專利名稱：一種led恒流驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開(kāi)一種LED驅(qū)動(dòng)電路，特別是一種用于LED作為背光的顯示器中驅(qū)動(dòng)LED組的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
LED在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，而利用LED作為背光光源用在顯示領(lǐng)域中，也已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。目前，LED背光驅(qū)動(dòng)工作原理主要是將輸入電壓通過(guò)升壓或降壓(根據(jù)輸入電壓和輸出電壓高低關(guān)系決定)以滿足LED負(fù)載正常工作所需求的電壓或電流。LED連接方式通常分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)(即串并聯(lián))三種方式，LED采用串聯(lián)方式進(jìn)行連接時(shí)，其要求點(diǎn)亮LED的電壓很高，而且，如果其中某一顆LED出現(xiàn)故障后會(huì)影響到所有LED的正常工作，因此比較少采用；LED采用并聯(lián)方式進(jìn)行連接時(shí)，其要求LED工作電壓雖然很低， 一般在3.3V左右，但是多顆LED并聯(lián)后所需要的工作電流會(huì)比較大，因此，在電流控制時(shí)會(huì)導(dǎo)致電流取樣電阻存在很大的損耗，使驅(qū)動(dòng)電源板的效率無(wú)法提高，該方案一般用于小屏的單顆LED或少數(shù)幾顆小電流LED的連接方案中，混聯(lián)方式是目前LCD PANEL所采用的主流連接方式，特別是大屏的背光顯示中，通常采用多顆LED串聯(lián)后形成LED燈組，再用多組LED燈組進(jìn)行并聯(lián)，由于使用了串并聯(lián)的連接方式，即使單顆LED出現(xiàn)故障也只能會(huì)影響該組其他LED的正常工作，對(duì)其它組LED工作無(wú)任何影響?，F(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)串并聯(lián)方式連接的LED的驅(qū)動(dòng)主要采用恒壓方式或恒流方式，恒壓方式是將輸出電壓穩(wěn)定在一定電壓范圍以內(nèi)直接加在并聯(lián)LED兩端，而對(duì)電流不加控制，此種連接方法中存在的缺陷是，當(dāng)LED受熱后工作電壓變化時(shí)電流會(huì)不穩(wěn)定，使各個(gè)LED的亮度發(fā)生變化，而每顆LED的壓降都會(huì)存在著比較小的差異，這樣就會(huì)導(dǎo)致每組LED實(shí)際工作電流的平衡性差而使整個(gè)PANEL的亮度不均勻；恒流方式根據(jù)取樣控制模式有總電流控制和獨(dú)立電流控制兩種，總電流控制是將所有組的LED并聯(lián)后再檢測(cè)電流，但其存在電流的平衡性問(wèn)題，而且總電流檢測(cè)還存在取樣電流過(guò)大而在電流取樣電阻上的損耗加大使效率無(wú)法提高的缺陷，獨(dú)立電流控制一般采用獨(dú)立電流控制芯片完成，但成本比較高，技術(shù)掌握在芯片供應(yīng)商而不能自主。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的混聯(lián)的LED驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用恒壓方式會(huì)使各個(gè)LED的亮度不均勻，而恒流方式使效率無(wú)法提高、制造成本比較高等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種新的混聯(lián)方式LED的驅(qū)動(dòng)電路，其將多個(gè)LED串聯(lián)連接成LED燈組，每組LED燈組與一個(gè)三極管的集電極連接，三極管的基極與集電極短接，多組LED燈組連接的三極管的基極相互短接，每個(gè)三極管的發(fā)射極經(jīng)過(guò)串聯(lián)的限流電阻接地，其中一個(gè)三極管的集電極通過(guò)反饋電阻與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的反饋引腳連接，LED驅(qū)動(dòng)控制單元的開(kāi)關(guān)引腳端與正電源之間連接有升壓電感，且LED驅(qū)動(dòng)控制單元的開(kāi)關(guān)引腳端與LED燈組的正電源輸入端連接，各個(gè)三極管采用參數(shù)相同的同型號(hào)三極管，各個(gè)限流電阻采用相同規(guī)格的精密電阻，第一個(gè)三極管的基極與集電極短接使三極管處于臨界飽和狀態(tài)，各個(gè)三極管電流直接成鏡像關(guān)系，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)三極管支路的電流受亮度控制的影響而變化時(shí)其它三極管支路上的電流也能自動(dòng)變化，有效解決了多路并聯(lián)的電流平衡和電流穩(wěn)定性問(wèn)題實(shí)現(xiàn)恒流輸出。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是 一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括LED驅(qū)動(dòng)控制單元、LED單元、開(kāi)關(guān)控制單元、升壓電感Ll，所述的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的使能端與使能控制信號(hào)連接，升壓電感L1的一端與正電源連接，升壓電感Ll的另一端與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的開(kāi)關(guān)引腳連接，并與LED單元的正電源輸入端連接，LED單元的負(fù)電源端與開(kāi)關(guān)控制單元連接，所述的開(kāi)關(guān)控制單元采用三極管，三極管的基極與集電極短接，并與LED單元的負(fù)電源端連接，三極管的發(fā)射極一路通過(guò)反饋電阻與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的反饋引腳連接，另一路通過(guò)限流電阻接地。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案進(jìn)一步還包括所述的LED單元包括一組以上的并聯(lián)連接的LED燈組，每組LED燈組包括一個(gè)以上的串聯(lián)連接的LED組成，每組LED燈組的負(fù)電源端分別與一個(gè)三極管的集電極連接，各個(gè)三極管的基極相互短接。所述的各個(gè)三極管的發(fā)射極分別通過(guò)串聯(lián)的限流電阻接地。
所述的反饋電阻包括串聯(lián)連接的電阻R8和電阻R9，電阻R8和電阻R9的公共端通過(guò)電阻R7與電源正極連接。
所述的電阻R7、電阻R8和電阻R9的阻值相等。
所述的電路中包括過(guò)壓保護(hù)電路，過(guò)壓保護(hù)電路包括依次串聯(lián)連接的電阻R4、電阻5、電阻R6和二極管D2，串聯(lián)連接的電阻R4、電阻5和電阻R6連接在LED單元的正電源輸入端與地之間，電阻5和電阻R6的公共端與二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極與電阻R8和電阻R9公共端連接。
所述的升壓電感L1與LED單元的正電源輸入端之間連接有續(xù)流二極管Dl，續(xù)流二極管Dl的正極與升壓電感Ll連接，續(xù)流二極管Dl的負(fù)極與LED單元的正電源輸入端連接。
所述的正電源上連接有保險(xiǎn)管Fl。
所述的LED驅(qū)動(dòng)控制單元采用型號(hào)為AMC3202的芯片。所述的各個(gè)限流電阻為規(guī)格相同的精密電阻。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用一顆控制芯片即可實(shí)現(xiàn)恒流輸出控制，極大程度上降低了制造成本，而且利用多個(gè)三極管連接鏡像關(guān)系，從根本上解決了電流平衡和電流穩(wěn)定性問(wèn)題。
下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)施例為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
請(qǐng)參看附圖1，本實(shí)用新型中主要包括LED驅(qū)動(dòng)控制單元、LED單元、開(kāi)關(guān)控制單元、升壓電感L1等幾個(gè)部分，本實(shí)施例中，LED驅(qū)動(dòng)控制單元采用型號(hào)為AMC3202的控制芯片U1作為控制芯片，具體實(shí)施時(shí)，控制芯片U1也可以采用功能相同的其他芯片替代，本實(shí)施例中，電源和控制信號(hào)通過(guò)插座CN1輸入，使能控制信號(hào)接口與控制芯片U1使能端(即EN端)連接，亮度控制信號(hào)接口通過(guò)電阻R18與控制芯片U1的反饋引腳(即FB端)連接，控制芯片Ul的環(huán)路補(bǔ)償引腳(即COM端)通過(guò)串聯(lián)的電阻R17和電容C5接地，與串聯(lián)的電阻R17和電容C5并聯(lián)連接有電容C4。插座CN1負(fù)極接地，正極上連接有保險(xiǎn)管F1，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，保險(xiǎn)管Fl會(huì)被燒毀，從而達(dá)到保護(hù)電路的作用，插座CN1的正極通過(guò)保險(xiǎn)管Fl連接有升壓電感Ll的一端，升壓電感Ll的另一端一路與控制芯片Ul的開(kāi)關(guān)引腳(即VSW端)連接，另一路上連接有續(xù)流二極管Dl，升壓電感Ll與續(xù)流二極管Dl的正極連接，續(xù)流二極管Dl的負(fù)極與LED單元的正電源輸入端連接。本實(shí)用新型主要是應(yīng)用于LED單元采用混聯(lián)方式連接的驅(qū)動(dòng)中，本實(shí)施例中以具體的LED數(shù)量進(jìn)行說(shuō)明，意在表示清楚其連接關(guān)系，具體實(shí)施時(shí)，LED單元可包括一組以上的LED燈組，每組LED燈組中包括一個(gè)以上的LED燈，本實(shí)施例中，以6組LED燈組，每組10個(gè)LED燈為例進(jìn)行具體說(shuō)明，其中，發(fā)光二極管LED1至發(fā)光二極管LED10依次串聯(lián)連接組成第一 LED燈組，發(fā)光二極管LED11至發(fā)光二極管LED20依次串聯(lián)連接組成第二 LED燈組……發(fā)光二極管LED51至發(fā)光二極管LED60依次串聯(lián)連接組成第六LED燈組，各組LED燈組并聯(lián)連接，其中，每組LED燈組的正極相互連接，并與續(xù)流二極管D1的負(fù)極連接，第一LED燈組的負(fù)極與三極管Ql的集電極連接，第二 LED燈組的負(fù)極與三極管Q2的集電極連接……第六LED燈組的負(fù)極與三極管Q6的集電極連接，三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻Rll接地，三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)電阻R12接地……三極管Q6的發(fā)射極通過(guò)電阻R16接地，三極管Ql至三極管Q6的基極相互短接，三極管Ql的基極與三極管Ql的集電極短接是三極管Ql處于臨界飽和狀態(tài)，三極管Ql至三極管Q6均采用性能相同的三極管，電阻Rll至電阻R16采用相同規(guī)格的精密電阻。三極管Q1的發(fā)射極通過(guò)串聯(lián)連接的反饋電阻R8和反饋電阻R9與控制芯片U1的反饋引腳(即FB端)連接，反饋電阻R8和反饋電阻R9的公共端與電阻R7 —端連接，電阻R7另一端與正電源連接，電阻R7、反饋電阻R8和反饋電阻R9的阻值相同。續(xù)流二極管D1的負(fù)極通過(guò)依次串聯(lián)連接的電阻R4、電阻R5和電阻R6接地，電阻R5和電阻R6的公共端與二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極與反饋電阻R8和反饋電阻R9的公共端連接，電阻R4、電阻R5、電阻R6和二極管D2組成過(guò)壓保護(hù)電路，當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，電阻R4-電阻R6的分壓也上升，二極管D2開(kāi)始正向?qū)?，電壓通過(guò)二極管D2流到控制芯片Ul的反饋引腳后控制電路，會(huì)自動(dòng)降低輸出電壓從而起到過(guò)壓保護(hù)的目的。
本實(shí)用新型在工作時(shí)正電源經(jīng)保險(xiǎn)管Fl輸入后流經(jīng)升壓電感Ll和續(xù)流二極管D1到輸出線VOUT(輸出線VOUT為續(xù)流二極管Dl的輸出線，即LED單元的正電源輸入端)上，由于此時(shí)電路的開(kāi)關(guān)控制未開(kāi)啟，輸出電壓沒(méi)有升壓而近似電源電壓，無(wú)法點(diǎn)亮LED，控制芯片U1的使能端輸入高電平后(高于1.2V的電壓)后，控制芯片U1開(kāi)始工作，控制芯片U1自身內(nèi)部的振蕩電路產(chǎn)生500KHZ左右的開(kāi)關(guān)脈沖，使控制芯片U1內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管開(kāi)始工作，當(dāng)控制芯片U1內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，使控制芯片U1的開(kāi)關(guān)引腳接地，此時(shí)，正電源電流通過(guò)升壓電感L1和控制芯片Ul開(kāi)關(guān)引腳到地形成電流回路，升壓電感L1出現(xiàn)左正右負(fù)(左右按圖中方向)的電動(dòng)勢(shì)，升壓電感L1處于儲(chǔ)能狀態(tài)，同時(shí)由于控制芯片Ul開(kāi)關(guān)引腳接地，續(xù)流二極管Dl正極電壓低于負(fù)極而使續(xù)流二極管Dl處于截止?fàn)顟B(tài)，輸出濾波電容C2上的電壓不會(huì)被短路；當(dāng)控制芯片U1內(nèi)部開(kāi)關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，升壓電感L1上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽筘?fù)右正，該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)疊加在電源VCC上，使輸出線VOUT上的輸出電壓為VOVCC+VL1-VD1 (其中，VL1:升壓電感L1的感應(yīng)電壓；VD1:續(xù)流二極管Dl的正向壓降)，輸入電壓VO經(jīng)升壓后輸出電流給二極管LED1至二極管LED10和三極管Ql后通過(guò)電阻Rll到地。電流流過(guò)電阻Rll后產(chǎn)生的壓降通過(guò)反饋電阻R9和反饋電阻R8后輸入到控制芯片U1的反饋引腳，控制輸出電流的穩(wěn)定性。電阻R7連接于反饋電阻R9和反饋電阻R8的公共端與正電源之間，用于提高反饋基準(zhǔn)電壓，減小電流取樣電阻，從而提高轉(zhuǎn)換效率。
本實(shí)用新型可孔恒流輸出，其工作原理三極管Ql至三極管Q6采用參數(shù)相同的同型號(hào)三極管，電阻Rll至電阻R16采用相同規(guī)格的精密電阻，因?yàn)槿龢O管Ql的基極與集電極短接使三極管Ql處于臨界飽和狀態(tài)，根據(jù)三極管工作原理Ib=eic，三極管Q1支路的電流由控制芯片U1自動(dòng)控制，因此電流浮動(dòng)范圍非常小，可作為基準(zhǔn)電流，由于三極管Ql至三極管Q6和電阻Rll至電阻R16具有相同的電性參數(shù)，因此三極管Q1至三極管Q6的Vbe相同，三極管Q2至三極管Q6的集電極電流與三極管Ql的集電極電流呈鏡象關(guān)系，所以三極管Q1至三極管Q6的集電極電流相同。當(dāng)三極管Ql支路上的集電極電流受亮度控制的影響而變化時(shí)，三極管Q2至三極管Q6支路的電流也能自動(dòng)變化，從而有效解決了多路并聯(lián)的電流平衡和電流穩(wěn)定性問(wèn)題。電流鏡像恒流電路的元件對(duì)溫度比較敏感的主要是三極管，當(dāng)溫度升高時(shí)三極管的P值會(huì)有比較大范圍的變化，由于本實(shí)用新型中采用了相同參數(shù)的三極管Ql至三極管Q6，六只三極管參數(shù)會(huì)同時(shí)變化，其電流仍然會(huì)處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，三極管Q1至三極管Q6是恒流三極管，控制每路電流的一致性。
本實(shí)用新型電路配合插座CN1構(gòu)成恒流式LED驅(qū)動(dòng)器，可廣泛應(yīng)用與用LED作為背光光源的LCD PANEL中。
權(quán)利要求1、一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的該電路包括LED驅(qū)動(dòng)控制單元、LED單元、開(kāi)關(guān)控制單元、升壓電感L1，所述的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的使能端與使能控制信號(hào)連接，升壓電感L1的一端與正電源連接，升壓電感L1的另一端與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的開(kāi)關(guān)引腳連接，并與LED單元的正電源輸入端連接，LED單元的負(fù)電源端與開(kāi)關(guān)控制單元連接，所述的開(kāi)關(guān)控制單元采用三極管，三極管的基極與集電極短接，并與LED單元的負(fù)電源端連接，三極管的發(fā)射極一路通過(guò)反饋電阻與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的反饋引腳連接，另一路通過(guò)限流電阻接地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的LED 單元包括一組以上的并聯(lián)連接的LED燈組，每組LED燈組包括一個(gè) 以上的串聯(lián)連接的LED組成，每組LED燈組的負(fù)電源端分別與一個(gè) 三極管的集電極連接，各個(gè)三極管的基極相互短接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的各個(gè)三 極管的發(fā)射極分別通過(guò)串聯(lián)的限流電阻接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的反饋電 阻包括串聯(lián)連接的電阻R8和電阻R9，電阻R8和電阻R9的公共端通 過(guò)電阻R7與電源正極連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的電阻 R7、電阻R8和電阻R9的阻值相等。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所述的電 路中包括過(guò)壓保護(hù)電路，過(guò)壓保護(hù)電路包括依次串聯(lián)連接的電阻R4、 電阻5、電阻R6和二極管D2，串聯(lián)連接的電阻R4、電阻5和電阻 R6連接在LED單元的正電源輸入端與地之間，電阻5和電阻R6的公 共端與二極管D2的正極連接，二極管D2的負(fù)極與電阻R8和電阻R9 公共端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是 所述的升壓電感Ll與LED單元的正電源輸入端之間連接有續(xù)流二極管Dl，續(xù)流二極管Dl的正極與升壓電感Ll連接，續(xù)流二極管Dl的 負(fù)極與LED單元的正電源輸入端連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是 所述的正電源上連接有保險(xiǎn)管Fl。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是: 所述的LED驅(qū)動(dòng)控制單元采用型號(hào)為AMC3202的芯片。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3中任意一項(xiàng)所述的LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，其特征是所 述的各個(gè)限流電阻為規(guī)格相同的精密電阻。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種LED恒流驅(qū)動(dòng)電路，該電路包括LED驅(qū)動(dòng)控制單元、LED單元、開(kāi)關(guān)控制單元、升壓電感L1，所述的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的使能端與使能控制信號(hào)連接，升壓電感L1的一端與正電源連接，升壓電感L1的另一端與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的開(kāi)關(guān)引腳連接，并與LED單元的正電源輸入端連接，LED單元的負(fù)電源端與開(kāi)關(guān)控制單元連接，所述的開(kāi)關(guān)控制單元采用三極管，三極管的基極與集電極短接，并與LED單元的負(fù)電源端連接，三極管的發(fā)射極一路通過(guò)反饋電阻與LED驅(qū)動(dòng)控制單元的反饋引腳連接，另一路通過(guò)限流電阻接地。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，從根本上解決了電流平衡和電流穩(wěn)定性問(wèn)題。
文檔編號(hào)F21V23/00GK201388310SQ20082023597
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
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