一種并聯接法大功率led驅動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種并聯接法大功率LED驅動電路，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、雙路電壓比較器芯片、第一LED驅動芯片、第二LED驅動芯片、第一電容、第二電容和電流表。與現有技術相比，本實用新型增大了電路的驅動電流，從而在驅動電壓不變的條件下，增大了驅動LED的功率，電路結構更簡單，增加LED了故障檢測功能，即使是在LED滅的情況下，也能有效檢測LED是否有故障。
【專利說明】一種并聯接法大功率LED驅動電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種LED驅動電路，尤其涉及一種并聯接法大功率LED驅動電路。
【背景技術】
[0002] 目前市面上的集成LED驅動芯片的驅動電流大多在1A以內，大功率LED驅動電路 大多采用分立元件搭建而成，單片集成LED驅動芯片驅動電流小，若集成LED驅動芯片驅 動電流大于1A，需由外部電路提供大容量電容和大功率電感。集成LED驅動芯片在大功率 下工作時，由于受到效率的限制，自身消耗的功率大，導致芯片發熱嚴重，所以單片集成LED 驅動芯片無法驅動功率過高的LED，由分立元件搭建的LED驅動電路大多包含變壓器、大容 量電容、大功率電感和反饋回路，從而導致電路結構復雜、體積龐大、制造成本高。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種并聯接法大功率LED驅 動電路。
[0004] 本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：
[0005] -種并聯接法大功率LED驅動電路，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電 阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第i^一電阻、第十二電 阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、雙路電壓比較器芯片、第一 LED驅 動芯片、第二LED驅動芯片、第一電容、第二電容和電流表，所述第一電阻的第一端作為所 述雙路電壓比較器芯片的一路比較器的電壓輸入端，所述第一電阻的第二端同時與所述雙 路電壓比較器芯片的第三腳和所述第四電阻的第一端連接，所述雙路電壓比較器芯片的第 二腳同時與所述第三電阻的第一端和所述第二電阻的第一端連接，所述雙路電壓比較器芯 片的第四腳同時與所述第三電阻的第二端、所述第七電阻的第一端、所述第一 LED驅動芯 片的鏡像接地端、所述第一 LED驅動芯片的公共接地端、所述第十電阻的第一端、所述第二 電容的第一端、所述第二LED驅動芯片的鏡像接地端、所述第二LED驅動芯片的公共接地端 和所述第十二電阻的第一端連接并接地，所述雙路電壓比較器芯片的第八腳同時與所述第 二電阻的第二端、所述第五電阻的第一端、所述電流表的電流輸入端、所述第十三電阻的第 一端和所述第十六電阻的第一端連接并作為所述LED驅動電路的電源電壓輸入端，所述雙 路電壓比較器芯片的第一腳同時與所述第五電阻的第二端、所述第四電阻的第二端和所述 第六電阻的第一端連接，所述第六電阻的第二端同時與所述第七電阻的第二端、所述第一 LED驅動芯片的使能端和所述第二LED驅動芯片的使能端連接，所述第一 LED驅動芯片的鏡 像電流輸入端同時與所述第八電阻的第一端和所述第二LED驅動芯片的鏡像電流輸入端 連接，所述第八電阻的第二端作為所述LED驅動電路的LED亮度調節端，所述第一 LED驅動 芯片的輸出端與所述第九電阻的第一端連接，所述第九電阻的第二端同時與所述第十電阻 的第二端、所述第二電容的第二端、所述第十一電阻的第一端、所述第一電容的負極和所述 雙路電壓比較器芯片的第六腳連接并作為所述LED驅動電路的第一 LED連接端，所述第一 電容的正極與所述電流表的電流輸出端連接并作為所述LED驅動電路的第二LED連接端， 所述第十一電阻的第二端與所述第二LED驅動芯片的輸出端連接，所述第十二電阻的第二 端同時與所述第十三電阻的第二端和所述第十四電阻的第一端連接，所述第十四電阻的第 二端同時與所述第十五電阻的第一端和所述雙路電壓比較器芯片的第五腳連接，所述雙路 電壓比較器芯片的第七腳同時與所述第十六電阻的第二端和所述第十五電阻的第二端連 接并作為所述LED驅動電路的LED故障檢測端。
[0006] 作為優選，所述第一電阻、所述第五電阻、所述第六電阻、所述第七電阻和所 述第十四電阻的阻值均為10kQ，所述第二電阻的阻值為18kQ，所述第三電阻的阻值 為2. 2kQ，所述第四電阻和所述第十五電阻的阻值均為560kQ，所述第八電阻的阻值為 1.5kQ，所述第十電阻的阻值為20ΜΩ，所述第九電阻和所述第^^一電阻的阻值均為1Ω， 所述第十三電阻的阻值為27kQ，所述第十二電阻的阻值為1.2kQ，所述第十六電阻的阻 值為100k Ω。
[0007] 作為優選，所述雙路電壓比較器芯片選用型號為LM393的芯片。
[0008] 作為優選，所述第一 LED驅動芯片和所述第二LED驅動芯片均選用的型號為DD311 的芯片。
[0009] 作為優選，所述第一電容為極性電容，所述第二電容為非極性電容。
[0010] 作為優選，所述第一電容選用電容值為22uF、額定電壓為50V的電解電容，所述第 二電容選用電容值為〇. OluF的貼片電容。
[0011] 本實用新型的有益效果在于：
[0012] 與現有技術相比，本實用新型采用兩片驅動芯片并聯形式，增大了電路的驅動電 流，從而在驅動電壓不變的條件下，增大了驅動LED的功率，電路結構簡單，外圍電路中只 含有純電阻和少量濾波電容，采用歐姆定律即可完成對驅動電路的分析，故障檢測模塊和 外部使能信號輸入模塊采用通用集成運放的正反饋分析方法即可分析出相關參數，增加 LED 了故障檢測功能，即使是在LED滅的情況下，也能有效檢測LED是否有故障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型所述并聯接法大功率LED驅動電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：
[0015] 如圖1所示，本實用新型包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻 R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第 i^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第十六電 阻R16、雙路電壓比較器芯片U3、第一 LED驅動芯片U1、第二LED驅動芯片U2、第一電容C1、 第二電容C2和電流表A，第一電阻R1的第一端作為雙路電壓比較器芯片U3的一路A比較 器的電壓輸入端CS4,第一電阻R1的第二端同時與雙路電壓比較器芯片U3的第三腳和第四 電阻R4的第一端連接，雙路電壓比較器芯片U3的第二腳同時與第三電阻R3的第一端和第 二電阻R2的第一端連接，雙路電壓比較器芯片U3的第四腳同時與第三電阻R3的第二端、 第七電阻R7的第一端、第一 LED驅動芯片U1的鏡像接地端、第一 LED驅動芯片U1的公共 接地端、第十電阻R10的第一端、第二電容C2的第一端、第二LED驅動芯片U2的鏡像接地 端、第二LED驅動芯片U2的公共接地端和第十二電阻R12的第一端連接并接地，雙路電壓 比較器芯片U3的第八腳同時與第二電阻R2的第二端、第五電阻R5的第一端、電流表A的 電流輸入端、第十三電阻R13的第一端和第十六電阻R16的第一端連接并作為LED驅動電 路的電源電壓輸入端VIN，雙路電壓比較器芯片U3的第一腳同時與第五電阻R5的第二端、 第四電阻R4的第二端和第六電阻R6的第一端連接，第六電阻R6的第二端同時與第七電 阻R7的第二端、第一 LED驅動芯片U1的使能端和第二LED驅動芯片U2的使能端連接，第 一 LED驅動芯片U1的鏡像電流輸入端同時與第八電阻R8的第一端和第二LED驅動芯片U2 的鏡像電流輸入端連接，第八電阻R8的第二端作為LED驅動電路的LED亮度調節端LT，第 一 LED驅動芯片U1的輸出端與第九電阻R9的第一端連接，第九電阻R9的第二端同時與第 十電阻R10的第二端、第二電容C2的第二端、第十一電阻R11的第一端、第一電容C1的負 極和雙路電壓比較器芯片U3的第六腳連接并作為LED驅動電路的第一 LED連接端V0UT1， 第一電容C1的正極與電流表A的電流輸出端連接并作為LED驅動電路的第二LED連接端 V0UT2,第i^一電阻R11的第二端與第二LED驅動芯片U2的輸出端連接，第十二電阻R12的 第二端同時與第十三電阻R13的第二端和第十四電阻R14的第一端連接，第十四電阻R14 的第二端同時與第十五電阻R15的第一端和雙路電壓比較器芯片U3的第五腳連接，雙路電 壓比較器芯片U3的第七腳同時與第十六電阻R16的第二端和第十五電阻R15的第二端連 接并作為LED驅動電路的LED故障檢測端GJ。
[0016] 本實用新型中的各元器件的選型如下：
[0017] 第一電阻R1、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第十四電阻R14的阻值均 為10k Ω，第二電阻R2的阻值為18k Ω，第三電阻R3的阻值為2. 2k Ω，第四電阻R4和第十五 電阻R15的阻值均為560k Ω，第八電阻R8的阻值為1. 5k Ω，第十電阻R10的阻值為20M Ω， 第九電阻R9和第i^一電阻R11的阻值均為1 Ω，第十三電阻R13的阻值為27kQ，第十二電 阻R12的阻值為1. 2k Ω，第十六電阻R16的阻值為100k Ω。雙路電壓比較器芯片U3選用型 號為LM393的芯片。第一 LED驅動芯片U1和第二LED驅動芯片U2均選用的型號為DD311 的芯片。第一電容C1為極性電容，第二電容C2為非極性電容。第一電容C1選用電容值為 22uF、額定電壓為50V的電解電容，第二電容C2選用電容值為0. OluF的貼片電容，電流表 A沒有具體要求，選用一般的微型電流表便可。
[0018] 本實用新型所述并聯接法大功率LED驅動電路，是采用多路并聯的方式，增大整 個電路的驅動電流，從而保證在驅動電壓不變的情況下，讓LED獲得更大的功率。例如，若 一片集成LED驅動芯片的驅動電流最大為1A，則采用兩片并聯的方式后，驅動能力增加一 倍，即能夠為LED提供2A的驅動電流，以此類推，采用多路并聯方式，可獲得更大的驅動能 力。在本實施例中，使用了兩片LED驅動芯片，即采用了第一 LED驅動芯片U1和第二LED 驅動芯片U2并聯的方式進行了說明。
[0019] 本實施例中采用DD311型號的芯片作為LED的驅動芯片，該芯片為恒流驅動芯片， 輸出端電流1〇與參考端電流Iref的關系為Io = 100*Iref，且Ιο最大值為1A。
[0020] 采用了第一 LED驅動芯片U1和第二LED驅動芯片U2并聯后，整個電路的輸出電 流最大值達到2A。可以改變參考電流的大小，改變LED實際獲得的電流，從而控制LED的亮 度。考慮到兩片集成LED驅動芯片在制造時的差異，在兩個驅動芯片的輸出端OUT分別串 有一個阻值為1 Ω、功率為2W的電阻，以降低兩片LED芯片之間的相互影響。
[0021] 另外可以通過檢測第一 LED驅動芯片U1和第二LED驅動芯片U2的輸出端OUT電 壓，并且將該電壓接到雙路電壓比較器芯片U3的一路上，檢測LED是否發生故障。若LED 發生故障，則雙路電壓比較器芯片U3的輸出端輸出大于20V的高電平；若LED正常，則雙路 電壓比較器芯片U3輸出0V的低電平，方便檢測LED是否發生故障，并且該雙路電壓比較器 芯片U3連接成滯回比較器的形式，降低外界干擾對故障檢測的影響。
[0022] 當第一 LED驅動芯片U1和第二LED驅動芯片U2的使能端電壓為3V-18V時，芯片 使能，此時LED亮；當使能端電壓為小于3V時，芯片去使能，此時LED滅。為了能讓芯片接受 更高電壓的使能信號，電路設計過程中，將外部給予的使能信號接在雙路電壓比較器芯片 U3的另一路比較器上，并且也連接成滯回比較器的形式，輸出端采用電阻分壓，這樣可以讓 外部輸入的使能信號得到隔離和緩沖，并使能信號電壓的輸入范圍擴展到0V到雙路電壓 比較器芯片U3的供電電壓，且能有效降低外界干擾對使能信號的影響。
[0023] 本實用新型所述并聯接法大功率LED驅動電路中，第一 LED驅動芯片U1和第二 LED驅動芯片U2的輸出端OUT分別串有一個阻值為1 Ω、功率為2W的電阻，即第九電阻R9 和第十一電阻R11，可用于防止兩片驅動芯片的差異對電路造成的影響；雙路電壓比較器 芯片U3的B路反相輸入端接有1個20M的電阻到地，即第十電阻R10,該電阻可以在防止在 第一 LED驅動芯片U1和第二LED驅動芯片U2不使能的情況下V0UT1點的懸空狀態；為防 止開機瞬間，LED可能出現閃爍現象，在LED兩端接有1個電容值為22uF、額定電壓為50V 的電解電容，即第一電容C1，在開機瞬間該電容可認為是短路，電容充電完畢后，該電容可 認為是開路；雙路電壓比較器芯片U3中的A和B兩路分別接成滯回比較器的形式，防止外 界干擾對使能信號輸入和故障檢測信號輸出的影響。
[0024] 本實用新型所述并聯接法大功率LED驅動電路，增大了電路的驅動電流，從而在 驅動電壓不變的條件下，增大驅動LED的功率，目前采用兩片驅動芯片并聯形式，使驅動能 力擴大一倍，若采用更多芯片并聯，將能達到更大的驅動能力，因此采用更多的LED驅動芯 片并聯的情況依然在本實用新型權利要求中的保護范圍內。電路結構簡單，外圍電路中只 含有純電阻和少量濾波電容，采用歐姆定律即可完成對驅動電路的分析，故障檢測模塊和 外部使能信號輸入模塊采用通用集成運放的正反饋分析方法即可分析出相關參數，增加 LED 了故障檢測功能，即使是在LED滅的情況下，也能有效檢測LED是否有故障。
【權利要求】
1. 一種并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：包括第一電阻、第二電阻、第三電 阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、 第十二電阻、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、雙路電壓比較器芯片、第 一 LED驅動芯片、第二LED驅動芯片、第一電容、第二電容和電流表，所述第一電阻的第一 端作為所述雙路電壓比較器芯片的一路比較器的電壓輸入端，所述第一電阻的第二端同時 與所述雙路電壓比較器芯片的第三腳和所述第四電阻的第一端連接，所述雙路電壓比較器 芯片的第二腳同時與所述第三電阻的第一端和所述第二電阻的第一端連接，所述雙路電壓 比較器芯片的第四腳同時與所述第三電阻的第二端、所述第七電阻的第一端、所述第一 LED 驅動芯片的鏡像接地端、所述第一 LED驅動芯片的公共接地端、所述第十電阻的第一端、所 述第二電容的第一端、所述第二LED驅動芯片的鏡像接地端、所述第二LED驅動芯片的公共 接地端和所述第十二電阻的第一端連接并接地，所述雙路電壓比較器芯片的第八腳同時與 所述第二電阻的第二端、所述第五電阻的第一端、所述電流表的電流輸入端、所述第十三電 阻的第一端和所述第十六電阻的第一端連接并作為所述LED驅動電路的電源電壓輸入端， 所述雙路電壓比較器芯片的第一腳同時與所述第五電阻的第二端、所述第四電阻的第二端 和所述第六電阻的第一端連接，所述第六電阻的第二端同時與所述第七電阻的第二端、所 述第一 LED驅動芯片的使能端和所述第二LED驅動芯片的使能端連接，所述第一 LED驅動 芯片的鏡像電流輸入端同時與所述第八電阻的第一端和所述第二LED驅動芯片的鏡像電 流輸入端連接，所述第八電阻的第二端作為所述LED驅動電路的LED亮度調節端，所述第一 LED驅動芯片的輸出端與所述第九電阻的第一端連接，所述第九電阻的第二端同時與所述 第十電阻的第二端、所述第二電容的第二端、所述第十一電阻的第一端、所述第一電容的負 極和所述雙路電壓比較器芯片的第六腳連接并作為所述LED驅動電路的第一 LED連接端， 所述第一電容的正極與所述電流表的電流輸出端連接并作為所述LED驅動電路的第二LED 連接端，所述第十一電阻的第二端與所述第二LED驅動芯片的輸出端連接，所述第十二電 阻的第二端同時與所述第十三電阻的第二端和所述第十四電阻的第一端連接，所述第十四 電阻的第二端同時與所述第十五電阻的第一端和所述雙路電壓比較器芯片的第五腳連接， 所述雙路電壓比較器芯片的第七腳同時與所述第十六電阻的第二端和所述第十五電阻的 第二端連接并作為所述LED驅動電路的LED故障檢測端。
2. 根據權利要求1所述的并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：所述第一電阻、 所述第五電阻、所述第六電阻、所述第七電阻和所述第十四電阻的阻值均為10kQ，所述第 二電阻的阻值為18kQ，所述第三電阻的阻值為2. 2kQ，所述第四電阻和所述第十五電阻 的阻值均為560k Ω，所述第八電阻的阻值為1. 5k Ω，所述第十電阻的阻值為20ΜΩ，所述第 九電阻和所述第十一電阻的阻值均為1 Ω，所述第十三電阻的阻值為27kQ，所述第十二電 阻的阻值為1. 2k Ω，所述第十六電阻的阻值為l〇〇k Ω。
3. 根據權利要求1所述的并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：所述雙路電壓 比較器芯片選用型號為LM393的芯片。
4. 根據權利要求1所述的并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：所述第一 LED驅 動芯片和所述第二LED驅動芯片均選用的型號為DD311的芯片。
5. 根據權利要求1所述的并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：所述第一電容 為極性電容，所述第二電容為非極性電容。
6.根據權利要求5所述的并聯接法大功率LED驅動電路，其特征在于：所述第一電容 選用電容值為22uF、額定電壓為50V的電解電容，所述第二電容選用電容值為0. OluF的貼 片電容。
【文檔編號】H05B37/03GK203872406SQ201420265030
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】張百翠 申請人:成都中科唯實儀器有限責任公司