CN203872406U - 一种并联接法大功率led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种并联接法大功率LED驱动电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、双路电压比较器芯片、第一LED驱动芯片、第二LED驱动芯片、第一电容、第二电容和电流表。与现有技术相比，本实用新型增大了电路的驱动电流，从而在驱动电压不变的条件下，增大了驱动LED的功率，电路结构更简单，增加LED了故障检测功能，即使是在LED灭的情况下，也能有效检测LED是否有故障。

Description

一种并联接法大功率LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种LED驱动电路，尤其涉及一种并联接法大功率LED驱动电路。

背景技术

目前市面上的集成LED驱动芯片的驱动电流大多在1A以内，大功率LED驱动电路大多采用分立元件搭建而成，单片集成LED驱动芯片驱动电流小，若集成LED驱动芯片驱动电流大于1A，需由外部电路提供大容量电容和大功率电感。集成LED驱动芯片在大功率下工作时，由于受到效率的限制，自身消耗的功率大，导致芯片发热严重，所以单片集成LED驱动芯片无法驱动功率过高的LED，由分立元件搭建的LED驱动电路大多包含变压器、大容量电容、大功率电感和反馈回路，从而导致电路结构复杂、体积庞大、制造成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种并联接法大功率LED驱动电路。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种并联接法大功率LED驱动电路，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、双路电压比较器芯片、第一LED驱动芯片、第二LED驱动芯片、第一电容、第二电容和电流表，所述第一电阻的第一端作为所述双路电压比较器芯片的一路比较器的电压输入端，所述第一电阻的第二端同时与所述双路电压比较器芯片的第三脚和所述第四电阻的第一端连接，所述双路电压比较器芯片的第二脚同时与所述第三电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，所述双路电压比较器芯片的第四脚同时与所述第三电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第一LED驱动芯片的镜像接地端、所述第一LED驱动芯片的公共接地端、所述第十电阻的第一端、所述第二电容的第一端、所述第二LED驱动芯片的镜像接地端、所述第二LED驱动芯片的公共接地端和所述第十二电阻的第一端连接并接地，所述双路电压比较器芯片的第八脚同时与所述第二电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述电流表的电流输入端、所述第十三电阻的第一端和所述第十六电阻的第一端连接并作为所述LED驱动电路的电源电压输入端，所述双路电压比较器芯片的第一脚同时与所述第五电阻的第二端、所述第四电阻的第二端和所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端同时与所述第七电阻的第二端、所述第一LED驱动芯片的使能端和所述第二LED驱动芯片的使能端连接，所述第一LED驱动芯片的镜像电流输入端同时与所述第八电阻的第一端和所述第二LED驱动芯片的镜像电流输入端连接，所述第八电阻的第二端作为所述LED驱动电路的LED亮度调节端，所述第一LED驱动芯片的输出端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端同时与所述第十电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第十一电阻的第一端、所述第一电容的负极和所述双路电压比较器芯片的第六脚连接并作为所述LED驱动电路的第一LED连接端，所述第一电容的正极与所述电流表的电流输出端连接并作为所述LED驱动电路的第二LED连接端，所述第十一电阻的第二端与所述第二LED驱动芯片的输出端连接，所述第十二电阻的第二端同时与所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端同时与所述第十五电阻的第一端和所述双路电压比较器芯片的第五脚连接，所述双路电压比较器芯片的第七脚同时与所述第十六电阻的第二端和所述第十五电阻的第二端连接并作为所述LED驱动电路的LED故障检测端。

作为优选，所述第一电阻、所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第十四电阻的阻值均为10kΩ，所述第二电阻的阻值为18kΩ，所述第三电阻的阻值为2.2kΩ，所述第四电阻和所述第十五电阻的阻值均为560kΩ，所述第八电阻的阻值为1.5kΩ，所述第十电阻的阻值为20MΩ，所述第九电阻和所述第十一电阻的阻值均为1Ω，所述第十三电阻的阻值为27kΩ，所述第十二电阻的阻值为1.2kΩ，所述第十六电阻的阻值为100kΩ。

作为优选，所述双路电压比较器芯片选用型号为LM393的芯片。

作为优选，所述第一LED驱动芯片和所述第二LED驱动芯片均选用的型号为DD311的芯片。

作为优选，所述第一电容为极性电容，所述第二电容为非极性电容。

作为优选，所述第一电容选用电容值为22uF、额定电压为50V的电解电容，所述第二电容选用电容值为0.01uF的贴片电容。

本实用新型的有益效果在于：

与现有技术相比，本实用新型采用两片驱动芯片并联形式，增大了电路的驱动电流，从而在驱动电压不变的条件下，增大了驱动LED的功率，电路结构简单，外围电路中只含有纯电阻和少量滤波电容，采用欧姆定律即可完成对驱动电路的分析，故障检测模块和外部使能信号输入模块采用通用集成运放的正反馈分析方法即可分析出相关参数，增加LED了故障检测功能，即使是在LED灭的情况下，也能有效检测LED是否有故障。

附图说明

图1是本实用新型所述并联接法大功率LED驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、双路电压比较器芯片U3、第一LED驱动芯片U1、第二LED驱动芯片U2、第一电容C1、第二电容C2和电流表A，第一电阻R1的第一端作为双路电压比较器芯片U3的一路A比较器的电压输入端CS4，第一电阻R1的第二端同时与双路电压比较器芯片U3的第三脚和第四电阻R4的第一端连接，双路电压比较器芯片U3的第二脚同时与第三电阻R3的第一端和第二电阻R2的第一端连接，双路电压比较器芯片U3的第四脚同时与第三电阻R3的第二端、第七电阻R7的第一端、第一LED驱动芯片U1的镜像接地端、第一LED驱动芯片U1的公共接地端、第十电阻R10的第一端、第二电容C2的第一端、第二LED驱动芯片U2的镜像接地端、第二LED驱动芯片U2的公共接地端和第十二电阻R12的第一端连接并接地，双路电压比较器芯片U3的第八脚同时与第二电阻R2的第二端、第五电阻R5的第一端、电流表A的电流输入端、第十三电阻R13的第一端和第十六电阻R16的第一端连接并作为LED驱动电路的电源电压输入端VIN，双路电压比较器芯片U3的第一脚同时与第五电阻R5的第二端、第四电阻R4的第二端和第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端同时与第七电阻R7的第二端、第一LED驱动芯片U1的使能端和第二LED驱动芯片U2的使能端连接，第一LED驱动芯片U1的镜像电流输入端同时与第八电阻R8的第一端和第二LED驱动芯片U2的镜像电流输入端连接，第八电阻R8的第二端作为LED驱动电路的LED亮度调节端LT，第一LED驱动芯片U1的输出端与第九电阻R9的第一端连接，第九电阻R9的第二端同时与第十电阻R10的第二端、第二电容C2的第二端、第十一电阻R11的第一端、第一电容C1的负极和双路电压比较器芯片U3的第六脚连接并作为LED驱动电路的第一LED连接端VOUT1，第一电容C1的正极与电流表A的电流输出端连接并作为LED驱动电路的第二LED连接端VOUT2，第十一电阻R11的第二端与第二LED驱动芯片U2的输出端连接，第十二电阻R12的第二端同时与第十三电阻R13的第二端和第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端同时与第十五电阻R15的第一端和双路电压比较器芯片U3的第五脚连接，双路电压比较器芯片U3的第七脚同时与第十六电阻R16的第二端和第十五电阻R15的第二端连接并作为LED驱动电路的LED故障检测端GJ。

本实用新型中的各元器件的选型如下：

第一电阻R1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第十四电阻R14的阻值均为10kΩ，第二电阻R2的阻值为18kΩ，第三电阻R3的阻值为2.2kΩ，第四电阻R4和第十五电阻R15的阻值均为560kΩ，第八电阻R8的阻值为1.5kΩ，第十电阻R10的阻值为20MΩ，第九电阻R9和第十一电阻R11的阻值均为1Ω，第十三电阻R13的阻值为27kΩ，第十二电阻R12的阻值为1.2kΩ，第十六电阻R16的阻值为100kΩ。双路电压比较器芯片U3选用型号为LM393的芯片。第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2均选用的型号为DD311的芯片。第一电容C1为极性电容，第二电容C2为非极性电容。第一电容C1选用电容值为22uF、额定电压为50V的电解电容，第二电容C2选用电容值为0.01uF的贴片电容，电流表A没有具体要求，选用一般的微型电流表便可。

本实用新型所述并联接法大功率LED驱动电路，是采用多路并联的方式，增大整个电路的驱动电流，从而保证在驱动电压不变的情况下，让LED获得更大的功率。例如，若一片集成LED驱动芯片的驱动电流最大为1A，则采用两片并联的方式后，驱动能力增加一倍，即能够为LED提供2A的驱动电流，以此类推，采用多路并联方式，可获得更大的驱动能力。在本实施例中，使用了两片LED驱动芯片，即采用了第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2并联的方式进行了说明。

本实施例中采用DD311型号的芯片作为LED的驱动芯片，该芯片为恒流驱动芯片，输出端电流Io与参考端电流Iref的关系为Io＝100*Iref，且Io最大值为1A。

采用了第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2并联后，整个电路的输出电流最大值达到2A。可以改变参考电流的大小，改变LED实际获得的电流，从而控制LED的亮度。考虑到两片集成LED驱动芯片在制造时的差异，在两个驱动芯片的输出端OUT分别串有一个阻值为1Ω、功率为2W的电阻，以降低两片LED芯片之间的相互影响。

另外可以通过检测第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2的输出端OUT电压，并且将该电压接到双路电压比较器芯片U3的一路上，检测LED是否发生故障。若LED发生故障，则双路电压比较器芯片U3的输出端输出大于20V的高电平；若LED正常，则双路电压比较器芯片U3输出0V的低电平，方便检测LED是否发生故障，并且该双路电压比较器芯片U3连接成滞回比较器的形式，降低外界干扰对故障检测的影响。

当第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2的使能端电压为3V-18V时，芯片使能，此时LED亮；当使能端电压为小于3V时，芯片去使能，此时LED灭。为了能让芯片接受更高电压的使能信号，电路设计过程中，将外部给予的使能信号接在双路电压比较器芯片U3的另一路比较器上，并且也连接成滞回比较器的形式，输出端采用电阻分压，这样可以让外部输入的使能信号得到隔离和缓冲，并使能信号电压的输入范围扩展到0V到双路电压比较器芯片U3的供电电压，且能有效降低外界干扰对使能信号的影响。

本实用新型所述并联接法大功率LED驱动电路中，第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2的输出端OUT分别串有一个阻值为1Ω、功率为2W的电阻，即第九电阻R9和第十一电阻R11，可用于防止两片驱动芯片的差异对电路造成的影响；双路电压比较器芯片U3的B路反相输入端接有1个20M的电阻到地，即第十电阻R10，该电阻可以在防止在第一LED驱动芯片U1和第二LED驱动芯片U2不使能的情况下VOUT1点的悬空状态；为防止开机瞬间，LED可能出现闪烁现象，在LED两端接有1个电容值为22uF、额定电压为50V的电解电容，即第一电容C1，在开机瞬间该电容可认为是短路，电容充电完毕后，该电容可认为是开路；双路电压比较器芯片U3中的A和B两路分别接成滞回比较器的形式，防止外界干扰对使能信号输入和故障检测信号输出的影响。

本实用新型所述并联接法大功率LED驱动电路，增大了电路的驱动电流，从而在驱动电压不变的条件下，增大驱动LED的功率，目前采用两片驱动芯片并联形式，使驱动能力扩大一倍，若采用更多芯片并联，将能达到更大的驱动能力，因此采用更多的LED驱动芯片并联的情况依然在本实用新型权利要求中的保护范围内。电路结构简单，外围电路中只含有纯电阻和少量滤波电容，采用欧姆定律即可完成对驱动电路的分析，故障检测模块和外部使能信号输入模块采用通用集成运放的正反馈分析方法即可分析出相关参数，增加LED了故障检测功能，即使是在LED灭的情况下，也能有效检测LED是否有故障。

Claims (6)

1.一种并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、双路电压比较器芯片、第一LED驱动芯片、第二LED驱动芯片、第一电容、第二电容和电流表，所述第一电阻的第一端作为所述双路电压比较器芯片的一路比较器的电压输入端，所述第一电阻的第二端同时与所述双路电压比较器芯片的第三脚和所述第四电阻的第一端连接，所述双路电压比较器芯片的第二脚同时与所述第三电阻的第一端和所述第二电阻的第一端连接，所述双路电压比较器芯片的第四脚同时与所述第三电阻的第二端、所述第七电阻的第一端、所述第一LED驱动芯片的镜像接地端、所述第一LED驱动芯片的公共接地端、所述第十电阻的第一端、所述第二电容的第一端、所述第二LED驱动芯片的镜像接地端、所述第二LED驱动芯片的公共接地端和所述第十二电阻的第一端连接并接地，所述双路电压比较器芯片的第八脚同时与所述第二电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述电流表的电流输入端、所述第十三电阻的第一端和所述第十六电阻的第一端连接并作为所述LED驱动电路的电源电压输入端，所述双路电压比较器芯片的第一脚同时与所述第五电阻的第二端、所述第四电阻的第二端和所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端同时与所述第七电阻的第二端、所述第一LED驱动芯片的使能端和所述第二LED驱动芯片的使能端连接，所述第一LED驱动芯片的镜像电流输入端同时与所述第八电阻的第一端和所述第二LED驱动芯片的镜像电流输入端连接，所述第八电阻的第二端作为所述LED驱动电路的LED亮度调节端，所述第一LED驱动芯片的输出端与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端同时与所述第十电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所述第十一电阻的第一端、所述第一电容的负极和所述双路电压比较器芯片的第六脚连接并作为所述LED驱动电路的第一LED连接端，所述第一电容的正极与所述电流表的电流输出端连接并作为所述LED驱动电路的第二LED连接端，所述第十一电阻的第二端与所述第二LED驱动芯片的输出端连接，所述第十二电阻的第二端同时与所述第十三电阻的第二端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端同时与所述第十五电阻的第一端和所述双路电压比较器芯片的第五脚连接，所述双路电压比较器芯片的第七脚同时与所述第十六电阻的第二端和所述第十五电阻的第二端连接并作为所述LED驱动电路的LED故障检测端。

2.根据权利要求1所述的并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：所述第一电阻、所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第十四电阻的阻值均为10kΩ，所述第二电阻的阻值为18kΩ，所述第三电阻的阻值为2.2kΩ，所述第四电阻和所述第十五电阻的阻值均为560kΩ，所述第八电阻的阻值为1.5kΩ，所述第十电阻的阻值为20MΩ，所述第九电阻和所述第十一电阻的阻值均为1Ω，所述第十三电阻的阻值为27kΩ，所述第十二电阻的阻值为1.2kΩ，所述第十六电阻的阻值为100kΩ。

3.根据权利要求1所述的并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：所述双路电压比较器芯片选用型号为LM393的芯片。

4.根据权利要求1所述的并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：所述第一LED驱动芯片和所述第二LED驱动芯片均选用的型号为DD311的芯片。

5.根据权利要求1所述的并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：所述第一电容为极性电容，所述第二电容为非极性电容。

6.根据权利要求5所述的并联接法大功率LED驱动电路，其特征在于：所述第一电容选用电容值为22uF、额定电压为50V的电解电容，所述第二电容选用电容值为0.01uF的贴片电容。