SINK架構的LED驅動電路、芯片、控制設備及LED設備的制作方法

本技術涉及led驅動，具體而言，涉及一種sink架構的led驅動電路、芯片、控制設備及led設備。

背景技術：

1、請參照圖1，現有的led驅動電路包括穩壓電源、led燈串和sink型led驅動芯片，由于led燈珠驅動電壓恒定，在電源電壓不穩定時，輸入芯片的電壓vout過高導致芯片功耗過高，芯片功耗為p＝iout*vout，使得芯片內部發熱嚴重。為此，需要穩壓電源提供精確且穩定的電源，使得vout盡量靠近sink型led驅動芯片的最低驅動電壓，同時也對穩壓電源具有較高的要求，增加了電路成本。

技術實現思路

1、本技術實施例的目的在于提供一種sink架構的led驅動電路、芯片、控制設備及led設備，用以解決現有的sink型led驅動芯片在電源電壓不穩定時功耗過高，發熱嚴重，以及對穩壓電源的高要求，增加了電路成本的問題。

2、本技術實施例提供的一種sink架構的led驅動電路，包括：電壓調節電路、運算放大器和恒流源；

3、電壓調節電路的第一端用于連接外部電源，電壓調節電路的第二端用于連接led模塊的第一端，恒流源的第一端用于連接led模塊的第二端，恒流源的第二端接地；恒流源的第一端還連接運算放大器的第一輸入端，運算放大器的第二輸入端用于輸入參考電壓，運算放大器的輸出端連接電壓調節電路的第三端；

4、運算放大器，用于根據恒流源電壓和參考電壓，得到第一電壓信號；電壓調節電路，用于根據第一電壓信號對輸出電壓進行調節。

5、上述技術方案中，在led模塊的輸入端設置電壓調節電路，在led模塊的輸出端設置運算放大器，利用運輸放大器將led模塊輸出端的恒流源電壓與參考電壓進行運算得到第一電壓信號，電壓調節電路根據第一電壓信號對輸出電壓進行調節，將參考電壓設置為恒流源的最低驅動電壓，在恒流源電壓大于參考電壓時，降低電壓調節電路的輸出電壓，使恒流源電壓盡量靠近恒流源的最低驅動電壓，從而降低了恒流源的功耗，避免恒流源發熱嚴重。同時，本實施例不依賴于外部電源提供穩定電壓，從而減少了電路成本。

6、在一些可選的實施方式中，電壓調節電路包括反饋電阻和驅動mos管；

7、反饋電阻的第一端用于連接外部電源，反饋電阻的第二端用于連接led模塊的第一端；反饋電阻的第二端連接驅動mos管的漏極，驅動mos管的源極接地，驅動mos管的柵極連接運算放大器的輸出端；

8、在恒流源電壓大于參考電壓時，運算放大器輸出第一電壓信號，第一電壓信號使驅動mos管流過電流，增大反饋電阻的分壓，使輸出電壓降低。

9、上述技術方案中，反饋電阻和驅動mos管組成外部反饋環路，反饋環路將恒流源電壓鉗位在恒流源的最低驅動電壓，以減小恒流源的功耗，避免恒流源發熱嚴重，該過程具體為：在外部電源電壓升高時，led模塊兩端的驅動電壓恒定，恒流源輸出的電流恒定，恒流源模塊的恒流源電壓升高，當恒流源電壓高于恒流源的最低驅動電壓(即參考電壓)時，由于運算放大器的作用，運行放大器輸出的第一電壓信號的電位升高，使驅動mos管通過的電流增加，該電流通過反饋電阻，在反饋電阻的作用下，電壓調節電路的輸出電壓降低，恒流源電壓隨之降低。本實施例通過反饋電阻、驅動mos管和運算放大器的作用，使得恒流源的功耗維持恒定，不隨外部電源電壓升高而增加，減少恒流源發熱。同時，本實施例不依賴于外部電源提供穩定電壓，無需復雜的穩壓電路，從而減少了電路成本。

10、在一些可選的實施方式中，電壓調節電路包括：buck/boost穩壓電路、反饋電阻和接地電阻；

11、buck/boost穩壓電路的第一端用于連接外部電源，buck/boost穩壓電路的第二端連接反饋電阻的第一端，反饋電阻的第一端用于連接led模塊的第一端，反饋電阻的第二端連接接地電阻的第一端，接地電阻的第二端接地，反饋電阻的第二端連接buck/boost穩壓電路的第三端，反饋電阻的第二端還連接運算放大器的輸出端；

12、反饋電阻和接地電阻分壓產生第二電壓信號，在恒流源電壓大于參考電壓時，運算放大器輸出第一電壓信號至反饋電阻的第二端，使反饋電阻第二端反饋到buck/boost穩壓電路的第二電壓信號升高，buck/boost穩壓電路用于根據第二電壓信號升高，降低buck/boost穩壓電路的輸出電壓。

13、上述技術方案中，電壓調節電路包括buck/boost穩壓電路、反饋電阻和接地電阻，反饋電阻、接地電阻和運算放大器組成反饋網絡。反饋電阻和節點電阻形成分壓電阻，反饋電阻的第二端為輸出電壓經過分壓后的第二電壓信號，輸出電壓為第二電壓信號的固定倍數。當恒流源電壓高于恒流源的最低驅動電壓(即參考電壓)時，由于運算放大器的作用，運行放大器輸出的第一電壓信號的電位升高，使得反饋電阻反饋的第二電壓信號的電位也升高，buck/boost穩壓電路檢測到該反饋電位升高，則將其輸出電壓降低，恒流源電壓隨之降低。本實施例通過buck/boost穩壓電路、反饋電阻、接地電阻和運算放大器的作用，使得恒流源的功耗維持恒定，不隨外部電源電壓升高而增加，減少恒流源發熱。

14、在一些可選的實施方式中，還包括：整流模塊；整流模塊的輸入端用于連接外部電源，整流模塊的輸出端連接buck/boost穩壓電路的第一端；整流模塊用于將交流的外部電流進行整流后輸出。

15、本技術實施例提供的一種sink架構的led驅動芯片，包括：運算放大器和恒流源；

16、恒流源的第一端用于連接led模塊的第二端，恒流源的第二端接地；恒流源的第一端還連接運算放大器的第一輸入端，運算放大器的第二輸入端用于輸入參考電壓，運算放大器的輸出端連接電壓調節電路；

17、運算放大器，用于根據恒流源電壓和參考電壓，得到第一電壓信號，向電壓調節電路傳輸第一電壓信號，使電壓調節電路根據第一電壓信號調節輸出電壓。

18、上述技術方案中，led驅動芯片包括運算放大器和恒流源，芯片的外圍電路包括電壓調節電路。利用運輸放大器將led模塊輸出端的恒流源電壓與參考電壓進行運算得到第一電壓信號，電壓調節電路根據第一電壓信號對輸出電壓進行調節，將參考電壓設置為led驅動芯片的最低驅動電壓，在恒流源電壓大于參考電壓時，降低電壓調節電路的輸出電壓，使恒流源電壓盡量靠近led驅動芯片的最低驅動電壓，從而降低了led驅動芯片的功耗，避免led驅動芯片發熱嚴重。

19、在一些可選的實施方式中，電壓調節電路包括反饋電阻和驅動mos管；

20、反饋電阻的第一端用于連接外部電源，反饋電阻的第二端用于連接led模塊的第一端；反饋電阻的第二端連接驅動mos管的漏極，驅動mos管的源極接地，驅動mos管的柵極連接運算放大器的輸出端；

21、在恒流源電壓大于參考電壓時，運算放大器輸出第一電壓信號，第一電壓信號使驅動mos管流過電流，增大反饋電阻的分壓，使輸出電壓降低。

22、上述技術方案中，反饋電阻和驅動mos管組成芯片的外部反饋環路，該外部反饋環路和運算放大器的共同作用下，將恒流源電壓鉗位在led驅動芯片的最低驅動電壓，使led驅動芯片的功耗維持恒定，避免在外部電源電壓過高時led驅動芯片發熱嚴重。

23、在一些可選的實施方式中，電壓調節電路包括：buck/boost穩壓電路、反饋電阻和接地電阻；

24、buck/boost穩壓電路的第一端用于連接外部電源，buck/boost穩壓電路的第二端連接反饋電阻的第一端，反饋電阻的第一端用于連接led模塊的第一端，反饋電阻的第二端連接接地電阻的第一端，接地電阻的第二端接地，反饋電阻的第二端連接buck/boost穩壓電路的第三端，反饋電阻的第二端還連接運算放大器的輸出端；

25、反饋電阻和接地電阻分壓產生第二電壓信號，在恒流源電壓大于參考電壓時，運算放大器輸出第一電壓信號至反饋電阻的第二端，使反饋電阻第二端反饋到buck/boost穩壓電路的第二電壓信號升高，buck/boost穩壓電路用于根據第二電壓信號升高，降低buck/boost穩壓電路的輸出電壓。

26、上述技術方案中，buck/boost穩壓電路、反饋電阻、接地電阻和運算放大器的共同作用下，將恒流源電壓鉗位在led驅動芯片的最低驅動電壓，使led驅動芯片的功耗維持恒定，避免在外部電源電壓過高時led驅動芯片發熱嚴重。

27、在一些可選的實施方式中，還包括：引線框架，以及塑封料；運算放大器和恒流源設置于引線框架上，塑封料用于密封運算放大器和恒流源。

28、本技術實施例提供的一種用于led模塊的控制設備，包括如以上任一項的一種sink架構的led驅動電路，以及包圍led驅動電路的殼體。

29、本技術實施例提供的一種led設備，包括如以上任一項的一種sink架構的led驅動電路，以及led模塊；led驅動電路連接led模塊。