[发明专利]一种发光二极管电流平衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管驱动技术，特别涉及一种发光二极管电流平衡电路。

背景技术

LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)的顺向导通压降在规格书上标示的理想值是3.3V，但是LED接上线路后实际的顺向导通压降必然会与3.3V这个理想值存在误差，假使存在5％的误差，则LED实际的顺向导通压降可能介于3.135V～3.465V。因此，即使是由相同数量、相同类型的LED串联耦接所形成的灯串(light bar)，在各个灯串上仍然会产生不同的顺向导通压降，如果在各个灯串上施加相同的灯串电压，各个灯串将会因为实际的顺向导通压降不相同的缘故而使流过各个灯串的电流不相同，当然各个灯串提供的亮度也就不相同。为了解决灯串实际的顺向导通压降不相同所造成流过的电流不均问题，电流平衡电路就成为LED灯串的重要的驱动元件。

图1为一种现有的单个LED灯串电流平衡电路的电路图。请参见图1，灯串11包括多个串联耦接的发光二极管D1～Dn(n为正整数)，灯串11的顺向导通压降Vf1为每个发光二极管D1～Dn的顺向导通压降的总和。灯串11的第一端通过接收灯串电压VBUS来获取导通所需的偏压，灯串11的第二端耦接至电流平衡电路。电流平衡电路包括晶体管Q、检测电阻R和运算放大器OP，其中，检测电阻R检测流过灯串11的电流值，运算放大器OP的反相输入端接收检测电阻R所检测流过灯串11的电流值(其对应电流实际值)、非反相输入端接收控制命令Vset(其对应电流设定值)，再根据两者差值从输出端送出信号至晶体管Q的控制端，以调整晶体管Q的工作点来改变晶体管Q上的压降，进而改变灯串11的顺向导通压降Vf1，使流过灯串11的电流实际值趋近电流设定值。

图2为一种现有的多个LED灯串电流平衡电路的电路图。请参见图2，当使用多个LED灯串11～1m(m为正整数)时，每个灯串1i(i为1～m中任一正整数)的第二端均需要耦接至一个如图1所示的电流平衡电路，使流过每个灯串1i的电流值趋近控制命令Vset对应的电流设定值，进而使流过每个灯串1i的电流值相等或在一定误差范围内(即达到电流平衡)。当灯串11～1m的数量越大(或m越大)时，所需要的电流平衡电路的个数当然也越来越多，除了增加成本和线路面积外，每个电流平衡电路也会因为各自所包括的晶体管Q、检测电阻R及运算放大器OP本身存在的误差造成各个灯串1i间的电流均流效果变差。

近年来有多款专用的LED控制器22的集成电路已经被设计出来。LED控制器22，例如将多个如图1所示的电流平衡电路小型化并集成到晶片上，每个电流平衡电路通过通道端CHi耦接至相应的灯串1i的第二端，通常还可通过反馈端FB控制DC/DC(Direct Current/Direct Current，直流至直流)转换器21来调整灯串电压VBUS值。虽然集成电路可达到更精确的控制及更小的线路面积，但集成电路的可靠度却不如传统线路，且因集成电路可承受的电流和功率损耗有限(一般小于60mA)，在高压大电流的LED灯串应用中，反而还需要外加晶体管和其它元件来平衡电流，对设计者而言，非但不能节省成本，线路更复杂且不容易控制。

发明内容

为了更稳定箝制流过各个灯串的电流且线路简单容易控制，本发明提供了一种发光二极管电流平衡电路。所述技术方案如下：

一种发光二极管电流平衡电路，用于驱动多个灯串，每个灯串均包括多个串联耦接的发光二极管，每个灯串第一端均耦接至一灯串电压。该发光二极管电流平衡电路包括：