專利名稱：一種發(fā)光二極管光源的驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光源驅動技術領域，特別涉及一種發(fā)光二極管 (Light-EmittingDiode，簡稱LED)光源的驅動電路。
背景技術：
圖1是一種現(xiàn)有的LED光源的驅動電路的電路圖。參見圖1，LED光源包括m個燈 串11 lm，每個燈串Ii均包括η個串聯(lián)耦接的發(fā)光二極管Dl Dn，其中m、n均為正整數(shù)， i為1 m中任一正整數(shù)。LED光源的驅動電路包括直流至直流(DC/DC)轉換器21及LED 控制器22。DC/DC轉換器21為降壓或升壓轉換器，用于將常見的5V、12V或24V等規(guī)格的 直流電壓Vdcl轉換為足夠驅動燈串11 Im的直流電壓Vdc2。每個燈串Ii的第一端均耦 接至DC/DC轉換器21以接收直流電壓Vdc2來獲得所需的電壓，每個燈串Ii的第二端則耦 接至LED控制器22相應的通道端CHi。LED控制器22檢測每個燈串Ii的電流，并利用內 部定電流源或可變電阻等方式使每個燈串Ii的電流相等或在一定誤差范圍內(即達到電 流平衡)，使燈串11 Im可以提供均勻的亮度。為了維持每個燈串Ii的電流平衡且獲得 所需電壓，LED控制器22還可從反饋控制端FB輸出脈寬調制(Pulse-Width Modulation, 簡稱PWM)信號，以控制DC/DC轉換器21調整輸出的直流電壓Vdc2的大小，優(yōu)化LED光源 及LED控制器22的操作。當然，LED控制器22也可不輸出PWM信號，使DC/DC轉換器21輸 出恒定的直流電壓Vdc2，而LED控制器22僅用于使每個燈串Ii的電流達到平衡。當LED光源的燈串11 Im數(shù)量太多或采用具有大電流的高亮發(fā)光二極管Dl Dn時，為了避免LED控制器22因接收的電流太大而過熱或燒毀，需要采用如圖2所示的外 部控制方式。參見圖2，每個燈串Ii的第二端需要外加相應的晶體管Mi及電阻器Ri，其中 晶體管Mi為場效應晶體管且工作在線性區(qū)以作為可變電阻來調整落在燈串Ii上的電壓大 小，使每個燈串Ii的電流達到平衡。LED控制器220從電流檢測端ISi檢測燈串Ii的電流 在流過電阻器Ri時所產生的與電流大小成正比的電壓值，并根據(jù)這個電壓值從通道端CHi 輸出信號控制晶體管Mi改變其在線性區(qū)的工作點位置，以改變晶體管Mi提供的可變電阻 的大小。LED控制器220從電壓檢測端VDi檢測燈串Ii的第二端上的電壓，當燈串Ii的第 二端上的電壓過高時，表示燈串Ii中有發(fā)光二極管發(fā)生短路，因此從通道端CHi輸出信號 控制晶體管Mi截止以保護電路。不管是圖1還是圖2所示的現(xiàn)有的LED光源的驅動電路，通常都采用市售的已集 成化的LED控制器22或220。然而，市售的LED控制器可支持LED光源的燈串的數(shù)量是固 定的，隨著燈串11 Im數(shù)量的增加，需要采用多個LED控制器并聯(lián)使用，這些并聯(lián)使用的 LED控制器之間的溝通及控制會使得設計成本上升且會使得電路變得復雜。另外，圖2所 示的LED光源的驅動電路還必需外加晶體管Mi和電阻器Ri，其數(shù)量也會隨著燈串11 Im 數(shù)量的增加而增加，同樣會使得設計成本上升且會使得電路更為復雜。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管(LED)光源的驅動電路，不需 要采用專用的LED控制器，且驅動電路架構相當簡單，可以大幅降低成本。為了達到上述目的及其它目的，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管(LED)光源 的驅動電路，LED光源包括多個燈串，每個燈串均包括多個串聯(lián)耦接的發(fā)光二極管，每個燈 串均具有第一端及第二端，每個燈串的第一端均耦接至定電壓；LED光源的驅動電路包括 定電流源、電流鏡、短路保護電路以及調光電路，其中電流鏡耦接至定電流源及每個燈串 的第二端，短路保護電路耦接至每個燈串的第二端，調光電路耦接至電流鏡及短路保護電 路；定電流源用于提供定電流；電流鏡用于在開啟時根據(jù)定電流產生多個吸取電流(sink currents)，每個吸取電流提供至一相應的燈串的第二端，使流過每個燈串的電流達到平 衡，并在關閉時使流過每個燈串的電流為零；短路保護電路用于在檢測到任一燈串的第二端 的電壓超過臨界值時輸出短路信號；調光電路用于接收脈寬調制(PWM)調光信號，在收到短 路信號時關閉電流鏡，并在未收到短路信號時根據(jù)PWM調光信號交替地開啟及關閉電流鏡。本發(fā)明實施例提供的技術方案的有益效果是本發(fā)明實施例所述的LED光源的驅動電路，通過電流鏡使流過LED光源的每個燈 串的電流達到平衡，并交替地開啟及關閉電流鏡以PWM調光方式實現(xiàn)調整LED光源亮度的 功能，另外還可通過設定電流鏡提供的定電流大小來改變流過燈串的電流大小，且可檢測 燈串是否有短路以便在燈串發(fā)生短路時通過關閉電流鏡來保護電路。
圖1及圖2分別是現(xiàn)有的LED光源的驅動電路的電路圖； 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種LED光源的驅動電路的電路圖； 圖4是圖3所示調光電路的一替代實施例的電路圖； 圖5A至圖5D是使用圖4所示調光電路的LED光源的驅動電路的信號模擬圖, 附圖中，各標號所代表的組件列表如下
權利要求
1.一種發(fā)光二極管光源的驅動電路，該發(fā)光二極管光源包括多個燈串，每個燈串均包 括多個串聯(lián)耦接的發(fā)光二極管，每個燈串均具有一第一端及一第二端，每個燈串的第一端 均耦接至一定電壓，其特征在于，該發(fā)光二極管光源的驅動電路包括一定電流源，用于提供一定電流；一電流鏡，耦接至該定電流源及每個燈串的第二端，用于在開啟時根據(jù)該定電流產生 多個吸取電流，每個吸取電流提供至一相應的燈串的第二端，使流過每個燈串的電流達到 平衡，并在關閉時使流過每個燈串的電流為零；一短路保護電路，耦接至每個燈串的第二端，用于在檢測到任一燈串的第二端的電壓 超過一臨界值時輸出一短路信號；以及一調光電路，耦接至該電流鏡及該短路保護電路，用于接收一脈寬調制調光信號，在收 到該短路信號時關閉該電流鏡，并在未收到該短路信號時，根據(jù)該脈寬調制調光信號交替 地開啟及關閉該電流鏡。
2.如權利要求1所述的發(fā)光二極管光源的驅動電路，其特征在于，其中該電流鏡包括 多個匹配的第一晶體管及一第二晶體管，每個第一晶體管及該第二晶體管均具有一第一 端、一第二端及一控制端，每個第一晶體管的第一端耦接至一相應的燈串的第二端，以提供 一相應的吸取電流至該相應的燈串的第二端，該第二晶體管的第一端耦接至該第二晶體管 的控制端，且該第二晶體管的第一端耦接至該定電流源以接收該定電流，每個第一晶體管 及該第二晶體管的第二端均耦接至一接地，每個第一晶體管及該第二晶體管的控制端彼此 華禹接。
3.如權利要求2所述的發(fā)光二極管光源的驅動電路，其特征在于，其中每個第一晶體 管及該第二晶體管均為雙極性晶體管或均為場效應晶體管。
4.如權利要求2所述的發(fā)光二極管光源的驅動電路，其特征在于，其中通過將該第二 晶體管的控制端耦接至該接地以關閉該電流鏡。
5.如權利要求1所述的發(fā)光二極管光源的驅動電路，其特征在于，其中該調光電路包括一第一開關，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第一開關的第一端接收該脈寬調 制調光信號，該第一開關的控制端耦接至該短路保護電路以接收該短路信號，該第一開關 在收到該短路信號時不導通，并在未收到該短路信號時導通；以及一第二開關，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第二開關的第一端耦接至該電流 鏡，該第二開關的第二端接收一關閉信號，該第二開關的控制端耦接至該第一開關的第二 端，該第二開關在該第一開關不導通時導通，并在該第一開關導通時根據(jù)收到的該脈寬調 制調光信號交替地不導通及導通，該電流鏡在該第二開關不導通時未收到該關閉信號而開 啟，并在該第二開關導通時收到該關閉信號而關閉。
6.如權利要求1所述的發(fā)光二極管光源的驅動電路，其特征在于，其中該調光電路包括一第一開關，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第一開關的第一端接收該脈寬調 制調光信號，該第一開關的控制端耦接至該短路保護電路以接收該短路信號，該第一開關 在收到該短路信號時不導通，并在未收到該短路信號時根據(jù)該脈寬調制調光信號交替地不 導通及導通；以及一第二開關，具有一第一端、一第二端及一控制端，該第二開關的第一端耦接至該電流 鏡，該第二開關的第二端接收一關閉信號，該第二開關的控制端耦接至該第一開關的第二 端，該第二開關在該第一開關不導通時導通，并在該第一開關導通時不導通，該電流鏡在該 第二開關不導通時未收到該關閉信號而開啟，并在該第二開關導通時收到該關閉信號而關 閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管(LED)光源的驅動電路，屬于光源驅動技術領域。其中LED光源包括多個燈串，每個燈串均包括多個串聯(lián)耦接的發(fā)光二極管，每個燈串的第一端均耦接至定電壓，驅動電路包括定電流源、電流鏡、短路保護電路及調光電路；電流鏡在開啟時根據(jù)定電流源產生多個吸取電流以提供至各自相應的燈串的第二端，使流過每個燈串的電流達到平衡，并在關閉時使流過每個燈串的電流為零；調光電路在短路保護電路偵測到有燈串短路時關閉電流鏡，并在未偵測到燈串短路時根據(jù)脈寬調制(PWM)調光信號交替地開啟及關閉電流鏡。本發(fā)明的LED光源的驅動電路，不需要采用專用的LED控制器，且驅動電路架構相當簡單，所以可大幅降低成本。
文檔編號H05B37/02GK102098826SQ20091025810
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月10日
發(fā)明者李吉欣, 李振強, 林文明, 林立韋, 黃元伯 申請人:冠捷投資有限公司