[发明专利]LED恒流驱动电路及输出电压可调电路

说明书

技术领域

本发明涉及LED(Light Emitting Diode，发光二极管)驱动技术领域，具体涉及一种LED恒流驱动电路及一种输出电压可调电路。

背景技术

LED是一种固态的半导体器件，它可以直接将电转化为光。LED的内在特征决定了它是代替传统的光源的最理想光源，有着广泛的用途。

LED驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面：一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±10％的范围内变动。二是驱动电路应保持较低的自身功耗，这样才能使LED的系统效率保持在较高水平。

在现有技术中，对于LED多路恒流控制驱动器的应用，最常用的方案有以下两种：

1.恒压电源+多路非隔离DC/DC恒流控制电路，如BUCK电路(降压式变换电路)。

如图1所示，恒压电源的输出作为多路恒流电路的输入，每路DC/DC变换电路单独做恒流控制，很容易保证多路LED电流的恒流驱动，同时驱动器的效率比较高。当每路DC/DC恒流控制电路和每路LED灯共同构成恒压电源的多路负载时，前级恒压电源只需要两根输出线和后级多路负载连接，接线简单。

但这种方案的缺点是多路DC/DC恒流控制变换器的电路复杂、成本高。

2.输出电压可调电压源+多路线路调整限流电路。

如图2所示，使用调整管MOS管Q1，Q2，......，Qn做线性调整来实现多路LED恒流驱动。其中，前级输出电压可调电压源201通过最小值采样电路202，采样后级的多路线性调整限流电路203中调整管漏极电压的最小值，并通过输出电压控制电路204将此最小值做反馈控制，使该最小值始终保持一个很低的电压值，从而使输出电压可调电压源201的输出电压Vo始终比多路LED中电压最高的一路LED灯电压略高，使线性调整限流电路203在保证每路LED按限流点恒流驱动的基础上，功耗始终接近最小。

这种方案的每路线性调整限流电路成本低，在多路LED的压差较小时，可以保持较高的效率。但该方案同时还存在以下缺点：前级输出电压可调电压源201的输出电压控制电路204需要从每路LED和线性调整限流电路203共同构成的后级电路中采样电压，使前级输出电压可调电压源201和后级电路间接线复杂。而且，在这种方案中，为了方便输出电压可调电压源从后级电路电压采样，线性调整限流电路203通常需要和输出电压可调电压源201一起放在驱动器内部，多路LED间压差较大时调整管损耗较大，驱动器发热严重，影响驱动器寿命及可靠性；某路LED负载出现开路故障时该路线性调整管漏极电压为零，需要额外增加开路保护才能维持其它路负载的正常工作。

发明内容

本发明实施例针对上述现有技术存在的技术问题，提供一种LED恒流驱动电路及一种输出电压可调电路，在实现对LED恒流控制的基础上降低接线的复杂度及功耗。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种LED恒流驱动电路，包括输出电压可调电路和至少一路LED负载，所述每路LED负载包括：一个或多个LED灯，以及与所述LED灯相串联的限流电路；所述限流电路用于限定与其相连的一路LED灯电流的最大值，所述输出电压可调电路具有两个端子，所述每路LED负载通过所述两个端子与所述输出电压可调电路连接，各LED负载之间相互独立；

所述输出电压可调电路包括：

开关变换主电路，用于接入供电电源，并向所述LED负载输出可调电压；

输出电流采样电路，用于对所述开关变换主电路输出的电流进行采样，并输出采样信号；

输出电压控制器，用于根据所述输出电流采样电路输出的采样信号调节所述开关变换主电路的输出电压，在调节所述开关变换主电路的输出电压时，根据所述采样信号的变化确定所述开关变换主电路的输出电压大小的调整方向，并按照预先设定的步长调节所述开关变换主电路的输出电压的大小，最终使所述输出电压等于电压最高的一路LED灯电压或与所述最高的一路LED灯的电压相差在预定值内。

可选地，所述的开关变换主电路为：AC-DC变换器，或DC-DC变换器。

优选地，所述输出电压控制器，具体用于根据所述输出电流采样电路输出的采样信号，采用数字控制方式调节所述开关变换主电路的输出电压。

优选地，所述输出电压控制器采用数字控制方式调节所述开关变换主电路的输出电压的过程包括：

(1)输出电压控制器控制输出电压可调电路在前一输出电压基础上以设定步长升高其输出电压；