專利名稱：Led驅動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子電路，更具體地說，本實用新型涉及LED(發(fā)光二極管)驅動系統(tǒng)。
背景技術：
LED照明技術已廣泛應用于大屏幕電視和顯示器中。在這些應用中，LED通常成串安裝在屏幕的邊緣或者背后，以給屏幕提供照明。典型地，一串LED串可能包括100個或者更多個串聯連接的LED。圖1為現有LED驅動系統(tǒng)10的電路結構示意圖。如圖1所示，LED驅動系統(tǒng)10通過一個LED驅動器驅動η個LED串，η為所需的LED串個數,如η = 6。所述LED驅動器采用線性電流源來平衡不同LED串之間電流。所述LED驅動器包括功率級，提供輸出電壓以
驅動LED串151、152、......15η。每個LED串15i各自與相應的開關16i和相應的電阻17i
串聯耦接在功率級和參考地之間，其中i為I至η之間的整數。所述功率級包括如圖1所示耦接的電感11、二極管12、開關管13和輸出電容14。所述LED驅動器還包括控制開關管13運行于開關模式(通斷模式)的控制器18。通過上述控制，每個LED串被調節(jié)至所需的運行模式。但是，上述LED驅動系統(tǒng)10中，由于開關161至16η運行于線性模式，給大面板應用帶來了熱問題和長時間運行的穩(wěn)定性問題。圖2為另一現有LED驅動系統(tǒng)20的電路結構示意圖。如圖2所示,所述LED驅動系統(tǒng)20通過η個LED驅動器驅動η個LED串，η為自然數。圖2所示LED驅動系統(tǒng)20的效率高于圖1所示LED驅動系統(tǒng)10，但圖2所示LED驅動系統(tǒng)20需要多個電感和控制器，這增加了成本。

實用新型內容因此本實用新型的目的在于解決現有技術的上述問題，提供一種改進的LED驅動系統(tǒng)。根據本實用新型的實施例，提出了一種LED驅動系統(tǒng)，包括:輸入端口，接收輸入信號；開關節(jié)點，提供開關信號；儲能元件，耦接在輸入端口和開關節(jié)點之間；主功率開關，耦接在開關節(jié)點和參考地之間；并聯耦接的η路輸出，η為自然數，其中每一路輸出均包括:第一端子、第二端子、串聯耦接在第一端子和第二端子之間的輸出功率開關、二極管和LED串，以及與LED串并聯耦接的電容，所述每一路輸出的第一端子均耦接至開關節(jié)點，所述每一路輸出的第二端子均耦接至參考地；控制器，提供控制信號控制主功率開關和每一路輸出的輸出功率開關。根據本實用新型的實施例，所述每一路輸出進一步包括:與所述LED串串聯耦接的調光開關，其中所述串聯耦接的調光開關和LED串與所述輸出電容并聯耦接。根據本實用新型的實施例，所述LED驅動系統(tǒng)進一步包括:采樣電阻，耦接在每一路輸出的第二端子和參考地之間。根據本實用新型的實施例，所述控制器包括:跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號；積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號；復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到電流參考信號時，將所述積分信號復位為零；比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子接收電流參考信號，所述輸出端子產生比較信號；邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。根據本實用新型的實施例，所述控制器包括:跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號；積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號；復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到可調電流參考值時，將所述積分信號復位為零；電流參考單元，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表征流過LED串的電流采集信號，其第二端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值；比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子耦接至電流參考單元接收可調電流參考值，其輸出端子產生比較信號；邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。根據本實用新型的實施例，所述電流參考單元包括:誤差放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電流采集信號，其第二輸入端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值；補償電容，耦接在所述誤差放大器的輸出端子和第一輸入端子之間。根據本實用新型的另一個實施例，還提出了一種LED驅動系統(tǒng)，包括:輸入端口，接收輸入信號；功率變換器，包括運行于開關模式的主功率開關，所述功率變換器耦接至輸入端口接收輸入信號，產生驅動信號；n路輸出，所述η路輸出彼此之間并聯耦接，形成共同的第一端子和第二端子，η為自然數，其中所述第一端子耦接至功率變換器接收驅動信號，每一路輸出包括:串聯耦接在所述第一端子和第二端子之間的LED串和輸出功率開關以及與相應LED串并聯耦接的電容；采樣電阻，耦接在所述第二端子和參考地之間，所述采用電阻產生表征流過LED串電流的電流采樣信號；以及控制器，耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，產生控制信號，控制主功率開關和輸出功率開關運行于開關狀態(tài)。根據本實用新型的實施例，所述每一路輸出進一步包括與LED串串聯耦接的調光開關，其中所述串聯耦接的調光開關和LED串與輸出電容并聯耦接。根據本實用新型的實施例，所述控制器包括:跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號；積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號；復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到電流參考信號時，將所述積分信號復位為零；比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子接收電流參考信號，所述輸出端子產生比較信號；邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。根據本實用新型的實施例，所述控制器包括:跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號；積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號；復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到可調電流參考值時，將所述積分信號復位為零；電流參考單元，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表征流過LED串的電流采集信號，其第二端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值；比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子耦接至電流參考單元接收可調電流參考值，其輸出端子產生比較信號；邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。根據本實用新型各方面的上述LED驅動系統(tǒng)，可以高效率地均衡發(fā)光二極管串之間的電流，并且系統(tǒng)結構簡單、成本低廉。

圖1為現有LED驅動系統(tǒng)10的電路結構不意圖；圖2為另一現有LED驅動系統(tǒng)20的電路結構不意圖；圖3為根據本實用新型一實施例的LED驅動系統(tǒng)100的電路結構示意圖；圖4為圖3所示 實施例LED驅動系統(tǒng)100在采用第一種控制方式時主功率開關(G102)和η路輸出的輸出功率開關的控制信號(Gltl3 PGltl3 2^ltl3 3)以及電感電流(IJ的時序波形不意圖；圖5為圖3所示實施例LED驅動系統(tǒng)100在采用第二種控制方式時主功率開關(G102)和η路輸出的輸出功率開關的控制信號(Gltl3 PGltl3 2^ltl3 3)以及電感電流(IJ的時序波形不意圖；圖6為根據本實用新型另一實施例的LED驅動系統(tǒng)200的電路結構示意圖；圖7為根據本實用新型又一實施例的LED驅動系統(tǒng)300的電路結構示意圖；圖8為根據本實用新型又一實施例的LED驅動系統(tǒng)400的電路結構示意圖；圖9為圖8所示LED驅動系統(tǒng)400在斷續(xù)模式或臨界模式下采用第一種控制方式時的電感電流(I)、流過采樣電阻408的電流(I.)、積分信號(V。)、主功率開關402 (G4tl2)的控制信號(G4tl2)以及各輸出功率開關403_i的控制信號(G4tl31 G4tl3 3)的時序波形示意圖；圖10為圖8所示LED驅動系統(tǒng)400在任意模式下采用第二種控制方式時的電感電流(I)、流過采樣電阻408的電流(I.)、積分信號(V。)、主功率開關402 (G4tl2)的控制信號(G4tl2)以及各輸出功率開關403_i的控制信號(G4ci3j G4(i3—3)的時序波形不意圖；圖11為為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)500的電路結構示意圖；圖12為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)600的電路結構示意圖；圖13為為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)700的電路結構示意圖。
具體實施方式
下面將詳細描述本實用新型的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本實用新型。在以下描述中，為了提供對本實用新型的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是:不必采用這些特定細節(jié)來實行本實用新型。在其他實例中，為了避免混淆本實用新型，未具體描述公知的電路、材料或方法。在整個說明書中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”或“示例”的提及意味著:結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本實用新型至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應當理解，當稱元件“連接到”或“耦接到”另一元件時，它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。圖3為根據本實用新型一實施例的LED驅動系統(tǒng)100的電路結構示意圖。所述LED驅動系統(tǒng)100包括:輸入端口，接收輸入信號Vin ;開關節(jié)點110，提供開關信號；儲能元件101，耦接在輸入端口和開關節(jié)點110之間；主功率開關102，耦接在開關節(jié)點110和參考地之間；并聯耦接的η路輸出，η為自然數，其中每一路輸出均包括:第一端子、第二端子、串聯耦接在第一端子和第二端子之間的輸出功率開關103_1、二極管104_i和LED串106_i，以及與LED串106_i并聯耦接的電容105_i，其中i為I至η的整數，所述每一路輸出的第一端子均耦接至開關節(jié)點110，所述每一路輸出的第二端子均耦接至參考地；控制器109，提供控制信號以控制主功率開關102和每一路輸出的輸出功率開關。在圖3所示實施例中，輸出功率開關103」被配置成上管耦接模式。在圖3所示實施例中，LED驅動系統(tǒng)100驅動3個LED串，但本領域的技術人員應當意識到，LED驅動系統(tǒng)100可以驅動任意所需的LED串數，如6個LED串，8個LED串，等等。每個LED串可能包含很多LED，如每個LED串包含 100 個 LED。在一個實施例中，二極管104_i可以被功率開關取代。在一個實施例中，儲能元件101包括電感。LED驅動系統(tǒng)100可采用兩種控制方式，以下結合圖4和圖5分別闡述這種控制方式。第一種控制方式:主功率開關102和輸出功率開關103」被輪流導通，也就是說，當η = 3時,各開關的導通順序為:主功率開關102、第一輸出功率開關103_1、主功率開關102、第二輸出功率開關103_2、主功率開關102、第三輸出功率開關103_3 ;如此循環(huán)往復。若LED驅動系統(tǒng)100運行于斷續(xù)模式或臨界模式，則采用第一種控制方式。與第一種控制方式相對應的LED驅動系統(tǒng)100的主功率開關(Gltl2)和η路輸出的輸出功率開關的控制信號(Gltl3 PGici3 PGltl3 3)以及電感電流(I)的時序波形圖參見圖4。第二種控制方式:主功率開關102和輸出功率開關103」被逐一導通，也就是說，當η = 3時,各開關的導通順序為:主功率開關102、第一輸出功率開關103_1、第二輸出功率開關103_2、第三輸出功率開關103_3 ;如此循環(huán)往復。在LED驅動系統(tǒng)100的各種運行模式，均可采用第二種控制方式。與第二種控制方式相對應的LED驅動系統(tǒng)100的主功率開關(Gltl2)和η路輸出功率開關的控制信號(Gltl3 PGici3 PGltl3 3)以及電感電流(I)的時序波形圖參見圖5。圖6為根據本實用新型另一個實施例的LED驅動系統(tǒng)200的電路結構示意圖。在圖6中，采用與圖3類似的附圖標記表示相同的元件，其中附圖標記是三位數字，第一位是“2”，第二位和第三位與圖3中的相應元件的相應數字相同。對兩個實施例中相同的元件將不再詳述。圖6所示LED驅動系統(tǒng)200與圖3所示LED驅動系統(tǒng)100相似，與圖3所示LED驅動系統(tǒng)100不同的是，在圖6所示LED驅動系統(tǒng)200中，輸出功率開關203」被配置成下管耦接模式，而在圖3所示LED驅動系統(tǒng)100中，輸出功率開關103」被配置成上管耦接模式。圖7為根據本實用新型另一個實施例的LED驅動系統(tǒng)300的電路結構示意圖。在圖7中，采用與圖3類似的附圖標記表示相同的元件，其中附圖標記是三位數字，第一位是“3”，第二位和第三位與圖3中的相應元件的相應數字相同。對兩個實施例中相同的元件將不再詳述。在圖7所示實施例中，每一路輸出進一步包括:與LED串306」串聯耦接的調光開關307_i，其中所述串聯耦接的調光開關307」和LED串306_i與輸出電容305」并聯耦接。在一個實施例中，所述調光開關307」由控制器309控制，以使相應的LED串306」調光。圖8為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)400的電路結構示意圖。圖8所示LED驅動系統(tǒng)400示出了控制器409的一種電路結構示意圖。在圖8中，采用與圖3類似的附圖標記表示相同的元件，其中附圖標記是三位數字，第一位是“4”，第二位和第三位與圖3中的相應元件的相應數字相同。對兩個實施例中相同的元件將不再詳述。在圖8所不實施例中，LED驅動系統(tǒng)400進一步包括:米樣電阻408，f禹接在每一路輸出的第二端子和參考地之間，以在其中任一路輸出的輸出功率開關403」被導通時,提供表征流過相應LED串406」電流的電流采樣信號。在圖8所示實施例中，控制器409包括:跨導放大器91，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻408接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，所述跨導放大器91基于電流采樣信號在其輸出端子產生放大信號；積分電容92，耦接至跨導放大器91的輸出端子接收放大信號，產生積分信號V。；復位開關93，與積分電容92并聯耦接，所述復位開關93在積分信號V。達到電流參考信號Ikef時，將所述積分信號V。復位為零；比較器94，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容92接收積分信號\，所述第二輸入端子接收電流參考信號Ikef，所述比較器94基于所述積分信號Vc和所述電流參考信號Ikef，在其輸出端子產生比較信號；邏輯電路95，耦接至比較器94接收比較信號，所述邏輯電路95基于比較信號產生控制信號，以控制復位開關92、主功率開關402和輸出功率開關403_i。在LED驅動系統(tǒng)400運行時，若采用第一種控制方式(即主功率開關402和輸出功率開關403」被輪流導通)，當主功率開關402被導通,輸出功率開關403」被斷開時，電感電流k開始增大，采樣電阻408上沒有流過電流，則電流采樣信號為零；當主功率開關402被斷開，輸出功率開關403」被導通時，電感電流L開始減小，流過輸出功率開關403_i的電流跳至輸出功率開關403」導通時刻的電感電流峰值。則流過輸出功率開關403_i的電流從電感電流峰值處開始減小至零。相應地，積分信號V。開始從零增大，其變化斜率減小。當積分信號&增大至電流參考信號Ikef時，比較器94產生的比較信號翻轉電平。則復位開關93被導通，從而將積分電容短接，將積分信號V。復位為零。同時，邏輯電路95輸出控制信號控制LED驅動系統(tǒng)400的主功率開關402和輸出功率開關403_i。圖9示出了圖8所示LED驅動系統(tǒng)400在斷續(xù)模式或臨界模式下采用第一種控制方式時的電感電流(IJ、流過采樣電阻408的電流(I4tl8)、積分信號(V。)、主功率開關402的控制信號(G4tl2)以及各輸出功率開關403_i的控制信號(G4tl31 G4tl3 3)的時序波形圖。若采用第二種控制方式(即主功率開關402和輸出功率開關403」被逐一導通)，LED驅動系統(tǒng)的運行過程與采用第一種控制方式時相似，為敘述簡明，這里不再詳述。圖10示出了圖8所示LED驅動系統(tǒng)400在任意模式下采用第二種控制方式時的電感電流(IJ、流過采樣電阻408的電流(I4tl8)、積分信號(V。)、主功率開關402的控制信號(G402)以及各輸出功率開關403_i的控制信號(G4tl3」 G4tl3 3)的時序波形圖。圖11為為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)500的電路結構示意圖。圖11所示LED驅動系統(tǒng)500示出了控制器509的一種電路結構示意圖。在圖11中，采用與圖3類似的附圖標記表示相同的元件，其中附圖標記是三位數字，第一位是“5”，第二位和第三位與圖3中的相應元件的相應數字相同。對兩個實施例中相同的元件將不再詳述。在圖11所示LED驅動系統(tǒng)500與圖8所示LED驅動系統(tǒng)400相似，與圖8所示LED驅動系統(tǒng)400不同的是，在圖11所示LED驅動系統(tǒng)500中，控制器包括:跨導放大器91，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻508接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，所述跨導放大器91基于電流采樣信號在其輸出端子產生放大信號；積分電容92，耦接至跨導放大器91的輸出端子接收放大信號，產生積分信號\ ;復位開關93，與積分電容92并聯耦接，所述復位開關93在積分信號\達到可調電流參考值時，將所述積分信號\復位為零；電流參考單元96，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表征流過LED串506」的電流采集信號，其第二端子接收電流參考信號Ikef，所述電流參考單元96基于電流采集信號和電流參考信號Ikef，在其輸出端子產生所述可調電流參考值；比較器94，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容92接收積分信號V。，所述第二輸入端子耦接至電流參考單元96接收可調電流參考值，所述比較器94基于所述積分信號V。和所述可調電流參考值，在其輸出端子產生比較信號；邏輯電路95，耦接至比較器94接收比較信號，所述邏輯電路95基于比較信號產生控制信號，控制復位開關92、主功率開關402和輸出功率開關403_i。在一個實施例中,所述電流參考單兀96包括:誤差放大器61,具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電流采集信號，其第二輸入端子接收電流參考信號Ikef，所述誤差放大器61基于所述電流采集信號和所述電流參考信號Ikef，在其輸出端子產生可調電流參考值；補償電容62，耦接在所述誤差放大器61的輸出端子和第一輸入端子之間。圖11所示LED驅動系統(tǒng)500的運行原理與圖8所示LED驅動系統(tǒng)400相似，為敘述簡明，這里不再詳述。相比于現有技術，上述各實施例的LED驅動系統(tǒng)在平衡不同LED串之間電流時，具有更小的功率損耗和成本。不同于現有技術，上述多個實施例的LED驅動系統(tǒng)只需一個反饋控制，并且在LED驅動系統(tǒng)的運行過程中，只有一個功率開關處于導通狀態(tài)狀態(tài)，提高了效率，并使外部器件最小化。圖12為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)600的電路結構示意圖。在圖12所示實施例中，所述LED驅動系統(tǒng)600包括:輸入端口，接收輸入信號Vin ;功率變換器610，包括運行于開關模式的主功率開關，所述功率變換器610耦接至輸入端口接收輸入信號VIN，并基于主功率開關的導通/斷開，所述功率變換器610產生驅動信號；n路輸出，所述η路輸出彼此之間并聯耦接，形成共同的第一端子和第二端子，η為自然數，其中所述第一端子耦接至功率變換器610接收驅動信號，每一路輸出包括串聯耦接在所述第一端子和第二端子之間的LED串606」和輸出功率開關603」以及與相應LED串606」并聯耦接的電容605」；采樣電阻608，耦接在所述η路輸出的第二端子和參考地之間，所述采樣電阻608產生表征流過LED串606」電流的電流采樣信號；以及控制器609，耦接至采樣電阻608接收電流采樣信號，并基于電流采樣信號產生控制信號，控制主功率開關602和輸出功率開關603」運行于開關狀態(tài)，以平衡流過各個LED串之間的電流；其中所述輸出功率開關603」包括絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。在一個實施例中，功率變換器610還包括:電感601，所述電感601具有第一端子和第二端子，其第一端子耦接至輸入端口接收輸入信號Vin ;二極管604，耦接在電感601的第二端子和η路輸出的第一端子之間。所述主功率開關602耦接在所述電感601的第二端子和參考地之間。在圖12所示實施例中，輸出功率開關603」被配置為下管耦接模式。但本領域的技術人員意識到，在其他實施例中，輸出功率開關可以被配置為上管耦接模式。在一個實施例中，圖12所述LED驅動系統(tǒng)600的控制器609可被配置為圖8所示LED驅動系統(tǒng)400中的控制器409，并可采用第一控制方式或者第二控制方式。但在其他實施例中，圖12所述LED驅動系統(tǒng)600的控制器609可被配置為圖11所示LED驅動系統(tǒng)500中的控制器509。 圖12所示LED驅動系統(tǒng)600的運行原理與圖8所示LED驅動系統(tǒng)400相似，為敘述簡明，這里不再詳述。圖13為為根據本實用新型又一個實施例的LED驅動系統(tǒng)700的電路結構示意圖。在圖13中，采用與圖3類似的附圖標記表示相同的元件，其中附圖標記是三位數字，第一位是“7”，第二位和第三位與圖3中的相應元件的相應數字相同。為敘述簡明，對兩個實施例中相同的元件將不再詳述。在圖13所示LED驅動系統(tǒng)700與圖12所示LED驅動系統(tǒng)600相似，與圖12所示LED驅動系統(tǒng)600不同的是，在圖13所示LED驅動系統(tǒng)700中，每一路輸出進一步包括:與LED串706」串聯耦接的調光開關707_i，其中所述串聯耦接的調光開關707」和LED串706-1與輸出電容705」并聯耦接。[0064]在圖12和圖13所示的實施例中，所述輸出功率開關包括IGBT。由于IGBT沒有寄生二極管，因此每一路輸出不包括二極管，這進一步減少了外圍器件。雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應在隨附權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述LED驅動系統(tǒng)包括: 輸入端口，接收輸入信號； 開關節(jié)點，提供開關信號； 儲能元件，耦接在輸入端口和開關節(jié)點之間； 主功率開關，稱接在開關節(jié)點和參考地之間； 并聯耦接的η路輸出，η為自然數，其中每一路輸出均包括:第一端子、第二端子、串聯耦接在第一端子和第二端子之間的輸出功率開關、二極管和LED串，以及與LED串并聯耦接的電容，所述每一路輸出的第一端子均耦接至開關節(jié)點，所述每一路輸出的第二端子均耦接至參考地； 控制器，提供控制信號控制主功率開關和每一路輸出的輸出功率開關。
2.如權利要求1所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述每一路輸出進一步包括:與所述LED串串聯耦接的調光開關，其中所述串聯耦接的調光開關和LED串與所述輸出電容并聯耦接。
3.如權利要求1所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述LED驅動系統(tǒng)進一步包括:采樣電阻，耦接在每一路輸出的第二端子和參考地之間。
4.如權利要求3所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述控制器包括: 跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號； 積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號； 復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到電流參考信號時，將所述積分信號復位為零； 比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子接收電流參考信號，所述輸出端子產生比較信號； 邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。
5.如權利要求3所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述控制器包括: 跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號； 積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號； 復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到可調電流參考值時，將所述積分信號復位為零； 電流參考單元，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表征流過LED串的電流采集信號，其第二端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值； 比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子耦接至電流參考單元接收可調電流參考值，其輸出端子產生比較信號； 邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。
6.如權利要求5所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述電流參考單元包括: 誤差放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收電流采集信號，其第二輸入端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值； 補償電容，耦接在所述誤差放大器的輸出端子和第一輸入端子之間。
7.一種LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，所述LED驅動系統(tǒng)包括: 輸入端口，接收輸入信號； 功率變換器，包括運行于開關模式的主功率開關，所述功率變換器耦接至輸入端口接收輸入信號，產生驅動信號； η路輸出，所述η路輸出彼此之間并聯耦接，形成共同的第一端子和第二端子，η為自然數，其中所述第一端子耦接至功率變換器接收驅動信號，每一路輸出包括:串聯耦接在所述第一端子和第二端子之間的LED串和輸出功率開關以及與相應LED串并聯耦接的電容；采樣電阻，耦接在所述第二端子和參考地之間，所述采用電阻產生表征流過LED串電流的電流采樣信號；以及 控制器，耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，產生控制信號，控制主功率開關和輸出功率開關運行于開關狀態(tài)。
8.如權利要求7所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述每一路輸出進一步包括:與LED串串聯耦接的調光開關，其中所述串聯耦接的調光開關和LED串與輸出電容并聯耦接。
9.如權利要求7所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述控制器包括: 跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號； 積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號； 復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到電流參考信號時，將所述積分信號復位為零； 比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子接收電流參考信號，所述輸出端子產生比較信號； 邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出功率開關。
10.如權利要求7所述的LED驅動系統(tǒng)，其特征在于，其中所述控制器包括: 跨導放大器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子耦接至采樣電阻接收電流采樣信號，其第二輸入端子耦接至參考地，其輸出端子產生放大信號； 積分電容，耦接至跨導放大器的輸出端子接收放大信號，產生積分信號； 復位開關，與積分電容并聯耦接，所述復位開關在積分信號達到可調電流參考值時，將所述積分信號復位為零； 電流參考單元，具有第一 輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，其第一輸入端子接收表征流過LED串的電流采集信號，其第二端子接收電流參考信號，其輸出端子產生所述可調電流參考值； 比較器，具有第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子，所述第一輸入端子耦接至積分電容接收積分信號，所述第二輸入端子耦接至電流參考單元接收可調電流參考值，其輸出端子產生比較信號； 邏輯電路，耦接至比較器接收比較信號，產生控制信號，控制復位開關、主功率開關和輸出 功率開關。
專利摘要本申請公開了一種LED驅動系統(tǒng)。所述LED驅動系統(tǒng)包括輸入端口，接收輸入信號；開關節(jié)點，提供開關信號；儲能元件，耦接在輸入端口和開關節(jié)點之間；主功率開關，耦接在開關節(jié)點和參考地之間；并聯耦接的n路輸出，n為自然數，其中每一路輸出均包括第一端子、第二端子、串聯耦接在第一端子和第二端子之間的輸出功率開關、二極管和LED串，以及與LED串并聯耦接的電容，所述每一路輸出的第一端子均耦接至開關節(jié)點，所述每一路輸出的第二端子均耦接至參考地；控制器，提供控制信號以控制主功率開關和每一路輸出的輸出功率開關。所述LED驅動系統(tǒng)可以高效率地均衡LED串之間的電流，并且系統(tǒng)結構簡單、成本低廉。
文檔編號H05B37/02GK202998596SQ20122070597
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者徐鵬 申請人:成都芯源系統(tǒng)有限公司