專利名稱:一種led驅動回路及基于其的一種led光源和照明裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種LED驅動回路以及使用該驅動回路的LED光源和照明裝置。
背景技術:
隨著類白色LED的出現(xiàn)、技術的進步發(fā)光效率的提高,使用LED的照明光源比以往 常用的白熱電燈的光源更能提高能源效率,現(xiàn)在為了小型薄體的LED照明裝置進行商品化 做了很多嘗試。但是,LED與以往的以白熱電燈為代表的光源不同,因為是半導體,在抑制 運作中上升的溫度時,通過LED的電流不僅要充足,還要當溫度、電壓變動時要穩(wěn)定,而且 在額定范圍內要設定好電流值。為了將LED的高效率作為特征,效率必須要比傳統(tǒng)照明高, 所以在提高LED自身發(fā)光效率的同時,需要求電源、驅動回路等的低損失化。另一方面,由 于LED為半導體所以存在著電氣、光學方面的特性差異,如果僅僅判斷產品的好壞就進行 使用,每個產品會產生輝度和色調的差異。因此現(xiàn)在會嚴密篩選LED光學的特性或者在預組裝后替換入LED后調整輝度和 色調使其偏差不太明顯,但這樣做會導致由于生產低下、產品原價大幅上升,雖然保證了性 能,卻稱為高價品。省略了篩選和調整步驟的低價產品雖然也能見到,但是這些產品的輝度 和色調有很大的偏差、或者存在品質等問題。作為消除以上問題的方法,有考慮過通過使用多個小額輸出的LED來減低其輝度 和色調的偏差,但是要實現(xiàn)既能穩(wěn)定且極力減低電流值偏差,又能使驅動部在盡可能低的 電壓下動作的驅動方法存在著很大的問題。對比專利文獻1 (特開平11-29804號公報)的驅動回路能抑制多個LED的驅動電 流的差異,并且在接近常溫(最常使用的溫度)時至少能確保與熒光管光源相同的亮度。但 是在這種方法中,用于驅動的各晶體管的基極 發(fā)射極間的電壓和發(fā)射極電阻的差異會引 起誤差(這樣的誤差是肯定存在的),因為使用的各晶體管的基極是相互連接的,所以晶體 管的基極電位由其中的最低電位決定,這個最低電位值為基極 發(fā)射極間電位+發(fā)射極 電阻X用發(fā)射極電流值一算出的值中的最小值,這樣一來,每列LED的驅動電流就不一樣, 輝度也就不一樣,當一個驅動用晶體管發(fā)生障礙或一個LED列斷線時,會影響整個LED的驅 動電流值,使整個LED的輝度大幅下降,而且,還很難大幅度的調整照明器具的輝度。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種可使LED驅動部在低電壓下運作,且不容易受安裝 場所或周圍環(huán)境引起的各種影響,驅動電流差異小,即使溫度變化也能穩(wěn)定運作,即使驅動 用晶體管或LED列的一部分發(fā)生斷線等損害,也很少影響其他LED列的動作,能驅動可大幅 調整輝度的多個LED列。為實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用的技術方案為一種LED驅動回路,其特征在于所述驅動回路用于驅動由1個或多個LED串聯(lián)而 成的一個或多個LED列,該驅動回路包括驅動部和控制部。[0009]所述的驅動部為驅動連接在上述列的LED提供電流,所述的控制部具備第1電阻、 第2電阻和溫度補正機能部,溫度補正機能部有晶體管,該晶體管的集電極連接在第1電阻 的一端,發(fā)射極連接在第2電阻的一端,晶體管的集電極與基極之間連接了第3電阻,基極 與發(fā)射極之間連接了第4電阻,通過調整第1電阻和第2電阻的值來調整流經驅動部的電 流值,通過調整第3電阻和第4電阻的比率來改變溫度補正機能部晶體管的熱結合度,將溫 度依存性設定為期望的特性。一種LED光源和照明裝置,其特征在于該光源和照明裝置所用的LED具上述中記 載的LED驅動回路。本實用新型相對于現(xiàn)有技術,其有益效果在于1、本實用新型可以降低LED驅動回路系引起的輝度差異、顏色差異,而且可以調
整輝度。2、本實用新型能簡單降低過去在多個串聯(lián)LED照明裝置在照明時出現(xiàn)的由于LED 驅動電流的差異導致的輝度差異、顏色差異的問題。3、本實用新型即使發(fā)生驅動晶體管或LED列的一部分斷線等損傷,其他LED列的 驅動電流值也不會大幅減少,這樣就能大大降低對其他LED列的影響,這也是現(xiàn)有技術中 未曾實現(xiàn)的。
附圖為本實用新型LED驅動回路的電路示意圖。圖中,1-控制部,2-驅動部,3-溫度補正機能部,Ln-LED列(η 1 η), Ren—發(fā)射極電阻(η :1 η),Mm—基極電阻(η :1 η),Τη—晶體管(η :1 η),Ref 1—發(fā) 射極電阻,iTefl-射極跟隨器晶體管,Rsl-電阻,Rs2—電阻,Rcl-電阻,Rc2—電阻, Tc-晶體管,Vs-LED電流值設定用電源,Vsc-控制部射極跟隨器用電源,Vled-LED用 電源。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施例作進一步描述。附圖是本實用新型的最佳實施例中LED驅動回路的示意圖,本LED驅動回路的機 能分為一個或幾個串聯(lián)LED列Ln (η :1 η)(—端連接電源Vied,另一端連接驅動各LED列 Ln的驅動部2、和控制該LED驅動部2以及控制電流值的控制部1。驅動部2由η個晶體管Tn(η :1 η)組成,晶體管的集電極{用于驅動由串聯(lián)的 k個(k是1個以上的自然數(shù))、n列(η是1個以上的自然數(shù))組成的kXn個LED}與LED 列Ln(n :1 η)相連,發(fā)射極與Ren (η :1 η)相連,基極與Rbn (η :1 η)相連。電阻Ren的值是考慮驅動部各晶體管Tn驅動LED時的電流在電阻兩端產生的電 壓值而設定的,電阻Rbl Rbn的值是考慮到降低晶體管Tn的基極、發(fā)射極之間的差異的 影響,還考慮到上述晶體管Tn的故障、晶體管連接的LED列η發(fā)生故障的情況后設定的,電 阻值最好較高,這樣的話,即使晶體管Tn發(fā)生障礙或與晶體管Tn相連的LED列η發(fā)生斷線 等障礙,也可以大幅降低對其他晶體管的影響。電阻Rbl Rbn的另有一端連接射極跟隨器的晶體管Tefl的發(fā)射極,該發(fā)射極有電阻Refl,是控制部1的輸出??刂撇?由射極跟隨器構成,射極跟隨器由Rsl、溫度補正 機能部3、Rs2、發(fā)射極有電阻Refl的晶體管Tefl組成,Rs2將電壓Vs分壓為電阻Rsl和溫 度補正機能,Rsl的分壓輸出與晶體管Tefl的基極連接,溫度補正機能部3和電阻Rs2串 聯(lián),一端與Rsl相連,另一端與設定LED電流值用的電源Vs的OV相連。溫度補正機能部3由晶體管Tc、Rcl (連接在該晶體管的基極 發(fā)射極間)和 Rc2(連接在集電極 基極間)組成。該晶體管Tc的集電極與Tefl的基極相連,該晶體管 Tc的發(fā)射極與電阻Rs2相連,晶體管Tefl的集電極與電源Vsc相連。通過改變電阻Rsl和Rs2的比率、或改變電壓Vs的值、或改變Rsl或Rs2的值,可 以將流經LED驅動部的晶體管Tn的電流值調整到期望值。通過調整Rcl和Rc2的比率、使 溫度補正用的晶體管Tc與某處結合、調節(jié)該熱結合的程度,可以將驅動回路整體的溫度特 性設為正、負或零。這樣,通過將溫度補正機能3內置于控制部1內,可以將流經LED列Ll Ln的電 流的溫度依存性設為正(隨著溫度的上升,流經LED的電流值增加)、零(無論溫度是否上 升,流經LED的電流值不變)、負(隨著溫度上升,流經LED的電流值減少)。本實用新型中,設定流經LED電流值的控制部1只有一處,由于只用控制部1 一處 來控制驅動部2,所以流經LED的電流值差異小,可以降低流經LED的電流的差異引起的輝 度差和顏色差。另外,根據(jù)需要增減驅動部2的數(shù)量,可以減少驅動部內的差異,并在使用 相同的控制部1的情況下,增減LED列數(shù)或增減串聯(lián)的LED數(shù)。以上對于用一段構成的射極跟隨器的晶體管Tefl來驅動部晶體管Tl Tn的情 況進行了說明,但是當驅動部晶體管Tl Tn所需電流多,用射極跟隨器一段驅動時會出現(xiàn) 問題的情況下,可以將前期射極跟隨器做成兩段以上的多段連接。Rsl、溫度補正機能部3、Rs2的連接順序也可以是Rsl、Rs2、溫度補正機能部3。在 后者的情況下,射極跟隨器的晶體管Tefl的基極與Rsl、溫度補正機能部3的連接點相連。由于要改變Rsl和Rs2的比率或改變Rsl或Rs2的值,所以可以不用固定電阻而 用可變電阻,進行更細微的調整。
權利要求1.一種LED驅動回路,其特征在于所述驅動回路用于驅動由1個或多個LED串聯(lián)而 成的一個或多個LED列,該驅動回路包括驅動部和控制部。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種LED驅動回路,其特征在于所述的驅動部為驅動連接 在上述列的LED提供電流,所述的控制部具備第1電阻、第2電阻和溫度補正機能部,溫度 補正機能部有晶體管,該晶體管的集電極連接在第1電阻的一端,發(fā)射極連接在第2電阻的 一端,晶體管的集電極與基極之間連接了第3電阻,基極與發(fā)射極之間連接了第4電阻,通 過調整第1電阻和第2電阻的值來調整流經驅動部的電流值,通過調整第3電阻和第4電 阻的比率來改變溫度補正機能部晶體管的熱結合度,將溫度依存性設定為期望的特性。
3.—種LED光源和照明裝置,其特征在于該光源和照明裝置所用的LED具備權利要 求1或2中記載的LED驅動回路。
專利摘要本實用新型提供一種LED驅動回路及基于其的一種LED光源和照明裝置,該驅動回路可以在低電壓下動作,并且不易受實裝場所、周圍環(huán)境引起的各種干擾的影響,并聯(lián)時的驅動電流也很小,即使溫度變化也可以穩(wěn)定動作,可以調整輝度。LED用的驅動回路的特征包括驅動部(提供電源,用于驅動由1個或多個LED串聯(lián)而成的一個或多個LED列Ln)和控制部,控制部包括電阻Rs1、Rs2以及溫度補正機能部。溫度補正機能部有晶體管Tc,晶體管的集電極和基極間連接Rc2,基極和發(fā)射極間連接Rc1,通過調整Rc1和Rc2的比率,并使晶體管Tc與某處結合、調整該熱結合的程度,將驅動回路整體的溫度依存性設定為期望的特性。
文檔編號F21S2/00GK201904944SQ20102056634
公開日2011年7月20日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者小室熙美, 椋田洋治, 潘奎宇, 陳玲 申請人:陜西光熙創(chuàng)新科技有限公司