[发明专利]照明发光二极管阵列的恒流和调光控制电路

说明书

技术领域

本发明属于照明用发光二极管(简称LED)的恒流和调光控制电路，特别涉及一种由多条LED灯串或支路(通常2～10只一串)并联而成的二极管阵列的恒流和调光控制电路。

背景技术

用于区域照明的LED发光体少则由几十只发光二极管LED组成，多则由数百上千只发光二极管LED组成。通常，由2～10只LED串联成一照明支路，各照明支路并联连接形成阵列结构。对于照明发光二极管阵列，基本的要求是亮度均匀、稳定，为此，每条照明支路的LED电流需要保持恒流和可控。现有技术一般采用整体稳压的方法控制LED电流，但是由于照明支路太多，各支路LED参数的分散性，在同一电压下电流也不相同；同时，由于温度变化对LED的电流影响较大，在稳压条件下，LED电流也会变化，若超过临界点，会导致LED发光效率下降，减少使用寿命。为了避免上述问题，一般设计的LED额定电流大大小于最佳发光电流，这样导致LED发光效率不高，同样的照度下，只得增加LED数量，致使成本增高。

公开号为CN 1469694A的中国专利申请公开了一种“至少一个LED条的控制电路”，包括第一控制电路、第二控制电路，第一控制电路用于控制至少一个LED条的开关，使流过该LED条中的电流达到可调节的平均值，第二控制电路用于根据流过至少一个LED条中的电流峰值向至少一个LED条提供供电电压。此种控制电路采用占空比(PWM)控制LED电流，不仅电路复杂，成本较高，而且存在脉冲干扰。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的照明发光二极管阵列的恒流和调光控制电路，此种控制电路不仅能对照明发光二极管阵列中的每一照明支路实现恒流控制和调光，在电压不稳、温度改变以及LED参数变化时均能保持LED电流稳定，而且电路结构简单，成本低。

本发明所述照明发光二极管阵列至少由两条照明支路并联而成，各条照明支路至少由两只发光二极管串联而成。

本发明所述照明发光二极管阵列的恒流和调光控制电路，包括电源电路、控制电压产生电路和恒流调光电路阵列；恒流调光电路阵列含有与照明发光二极管阵列中的照明支路数量相同的控制支路，各条控制支路均由三极管Q和电流反馈电阻R串联而成，各条控制支路中的三极管集电极分别与照明发光二极管阵列相应的照明支路中的最后一只发光二极管的阴极连接，各条控制支路中的三极管基极并接在一起，作为照明发光二极管阵列的控制点；电源电路的正输出端分别与控制电压产生电路、照明发光二极管阵列连接，为所述各电路提供直流工作电流；恒流调光电路阵列中的各控制支路的输出端均连接到电源电路地；控制电压产生电路的输出端与恒流调光电路阵列的控制输入端连接，为恒流调光电路阵列提供稳定的控制电压。

例如，由m×n只LED组成照明发光二极管阵列，其中：LED11、LED12、……、LED1n串连成第一条照明支路，LED21、LED22、……、LED2n串连成第二条照明支路，……，LEDm1、LEDm2、……、LEDmn串连成第m条照明支路；各条照明支路并联连接。相应的，恒流调光电路阵列含有m条控制支路。各条照明支路中的第一只LED(LED11、LED21、……、LEDm1)的阳极接电源电路正极，最后一只LED(LED1n、LED2n、……、LEDmn)的阴极接相应的控制支路中的三极管集电极，各条控制支路中的三极管Q的发射极接电流反馈电阻R的一脚，电流反馈电阻R的另一脚接电源电路地，各条控制支路中的三极管基极并接在一起，作为照明发光二极管阵列的控制点。

所述恒流调光电路阵列的各条控制支路中的三极管Q1选用NPN三极管。由于NPN三极管在放大状态下具有跟随特性，其发射极电压Ue跟随其基极电压Ub(即控制点对地电压)，而：

Ue＝I×R

I＝Ue/R＝(Ub-0.7)/R

上式中，I：照明支路中LED电流，Ue：控制支路中的三极管Q的发射极电压，Ub：控制支路中的三极管Q的基极电压，R：控制支路中的电流反馈电阻。

从上式可以看出，各条照明支路中LED电流I只由相应的控制支路中的三极管基极电压Ub和电流反馈电阻R的阻值决定，与其它参数无关。