Led燈串的恆流控制模塊及恆流控制晶片的製作方法
2023-06-27 13:52:51 2
專利名稱：Led燈串的恆流控制模塊及恆流控制晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子元器件控制領域，特別是涉及一種LED燈串的恆流控制模塊及恆流控制晶片。
背景技術：
當前，LED背光源電視已取得了巨大發展而且人們對電視畫質的要求也越來越高，這就使得SG3D功能成為電視的一個必要功能 。目前為實現這一個功能往往需要通過數字晶片來處理圖像信號，並根據處理結果控制多路LED燈串的開關。由於LED背光源電視需要使用很多路的LED燈串背光，這種背光方式中，每個LED燈串所含的LED顆數較少，燈串之間的電壓差較小，這就使得線性恆流驅動成為較為合適的驅動方式。但是目前使用的多路線性恆流驅動的LED驅動器，多為固定的4路、6路、8路、12路、16路，而且都是IC公司專門設計的，設計複雜，通用性差。並且，由於LED驅動器還需要同數字晶片進行專門的數據通信，大大的增加了 LED驅動器的設計難度。因此，業界開始逐漸採用數字晶片直接控制分立器件組成恆流源的方式解決上述的問題。可是這種方式也帶來了另一個問題，就是分立器件過多，連線複雜，導致PCB面積過大，成本較高。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供一種可減少PCB面積、降低成本的LED燈串的恆流控制模塊及恆流控制晶片。本實用新型提供的LED燈串的恆流控制晶片，所述恆流控制晶片內封裝有至少一恆流控制電路，所述恆流控制電路包括誤差放大器、開關元件和微電流源。本實用新型提供的LED燈串的恆流控制模塊，包括數字晶片、所述恆流控制晶片以及電壓檢測電路，所述恆流控制晶片連接所述數字晶片和對應的LED燈串，所述電壓檢測電路的兩端分別與所述LED燈串和所述數字晶片相連。根據本實用新型的一個實施例，所述恆流控制晶片至少包括用於與一數字晶片相連的第一埠、用於與一採樣電阻相連的第二埠、用於與LED燈串相連的第三埠及用於與一供電電源相連的第四埠。根據本實用新型的一個實施例，所述開關元件為三極體或MOS管。根據本實用新型的一個實施例，所述誤差放大器的同相輸入端與所述第一埠相連，反相輸入端與所述三極體的發射極或所述MOS管的源極相連，輸出端與所述三極體的基極或所述MOS管的柵極相連，所述三極體的集電極或所述MOS管的漏極與所述第三埠相連。根據本實用新型的一個實施例，所述微電流源的一端與所述第四埠相連，所述微電流源的另一端與所述誤差放大器的反相輸入端和所述三極體的基極或所述MOS管的柵極的連接端相連。根據本實用新型的一個實施例，所述誤差放大器的反相輸入端和所述三極體的基極或所述MOS管的柵極的連接端與所述第二埠相連。根據本實用新型的一個實施例，所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路，所述兩個恆流控制電路完全相同且相互獨立。根據本實用新型的一個實施例，所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路，所述兩個恆流控制電路分別具有一個第一埠、一個第二埠以及一個第三埠，且所述兩個恆流控制電路共用一個第四埠。根據本實用新型的一個實施例，當所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路時，所述LED燈串的恆流控制模塊與兩個LED燈串相連，所述數字晶片通過兩個埠與所述恆流控制晶片相連，所述電壓檢測電路通過兩條線路分別連接所述的兩個LED燈串和所述數字晶片。本實用新型將對LED燈串進行恆流控制所需的誤差放大器和開關元件與相關的微電流源封裝於同一個晶片內，大大減少了本實用新型的恆流控制模塊中元器件的數量，使得本實用新型的恆流控制模塊相對於利用分立器件組成恆流源的方式變得更為簡單、清晰，大大減少了連線的數量，縮減了 PCB的面積，降低了恆流控制模塊的成本。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
圖I所示為本實用新型LED燈串的恆流控制模塊的第一實施例的示意圖。圖2所示為圖I中恆流控制晶片的示意圖。圖3所示為本實用新型LED燈串的恆流控制模塊的第二實施例的示意圖。圖4所示為圖3中恆流控制晶片的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本實用新型為達成預定實用新型目的所採取的技術手段及功效，
以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的LED燈串的恆流控制模塊及恆流控制晶片其具體實施方式
、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。圖I所示為本實用新型LED燈串的恆流控制模塊的第一實施例的示意圖。如圖I所示，本實用新型LED燈串的恆流控制模塊100包括數字晶片110、恆流控制晶片120以及電壓檢測電路130。其中，數字晶片110可以為MCU (Micro Control Unit，單片機)晶片，FPGA (Field 一 Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)晶片等,其用於提供恆流控制晶片120的電壓控制信號。恆流控制晶片120連接數字晶片110和對應的LED燈串140，用於根據數字晶片110發送的電壓控制信號對LED燈串140進行恆流控制。電壓檢測電路130連接LED燈串140的負端和數字晶片110，用於檢測LED燈串140負端的電壓。LED燈串140的正端與一供電電源相連，用於提供LED燈串140的工作電壓。圖2所示為圖I中恆流控制晶片的示意圖。如圖2所示，所述恆流控制晶片120包括封裝於恆流控制晶片120內的恆流控制電路及由恆流控制晶片120延伸出的四個埠。上述恆流控制電路由誤差放大器121、開關元件122 (如三極體或MOS管)和微電流源133組成。上述四個埠分別為第一埠(埠 I)、第二埠(埠 2)、第三埠(埠 3)及第四埠(埠 4)。其中，埠 I用於與數字晶片110相連。埠 2用於與一採樣電阻Rl相連。埠3用於與LED燈串140相連。埠 4用於與誤差放大器121的供電電源Vcc相連。誤差放大器121的同相輸入端與埠 I相連，反相輸入端與三極體的發射極或MOS管的源極相連，輸出端與三極體的基極或MOS管的柵極相連。三極體的集電極或MOS管的漏極與埠 3相連。微電流源133的一端與 埠 4相連，另一端與誤差放大器121的反相輸入端和三極體的基極或MOS管的柵極的連接端相連，並且，誤差放大器121的反相輸入端和三極體的基極或MOS管的柵極的連接端還與埠 2相連。在本實施例中，微電流源133為誤差放大器121提供一個偏置電壓，確保恆流控制晶片120在埠 I的輸入電平較低時能將LED燈串140徹底關閉。上述恆流控制模塊100工作時，誤差放大器121通過埠 I接收數字晶片110發送的電壓控制信號，並根據電壓控制信號輸出一個信號以控制三極體或者MOS管處於打開狀態而點亮LED燈串140，同時，恆流控制模塊100通過電流流經埠 2的採樣電阻所反饋出來的電壓對誤差放大器121進行反饋，實現對LED燈串140的恆流控制。圖I及圖2所示為單個恆流控制晶片120內封裝有單個恆流控制電路，用於控制單個LED燈串140的實施例，可以理解的，在本實用新型的其它實施例中，可以在單個恆流控制晶片內封裝多個恆流控制電路，用於控制對應數量的LED燈串。圖3及圖4所示為在單個恆流控制晶片內封裝兩個恆流控制電路，用於控制兩個LED燈串的實施例(第二實施例)。如圖3所示，第二實施例的恆流控制模塊200同時與兩個LED燈串240相連，與之相對應，數字晶片210通過兩個埠與恆流控制晶片220相連，以向恆流控制晶片220分別輸送上述兩個LED燈串240的電壓控制信號，並且，電壓檢測電路230通過兩條線路分別連接上述LED燈串240和數字晶片210，以分別檢測上述兩個LED燈串240負端的電壓。如圖4所示，第二實施例的恆流控制晶片220內封裝有分別與上述兩個LED燈串240相對應的兩個恆流控制電路，上述兩個恆流控制電路與第一實施例的恆流控制電路大致相同。也就是說，第二實施例的恆流控制晶片220內封裝有兩個誤差放大器221、兩個開關元件222以及兩個微電流源223。與上述電路元件相對應，恆流控制晶片220向外延伸有7個或8個埠。在恆流控制晶片220具有8個埠的實施例中，上述兩個恆流控制電路與第一實施例的恆流控制電路完全相同，且相互獨立。如圖4所示，在恆流控制晶片220具有7個埠的實施例中，上述兩個恆流控制電路的誤差放大器221共用同一個供電電源Vcc，而減少了一個第四埠，使恆流控制晶片220具有兩個第一埠(埠 I和埠 5)、兩個第二埠(埠 2和埠 6)、兩個第三埠(埠 3和埠 7)以及第一第四埠(埠 4)，其中埠 1-4為其中一個恆流控制電路的四個埠，埠 4-7為其中另一個恆流控制電路的四個埠。除此之外，上述兩個恆流控制電路中電路元件的連接方式與第一實施例中電路元件的連接方式完全相同，在此不再贅述。圖3及圖4示出了利用單個恆流控制晶片封裝兩個恆流控制電路，利用上述兩個恆流控制電路分別控制兩個LED燈串的實施例，可以理解的，本實用新型也可以採用兩個內部各自封裝有一個恆流控制電路的恆流控制晶片對兩個LED燈串進行恆流控制。並且，本實用新型的單個恆流控制晶片內也可以封裝兩個以上的恆流控制電路對對應數量的LED燈串進行恆流控制，或者是利用多個恆流控制晶片對多個LED燈串進行恆流控制，例如，利用一個封裝有單個恆流控制電路的恆流控制晶片及一個封裝有兩個恆流控制電路的恆流控制晶片對三個LED燈串進行恆流控制，利用兩個封裝有單個恆流控制電路的恆流控制晶片及一個封裝有兩個恆流控制電路的恆流控制晶片對四個LED燈串進行恆流控制，利用兩個封裝有兩個恆流控制電路的恆流控制晶片對四個LED燈串進行恆流控制等。綜觀上述實施例，本實用新型的恆流控制模塊100、200及恆流控制晶片120、220至少具有如下特點I.本實用新型將對LED燈串140、240進行恆流控制所需的誤差放大器121、221和開關元件122、222與相關的微電流源133、233封裝於同一個晶片內，大大減少了本實用新型的恆流控制模塊100、200中元器件的數量，使得本實用新型的恆流控制模塊100、200相對於利用分立器件組成恆流源的方式變得更為簡單、清晰，大大減少了連線的數量，縮減了 PCB的面積，降低了恆流控制模塊100、200的成本。2.本實用新型的恆流控制模塊100、200將誤差放大器121、221、開關元件122、222和微電流源133、233封裝於同一個晶片內後與數字晶片110、210相連，使得在利用本實用新型的恆流控制模塊100、200對多個LED燈串140、240進行恆流控制時，同一個數字晶片110、210可以與多個恆流控制晶片120、220相連，與數字晶片和恆流控制電路封裝於同一個晶片內、數字晶片與恆流控制電路一一對應的恆流控制方式相比，大大減少了數字晶片110、210的使用量，極大地降低了恆流控制模塊100、200的成本。3.本實用新型可以根據需要和實際的加工條件對恆流控制晶片120、220內封裝的恆流控制電路的數量進行合理設計，使得利用本實用新型的恆流控制模塊100、200控制多個LED燈串140、240時可以有多種的組合方式，既可以採用一個恆流控制晶片120、220控制多個LED燈串140、240，也可以採用多個相同的恆流控制晶片120、220控制多個LED燈串140、240，還可以採用多個不同的恆流控制晶片120、220控制多個LED燈串140、240，其組合方式靈活多樣，最主要的是，可以以較為靈活的方式實現2路、3路、4路…等多個LED燈串140、240的恆流控制，通用性強。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述恆流控制晶片內封裝有至少一恆流控制電路，所述恆流控制電路包括誤差放大器、開關元件和微電流源。
2.如權利要求I所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述恆流控制晶片至少包括用於與一數字晶片相連的第一埠、用於與一米樣電阻相連的第二埠、用於與LED燈串相連的第三埠及用於與一供電電源相連的第四埠。
3.如權利要求2所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述開關元件為三極體或MOS管。
4.如權利要求3所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述誤差放大器的同相輸入端與所述第一埠相連，反相輸入端與所述三極體的發射極或所述MOS管的源極相連，輸出端與所述三極體的基極或所述MOS管的柵極相連，所述三極體的集電極或所述MOS管的漏極與所述第三埠相連。
5.如權利要求3所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述微電流源的一端與所述第四埠相連，所述微電流源的另一端與所述誤差放大器的反相輸入端和所述三極體的基極或所述MOS管的柵極的連接端相連。
6.如權利要求5所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述誤差放大器的反相輸入端和所述三極體的基極或所述MOS管的柵極的連接端與所述第二埠相連。
7.如權利要求2所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路，所述兩個恆流控制電路完全相同且相互獨立。
8.如權利要求2所述的LED燈串的恆流控制晶片，其特徵在於所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路，所述兩個恆流控制電路分別具有一個第一埠、一個第二埠以及一個第三埠，且所述兩個恆流控制電路共用一個第四埠。
9.一種LED燈串的恆流控制模塊，包括數字晶片、恆流控制晶片以及電壓檢測電路，所述恆流控制晶片連接所述數字晶片和對應的LED燈串，所述電壓檢測電路的兩端分別與所述LED燈串和所述數字晶片相連，其特徵在於所述恆流控制晶片為權利要求1-8中任一項所述的恆流控制晶片。
10.如權利要求9所述的LED燈串的恆流控制模塊，其特徵在於當所述恆流控制晶片內封裝有兩個恆流控制電路時，所述LED燈串的恆流控制模塊與兩個LED燈串相連，所述數字晶片通過兩個埠與所述恆流控制晶片相連，所述電壓檢測電路通過兩條線路分別連接所述的兩個LED燈串和所述數字晶片。
專利摘要一種恆流控制模塊包括數字晶片、恆流控制晶片以及電壓檢測電路。所述恆流控制晶片連接所述數字晶片和對應的LED燈串。所述電壓檢測電路的兩端分別與所述LED燈串和所述數字晶片相連。所述恆流控制晶片內封裝有至少一恆流控制電路，所述恆流控制電路包括誤差放大器、開關元件和微電流源。本實用新型將對LED燈串進行恆流控制所需的誤差放大器和開關元件與相關的微電流源封裝於同一個晶片內，使得整個恆流控制模塊變得簡單、清晰，大大減少了連線的數量，縮減了PCB的面積，降低了恆流控制模塊的成本。
文檔編號H05B37/02GK202475893SQ20122009164
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者龐震華, 辛曉光, 遲洪波 申請人:青島海信電器股份有限公司