专利名称：一种led并联电流偏差协调电路及助航灯的制作方法
技术领域：
本发明属于LED灯具领域，尤其涉及一种LED并联电流偏差协调电路及助航灯。
背景技术：
随着半导体照明的普及，出现各种LED连接架构，最主要的有三种串联、并联和混连。各种连接方式都有自己的利弊，其中并联方式的致命缺陷就是存在电流偏差问题，现在采用在LED并联电路的每条支路上串联电阻可以限制电流偏差，但这也只能起到缓解作用，不能解决根本问题，采用这种方式控制电流偏差的精度不高，一般只能做到偏差在10％左右。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种LED并联电流偏差协调电路，旨在解决现有的LED并联电流偏差协调电路存在控制电流偏差的精度不高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种LED并联电流偏差协调电路，所述LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，用于根据所述LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正所述电流偏差，其中，N大于0，且为2的整数倍。
本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述LED并联电流偏差协调电路的助航灯。
在本发明实施例中，LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，该单元可以根据LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正电流偏差，测试数据表示，这种方式效果非常明显，可以将电流偏差控制在2％以内。
图1是本发明实施例提供的LED并联电流偏差协调电路的结构图； 图2是本发明实施例提供的LED并联电流偏差协调电路的示例电路结构图。
具体实施例方式 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，该单元可以根据LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正电流偏差。
图1示出了本发明实施例提供的LED并联电流偏差协调电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元100，LED并联电流偏差协调电路还包括连接在电源和LED并联电路的N条支路的供电端之间的供电保护单元200。
并联电流偏差协调单元100用于根据LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正电流偏差，其中，N大于0，且为2的整数倍；供电保护单元200用于对LED并联电路进行供电保护。
作为本发明一实施例，并联电流偏差协调单元100包括N个开关管和N个电阻，N个开关管的第三端分别接N条支路的接地端，N个开关管的第二端分别接N个电阻的第一端，N个电阻的第二端同时接地，N个开关管以两个开关管为一单位分组，每组中的两个开关管的第一端相互连接，且每组中有一个开关管的第一端和第三端连接； 各条支路出现电流偏差时，每组中的两个开关管通过相互比较各自的电参数，来纠正开关管所在的支路出现的电流偏差。
作为本发明一实施例，N个开关管为N个三极管，N个三极管的集电极分别接N条支路的接地端，N个三极管的发射极分别接N个电阻的第一端，N个电阻的第二端同时接地，N个三极管以两个三极管为一单位分组，每组中的两个三极管的基极相互连接，且每组中有一个三极管的基极和集电极连接； 各条支路出现电流偏差时，每组中的两个三极管通过相互比较各自的电参数，来纠正三极管所在的支路出现的电流偏差。
下面以LED并联电路有两条支路为例进行说明，图2示出了本发明实施例提供的LED并联电流偏差协调电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，并联电流偏差协调单元100包括开关管101、开关管102、电阻R1和电阻R2，开关管101和开关管102的第三端分别接两条支路的接地端，开关管101和开关管102的第二端分别接电阻R1和电阻R2的第一端，电阻R1和电阻R2的第二端同时接地，开关管101和开关管102的第一端相互连接，且开关管101的第一端和第三端连接。
作为本发明一实施例，开关管101和开关管102分别为三极管Q1和三极管Q2，三极管Q1和三极管Q2的集电极分别接两条支路的接地端，三极管Q1和三极管Q2的发射极分别接电阻R1和电阻R2的第一端，电阻R1和电阻R2的第二端同时接地，三极管Q1和三极管Q2的基极相互连接，且三极管Q1的基极和集电极连接。
作为本发明一实施例，供电保护单元200包括过压保护模块201、过压监测模块202和分压模块203。
过压监测模块202和分压模块203串接在电源与地之间，过压保护模块201的输入端接电源，过压保护模块201的输出端接地，过压保护模块201的控制端接过压监测模块202和分压模块203的公共连接端。
作为本发明一实施例，过压监测模块202包括第一肖特基二极管ZD1和第二肖特基二极管ZD2，第一肖特基二极管ZD1的阴极接电源，第一肖特基二极管ZD1的阳极接第二肖特基二极管ZD2的阴极，第二肖特基二极管ZD2的阳极接分压模块203。
作为本发明一实施例，分压模块203包括第七电阻R7和电容C4，第七电阻R7的第一端接第二肖特基二极管ZD2的阳极，第七电阻R7的第二端接地，电容C4的第一端接第七电阻R7的第一端，电容C4的第二端接地。
作为本发明一实施例，过压保护模块201包括晶闸管TYN1，晶闸管TYN1的阳极接电源，晶闸管TYN1的阴极接地，晶闸管TYN1的控制极接第七电阻R7的第一端。
作为本发明一实施例，供电保护单元200还包括隔流模块204、储能模块205和释能模块206，隔流模块204连接在电源和LED并联电路的N条支路的供电端之间，储能模块205连接在隔流模块204和LED并联电路的N条支路的供电端之间，释能模块206连接在储能模块205和LED并联电路的N条支路的供电端之间。
作为本发明一实施例，隔流模块204包括并联的二极管D1和二极管D2，二极管D1和二极管D2的第一公共端接电源，二极管D1和二极管D2的第二公共端接LED并联电路的N条支路的供电端；储能模块205包括并联的电容C1、电容C2和电容C3，电容C1、电容C2和电容C3的第一公共端连接在隔流模块204和LED并联电路的N条支路的供电端之间，电容C1、电容C2和电容C3的第二公共端接地；释能模块206包括并联的电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的第一公共端连接在储能模块205和LED并联电路的N条支路的供电端之间，电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的第二公共端接地。
其工作原理为 三极管Q1所在支路的电流为I1，三极管Q2所在支路的电流为I2，总电流I＝I1+I2，其中 I1＝β1*i1+Ib＝β1*(Vb-(I1-Ib1/2)*R1-Vbe1)/Rbe1+Ib； I2＝β2*i2＝β1*(Vb-(I2+Ib2/2)*R2-Vbe2)/Rbe2，其中 β1、β2分别为三极管Q1、Q2的放大倍数； Rbe1为三极管Q1的基极和发射极之间的等效电阻、Rbe2为三极管Q2的基极和发射极之间的等效电阻； Ib1、Ib2分别为三极管Q1、Q2的基极电流； Vb为三极管Q1、Q2的基极电压； Vbe1为三极管Q1的基极和发射极之间的电压，Vbe2为三极管Q2的基极和发射极之间的电压。
三极管Q1、Q2参数相同时 β1＝β2，Rbe1＝Rbe2； 当LED型号一致性很好，没有偏差时，Vbe1＝Vbe2； 此时I1、I2的偏差仅为Ib＜20mA； 当因为LED的原因出现电流偏差时，假设I1＞I2+Ib，就会出现以下负反馈过程 VR1＞VR2→Vbe1＜Vbe2→Ib1＜Ib2→I1下降，I2上升从而调节两路电流的偏差问题。以上负反馈过程随β1、β2、R1、R2的增加而增强。
供电保护单元200用于对LED并联电路进行供电保护，具体为，电源开路时，串联的第一肖特基二极管ZD1和第二肖特基二极管ZD2的两端电压上升到导通极限值，第一肖特基二极管ZD1和第二肖特基二极管ZD2就导通，形成触发电流，使得晶闸管TYN1导通，这样电源开路引起的过压就不会对LED并联电路造成损坏。
本发明实施例还提供一种包括上述LED并联电流偏差协调电路的助航灯。
在本发明实施例中，LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，该单元可以根据LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正电流偏差，测试数据表示，这种方式效果非常明显，可以将电流偏差控制在2％以内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，用于根据所述LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正所述电流偏差，其中，N大于0，且为2的整数倍。
2.如权利要求1所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述并联电流偏差协调单元包括
N个开关管和N个电阻；
所述N个开关管的第三端分别接N条支路的接地端，所述N个开关管的第二端分别接N个电阻的第一端，所述N个电阻的第二端同时接地，所述N个开关管以两个开关管为一单位分组，每组中的两个开关管的第一端相互连接，且每组中有一个开关管的第一端和第三端连接；
各条支路出现电流偏差时，所述每组中的两个开关管通过相互比较各自的电参数，来纠正所述开关管所在的支路出现的电流偏差。
3.如权利要求2所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述N个开关管为N个三极管，所述N个三极管的集电极分别接N条支路的接地端，所述N个三极管的发射极分别接N个电阻的第一端，所述N个电阻的第二端同时接地，所述N个三极管以两个三极管为一单位分组，每组中的两个三极管的基极相互连接，且每组中有一个三极管的基极和集电极连接；
各条支路出现电流偏差时，所述每组中的两个三极管通过相互比较各自的电参数，来纠正所述三极管所在的支路出现的电流偏差。
4.如权利要求1所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述LED并联电流偏差协调电路还包括连接在电源和LED并联电路的N条支路的供电端之间的供电保护单元，用于对LED并联电路进行供电保护。
5.如权利要求4所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述供电保护单元包括
过压保护模块、过压监测模块和分压模块；
所述过压监测模块和分压模块串接在电源与地之间，所述过压保护模块的输入端接电源，所述过压保护模块的输出端接地，所述过压保护模块的控制端接所述过压监测模块和分压模块的公共连接端。
6.如权利要求5所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述过压监测模块包括第一肖特基二极管和第二肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的阴极接电源，所述第一肖特基二极管的阳极接第二肖特基二极管的阴极，所述第二肖特基二极管的阳极接分压模块。
7.如权利要求6所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述分压模块包括第七电阻和电容；
所述第七电阻的第一端接第二肖特基二极管的阳极，所述第七电阻的第二端接地，所述电容的第一端接第七电阻的第一端，所述电容的第二端接地。
8.如权利要求7所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述过压保护模块包括晶闸管，所述晶闸管的阳极接电源，所述晶闸管的阴极接地，所述晶闸管的控制极接所述第七电阻的第一端。
9.如权利要求4所述的LED并联电流偏差协调电路，其特征在于，所述供电保护单元还包括
隔流模块、储能模块和释能模块；
所述隔流模块连接在电源和LED并联电路的N条支路的供电端之间，所述储能模块连接在所述隔流模块和LED并联电路的N条支路的供电端之间，所述释能模块连接在所述储能模块和LED并联电路的N条支路的供电端之间。
10.一种助航灯，其特征在于，所述助航灯包括如权利要求1-9任一项所述的LED并联电流偏差协调电路。
全文摘要
本发明适用于LED灯具领域，提供了一种LED并联电流偏差协调电路及助航灯。在本发明中，LED并联电流偏差协调电路包括连接在LED并联电路的N条支路的接地端与地之间的并联电流偏差协调单元，该单元可以根据LED并联电路的各条支路出现的电流偏差，采用负反馈方式纠正电流偏差，测试数据表示，这种方式效果非常明显，可以将电流偏差控制在2％以内。
文档编号H05B37/02GK101772242SQ201010100969
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者周明杰, 谭威 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司