定电流驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种定电流驱动装置，其主要包括有电流监控电路，所述电流监控电路电性连接输入电源及发光二极管负载，以根据线性跨压对应导通至接地或截止产生开路；并有驱动产生电路，电性连接输入电源及电流监控电路，以根据电流监控电路的开路而导通产生控制电压至脉波宽度调变电路，使脉波宽度调变电路根据控制电压来控制连接发光二极管负载的开关元件的导通与截止，进而藉此达到定电流的目的。本实用新型专利技术不但可适用于高电压，更可利用最少的功率，达到最佳的定电流控制效益。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种发光二极管驱动装置，特别涉及ー种应用于发光二极管驱动的定电流驱动装置。
技术介绍
由于发光二极管(LED)具有轻薄短小、省电、色彩饱和度佳、寿命长等优点，使其广泛地应用于照明与背光源领域中。由于发光二极管为单向导电元件，故须使用直流驱动，且发光二极管的亮度与电流成比例但并非线性关系，因此大部份原始电源，例如交流市电或电池等，需通过驱动电路对发光二极管供电。发光二极管驱动方式有两种，一种是电压驱动方式，另ー种是电流驱动方式。由于各家厂商所制造出来的发光二极管有所差异，使其电特性会相对有差异，亦即发光二极·管的顺向导通电压存在有不一致性，所以对发光二极管最好的驱动方式是采用电流驱动控制。再者，由于发光二极管的操作特性，在过大的电压驱动下，一瞬间会流过远超过半导体界面所能负荷的电流密度，所以只要有些微的偏压变化就容易造成操作电流的大幅改变，进而导致发光二极管受损或是完全烧毁，故发光二极管必须以定电流驱动。现有的定电流驱动装置大多是利用脉波宽度调变模块(PWM)搭配开关元件以及电感、电容、电阻等被动元件，以利用脉波宽度调变模块所输出的调变控制信号来切換耦接于发光二极管串列的开关元件的导通或截止。然而，此类驱动装置通常需要一定程度以上的功率来进行定电流的控制，除此之外，也仅适用于低电压的驱动，无法适用于高电压驱动。因此，本技术针对上述困扰，提出ー种发光二极管串列的定电流驱动装置，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种定电流驱动装置，利用非隔离式的定电流控制技术，以便利用最少的功率，达到最佳的定电流控制效益。本技术的另一目的在于提供一种可有效适用于高电压驱动的定电流驱动装置。本技术提出的定电流驱动装置，包括发光二极管负载，接收输入电源；开关元件，电性连接发光二极管负载；电流监控电路，电性连接输入电源及发光二极管负载，以根据线性跨压对应导通至接地或是截止产生开路；驱动产生电路，电性连接输入电源及电流监控电路，井根据电流监控电路的开路而导通产生控制电压；脉波宽度调变电路，电性连接所述驱动产生电路及所述开关元件，以根据控制电压来控制开关元件的导通与截止。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述电流监控电路及驱动产生电路为电流镜电路。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述发光二极管负载更包括发光二极管串列，所述发光二级管串列并联ー输出电容以及串接ー储能电感，以及第一整流ニ极管跨接于所述发光二极管串列及所述储能电感与所述开关元件。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述开关元件为MOS三极管元件。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述电流监控电路更包括储能电容，连接所述输入电源及第ー节点；箝位电阻，连接所述第一节点及接地端；稽纳ニ极管，连接所述输入电源及所述第一节点；跨压电阻，具有第一端及第ニ端，所述第一端连接所述输入电源，所述第二端连接所述发光二极管负载，所述跨压电阻于压差发生时会对应产生线性跨压； 偏置电阻，电性连接所述跨压电阻的第一端；比较器，其正极与负极分别电性连接所述跨压电阻的第二端与所述跨压电阻；以及第一三极管，其基极连接所述比较器的输出端，集电极连接所述偏置电阻的第二端，以及发射极连接所述驱动产生电路，以根据所述比较器的输出使所述第一三极管对应导通至接地或是截止产生开路。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述驱动产生电路更包括第二整流ニ极管，顺向连接于所述偏置电阻；第一电阻，连接所述第一三极管的发射极及所述第一节点；第二电阻，连接第二节点以及所述接地端；第三电阻，连接所述第二节点以及所述脉波宽度调变电路；以及第二三极管，其基极连接所述第一三极管的发射极及所述第一电阻，所述第二三极管的发射极连接所述第二整流ニ极管，所述第二三极管的集电极则连接至所述第二节点，井根据所述电流监控电路的第一三极管开路而导通产生ー控制电压至所述脉波宽度调变电路。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述第一三极管为NPN三极管，且所述第二三极管为PNP三极管。本技术提出的定电流驱动装置，其中，所述驱动产生电路更包括一可变电阻，所述可变电阻连接所述第二节点及所述第二电阻，以调整控制电压的大小。本技术的有益效果在于，本技术提出的定电流驱动装置利用线性跨压来控制补偿，并利用最少的功率来达到最佳的定电流控制效益。另外，本技术可有效适用于高电压驱动，因此可广泛应用于不同输入电源的发光二极管串列。附图说明图I为本技术的定电流驱动装置的电路示意图。图2为本技术增设有可变电阻的电路示意图。附图标记说明10_发光二极管负载；12_开关元件；14_电流监控电路；16_驱动产生电路；18_脉波宽度调变电路；C1-输出电容；C2、C4-电容；C 3-储能电容；D1_第一整流ニ极管；D2-第二整流ニ极管；D 3、D4-稽纳ニ极管；LED1 LEDN-发光二极管串列；LI-储能电感；M-第一节点；N-第二节点；0P-比较器；PWM_控制晶片；Q1_第一三极管；Q2-第二三极管；R1_第一电阻；R2-第二电阻；R 3-第三电阻；R4、R5_电阻；Rc_箝位电阻；Rs-跨压电阻；A-第一端；B-第二端；Rg_偏置电阻；Rv-可变电阻；V i η-输入电源；VL_控制电压s-线性跨压。具体实施方式本技术为ー种非隔离式的定电流控制技术，且所提出的发光二极管负载的定电流驱动装置更可适用于高电压驱动，亦即输入电源可为高电压电压，其提供30伏特至600伏特的高电压，下面通过详细电路来说明本技术的技术特征。首先，请參阅图I的定电流驱动装置的电路示意图，如图所示，此定电流驱动装置主要包括有ー发光二极管负载10、开关元件12、电流监控电路14、驱动产生电路16以及脉波宽度调变电路18。此发光二极管负载10系接收输入电源Vin，另一端则电性连接开关元件12，此开关元件12可为MOS三极管元件，例如金氧半导体场效三极管(MOSFET);电流监控电路14电性连接输入电源Vin及发光二极管负载10，以根据线性跨压Vs对应导通至接地或是截止产生开路；驱动产生电路16电性连接输入电源Vin及前述电流监控电路14，并根据电流监控电路14的开路而对应导通产生ー控制电压VL至脉波宽度调变电路18，其中电流监控电路14及驱动产生电路16为电流镜电路(current mirror circuit);此脉波宽度调变电路18电性连接驱动产生电路16及开关元件12，以根据接收到的控制电压，进而控制开关元件12的导通与截止。详言之,在本实施中，上述发光二极管负载10更包括ー发光二极管串列LEDl LEDN，其并联输出电容Cl以及串接储能电感LI，并有第一整流ニ极管Dl跨接于电流监控电路14的跨压电阻Rs以及储能电感LI与开关元件12。电流监控电路14更包括储能电容C3电性连接至输入电源Vin及第ー节点M，箝位电阻电性连接至第一节点及一接地端，稽纳ニ极管(Zener diode) D3电性连接输入电源Vin及第ー节点M，以稳定电压；跨压电阻Rs具有第一端A及第ニ端B，跨压电阻Rs的第一端A电性连接输入电源Vin，跨压电阻Rs的第二端B则电性连接至发光二极管负载10的发光二极管串列LEDl LEDN，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定电流驱动装置，其特征在于，包括：发光二极管负载，接收输入电源；开关元件，电性连接所述发光二极管负载；电流监控电路，电性连接所述输入电源及所述发光二极管负载，以根据线性跨压对应导通至接地或是截止产生开路；驱动产生电路，电性连接所述输入电源及所述电流监控电路，并根据所述电流监控电路的开路而导通产生控制电压；以及脉波宽度调变电路，电性连接所述驱动产生电路及所述开关元件，以根据控制电压，控制所述开关元件的导通与截止。

【技术特征摘要】
1.一种定电流驱动装置，其特征在于，包括 发光二极管负载，接收输入电源； 开关元件，电性连接所述发光二极管负载； 电流监控电路，电性连接所述输入电源及所述发光二极管负载，以根据线性跨压对应导通至接地或是截止产生开路； 驱动产生电路，电性连接所述输入电源及所述电流监控电路，井根据所述电流监控电路的开路而导通产生控制电压；以及 脉波宽度调变电路，电性连接所述驱动产生电路及所述开关元件，以根据控制电压，控制所述开关元件的导通与截止。2.根据权利要求I所述的定电流驱动装置，其特征在于，所述电流监控电路及驱动产生电路为电流镜电路。3.根据权利要求I所述的定电流驱动装置，其特征在于，所述发光二极管负载更包括发光二极管串列，所述发光二级管串列并联ー输出电容以及串接ー储能电感，以及第一整流ニ极管跨接于所述发光二极管串列及所述储能电感与所述开关元件。4.根据权利要求I所述的定电流驱动装置，其特征在于，所述开关元件为MOS三极管元件。5.根据权利要求I所述的定电流驱动装置，其特征在于，所述电流监控电路更包括 储能电容，连接所述输入电源及第ー节点； 箝位电阻，连接所述第一节点及接地端； 稽纳ニ极管，连接所述输入电源及所述第一节点； 跨压电阻，具有第一端及第ニ端，所述第一端连接所述输入电源，所述第二端连接所述发光二...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖源成，
申请(专利权)人：浩阳半导体股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：