CN103167678A - 一种多路恒流led驱动电路及led驱动芯片 - Google Patents

Abstract

本发明适用于LED驱动领域，提供了一种多路恒流LED驱动电路及LED驱动芯片，所述电路连接于恒流源与LED之间，包括：均流控制单元，用于将一路恒流源转换为多路幅值相同的支路电流；整流滤波单元，用于对多路所述支路电流进行整流、滤波，为多路所述LED提供均等的驱动电流；恒流控制单元，用于检测任一支路的所述驱动电流，并在所述驱动电流波动时，对所述恒流源进行恒流控制，使多路所述驱动电流恒定。本发明实施例通过变压器之间耦合保持多条支路电流均等，并仅对任一条支路采样进行恒流控制，实现由单个电源驱动并联的多颗LED，提高了LED驱动的可靠性，该电路结构紧凑、器件少、成本低、控制简单。

Description

一种多路恒流LED驱动电路及LED驱动芯片

技术领域

本发明属于LED驱动领域，尤其涉及一种多路恒流LED驱动电路及LED驱动芯片。

背景技术

目前LED光源被广泛应用于各种领域，在很多情况下，需要同时驱动多颗LED已达到足够的光输出功率，现有对于同时驱动多颗LED通常采用以下几种方式：

1、串联驱动：使用一个恒流源2驱动多颗串联的LED1-LEDn，其结构参见图1，但是这种方式驱动的弊端在于，当串联中的任一颗LED损坏时，整个LED灯串将熄灭，使用故障率较高，可靠性较低；

2、阵列多电源驱动：将多颗串联的LED11-LED1n、LED21-LED2n、...LEDn1-LEDnn并联，其结构参见图2，由于要保障各并联支路中的电流一致，因此需要通过多个恒流源2驱动相应的并联支路，但是这种方式的弊端在于，使用了较多恒流源2，成本较高；

3、阵列单电源驱动：将多颗串联的LED11-LED1n、LED21-LED2n、...LEDn1-LEDnn并联，每一并联支路的电流输出端(即LED1n-LEDnn的阴极)与MOS管M1至MOS管Mn的输入端连接，MOS管M1至MOS管Mn的输出端分别通过电阻R1至电阻Rn接地，MOS管M1至MOS管Mn的控制端接收恒流控制单元3输出的控制信号，其结构参见图3，本该驱动方式采用一个恒流源2驱动多个并联支路，并通过恒流控制单元3对每一并联支路中的电流进行采样，当采样电流过大时控制相应并联支路中的MOS管关断，当采样电流过小时控制相应并联支路中的MOS管导通，使各支路电流均等、恒定，但是这种方式的弊端在于，由于使用了较多易于损坏的MOS管，在任一MOS管损坏的情况下将引起驱动电路的故障，可靠性较低，而且由于需要多路采样信号以及控制信号进行控制，增加了系统成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多路恒流LED驱动电路，旨在解决对于同时驱动多颗LED的驱动方式，制造成本高，可靠性低的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种多路恒流LED驱动电路，连接于恒流源与LED之间，所述电路包括：

均流控制单元，所述均流控制单元的第一输入端与所述恒流源连接，用于将一路恒流源转换为多路幅值相同的支路电流；

整流滤波单元，所述整流滤波单元的多个输入端与所述均流控制单元的多个输出端对应连接，所述整流滤波单元的多个输出端与多路所述LED的阳极对应连接，用于对多路所述支路电流进行整流、滤波，为多路所述LED提供均等的驱动电流；

恒流控制单元，所述恒流控制单元的第一输入端、第二输入端分别与任两所述LED的阴极连接，所述恒流控制单元的输出端与所述均流控制单元的第二输入端连接，用于检测任一支路的所述驱动电流，并在所述驱动电流波动时，对所述恒流源进行恒流控制，使多路所述驱动电流恒定。

进一步地，所述均流控制单元包括：

一主变压器和至少一辅助变压器；

所述主变压器初级线圈的一端为所述均流控制单元的第一输入端，所述主变压器初级线圈的另一端为所述均流控制单元的第二输入端，至少一所述辅助变压器初级线圈的一端、次级线圈的一端分别与所述主变压器的次级线圈连接，至少一所述辅助变压器初级线圈的另一端、次级线圈的另一端分别为所述均流控制单元的输出端。

进一步地，所述整流滤波单元包括：

多个二极管，所述二极管的阳极分别为所述整流滤波单元的多个输入端；

多个电容，多个所述电容的一端分别与多个所述二极管的阴极对应连接，多个所述电容的另一端分别为所述整流滤波单元的多个输出端；或

所述整流滤波单元包括：

多个电感，多个所述电感的一端分别为所述整流滤波单元的多个输入端；

多个电容，多个所述电容的一端分别与多个所述电感的一端对应连接，其多个公共端为所述整流滤波单元的多个输出端，多个所述电容的另一端接地；

多个二极管，多个所述二极管的阴极分别与多个所述电感的一端对应连接，多个所述二极管的阳极接地。

本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述多路恒流LED驱动电路的LED驱动芯片。

本发明实施例通过变压器之间耦合保持多条支路电流均等，并仅对任一条支路采样进行恒流控制，实现由单个电源驱动并联的多颗LED，避免了串联驱动LED故障率高的问题，提高了LED驱动的可靠性，该电路结构紧凑、器件少、成本低、控制简单。

附图说明

图1为现有多颗LED串联驱动方式的结构原理图；

图2为现有多颗LED阵列多电源驱动方式的结构原理图；

图3为现有多颗LED阵列单电源驱动方式的结构原理图；

图4为本发明一实施例提供的多路恒流LED驱动电路的结构原理图；

图5为本发明一实施例提供的三路恒流LED驱动电路的第一示例电路结构图；

图6为本发明一实施例提供的三路恒流LED驱动电路的第二示例电路结构图；

图7为本发明一实施例提供的四路恒流LED驱动电路的第三示例电路结构图；

图8为本发明一实施例提供的四路恒流LED驱动电路的第四示例电路结构图；

图9为本发明一实施例提供的反激式两路恒流LED驱动电路的第五示例电路结构图；

图10为本发明一实施例提供的正激式两路恒流LED驱动电路的第六示例电路结构图；

图11为本发明一实施例提供的全桥式两路恒流LED驱动电路的第七示例电路结构图；

图12为本发明一实施例提供的半桥式两路恒流LED驱动电路的第八示例电路结构图；

图13为本发明一实施例提供的谐振式两路恒流LED驱动电路的第九示例电路结构图；

图14为本发明一实施例提供的谐振式两路恒流LED驱动电路的第十示例电路结构图。

具体实施方式

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。

本发明实施例通过变压器之间耦合保持多条支路电流均等，并仅对任一条支路采样进行恒流控制，实现由单个电源驱动并联的多颗LED。

图4示出了本发明一实施例提供的多路恒流LED驱动电路的结构原理，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，该多路恒流LED驱动电路1适用于各种类型的LED驱动芯片中，该多路恒流LED驱动电路1连接于电源2与多颗LED1-LEDn之间，包括：

均流控制单元11，该均流控制单元11的第一输入端与电源2连接，用于将一路电源2转换为多路幅值相同的支路电流；

整流滤波单元12，该整流滤波单元12的多个输入端与均流控制单元11的多个输出端对应连接，整流滤波单元12的多个输出端与多路LED的阳极对应连接，用于对多路支路电流进行整流、滤波，为多路LED提供均等的驱动电流；

恒流控制单元13，该恒流控制单元13的第一输入端、第二输入端分别与任意两个LED的阴极连接，其余LED的阴极接地，恒流控制单元13的输出端与均流控制单元11的第二输入端连接，用于检测任一支路的驱动电流，并在驱动电流波动时，对电源2进行恒流控制，使多路驱动电流恒定。

进一步地，该均流控制单元11包括：一主变压器和至少一辅助变压器；

主变压器初级线圈的一端为均流控制单元的第一输入端，主变压器初级线圈的另一端为均流控制单元的第二输入端，至少一辅助变压器初级线圈的一端、次级线圈的一端分别与主变压器的次级线圈连接，至少一辅助变压器初级线圈的另一端、次级线圈的另一端分别为均流控制单元的输出端。

整流滤波单元12包括：

多个二极管，该二极管的阳极分别为整流滤波单元12的多个输入端；

多个电容，该多个电容的一端分别与多个二极管的阴极对应连接，多个电容的另一端分别为整流滤波单元12的多个输出端。

作为本发明一实施例，整流滤波单元12还可以包括：

多个电感，该多个电感的一端分别为整流滤波单元12的多个输入端；

多个电容，该多个电容的一端分别与多个电感的一端对应连接，其多个公共端为整流滤波单元12的多个输出端，多个电容的另一端接地；

多个二极管，该多个二极管的阴极分别与多个电感的一端对应连接，多个二极管的阳极接地。

在本发明实施例中，均流控制单元11通过主变压器将一路电源2进行电压转换后，再通过一个或多个辅助变压器转换为多路幅值相同的支路电流，整流滤波单元12对该多路支路电流进行整流、滤波以驱动多路LED，恒流控制单元13对多路驱动电流中的任一支进行检测，由于多路驱动电流中任一支电流变化，其他支路电流也会出现相应变化的趋势，因此采用一路检测并进行恒流控制可以有效避免多路检测使用器件数量大，器件容易损坏，可靠性低、成本高的弊端。

本发明实施例通过变压器之间耦合保持多条支路电流均等，并仅对任一条支路采样进行恒流控制，实现由单个电源驱动并联的多颗LED，避免了串联驱动LED故障率高的问题，提高了LED驱动的可靠性，该电路结构紧凑、器件少、成本低、控制简单。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细说明。

图5示出了本发明一实施例提供的三路恒流LED驱动电路的第一示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，均流控制单元11包括：

第一主变压器T1，该第一主变压器T1初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输入端，第一主变压器T1初级线圈的同名端为均流控制单元11的第二输入端，第一主变压器T1次级线圈的异名端接地；

第二辅助变压器T2，该第二辅助变压器T2初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接，第二辅助变压器T2次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端；

第三辅助变压器T3，该第三辅助变压器T3初级线圈的同名端与第二辅助变压器T2初级线圈的同名端连接，第三辅助变压器T3初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输出端，第三辅助变压器T3次级线圈的异名端与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接，第三辅助变压器T3次级线圈的同名端为均流控制单元11的第三输出端。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第一主变压器T1初级线圈的异名端连接，电容C_in的另一端接地。

在本发明实施例中，第二辅助变压器T2的初级线圈、次级线圈，与第三辅助变压器T3的初级线圈、次级线圈可以采用1∶1∶1∶1的匝数缠绕，并且可以通过改变线圈的匝数比调节各支路输出电流的比值，该电流与线圈匝数成反比。

整流滤波单元12包括：

二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电容C2以及电容C3；

二极管D1、二极管D2、二极管D3的阳极分别为整流滤波单元12的第一输入端、第二输入端、第三输入端，对应与均流控制单元11的第一输出端、第二输出端、第三输出端连接，二极管D1、二极管D2、二极管D3的阴极分别与电容C1、电容C2、电容C3的一端连接，其公共端分别为整流滤波单元12的第一输出端、第二输出端、第三输出端，电容C1、电容C2、电容C3的另一端同时接地。

恒流控制单元13包括：

检测电阻R_CS、光耦U1、第一开关管Q1和处理器U2；

光耦U1的第一输入端为恒流控制单元13的第一输入端，光耦U1的第二输入端与检测电阻R_CS的一端同时接地，检测电阻R_CS的一端为恒流控制单元13的第二输入端，第一开关管Q1的输入端为恒流控制单元13的输出端，第一开关管Q1的输出端接地，处理器U2的反馈端与光耦U1的第一输出端连接，处理器U2的第一控制端与第一开关管Q1的控制端连接。

作为本发明一实施例，第一开关管Q1可以为N型MOS管，该N型MOS管的漏极为第一开关管Q1的输入端，N型MOS管的源极为第一开关管Q1的输出端，N型MOS管的栅极为第一开关管Q1的控制端。

在本发明实施例中，电源经过电容C_in滤波后，由第一主变压器T1进行电压转换，转换后的次级电压通过第二辅助变压器T2初级线圈和第三辅助变压器T3的初级线圈分别耦合给第二辅助变压器T2次级线圈和第三辅助变压器T3的次级线圈，由于第二辅助变压器T2初级线圈与第三辅助变压器T3初级线圈中的电流相等，并且第二辅助变压器T2初级线圈与次级线圈的匝数相同、第三辅助变压器T3初级线圈与次级线圈的匝数相同，因此均流控制单元11中三条支路(第二辅助变压器T2初级线圈与第三辅助变压器T3初级线圈为一条支路，第二辅助变压器T2次级线圈为一条支路，第三辅助变压器T3次级线圈为一条支路)的电流相同，当其中任一条支路中的电流欲变化时，其耦合电流也有相应改变的趋势，但是三个支路的总电流却不变，因此三条支路中任一条支路的电流都被抑制变化，进而实现了均流驱动LED1、LED2、LED3。

光耦U1检测LED2中的电流，并将该电流反馈给处理器U2，处理器U2根据反馈电流的变化控制第一开关管Q1的导通时间，以控制第一主变压器T1初级线圈中的电流恒定。

例如，当反馈电流变大时，处理器U2控制第一开关管Q1的导通时间缩短，以使第一主变压器T1初级线圈中的电流减小，进而使支路电流相应减小，当反馈电流变小时，处理器U2控制第一开关管Q1的导通时间增加，以使第一主变压器T1初级线圈中的电流增大，进而使支路电流相应增大。

值得注意的是，恒流控制单元13的两个输入端可以通过改变连接方式与任两个LED的阴极连接，以检测任一LED的电流，而不局限于检测LED2中的电流。

作为本发明一是实施例，均流控制单元11还可以采用下述结构(参见图6)：

第一主变压器T1，该第一主变压器T1初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输入端，第一主变压器T1初级线圈的同名端为均流控制单元11的第二输入端，第一主变压器T1次级线圈的异名端接地；

第四辅助变压器T4，该第四辅助变压器T4初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接，第四辅助变压器T4次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端；

第五辅助变压器T5，该第五辅助变压器T5初级线圈的同名端与第四辅助变压器T4初级线圈的同名端连接，第五辅助变压器T5初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输出端，第五辅助变压器T5次级线圈的异名端与第五辅助变压器T5初级线圈的同名端连接，第五辅助变压器T5次级线圈的同名端为均流控制单元11的第三输出端。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第一主变压器T1初级线圈的异名端连接，电容C_in的另一端接地。

在本发明实施例中，第四辅助变压器T4的初级线圈、次级线圈，与第五辅助变压器T5的初级线圈、次级线圈可以采用1∶2∶1∶1的匝数缠绕。

在本发明实施例中，可以改变第五辅助变压器T5次级线圈异名端的连接方式，以及第四辅助变压器T4次级线圈的匝数，作为另一种实现结构，同样地，电源经过电容C_in滤波后，由第一主变压器T1进行电压转换，转换后的次级电压通过第四辅助变压器T4初级线圈和第五辅助变压器T5的初级线圈分别耦合给第四辅助变压器T4次级线圈和第五辅助变压器T5的次级线圈，抑制个支路中的电流变化，实现均流驱动。

图7示出了本发明一实施例提供的四路恒流LED驱动电路的第三示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，均流控制单元11包括：

第一主变压器T1，该第一主变压器T1初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输入端，第一主变压器T1初级线圈的同名端为均流控制单元11的第二输入端，第一主变压器T1次级线圈的异名端接地；

第六辅助变压器T6，该第六辅助变压器T6初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接，第六辅助变压器T6次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端；

第七辅助变压器T7，该第七辅助变压器T7初级线圈的同名端与第六辅助变压器T6初级线圈的同名端连接，第七辅助变压器T7初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输出端，第七辅助变压器T7次级线圈的同名端为均流控制单元11的第三输出端；

第八辅助变压器T8，该第八辅助变压器T8初级线圈的异名端与第七辅助变压器T7次级线圈的异名端连接，第八辅助变压器T8初级线圈的同名端、第八辅助变压器T8次级线圈的异名端同时与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接，第八辅助变压器T8次级线圈的同名端为均流控制单元11的第四输出端。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第一主变压器T1初级线圈的异名端连接，电容C_in的另一端接地。

整流滤波单元12还包括：

二极管D4和电容C4，；

二极管D4的阳极为整流滤波单元12的第四输入端，二极管D4的阴极与电容C4的一端连接，电容C4的另一端为整流滤波单元12的第四输出端。

在本发明实施例中，恒流控制单元13与输入滤波单元14的结构与图5所示的实施例结构相同，在此不再赘述。

在本发明实施例中，先通过第六辅助变压器T6均流控制LED1和LED2所在的支路，通过第八辅助变压器T8均流控制LED3和LED4所在的支路，再通过第七辅助变压器T7保持LED1与LED3所在支路中电流相等，进而使LED1、LED2、LED3、LED4的驱动电流保持一至。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以采用下述结构(参见图8)：

第一主变压器T1，该第一主变压器T1初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输入端，第一主变压器T1初级线圈的同名端为均流控制单元11的第二输入端，第一主变压器T1次级线圈的异名端接地；

辅助变压器T9，该辅助变压器T9初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与第一主变压器T1次级线圈的同名端连接；

辅助变压器T10，该辅助变压器T10初级线圈的异名端、次级线圈的同名端同时与辅助变压器T9初级线圈的异名端连接，辅助变压器T10初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输出端，辅助变压器T10次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端；

辅助变压器T11，该辅助变压器T11初级线圈的同名端、次级线圈的异名端同时与辅助变压器T9次级线圈的同名端连接，辅助变压器T11初级线圈的异名端为均流控制单元11的第三输出端；

辅助变压器T11次级线圈的同名端为均流控制单元11的第四输出端。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第一主变压器T1初级线圈的异名端连接，电容C_in的另一端接地。

在本发明实施例中，先通过辅助变压器T9保持LED1与LED3所在支路中电流相等，再通过辅助变压器T10均流控制LED1和LED2所在的支路中电流相等，通过辅助变压器T11均流控制LED3和LED4所在的支路中电流相等，进而使LED1、LED2、LED3、LED4的驱动电流保持一至。

图9示出了本发明一实施例提供的反激式两路恒流LED驱动电路的第五示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，均流控制单元11包括：

第十二主变压器T12和第十三辅助变压器T13，其中第十二主变压器T12具有两个次级线圈，该第十二主变压器T12初级线圈的异名端为均流控制单元11的第一输入端，第十二主变压器T12初级线圈的同名端为均流控制单元11的第二输入端，第十二主变压器T12第一次级线圈的同名端与第十三辅助变压器T13初级线圈的异名端连接，第十三辅助变压器T13初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输出端与LED1的阳极连接，第十二主变压器T12第一次级线圈的异名端接地，第十二主变压器T12第二次级线圈的同名端与第十三辅助变压器T13次级线圈的同名端连接，第十三辅助变压器T13次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端与LED2的阳极连接，第十二主变压器T12第二次级线圈的异名端接地。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第十二主变压器T12初级线圈的异名端连接，电容C_in的另一端接地。

在本发明实施例中，均流控制单元11采用反激式结构实现均流控制，其变压器漏感小，电磁辐射低，并且开关管损耗小，转换效率高。

作为本发明一实施例，该电路也可以应用于正激式两路恒流LED驱动电路，详见图10，在本发明实施例中，第十二主变压器T12初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输入端，第十二主变压器T12初级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输入端，第十二主变压器T12次级线圈的同名端同时与第十三辅助变压器T13初级线圈的异名端和次级线圈的同名端连接，第十三辅助变压器T13初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输出端与LED1的阳极连接，第十三辅助变压器T13次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端与LED2的阳极连接，第十二主变压器T12次级线圈的异名端接地。

作为本发明一实施例，均流控制单元11还可以包括一电容C_in用于对电源2进行滤波，该电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端与第十二主变压器T12初级线圈的同名端连接，电容C_in的另一端接地。

整流滤波单元12包括：

二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、电容C5、电容C6、电感L1以及电感L2；

二极管D5的阳极为整流滤波单元12的第一输入端，二极管D5的阴极与电感L1的一端连接，电感L1的另一端为整流滤波单元12的第一输出端通过电容C5接地，二极管D6的阳极为整流滤波单元12的第二输入端，二极管D6的阴极与电感L2的一端连接，电感L2的另一端为整流滤波单元12的第二输出端通过电容C6接地。

作为本发明一实施例，整流滤波单元12增加电感L1、电感L2抑制驱动电流的变化进一步增强了滤波效果。

在本发明实施例中，均流控制单元11采用正激式结构实现均流控制，以采用更小的变压器得到更高的功率输出。

图11示出了本发明一实施例提供的全桥式两路全桥恒流LED驱动电路的第七示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，均流控制单元11包括：

电容C_in1、电容C_in2、第十二主变压器T12、第十三辅助变压器T13、二极管D_a、二极管D_b、二极管D_c、二极管D_d；

电容C_in1的一端为均流控制单元11的第一输入端，电容C_in1的另一端同时与电容C_in2的一端、第十二主变压器T12初级线圈的同名端连接，电容C_in2的另一端接地，第十二主变压器T12初级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输入端，第十二主变压器T12次级线圈中点引出端接地；

第十二主变压器T12次级线圈的同名端分别与二极管D_a的阳极、二极管D_b的阳极连接，第十二主变压器T12次级线圈的异名端分别与二极管D_c的阳极、二极管D_d的阳极连接，二极管D_a的阴极、二极管D_d的阴极同时与第十三辅助变压器T13初级线圈的异名端连接，二极管D_b的阴极、二极管D_c的阴极同时与第十三辅助变压器T13次级线圈的同名端连接，第十三辅助变压器T13初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输出端，第十三辅助变压器T13次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端。

整流滤波单元12包括：

二极管D7、二极管D8、电容C7、电容C8、电感L3、电感L4；

二极管D7的阴极、二极管D8的阴极分别为整流滤波单元12的第一输入端和第二输入端，二极管D7的阳极、二极管D8的阳极同时接地，电感L3的一端、电感L4的一端分别与二极管D7的阴极、二极管D8的阴极连接，电感L3的另一端、电感L4的另一端分别为整流滤波单元12的第一输出端和第二输出端分别通过电容C7、电容C8接地。

恒流控制单元13包括：

检测电阻R_CS、光耦U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2和处理器U2；

光耦U1的第一输入端为恒流控制单元13的第一输入端，光耦U1的第二输入端与检测电阻R_CS的一端同时接地，检测电阻R_CS的一端为恒流控制单元13的第二输入端，第一开关管Q1的输入端为恒流控制单元13的输出端与第二开关管Q2的输入端连接，第一开关管Q1的输出端接地，第二开关管Q2的输入端为恒流控制单元13的电源端与电源2连接，处理器U2的反馈端与光耦U1的第一输出端连接，处理器U2的第一控制端与第一开关管Q1的控制端连接，处理器U2的第二控制端与第二开关管Q2的控制端连接。

在本发明实施例中，通过由处理器U2控制第一开关管Q1与第二开关管Q2间隔导通，控制恒流控制单元13输出端的电位位于近似电源电位或近似低电位，并通过电压转换后由二极管D_a、二极管D_b、二极管D_c、二极管D_d实现全桥整流，第十三辅助变压器T13通过耦合保持两支路电流的均等，并通过电容C7、电容C8滤波后驱动LED1、LED2。

当然，该电路也适用于半桥结构，详见图12，其中，均流控制单元11包括：

电容C_in1、电容C_in2、第十四主变压器T14、第十五辅助变压器T15、二极管D_a、二极管D_b、二极管D_c、二极管D_d；

电容C_in1的一端为均流控制单元11的第一输入端，电容C_in1的另一端同时与电容C_in2的一端、第十四主变压器T14初级线圈的同名端连接，电容C_in2的另一端接地，第十四主变压器T14初级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输入端，第十四主变压器T14具有两组次级线圈；

第十四主变压器T14第一次级线圈的同名端与二极管D_a的阳极连接，第十四主变压器T14第一次级线圈的异名端与二极管D_b的阳极连接，第十四主变压器T14第一次级线圈的中点引出端接地，第十四主变压器T14第二次级线圈的同名端与二极管Dc的阳极连接，第十四主变压器T14第二次级线圈的异名端与二极管Dd的阳极连接，第十四主变压器T14第一次级线圈的中点引出端接地，二极管Da的阴极、二极管Db的阴极同时与第十五辅助变压器T15初级线圈的异名端连接，二极管D_c的阴极、二极管D_d的阴极同时与第十五辅助变压器T15次级线圈的同名端连接，第十五辅助变压器T15初级线圈的同名端为均流控制单元11的第一输出端，第十五辅助变压器T15次级线圈的异名端为均流控制单元11的第二输出端。

该半桥式两路全桥恒流LED驱动电路中整流滤波单元12与恒流控制单元13的结构与图11所示的全桥式两路全桥恒流LED驱动电路结构相同，此处不再赘述。

在本发明实施例中，均流控制单元11还可以结合全桥结构和半桥结构实现恒流驱动，进一步提高了多路恒流驱动电路的应用范围。

图13示出了本发明一实施例提供的谐振式两路全桥恒流LED驱动电路的第九示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

在本发明实施例中，整流滤波单元12仅包括电容C9和电容C10，其中电容C9的一端同时为整流滤波单元12的第一输入端和第一输出端，电容C10的一端同时为整流滤波单元12的第二输入端和第二输出端，电容C9、电容C10的另一端同时接地。

该谐振式两路全桥恒流LED驱动电路中均流控制单元11与恒流控制单元13的结构与图11所示的全桥式两路全桥恒流LED驱动电路结构相同，此处不再赘述。

该谐振式两路全桥恒流LED驱动电路还可以采用如图14所示的结构，其中，整流滤波单元12包括电容C9和电容C10，电容C9的一端同时为整流滤波单元12的第一输入端和第一输出端，电容C10的一端同时为整流滤波单元12的第二输入端和第二输出端，电容C9、电容C10的另一端同时接地。

该谐振式两路全桥恒流LED驱动电路中均流控制单元11与恒流控制单元13的结构与图12所示的半桥式两路全桥恒流LED驱动电路结构相同，此处不再赘述。

在本发明实施例中，可以通过增加均流控制单元11中主变压器次级线圈的数量适用于多种谐振结构，通过优异的谐振特性减低对整流滤波单元的性能要求，简化了电路结构，降低了成本。

本发明实施例通过变压器之间耦合保持多条支路电流均等，并仅对任一条支路采样进行恒流控制，实现由单个电源驱动并联的多颗LED，避免了串联驱动LED故障率高的问题，提高了LED驱动的可靠性，并且本发明实施例可以通过主变压器、辅助变压器的变化与多种应用电路结合，组成新的具有相应特性的驱动电路，该电路结构紧凑、器件少、成本低、控制简单。

以上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。

Claims (16)

1.一种多路恒流LED驱动电路，连接于电源与LED之间，其特征在于，所述电路包括：

均流控制单元，所述均流控制单元的第一输入端与所述电源连接，用于将一路电源电压转换为多路幅值均等的支路电压，并通过耦合抑制各支路电流的变化，输出多路均流信号；

整流滤波单元，所述整流滤波单元的多个输入端与所述均流控制单元的多个输出端对应连接，所述整流滤波单元的多个输出端与多路所述LED的阳极对应连接，用于对所述多路均流信号进行整流、滤波处理，输出多路驱动电流；

恒流控制单元，所述恒流控制单元的第一输入端、第二输入端分别与任两所述LED的阴极连接，所述恒流控制单元的输出端与所述均流控制单元的第二输入端连接，用于检测任一支路中的驱动电流，并在所述驱动电流波动时进行恒流控制。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

一主变压器和至少一辅助变压器；

所述主变压器初级线圈的一端为所述均流控制单元的第一输入端，所述主变压器初级线圈的另一端为所述均流控制单元的第二输入端，至少一所述辅助变压器初级线圈的一端、次级线圈的一端分别与所述主变压器的次级线圈连接，至少一所述辅助变压器初级线圈的另一端、次级线圈的另一端分别为所述均流控制单元的输出端。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

第一主变压器，所述第一主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输入端，所述第一主变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第一主变压器次级线圈的异名端接地；

第二辅助变压器，所述第二辅助变压器初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与所述第一主变压器次级线圈的同名端连接，所述第二辅助变压器T2次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端；

第三辅助变压器，所述第三辅助变压器初级线圈的同名端与所述第二辅助变压器初级线圈的同名端连接，所述第三辅助变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第三辅助变压器次级线圈的异名端与所述第一主变压器次级线圈的同名端连接，所述第三辅助变压器次级线圈的同名端为所述均流控制单元的第三输出端。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二辅助变压器的初级线圈、次级线圈，与所述第三辅助变压器的初级线圈、次级线圈采用1∶1∶1∶1的匝数缠绕。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

第一主变压器，所述第一主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输入端，所述第一主变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第一主变压器次级线圈的异名端接地；

第四辅助变压器，所述第四辅助变压器初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与所述第一主变压器次级线圈的同名端连接，所述第四辅助变压器次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端；

第五辅助变压器，所述第五辅助变压器初级线圈的同名端与所述第四辅助变压器初级线圈的同名端连接，所述第五辅助变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第五辅助变压器次级线圈的异名端与所述第五辅助变压器初级线圈的同名端连接，所述第五辅助变压器次级线圈的同名端为所述均流控制单元的第三输出端。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第四辅助变压器的初级线圈、次级线圈，与所述第五辅助变压器的初级线圈、次级线圈可以采用1∶2∶1∶1的匝数缠绕。

7.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

第一主变压器，所述第一主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输入端，所述第一主变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第一主变压器次级线圈的异名端接地；

第六辅助变压器，所述第六辅助变压器初级线圈的同名端与次级线圈的异名端同时与所述第一主变压器次级线圈的同名端连接，所述第六辅助变压器次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端；

第七辅助变压器，所述第七辅助变压器初级线圈的同名端与所述第六辅助变压器初级线圈的同名端连接，所述第七辅助变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第七辅助变压器次级线圈的同名端为所述均流控制单元的第三输出端；

第八辅助变压器，所述第八辅助变压器初级线圈的异名端与所述第七辅助变压器次级线圈的异名端连接，所述第八辅助变压器初级线圈的同名端、所述第八辅助变压器次级线圈的异名端同时与所述第一主变压器次级线圈的同名端连接，所述第八辅助变压器次级线圈的同名端为所述均流控制单元的第四输出端。

8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

第十二主变压器和第十三辅助变压器；

所述第十二主变压器具有两组次级线圈，所述第十二主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第一输入端，所述第十二主变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第十二主变压器第一次级线圈的同名端与所述第十三辅助变压器初级线圈的异名端连接，所述第十三辅助变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第十二主变压器第一次级线圈的异名端接地，所述第十二主变压器第二次级线圈的同名端与所述第十三辅助变压器次级线圈的同名端连接，所述第十三辅助变压器次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端，所述第十二主变压器第二次级线圈的异名端接地。

9.如权利要求3至8任一项所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元还包括一电容C_in，用于对所述电源进行滤波，所述电容C_in的一端同时为均流控制单元11的第一输入端，所述电容C_in的另一端接地。

10.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述整流滤波单元包括：

多个二极管，所述二极管的阳极分别为所述整流滤波单元的多个输入端；

多个电容，多个所述电容的一端分别与多个所述二极管的阴极对应连接，多个所述电容的另一端分别为所述整流滤波单元的多个输出端；或

所述整流滤波单元包括：

多个电感，多个所述电感的一端分别为所述整流滤波单元的多个输入端；

多个电容，多个所述电容的一端分别与多个所述电感的一端对应连接，其多个公共端为所述整流滤波单元的多个输出端，多个所述电容的另一端接地；

多个二极管，多个所述二极管的阴极分别与多个所述电感的一端对应连接，多个所述二极管的阳极接地。

11.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述整流滤波单元包括：

二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、电容C5、电容C6、电感L1以及电感L2；

所述二极管D5的阳极为所述整流滤波单元的第一输入端，所述二极管D5的阴极与所述电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端为所述整流滤波单元的第一输出端通过所述电容C5接地，所述二极管D6的阳极为所述整流滤波单元的第二输入端，所述二极管D6的阴极与所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端为所述整流滤波单元的第二输出端通过所述电容C6接地。

12.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述恒流控制单元包括：

检测电阻R_CS、光耦、第一开关管和处理器；

所述光耦的第一输入端为所述恒流控制单元的第一输入端，所述光耦的第二输入端与所述检测电阻R_CS的一端同时接地，所述检测电阻R_CS的一端为所述恒流控制单元的第二输入端，所述第一开关管的输入端为所述恒流控制单元的输出端，所述第一开关管的输出端接地，所述处理器的反馈端与所述光耦的第一输出端连接，所述处理器的第一控制端与所述第一开关管的控制端连接。

13.如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的漏极为所述第一开关管的输入端，所述N型MOS管的源极为所述第一开关管的输出端，所述N型MOS管的栅极为所述第一开关管的控制端。

14.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

电容C_in1、电容C_in2、第十二主变压器、第十三辅助变压器、二极管D_a、二极管D_b、二极管D_c、二极管D_d；

所述电容C_in1的一端为所述均流控制单元的第一输入端，所述电容C_in1的另一端同时与所述电容C_in2的一端、所述第十二主变压器初级线圈的同名端连接，所述电容C_in2的另一端接地，所述第十二主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第十二主变压器次级线圈中点引出端接地，所述第十二主变压器次级线圈的同名端分别与所述二极管D_a的阳极、所述二极管D_b的阳极连接，所述第十二主变压器次级线圈的异名端分别与所述二极管D_c的阳极、所述二极管D_d的阳极连接，所述二极管D_a的阴极、所述二极管D_d的阴极同时与所述第十三辅助变压器初级线圈的异名端连接，所述二极管D_b的阴极、所述二极管D_c的阴极同时与所述第十三辅助变压器次级线圈的同名端连接，所述第十三辅助变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第十三辅助变压器次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端；

所述整流滤波单元包括：

二极管D7、二极管D8、电容C7、电容C8、电感L3、电感L4；

所述二极管D7的阴极、所述二极管D8的阴极分别为所述整流滤波单元的第一输入端和第二输入端，所述二极管D7的阳极、所述二极管D8的阳极同时接地，所述电感L3的一端、所述电感L4的一端分别与所述二极管D7的阴极、所述二极管D8的阴极连接，所述电感L3的另一端、所述电感L4的另一端分别为所述整流滤波单元的第一输出端和第二输出端并分别通过所述电容C7、所述电容C8接地；

所述恒流控制单元包括：

检测电阻R_CS、光耦、第一开关管、第二开关管和处理器；

所述光耦的第一输入端为所述恒流控制单元的第一输入端，所述光耦的第二输入端与所述检测电阻R_CS的一端同时接地，所述检测电阻R_CS的一端为所述恒流控制单元的第二输入端，所述第一开关管的输入端为所述恒流控制单元的输出端与所述第二开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第二开关管的输入端为所述恒流控制单元的电源端与所述电源连接，所述处理器的反馈端与所述光耦的第一输出端连接，所述处理器的第一控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述处理器的第二控制端与所述第二开关管的控制端连接。

15.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述均流控制单元包括：

电容C_in1、电容C_in2、第十四主变压器、第十五辅助变压器、二极管D_a、二极管D_b、二极管D_c、二极管D_d；

所述电容C_in1的一端为所述均流控制单元的第一输入端，所述电容C_in1的另一端同时与所述电容C_in2的一端、所述第十四主变压器初级线圈的同名端连接，所述电容C_in2的另一端接地，所述第十四主变压器初级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输入端，所述第十四主变压器具有两组次级线圈，所述第十四主变压器第一次级线圈的同名端与所述二极管D_a的阳极连接，所述第十四主变压器第一次级线圈的异名端与所述二极管D_b的阳极连接，所述第十四主变压器第一次级线圈的中点引出端接地，所述第十四主变压器第二次级线圈的同名端与所述二极管Dc的阳极连接，所述第一主变压器第二次级线圈的异名端与所述二极管Dd的阳极连接，所述第十四主变压器第一次级线圈的中点引出端接地，所述二极管Da的阴极、所述二极管Db的阴极同时与所述第十五辅助变压器初级线圈的异名端连接，所述二极管D_c的阴极、所述二极管D_d的阴极同时与所述第十五辅助变压器次级线圈的同名端连接，所述第十五辅助变压器初级线圈的同名端为所述均流控制单元的第一输出端，所述第十五辅助变压器次级线圈的异名端为所述均流控制单元的第二输出端；

所述整流滤波单元包括：

电容C9和电容C10；

所述电容C9的一端同时为所述整流滤波单元的第一输入端和第一输出端，所述电容C10的一端同时为所述整流滤波单元的第二输入端和第二输出端，所述电容C9、所述电容C10的另一端同时接地；

所述恒流控制单元包括：

检测电阻R_CS、光耦、第一开关管、第二开关管和处理器；

所述光耦的第一输入端为所述恒流控制单元的第一输入端，所述光耦的第二输入端与所述检测电阻R_CS的一端同时接地，所述检测电阻R_CS的一端为所述恒流控制单元的第二输入端，所述第一开关管的输入端为所述恒流控制单元的输出端与所述第二开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第二开关管的输入端为所述恒流控制单元的电源端与所述电源连接，所述处理器的反馈端与所述光耦的第一输出端连接，所述处理器的第一控制端与所述第一开关管的控制端连接，所述处理器的第二控制端与所述第二开关管的控制端连接。

16.一种LED驱动芯片，其特征在于，所述LED驱动芯片的多路恒流LED驱动电路为如权利要求1至15任一项所述的电路。

Images