[实用新型]用于大功率LED驱动的通用温度补偿电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED照明领域，特别涉及大功率LED的温度补偿技术。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是个光电器件，其工作过程中只有15％～25％的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高，在大功率LED中，热管理是个大问题，若不对热量加以控制，则大功率LED的器芯温度T_J会急速上升，T_J对LED的出光率及寿命有较大影响；T_J越高会使LED的出光率越低，寿命越短。减小LED电流可以降低LED温度，延长LED寿命，但是一味地减小电流又造成LED没有工作在额定电流状态，亮度下降。为了兼顾亮度和寿命，就要使温度在合理的范围内，并保持驱动LED电流不变；当LED温度过高时，驱动LED的电流必须适当下降来降低LED本身温度，即温度补偿，这是LED应用领域需要解决的一个重点问题，特别是对于大功率LED来说，其功率高，发热量高，温度补偿对其而言显得更为重要。

如图1所示，是现有一种温度补偿的技术方案，其包括控制单元10、驱动单元20、LED光源30、光学传感器40和反馈电路50；控制单元10根据电源电压V_CC与反馈电压V_fd进行操作控制；驱动单元20响应控制单元10的控制，并为LED光源30提供电压V_DD；LED光源30包括借助驱动单元20提供的电源电压而发光的多个LED；光学传感器40用于检测从LED发出的光，并传送到反馈电路50；反馈电路50响应光学传感器40的检测信号，将反馈电压V_fd提供给控制单元10。

此结构工作时，反馈电路50将光学传感器40的检测信号与参考信号进行比较，并将对应于比较结果的误差信号的反馈电压V_fd提供给控制单元10，控制单元10响应反馈电压V_fd而改变电源电压，控制LED光源30的工作，缩短因温度变化而引起的亮度和色度的稳定时间。

然而，此种温度补偿电路具有以下缺陷：

(1)控制单元10只是根据温度反馈来调节LED发光时的亮度和色度，而没有解决LED在过热情况下工作引起的寿命缩短的问题；

(2)采用光学传感器40作为检测器件，体积大，安装占用空间大，且光学传感器40的成本高，从而提高了整体制造成本。

为了克服以上缺陷，如图2所示，是一种对于上述温度补偿电路的改进，其包括基准电压发生器100、非反相放大单元200、驱动单元300、LED光源400和正向电压检测器500；基准电压发生器100用于产生第一基准电压V_ref1；非反相放大单元200用于使用预定的增益A_V来对第一基准电压V_ref1和正向电压V_f之间的差电压执行非反相放大；驱动单元300用于响应于来自非反相放大单元200的电压来调节电源电压，以将经过调节的电源电压提供给LED光源400；正向电压检测器500用于检测LED光源400的LED的阳极处的正向电压V_f，以将正向电压V_f提供给非反相放大单元200。此种电路是通过检测LED光源400的正向电压V_f，根据温度改变来补偿亮度变化，与环境温度的目标电流值相结合来控制LED光源400的正向电压，从而无须使用光学传感器40或温度传感器或存储器或诸如CPU的判断装置，从而减小安装空间、节约制造成本并提高设计的灵活性。然而，这种电路结构也有其局限所在：

(1)通过反馈来恒定LED光源400的正向电压V_f，保证环境温度变化时LED发光亮度基本保持恒定，当环境温度上升时驱动LED电流上升，促使LED温度继续上升，因此也没有解决LED在过热情况下工作引起的寿命缩短的问题；

(2)需要设置温度补偿参数时，需要调节的电阻数目多，不方便直接进行设置。

鉴于前述电路结构的不足，本发明人对温度补偿电路进行潜心研究，终有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种用于大功率LED驱动的通用温度补偿电路，其可以根据温度变化而调节流经LED光源的电流，实现温度补偿，延长LED光源的使用寿命。

本实用新型的次要目的，在于提供一种用于大功率LED驱动的通用温度补偿电路，进行温度补偿的起始温度点可调。