[发明专利]用于控制LED灯电路各支路电流的均流系统

说明书

技术领域

本发明涉及LED灯电路均流技术领域，尤其涉及一种用于控制LED灯电路各支路电流的均流系统。

背景技术

LED（发光二极管）灯的V-I（电压－电流）特性曲线类似于二极管的V-I特性曲线，电流按电压指数变化，电压变化一点，电流变化很大。在LED灯电路中，全部LED灯串联，电流必然相等，但需要较高的电源电压，所以，当需要较多LED灯时，LED灯电路中的LED灯通常会采用先串联后并联的方式，而这种LED灯电路的各支路在并联时，由于LED灯之间必然存在差异，一般都需要采用均流的系统控制各支路电流。因为采用均流系统时，可以使用V-I特性差别大的LED灯，无需购买经过筛选分组的LED灯，而且当亮度较低时，人眼非常敏感，所以均流的一致性越高越好。

目前，用于控制LED灯电路各支路电流的均流系统主要有以下几种：1、如图1所示，单芯片多路均流系统，但是，单芯片多路均流系统存在不方便扩展等缺点，并且当需要的LED灯的支路数不是芯片通道数的整数倍时，必须浪费一些通道；2、如图2所示，固定恒流系统，其LED灯电路的各支路依靠恒流芯片实现电流恒定，常用的恒流芯片有恒流二极管及其他恒流IC，但是，这种固定恒流系统本质上不是均流系统，因为其多个恒流芯片间的电流一致性，也是取决于恒流芯片间的差异，即恒流芯片间的电阻等元器件的差异会影响各支路的电流一致性；3、电流可变的恒流系统，其有几种类型：如图3所示，通过数字通讯接口调节的恒流方案一；如图4所示，通过数字通讯接口调节的恒流方案二；如图5所示，通过PWM方式调节的恒流方案三；这些系统与上述的固定恒流系统一样，各支路依靠恒流芯片实现电流恒定，本质上不是均流系统，只是增加了接口电路实现电流调节，所以，这种通过数字通讯接口调节的恒流系统或通过PWM方式调节的恒流系统，其多个恒流芯片间的电流一致性，也是取决于恒流芯片间的差异，即恒流芯片间的电阻等元器件的差异会影响各支路的电流一致性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种可扩展性强、可实现多芯片间的高精度电流匹配的用于控制LED灯电路各支路电流的均流系统。

本发明的目的通过以下技术措施实现：一种用于控制LED灯电路各支路电流的均流系统，包括LED灯电路的并联的各LED灯支路，还包括与所述各LED灯支路对应的恒流控制芯片，所述每个恒流控制芯片均包括用于产生参考电流的第一单元、用于控制LED灯支路电流的第二单元，所述第一单元的控制输出端与所述第二单元的控制输入端连接，使所述第一单元根据自身产生的参考电流而通过所述第二单元控制所述LED灯支路电流；所述LED灯支路的输入端与电路电源连接，所述LED灯支路的输出端与所述第二单元的电流输入端连接，所述第二单元的电流输出端接地；从第一个恒流控制芯片至最后一个恒流控制芯片，所有恒流控制芯片的第一单元依次串联连接；所述第一个恒流控制芯片设置成Marst（主模式）模式，用于生成参考电流；其余的恒流控制芯片设置成Slave（从模式）模式，使所述为从模式的恒流控制芯片的第一单元的参考电流均等于所述第一个恒流控制芯片生成的参考电流。

所述恒流控制芯片的第二单元包括第三电阻、第四电阻、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、内部电流源、第一运算放大器，所述第一场效应管的栅极为所述第二单元的控制输入端，所述第一场效应管的源极与芯片电源连接，所述第一场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极连接，所述第二场效应管的栅极设置成Slave模式，所述第二场效应管的源极与所述第三电阻的一端、所述第三场效应管的源极、所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第三场效应管的栅极设置成Marst模式，所述第三场效应管的漏极通过所述内部电流源与芯片电源连接，所述第一运算放大器的反相输入端与所述第四场效应管的源极、所述第四电阻的一端连接，所述第四场效应管的栅极与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第四场效应管的漏极为所述第二单元的电流输入端，所述第四电阻的另一端为所述第二单元的电流输出端。