[发明专利]含三绕组耦合电感的LED阵列接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及单输入多输出的直流-直流（DC-DC）接口电路，应用于规则或不规则的LED阵列驱动系统，尤其是一种含三绕组耦合电感的LED阵列接口电路。

背景技术

LED（发光二极管）是一种能将电能转换成光能的固体半导体器件。在大功率照明应用中，最常见的是多个串并联的LED以阵列的形式工作。因阵列结构、器件制造及老化等原因，即使是规则阵列中相同规格的LED，个体之间也存在着不一致性的问题。因此，性能优越的LED阵列驱动系统既要克服规则或不规则LED阵列中存在的不一致性问题，又要实现较高的LED阵列驱动效率。目前，普遍采用的低成本LED阵列驱动系统方案是可调直流电压源级联多个输入并联的线性调整恒流电路。在“可调直流电压源级联多个输入并联的线性调整恒流电路”的方案中，可调直流电压源的输出电压跟随LED阵列中导通压降最大的支路变化，虽然能满足整个LED阵列驱动的需要，但仅能保证LED阵列中导通压降最大的支路实现损耗最低。当LED阵列中各支路的导通压降存在较大差异时，尤其当LED阵列不规则时，该“可调直流电压源级联多个输入并联的线性调整恒流电路”的方案将无法实现高效率。

发明内容

为克服现有“可调直流电压源级联多个输入并联的线性调整恒流电路”的方案的不足，本发明提供一种含三绕组耦合电感的LED阵列接口电路，目的在于提高任意LED阵列（规则或不规则）的驱动效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含三绕组耦合电感的LED阵列接口电路由n个通道电路（通道电路1至通道电路n）以及1个具有调光功能的多通道电流控制器组成。

所述通道电路j（j=1,…,n）由输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Mj、三绕组耦合电感Laj和Lbj及Lcj、辅助二极管Daj、辅助二极管Dbj、辅助二极管Dcj、N-MOS辅助管Maj、TVS管TVSj、输出电容Coj构成，其特征在于：直流电压源Vi的正端与输入电容Cij的一端、电感Lj的一端、三绕组耦合电感Lbj的一端以及三绕组耦合电感Lcj的一端（与所述三绕组耦合电感Lbj的一端是异名端关系）相连，电感Lj的另一端与N-MOS管Mj的漏极、三绕组耦合电感Laj的一端（与所述三绕组耦合电感Lbj的一端是异名端关系）以及TVS管TVSj的阴极相连，三绕组耦合电感Laj的另一端与辅助二极管Daj的阳极相连，辅助二极管Daj的阴极与N-MOS辅助管Maj的漏极相连，N-MOS辅助管Maj的源极与N-MOS主管Mj的源极、TVS管TVSj的阳极、输出电容Coj的一端、输出电压Voj的正端以及LED串j的阳极相连，LED串j的阴极与直流电压源Vi的负端、辅助二极管Dbj的阳极、辅助二极管Dcj的阳极、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端以及输出电压Voj的负端相连，辅助二极管Dbj的阴极与三绕组耦合电感Lbj的另一端（与所述三绕组耦合电感Laj的另一端是异名端关系）相连，辅助二极管Dcj的阴极与三绕组耦合电感Lcj的另一端（与所述三绕组耦合电感Laj的另一端是同名端关系）相连，三绕组耦合电感Lcj与辅助二极管Dcj的接点和三绕组耦合电感Laj与辅助二极管Daj的接点是同名端关系，三绕组耦合电感Lbj与辅助二极管Dbj的接点和三绕组耦合电感Laj与辅助二极管Daj的接点是异名端关系。

因为电感Lj和由输出电容Coj与LED串j组成的并联支路以及由N-MOS主管Mj、三绕组耦合电感Laj、辅助二极管Daj、N-MOS辅助管Maj、TVS管TVSj组成的组合支路是串联关系，所以上述三者的位置可以互换。

所述通道电路j（j=1,…,n）还与所述具有调光功能的多通道电流控制器（简称：电流控制器）相连，所述电流控制器拥有端口vc、端口vs、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vsenj、端口vpj，其特征在于：直流电压源Vi的正端与所述电流控制器的端口vc相连，直流电压源Vi的负端与所述电流控制器的端口vs相连，N-MOS主管Mj的门极与所述电流控制器的端口vgj相连，N-MOS主管Mj的源极和N-MOS辅助管Maj的源极都与所述电流控制器的端口vsj相连，N-MOS辅助管Maj的门极与所述电流控制器的端口vgaj相连，所述电流控制器的端口vsenj接收LED串j的工作电流ioj的检测信号，所述电流控制器的端口vpj接收外部的PWM调光信号。