專利名稱：一種高精度多路led均流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度多路LED均流電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，LED需要恒流驅(qū)動，而對于大功率的LED而言，由于其正向壓降的不一致性導(dǎo)致其不能直接并聯(lián)使用。但是在某些應(yīng)用場合，由于安全特低電壓的限制使得的LED 串聯(lián)的最大顆數(shù)受到限制?，F(xiàn)有的并聯(lián)LED的均流電路通常通過鏡像電流源實現(xiàn)，其電路原理如圖1所示，通過這種形式實現(xiàn)的均流電路，其均流精度受到三極管的Vbe影響，當不同三極管的Vbe有差異時兩路的電流也有差異。同時由于三極管Vbe的負溫度特性，當兩個三極管溫度不一致時Vbe將隨著溫度的差異而產(chǎn)生較大的偏差，同樣影響均流精度。R2 R(n+1)的作用是減小由于Vbe壓差引起的兩路電流的差異，為了達到良好的效果通常會取R2 R(n+1)兩端的壓差和Vbe —致或接近，但是，這樣就會導(dǎo)致R2 R(n+1)上的損耗增加，降低系統(tǒng)的整體效率。另外，由于LED正向壓降VF的偏差，當偏差過大時，會使系統(tǒng)無法正常工作。舉例說明，如圖1所示，當12這一路的所有LED串聯(lián)的VF之和小于Il這一路的所有LED串聯(lián)的VF之和0. 7V以上時，此時三極管Q2已經(jīng)飽和導(dǎo)通，無法再降低Vce的壓差來使系統(tǒng)平衡，這必將導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作，也就是無法實現(xiàn)兩路均流的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、能實現(xiàn)高精度的均流效果的高精度多路LED均流電路。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該高精度多路LED均流電路，包括相互并聯(lián)連接的多路LED發(fā)光支路，每一路LED發(fā)光支路中LED正極均與外接電源正極輸出端連接，其特征在于在所述多路LED發(fā)光支路中任意一支路的LED負極連接第一電阻的第一端，第一電阻的第二端連接第二電阻的第一端，第二電阻的第二端與外接電源負極輸出端連接；在所述多路LED發(fā)光支路中其他支路的LED負極均連接一三極管的集電極，該三極管的發(fā)射極均連接一采樣電阻后與外接電源負極輸出端連接，所有采樣電阻的阻值均與所述第二電阻相同；另外，所有三極管的基極分別與一運算放大器的輸出端相連，所有運算放大器的同相輸入端均與所述第一電阻的第二端相連，所有運算放大器的反相輸入端與相對應(yīng)LED發(fā)光支路上的三極管的發(fā)射極相連。作為改進，在所有三極管的基極與地之間分別連接一電容。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于可以實現(xiàn)低電壓的采樣，減小在采樣電阻上的損耗。同時，使用運放可以實現(xiàn)高精度的均流效果，而且沒有溫漂。另外通過調(diào)節(jié)Rl的阻值，可以很好的適應(yīng)各路之間LED壓降和的差異，本發(fā)明是一種高效高精度的均流方案。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LED均流電路的電路原理圖。圖2為本發(fā)明實施例一的電路原理圖。圖3為本發(fā)明實施例二的電路原理圖。圖4為本發(fā)明實施例三的電路原理圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例一參見圖2所示的LED均流電路，包括相互并聯(lián)連接的兩路LED發(fā)光支路，這兩路 LED發(fā)光支路中，均由多顆LED串聯(lián)組成LED發(fā)光燈串，其中LED發(fā)光燈串的正極均與外接電源正極輸出端連接，其中第一路LED發(fā)光支路中LED發(fā)光燈串的負極連接第一電阻Rl的第一端，第一電阻Rl的第二端連接第二電阻R2的第一端，第二電阻R2的第二端與外接電源負極輸出端連接；第二路LED發(fā)光支路中LED發(fā)光燈串的負極連接一三極管Ql的集電極，該三極管Ql的發(fā)射極連接一采用電阻R3后與外接電源負極輸出端連接，采樣電阻R3 的阻值與所述第二電阻R2相同；另外，三極管Ql的基極與一運算放大器m的輸出端相連， 運算放大器m的同相輸入端與所述第一電阻Rl的第二端相連，運算放大器m的反相輸入端與三極管Ql的發(fā)射極相連。在所述三極管的基極與地之間連接一電容Cl。第一路LED發(fā)光支路中的電路Il流過第二電阻R2時產(chǎn)生一個參考電壓toef ’第二路LED發(fā)光支路中通過運算放大器實現(xiàn)閉環(huán)控制，該閉環(huán)控制為電流串聯(lián)負反饋，三極管Ql發(fā)射極與運算放大器的反相輸入端相連，無論是在直流通路中，還是在交流通路中， 反饋均存在。當toef大于Ufl時，三極管基極處的電壓Ul為正，第二路LED發(fā)光支路中的電路12電流增加，Ufl增加，導(dǎo)致ΔU = (Uref-Ufl)減小，形成電路的負反饋。反之亦然。 最終在系統(tǒng)穩(wěn)定的時候，Uref = Ufl，此時，由于R2 = R3，即可實現(xiàn)Il = 12。下面分析該電路兩路的電流誤差，一般直流穩(wěn)流電源的穩(wěn)態(tài)誤差可分為兩類第一類為靜態(tài)誤差(簡稱靜差)，與電源系統(tǒng)的類型及輸入信號有關(guān)，包括給定靜差和擾動靜差，靜差可以通過系統(tǒng)的調(diào)節(jié)來克服；第二類為系統(tǒng)誤差，主要由電流采樣單元、調(diào)節(jié)器、器件的溫漂、時漂引起的，是電源系統(tǒng)無法克服的誤差。本實施例采用運算放大器實現(xiàn)的負反饋電路，能有效的消除靜差。而其系統(tǒng)誤差，主要有采樣電阻的阻值和運放的調(diào)節(jié)偏差引起的，電阻可選用F檔得貼片電阻，運放的調(diào)節(jié)偏差本身可以忽略，最終實現(xiàn)兩路的精確均流。在三極管基極與地之間增加電容Cl可以減緩三極管基極處的電壓Ul的變化，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實施例二與實施例一不同的是，包括三路LED發(fā)光支路，參見圖3所示，其中第三路LED發(fā)光支路中，也由多顆LED串聯(lián)組成LED發(fā)光燈串，第三路LED發(fā)光燈串的正極同樣與外接電源正極輸出端連接，第三路LED發(fā)光燈串的負極同樣連接三極管Q2的集電極，三極管Q2發(fā)射極連接采樣電阻R4后與外接電源負極輸出端連接，三極管Q2的基極也連接一運算放大器N2的輸出端，運算放大器N2的同相輸入端與第一電阻Rl的第二端相連，運算放大器N2 的反相輸入端與三極管Q2的發(fā)射極相連，三極管Q2的基極與地之間也連接有一電容C2。同樣，第一路LED發(fā)光支路中的電路Il流過第二電阻R2時產(chǎn)生一個參考電壓toef;另兩路LED發(fā)光支路，均通過運放實現(xiàn)閉環(huán)控制，該閉環(huán)控制為電流串聯(lián)負反饋。三極管Ql的發(fā)射極與運算放大器m的反相輸入端相連，無論是在直流通路中，還是在交流通路中，反饋均存在。當toef大于Ufl時，Ul為正，12電流增力口，Ufl增力口，導(dǎo)致AU = (Uref-Ufl)減小，形成電路的負反饋。反之亦然。最終在系統(tǒng)穩(wěn)定的時候，toef = Uf，由于R2 = R3，即可實現(xiàn)Il = 12。同理，三極管Q2發(fā)射極與運算放大器N2的反相輸入端相連，當toef大于Uf2時，U2為正，13電流增加，Uf2增加，導(dǎo)致AU = (Uref-Uf2)減小，形成電路的負反饋。反之亦然。最終在系統(tǒng)穩(wěn)定的時候，Uref = Uf2,由于R2 = R4，即可實現(xiàn)Il = 13。最終，即Il = 12 = 13。實現(xiàn)3路均流。實施例三經(jīng)過實施例一和二的敘述，我們可以將本發(fā)明的思想延伸到三路以上的多路LED 均流電路，參見圖4所示，只要將其他支路的LED負極均連接一三極管Q2、Q3、Q (n-1)的集電極，所有三極管Q2、Q3、Q(n-l)的發(fā)射極分別連接一采用電阻R3、R4、R(n+l)后與外接電源負極輸出端連接，將所有采樣電阻R3、R4、R(n+1)的阻值均與所述第二電阻R2相同；并且，將所有三極管Q2、Q3、Q(n-l)的基極分別與一運算放大器N2、N3、N(n_l)的輸出端相連， 所有運算放大器N2、N3、N(n-l)的同相輸入端均與所述第一電阻Rl的第二端相連，所有運算放大器N2、N3、N(n-1)的反相輸入端與相對應(yīng)LED發(fā)光支路上的三極管Q2、Q3、Q (n-1) 的發(fā)射極相連，即可實現(xiàn)多路LED均流。
權(quán)利要求
1.一種高精度多路LED均流電路，包括相互并聯(lián)連接的多路LED發(fā)光支路，每一路LED 發(fā)光支路中LED正極均與外接電源正極輸出端連接，其特征在于在所述多路LED發(fā)光支路中任意一支路的LED負極連接第一電阻(Rl)的第一端，第一電阻(Rl)的第二端連接第二電阻(似)的第一端，第二電阻(似)的第二端與外接電源負極輸出端連接；在所述多路LED 發(fā)光支路中其他支路的LED負極均連接一三極管的集電極，該三極管的發(fā)射極均連接一采樣電阻后與外接電源負極輸出端連接，所有采樣電阻的阻值均與所述第二電阻(R2)相同； 另外，所有三極管的基極分別與一運算放大器的輸出端相連，所有運算放大器的同相輸入端均與所述第一電阻(Rl)的第二端相連，所有運算放大器的反相輸入端與相對應(yīng)LED發(fā)光支路上的三極管的發(fā)射極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度多路LED均流電路，其特征在于在所述三極管的基極與地之間連接一電容。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高精度多路LED均流電路，包括相互并聯(lián)連接的多路LED發(fā)光支路，每一路LED發(fā)光支路中LED正極均與外接電源正極輸出端連接，其特征在于在所述多路LED發(fā)光支路中任意一支路的LED負極連接第一電阻后連接第二電阻，再與外接電源負極輸出端連接；在所述多路LED發(fā)光支路中其他支路的LED負極均連接一三極管的集電極，該三極管的發(fā)射極均連接一采樣電阻后與外接電源負極輸出端連接，所有采樣電阻的與所述第二電阻具有相同阻值；所有三極管的基極分別與一運算放大器的輸出端相連，所有運算放大器的同相輸入端均與第一電阻的第二端相連，所有運算放大器的反相輸入端連接相對應(yīng)的三極管的發(fā)射極相連。本發(fā)明能實現(xiàn)多路LED高精度均流，電路結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H05B37/02GK102256421SQ20111021849
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者應(yīng)俊俊, 林萬炯, 潘黃鋒, 董建國 申請人:林萬炯