驅動電壓。每路LED燈分別串聯各自的恒流控制電路。恒流控制電路調節流過每路LED燈的電流，從而維持每路LED燈的亮度平衡。該多路LED恒流驅動方案針對多路LED燈共用直流變換器，從而有利地降低了驅動芯片的成本和體積。在該技術方案中，采用多個恒流電流源(即所述恒流控制電路)，控制LED燈串的電流，由于LED的壓降有差異，在使用同一母線電壓的條件下，LED壓降越大，該支路的恒流電流源漏極電壓(DRAIN)越低。因而為保證所有路的LED串都能達到設置電流，要求DRAIN電壓最低的支路不能太低。

而對于由LDO構成的恒流電流源，一般要求其在最大電流時的壓差(V_DRAIN-V_SOURCE)高于其導通電阻與電流的乘積。在圖1所示方案中，PWM控制電路采樣恒流電流源的漏極電壓(DRAIN1～DRAINn)，通過最小電壓選擇模塊，取其最小值，通過PWM控制電路，將其穩定在某個基準電壓V_VREF1，該基準電壓可以保證各路LDO最大電流的輸出。

在該方案中，根據最大電流能力設置參考電壓信號V_VREF1，因而對于LED壓降(V_LED)最大的支路，其恒流電流源的漏極電壓V_DRAIN＝V_VREF1，對于其他LED壓降較小的支路，其恒流電流源的漏極電壓V_DRAIN＝V_VREF1+(V_BUS-V_LED)。每路恒流源的損耗不低于V_VREF1*I_LED。

例如：恒流電流源內置晶體管的導通電阻為2Ω，最大電流300mA，電流采樣電阻為500mΩ，則在最大電流時的最小壓降為300mA*(2+0.5)Ω＝0.75V，為了保證恒流電流源有效地工作在放大區，取V_VREF1＝1V，則每路恒流電流源的最小損耗為1V*300mA＝300mW。在設置電流為150mA時，每路恒流電流源的最小損耗為1V*150mA＝150mW。

因此，可以看出，現有技術中存在如下缺陷：

1.對于恒流電流源內置的多路LED驅動器，總損耗相當可觀，會帶來驅動IC過熱，或者效率過低的問題。

2.需要采樣漏極DRAIN電壓，由于在LED短路時，DRAIN電壓最高可達到母線電壓V_BUS，對于恒流電流源外置的LED驅動器，需要采用高壓的工藝設計該驅動器，造成成本增加。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種多路LED恒流驅動電路，以解決現有技術中，多路LED恒流驅動電路的工作損耗較大的問題。

第一方面，提供一種多路LED恒流驅動電路，用于驅動多個輸出通道的多路LED燈，所述多路LED恒流驅動電路包括：

直流變換器，用于接收輸入電壓以向多個輸出通道提供公共的輸出電壓；

多個恒流控制電路，與所述多路LED燈一一對應，并且，所述多個恒流控制電路連接在所述多路LED燈和地之間，所述多個恒流控制電路根據相對應的LED燈的電流和基準電流信號調節所述多路LED燈的電流；

反饋電路，接收所述多個恒流控制電路中晶體管的控制端電壓，并選擇其中的最大者作為電壓反饋信號；

PWM控制電路，用于接收所述電壓反饋信號和基準電壓信號，以生成所述直流變換器的開關控制信號，所述開關控制信號用以調節所述直流變換器的輸出電壓。

優選地，所述多個恒流控制電路中的每個恒流控制電路包括：

晶體管，所述晶體管包括第一端、第二端和控制端，在所述晶體管導通時電流從第一端流至第二端；

采樣電阻，所述采樣電阻連接在所述晶體管的第二端和地之間；