一种具有温度补偿的线性恒流led驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，包括：一的温度检测模块；一用于输出一个以上补偿电流的温度补偿模块；一个以上温度补偿电阻；一用于产生一个以上参考电压的参考电压产生电路；所述温度检测模块的输出端接所述温度补偿模块的输入端，所述补偿电流的各个输出端分别接所述温度补偿电阻的一端。本实用新型采用温度补偿的方式，当检测到温度大于所设定的限定值时，开始输出补偿电流，通过温度反馈确保驱动电路始终工作在所设定的限定温度以下，保证驱动电路不会被损坏以及LED不会出现严重的光衰而缩短使用寿命。指定图2为摘要附图。
【专利说明】—种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种线性恒流LED驱动电路，尤其涉及一种交流电源供电应用条件下的具有温度补偿功能的线性恒流LED驱动电路。
【背景技术】
[0002]传统的线性恒流LED驱动电路的工作原理是:在运算放大器的控制下，在一个交流输入周期内，逐级分段导通部分LED灯串或全部LED灯串，当输入电压大于全部LED总电压后，输入电压与LED总电压的压差被驱动电路所承受。传统的线性恒流LED驱动电路存在以下问题:第一，由于驱动电路上的压降为输入电压与LED灯串正向压降的差值，那么在交流输入时，当输入电压达到峰值附近时，驱动电路上的压降将较大，导致驱动电路温度升高；特别是当输入电压较高或者有部分甚至全部LED灯短路时，驱动电路上的压降将会很大，驱动电路温升很高而超过驱动电路最大耐受温度而不能正常工作甚至将驱动电路烧坏；第二，如果电流设定电阻短路而导致LED上电流很大，或者驱动电路所处环境温度很高，将会加剧LED灯的光衰，严重缩短LED灯的寿命。现在亟需一种能够通过温度补偿的方式并根据温度反馈确保驱动电路始终工作在所设定的限定温度以下，以保证驱动电路不会被损坏以及LED不会出现严重的光衰而缩短使用寿命的线性恒流LED驱动电路。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决技术问题是，提供一种通过温度补偿的方式并根据温度反馈确保驱动电路始终工作在所设定的限定温度以下，以保证驱动电路不会被损坏以及LED不会出现严重的光衰而缩短使用寿命的线性恒流LED驱动电路。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是:一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其关键是:包括:一的温度检测模块；一用于输出一个以上补偿电流的温度补偿模块；一个以上温度补偿电阻；一用于产生一个以上参考电压的参考电压产生电路；所述温度检测模块的输出端接所述温度补偿模块的输入端，所述补偿电流的各个输出端分别接所述温度补偿电阻的一端，且所述温度补偿模块的补偿电流的各个输出端分别接运算放大器的反向输入端，温度补偿电阻的另一端分别与MOS驱动管的源极以及采样电阻的一端接一起，参考电压产生电路输出的参考电压分别接运算放大器的正向输入端，其中η为等于或者大于I的整数。
[0005]作为本实用新型的改进，当温度检测模块检测到系统温度高于所设定的限定值时，控制温度补偿模块输出补偿电流分别到温度补偿电阻上，从而使输出LED电流随温度进一步升高而降低。
[0006]作为本实用新型进一步的改进，所述参考电压满足参考电压一 <参考电压而<......<参考电压η。
[0007]作为本实用新型更进一步的改进一，所述补偿电流在所设定的温度限定值以下时全部为0，当所述补偿电流大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流随温度升高而增大且满足以下关系:温度补偿电阻一=温度补偿电阻二 =……=温度补偿电阻η;补偿电流一:补偿电流二:……:补偿电流η=参考电压一:参考电压二:……:参考电压η。
[0008]作为本实用新型更进一步的改进二，所述补偿电流在所设定的温度限定值以下时全部为0，当所述补偿电流大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流随温度升高而增大且满足以下关系:补偿电流一=补偿电流二 =……=补偿电流η ;温度补偿电阻一:温度补偿电阻二:……:温度补偿电阻η=参考电压一):参考电压二:……:参考电压η。
[0009]通过实施本实用新型可取得以下有益效果:
[0010]一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，包括:一的温度检测模块；一用于输出一个以上补偿电流的温度补偿模块；一个以上温度补偿电阻；一用于产生一个以上参考电压的参考电压产生电路；所述温度检测模块的输出端接所述温度补偿模块的输入端，所述补偿电流的各个输出端分别接所述温度补偿电阻的一端，且所述温度补偿模块的补偿电流的各个输出端分别接运算放大器的反向输入端，温度补偿电阻的另一端分别与MOS驱动管的源极以及采样电阻的一端接一起，参考电压产生电路输出的参考电压分别接运算放大器的正向输入端，其中η为等于或者大于I的整数。在运算放大器的控制下，当输入电压低时使部分LED以较低电流导通，当输入电压较高时，再使所有LED以较大电流导通，如果由于输入电压过高、部分或全部LED短路、环境温度过高、电流设定电阻短路等情况而使驱动电路温度升高到所设定限定值时，通过温度反馈确保驱动电路始终工作在所设定的限定温度以下。本实用新型与现有技术相比，本实用新型采用温度补偿的方式，当检测到温度大于所设定的限定值时，开始输出补偿电流，通过温度反馈确保驱动电路始终工作在所设定的限定温度以下，保证驱动电路不会被损坏以及LED不会出现严重的光衰而缩短使用寿命O
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是传统的线性恒流LED驱动电路原理图；
[0012]图2是本实用新型的驱动电路原理图；
[0013]图3是本实用新型的一个具体实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，传统的线性恒流LED驱动电路的工作原理是:在运算放大器AMPl~AMPn的控制下，在一个交流输入周期内，逐级分段导通部分LED灯串或全部LED灯串，当输入电压大于全部LED总电压后，输入电压与LED总电压的压差被驱动电路所承受。
[0015]如图2所示，一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，包括:一的温度检测模块；一用于输出一个以上补偿电流ITl~ITn的温度补偿模块；一个以上温度补偿电阻RTl~RTn 用于产生一个以上参考电压VREFl~VREFn的参考电压产生电路；所述温度检测模块的输出端接所述温度补偿模块的输入端，所述补偿电流ITl~ITn的各个输出端分别接所述温度补偿电阻RTl~RTn的一端，且所述温度补偿模块的补偿电流ITl~ITn的各个输出端分别接运算放大器AMPI~AMPn的反向输入端，温度补偿电阻RTl~RTn的另一端分别与MOS驱动管Ql~Qn的源极以及采样电阻RCS的一端接一起，参考电压产生电路输出的参考电压VREFl~VREFn分别接运算放大器AMPl~AMPn的正向输入端，其中η为等于或者大于I的整数。当温度检测模块检测到系统温度高于所设定的限定值时，控制温度补偿模块输出补偿电流ITl~ITn分别到温度补偿电阻RTl~RTn上，从而使输出LED电流随温度进一步升高而降低，所述参考电压VREFl~VREFn满足参考电压一 VREFl <参考电压而VREF2 <……<参考电压nVREFn。所述补偿电流ITl~ITn在所设定的温度限定值以下时全部为O，当所述补偿电流ITl~ITn大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流ITl~ITn随温度升高而增大且满足以下关系:温度补偿电阻一 RTl=温度补偿电阻二RT2=……=温度补偿电阻nRTn ;补偿电流一 ITl:补偿电流二 IT2:……:补偿电流nITn=
参考电压一 VREFl:参考电压二 VREF2:......:参考电压nVREFn。所述补偿电流ITl~ITn
在所设定的温度限定值以下时全部为O，当所述补偿电流ITl~ITn大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流ITl~ITn随温度升高而增大且满足以下关系:补偿电流一 ITl=补偿电流二 IT2=……=补偿电流nITn ;温度补偿电阻一 RTl:温度补偿电阻二 RT2:……:温度补偿电阻nRTn=参考电压一 VREFl:参考电压二 VREF2:……:参考电压nVREFn。
[0016]如图3所示，本实用新型的温度补偿电阻与补偿电流可以有下面两种不同确定方式:
[0017]第一:各温度补偿电阻相等，温度补偿电流与参考电压成比例，即满足下面两式:
RT1=RT2=......=RTn ；IT1:1T2:......:1Tn=VREFl:VREF2:......: VREFn0 第二:各温度补偿电 流相等，温度补偿电阻与参考电压成一定比例，即满足:IT1=IT2=……=ITn ；RT1:RT2:……:RTn=VREFl:VREF2:......:VREFn。
[0018]本实施例所示的具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，包括一个温度检测模块，且温度检测模块的输出端连接温度补偿模块的输入端，温度补偿模块的输出端IT1、IT2、IT3分别连接温度补偿电阻RT1、RT2、RT3的一端和运算放大器AMPl、AMP2、AMP3的反向输入端，温度补偿电阻RT1、RT2、RT3的另一端分别与MOS驱动管Ql、Q2、Q3的源极以及采样电阻RCS的一端连接一起，采样电阻RCS的另一端接地用于对输出LED电流进行设定；运算放大器AMPl、AMP2、AMP3的正向输入端分别连接参考电压0.1V、0.2V、0.3V，运算放大器AMP1、AMP2、AMP3的输出端分别连接MOS驱动管Ql、Q2、Q3的栅极；整流桥DB其输入端连接交流输入电压对其进行整流；发光二极管灯串LED1、LED2、LED3，LED1的正极接整流桥DB的正输出端，LEDl的负极接LED2的正极和MOS驱动管Ql的漏极，LED2的负极接LED3的正极和MOS驱动管Q2的漏极，LED3的负极接MOS驱动管Q3的漏极，整流桥的负输出端DB接地。
[0019]本实施例中，温度补偿电阻满足RT1=RT2=RT3，电流ITl、IT2、IT3满足ITl:1T2:1T3=0.1V:0.2V:0.3V=1:2:3。如果驱动电路温度没有达到所设定的限定值，补偿电流ITlUT2、IT3均为0，CS电压与AMPl、AMP2、AMP3的反向输入端电压相等，当输入电压高于LEDl电压时，LEDl点亮，CS电压受AMPl控制，电流为0.1V/RCS，当输入电压高于LEDl和LED2的总电压时，LEDl和LED2被点亮，CS电压受AMP2控制，电流为0.2V/RCS，当输入电压高于LEDl、LED2和LED3的总电压时，LED1、LED2和LED3都被点亮，CS电压受AMP3控制，电流为0.3V/RCS0如果驱动电路检测到温度达到所设定的限定值，补偿电流IT1、IT2、IT3大于0，且随温度进一步升高而增大；此时由于补偿电流经补偿电阻流出而产生压降，所以CS电压不再与ΑΜΡ1、ΑΜΡ2、ΑΜΡ3的反向输入端电压相等。当输入电压高于LEDl电压时，LEDl点亮，电流为(0.1V-1T1*RT1)/RCS，当输入电压高于LEDl和LED2的总电压时，LEDl和LED2被点亮，电流为(0.2V-1T2*RT2)/RCS，当输入电压高于LEDl、LED2和LED3的总电压时，LEDl、LED2和LED3都被点亮，电流为(0.3V-1T3*RT3)/RCS，从上面分析可以看出，当温度超过所设定的限定值后，温度越高，补偿电流ITl、IT2、IT3越大，流过LED的电流就越小。可以看出，在市电供电的线性恒流LED驱动电路系统应用中，温度补偿功能可以最大程度保证驱动电路与LED的寿命与安全。
[0020]必须指出，上述实施例只是对本实用新型做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本实用新型的宗旨和范围下，可以对本实用新型做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本实用新型的保护范围，例如，也可以设
定补偿电流IT1=IT2=......=ITn,而设定补偿电阻满足RTl:RT2:......: RTn=VREFl:VREF2:......:VREFn。
【权利要求】
1.一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其特征是:包括:一的温度检测模块；一用于输出一个以上补偿电流(ITl~ITn)的温度补偿模块；一个以上温度补偿电阻(RTl~RTn)用于产生一个以上参考电压(VREF1~VREFn)的参考电压产生电路；所述温度检测模块的输出端接所述温度补偿模块的输入端，所述补偿电流(ITl~ITn)的各个输出端分别接所述温度补偿电阻(RTl~RTn)的一端，且所述温度补偿模块的补偿电流(ITl~ITn)的各个输出端分别接运算放大器(AMP1~AMPn)的反向输入端，温度补偿电阻(RTl~RTn)的另一端分别与MOS驱动管(Ql~Qn)的源极以及采样电阻(RCS)的一端接一起，参考电压产生电路输出的参考电压(VREF1~VREFn)分别接运算放大器(AMP1~AMPn)的正向输入端，其中η为等于或者大于I的整数。
2.根据权利要求1所述的一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其特征是:当温度检测模块检测到系统温度高于所设定的限定值时，控制温度补偿模块输出补偿电流(ITl~ITn)分别到温度补偿电阻(RTl~RTn)上，从而使输出LED电流随温度进一步升高而降低。
3.根据权利要求2所述的一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其特征是:所述参考电压(VREFl~VREFn)满足参考电压一(VREFl) <参考电压而(VREF2) <......<参考电压n (VREFn)0
4.根据权利要求3所述的一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其特征是:所述补偿电流(ITl~ITn)在所设定的温度限定值以下时全部为0，当所述补偿电流(ITl~ITn)大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流(ITl~ITn)随温度升高而增大且满足以下关系:温度补偿电阻一(RTl) =温度补偿电阻二(RT2)=……=温度补偿电阻n (RTn);补偿电流一(ITl):补偿电流二(ΙΤ2):……:补偿电流n (ITn) =参考电压一(VREFl):参考电压二(VREF2):......:参考电压n (VREFn)0
5.根据权利要求3所述的一种具有温度补偿的线性恒流LED驱动电路，其特征是:所述补偿电流(ITl~ITn)在所设定的温度限定值以下时全部为0，当所述补偿电流(ITl~ITn)大于所设定的温度限定值后，所述补偿电流(ITl~ITn)随温度升高而增大且满足以下关系:补偿电流一(ITl)=补偿电流二(ΙΤ2)=……=补偿电流n (ITn);温度补偿电阻一(RTl):温度补偿电阻二(RT2):……:温度补偿电阻n (RTn) =参考电压一(VREFl):参考电压二(VREF2):......:参考电压n (VREFn)0
【文档编号】H05B37/02GK203708589SQ201420047169
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月26日 优先权日:2014年1月26日
【发明者】黄钦阳, 邓小兵, 张明明 申请人:深圳天源中芯半导体有限公司