专利名称：Led灯串的恒流控制模块及恒流控制芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子元器件控制领域，特别是涉及一种LED灯串的恒流控制模块及恒流控制芯片。
背景技术：
当前，LED背光源电视已取得了巨大发展而且人们对电视画质的要求也越来越高，这就使得SG3D功能成为电视的一个必要功能 。目前为实现这一个功能往往需要通过数字芯片来处理图像信号，并根据处理结果控制多路LED灯串的开关。由于LED背光源电视需要使用很多路的LED灯串背光，这种背光方式中，每个LED灯串所含的LED颗数较少，灯串之间的电压差较小，这就使得线性恒流驱动成为较为合适的驱动方式。但是目前使用的多路线性恒流驱动的LED驱动器，多为固定的4路、6路、8路、12路、16路，而且都是IC公司专门设计的，设计复杂，通用性差。并且，由于LED驱动器还需要同数字芯片进行专门的数据通信，大大的增加了 LED驱动器的设计难度。因此，业界开始逐渐采用数字芯片直接控制分立器件组成恒流源的方式解决上述的问题。可是这种方式也带来了另一个问题，就是分立器件过多，连线复杂，导致PCB面积过大，成本较高。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种可减少PCB面积、降低成本的LED灯串的恒流控制模块及恒流控制芯片。本实用新型提供的LED灯串的恒流控制芯片，所述恒流控制芯片内封装有至少一恒流控制电路，所述恒流控制电路包括误差放大器、开关元件和微电流源。本实用新型提供的LED灯串的恒流控制模块，包括数字芯片、所述恒流控制芯片以及电压检测电路，所述恒流控制芯片连接所述数字芯片和对应的LED灯串，所述电压检测电路的两端分别与所述LED灯串和所述数字芯片相连。根据本实用新型的一个实施例，所述恒流控制芯片至少包括用于与一数字芯片相连的第一端口、用于与一采样电阻相连的第二端口、用于与LED灯串相连的第三端口及用于与一供电电源相连的第四端口。根据本实用新型的一个实施例，所述开关元件为三极管或MOS管。根据本实用新型的一个实施例，所述误差放大器的同相输入端与所述第一端口相连，反相输入端与所述三极管的发射极或所述MOS管的源极相连，输出端与所述三极管的基极或所述MOS管的栅极相连，所述三极管的集电极或所述MOS管的漏极与所述第三端口相连。根据本实用新型的一个实施例，所述微电流源的一端与所述第四端口相连，所述微电流源的另一端与所述误差放大器的反相输入端和所述三极管的基极或所述MOS管的栅极的连接端相连。根据本实用新型的一个实施例，所述误差放大器的反相输入端和所述三极管的基极或所述MOS管的栅极的连接端与所述第二端口相连。根据本实用新型的一个实施例，所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路，所述两个恒流控制电路完全相同且相互独立。根据本实用新型的一个实施例，所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路，所述两个恒流控制电路分别具有一个第一端口、一个第二端口以及一个第三端口，且所述两个恒流控制电路共用一个第四端口。根据本实用新型的一个实施例，当所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路时，所述LED灯串的恒流控制模块与两个LED灯串相连，所述数字芯片通过两个端口与所述恒流控制芯片相连，所述电压检测电路通过两条线路分别连接所述的两个LED灯串和所述数字芯片。本实用新型将对LED灯串进行恒流控制所需的误差放大器和开关元件与相关的微电流源封装于同一个芯片内，大大减少了本实用新型的恒流控制模块中元器件的数量，使得本实用新型的恒流控制模块相对于利用分立器件组成恒流源的方式变得更为简单、清晰，大大减少了连线的数量，缩减了 PCB的面积，降低了恒流控制模块的成本。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I所示为本实用新型LED灯串的恒流控制模块的第一实施例的示意图。图2所示为图I中恒流控制芯片的示意图。图3所示为本实用新型LED灯串的恒流控制模块的第二实施例的示意图。图4所示为图3中恒流控制芯片的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的LED灯串的恒流控制模块及恒流控制芯片其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。图I所示为本实用新型LED灯串的恒流控制模块的第一实施例的示意图。如图I所示，本实用新型LED灯串的恒流控制模块100包括数字芯片110、恒流控制芯片120以及电压检测电路130。其中，数字芯片110可以为MCU (Micro Control Unit，单片机)芯片，FPGA (Field 一 Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片等,其用于提供恒流控制芯片120的电压控制信号。恒流控制芯片120连接数字芯片110和对应的LED灯串140，用于根据数字芯片110发送的电压控制信号对LED灯串140进行恒流控制。电压检测电路130连接LED灯串140的负端和数字芯片110，用于检测LED灯串140负端的电压。LED灯串140的正端与一供电电源相连，用于提供LED灯串140的工作电压。图2所示为图I中恒流控制芯片的示意图。如图2所示，所述恒流控制芯片120包括封装于恒流控制芯片120内的恒流控制电路及由恒流控制芯片120延伸出的四个端口。上述恒流控制电路由误差放大器121、开关元件122 (如三极管或MOS管)和微电流源133组成。上述四个端口分别为第一端口(端口 I)、第二端口(端口 2)、第三端口(端口 3)及第四端口(端口 4)。其中，端口 I用于与数字芯片110相连。端口 2用于与一采样电阻Rl相连。端口3用于与LED灯串140相连。端口 4用于与误差放大器121的供电电源Vcc相连。误差放大器121的同相输入端与端口 I相连，反相输入端与三极管的发射极或MOS管的源极相连，输出端与三极管的基极或MOS管的栅极相连。三极管的集电极或MOS管的漏极与端口 3相连。微电流源133的一端与 端口 4相连，另一端与误差放大器121的反相输入端和三极管的基极或MOS管的栅极的连接端相连，并且，误差放大器121的反相输入端和三极管的基极或MOS管的栅极的连接端还与端口 2相连。在本实施例中，微电流源133为误差放大器121提供一个偏置电压，确保恒流控制芯片120在端口 I的输入电平较低时能将LED灯串140彻底关闭。上述恒流控制模块100工作时，误差放大器121通过端口 I接收数字芯片110发送的电压控制信号，并根据电压控制信号输出一个信号以控制三极管或者MOS管处于打开状态而点亮LED灯串140，同时，恒流控制模块100通过电流流经端口 2的采样电阻所反馈出来的电压对误差放大器121进行反馈，实现对LED灯串140的恒流控制。图I及图2所示为单个恒流控制芯片120内封装有单个恒流控制电路，用于控制单个LED灯串140的实施例，可以理解的，在本实用新型的其它实施例中，可以在单个恒流控制芯片内封装多个恒流控制电路，用于控制对应数量的LED灯串。图3及图4所示为在单个恒流控制芯片内封装两个恒流控制电路，用于控制两个LED灯串的实施例(第二实施例)。如图3所示，第二实施例的恒流控制模块200同时与两个LED灯串240相连，与之相对应，数字芯片210通过两个端口与恒流控制芯片220相连，以向恒流控制芯片220分别输送上述两个LED灯串240的电压控制信号，并且，电压检测电路230通过两条线路分别连接上述LED灯串240和数字芯片210，以分别检测上述两个LED灯串240负端的电压。如图4所示，第二实施例的恒流控制芯片220内封装有分别与上述两个LED灯串240相对应的两个恒流控制电路，上述两个恒流控制电路与第一实施例的恒流控制电路大致相同。也就是说，第二实施例的恒流控制芯片220内封装有两个误差放大器221、两个开关元件222以及两个微电流源223。与上述电路元件相对应，恒流控制芯片220向外延伸有7个或8个端口。在恒流控制芯片220具有8个端口的实施例中，上述两个恒流控制电路与第一实施例的恒流控制电路完全相同，且相互独立。如图4所示，在恒流控制芯片220具有7个端口的实施例中，上述两个恒流控制电路的误差放大器221共用同一个供电电源Vcc，而减少了一个第四端口，使恒流控制芯片220具有两个第一端口(端口 I和端口 5)、两个第二端口(端口 2和端口 6)、两个第三端口(端口 3和端口 7)以及第一第四端口(端口 4)，其中端口 1-4为其中一个恒流控制电路的四个端口，端口 4-7为其中另一个恒流控制电路的四个端口。除此之外，上述两个恒流控制电路中电路元件的连接方式与第一实施例中电路元件的连接方式完全相同，在此不再赘述。图3及图4示出了利用单个恒流控制芯片封装两个恒流控制电路，利用上述两个恒流控制电路分别控制两个LED灯串的实施例，可以理解的，本实用新型也可以采用两个内部各自封装有一个恒流控制电路的恒流控制芯片对两个LED灯串进行恒流控制。并且，本实用新型的单个恒流控制芯片内也可以封装两个以上的恒流控制电路对对应数量的LED灯串进行恒流控制，或者是利用多个恒流控制芯片对多个LED灯串进行恒流控制，例如，利用一个封装有单个恒流控制电路的恒流控制芯片及一个封装有两个恒流控制电路的恒流控制芯片对三个LED灯串进行恒流控制，利用两个封装有单个恒流控制电路的恒流控制芯片及一个封装有两个恒流控制电路的恒流控制芯片对四个LED灯串进行恒流控制，利用两个封装有两个恒流控制电路的恒流控制芯片对四个LED灯串进行恒流控制等。综观上述实施例，本实用新型的恒流控制模块100、200及恒流控制芯片120、220至少具有如下特点I.本实用新型将对LED灯串140、240进行恒流控制所需的误差放大器121、221和开关元件122、222与相关的微电流源133、233封装于同一个芯片内，大大减少了本实用新型的恒流控制模块100、200中元器件的数量，使得本实用新型的恒流控制模块100、200相对于利用分立器件组成恒流源的方式变得更为简单、清晰，大大减少了连线的数量，缩减了 PCB的面积，降低了恒流控制模块100、200的成本。2.本实用新型的恒流控制模块100、200将误差放大器121、221、开关元件122、222和微电流源133、233封装于同一个芯片内后与数字芯片110、210相连，使得在利用本实用新型的恒流控制模块100、200对多个LED灯串140、240进行恒流控制时，同一个数字芯片110、210可以与多个恒流控制芯片120、220相连，与数字芯片和恒流控制电路封装于同一个芯片内、数字芯片与恒流控制电路一一对应的恒流控制方式相比，大大减少了数字芯片110、210的使用量，极大地降低了恒流控制模块100、200的成本。3.本实用新型可以根据需要和实际的加工条件对恒流控制芯片120、220内封装的恒流控制电路的数量进行合理设计，使得利用本实用新型的恒流控制模块100、200控制多个LED灯串140、240时可以有多种的组合方式，既可以采用一个恒流控制芯片120、220控制多个LED灯串140、240，也可以采用多个相同的恒流控制芯片120、220控制多个LED灯串140、240，还可以采用多个不同的恒流控制芯片120、220控制多个LED灯串140、240，其组合方式灵活多样，最主要的是，可以以较为灵活的方式实现2路、3路、4路…等多个LED灯串140、240的恒流控制，通用性强。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述恒流控制芯片内封装有至少一恒流控制电路，所述恒流控制电路包括误差放大器、开关元件和微电流源。
2.如权利要求I所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述恒流控制芯片至少包括用于与一数字芯片相连的第一端口、用于与一米样电阻相连的第二端口、用于与LED灯串相连的第三端口及用于与一供电电源相连的第四端口。
3.如权利要求2所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述开关元件为三极管或MOS管。
4.如权利要求3所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述误差放大器的同相输入端与所述第一端口相连，反相输入端与所述三极管的发射极或所述MOS管的源极相连，输出端与所述三极管的基极或所述MOS管的栅极相连，所述三极管的集电极或所述MOS管的漏极与所述第三端口相连。
5.如权利要求3所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述微电流源的一端与所述第四端口相连，所述微电流源的另一端与所述误差放大器的反相输入端和所述三极管的基极或所述MOS管的栅极的连接端相连。
6.如权利要求5所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述误差放大器的反相输入端和所述三极管的基极或所述MOS管的栅极的连接端与所述第二端口相连。
7.如权利要求2所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路，所述两个恒流控制电路完全相同且相互独立。
8.如权利要求2所述的LED灯串的恒流控制芯片，其特征在于所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路，所述两个恒流控制电路分别具有一个第一端口、一个第二端口以及一个第三端口，且所述两个恒流控制电路共用一个第四端口。
9.一种LED灯串的恒流控制模块，包括数字芯片、恒流控制芯片以及电压检测电路，所述恒流控制芯片连接所述数字芯片和对应的LED灯串，所述电压检测电路的两端分别与所述LED灯串和所述数字芯片相连，其特征在于所述恒流控制芯片为权利要求1-8中任一项所述的恒流控制芯片。
10.如权利要求9所述的LED灯串的恒流控制模块，其特征在于当所述恒流控制芯片内封装有两个恒流控制电路时，所述LED灯串的恒流控制模块与两个LED灯串相连，所述数字芯片通过两个端口与所述恒流控制芯片相连，所述电压检测电路通过两条线路分别连接所述的两个LED灯串和所述数字芯片。
专利摘要一种恒流控制模块包括数字芯片、恒流控制芯片以及电压检测电路。所述恒流控制芯片连接所述数字芯片和对应的LED灯串。所述电压检测电路的两端分别与所述LED灯串和所述数字芯片相连。所述恒流控制芯片内封装有至少一恒流控制电路，所述恒流控制电路包括误差放大器、开关元件和微电流源。本实用新型将对LED灯串进行恒流控制所需的误差放大器和开关元件与相关的微电流源封装于同一个芯片内，使得整个恒流控制模块变得简单、清晰，大大减少了连线的数量，缩减了PCB的面积，降低了恒流控制模块的成本。
文档编号H05B37/02GK202475893SQ20122009164
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者庞震华, 辛晓光, 迟洪波 申请人:青岛海信电器股份有限公司