专利名称：高效率led驱动方法
高效率LED驱动方法背景介绍发明所属领域本专利是属于发光二极管(LED)驱动控制领域里的一项发明，更具体地说是公开 了一种高效率地驱动多路LED的控制方式。相关的领域描述LED正在给照明领域带来一场革命性的变化。效率高，体积小，寿命长，无污染，容 易调光，以及伴随固体发光特性而来的机械可靠性，便携性等使得它在许多领域成为发光 器件的最佳选择。LCD显示器的背光照明和普通照明是其中具有巨大发展潜力的两大领域。在较大尺寸的显示器背光照明和较大功率的普通照明应用中通常都采用多组LED 串来完成照明功能。每个LED串由几个到几十个LED串联组成。单个LED正向压降为3. 3 伏左右，所以LED串的工作电压一般为几十伏到一两百伏。使用多组LED串的做法一方面可 以保证整个发光面亮度均勻，同时也由于普通的单个发光二极管功率有限，而大功率的LED 价格又较昂贵。同时功率损耗过于集中也会给散热带来很大的困难。这些LED串可以采用 每串单独供电或多串并联公用电源。因每串单独供电成本比较高，大多数应用都采用多串 并联公用电源的方式，如图1所示。由于LED的正向导通压降有相当大的离散性，而且LED的正向电流电压特性为较 陡的指数曲线，多串LED直接并联时各串电流会出现较大的差异以至于造成各串发光不均 勻并导致寿命不一致。因此多串并联时需要加均流控制措施。目前最常用的做法是串联线
性调节线路的闭环控制，如图1所示。图1中的MOSFET管Q1，Q2，......等就是调节控制
元件，R1，R2......Rk等为电流检测元件。检测到的电流信号I_SNS1......I_SNSk等反馈
到误差放大器EA1，EA2，......EAk等，并通过和参考信号IREF进行比较来实现闭环控制。
LED串的供电电压由另一个环路电流反馈信号进行控制。控制目标是保持能使最大正向压 降的LED串维持给定电流的最小电压值。这样通过调节控制管来维持各串LED的电流相 等。而背光系统的调光一般以脉宽控制方式为主，也即用改变LED导通的占空比来控制亮 度。各串LED都工作在相同的占空比。很显然这种做法是把正向压降较低的LED串回路里多余的电压消耗在调节控制 管上边。因此功耗比较大。而且调节控制管上的功耗造成器件温度上升以及相应的散热要 求，从而增加系统成本及机内温度并降低系统可靠性。特别当某串LED有个别短路情形时 其相应的调节控制管功耗会急剧增加，以至于导至损坏或关机。从上述可见LED驱动方案 的效率是提高系统性能和可靠性以及降低系统成本的关键因素之一。在LED工作电流较大时，图1方案的效率和散热问题就更突出。为了克服这些缺 点人们通常对每一串LED使用一个单独的开关电源来供电。这种做法虽然效率高，功耗小， 但成本显然比较高，对于LED应用的大规模推广也有严重的影响。本发明的总结综上所述，本发明的目的就是要提供一种高性能、高效率、电路简单而且成本低廉 的多组LED驱动方案。本方案突破了传统的利用调节控制管的线性管压降来平衡LED串的瞬时电流和用多组开关电源对LED串一对一供电的电流控制方式，采用无损耗的平衡方法 和低功耗的控制方法来实现LED电流的平衡和控制，从而使得LED驱动系统的效率得到大 幅度的提高，成本也大为降低。
图1所示为一种典型的传统线性降压调节式LED驱动方案。图2显示了一种采用对称开关变换电路经变压器变压器隔离后来驱动双向LED串 偶，并使用电容器来平衡LED电流的典型电路。图3所示为使用对称型开关变换电路来驱动另一种双向LED结构，并使用电容器 来平衡LED电流的典型电路。图4所示为采用变压器隔离式直流变换电路，并使用电感来平衡驱动多串LED电 流的典型电路。图5所示为采用降压式直流变换电路，并使用电感来平衡驱动多串LED电流的典 型电路。图6所示为另一种采用变压器隔离的对称开关变换电路从PFC电路的高压输出直 接供电来驱动多路LED，并能对每路LED进行独立电流调节的典型电路。图7所示为采用一个公用升压电路供电来驱动多路LED，并能对每路LED进行独立 电流调节的典型电路。图8描述了一种通过对LED电流的时间积分来控制平均发光亮度的概念和工作原理。主要元件符号和文字说明DC SUPPLY直流供电电源IREF电流控制参考信号
PWMl-PWMk脉宽调制比较器FBI....FBk反馈信号
VDC+直流输入电压GND电源地端
D信号占空比IDD驱动总电流
L电感Dl....Dk二极管
SNB吸收电路BGl...BGk整流桥
CTRL控制电路VQDMOSFET源漏极电压
TXl主变压器REF亮度控制参考信号
AC+交流输入端AC-交流输入端
Ql. . . Q4主开关管Cl....Ck电容器
LEDl. · · LEDkLED串CS, CL, CA电容器
ILED1. . . . ILEDkLED电流Sff半桥开关节点
NP变压器初级绕组圈娄NS变压器次级绕组圈!
Rl. . . Rk电流取样电阻EAl...EAk误差放大器
I_SNS. . . I_SNSK电流反馈信号QMl...QMk调节控制管
D1A、DIB. . . . DKA, DKB 串联二极管CIA, ClB. . . LED 并联电容发明的详细描述如前所述，本发明的主要宗旨是用最低的系统成本来实现多路LED的平衡驱动，为LED背光和照明应用提供性能优良且成本低廉的解决方案。如众所周知，在节能减排政策的推动下，目前大多数的交流用电设备都需要有功 率因数调节电路(PFC)来保证用电器功率因素接近于1。目前大多数传统的LED驱动系统 都是把PFC环节的约400V左右的直流高压用隔离型直流变换器转换成12V或24V的标准 低压，再用低压直流变换器把标准低压转换成LED驱动电路所需要的电压来驱动LED。这种 做法电能转换环节多，效率和成本必然受到影响。图2所示电路全部使用一级变压器隔离 型的直流转换电路把PFC输出的直流高压直接变换成LED所需要的电压和电流。这样把隔 离转换和LED驱动结合在一起，减少了一级电能变换过程，既减少了损耗，也节约了成本。在图2所示电路中每个LED支路是把两个LED串反并联在一起形成一个LED串 偶。这样的LED串偶在正反两种电压极性下都可以导通，可以用交流信号来直接驱动。在 图2所示电路中，每个LED串都包含一个二极管与之顺向串联，这样做的主要原因是因为 LED串通常都有反并联的齐纳二极管用来作为防静电保护，当在反向电压的情况下，齐纳二 极管会导通，从而影响电路的正常工作。顺向串联的二极管可以防止这样的现象发生。由于上述双向导电LED串偶在正反两种极性都能有效导通，使其中一组LED发光， 从图2中所示的几种对称开关变换电路的变压器次级绕组电压可以直接用来驱动这种双 向LED串偶而无须经过整流环节。这也同时允许用电容器交流阻抗来平衡各路双向LED串
偶的电流。在图2中和各路双向LED串偶串联的电容Cl，......，Ck都使用同样的电容值，
所以其在相同频率下的交流阻抗也一样。在实际应用中LED工作电压的差异通常只有其额 定工作电压的百分之几。这样在设计中如果使得串联电容上的电压降和LED的工作电压接 近同一个数量级，则电容器两端由LED工作电压的差异而产生的电压误差也只有电容器两 端总电压降的百分之几。在各个电容交流阻抗相等的情况下流过各个电容的电流误差，也 即各个双向LED串偶的电流误差，也就被限制在百分之几的范围内。而如果没有串联电容 的话，由于LED的正向电流电压关系的指数曲线特性，百分之几的工作电压将会在各串LED 的电流中产生很大的误差。另一方面，电容的直流阻断特性可以保证每个双向LED串偶中 两个反并联LED串的电流相等。以图2中由LEDlA和LEDlB所组成的支路为例，当LEDlA 的工作电压大于LEDlB时，电容Cl两端会自动产生一个左负右正的电压来使得流过LEDlA 和LEDlB的电流相等。如果LED串没有内部附加的反并联齐纳二极管，则与之顺向串联的 二极管可以不用，这样简化后的电路成本又可以进一步降低。图3所示为另一种使用电容来平衡多路LED电流的方法。和图2电路不同的主要 地方在于双向LED电路不是用两串LED反并联，而是用一个整流桥和一个LED串组成一个 可以在正反两个电压极性下工作的单元。如图3中所示，每个LED串LED1、LED2. . . . LEDk
的阳极和与其对应的整流桥BG1、BG2.....BGk的正输出端相连接，而LED串的阴极则和整
流桥的负输出端连接。每个整流桥BG1、BG2. ... BGk的交流输入端则和与其相应的平衡电
容Cl，C2，......Ck相串联。串联后所形成的个条支路直接并联到主变压器TXl次级绕组
的输出端，这样TXl次级绕组所输出的交流电压的正负半周都可以通过串联电容和整流桥 向LED供电。和图2 —样，图3电路中的串联电容也都使用相同的电容值并利用电容的交 流阻抗匹配来平衡各LED串的电流。其工作原理和图2相同，这里不再赘述。图3(a)所示 电路中的初级功率开关电路为半桥，图3(b)中所示为推挽电路，和图3(c)则为全桥电路。 由于有变压器隔离，这些电路可以直接用PFC电路的高压输出作为输入电源来工作。这种方案的优点非常明显，相信在将来会成为大规模民用产品如LCD电视等应用领域的主流方案。除了使用电容以外，电感量的匹配也可以用来平衡LED的电流。图4所示电路即 为此概念的几个典型例子。图4中的四个电路仍为隔离式驱动方案。图4(a)所示为前馈 式驱动电路，(b)为半桥式驱动电路，(c)为推挽式驱动电路，(d)为全桥驱动电路。在这些
电路中，每个LED串LEDULED2.....LEDk都有一个相应的电感Li、L2. · · · Lk和其串联。次
级側经过D1、D2整流后的电流通过电感向各LED支路供电。这些电感的电感量都相等并利 用这种电感量的匹配来平衡各LED串的电流。众所周知，电感电流的上升率和下降率和施 加在电感两端的电压成正比。在实际应用中LED工作电压的差异通常只有其额定工作电压 的百分之几。这样在设计中如果使得串联电感上的工作电压和LED的工作电压接近同一个 数量级，则电感两端由LED工作电压的差异而产生的电压误差也只有电感两端电压的百分 之几。在各个电感的电感量相等的情况下这种电压误差所引起的电流上升率和下降率的误 差，也就被限制在百分之几的范围内。所以各LED支路的电流误差也就被限制在同样的范 围内。而如果没有串联电感的话，由于LED的正向电流电压关系的指数曲线特性，百分之几 的工作电压将会在各串LED的的电流中产生很大的误差。这里需要注意，为了保证电流平 衡的精度，电感L的电流应工作在不连续状态，也即驱动电路初级的电子开关在周期性操 作过程中要等到电感电流的续流过程结束，也即电流降低到零后再开始下一个周期的导通 过程。电感电流连续的情况会引起直流累积误差。同样图中的二极管D1、D2可以用可控电 子开关，特别是MOSFET来代替，以减低导通损耗。电感平衡电路工作不受这些器件替换的 影响。图4中所示电感平衡驱动电路都是使用变压器TXl的隔离式电路，可以直接从PFC 电路的高压输出供电。这种电感平衡驱动电路概念，也可以应用在不需要隔离的低电压输 入应用中。图5所示为一个非隔离式降压驱动电路的例子。图中的电感平衡电路和图4一 样。每个LED中都有一个串联电感，并且标称电感量都一样，利用电感量的匹配来保持各 LED支路的电流平衡。这里同样也需要指出该电路也需要工作在电感电流不连续的操作状 态以避免直流累积误差。在实际应用中，特别是在高档LCD电视的背光应用中，各个LED串的发光亮度有时 需要单独进行控制。在这种情况下，图2至图5的电路由于各路LED使用同一个开关控制 回路，不能满足应用的要求。图1的传统电路可以满足操作要求，但功耗大，容易引起元件 过热及与之相关的可靠性问题。图6提出了一种可实现各路LED单独控制的低功耗驱动电 路。图中的转换电路是一个半桥的例子，其它对称开关电路如推挽、全桥等同样适用。次级 边的LED串LED1、LED2. · · · LEDk等都各自与一个相应的电感Li、L2. · · · Lk相串联，然后再
各自和一个电子开关QMl、QM2……QMk和电流检测电阻Rl，R2，......，Rk串联后接到经
D1、D2整流后的直流电压负端。每一个LED和电感的串联部分又都反并联一个续流二极管。 图中的电子开关工作在开关调制状态，通过脉宽调制来调节LED的电流。以LEDl的支路为 例，当QMl导通时，LED的电流通过电感Ll逐渐增加。当QMl截止时，电感Ll的电流通过 LEDl和DMl进行续流。显然QMl导通的占空比越大，电感Ll和LEDl的电流就越大，从而达 到通过脉宽控制来调节LED电流的目的。这种做法的一个优点是如果通过设计使得经D1、 D2整流后的直流电压比LED串的工作电压高不太多，则电感Li、L2.....Lk等工作时所承受的电压就比较低。这样这些电感的电感量就可以选得比较低。在这种情况下，这些电感 可以直接用印刷电路板(PCB)上的导体来形成电感绕组，几乎不花任何成本。如果需要进 一步增加电感量，则可以在PCB导体所形成的绕组中嵌入导磁性材料如铁淦氧材料等。这 样做在大批量生产中成本要比使用离散式绕线电感低得多，而且产品的质量能得到更好的 保证。在图6及图2、图3、图4所示电路中，可以通过使变换电路初级侧的电子开关操作 在接近满占空比的状态来获得最高效率。这样做一方面是因为开关式变换器的工作效率通 常都随着占空比而增加，占空比越大，效率越高。更重要的是当工作在接近满占空比时，半 桥电路和推挽电路都可以实现软开关操作，其原理如下如所周知，全桥电路通常可以实现软开关操作，对称半桥和推挽电路在通常情况 下是无法做软开关操作的。但是当电路工作在接近满占空比的时候，通过电路参数的适当 选择对称半桥和推挽电路的软开关操作是可以实现的。以图6中的半桥电路为例，在稳态 工作时变压器初级绕组的串联电容会建立起约等于(1/2)VDC+的左正右负的电压，在Ql导 通Q2截止时，变压器TXl的初级绕组电流从上向下流动。当Ql关断时，如果TXl中储存的 电磁能量足够大，其初级绕组电流的续流作用会把半桥中点SW的电位推到GND的地电位并 通过Q2的寄生二极管维持继续流通，其流通路经如图6中箭头所示。这时Q2源漏极间电压 基本为零。如果在这种情况下使Q2导通，电路就实现了零电压导通的软开关操作，开关损 耗和开关噪音都会大大地降低。但是这里要注意TXl初级电流在维持上述流通情况时，必 须要克服电容CS上的相当于(1/2) VDC+的电压，因此衰减相当快。在这种情况下，如果从 Ql关断到Q2导通之间的时间比较长，则TXl初级绕组电流会在Q2导通前衰减到零，Q2的 寄生二极管截止，半桥中点SW的电位上升，从而失去了零电压软开关操作的条件。因此只 有当电路工作在接近满占空比时，从Ql关断到Q2导通之间的时间足够短，才可能实现零电 压软开关操作。这个原理同样也适用于推挽电路。基于这个原理，图2、图3、图4和图6中 所描述的电路的最佳操作方案是工作在接近满占空比的软开关状态。在实际应用中LED的 工作电流可以通过电路参数的选择，如变压器TXl的参数，电容CL和电感L等的参数选择， 来使得在接近满占空比操作时等于目标给定值，而LED的调光则通过间歇式脉宽控制操作 来实现。把这样的操作方式使用在图2、图3、图4和图6所描述的电路中，特别是使用半桥 和推挽拓扑的LED驱动电路，将可以获得性能优良而又成本低廉的理想解决方案。当工作在接近满占空比时，图6中电路经过Dl、D2整流后的输出接近为纯直流电 压，所以滤波电容DM可以用得很小，这一方面节约成本；同时也大大地缩短了 CM上直流电 压建立的时间，这为间歇式调光操作的动态响应提供了一个很好的条件。图6电路可以提 供如下三种调光操作(1)通过电流调节开关QM1、QM2. ... QMk等的PWM开关控制来调节 LEDULED2. . . . LEDk等的电流大小。各个电流调节开关的工作脉宽可以独立控制，从而可以 单独控制个LED串的发光亮度。QM1、QM2……QMk等的开关操作可以和初级电子开关Q1、 Q2的操作同步，也可以不同步。一般来讲同步操作可以避免两个不同开关频率所可能引起 的交互调制问题，应优先采用。这个操作的工作频率通常在几十到几百千赫兹。(2)通过
QMl,QM2,.......，QMk的周期性间歇式工作来调光。间歇式工作的频率通常从100赫兹到
一千赫兹左右，每个间歇工作周期通常包含几十到几百个PWM开关周期。在间歇式操作的 每个周期中各个调节开关工作在一定的占空比，余下的时间停止工作，直到下一个周期再重复这样的过程。工作的占空比越大，则平均亮度越高。因为每个LED支路都有一个调节 开关，各支路的间歇操作占空比可以独立控制，所以可以做高效率的二维调光操作。(3)通 过驱动电路的周期性间歇式工作来调光，在间歇式调光的过程中整个驱动电路工作在一定 的占空比，余下的时间停止工作，直到下一个周期再重复这样的过程。这样做效率会更高， 但各支路独立控制调光的灵活性会受到限制。由于上述这些灵活的调光功能，图6所描述 的电路结构是高性能显示背光系统的一个理想方案。这里需要指出，图6所描述的是一个 使用半桥电路驱动的例子。该例子不以任何方式限制其他驱动电路的使用。如果LED驱动电路的输入是低直流电压而不需要隔离时，图7所描述的电路结构 更为经济适用。在图7电路中，L、Q1、RS和Dl组成一个升压式(Boost)变换电路，把输入电
压VDC+升到略高于LED1、LED2.....LEDk等的工作电压的水平供给LED支路。各LED支路
的结构和图6电路一样，通过QMl、QM2.....QMk等的开关脉宽控制来调节相应LED串的电
流，故这里不再重复叙述。如前所述，如果把输出电压控制在只略高于LED串的工作电压，
LUL2......Lk可以使用较小的电感量并且可以直接用PCB的导体线条所组成的绕组来实
现，成本较低。和每一个LED串用一个升压式电路来驱动的传统做法相比较，在多路LED驱 动应用中，图7方案的成本在大多数情况下仍然比较低。当各LED串的工作电压差异比较小时，可以用一种更经济的方法来控制LED的驱 动，其原理如图8所示。在图8所描述的电路中，各LED支路并联在一个公用的可控直流电 源上。该直流电源根据各LED中的电流反馈信号来调节输出能够维持工作电压最高的LED 中的电流幅值达到给定值的最小电压。各LED串LED1、LED2. . . . LEDk的工作由与之串联
的相应的调节控制电子开关QM1、QM2.....QMk根据从电流检测电阻R.......Rk所检测到
的电流信号来控制。控制原则是各LED串的工作电流对时间的积分值相等。其实现过程如 下以LEDl支路为例，在时钟信号CLK的脉冲上升沿到来时触发器FFl被置位并通 过其同相输出端使QMl导通。当QMl开始导通后，从电流检测电阻Rl上得到的信号通过 积分电路Rfl、Cfl形成反馈型号FBI反馈给脉宽调节比较器PWMl的同相输入端和给定参 考信号REF进行比较，在正常情况下，经积分作用后的反馈信号FBl在QMl导通期间随时 间增长。当FBl上升到和参考信号REF相等时，比较器PWMl的输出由低变高，并通过触发 器FFl的复位输入端使其复位，FFl的同相输出端由高变低使QMl关断，同时FFl的反相输 出端使放电开关QDl导通，电容Cfl迅速放电至零，一个周期的开关控制操作完成并等待 下一个周期的操作开始。显而易见，当各LED串电流不同时，其相应的积分反馈电路中的
电容Cfl、Cf2......Cfk的电压上升速度也不一样，LED串的电流越大，电容电压上升的速
度也越快，其到达参考信号值的时间就越短，也即PWM工作的脉宽就越窄，其结果是LED1、 LED2……LEDk的电流脉宽根据其幅值得到了调节，最终使得各LED串的电流对时间的积 分都等于由参考信号REF所给定的值。这样一来，由于在小信号范围内LED的发光亮度和其 电流成正比，上述控制结果最终使得各LED串的平均发光亮度全部相等。图8中所描述的 电路概念用很简单的方法达到了使LED发光均勻的效果，而且由于调节控制过程是在开关 工作状态下进行，工作效率非常高。同时因为各路LED均有自己独立的调节控制开关，其亮 度可以进行独立控制进而实现多维背光控制，在实用中只需根据要求对各路LED的PWM比 较器PWM1，......，PWMk分别输入不同的控制参考信号REF即可。图中所示积分电路中的电阻Rf 1.......Rfk也可以用电压控制型电流源代替来向Cf 1.......Cfk充电。这些电流
源的电流受相应的电流检测电阻Rl........Rk上的电压控制，这样就使得Cfl.......Cfk
的充电电流和相应的电流检测电阻R1，......，Rk上的电压成正比，这些电容的电压上升
率自然也和各路相应的LED的电流成正比，从而达到了相同的控制效果。 以上描述系通过具体例子来解释本发明的原理，但并不在任何意义上限制本发明
的原理的应用范围和本发明的原理的其他实施方法。
权利要求
1.把两个单串LED反并联连接组成一个在正反两个电压极性下都能够导通工作的双 向LED结构，该双向LED结构中每个单串LED可以包含一个顺向串联的二极管，也可以不包 含二极管，当需要把两个或两个以上这样的双向LED结构用公共交流电源驱动时，每个双 向LED结构又和一个电容串联形成一条支路，把这样连接所组成的支路并联连接到一个公 用的交流驱动电源，并利用各支路中串联电容的电容量相等的特性来保持各个双向LED结 构的电流平衡，同时也利用串联电容来保证每个双向LED结构中正反两串LED的电流平衡。
2.把一个LED串和一个全桥整流器连接起来组成另一种双向LED结构，LED串的阳极 端和全桥整流器的正输出端连接，LED串的阴极端和全桥整流器的负输出端连接，全桥整流 器的两个交流输入端做为该双向LED结构的输入端，当把两个或两个以上这样的双向LED 结构并联连接到一个交流驱动电源时，每个双向LED结构的输入端和一个电容量相等的电 容相串联形成一条支路后再把所有这样的支路并联到交流驱动电源的两端，并利用各支路 的串联电容的电容量相等的特性来平衡各LED支路的电流，当只有一个双向LED结构时，不 需要串联平衡电容。
3.用半桥、全桥或推挽等对称开关型转换电路把直流电压转换成交流电压并用转换变 压器次级绕组的输出不经过整流直接来驱动声明1或声明2中的单条或多条双向LED支 路，上述开关转换电路通过工作在接近满占空比的状态来实现零电压软开关操作，LED的调 光控制通过改变周期性间歇式工作的占空比来实现。
4.当多路LED串用同一个开关电源驱动时，在开关电源拓朴是降压式、前馈式、半桥、 全桥或推挽电路时，每个LED串单独和一个电感相串联形成一条支路，所形成的各条支路 都并联连接到驱动电源的直流输出，各条支路中串联电感的电感量都相等，并利用电感量 的匹配来平衡各LED支路的电流。
5.把功率因数调节电路的高压直流输出或其它直流电压用隔离型电源变换器转换成 直流电压后来驱动单路或多路LED，每路LED和一个电感串联后再把一个续流二极管反并 联跨接在LED和电感的串联支路两端，把上述支路的靠续流二极管阳极的一端和一个电子 开关串联后再和一个电流检测电阻相串联，把一条或多条这样连接后的支路连接到变换器 的直流输出端使得当电子开关导通时LED正向导通，通过各电子开关的脉宽调制开关操作 的占空比来调节各路LED的工作电流，变换器的输出驱动电压调节在略高于LED串的最高 工作电压，使得LED支路中的串联电感可以选用足够小的电感量，从而能够利用印刷电路 板上的导体线条所组成的绕组来实现所需要的电感量。
6.当输入电源和LED电路之间不需要隔离时，把声明5所描述电路中的隔离型电源变 换器用非隔离型升压式或降压式变换电路代替，并通过各电子开关的脉宽调制开关操作的 占空比来调节各路LED的工作电流，变换器产生的驱动电压调节在略高于LED串最高工作 电压的水平，使得各支路中的电感能够用足够小的电感量，从而能够利用印刷电路板上的 导体线条所组成的绕组来实现。
7.当多串LED由同一个直流电源供电时，每串LED串联一个电子开关来调节电流，电子 开关连接在LED的低电位端，并通过一个电流检测电阻连接到直流电源负端，电子开关工 作在脉宽调制开关状态来保持低功耗的电流控制操作，直流电源的输出驱动电压控制在能 使最高工作电压的LED串达到给定电流时的最小值，对各路LED的电流不是控制瞬时值，而 是控制各路LED电流对时间的积分值，当需要各路LED发光亮度相同时，LED的电流脉宽调制操作使得在每个开关周期中各路LED的电流对时间的积分值相等，当需要各路LED发光 亮度不同时，各路LED的控制电路的控制参考值也相应不同，LED的电流脉宽调制操作使得 在每个开关周期中各路LED的电流对时间的积分值跟随各路相应的控制参考值。
8.在实现声明7所描述的LED电流调节原理时，利用LED的电流检测信号对时间的积 分来产生随时间增长的锯齿波，并使用此锯齿波和给定参考信号进行调制来产生控制电流 调节开关所需要的脉宽调制操作波形，来达到对LED的电流时间积分进行控制的目标。
全文摘要
本发明公开了一类低功耗低成本的LED驱动技术来驱动一路或多路LED负载，发明利用无功器件为LED回路提供阻抗平衡条件。利用这种原理所组成的平衡驱动电路可以应用于多种不同的电路拓扑结构，允许使用一个公用的驱动电源来平衡驱动多路LED负载。发明也公开了一种可对每路LED进行独立调光的无损调节方案，为LED背光和照明应用提供了一种高性能低成本的实用方案。
文档编号F21Y101/02GK101998730SQ200910194459
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者范剑平 申请人:艾默龙电子科技(嘉兴)有限公司