[发明专利]一种多支路LED线性驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管（LED）驱动，尤其涉及一种多支路LED线性驱动器。

背景技术

一般来说，LED的驱动方式包括线性驱动和开关驱动，其中，线性驱动是一种较为简单和直接的驱动方式。线性驱动具有结构简单，EMI小等优势，但同时也存在效率低、调节性差等问题。尤其在只有一个LED支路的情况下，在AC供电的情况下会由于电压变化范围较大而导致效率较低。因此，可以采用多支路LED串联的方式，该方式根据供电电压的变化，自适应的将不同LED串接入供电系统中，从而提高效率。但是，采用多支路LED串联的方式也存在其缺陷。在多支路LED方式下，LED灯串接入供电系统的时间会随着供电电压的改变而发生变化，从而导致LED的平均发光强度发生变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的多支路LED线性驱动器。

本发明提供了一种多支路LED线性驱动器，其中，随着供电电压的变化，所述多支路中的一条支路开启而其他支路关闭，所述驱动器包括：多个串联的LED，当支路开启时，电流经导通的一个或多个LED从开启支路上流过；反馈控制模块，其以开启支路上流过的支路电流为输入，通过结合低通滤波的反馈控制，输出针对所述开启支路的反馈控制信号，其中，所述低通滤波使得所述支路电流趋于恒定，所述反馈使得各支路电流之和趋于一个预定值；以及多个电流调节模块，用于分别通过所述反馈控制信号来调节各开启支路上的支路电流，调节后的支路电流流入所述反馈控制模块。

优选地，所述反馈控制模块包括：加权求和模块，用于通过分别针对各支路电流的各加权系数对各支路电流求加权和；以及误差放大与低通滤波模块，用于根据所述预定值和所述加权和进行误差放大和低通滤波，得到所述反馈控制信号。

优选地，所述反馈控制模块还包括：模数转换模块，用于在所述求加权和的步骤之前对所述各支路电流进行模数转换；以及数模转换模块，用于对所述误差放大和低通滤波的结果进行数模转换，得到所述反馈控制信号；其中，所述求加权和、所述误差放大和低通滤波在数字域下进行。

优选地，所述加权求和模块是电流镜。

优选地，所述各加权系数之比为各开启支路上导通的一个或多个LED的压降和之比。

优选地，所述各加权系数相等。

优选地，所述低通滤波的截止频率低于所述供电电压的变化频率。

优选地，所述电流调节模块是场效应晶体管，其栅极连接到所述反馈控制模块以接收所述反馈控制信号，所述支路电流从漏极流向源极。

优选地，所述电流调节模块包括场效应晶体管和运算放大器，其中：所述场效应晶体管的栅极连接到所述运算放大器的输出端，源极连接到所述运算放大器的负输入端，所述支路电流从漏极流向源极；所述运算放大器的正输入端连接到所述反馈控制模块以接收所述反馈控制信号。

优选地，所述驱动器还包括：整流桥，用于对所述供电电压进行整流后向所述驱动器供电。

本发明通过结合低通滤波的反馈，在支路开启时动态调整LED上流过的瞬时电流，对LED接入时间进行补偿，从而使得LED总的平均发光强度保持恒定。

附图说明

图1是一个三LED支路的LED驱动电路中各电路参数的关系示意图；

图2是根据本发明实施例的多支路LED线性驱动器的电路图；以及

图3是根据本发明实施例的多支路LED线性驱动器的控制模块的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1是一个三LED支路的驱动电路的中各电路参数的关系示意图。

如图1所示，VIN为经过整流的电源电压，其表现为一个半波正弦波形，其频率例如可以是100Hz。可见，在电源电压的一个变化周期内，随着时间t的增加，电源电压VIN逐渐升高，到达峰值后逐渐回落。V1、V2和V3分别为顺序串接的第一、第二和第三LED在正常工作时的压降，t1、t2和t3为一个周期内对应于三个LED支路的导通时间，I1、I2和I3分别为三个LED支路导通时该支路上流经的电流。

下面结合图1详细阐述在电源电压的一个变化周期内电源电压与流经各支路的电流以及各LED正常工作时的压降之间的关系。

在周期的起始阶段，当VIN<V1时，所有的LED均无法导通，所有支路无法开启。

在电源电压上升阶段：