專利名稱：多通道白光led驅動器和led照明裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LED驅動器和LED照明裝置，特別涉及一種低壓差電流阱型多通道白光LED驅動器和采用該驅動器的LED照明裝置。
背景技術：
隨著便攜數(shù)碼設備的顯示器尺寸越來越大，分辨率和亮度不斷提高，顯示器的背光照明成為便攜式設備能源的最大挑戰(zhàn)。LED(Light EmittingDiode，發(fā)光二極管)具有高效節(jié)能環(huán)保的特點，其體積小、發(fā)熱量低(無熱輻射)、耗電量小(低電壓、低電流起動)、壽命長(l萬小時以上)、反應速度快(可在高頻操作)、環(huán)保(耐震、耐沖擊不易破、廢棄物可回收，沒有污染)、可平面封裝易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點。正因為白光發(fā)光二極管(LED)有如此大的發(fā)展前景，現(xiàn)今便攜式數(shù)碼設備越來越多采用白光發(fā)光二極管(LED)來做背光源。因此，對白光發(fā)光二極管(LED)使用可靠高效的驅動方案，采取簡單易行的控制策略，開發(fā)集成度高的白光LED驅動芯片也已成為電源管理芯片現(xiàn)今的一個熱點問題。[0003] 現(xiàn)今的便攜設備在功能越來越多的同時，對功率的需求也越來越大，提升LED驅動器的效率可以有效緩解便攜電池的電源設計；從應用角度出發(fā)，由于便攜設備不同功能需求的區(qū)別，需要根據(jù)便攜設備的具體工作情況來相應控制LED的發(fā)光亮度，并進一步實現(xiàn)高效節(jié)能的目的。另一方面，根據(jù)背光照明本身的特點和LED發(fā)光強度與正向電流成正比的特性，顯示器的背光驅動要求各LED之間有精確的電流匹配。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，成本較低的高效率、實現(xiàn)各路LED電
流精確匹配且具有亮度調節(jié)功能的白光LED驅動器。 本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的 —種多通道白光LED驅動器，其特點在于，其包括一帶系基準模塊、一電流基準模塊、多路電流阱和一使能端，其中該帶系基準模塊的輸入端與電壓輸入端相連，該帶系基準模塊的輸出端與該電流基準模塊的第一輸入端相連，該電流基準模塊的輸出端與該電流阱的第一輸入端相連，該電流基準模塊的第二輸入端及該電流阱的第二輸入端連接至該電壓輸入端，該多路電流阱的輸出端引出多個LED引腳。 優(yōu)選地，該帶系基準模塊和該電流基準模塊內部還分別包含一溫度補償電路。[0008] 優(yōu)選地，該電流阱包含一放大器，一調整管，其中該放大器的同相輸入端接參考電壓輸入端，該放大器的反相輸入端與該調整管的源極相連，該放大器的輸出端與該調整管的柵極相連，該調整管的漏極引出LED引腳。 優(yōu)選地，所述驅動器還包含一模擬地引腳和一功率地引腳，該模擬地引腳和該功率地引腳共同接地。 優(yōu)選地，該驅動器還包括一欠壓鎖定電路和一過溫保護電路，該欠壓鎖定電路和該過溫保護電路的輸入端均與電壓輸入端連接。
3[0011] 優(yōu)選地，所述多通道為單通道、雙通道、三通道或四通道。 本實用新型還提供一種LED照明裝置，其特點在于，其包括如上所述的多通道白光LED驅動器，其中LED的正極與LED工作電源相連，LED的負極連至該驅動器的LED引腳，該驅動器的電壓輸入端連至電源。 優(yōu)選地，該驅動器的使能端引腳與電壓輸入端引腳相連。[0014] 優(yōu)選地，該驅動器的使能端引腳與一邏輯電平相連。 優(yōu)選地，該驅動器的使能端引腳與脈沖寬度調制模塊相連，該脈沖寬度調制模塊用于LED的光強調節(jié)，其調節(jié)程度與該脈沖寬度調制模塊的控制信號的占空比成正比。[0016] 本實用新型的積極進步效果在于 1、通過高帶寬高穩(wěn)定性的負反饋環(huán)路控制和精確匹配的電流阱結構，鏡像電流基準控制多路LED的正向電流，使多路LED實現(xiàn)精準的電流匹配。 2、具有更低的LED負極到地的電壓差，使該驅動器可以適應更低的發(fā)光二極管工作電壓(V，)并具有更高的驅動效率。 3、通過脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation,P麗)模塊的調節(jié)控制信號對LED驅動器的使能端(EN)引腳進行控制，可實現(xiàn)多路LED發(fā)光強度的線性調節(jié)。

圖1為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的應用示意圖。[0021] 圖2為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的內部模塊結構框圖。[0022] 圖3為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的電流基準模塊結構圖。[0023] 圖4為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的單路電流阱結構圖。
具體實施方式下面參考附圖l-4，給出本實用新型的一個實施例，并予以詳細描述，以使本領域的技術人員更易于理解本實用新型的結構特征和功能特色，而不是用來限定本實用新型的范圍。 參考圖2，為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的內部模塊結構框圖。如圖2所示，該驅動器以4通道為例，其包括一帶系基準模塊201、一電流基準模塊202、電流阱203和一使能端，其中該帶系基準模塊201的輸入端與電壓輸入端Vin相連，該帶系基準模塊201的輸出端與該電流基準模塊202的第一輸入端相連，該電流基準模塊202的輸出端與該電流阱203的第一輸入端相連，該電流基準模塊202的第二輸入端及該電流阱203的第二輸入端連接至該電壓輸入端Vin，該電流阱的輸出端引出4個LED引腳204。在該驅動器工作時，由電壓輸入端Vin提供驅動器的工作電壓，帶隙基準模塊產(chǎn)生精確的參考電壓以產(chǎn)生電流基準，此電流基準通過高度匹配的電流阱鏡像結構，將此電流基準鏡像到各路電流阱中，以驅動4路LED發(fā)光，得到精確且高度匹配的LED電流。優(yōu)選地，該驅動器還包括一欠壓鎖定電路205和一過溫保護電路206，該欠壓鎖定電路和該過溫保護電路的輸入端均與電壓輸入端連接。該欠壓鎖定電路幫助穩(wěn)定輸入電壓Vin。 參考圖3，為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的電流基準模塊結構圖。如圖3的虛線框所示，即為產(chǎn)生電流基準(Iref)的電路，其高增益的環(huán)路特性和熔絲調節(jié)電路使電流基準(Iref)具有非常高的精度。 其中，該帶系基準模塊201和該電流基準模塊202內部還分別包含一溫度補償電路(圖未示)，使電流基準(Iref)擁有很好的溫度特性。 參考圖4，為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的單路電流阱結構圖。該電流阱包含一放大器A2，一調整管M3，其中該放大器A2的同相輸入端接電壓輸入端Vin，該放大器A2的反相輸入端與該調整管M3的源極相連，該放大器A2的輸出端與該調整管M3的柵極相連，該調整管M3的漏極引出LED引腳。通過高帶寬高穩(wěn)定性的負反饋環(huán)路控制和精確匹配的電流阱結構，鏡像電流基準(Iref)控制4路LED的正向電流，使四路LED實現(xiàn)精準的電流匹配。調整管(M3)漏源電壓(VDS)的適應性可以大大減小因為各支路LED正向壓降差異而引起的LED電流誤差。 參考圖1，為本實用新型電流阱型4通道白光LED驅動器的應用示意圖。該驅動器用于一 LED照明裝置，該LED照明裝置包括如上所述的低壓差電流阱型多通道白光LED驅動器，其中LED的正極與LED工作電源相連，LED的負極連至該驅動器的LED引腳，該驅動器的電壓輸入端可直接連至電源，或者通過一電容C連接至電源，Vin提供該驅動器的工作電壓，V，提供發(fā)光二極管的工作電壓。所述驅動器還包含一模擬地引腳和一功率地引腳，該模擬地引腳和該功率地引腳共同接地。 當不需要對LED發(fā)光強度進行調節(jié)時，可用邏輯電平來驅動該驅動器使能端(EN)引腳，或直接將使能端(EN)引腳與輸入電壓端引腳相連，以實現(xiàn)驅動器的使能控制功能。[0031] 當需要對LED發(fā)光強度進行調節(jié)時，該驅動器的使能端引腳與脈沖寬度調制模塊相連，該脈沖寬度調制模塊用于LED的光強調節(jié)，其調節(jié)程度與該脈沖寬度調制模塊的控制信號的占空比成正比。 本實施例以四通道LED驅動器為例，該驅動器還可為單通道、雙通道、三通道。[0033] 雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求一種多通道白光LED驅動器，其特征在于，其包括一帶系基準模塊、一電流基準模塊、多路電流阱和一使能端，其中該帶系基準模塊的輸入端與電壓輸入端相連，該帶系基準模塊的輸出端與該電流基準模塊的第一輸入端相連，該電流基準模塊的輸出端與該電流阱的第一輸入端相連，該電流基準模塊的第二輸入端及該電流阱的第二輸入端連接至該電壓輸入端，該多路電流阱的輸出端引出多個LED引腳。
2. 如權利要求1所述的多通道白光LED驅動器，其特征在于，該帶系基準模塊和該電流基準模塊內部還分別包含一溫度補償電路。
3. 如權利要求1所述的多通道白光LED驅動器，其特征在于，該電流阱包含一放大器，一調整管，其中該放大器的同相輸入端接參考電壓輸入端，該放大器的反相輸入端與該調整管的源極相連，該放大器的輸出端與該調整管的柵極相連，該調整管的漏極引出LED引
4. 如權利要求1所述的多通道白光LED驅動器，其特征在于，所述驅動器還包含一模擬地引腳和一功率地引腳，該模擬地引腳和該功率地引腳共同接地。
5. 如權利要求1所述的多通道白光LED驅動器，其特征在于，該驅動器還包括一欠壓鎖定電路和一過溫保護電路，該欠壓鎖定電路和該過溫保護電路的輸入端均與電壓輸入端連接。
6. 如權利要求1-5任意一項所述的多通道白光LED驅動器，其特征在于，所述多通道為單通道、雙通道、三通道或四通道。
7. —種LED照明裝置，其特征在于，其包括如權利要求1所述的多通道白光LED驅動器，其中LED的正極與LED工作電源相連，LED的負極連至該驅動器的LED引腳，該驅動器的電壓輸入端連至電源。
8. 如權利要求7所述的LED照明裝置，其特征在于，該驅動器的使能端引腳與電壓輸入端引腳相連。
9. 如權利要求7所述的LED照明裝置，其特征在于，該驅動器的使能端引腳與一邏輯電平相連。
10. 如權利要求7所述的LED照明裝置，其特征在于，該驅動器的使能端引腳與脈沖寬度調制模塊相連，該脈沖寬度調制模塊用于LED的光強調節(jié)，其調節(jié)程度與該脈沖寬度調制模塊輸出的控制信號的占空比成正比。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道白光LED驅動器，其包括一帶系基準模塊、一電流基準模塊、多路電流阱和一使能端，其中該帶系基準模塊的輸入端與電壓輸入端相連，該帶系基準模塊的輸出端與該電流基準模塊的第一輸入端相連，該電流基準模塊的輸出端與該電流阱的第一輸入端相連，該電流基準模塊的第二輸入端及該電流阱的第二輸入端連接至該電壓輸入端，該多路電流阱的輸出端引出多個LED引腳。本實用新型還公開了一種使用上述驅動器的LED照明裝置。本實用新型通過穩(wěn)定性良好的負反饋環(huán)路控制和精確匹配的電流阱結構，使多路LED實現(xiàn)精準的電流匹配。
文檔編號F21Y101/02GK201467526SQ20092007356
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權日2009年6月9日
發(fā)明者曾泉, 江帆, 紀剛 申請人:上海韋爾半導體股份有限公司