本實(shí)用新型涉及LED電流控制領(lǐng)域，尤其涉及一種LED電流控制芯片。

背景技術(shù)：

LED作為第四代照明光源，具有功耗小，使用安全方便的特別，廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域。但LED是電流元件，在不改變材質(zhì)的前提下，在LED的極限范圍內(nèi)，提高亮度的手段就是提高電流，隨著電流升高，LED發(fā)熱量會(huì)劇增。溫度的升高將導(dǎo)致器件性能變化與衰減，嚴(yán)重影響LED的光電參數(shù)，甚至使功率LED失效，所以對(duì)LED電流的控制是LED照明中的重點(diǎn)。

目前對(duì)LED進(jìn)行電流控制的芯片很多，但都是采用三端結(jié)構(gòu)，在三端中的地端與采樣端之間連接電阻，通過外接電阻來控制流過LED的電流大小，但三端結(jié)構(gòu)的LED電流控制芯片體積大，成本高，在LED板上的熱量集中，需要外接電阻，因此，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外圍電路少、成本低、可分散設(shè)置在LED板上的雙端LED電流控制芯片是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提出一種雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片，用于LED燈組的驅(qū)動(dòng)電流控制，所述芯片包括：

所述驅(qū)動(dòng)芯片包括芯片輸入端口、電源供電模塊、過溫調(diào)節(jié)模塊、恒流模塊和芯片輸出端口；

芯片輸入端口，提供所述LED燈組的驅(qū)動(dòng)電流；

所述電源供電模塊與芯片輸入端口相連，用于為所述芯片提供電源；

所述恒流模塊分別連接電源供電模塊、過溫調(diào)節(jié)模塊、芯片輸入端口和芯片輸出端口；

所述恒流模塊包括驅(qū)動(dòng)電路模塊、功率管和電流控制模塊；

所述驅(qū)動(dòng)電路模塊分別與電流控制模塊、功率管相連接，電流控制模塊分別與功率管和芯片輸出端口相連接。

所述電流控制模塊包括限流電阻；所述限流電阻一端連接功率管輸出端，另一端連接芯片輸出端口。

優(yōu)選地，所述芯片輸入端口連接芯片外部LED燈組的負(fù)極，所述芯片輸出端口用于連接芯片外部電路的接地端。

優(yōu)選地，所述功率管為高壓MOS管，所述MOS管漏極接電源供電模塊和芯片輸入端口，柵極接驅(qū)動(dòng)電路模塊，源極接芯片輸出端口；或所述功率管為高壓三極管，其集電極接電源供電模塊和芯片輸入端口，基極接驅(qū)動(dòng)電路模塊，發(fā)射極接芯片輸出端口。

優(yōu)選地，所述過溫調(diào)節(jié)模塊包括：具有負(fù)溫度系數(shù)的三極管，所述三極管的基極輸入基準(zhǔn)電壓，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極分別連接第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的另一端輸入?yún)⒖茧妷?，所述第二電阻的另一端作為過溫調(diào)節(jié)模塊的輸出端，并且分別與第三電阻、所述驅(qū)動(dòng)電路模塊連接，所述輸出端具有輸出電壓，所述第三電阻的另一端接地。

優(yōu)選地，還包括基準(zhǔn)電壓模塊，所述基準(zhǔn)電壓模塊用于提供所述基準(zhǔn)電壓、參考電壓。

優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)電路模塊連接功率管和電流控制模塊，用于采樣功率管上的驅(qū)動(dòng)電流大小，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電流控制功率管的導(dǎo)通狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電路模塊包括一雙端輸入運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的一輸入端連接過溫調(diào)節(jié)模塊的輸出端，所述過溫調(diào)節(jié)模塊的輸出端具有輸出電壓，所述運(yùn)算放大器的另一輸入端連接所述功率管的輸出端，用于采樣功率管上的驅(qū)動(dòng)電流。

優(yōu)選地，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)芯片溫度過高超過芯片設(shè)定的內(nèi)部過溫調(diào)節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述過溫調(diào)節(jié)模塊開始工作，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出電壓，驅(qū)動(dòng)電路模塊通過降低功率管的電壓來降低輸出電流。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型的LED恒流芯片采用雙端結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了LED電流控制芯片的結(jié)構(gòu)，降低了成本，方便電路連接。

(2)本實(shí)用新型將控制LED恒流的限流電阻設(shè)置在芯片中，簡(jiǎn)化了芯片外圍電路。

(3)本實(shí)用新型用限流電阻使每個(gè)兩端恒流芯片的電流值固定，使用方便，溫度控制效果好；多個(gè)芯片并聯(lián)時(shí)可驅(qū)動(dòng)大電流LED照明。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的電路模塊示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的具有組合功率管的的雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

圖1示意性地給出了本實(shí)用新型雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)實(shí)施例，該芯片包括：電源供電模塊10、恒流模塊50、過溫調(diào)節(jié)模塊30、芯片輸入端口70和芯片輸出端口80；其中，電源供電模塊10分別給芯片輸入端口70、恒流模塊50和過溫調(diào)節(jié)模塊30(圖中未示出連接關(guān)系)提供電源。

恒流模塊50用于控制所述芯片的電流，示例性地，其可以包含驅(qū)動(dòng)電路模塊20、功率管60和電流控制模塊40。

驅(qū)動(dòng)電路模塊20分別與電流控制模塊40、功率管60相連接。

電流控制模塊40分別與驅(qū)動(dòng)電路模塊20、功率管60和芯片輸出端口80相連接。

功率管60可以選擇高壓MOS管，其漏極接電源供電模塊10和芯片輸入端口70，柵極接驅(qū)動(dòng)電路模塊20，源極接芯片輸出端口80。

功率管60也可以選擇高壓三極管，其集電極接電源供電模塊10和芯片輸入端口70，基極接驅(qū)動(dòng)電路模塊20，發(fā)射極接芯片輸出端口80。

電流控制模塊40包括限流電阻，所述限流電阻一端連接功率管60輸出端，另一端連接芯片輸出端口80。

驅(qū)動(dòng)電路模塊20連接功率管60和電流控制模塊40，用于采樣功率管60上的驅(qū)動(dòng)電流大小，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)電流控制功率管60的導(dǎo)通狀態(tài)。

過溫調(diào)節(jié)模塊30與驅(qū)動(dòng)電路模塊20相連接，用于根據(jù)芯片的溫度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流大小，當(dāng)所述芯片溫度升高時(shí)，降低所述驅(qū)動(dòng)電流。

具有上述結(jié)構(gòu)的雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的工作原理如下：

電源供電模塊10供電開始工作，給芯片內(nèi)部模塊提供電源。

其中與電源供電模塊10連接的電源輸入端口70具有高電位Vdd。

由于功率管60極間電壓差，功率管60開啟，在電流控制模塊40上形成電流。

電流控制模塊40包括限流電阻，當(dāng)電流流經(jīng)限流電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓降。

驅(qū)動(dòng)電路20根據(jù)電流控制模塊40采樣的電壓值與設(shè)定值比較結(jié)果通過調(diào)節(jié)功率管60的柵電壓來控制輸出電流；

當(dāng)芯片溫度過高超過芯片設(shè)定的內(nèi)部過溫調(diào)節(jié)點(diǎn)時(shí)，芯片的過溫調(diào)節(jié)模塊30開始工作，配合驅(qū)動(dòng)電路模塊20通過降低功率管60柵電壓來降低輸出電流。

過溫調(diào)節(jié)模塊30用于控制芯片的溫度，芯片輸入端口70用于連接芯片外部LED燈組的負(fù)極，提供所述LED燈組的驅(qū)動(dòng)電流，芯片輸出端口80用于連接外部電路的地端。

圖2給出了本實(shí)用新型雙端恒流LED驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)實(shí)施例，該 芯片包括：

電源供電模塊10：輸入高壓經(jīng)過芯片輸入端口70流入到電源供電模塊10，電源供電模塊10內(nèi)部鉗位輸出VDD電壓為5.8V，給IC內(nèi)部模塊供電。

基準(zhǔn)電壓模塊90在VDD啟動(dòng)后輸出兩個(gè)參考電壓V1、V2給過溫調(diào)節(jié)模塊30。V1用于OTP(＝OVER TEMPRETURE PROTECT)啟動(dòng)參考電壓點(diǎn)，V2用于給驅(qū)動(dòng)電路模塊20正常工作提供一個(gè)參考電壓。

過溫調(diào)節(jié)模塊30包括：具有負(fù)溫度系數(shù)的三極管A1，所述三極管A1的基極輸入基準(zhǔn)電壓V1，所述三極管A1的發(fā)射極接地，所述三極管A1的集電極分別連接第一電阻R1和第二電阻R2，所述第一電阻R1的另一端輸入?yún)⒖茧妷篤2，所述第二電阻的另一端作為過溫調(diào)節(jié)模塊30的輸出端具有電壓V3，并且分別與第三電阻R3、所述驅(qū)動(dòng)電路模塊20連接，所述第三電阻R3的另一端接地。

過溫調(diào)節(jié)模塊30的工作原理：三極管A1的PN結(jié)具有負(fù)溫度系數(shù)的特性，當(dāng)溫度升高時(shí)，PN結(jié)導(dǎo)通電壓下降。在正常溫度時(shí)，基準(zhǔn)電壓V1低于三極管A1的導(dǎo)通電壓，三極管A1不導(dǎo)通；當(dāng)溫度升高時(shí)，三極管A1的導(dǎo)通電壓降低，當(dāng)溫度升高到設(shè)定溫度時(shí)，導(dǎo)通電壓等于基準(zhǔn)電壓V1，三極管A1導(dǎo)通工作于放大區(qū)，流過三極管A1的電流分流了串聯(lián)電阻R1、R2、R3上的電流，電阻R3上的電壓V3降低，驅(qū)動(dòng)電路模塊20中的運(yùn)算放大器輸出端的電壓降低，功率管60的柵電壓降低，控制流過功率管60和限流電阻R4上的電流I減小，滿足“I×R4＝V3”的關(guān)系，電流減小從而引起芯片溫度下降。

所述驅(qū)動(dòng)電路模塊20包括一雙端輸入運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大 器的一輸入端與所述過溫調(diào)節(jié)模塊30的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器的另一輸入端連接所述功率管60的輸出端，用于采樣功率管60上的驅(qū)動(dòng)電流。

在圖2的實(shí)施例中，功率管60選擇高壓MOS管，高壓MOS管漏極接電源供電模塊10和芯片輸入端口70，柵極接驅(qū)動(dòng)電路模塊20的輸出端，源極接芯片輸出端口80。

不失一般性地，功率管60可以選擇高壓MOS管的替代器件，例如高壓三極管，其集電極接電源供電模塊10和芯片輸入端口70，基極接驅(qū)動(dòng)電路模塊20的輸出端，發(fā)射極接芯片輸出端口80。

然而，圖2的電路中高壓MOS的可調(diào)控性能存在提升空間。在另一個(gè)實(shí)施例中，功率管60可以選擇組合管來實(shí)現(xiàn)，如圖3所示，功率管60由高壓MOS管62和低壓MOS管61組合實(shí)現(xiàn)。高壓MOS管62的漏極接電源供電模塊10和芯片輸入端口70，柵極接VDD電壓，源極接低壓MOS管61的漏極。低壓MOS管61的漏極接高壓MOS管62的源極，柵極接驅(qū)動(dòng)電路模塊20的輸出端，源極接芯片輸出端口80。組合管利用高壓MOS和低壓MOS組合的方式實(shí)現(xiàn)了功率調(diào)節(jié)功能，由于低壓MOS管更容易進(jìn)行調(diào)控，組合管比單個(gè)MOS更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)功率管的調(diào)節(jié)和控制。

應(yīng)當(dāng)明白，在本實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)單獨(dú)功能的各模塊的功能是可通過電路變形來進(jìn)行替代的，例如過溫調(diào)節(jié)模塊的目的在于根據(jù)溫度的變化來輸出一個(gè)降低的電壓。在本實(shí)用新型的思路下除圖2中的電路結(jié)構(gòu)外，例如單獨(dú)的三極管或者三極管和電阻的其他連接方式也可以實(shí)現(xiàn)相同的功能。驅(qū)動(dòng)電路模塊20等亦可以不僅僅通過一個(gè)運(yùn)放實(shí)現(xiàn)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。