专利名称：一种适用于led驱动器的多路恒流控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED驱动器的多路恒流控制电路。具体的说应该是，一种用 于LED的恒流驱动电路，可实现多路LED负载并联使用时多路间均流的技术。
背景技术：
对于LED多路恒流控制的应用，最常用的方案有1.恒压模块+多路非隔离DC/DC 恒流电路(如BUCK电路)；2.电压可调稳压模块+多路线性调整恒流电路。 对于第一种方案，参照图l，恒压模块的输出作为多路恒流电路的输入，每路恒流 电路单独做恒流控制，很容易保证多路输出电流的均流。但由于每路恒流源需要一个独立 控制的的DC/DC变换器，因此电路复杂，成本高。 对于第二种方案，参照图2，用MOS管或三极管做线性调整来实现多路恒流控制， 前级稳压模块的输出电压跟随后级恒流线性调整电路，稳压模块的输出电压始终比多路线 性调整恒流电路中输出电压最高的一路略高，使线性调整电路在每路输出能实现精确恒流 控制的基础上的功耗始终接近最小。该方案虽然电路成本低，每路的均流性好，但能实现上 述电压跟随控制的电压可调的前级稳压模块一般并没有现成的标准电源供选择，需要定制 开发，设计成本高，对于需要安规认证的产品由于不能选用已认证的标准恒压或恒流电源， 还要额外付出昂贵的认证费。
发明内容本实用新型针对上述问题，提出一种用简单的电路，实现均流性能良好的多路输 出LED恒流控制。 解决上述问题采用的技术方案是一种适用于LED驱动器的多路恒流控制电路， 包括一个单输出恒流源和多路输出电路，其特征在于所述的每个输出电路包括一个均流电 路、一个均流控制电路以及由多个LED灯组成的负载，所述的负载一端接恒流源的输出正
端，另一端接均流电路的输入端，所述恒流源的输出负端接地； 所述的均流电路包括一个取样电阻和一个线性调整管，其输出端接均流控制电路 的输入端； 所述的每路均流控制电路的输入来自该路取样电阻对输出电流的取样信号，经过 该路均流电路转换后成为公共的连接线，和其它各路连接在一起，成为均流总线，每路电流 取样信号和均流总线电压在均流控制电路内部进行比较调节后，均流控制电路的输出信号 可控制对应的均流电路线性调整管的阻抗大小，然后控制每路电流的大小，实现均流。 本实用新型的有益效果 1.多路恒流控制的主电路及控制电路结构简单，成本低。 2.多路恒流控制电路独立于单输出恒流源，可作为模块独立使用，适用于标准的 单路恒流电源后级多路恒流控制。当前级单路恒流源因调光需要改变稳流值时，多路输出 恒流控制电路仍能保持每路电流自动均分。[0012] 根据本实用新型，所述的线性调整管为M0SFET或三极管。 一个优选的实施方式 是所述的线性调整管的第一极接负载的输出端，第二极接取样电阻的一端，控制极接均流 控制电路的控制信号输出端；所述取样电阻的另一端接地。 根据本实用新型，所述的均流控制电路包括一个运放，其输入正端接均流总线，同 时串联一输入电阻后接输入负端和取样电阻的采样端，运放的输出端直接或串联一输出电 阻后接线性调整管的控制极。 根据本实用新型，所述的均流控制电路包括一个运放和一个N型三极管，所述运 放的输入正端接均流总线，同时串联一输入电阻后接输入负端和取样电阻的采样端，运放 的输出端串联一电阻后接三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极接线性调整管的控 制极。 根据本实用新型，所述的均流控制电路包括两个运放、三个电阻和一个二极管，其 中第一运放的输入正端接第一电阻的一端和取样电阻的采样端，第一运放的输入负端接二 极管的阳极、第三电阻的一端和均流总线，二极管的阴极接第一运放的输出端，第一电阻的 另一端接第二运放的输入负端，第二运放的输入正端第二电阻的一端和第三电阻的另一 端，第二电阻的另一端接电源，第二运放的输出端直接或串联另一电阻后接线性调整管的 控制极。 根据本实用新型，所述的均流控制电路包括两个运放、四个电阻、一个二极管和一 个三极管，其中第一运放的输入正端接第一电阻的一端和取样电阻的采样端，第一运放的 输入负端接二极管的阳极、第三电阻的一端和均流总线，二极管的阴极接第一运放的输出 端，第一电阻的另一端接第二运放的输入负端，第二运放的输入正端第二电阻的一端和第 三电阻的另一端，第二电阻的另一端接电源，第二运放的输出端接第四电阻的一端，第四电 阻的另一端接三极管的基极，三极管的发射极接地，三极管的集电极接线性调整管的控制 极。
以下结合附图和实施例对本实用
图1现有技术电路框图一。 图2现有技术电路框图二。 图3本实用新型的电路结构框图 图4本实用新型实现电路结构一 图5本实用新型实现电路结构一 图6本实用新型实现电路结构一 图7本实用新型实现电路结构一 图8本实用新型实现电路结构一 图9本实用新型实现电路结构一
新型作进一步说明,Z—。
的的第一种实施方式' 的的第二种实施方式' 的的第三种实施方式' 的的第四种实施方式' 的的第五种实施方式' 的的第六种实施方式'
具体实施例 参照图4，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，. . . LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路1的调整管(M0SFET) Sl第一端连接到LED负载，调整管SI第二 端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出地相连。 所述的均流控制电路1由电阻Rl，运放IC1组成。 所述的均流控制电路1的运放IC1的反向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rl的一端，电阻R1的另外一端连接到运放IC1的同向端。 运放IC1的输出连接到均流电路1的调整管Sl的第三端。运放IC1的同向端同时连接到 电阻Rb的一端，并作为公共端，和其它路的公共端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb 的另外一端连接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......， VRsn)经过电阻(Rsl，......， Rsn)连
接到均流总线上，在均流总线上得到的电压为各路输出的平均电流信号Vshare =
(乂1^1+..11^11)/11，和每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的
电流小于平均电流，则运放输出电压为高电平，使该路调整管饱和导通，当其它电流较大路
经调整使电流逐步减小时，该路电流自动逐步增大直到接近平均电流；若某路的电流大于
平均电流，则运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直
到接近平均电流；若某路电流等于平均电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电
平，从而使该路调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压
越大，从而LED电流降低越多。 所述的调整管Sl也可以是IGBT等器件。 参照图5，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯
组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，. . . LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路1的调整管(NPN三极管)Sl第一端连接到LED负载，调整管Sl第 二端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出地相连。 所述的均流控制电路1由电阻Rll，电阻R21，运放IC1组成。 所述的均流控制电路1的运放IC1的反向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另外一端连接到运放IC1的同向 端。运放IC1的输出连接到电阻R21的第一端，电阻R21的另外一端连接到均流电路1的 调整管Sl的第三端。运放IC1的同向端同时连接到电阻Rb的一端，并作为公共端，和其它 路的公共端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb的另外一端连接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......， VRsn)经过电阻(Rsl，......， Rsn)连
接到均流总线上，在均流总线上得到的电压为各路输出的平均电流信号Vshare = (乂1^1+..11^11)/11，和每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的压为高电平，使该路调整管饱和导通，当其它电流较大路 经调整使电流逐步减小时，该路电流自动逐步增大直到接近平均电流；若某路的电流大于 平均电流，则运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直 到接近平均电流；若某路电流等于平均电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电 平，从而使该路调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压 越大，从而LED电流降低越多。 参照图6，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯
组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，... LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路1的调整管(PNP三极管)Sl第一端连接到LED负载，调整管SI第 二端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出地相连。 所述的均流控制电路1由电阻Rll，电阻R21，三极管Ql，运放IC1组成。 所述的均流控制电路1的运放IC1的反向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另外一端连接到运放IC1的同向 端。运放IC1的输出连接到电阻R21的第一端，电阻R21的另外一端连接到三极管Q1的基 极，三极管Q1的发射集连接到输出地，三极管Q1的集电极连接到均流电路1的调整管S1 的第三端。运放IC1的同向端同时连接到电阻Rb的一端，并作为公共端，和其它路的公共 端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb的另外一端连接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......， VRsn)经过电阻(Rsl，......， Rsn)连
接到均流总线上，在均流总线上得到的电压为各路输出的平均电流信号Vshare =
(乂1^1+..11^11)/11，和每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的
电流小于平均电流，则运放输出电压为高电平，使该路调整管饱和导通，当其它电流较大路 经调整使电流逐步减小时，该路电流自动逐步增大直到接近平均电流；若某路的电流大于 平均电流，则运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直 到接近平均电流；若某路电流等于平均电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电 平，从而使该路调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压 越大，从而LED电流降低越多。 参照图7，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯
组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，. . . LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路1的调整管(M0SFET) Sl第一端连接到LED负载，调整管Sl第二 端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出地相连。 所述的均流控制电路1由电阻Rl 1 ，电阻R21 ，电阻R31 ， 二极管Dl ，运放IC11 ，运放
7IC21组成。 所述的均流控制电路l的运放ICll的同向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另外一端连接到运放IC21的反向 端。运放ICll的反向端连接到二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接到运放ICll的输 出。运放IC21的同向端，连接到电阻R21的一端和电阻R31的一端，电阻R21的另外一端 连接到VCC。运放IC21的输出连接到均流电路1的调整管Sl的第三端。运放IC11的反向 端，连接到电阻R31的另外一端，同时连接到电阻Rb的一端，并作为公共端，和其它路的公 共端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb的另外一端连接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......，VRsn)经过运放IC11以及二极管D1后，在均
流总线上得到的电压为各路输出电流的最小值信号Vshare = Min(VRsl，......，VRsn)，和
每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的电流大于最小电流，则
运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直到接近最小电 流；若某路电流等于最小电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电平，从而使该路 调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压越大，从而LED 电流降低越多。 所述的调整管Sl也可以是IGBT等器件。 参照图8，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯
组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，. . . LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路1的调整管(NPN三极管)Sl第一端连接到LED负载，调整管Sl第 二端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出地相连。 所述的均流控制电路1由电阻Rl 1 ，电阻R21 ，电阻R31 ，电阻R41 ， 二极管D1 ，运放 IC11，运放IC21组成。 所述的均流控制电路l的运放ICll的同向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另外一端连接到运放IC21的反向 端。运放IC11的反向端连接到二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接到运放IC11的输 出。运放IC21的同向端，连接到电阻R21的一端和电阻R31的一端，电阻R21的另外一端 连接到VCC。运放IC21的输出连接到电阻R41的一端，电阻R41的另外一端连接到均流电 路l的调整管S1的第三端。运放ICll的反向端，连接到电阻R31的另外一端，同时连接到 电阻Rb的一端，并作为公共端，和其它路的公共端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb 的另外一端连接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......，VRsn)经过运放IC11以及二极管D1后，在均
流总线上得到的电压为各路输出电流的最小值信号Vshare = Min(VRsl，......，VRsn)，和
每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的电流大于最小电流，则
运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直到接近最小电 流；若某路电流等于最小电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电平，从而使该路调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压越大，从而LED 电流降低越多。 参照图9，所述的交流输入电压Vac作为恒流源的输入，经过恒流源后输出恒流电 流(Io)给各路LED负载供电。所述的LED负载是多路(n路)多个(m个)串联的LED灯
组成(如LEDll， LEDml，......， LEDln， LEDmn)。为说明方便，这里以n路LED负载
中的第一路(1)为例来说明。 所述的负载LEDll，. . . LEDml串联后连接调整管Sl和取样电阻Rsl组成的均流电 路l。 所述的均流电路l的开关管的调整管(PNP三极管)S1第一端连接到LED负载，调 整管Sl第二端连接到取样电阻Rsl，取样电阻Rsl的另外一端连接到输出地，和恒流源输出 地相连。 所述的均流控制电路l由电阻R11，电阻R21，电阻R31，电阻R41，三极管Q1，二极 管D1，运放IC11，运放IC21组成。 所述的均流控制电路l的运放ICll的同向端连接到取样电阻Rsl的一端，作为电 流取样信号VRsl，同时连接电阻Rll的一端，电阻Rll的另外一端连接到运放IC21的反向 端。运放IC11的反向端连接到二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接到运放IC11的输 出。运放IC21的同向端，连接到电阻R21的一端和电阻R31的一端，电阻R21的另外一端 连接到VCC。运放IC21的输出连接到电阻R41的一端，电阻R41的另外一端连接到三极管 Ql的基极，三极管Ql的发射极连接到输出地，三极管的集电极连接到均流电路1的调整管 Sl的第三端。运放ICll的反向端，连接到电阻R31的另外一端，同时连接到电阻Rb的一 端，并作为公共端，和其它路的公共端子连接在一起，称为均流总线。电阻Rb的另外一端连 接到VCC。 所述的电流取样信号(VRsl，......，VRsn)经过运放IC11以及二极管D1后，在均
流总线上得到的电压为各路输出电流的最小值信号Vshare = Min(VRsl，......，VRsn)，和
每路自身电流取样信号(VRsl，......， VRsn)进行比较。若某路的电流大于最小电流，则
运放输出电压逐步降低，使该路调整管工作在线性状态，LED电流逐步降低直到接近最小电 流；若某路电流等于最小电流，由于电阻Rb的偏置作用，则运放输出为高电平，从而使该路 调整管饱和导通。任一路LED电压越低，运放输出电压就越低，调整管电压越大，从而LED 电流降低越多。 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用 新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开 的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是实用新型的保护范围。
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权利要求一种适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，包括一个单输出恒流源和多路输出电路，其特征在于所述的每个输出电路包括一个均流电路、一个均流控制电路以及由多个LED灯组成的负载，所述的负载一端接恒流源的输出正端，另一端接均流电路的输入端，所述恒流源的输出负端接地；所述的均流电路包括一个取样电阻(Rs1，...Rsn)和一个线性调整管(S1，，...Sn)，其输出端接均流控制电路的输入端；所述的每路均流控制电路的输入来该路自取样电阻(Rs1，...Rsn)对输出电流的取样信号(VRs1，...VRsn)，经过该路均流电路转换后成为公共的连接线，和其它各路连接在一起，成为均流总线，每路电流取样信号(VRs1，...VRsn)和均流总线电压(Vshare)在均流控制电路内部进行比较调节后，均流控制电路的输出信号可控制对应的均流电路线性调整管(S1，，...Sn)的阻抗大小，然后控制每路电流的大小，实现均流。
2. 如权利要求1所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的线 性调整管(S1，，… Sn)为MOSFET，三极管，IGBT。
3. 如权利要求l所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的 线性调整管(Sl，， ...Sn)的第一极接负载的输出端，第二极接取样电阻(Rsl， ...Rsn)的 一端，控制极接均流控制电路的控制信号输出端；所述取样电阻(Rsl， . . . Rsn)的另一端接 地。
4. 如权利要求1所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的均 流控制电路包括一个运放(Cl)，其输入正端接均流总线，同时串联一输入电阻(Rll)后接 输入负端和取样电阻(Rsl)的采样端，运放(CI)的输出端直接或串联一输出电阻后接线性 调整管(SI)的控制极。
5. 如权利要求1所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的均 流控制电路包括一个运放(CI)和一个N型三极管(Ql)，所述运放(CI)的输入正端接均流 总线，同时串联一输入电阻(Rll)后接输入负端和取样电阻(Rsl)的采样端，运放(CI)的 输出端串联一电阻后接三极管(Ql)的基极，三极管(Ql)的发射极接地，集电极接线性调整 管(SI)的控制极。
6. 如权利要求1所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的均 流控制电路包括两个运放(ICll， IC21)、三个电阻(Rll、 R21、 R31)和一个二极管(Dl)，其 中第一运放(Cll)的输入正端接第一电阻(Rll)的一端和取样电阻(Rsl)的采样端，第一 运放(IC11)的输入负端接二极管(Dl)的阳极、第三电阻(R31)的一端和均流总线，二极管 (Dl)的阴极接第一运放(IC11)的输出端，第一电阻(Rll)的另一端接第二运放(IC21)的 输入负端，第二运放(IC21)的输入正端第二电阻(R21)的一端和第三电阻(R31)的另一 端，第二电阻(R21)的另一端接电源(Vcc)，第二运放(IC21)的输出端直接或串联另一电阻 后接线性调整管(SI)的控制极。
7. 如权利要求1所述的适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，其特征在于所述的均 流控制电路包括两个运放(ICll， IC21)、四个电阻(Rll、 R21、 R31、 R41)、一个二极管(Dl) 和一个三极管(Ql)，其中第一运放(Cll)的输入正端接第一电阻(Rll)的一端和取样电阻 (Rsl)的采样端，第一运放(IC11)的输入负端接二极管(Dl)的阳极、第三电阻(R31)的一 端和均流总线，二极管(Dl)的阴极接第一运放(IC11)的输出端，第一电阻(Rll)的另一端接第二运放(IC21)的输入负端，第二运放(IC21)的输入正端第二电阻(R21)的一端和第 三电阻(R31)的另一端，第二电阻(R21)的另一端接电源(Vcc)，第二运放(IC21)的输出端 接第四电阻(R4)的一端，第四电阻(R4)的另一端接三极管(Ql)的基极，三极管(Ql)的发 射极接地，三极管(Ql)的集电极接线性调整管(Sl)的控制极。
专利摘要本实用新型公开了一种适用于LED驱动器的多路恒流控制电路，包括一个单输出恒流源和多路输出电路，其特征在于所述的每个输出电路包括一个均流电路、一个均流控制电路以及由多个LED灯组成的负载，所述的每路均流控制电路的输入来自该路取样电阻对输出电流的取样信号，经过该路均流电路转换后成为公共的连接线，和其它各路连接在一起，成为均流总线，每路电流取样信号和均流总线电压在均流控制电路内部进行比较调节后，均流控制电路的输出信号可控制对应的均流电路线性调整管的阻抗大小，然后控制每路电流的大小，实现均流。本实用新型电路结构简单，成本低，适用于标准的单路恒流电源后级多路恒流控制。
文档编号F21Y101/02GK201550320SQ20092019810
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月1日 优先权日2009年10月1日
发明者华桂潮, 吴新科, 姚晓莉, 葛良安 申请人:英飞特电子(杭州)有限公司