CN106304477B - 一种led负载均流控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED负载均流控制电路，开关管Q1的第一连接端与LED1支路的负极相连，开关管Q1的第三连接端分别与比较驱动电路的同相输入端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端和电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与比较驱动电路的反相输入端和开关管Q2的第三连接端相连，开关管Q2的第二连接端与比较驱动电路的输出端相连，开关管Q2的第一连接端分别与开关管Q1的第二连接端和LED2支路的负极相连，LED2支路的正极与LED1支路的正极相连，两个支路通过恒流源供电。本发明实现两个支路的均流回路控制，实现一颗灭全灭的控制效果，很好地解决了当LED负载数量较多而驱动模块无法满足其总电压压降的问题。

Description

一种LED负载均流控制电路及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车车灯领域，具体地说，涉及到汽车车灯中LED的控制技术领域，特别涉及到一种LED负载均流控制电路及控制方法。

背景技术

发光二极管(LED)拥有出色的光源强度，即使在雾天也能保持极高的可见度，在汽车车灯的应用已非常普遍，被广泛地应用于汽车刹车、调头或转向时向其他车辆和行人发出信号。随着汽车造型的多样化发展，车灯的造型也多彩多异，为了满足造型的需求，不得不在车灯中使用数量较多的LED单元。然而，LED单元数量的增加给LED的驱动模块增加了难题，传统的LED驱动模块以LED全串联方式恒流驱动，但当LED数量较多时，串联后总的电压压降势必会增大，导致驱动模块无法满足其总压降需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种LED负载均流控制电路及控制方法，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种LED负载均流控制电路，包括由若干LED1相连组成的LED1支路、由若干LED2相连组成的LED2支路、开关管Q1、开关管Q2、比较驱动电路、电阻R1、电阻R2以及恒流源，LED1支路的一端与LED2支路的一端相连，LED1支路的另一端和LED2支路的另一端分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连，开关管Q1的第二连接端与开关管Q2的第一连接端相连，开关管Q1的第三连接端分别与比较驱动电路的同相输入端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与比较驱动电路的反相输入端和开关管Q2的第三连接端相连，开关管Q2的第二连接端与比较驱动电路的输出端相连；恒流源的输出端与LED1支路和LED2支路的连接端相连，恒流源的输入端与电阻R1和电阻R2的连接端相连。

进一步的，所述LED1支路由若干LED1串联组成，LED2支路由若干LED2串联组成，LED1支路和LED2支路的正极分别与恒流源的输出端相连，LED1支路和LED2支路的负极分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连。

进一步的，所述开关管Q1和开关管Q2分别为三极管或场效应管。

进一步的，所述电阻R1和电阻R2的阻值相等。

一种LED负载均流控制方法，包括如下步骤：

系统上电后，恒流源输出恒定电流，恒流源输出的恒定电流首先经过LED2支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，使开关管Q1导通；

恒流源输出的恒定电流经过LED1支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，电阻R1上产生电压降V1，V1随即送入至比较驱动电路的同相输入端，与此同时，电阻R2上暂无压降，使比较驱动电路的输出端输出高电平，从而驱动开关管Q2导通；

随着开关管Q2的导通，在电阻R2上产生电压降V2，V2被送至比较驱动电路的反相输入端并与V1作比较运算，使驱动开关管Q2的信号减小，直至V1＝V2达到平衡；

当LED1支路中任意一颗LED1开路后，V1的电压降即为0，此时比较驱动电路反相输入端大于其同相输入端，比较驱动电路的输出随即减小，直至V2＝V1＝0，从而使开关管Q2关断，使LED2支路开路无电流流过；

当LED2支路中任意一颗LED2开路后，开关管Q1无驱动信号，从而使开关管Q1关断，使LED1支路开路无电流流过。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过将LED1支路、开关管Q1和电阻R1组成第一支路，将LED2支路、开关管Q2和电阻R2组成第二支路，将第一支路和第二支路并联，并通过恒流源供电，同时采用比较驱动电路实现其均流回路控制，实现了LED1支路的电流与LED2支路的电流完全相等，并且当两个支路中任意一个支路中的某颗LED发生开路故障后，另一个支路也被切断，从而使两个支路全部关闭，形成一颗灭全灭的控制效果，很好地解决了当LED负载数量较多而驱动模块无法满足其总电压压降的问题，有效地避免了其中一个部件故障导致其他部件损坏的事故发生，使汽车车灯的工作可靠，光效更好。

附图说明

图1为本发明所述的LED负载均流控制电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明所述的一种LED负载均流控制电路，包括由若干LED1相连组成的LED1支路、由若干LED2相连组成的LED2支路、开关管Q1、开关管Q2、比较驱动电路、电阻R1、电阻R2以及恒流源。LED1支路的一端与LED2支路的一端相连，LED1支路的另一端和LED2支路的另一端分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连。开关管Q1的第二连接端与开关管Q2的第一连接端相连。开关管Q1的第三连接端分别与比较驱动电路的同相输入端和电阻R1的一端相连。电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与比较驱动电路的反相输入端和开关管Q2的第三连接端相连。开关管Q2的第二连接端与比较驱动电路的输出端相连。恒流源的输出端与LED1支路和LED2支路的连接端相连，恒流源的输入端与电阻R1和电阻R2的连接端相连，通过恒流源为系统提供恒定电流。

LED1支路由若干LED1串联组成，LED2支路由若干LED2串联组成。LED1支路和LED2支路的正极分别与恒流源的输出端相连，LED1支路和LED2支路的负极分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连。在工作的过程中，当两个支路中任意一个支路中的某颗LED发生开路故障后，该支路被完全切断，同时使另一个支路也被切断。

开关管Q1和开关管Q2分别为三极管或场效应管，在实际接线的过程中将三极管或场效应管的三个连接端分别连接相对应的元器件，整个电路的导通和断开控制十分灵活方便，且成本十分低廉。

电阻R1和电阻R2的阻值相等，很好地确保了两个支路的电流完全相等。

本发明的控制方法包括如下步骤：

(1)均流控制

系统上电后，恒流源输出恒定电流，恒流源输出的恒定电流首先经过LED2支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，使开关管Q1导通；

随后，恒流源输出的恒定电流经过LED1支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，电阻R1上产生电压降V1，V1随即送入至比较驱动电路的同相输入端，与此同时，电阻R2上暂无压降，使比较驱动电路的输出端输出高电平，从而驱动开关管Q2导通；

随着开关管Q2的导通，在电阻R2上产生电压降V2，V2被送至比较驱动电路的反相输入端并与V1作比较运算，使驱动开关管Q2的信号减小，直至V1＝V2达到平衡。

(2)开路保护

当LED1支路中任意一颗LED1开路后，V1的电压降即为0，此时比较驱动电路反相输入端大于其同相输入端，比较驱动电路的输出随即减小，直至V2＝V1＝0，从而使开关管Q2关断，使LED2支路开路无电流流过；

当LED2支路中任意一颗LED2开路后，开关管Q1无驱动信号，从而使开关管Q1关断，使LED1支路开路无电流流过。

本发明通过将LED1支路、开关管Q1和电阻R1组成第一支路，将LED2支路、开关管Q2和电阻R2组成第二支路，将第一支路和第二支路并联，并通过恒流源供电，同时采用比较驱动电路实现其均流回路控制，实现了LED1支路的电流与LED2支路的电流完全相等，并且当两个支路中任意一个支路中的某颗LED发生开路故障后，另一个支路也被切断，从而使两个支路全部关闭，形成一颗灭全灭的控制效果，很好地解决了当LED负载数量较多而驱动模块无法满足其总电压压降的问题，有效地避免了其中一个部件故障导致其他部件损坏的事故发生，提高了线路的可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种LED负载均流控制电路，其特征在于：包括由若干LED1相连组成的LED1支路、由若干LED2相连组成的LED2支路、开关管Q1、开关管Q2、比较驱动电路、电阻R1、电阻R2以及恒流源，LED1支路的一端与LED2支路的一端相连，LED1支路的另一端和LED2支路的另一端分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连，开关管Q1的第二连接端与开关管Q2的第一连接端相连，开关管Q1的第三连接端分别与比较驱动电路的同相输入端和电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端分别与比较驱动电路的反相输入端和开关管Q2的第三连接端相连，开关管Q2的第二连接端与比较驱动电路的输出端相连；恒流源的输出端与LED1支路和LED2支路的连接端相连，恒流源的输入端与电阻R1和电阻R2的连接端相连。

2.根据权利要求1所述的LED负载均流控制电路，其特征在于：所述LED1支路由若干LED1串联组成，LED2支路由若干LED2串联组成，LED1支路和LED2支路的正极分别与恒流源的输出端相连，LED1支路和LED2支路的负极分别与开关管Q1的第一连接端和开关管Q2的第一连接端相连。

3.根据权利要求1所述的LED负载均流控制电路，其特征在于：所述开关管Q1和开关管Q2分别为三极管或场效应管。

4.根据权利要求1所述的LED负载均流控制电路，其特征在于：所述电阻R1和电阻R2的阻值相等。

5.一种LED负载均流控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

系统上电后，恒流源输出恒定电流，恒流源输出的恒定电流首先经过LED2支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，使开关管Q1导通；

随后，恒流源输出的恒定电流经过LED1支路、开关管Q1和电阻R1后返回大地，电阻R1上产生电压降V1，V1随即送入至比较驱动电路的同相输入端，与此同时，电阻R2上暂无压降，使比较驱动电路的输出端输出高电平，从而驱动开关管Q2导通；

随着开关管Q2的导通，在电阻R2上产生电压降V2，V2被送至比较驱动电路的反相输入端并与V1作比较运算，使驱动开关管Q2的信号减小，直至V1＝V2达到平衡；

当LED1支路中任意一颗LED1开路后，V1的电压降即为0，此时比较驱动电路反相输入端大于其同相输入端，比较驱动电路的输出随即减小，直至V2＝V1＝0，从而使开关管Q2关断，使LED2支路开路无电流流过；

当LED2支路中任意一颗LED2开路后，开关管Q1无驱动信号，从而使开关管Q1关断，使LED1支路开路无电流流过。