專利名稱：一種實現兩路或偶數多路或奇數多路led精確恒流的驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實現兩路或多路LED精確恒流的驅動電路。具體的說應該是 一種通過隔直電容實現LED負載電流的均衡的電路。
背景技術：
對于LED多路恒流控制驅動器的應用，最常用的方案有1.恒壓模塊+多路非隔 離DC/DC恒流電路(如BUCK電路)；2.電壓可調穩(wěn)壓模塊+多路線性調整恒流電路。對于第一種方案，參照

圖1，恒壓模塊的輸出作為多路恒流電路的輸入，每路恒流 電路單獨做恒流控制，很容易保證多路輸出電流的均流。但由于恒壓模塊的電壓和LED的 電壓一般都有較大的壓差，因此后級多路DC/DC恒流電路的效率都不會很高，并且多路恒 流控制電路的成本很高。對于第二種方案，參照圖2，用MOS管或三極管做線性調整來實現多路恒流控制， 前級穩(wěn)壓模塊的輸出電壓跟隨后級恒流線性調整電路，穩(wěn)壓模塊的輸出電壓始終比多路線 性調整恒流電路中輸出電壓最高的一路略高，使線性調整電路在每路輸出能實現精確恒流 控制的基礎上的功耗始終接近最小。該方案雖然電路成本低，每路LED的均流性好，但短路 是LED常見的失效模式，在多路LED的壓差比較大時，線性調整管的功耗很大，使LED驅動 器發(fā)熱嚴重。
發(fā)明內容本實用新型針對上述問題，提出一種高效率、低成本，均流性能良好的多路輸出 LED恒流驅動電路，并且在LED負載的壓差較大時，效率也可以很高。解決上述問題采用的技術方案是一種實現兩路LED精確恒流的驅動電路，包括 高頻脈沖交流電源、整流濾波電路、隔直電容Cl和兩路LED負載，其特征在于所述的整流濾 波電路包括由二極管D1、二極管D4和二極管D2、二極管D3分別組成的兩個獨立的半波整 流電路，以及濾波電容C2和濾波電容C3 ；所述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED 負載供電，所述的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的 隔直電容Cl串聯在整流濾波電路的輸入端。本實用新型的實現兩路LED精確恒流的驅動電路，通過隔直電容實現兩路LED負 載電流的均衡，所述的兩路LED負載可以共陰連接或共陽連接，一個優(yōu)選的共陽連接的實 施方式是所述的高頻脈沖交流電源的一端接二極管Dl的陽極和二極管D2的陰極，高頻脈 沖交流電源的另一端串聯一個隔直電容C1,電容Cl的另一端接二極管D3的陽極和二極管 D4陰極，二極管D2、D4的陽極相連，LED負載1的正端接二極管Dl的陰極，LED負載1的負 端接二極管D2、D4的陽極，LED負載2的正端接二極管D3的陰極，LED負載2的負端接二 極管D2、D4的陽極，電容C2、C3分別并聯在兩路LED負載的兩端。所述的二極管D1、D4和D2、D3分別組成兩個獨立的半波整流電路，分別給兩路LED燈供電，電容C2、C3起濾波作用。由于隔置電容Cl的存在，當兩路LED燈的壓降不同時，可 以通過電容Cl平衡兩路LED電壓差，使兩路LED燈的電流平均值相等；理想情況下，當兩路 LED壓降完全相等時，Cl兩端的電壓為零。本實用新型的實現兩路LED精確恒流的驅動電路，所述的兩路LED負載共陰連接 的一個優(yōu)選的實施方式是所述的高頻脈沖交流電源的一端接二極管Dl的陽極和二極管 D2的陰極，高頻脈沖交流電源的另一端串聯一個隔直電容Cl，電容Cl的另一端接二極管D3 的陽極和二極管D4陰極，二極管Dl、D3的陰極相連，第一路LED負載的正端接二極管D1、 D3的陰極，負端接二極管D4的陽極，第二路LED負載的正端接二極管Dl、D3的陰極，負端 接二極管D2的陽極，電容C2、C3分別并聯在兩路LED負載的兩端。其均流原理與圖3所述 電路的原理類似。根據本實用新型，所述的高頻脈沖交流電源是電壓源或電流源。本實用新型還要提供一種實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，包括高頻脈沖 交流電源、N-I個均流變壓器和N個結構相同的電路單元，其特征在于所述的每個電路單元 包括一個整流濾波電路、一個隔直電容Cl和兩路LED負載，所述的整流濾波電路包括由二 極管D1、二極管D4和二極管D2、二極管D3分別組成的兩個獨立的半波整流電路，以及濾 波電容C2和濾波電容C3 ；所述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED負載供電，所述 的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的隔直電容Cl串 聯在整流濾波電路的輸入端；高頻脈沖交流電源輸出和其中兩路電路單元同相電流支路中分別串接均流變壓 器的兩個繞組，兩路同相電流分別流過均流變壓器兩個繞組的同名端和非同名端；當均流 變壓器的變比為η m，流過均流變壓器兩個繞組同名端和非同名端的電流之比不等于 m η時，則均流變壓器的激磁電流不為零，激磁電流在均流變壓器兩端產生的交流電壓將 自動平衡兩個電路單元的壓差，使均流變壓器的兩個繞組電流之比平衡為m n，從而實現 對兩個電路單元電流的均衡控制；當m = η時，實現兩個電路單元的均流控制；N個電路單元電流的均衡采用N-I個均流變壓器按照相同的方法均衡，其中N為大 于等于2的正整數。所述的高頻脈沖交流電源為一個或多個，當所述的高頻脈沖交流電源為多個時， 每個高頻交流脈沖電源的相位相同。本實用新型的一種實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，通過隔直電容實現每 個電路單元中的兩路LED負載電流的均衡，通過均流變壓器實現兩個電路單元總電流的均 流控制，通過N-I個均流變壓器使各電路單元的總電流兩兩均衡，從而實現所有電路單元 之間的電流均衡。本實用新型還要提供一種實現奇數多路LED精確恒流的驅動電路，包括 高頻脈沖交流電源、N-I個均流變壓器、N-I個結構相同的電路單元和第N個電路單元，其特 征在于所述的每個結構相同的電路單元包括一個整流濾波電路、一個隔直電容和兩路LED 負載，所述的整流濾波電路包括由二極管Dl、二極管D4和二極管D2、二極管D3分別組成的 兩個獨立的半波整流電路，以及濾波電容C2和濾波電容C3 ；所述的兩個獨立的半波整流電 路分別給兩路LED負載供電，所述的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED 負載兩端，所述的隔直電容Cl串聯在整流濾波電路的輸入端；所述的第N個電路單元包括一個整流濾波電路和一路LED負載；[0017]高頻脈沖交流電源輸出和其中兩路電路單元同相電流支路中分別串接均流變 壓器的兩個繞組，兩路同相電流分別流過均流變壓器兩個繞組的同名端和非同名端；當均 流變壓器的變比為η m，流過均流變壓器兩個繞組同名端和非同名端的電流之比不等于 m η時，則均流變壓器的激磁電流不為零，激磁電流在均流變壓器兩端產生的交流電壓將 自動平衡兩個電路單元的壓差，使均流變壓器的兩個繞組電流之比平衡為m n，從而實現 對兩個電路單元電流的均衡控制；當m = η時，實現兩個電路單元的均流控制；N個電路單元電流的均衡采用N-I個均流變壓器按照相同的方法均衡，其中N為大 于等于2的正整數。所述的高頻脈沖交流電源為一個或多個，當所述的高頻脈沖交流電源為多個時， 每個高頻交流脈沖電源的相位相同。本實用新型的一種實現奇數多路LED精確恒流的驅動電路，在1到N-I個結構相 同的電路單元中，通過隔直電容實現每個電路單元中的兩路LED負載電流的均衡；通過均 流變壓器實現兩個電路單元總電流的均流控制，通過N-I個均流變壓器使各電路單元的總 電流兩兩均衡，從而實現所有電路單元之間的電流均衡。本實用新型的有益效果是1.通過一級變換電路實現多路LED間負載均流，成本低，不需要額外的控制電路，
可靠性高。2.均流精度高，不受LED負載壓差影響。3.通過隔直電容實現均流的效率高，即使兩路LED壓差較大時，實現均流的損耗 也較小。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。圖1現有技術電路框圖一。圖2現有技術電路框圖二。圖3本實用新型的兩路LED負載第一種均流電路。圖4本實用新型的兩路LED負載第二種均流電路。圖5本實用新型的三路LED負載第一種均流電路。圖6本實用新型的三路LED負載第二種均流電路。圖7本實用新型的四路LED負載第一種均流電路。圖8本實用新型的四路LED負載第二種均流電路。圖9本實用新型的奇數路LED負載單變壓器均流電路。圖10本實用新型的偶數路LED負載單變壓器均流電路。圖11本實用新型的兩路LED負載且高頻脈沖交流電源以LLC諧振電路為例的具 體實施例。圖12本實用新型的兩路LED負載且高頻脈沖交流電源以全橋電路為例的具體實 施例。圖13本實用新型的兩路LED負載且高頻脈沖交流電源以推挽電路為例的具體實 施例。[0039]圖14本實用新型的兩路LED負載且高頻脈沖交流電源以正激電路為例的具體實 施例。
具體實施例參照圖3，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均衡， 第一種電路，其特征在于所述的高頻脈沖交流電源的一端接二極管Dl的陽極和二極管D2 的陰極，高頻脈沖交流電源的另一端串聯一個隔直電容Cl，電容Cl的另一端接二極管D3的 陽極和二極管D4陰極，二極管D2、D4的陽極相連，LED負載1的正端接二極管Dl的陰極， LED負載1的負端接二極管D2、D4的陽極，LED負載2的正端接二極管D3的陰極，LED負載 2的負端接二極管D2、D4的陽極，濾波電容C2、C3分別并聯在兩路LED負載的兩端。 參照圖4，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均衡， 第二種電路，其特征在于所述的高頻脈沖交流電源的一端接二極管Dl的陽極和二極管D2 的陰極，高頻脈沖交流電源的另一端串聯一個隔直電容Cl，電容Cl的另一端接二極管D3的 陽極和二極管D4陰極，二極管Dl、D3的陰極相連，第一路LED負載的正端接二極管Dl、D3 的陰極，負端接二極管D4的陽極，第二路LED負載的正端接二極管D1、D3的陰極，負端接二 極管D2的陽極，電容C2、C3分別并聯在兩路LED負載的兩端。參照圖5，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現三路LED負載電流的均衡， 第一種電路，其特征在于所述的高頻脈沖交流電源為高頻脈沖交流電源1和高頻脈沖交 流電源2，其中高頻脈沖交流電源1帶有兩路LED負載，高頻脈沖交流電源2帶有一路LED 負載，且兩個高頻交流脈沖電源的相位相同；均流變壓器Tl的包括兩個繞組Wl和W2，所述 的高頻脈沖交流電源1的一端接繞組Wl的同名端，繞組Wl的非同名端和高頻脈沖交流電 源1的另一端接兩路整流濾波電路和兩路LED負載，所述的高頻脈沖交流電源2的一端接 繞組W2的非同名端，繞組W2的同名端和高頻脈沖交流電源2的另一端接第三路整流濾波 電路和第三路LED負載；高頻脈沖交流電源1并聯的兩路負載電流之間的均流方式，可以是 圖3所述的均流方式，也可以是圖4所述的均流方式，而該兩路負載的總電流和第三路負載 電流的均流則由均流變壓器Tl實現，這是由于均流變壓器Tl的兩個繞組Wl和W2分別流 過方向相反的電流，在繞組端產生的壓差自動平衡流過其繞組的兩路電流。參照圖6，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現三路LED負載電流的均衡， 第二種電路，與圖5所述電路不同的是將圖5電路中的兩個高頻脈沖交流電源替換為一 個，其均流原理與圖5所述的一致。參照圖7，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現四路LED負載電流的均 衡，第一種電路，其特征在于所述的高頻脈沖交流電源為高頻脈沖交流電源1和高頻脈沖 交流電源2，每個高頻脈沖交流電源帶有兩路LED負載，且兩個高頻交流脈沖電源的相位相 同；每個高頻脈沖交流電源的兩路LED負載之間的均流方式，可以是圖3所述的均流方式， 也可以是圖4所述的均流方式；這兩個高頻交流源的電流均流方式則由均流變壓器Tl實 現。參照圖8，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現四路LED負載電流的均衡， 第二種電路，與圖7所述電路不同的是將圖7電路中的兩個高頻脈沖交流電源替換為一 個，其均流原理與圖7所述的一致。[0046]參照圖9，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現奇數路LED負載電流的 均衡，由圖5所述的電路拓展而來，其特征在于設負載為2N+1路，則高頻脈沖交流電源有 N+1個，其中的N個高頻脈沖交流電源每個帶有兩路LED負載，第N+1個高頻脈沖交流電源 帶有一路LED負載，且所有高頻交流脈沖電源的相位相同。并聯在同一個高頻交流源的兩 路LED負載電流之間的均流方式，可以是圖3所述的均流方式，也可以是圖4所述的均流方 式，或者兩者混合使用；N+1個高頻交流源的電流的均流方式則由N個均流變壓器實現。參照圖10，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現偶數路LED負載電流的均 衡，由圖6所述的電路拓展而來，其特征在于設負載為2N路，則高頻脈沖交流電源有N個， 其中每個高頻脈沖交流電源帶有兩路LED負載。并聯在同一個高頻交流源的兩路LED負載 電流之間的均流方式，可以是圖3所述的均流方式，也可以是圖4所述的均流方式，或者兩 者混合使用；N個高頻交流源的電流的均流方式則由N-I個均流變壓器實現。在上述的圖9和圖10中，N個高頻脈沖交流電源可以用一個高頻脈沖交流電源替 代，即圖6與圖8的拓展；或兩個，或三個，……，或N-I個高頻脈沖交流電源替代，即圖5 與圖6，圖7與圖8的混合使用。參照圖11，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均 衡，高頻脈沖交流電源以LLC諧振電路為例的具體實施例，其特征在于所述的直流電壓 Vdc的正端接開關管Sl的第一端，開關管Sl的第二端接開關管S2的第一端和電感Ll的一 端，開關管S2的第二端接直流電壓Vdc的負端和電容Cl的一端，電感Ll的另一端接主變 壓器Tl的原邊繞組同名端，原邊繞組的非同名端接電容Cl的另一端；主變壓器副邊繞組同 名端接二極管Dl的陽極和二極管D2的陰極，副邊繞組的非同名端接隔直電容C2的一端， 隔直電容C2的另一端接二極管D3的陽極和二極管D4的陰極，二極管Dl的陰極接電解電 容C4的正端和LED負載2的正端，二極管D3的陰極接電解電容C3的正端和LED負載1的 正端，二極管D2的陽極接二極管D4的陽極，電解電容C3的負端，LED負載1的負端，電解 電容C4的負端和LED負載2的負端。參照圖12，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均 衡，高頻脈沖交流電源以全橋電路為例的具體實施例，其特征在于所述的直流電壓Vdc的 正端接開關管Sl和S3的第一端，開關管Sl的第二端接開關管S2的第一端和主變壓器Tl 的原邊繞組非同名端，開關管S3的第二端接開關管S4的第一端和主變壓器Tl的原邊繞組 同名端，開關管S2的第二端接直流電壓Vdc的負端和開關管S4的第二端；主變壓器副邊繞 組同名端接二極管Dl的陽極和二極管D2的陰極，副邊繞組的非同名端接隔直電容Cl的一 端，隔直電容Cl的另一端接二極管D3的陽極和二極管D4的陰極，二極管Dl的陰極接電解 電容C3的正端和LED負載2的正端，二極管D3的陰極接電解電容C2的正端和LED負載1 的正端，二極管D2的陽極接二極管D4的陽極，電解電容C2的負端，LED負載1的負端，電 解電容C3的負端和LED負載2的負端。參照圖13，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均 衡，高頻脈沖交流電源以推挽電路為例的具體實施例，其特征在于所述的主變壓器Tl原 邊有兩個繞組Wn和Wt2，繞組Wti的非同名端和繞組Wt2的同名端相連，直流電壓Vdc的正端 接繞組Wn的非同名端(即繞組Wt2的同名端)，繞組Wti的同名端接開關管Sl的第一端，開 關管Sl的第二端接直流電壓Vdc負端，繞組Wt2的非同名端接開關管S2的第一端，開關管S2的第二端接直流電壓Vdc負端；主變壓器副邊繞組同名端接二極管Dl的陽極和二極管 D2的陰極，副邊繞組的非同名端接隔直電容Cl的一端，隔直電容Cl的另一端接二極管D3 的陽極和二極管D4的陰極，二極管Dl的陰極接電解電容C3的正端和LED負載2的正端， 二極管D3的陰極接電解電容C2的正端和LED負載1的正端，二極管D2的陽極接二極管D4 的陽極，電解電容C2的負端，LED負載1的負端，電解電容C3的負端和LED負載2的負端。參照圖14，一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，實現兩路LED負載電流的均 衡，高頻脈沖交流電源以正激電路為例的具體實施例，其特征在于所述的直流電壓Vdc的 正端接電感Ll的一端和電容Cl的一端，電感Ll的另一端接主變壓器原邊繞組的同名端， 電容Cl的另一端接開關管Sl的第一端，開關管Sl的第二端接主變壓器原邊繞組的非同名 端和開關管S2的第一端，開關管S2的第二端接直流電壓Vdc負端；主變壓器副邊繞組同名 端接二極管Dl的陽極和二極管D2的陰極，副邊繞組的非同名端接隔直電容C2的一端，隔 直電容C2的另一端接二極管D3的陽極和二極管D4的陰極，二極管Dl的陰極接電解電容 C4的正端和LED負載2的正端，二極管D3的陰極接電解電容C3的正端和LED負載1的正 端，二極管D2的陽極接二極管D4的陽極，電解電容C3的負端，LED負載1的負端，電解電 容C4的負端和LED負載2的負端。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用 新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開 的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
權利要求一種實現兩路LED精確恒流的驅動電路，包括高頻脈沖交流電源、整流濾波電路、隔直電容C1和兩路LED負載，其特征在于所述的整流濾波電路包括由二極管D1、二極管D4和二極管D2、二極管D3分別組成的兩個獨立的半波整流電路，以及濾波電容C2和濾波電容C3；所述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED負載供電，所述的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的隔直電容C1串聯在整流濾波電路的輸入端。
2.如權利要求1所述的實現兩路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的兩路 LED負載共陰連接或共陽連接。
3.如權利要求1或2所述的實現兩路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的高 頻脈沖交流電源是電壓源或電流源。
4.一種實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，包括高頻脈沖交流電源、N-I個均流 變壓器和N個結構相同的電路單元，其特征在于所述的每個電路單元包括一個整流濾波電 路、一個隔直電容和兩路LED負載，所述的整流濾波電路包括由二極管D1、二極管D4和二極 管D2、二極管D3分別組成的兩個獨立的半波整流電路，以及濾波電容C2和濾波電容C3 ；所 述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED負載供電，所述的濾波電容C2和濾波電容C3 分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的隔直電容Cl串聯在整流濾波電路的輸入端；高頻脈沖交流電源輸出和其中兩路電路單元同相電流支路中分別串接均流變壓器的 兩個繞組，兩路同相電流分別流過均流變壓器兩個繞組的同名端和非同名端；N個電路單元電流的均衡采用N-I個均流變壓器按照相同的方法均衡，其中N為大于等 于2的正整數。
5.如權利要求4所述的實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的高 頻脈沖交流電源為一個或多個，當所述的高頻脈沖交流電源為多個時，每個高頻交流脈沖 電源的相位相同。
6.如權利要求5所述的實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的兩 路LED負載共陰連接或共陽連接。
7.如權利要求5或6所述的實現偶數多路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述 的高頻脈沖交流電源是電壓源或電流源。
8.一種實現奇數多路LED精確恒流的驅動電路，包括高頻脈沖交流電源、N-I個均流變 壓器、N-I個結構相同的電路單元和第N個電路單元，其特征在于所述的每個結構相同的電 路單元包括一個整流濾波電路、一個隔直電容Cl和兩路LED負載，所述的整流濾波電路包 括由二極管D1、二極管D4和二極管D2、二極管D3分別組成的兩個獨立的半波整流電路，以 及濾波電容C2和濾波電容C3 ；所述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED負載供電， 所述的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的隔直電容 Cl串聯在整流濾波電路的輸入端；所述的第N個電路單元包括一個整流濾波電路和一路LED負載；高頻脈沖交流電源輸出和其中兩路電路單元同相電流支路中分別串接均流變壓器的 兩個繞組，兩路同相電流分別流過均流變壓器兩個繞組的同名端和非同名端；N個電路單元電流的均衡采用N-I個均流變壓器按照相同的方法均衡，其中N為大于等 于2的正整數。
9.如權利要求8所述的實現奇數多路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的高 頻脈沖交流電源為一個或多個，當所述的高頻脈沖交流電源為多個時，每個高頻交流脈沖 電源的相位相同。
10.如權利要求8所述的實現奇數多路LED精確恒流的驅動電路，其特征在于所述的兩 路LED負載共陰連接或共陽連接；所述的高頻脈沖交流電源是電壓源或電流源。
專利摘要本實用新型公開了一種實現多路LED精確恒流的驅動電路，包括高頻脈沖交流電源、整流濾波電路、隔直電容C1和兩路LED負載，其特征在于所述的整流濾波電路包括兩個獨立的半波整流電路、濾波電容C2和濾波電容C3；所述的兩個獨立的半波整流電路分別給兩路LED負載供電，所述的濾波電容C2和濾波電容C3分別并聯在所述的兩路LED負載兩端，所述的隔直電容C1串聯在整流濾波電路的輸入端。本實用新型的有益效果是1.通過一級變換電路實現多路LED間負載均流，成本低，不需要額外的控制電路，可靠性高。2.均流精度高，不受LED負載壓差影響。3.通過隔直電容實現均流的效率高，即使兩路LED壓差較大時，實現均流的損耗也較小。
文檔編號H02M7/08GK201708976SQ200920295309
公開日2011年1月12日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者吳新科, 葛良安 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司