[实用新型]能馈式的LED阵列接口电路

说明书

技术领域

本实用新型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，尤其是一种能馈式的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，本实用新型提供一种能馈式的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。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能馈式的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管Mj、二极管Dj、电容Caj、耦合电感Laj和Lbj、N-MOS管Maj、二极管Daj、输出电容Coj构成，其特征在于：直流电源Vi的正端与输入电容Cij的一端、电感Lj的一端以及耦合电感Lbj的一端相连，电感Lj的另一端与N-MOS管Mj的漏极以及二极管Dj的阳极相连，二极管Dj的阴极与电容Caj的一端以及耦合电感Laj的一端（与所述耦合电感Lbj的一端是异名端关系）相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS管Maj的漏极相连，N-MOS管Maj的源极与N-MOS管Mj的源极、电容Caj的另一端、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的阴极与直流电源Vi的负端、二极管Daj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，二极管Daj的阴极与耦合电感Lbj的另一端（与所述耦合电感Laj的另一端是异名端关系）相连，耦合电感Lbj与二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系。

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管Mj、二极管Dj、电容Caj、耦合电感Laj、N-MOS管Maj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，所述具有调光功能的多通道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：直流电源Vi的正端与电流控制器的端口vc相连，直流电源Vi的负端与电流控制器的端口vs相连，N-MOS管Mj的门极与电流控制器的端口vgj相连，N-MOS管Mj的源极与电流控制器的端口vsj相连，N-MOS管Maj的门极与电流控制器的端口vgaj相连，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，电流控制器的端口vpj接收外部的PWM调光信号。

进一步，所述具有调光功能的多通道电流控制器包括辅助电源单元、电流控制单元、PWM调光单元和MOS管驱动单元，其特征在于：所述辅助电源单元能把直流电源Vi转换成所述电流控制单元、所述PWM调光单元和所述MOS管驱动单元工作所需的电源电压，

所述电流控制单元能根据LED串j（j=1，...，n）的工作电流ioj的检测信号vsenj输出N-MOS管Mj的未经调制的控制信号vgcj和N-MOS管Maj的未经调制的控制信号vacj，

所述PWM调光单元能根据外部的PWM调光信号vpj以及N-MOS管Mj的未经调制的控制信号vgcj和N-MOS管Maj的未经调制的控制信号vacj输出N-MOS管Mj的调制控制信号vgpj和N-MOS管Maj的调制控制信号vapj，