CN114828334A - 发光元件驱动电路、装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种发光元件驱动电路、装置和用电设备，其中，发光元件驱动电路用于对发光元件进行驱动，包括供电电源、分流单元、调节单元、驱动电源级以及阻抗调节支路；分流单元和调节单元相互并联，且串接于供电电源和驱动电源级的驱动输入侧之间，驱动电源级的驱动输出侧连接发光元件；阻抗调节支路包括采样输入侧、参考输入侧以及调节输出侧，采样输入侧连接驱动输出侧，参考输入侧连接驱动输入侧，调节输出侧连接调节单元的调节控制端；阻抗调节支路配置为，根据采样输入侧的第一电压值和参考输入侧的第二电压值，调整调节单元的阻抗值。本发明提供的发光元件驱动电路，能够实现平衡发热功率，降低驱动电路自身发热，提高驱动效率和驱动电流能力等技术效果。

Description

发光元件驱动电路、装置及用电设备

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种发光元件驱动电路、装置及用电设备。

背景技术

现有技术中提供了一种如图1所示的发光元件驱动电路，分别包括相互串接的直流供电电源11、驱动芯片12以及发光元件13，直流供电电源11产生的电能经过驱动芯片12转换为合适的恒定电流后，输送至后端一个或相互串接的多个发光元件13处，以驱动发光元件。其中，为了保证恒定电流输出，驱动芯片12的输入端和输出端的电压差需要大于一定的值。但是由于发光元件的正向压降存在波动和偏差，供电电源11输出电压的设置需要预留足够的电压裕量。但由上述电压裕量和驱动芯片12输出的恒定电流产生的自身功耗而带来的发热受芯片封装散热能力限制，造成了现有技术中提供的发光元件驱动电路自身功耗大，发热量高，驱动能力有限的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种发光元件驱动电路，以解决现有技术中发光元件驱动电路自身功耗大，发热量高，输出电流能力有限的技术问题。

本发明的目的之一在于提供一种发光元件驱动装置。

本发明的目的之一在于提供一种用电设备。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种发光元件驱动电路，用于对发光元件进行驱动，包括供电电源、分流单元、调节单元、驱动电源级以及阻抗调节支路；所述分流单元和所述调节单元相互并联，且串接于所述供电电源和所述驱动电源级的驱动输入侧之间，所述驱动电源级的驱动输出侧连接所述发光元件；所述阻抗调节支路包括采样输入侧、参考输入侧以及调节输出侧，所述采样输入侧连接所述驱动输出侧，所述参考输入侧连接所述驱动输入侧，所述调节输出侧连接所述调节单元的调节控制端；所述阻抗调节支路配置为，根据所述采样输入侧的第一电压值和所述参考输入侧的第二电压值，调整所述调节单元的阻抗值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述阻抗调节支路配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于预设的补偿电压值时，调整所述调节单元的阻抗值连续增大，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述阻抗调节支路配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值小于预设的补偿电压值时，调整所述调节单元的阻抗值连续减小，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光元件在所述驱动电源级后端设置有至少两组，所述驱动电源级包括至少两组驱动电源支路，所述至少两组驱动电源支路分别对应与至少两组所述发光元件串联，且相互并联地设置于所述驱动输入侧和参考地端之间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光元件驱动电路还包括通道电流控制电路和限制电阻，所述通道电流控制电路的限流输出侧分别连接所述驱动电源支路，所述通道电流控制电路的限流输入侧通过所述限制电阻连接所述发光元件的接地端。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光元件驱动电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路设置于所述阻抗调节支路与所述驱动输出侧之间，且配置为采样得到所述驱动输出侧上采样电压最大值作为所述第一电压值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电压采样电路包括依次串联的模数转换器、数字比较器、寄存器、数模转换器，所述模数转换器的输入端连接所述驱动输出侧，所述数模转换器的输出端连接所述采样输入侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电压采样电路包括第一镜像支路、第二镜像支路、输出晶体管以及至少两个输入晶体管；所述至少两个输入晶体管的控制端分别连接所述至少两组驱动电源支路的驱动输出端，且相互并联地串接于所述第一镜像支路与参考地端之间；所述输出晶体管串接于所述第二镜像支路与参考地端之间，且控制端分别连接输入端和所述采样输入侧。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述阻抗调节支路包括电压补偿电路和误差放大器，所述误差放大器的输出端连接所述调节控制端、第一输入端连接至所述驱动输出侧，且第二输入端连接至所述驱动输入侧；所述电压补偿电路设置于所述误差放大器与所述驱动电源级之间，且配置为根据预设的补偿电压值，以及所述第一电压值和所述第二电压值其中任一，生成并输出第三电压值。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光元件驱动电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路配置为采样得到所述驱动输出侧上采样电压最大值作为所述第一电压值；所述电压补偿电路设置于所述电压采样电路和所述第一输入端之间，所述电压采样电路设置于所述电压补偿电路和所述驱动输出侧之间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电压补偿电路包括第一N型场效应晶体管、第二P型场效应晶体管、第一电流源、第二电流源和补偿电阻，所述第一N型场效应晶体管和所述第二P型场效应晶体管配置为导通条件相反；所述第一N型场效应晶体管的栅极连接至所述电压采样电路、漏极连接所述供电电源，且源极分别连接至所述第二P型场效应晶体管的栅极和参考地端；所述第二P型场效应晶体管的漏极连接至参考地端，且源极连接至所述第一输入端；所述第一电流源串接于所述第一N型场效应晶体管的源极与所述参考地端之间，所述第二电流源串接于所述第二P型场效应晶体管的漏极与所述参考地端之间，所述补偿电阻串接于所述第二P型场效应晶体管的源极与所述第一输入端之间。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发光元件驱动电路还包括封装基板，所述调节单元、所述驱动电源级和所述阻抗调节支路设置于所述封装基板上，所述分流单元设置于所述封装基板外；

所述调节单元包括可变电阻和调节晶体管中的一种或多种；所述分流单元包括分流电阻。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种发光元件驱动装置，包括上述任一种技术方案所述的发光元件驱动电路。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种用电设备，包括上述任一种技术方案所述的发光元件驱动电路。

与现有技术相比，本发明提供的发光元件驱动电路，通过设置阻抗调节支路分别接收来自驱动输出侧和驱动输入侧的电压值，并根据两种电压值调整与分流单元并联且设置于驱动输入侧之前的调节单元的阻抗，以根据实际电压情况调节分流电阻和调节单元的分流状态，平衡分流单元和调节单元的功率情况，利用分流电阻分担芯片自身的发热功率，避免发光元件驱动电路自身功耗高，发热大的问题，改善驱动效率，提高驱动电流能力。

附图说明

图1是现有技术中发光元件驱动电路的结构示意图。

图2是本发明一实施方式中发光元件驱动电路的结构示意图。

图3是本发明另一实施方式中发光元件驱动电路的结构示意图。

图4是本发明一实施方式中发光元件驱动电路的电压补偿电路和电压采样电路部分的结构示意图。

图5是本发明一实施方式中发光元件驱动电路的电压采样电路的第一实施例的结构示意图。

图6是本发明一实施方式中发光元件驱动电路的电压采样电路的第二实施例的结构示意图。

图7是本发明一实施方式中发光元件驱动电路工作时电阻的对数随供电电源电压裕量及电流随供电电源电压裕量变化的示意图。

图8是本发明一实施方式中发光元件驱动电路工作时功率随供电电源电压裕量变化的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

发光元件承担照明、指示、显示等功能从而被广泛应用于各种领域，以LED及其衍生的OLED等元器件为例，其具有亮度高、环保、体积小、反应速度快、寿命长等优点而被广泛应用于车灯照明装置；发光元件也可以通过排列成像素电路，从而被用于形成用电设备的照明或显示装置。发光元件的稳定工作需要发光元件驱动电路或发光元件驱动装置作为“媒介”，通过对供电电源电压和/或电流的调整控制，驱动发光元件足以按照预设的模式工作。

以发光元件配置为LED，发光元件驱动电路配置为LED驱动电路为例，LED驱动电路的基本功能是为LED提供恒定输出电流，尤其在电源电压或LED压降发生变化时仍应能保持输出恒定大小的电流；除此之外，LED驱动电路在一定输出电流下应保持较低的自身功耗，这样才能保证LED驱动电路具有更大的输出电流能力。同时，LED作为现代常见的汽车照明系统的组成部分，考虑到人们对汽车照明应用的个性化需求的增加及对显示效果要求的逐渐提高，LED的数量和排列密度大大增加，LED所需驱动电流大大提高，进而需要对LED驱动电路的驱动性能和发热量进行控制。现有用于驱动多路LED负载的恒流驱动电路存在自身功耗占比高，驱动能力有限的问题。而如何有效地平衡恒流性能和发热量，提高驱动电路的输出电流能力，是本发明的目的之一。

本发明一实施方式提供一种用电设备，包括发光元件以及一种发光元件驱动电路，该发光元件驱动电路用于对该发光元件进行驱动。所述用电设备还可以包括由所述发光元件形成的显示装置，发光元件驱动电路连接显示装置上的一个或多个通道(或称支路)以实现驱动。具体地，用电设备可以是例如汽车前照灯、汽车尾灯、车内氛围灯、信号灯、等照明设备或信号设备，也可以是液晶屏、显示屏等显示设备或其他任何需要通过驱动发光，来向外界提供照明、展示信息或与用户进行交互的用电设备。

本发明一实施方式还提供一种发光元件驱动装置，包括一种发光元件驱动电路，以实现发光元件驱动功能。所述发光元件驱动装置可以是设置于上述用电设备中并与所述发光元件连接的，也可以是设置于其他任何用电设备中的，从而连接相关系统中需要被驱动的发光元件以实现驱动功能。

进一步地，本发明一实施方式提供一种如图2所示的发光元件驱动电路，可以设置于上述任一种用电设备、发光元件驱动设备中，或独立地存在于其他应用场景下，用于对发光元件2进行驱动。所述发光元件驱动电路包括供电电源3、分流单元41、调节单元42、驱动电源级5以及阻抗调节支路6。其中，供电电源3用于对所述发光元件驱动电路中其他组件提供电能；分流单元41用于分担发热功率，特别是分担至少包括调节单元42上的、受到驱动电源级5所述电压裕量影响而产生的发热功率；调节单元42用于与分流单元41配合而共同形成输入驱动电源级5的输入电流；驱动电源级5用于接收电流输入，调整生成稳定的电流电压并输出至发光元件2；阻抗调节支路6用于调节调节单元42的阻抗，调节单元42和分流单元41上的分流情况，从而通过改变两者共同形成的等效单元4的阻抗值，改变等效单元4的压降，调节驱动电源级5工作在最佳工作状态，使其输入输出端压降至少足以驱动后级发光元件正常工作。

具体地，分流单元41一端连接供电电源3，且另一端连接驱动电源级5的驱动输入侧501，调节单元42一端连接供电电源3，且另一端连接驱动电源级5的驱动输入侧501，分流单元41和调节单元42之间相互并联，如此，形成了分流单元41和调节单元42相互并联，且串接于供电电源3和驱动输入侧501之间的排布结构，以实现相互分流的功能。驱动电源级5的驱动输出侧502连接发光元件2，从而将分流后共同生成的输入电流，经过调节后进一步输出至发光元件2一侧，实现对发光元件2进行驱动的效果。

进一步地，阻抗调节支路6包括采样输入侧601、参考输入侧602以及调节输出侧603。其中，采样输入侧601连接驱动输出侧502，参考输出侧602连接驱动输入侧501，调节输出侧603连接调节单元42的调节控制端421。基于此，可以通过分别采集并根据驱动输出侧502和驱动输入侧501的电信号情况，调整调节控制端421动作或调整输出至调节控制端421的电信号，以影响等效单元4的状态，以及调节单元42和分流单元41的分流情况。具体地，阻抗调节支路6可以配置为，根据来自采样输入侧601输入的第一电压值，以及来自参考输入侧602输入的第二电压值，调整调节单元42的阻抗值。如此，通过调整调节单元42和分流单元41的阻抗之比，一方面实现对等效单元4总阻抗的调整，从而影响驱动电源级5的压降，另一方面，还可以兼顾分配分流单元41与调节单元42之间的发热功率，共同使驱动电源级5处于最佳工作状态。

值得注意地，本文用“输入侧”、“输出侧”定义的结构，例如上述驱动输入侧501、驱动输出侧502、采样输入侧601、参考输入侧602和调节输出侧603，并非意在对其具体形态结构进行限定，而是考虑到上述结构所在位置可能存在并列设置的多个端口，上述连接关系同样能够替换地适用。例如，在一种实施方式中，调节单元42可以在供电电源3和驱动电源级5之间相互串联或并联地设置有多个，此时调节输出侧603可以对应包括多个调节输出端，所述多个调节输出端可以分别连接多个所述调节单元42的多个调节控制端421处，从而实现对多个调节单元42的分别控制。在驱动电源级5中对应多通道配置的发光元件2包括多组驱动电源支路时，上述驱动输入侧501和驱动输出侧502同样可以形成本领域技术人员可以预见的其他结构配置或连接配置。

优选地，阻抗调节支路6对调节单元42的阻抗值的调节是连续调节。在一种实施方式中，阻抗调节支路6可以被具体配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于预设的补偿电压值时，调整所述调节单元的阻抗值连续增大，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。其中，所述补偿电压值可以是根据上述电压裕量动态调整的，也可以是预先设定在阻抗调节支路6中的，对于后一种实施方式而言，所述补偿电压值可以表征驱动电源级5工作在最佳状态时，驱动输入侧501和驱动输出侧502的电压差值，也可以表征驱动电源级5正常工作所能允许的，驱动输入侧501和驱动输出侧502的合理电压差值。

经过上述对阻抗值的调整，在驱动输入侧501的电压高于驱动输出侧502的电压且差值至少超过最优数值后，调整调节单元42的阻抗值，增大等效单元4的总阻抗来降低驱动输入侧501的电压，并减小调节单元42上流经的电流，增大分流单元41上分担的电流，从而降低调节单元42上的发热功率，将发热功率交由分流单元41部分承担，如此，改善了发光元件驱动电路的自身功耗和发热情况。此外，由于阻抗值的调解过程是连续进行的，可以使调节单元42以及分流单元41动态跟随驱动电源级5的工作状态，而使其动态且始终处于最优分流状态下，且此时驱动电源级5工作在最佳状态。

对应地，阻抗调节支路6还可以被配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值小于预设的补偿电压时，调整调节单元42的阻抗值连续减小，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。如此，可以及时降低前端等效单元4的总阻抗，调整分流状态，及时提升调节单元42上流经的电流，并对应调节驱动电源级5两端压差恢复至最佳工作状态，防止欠电压或欠电流状态发生，保持发光元件驱动电路整体的性能。

当然，针对上述调节过程，可以通过配置多种实施方式来实现。例如，在一种实施方式中，可以对所述第一电压值和所述补偿电压值进行加法运算后，再与所述第二电压值进行比较，也可以对所述第二电压值和所述补偿电压值进行减法运算后，再与所述第一电压值进行比较，还可以对所述第二电压值和所述第一电压值进行减法运算后，将差值与所述补偿电压值进行比较。基于上述任一种可以形成包含运算放大器、误差放大器、数字比较器等运算电路，从而可以理解地，上述多种调节方式及对应的电路结构均在本发明的保护范围内。

在本实施方式中，对应于上述调节过程，阻抗调节支路6可以包括电压补偿电路61和误差放大器62。其中，所述电压补偿电路61存储所述补偿电压值，对所述第一电压值执行加法运算(或称电压补偿)或对所述第二电压值进行减法运算；所述误差放大器62用于对运算后的电压值和另一电压值进行比较，从而根据比较结果调整调节单元42的调节控制端421的动作或状态。

当然，上述电压补偿电路61对于所述补偿电压值的存储方案，可以是将所述补偿电压值存储于电容等元器件中，从而直接对所述第一电压值或所述第二电压值作用生成对误差放大器62的电压输入，也可以是通过配置定值电阻，从而将所述第一电压值拉高或者将所述第二电压值拉低，还可以是通过模数转换、数字运算和数模转换等步骤从而完成上述运算。

进一步地，误差放大器62的输出端连接调节控制端421，误差放大器62的第一输入端直接作为或连接至采样输入端601，从而连接至驱动输出侧502，且误差放大器62的第二输入端直接作为或连接至参考输入侧602，从而连接至驱动输入侧501。电压补偿电路61设置于误差放大器62与驱动电源级5之间，且配置为根据预设的补偿电压值，以及所述第一电压值和所述第二电压值其中任一，生成并输出第三电压值。

具体而言，当电压补偿电路61设置于误差放大器62的所述第一输入端与驱动输出侧502之间时，电压补偿电路61连接至驱动输出侧502的一侧作为采样输入侧601，电压补偿电路61采集所述第一电压值后，根据所述补偿电压值对所述第一电压值执行加法运算，生成并输出所述第三电压值至误差放大器62进行比较。当电压补偿电路61设置于误差放大器62的所述第二输入端与驱动输入侧501之间时，电压补偿电路61连接至驱动输入侧501的一侧作为参考输入侧602，电压补偿电路61采集所述第二电压值后，根据所述补偿电压值对所述第二电压值执行减法预算，生成并输出所述第三电压值至误差放大器62进行比较。

对于误差放大器62和调节单元42的配合结构，在如图2所示的实施方式中，误差放大器62的反相输入端作为所述第一输入端，通过电压补偿电路61连接至驱动输出侧502，误差放大器62的正相输入端作为所述第二输入端，并直接作为参考输入侧602连接至驱动输入侧501。如此，当所述第二电压值大于所述第一电压值与所述补偿电压值之和时，误差放大器62放大比较结果并输出电平递增的控制信号至调节控制端421，控制调节单元42的阻抗值连续增大；和/或，当所述第一电压值与所述补偿电压值之和大于所述第二电压值时，误差放大器62放大比较结果并输出电平递减的控制信号至调节控制端421，控制调节单元42的阻抗值连续减小。优选地，所述调节单元42包括可变电阻和/或P型晶体管，调节控制端421接收到电平递增的控制信号后，控制使所述可变电阻和/或所述P型晶体管的阻值增大，和/或调节控制端421接收到电平递减的控制信号后，控制使所述可变电阻和/或所述P型晶体管的阻值减小。

在如图2所示的实施方式中，误差放大器62的正相输入端作为所述第一输入端，通过电压补偿电路61连接至驱动输出侧502，误差放大器62的反相输入端作为所述第二输入端，并直接作为参考输入侧602连接至驱动输入侧501。如此，当所述第二电压值大于所述第一电压值与所述补偿电压值之和时，误差放大器62放大比较结果并输出电平递减的控制信号至调节控制端421，控制调节单元42的阻抗值连续增大；和/或，当所述第一电压值与所述补偿电压值之和大于所述第二电压值时，误差放大器62放大比较结果并输出电平递增的控制信号至调节控制端421，控制调节单元42的阻抗值连续减小。优选地，所述调节单元42包括N型晶体管，调节控制端421接收到电平递减的控制信号后，控制使所述N型晶体管的导通内阻阻值增大，和/或调节控制端421接收到电平递增的控制信号后，控制使所述N型晶体管的导通内阻阻值减小。

如图2、图3和图4所示，在一种实施方式中，电压补偿电路61可以包括第一N型场效应晶体管611、第二P型场效应晶体管612、第一电流源613、第二电流源614和补偿电阻615。其中，第一N型场效应晶体管611和第二P型场效应晶体管612用于保持并传递来自采样输入侧601的所述第一电压值并施加于补偿电阻615，第一电流源613和第二电流源614用于产生分别对应第一N型场效应晶体管611和第二P型场效应晶体管612的偏置电流，补偿电阻615用于在两端产生具有所述补偿电压值的补偿电压Vdropout，将形成于补偿电阻615一端的所述第一电压值对应的电压拉高并输出至误差放大器62。

进一步地，第一N型场效应晶体管611的栅极作为采样输入端601连接至驱动输出侧502，第一N型场效应晶体管611的漏极连接内部电平VCC，且第一N型场效应晶体管611的源极分别连接至第二P型场效应晶体管612的栅极和参考地端GND。第二P型场效应晶体管612的漏极连接至参考地端GND，且第二P型场效应晶体管612的源极连接至误差放大器62。如此，可以基本实现预期技术效果。

优选地，第一电流源613串接于第一N型场效应晶体管611的源极与参考地端GND之间，第二电流源612串接于第二P型场效应晶体管612的漏极与参考地端GND之间，分别提供第一N型场效应晶体管611和第二P型场效应晶体管612以相同或不同的偏置电流。同时，补偿电阻615串接于第二P型场效应晶体管612的源极与误差放大器62之间，从而形成补偿电压Vdropout。

需要说明地，晶体管的配置只是电压补偿电路61的优选实施方式之一，将上述晶体管替换为例如三极管等开关管或其他电子元器件，也能够在一定程度上实现预期技术效果。

继续如图2和图3所示，在一种应用场景下，发光元件2在驱动电源级5后端设置有至少两组，从而，驱动电源级5可以对应包括至少两组驱动电源支路50，且至少两组驱动电源支路50分别对应与至少两组发光元件2串联，且驱动电源支路50与对应发光元件2(或图2和图3中所示的发光元件支路20)形成的发光通道之间，相互并联地设置于驱动输入侧501与参考地端GND之间。如此，可以适应多发光通道中发光元件的驱动。进一步地，驱动输出侧502可以包括对应驱动电源支路50设置的多个驱动端子，发光元件2可以通过与所述驱动端子连接配合，从而接受驱动电流的驱动。

单条发光元件20支路上可以串联设置有多个发光元件2，发光元件支路20在驱动输出侧502后方可以设置有多条。为了适应不同发光元件支路20的需求，所述发光元件驱动电路还可以包括通道控制电路71和限制电阻72，分别用于控制各个所述发光通道的驱动电流，以及调控驱动电流的全局范围。具体地，通道电流控制电路71的限流输出侧711连接驱动电源支路50，在所述驱动电源支路50包括多组，每组分别包括至少一个电流源的实施方式中，所述限流输出侧711对应包括多个限流输出端，所述限流输出端与所述电流源对应连接以提供限流控制信号；通道电流控制电路71的限流输入侧712通过限制电阻72连接至发光元件2的接地端，从而，用户可以适应不同发光元件支路20的需求，通过更换或调整限制电阻72的阻值大小，对驱动电源级5输出至发光元件支路20的驱动电流形成全局控制。

举例而言，驱动电源级5包括第一驱动电源支路51、第二驱动电源支路52，发光元件支路20包括第一发光元件支路21、第二发光元件支路22。从而，限流输出侧711的第一限流输出端连接第一驱动电源支路51上的至少一个电流源，第一驱动电源支路51通过驱动输出侧502中的第一驱动输出端连接至第一发光元件支路21，第一发光元件21上串联有多个发光元件2，远离所述驱动输出侧502的发光元件2的负极连接参考地端GND。第二驱动电源支路52和第二发光元件支路22具有与上述相类似的结构配置，此处不再赘述。

在形成有上述多组发光通道后，可以求取多发光通道上最大的电压值作为所述第一电压值，从而提高发光元件驱动电路对电压和发热功率的控制和分配。基于此，发光元件驱动电路可以包括电压采样电路8，并具体地，电压采样电路8设置于阻抗调节支路6和驱动输出侧502之间，且配置为采样得到驱动输出侧502上采样电压最大值作为所述第一电压值。

一方面，上述电压采样电路8同样可以应用于上述对电压补偿电路61结构进行具体限定的实施方式中，如图2、图3和图4所示。在该实施方式中，电压补偿电路61设置于电压采样电路8与误差放大器62之间，并具体地，可以设置于驱动输出侧502与误差放大器62的所述第一输入端之间，电压采样电路8则设置于电压补偿电路61与驱动输出侧502之间，将筛选后的第一电压值通过采样输入侧601送入所述电压补偿电路61中。

进一步地，第一N型场效应晶体管611的栅极可以连接至电压采样电路8的输出端以获得筛选后的第一电压值。上述连接也并不局限于直接连接，在电压采样电路8不包含电压保持结构时，电压采样电路8和电压补偿电路61之间还可以包括保持电路83，所述保持电路83可以包括串接于电压采样电路8的输出端与采样输入侧601之间的随动开关，以及一端连接至上述两部位之间、另一端接地的保持电容。当然，本领域技术人员能够预见的、起到类似作用的保持电路结构设置均在本发明的保护范围内。

另一方面，对于电压采样电路8的具体结构，可以是如图5所示的结构配置。在该实施方式中，电压采样电路8包括依次串联的模数转换器811、数字比较器812、寄存器813、数模转换器814，模数转换器811的输入端连接驱动输出侧502，数模转换器814的输出端连接采样输入侧601。其中，模数转换器811用于接收多路发光通道的电压值并转换为数字量，数字比较器812用于比较多路发光通道在驱动输出侧502上的多个数字电压量，并筛选得到最大数字电压值，寄存器813用于存储所述最大数字电压值，数模转换器814用于将所述最大数字电压值转换为模拟量得到具有第一电压值的电压，并将该电压输出。

电压采样电路8的具体结构，还可以是如图6所示的结构配置。结合图2和图3所示，在该实施方式中，电压采样电路8具体包括第一镜像支路821、第二镜像支路822，输出晶体管823以及至少两个输入晶体管824。其中，所述至少两个输入晶体管824的控制端分别连接所述至少两组驱动电源支路50的驱动输出端502，且至少两个输入晶体管824相互并联地串接与第一镜像支路821与参考地端GND之间。输出晶体管823串接于第二镜像支路822和参考地端GND之间，且输出晶体管823的控制端分别连接输出晶体管823的输入端和采样输入侧601。优选地，电压采样电路8还可以包括一端连接输出晶体管823的控制端且另一端接地的稳压电容。

具体地，输入晶体管824包括第一输入晶体管8241和第二输入晶体管8242，第一输入晶体管8241的控制端连接至所述第一驱动输出端，第二输入晶体管8242的控制端连接至第二驱动电源支路52对应的第二驱动输出端，从而接收两路发光通道在驱动输出侧502的电压值，在所述第一驱动输出端电压值大于所述第二驱动输出端电压值时，输入晶体管824选通第一输入晶体管8241并关断第二输入晶体管8242，从而第一镜像支路821将第一输入晶体管8241的控制端电压镜像至输出晶体管823的控制端，生成具有第一电压值的电压并输出。如此，可以高效地完成电压值的筛选步骤。

在一种实施方式中，输入晶体管824和输出晶体管823配置为相同选型，且优选为N型场效应晶体管，第一镜像支路821和第二镜像支路822分别包括第一镜像晶体管和第二镜像晶体管，所述第一镜像晶体管和所述第二镜像晶体管配置为相同选型，且优选为P型场效应晶体管。在此基础上，前文所述控制端可以具体定义为所述N型场效应晶体管的栅极或所述P型场效应晶体管的栅极，前文所述输入端可以具体定义为所述N型场效应晶体管的漏极或所述P型场效应晶体管的源极，前文所述输出端可以具体定义为所述N型场效应晶体管的源极或所述P型场效应晶体管的漏极。

继续如图2和图3所示，发光元件驱动电路还可以包括封装基板90，其中，至少调节单元42、驱动电源级5和阻抗调节支路6设置于封装基板90上以进行封装，当然，在包含电压采样电路8的实施方式中，电压采样电路8也可以设置于封装基板90上。与此相对地，分流单元41设置于封装基板90之外，利用分流单元41承担电流并产生发热功率，同时保证所述驱动电源级5的高性能工作。

对于具体选型，调节单元42可以包括可变电阻和调节晶体管中的一种或多种，且可以并联或串联地设置有一个或多个，从而可以与分流单元41一并承担电流和发热功率，并接收更精细的调节需求。分流单元41优选包括分流电阻，当然本发明并不排斥采用其他具有一定阻抗且能够分担发热功率和电流的电子元器件来替换所述分流电阻。

图7和图8示意性地给出了，实施上述任一种技术方案提供的发光元件驱动电路所仿真形成的电路参数随供电电压提供的电压裕量ΔV变化的示意图。图7中的图(a)示出了发光元件驱动电路工作时，等效单元4、分流单元41和调节单元42的电阻的对数log₁₀R随电压裕量ΔV的变化情况。图7中的图(b)示出了发光元件驱动电路工作时，分流单元41、调节单元42和驱动输入侧501上电流I随电压裕量ΔV的变化情况。图8示出了发光元件驱动电路工作时，系统总体Total、设置于封装基板90外的分流单元41和封装基板90总体的功率P随电压裕量ΔV的变化情况。由此可见，本发明相比于现有技术，能够跟随且动态地调节电路状态，利用分流电阻分担驱动电路自身的功耗，避免封装基板90或所述驱动电路发热过高等情况，从而达到更高的驱动效率，提供更大的输出电流能力。

此外，值得强调地，本文所述“连接”并不仅仅指代直接连接，也指代足以进行数据传输的通信连接和间接连接。其中，间接连接可以是通过其他附加的元器件连接，也可以是经由电路中其他组成部分而建立连接关系。由此产生的多种实施方式、电路结构和控制手段均在本发明的保护范围内。

综上，本发明提供的发光元件驱动电路，通过设置阻抗调节支路分别接收来自驱动输出侧和驱动输入侧的电压值，并根据两种电压值调整与分流单元并联且设置于驱动输入侧之前的调节单元的阻抗，以根据实际电压情况调节分流电阻和调节单元的分流状态，平衡分流单元和调节单元的功率情况，利用分流电阻分担驱动电路的发热功率，避免发光元件驱动电路自身功率过大，功耗过高的问题，实现适应多种发光元件排布和稳定驱动、提高驱动效率和驱动电流能力的技术效果。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种发光元件驱动电路，用于对发光元件进行驱动，其特征在于，包括供电电源、分流单元、调节单元、驱动电源级以及阻抗调节支路；所述分流单元和所述调节单元相互并联，且串接于所述供电电源和所述驱动电源级的驱动输入侧之间，所述驱动电源级的驱动输出侧连接所述发光元件；

所述阻抗调节支路包括采样输入侧、参考输入侧以及调节输出侧，所述采样输入侧连接所述驱动输出侧，所述参考输入侧连接所述驱动输入侧，所述调节输出侧连接所述调节单元的调节控制端；所述阻抗调节支路配置为，根据所述采样输入侧的第一电压值和所述参考输入侧的第二电压值，调整所述调节单元的阻抗值。

2.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述阻抗调节支路配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值大于预设的补偿电压值时，调整所述调节单元的阻抗值连续增大，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。

3.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述阻抗调节支路配置为：当所述第二电压值与所述第一电压值的差值小于预设的补偿电压值时，调整所述调节单元的阻抗值连续减小，直至所述第二电压值趋近于所述第一电压值与所述补偿电压值之和。

4.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述发光元件在所述驱动电源级后端设置有至少两组，所述驱动电源级包括至少两组驱动电源支路，所述至少两组驱动电源支路分别对应与至少两组所述发光元件串联，且相互并联地设置于所述驱动输入侧和参考地端之间。

5.根据权利要求4所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述发光元件驱动电路还包括通道电流控制电路和限制电阻，所述通道电流控制电路的限流输出侧分别连接所述驱动电源支路，所述通道电流控制电路的限流输入侧通过所述限制电阻连接所述发光元件的接地端。

6.根据权利要求4所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述发光元件驱动电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路设置于所述阻抗调节支路与所述驱动输出侧之间，且配置为采样得到所述驱动输出侧上采样电压最大值作为所述第一电压值。

7.根据权利要求6所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述电压采样电路包括依次串联的模数转换器、数字比较器、寄存器、数模转换器，所述模数转换器的输入端连接所述驱动输出侧，所述数模转换器的输出端连接所述采样输入侧。

8.根据权利要求6所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述电压采样电路包括第一镜像支路、第二镜像支路、输出晶体管以及至少两个输入晶体管；所述至少两个输入晶体管的控制端分别连接所述至少两组驱动电源支路的驱动输出端，且相互并联地串接于所述第一镜像支路与参考地端之间；所述输出晶体管串接于所述第二镜像支路与参考地端之间，且控制端分别连接输入端和所述采样输入侧。

9.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述阻抗调节支路包括电压补偿电路和误差放大器，所述误差放大器的输出端连接所述调节控制端、第一输入端连接至所述驱动输出侧，且第二输入端连接至所述驱动输入侧；所述电压补偿电路设置于所述误差放大器与所述驱动电源级之间，且配置为根据预设的补偿电压值，以及所述第一电压值和所述第二电压值其中任一，生成并输出第三电压值。

10.根据权利要求9所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述发光元件驱动电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路配置为采样得到所述驱动输出侧上采样电压最大值作为所述第一电压值；所述电压补偿电路设置于所述电压采样电路和所述第一输入端之间，所述电压采样电路设置于所述电压补偿电路和所述驱动输出侧之间。

11.根据权利要求10所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述电压补偿电路包括第一N型场效应晶体管、第二P型场效应晶体管、第一电流源、第二电流源和补偿电阻；所述第一N型场效应晶体管的栅极连接至所述电压采样电路、漏极连接所述供电电源，且源极分别连接至所述第二P型场效应晶体管的栅极和参考地端；所述第二P型场效应晶体管的漏极连接至参考地端，且源极连接至所述第一输入端；所述第一电流源串接于所述第一N型场效应晶体管的源极与所述参考地端之间，所述第二电流源串接于所述第二P型场效应晶体管的漏极与所述参考地端之间，所述补偿电阻串接于所述第二P型场效应晶体管的源极与所述第一输入端之间。

12.根据权利要求1所述的发光元件驱动电路，其特征在于，所述发光元件驱动电路还包括封装基板，所述调节单元、所述驱动电源级和所述阻抗调节支路设置于所述封装基板上，所述分流单元设置于所述封装基板外；

所述调节单元包括可变电阻和调节晶体管中的一种或多种；所述分流单元包括分流电阻。

13.一种发光元件驱动装置，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的发光元件驱动电路。

14.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的发光元件驱动电路。

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