马达驱动系统的并联LED均流电路的制作方法

本实用新型涉及一种马达驱动系统的并联LED均流电路，特别是涉及一种包括马达驱动电路及均流组件的马达驱动系统的并联LED均流电路。

背景技术：

LED照明因为省电，逐渐广泛应用于照明市场。LED已实际应用于某些家电产品以提供灯具辅助照明，如抽油烟机，通常会有两颗LED灯具作为辅助照明，而在此类家电上，为了提升可靠度，应搭配均流技术。

现有抽油烟机应用已导入了无刷直流马达，一般会有马达驱动板，除控制马达外，驱动板电源也可提供LED驱动电路及人机操作面板之电源，市售产品也已将此部分做整合式的设计连接。

而在现有的均流技术中，最简单的LED驱动方式为将输入电压串联限流电阻后，提供给LED。这样的架构虽然简单且成本低廉，然而，限流电阻为功率电阻，温度高、体积大，更会损耗功率，故效率差。再者，由于LED特性误差，定电压驱动多颗LED时无法均流。

另外，此领域中也有使用专用LED驱动IC，例如采用BUCK降压型式架构。BUCK降压型式架构的优势在于有专用IC可选用、可做电流回授控制、效率高，然而与前述现有方式相比，成本较高，且在单输出并联双LED电流时仍不均流。并且，需专用IC驱动金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)开关，若不使用专用IC，则另需一组电源驱动MOS。此外，若有进行电流回授，于单一LED损坏时会造成电流皆集中流至另一颗LED，而使得操作电流为原先的数倍，因此加速LED老化或损坏。

因此，如何通过将均流架构进行改良，来克服上述的问题，已成为本技术领域所欲解决的重要课题之一。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种马达驱动系统的并联LED均流电路。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的其中一技术方案是，提供一种马达驱动系统的并联LED均流电路，所述马达驱动系统的并联LED均流电路包括：至少二LED电路彼此并联，各所述LED电路包括一发光二极管及与所述发光二极管串联的一均流组件，且所述均流组件的一端连接于所述发光二极管的负极；一输入电源，连接于各所述发光二极管的正极；一开关组件，所述开关组件的一第一端连接于各所述均流组件的另一端，所述开关组件的一第二端接地；一二极管，所述二极管的一端连接于所述输入电源，所述二极管的另一端连接于所述开关组件的所述第一端而与所述至少二LED电路并联；以及一马达驱动电路，具有一第一驱动端及一接地端，所述第一驱动端连接所述开关组件的一控制端，并输出一第一驱动信号，所述接地端连接于所述开关组件的所述第二端。

优选地，各所述均流组件为电感。

优选地，各所述电感的电感值相等。

优选地，所述马达驱动电路包括一脉冲宽度调制模块，所述脉冲宽度调制模块经配置以通过所述第一驱动端输出作为所述第一驱动信号的一脉冲宽度调制信号。

优选地，所述马达驱动系统的并联LED均流电路还包括一马达组件，所述马达组件连接于所述马达驱动电路的一第二驱动端，所述脉冲宽度调制模块经配置以通过所述第二驱动端输出作为一第二驱动信号的另一脉冲宽度调制信号，以驱动所述马达组件。

优选地，所述开关组件为金属氧化物半导体场效晶体管。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外一技术方案是提供一种并联LED均流电路，所述并联LED均流电路包括：至少二LED电路彼此并联，各所述LED电路包括一发光二极管及与所述发光二极管串联的一均流组件，且所述均流组件的一端连接于所述发光二极管的负极；一输入电源，连接于各所述发光二极管的正极；一开关组件，所述开关组件的一第一端连接于各所述均流组件的另一端，所述开关组件的一第二端接地；以及一二极管，所述二极管的一端连接于所述输入电源，所述二极管的另一端连接于所述开关组件的所述第一端而与所述至少二LED电路并联，其中，所述开关组件的一控制端用于接收一第一驱动信号。

优选地，各所述均流组件为电感值相等的电感。

优选地，所述第一驱动信号为一脉冲宽度调制信号。

优选地，所述开关组件为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。

通过本实用新型的马达驱动系统的并联LED均流电路，仅需马达驱动电路的一支脚位输出脉冲调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号即可控制，不需另加驱动IC。

由于采用了反降压式电源转换器架构，马达驱动电路与开关组件为共地架构驱动，也不需另加驱动电源。再者，控制马达驱动电路输出脉冲调制信号的占空比，即可决定LED电流。

此外，以LED各串联电感可解决单一LED损坏时导致的电流过大问题，可提升可靠度。并且，若能控制好电感误差值，则可控制LED电流于一定误差范围，可改善均流问题。而与现有技术相比，由于不需专用IC，且共享马达驱动系统的马达驱动电路，虽然增加了电感的设置，仍可以节省成本。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的并联LED均流电路的电路布局图。

图2为本实用新型第二实施例的马达驱动系统的并联LED均流电路的电路布局图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“马达驱动系统的并联LED均流电路”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

第一实施例

请参阅图1所示，图1为本实用新型第一实施例的并联LED均流电路的电路布局图。由上述图中可知，本实用新型第一实施例提供一种并联LED均流电路1，包括彼此并联的LED电路10、12、输入电源Vin、开关组件S1及二极管D1。LED电路10包括发光二极管LED1及与发光二极管LED1串联的均流组件100，LED电路12包括发光二极管LED2及与发光二极管LED2串联的均流组件120。均流组件100的一端连接于发光二极管LED1的负极，均流组件120的一端连接于发光二极管LED2的负极。输入电源Vin，连接于发光二极管LED1及LED2的正极。开关组件S1的第一端连接于均流组件100、120的另一端，开关组件S1的第二端接地。二极管D1一端连接于输入电源Vin，二极管D1另一端连接于开关组件S1的第一端而与二LED电路10、12并联。其中，开关组件S1的控制端C1用于接收第一驱动信号DRV1。

并联LED均流电路1为用于对输入电源Vin进行降压所获得的预定DC电压的反降压式电源转换器架构。开关组件S1可由场效晶体管(FET)构成，而均流组件100、120可由电感构成。在本实施例中，开关组件S1安装于接地的线路侧，由此实现稳定的开关控制。

第一驱动信号DRV1是用于对开关组件S1的导通/断开(on/off)进行控制的驱动信号，并且，将开关组件S1的断开时间段控制为特定时段。

接着，在本实施例中，在第一驱动信号DRV1将开关组件S1切换成导通的情况下，电流分别沿着发光二极管LED1-均流组件100-开关组件S1-接地端的路径，以及发光二极管LED2-均流组件120-开关组件S1-接地端的路径流动。

此时，流经均流组件100、120的电流(开关组件S1的导通电流)的上升速度基于输入电源Vin的大小而改变。即，在输入电源Vin较低的情况下，流经均流组件100、120的电流的上升速度变慢，并且输入电源Vin较高的情况下，流经均流组件100、120的电流的上升速度变快。

当第一驱动信号DRV1将开关组件S1切换成断开时，电流分别沿着均流组件100-二极管D1-发光二极管LED1及均流组件120-二极管D1-发光二极管LED2的闭合回路流动，并且流经均流组件100、120的电流逐渐降低。

通过重复上述操作，第一驱动信号DRV1对开关组件S1进行控制，即可决定发光二极管LED1及LED2的电流。因此，当第一驱动信号DRV1为脉冲宽度调制(PWM)信号时，占空比D将可依据下式1决定发光二极管LED1及LED2的电流。

式1：

因此，控制马达驱动电路输出脉冲调制信号的占空比，即可决定LED电流。且均流组件100、120由电感构成时，也可在单一LED损坏时，不论是开路损坏或短路损坏，均能解决电流过大问题，因此提升了可靠度。

延续上式1，均流组件100、120由电感构成时，电感值须为相同的。优选的，若能控制好两颗电感误差值，例如，小于5％、小于3％或小于1％，则可控制两颗LED电流于一定误差范围，改善均流问题。

第二实施例

请参考图2，图2为本实用新型第二实施例的马达驱动系统的并联LED均流电路的电路布局图。在此实施例中，类似于第一实施例，类似的组件符号代表类似的组件，并不再赘述。

如图所示，本实用新型第二实施例提供一种马达驱动系统的并联LED均流电路2，包括彼此并联的LED电路20及22、输入电源Vin、N型MOS场效晶体管NM1、二极管D1及马达驱动电路24。

LED电路20包括发光二极管LED1及与发光二极管LED1串联的电感L1，LED电路22包括发光二极管LED2及与发光二极管LED2串联的电感L2。电感L1、L2的一端分别连接于发光二极管LED1、LED2的负极。输入电源Vin连接于发光二极管LED1、LED2的正极。N型MOS场效晶体管NM1的漏极D连接于电感L1、L2的另一端，N型MOS场效晶体管NM1的源极S接地。二极管D1一端连接于输入电源Vin，二极管D1另一端连接于N型MOS场效晶体管NM1的漏极D，而与LED电路20、22并联。

此外，马达驱动电路24具有电源端VCC、第一驱动端DR1及接地端GND，电源端VCC连接于另一电压源Vcc，此电压源Vcc可与输入电源Vin为相同电压源，第一驱动端DR1连接N型MOS场效晶体管NM1的闸极G，接地端GND连接于N型MOS场效晶体管NM1的源极S。

在此实施例中，虽然仅绘示了LED电路20及22，而应设想的是，可依据需求将额外的LED电路添加至马达驱动系统的并联LED均流电路2，且每个LED电路均具备串联的发光二极管与电感，从而增加实施上的灵活性。

在此实施例中，马达驱动电路24更包括脉冲宽度调制模块240，脉冲宽度调制模块240经配置以通过第一驱动端DR1输出一脉冲宽度调制信号PWM1，以作为第一驱动信号DRV1对N型MOS场效晶体管NM1进行控制。当第一驱动信号DRV1为脉冲宽度调制信号PWM1时，占空比D将可依据下面的式1决定发光二极管LED1及LED2的电流。

式1：

因此，控制马达驱动电路24输出脉冲调制信号PWM1的占空比，即可决定LED电流。此外，通过电感L1、L2的配置，除可提供均流效果，更可在单一LED损坏时，不论是开路损坏或短路损坏，均能解决电流过大问题，因此提升了可靠度。优选的，若能控制好两颗电感误差值，例如，小于5％、小于3％或小于1％，则可控制两颗LED电流于一定误差范围，改善均流问题。

此外，传统采用BUCK降压型式架构中，需专用IC驱动金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)开关，若不使用专用IC，则另需一组电源驱动MOS场效晶体管。与之不同的，在本实施例中，马达驱动电路24可为马达驱动系统中常用之微控制器(MCU)，仅需一支通用型之输入输出(General-purpose input/output,GPIO)接脚输出PWM即可对LED电流进行控制。再者，由于采用了反降压式电源转换器架构，马达驱动电路与开关组件为共地架构驱动，也不需另加驱动电源来驱动MOS场效晶体管。

举例来说，马达驱动电路24可为用于驱动马达组件26的马达驱动系统中常用之微控制器(MCU)，例如，无刷马达，使用无刷马达比传统交流马达作为抽油烟机马达，具有以下优点：无刷马达可轻易的达到无段变速，可以比传统交流马达有更宽的转速调制范围。另外，无刷马达有更好的能源效率，比传统交流马达更省能源。因此更适合于抽油烟机中使用。

在本实施例中，马达驱动电路24可包括第二驱动端DR2，用于输出第二驱动信号DRV2来驱动马达组件26。此处，脉冲宽度调制模块240可用于输出另一脉冲宽度调制信号PWM2作为第二驱动信号DRV2，因此可针对不同状况，精确地自动设定所需之马达转动速度。而与现有技术相比，由于不需专用IC，且共享马达驱动系统的马达驱动电路，虽然增加了电感的设置，仍可以节省成本。

综上所述，通过本实用新型的马达驱动系统的并联LED均流电路，仅需马达驱动电路的一支脚位输出脉冲调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号即可控制，不需另加驱动IC。

由于采用了反降压式电源转换器架构，马达驱动电路与开关组件为共地架构驱动，也不需另加驱动电源。再者，控制马达驱动电路输出脉冲调制信号的占空比，即可决定LED电流。

此外，以LED各串联电感可解决单一LED损坏时导致的电流过大问题，可提升可靠度。并且，若能控制好电感误差值，则可控制LED电流于一定误差范围，可改善均流问题。而与现有技术相比，由于不需专用IC，且共享马达驱动系统的马达驱动电路，虽然增加了电感的设置，仍可以节省成本。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求书的保护范围内。