CN220235012U - 一种led光源驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED光源驱动电路，涉及LED光源驱动领域，本发明的LED光源驱动电路中，所述线性恒流芯片通过向第一输出线路与第二输出线路输出电流来驱动LED模块，通过设置总电流设置电阻限定线性恒流芯片的输出总电流，同时通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流，基于此，由于所述供电引脚的电压与分流引脚的电压相等使得电源模块的电流由供电引脚流向分流引脚的部分没有功率，因此在保持通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和不变且总是等于输出总电流的基础上降低了线性恒流芯片的功率，进而减少了线性恒流芯片的热积累。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED光源驱动领域，尤其涉及一种LED光源驱动电路。
背景技术
雾灯的作用就是在雾天或者雨天能见度受天气影响较大的情况下让其他车辆看见本车。后雾灯为车辆必需配备的灯具，以前汽车后雾灯普遍使用卤素灯泡，这种灯不仅功能启动时响应较慢导致安全性能下降，而且发热量大、亮度低，不节能的同时还大大缩短了后雾灯的使用寿命。而LED具有响应速度快、低功耗、节能、寿命长等显著优点，已被广泛应用在汽车照明领域，LED驱动技术也随着LED应用技术的发展而逐步得到发展。
现在的汽车领域中，后雾灯朝着小型化设计发展，并且法规对后雾灯在光通量的上下限值要求较高。为了满足要求，后雾灯LED一般选择3颗1W的大功率LED。而目前主要的LED后雾灯驱动方式有DCDC方案和线性恒流方案。DCDC方案(DCDC方案需要DCDC驱动芯片加储能电感，体积大且成本高)：效率高，在驱动3颗1W的LED时，驱动芯片发热小，但是DCDC电路结构复杂，体积大，成本较高。而线性恒流方案虽然电路简单，体积小，成本低于DCDC方案，但是效率低，驱动3颗1W的LED时，线性恒流驱动芯片发热大，需要较大的散热面积来散热，否则芯片有提前过热保护的风险。
实用新型内容
为了降低驱动成本，减小线性恒流驱动芯片的热积累，本实用新型提出了一种LED光源驱动电路，包括：
总电流设置电阻、电源模块与依次电连接的线性恒流芯片、分流模块、LED模块；所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚连接；所述分流模块包括与线性恒流芯片连接的第一输出线路与第二输出线路，所述第一输出线路上设置有分流电阻；所述供电引脚的电压与分流引脚的电压相等；所述分流引脚为线性恒流芯片上与第一输出线路相连的连接引脚；其中：
所述总电流设置电阻，与线性恒流芯片连接，用于限定线性恒流芯片的输出总电流；所述线性恒流芯片，用于向第一输出线路与第二输出线路输出电流以驱动LED模块；通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流。
进一步地，所述LED光源驱动电路中：所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚即第八引脚连接；所述线性恒流芯片的第七引脚与总电流设置电阻的一端连接，所述总电流设置电阻的另一端与线性恒流芯片的第一引脚连接后接至电源模块与第八引脚之间的连接线上；所述线性恒流芯片的第六引脚通过第二输出线路与第一输出线路上分流电阻的一端连接后，接入LED模块的一端；所述线性恒流芯片的分流引脚即第五引脚与分流电阻的另一端连接；所述LED模块的另一端接地。
进一步地，所述LED模块包括多个串联的LED灯。
与现有技术相比，本实用新型至少含有以下有益效果：
(1)在本实用新型的LED光源驱动电路中，所述线性恒流芯片通过向第一输出线路与第二输出线路输出电流来驱动LED模块，通过设置总电流设置电阻限定线性恒流芯片的输出总电流，同时通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流，基于此，由于所述供电引脚的电压与分流引脚的电压相等使得电源模块的电流由供电引脚流向分流引脚的部分基本上没有功率，因此在保持通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和不变且总是等于输出总电流的基础上降低了线性恒流芯片的功率，进而减少了线性恒流芯片的热积累；
(2)本实用新型中，所述分流电阻的阻值小于预设阻值，由于预设阻值是基于线性恒流芯片最大功率值、最大结温、最大工作环境温度以及对环境的热阻计算出来的分流电阻对应的最大阻值，也就说在确保分流电阻的阻值小于预设阻值的情况下，可避免线性恒流芯片的运行功率在最大功率值以上，进而保证芯片结温不超过最大结温，从而实现在可高效率驱动LED模块的同时，避免芯片提前过热保护的风险，提高芯片的使用寿命；
(3)本实用新型通过设置分流电阻实现了线性恒流芯片对电流的分配(一部分流入PIN5一部分流入PIN6)，降低了线性恒流芯片的运行功率，因此无需大面积散热，电路结构简单、体积小且成本低。
附图说明
图1为一种LED光源驱动电路图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一
为了降低驱动成本、减小电路体积，同时减少线性恒流芯片的热积累，如图1所示，本实用新型提出了一种LED光源驱动电路，包括：
总电流设置电阻R2、电源模块与依次电连接的线性恒流芯片、分流模块、LED模块；所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚PIN8连接；所述分流模块包括与线性恒流芯片连接的第一输出线路与第二输出线路，所述第一输出线路上设置有分流电阻R1；所述供电引脚PIN8的电压与分流引脚PIN5的电压相等；所述分流引脚为线性恒流芯片上与第一输出线路相连的连接引脚PIN5；所述电源模块具体为汽车蓄电池；其中：
所述总电流设置电阻R2，与线性恒流芯片连接，用于限定线性恒流芯片的输出总电流；所述线性恒流芯片，用于向第一输出线路与第二输出线路输出电流以驱动LED模块；通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流。
所述LED光源驱动电路中：所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚PIN8即第八引脚连接；所述线性恒流芯片的第七引脚PIN7与总电流设置电阻R2的一端连接，所述总电流设置电阻R2的另一端与线性恒流芯片的第一引脚PIN1连接后接至电源模块与第八引脚PIN8之间的连接线上；所述线性恒流芯片的第六引脚PIN6通过第二输出线路与第一输出线路上分流电阻R1的一端连接后，接入LED模块的一端；所述线性恒流芯片的分流引脚PIN5即第五引脚与分流电阻R1的另一端连接；所述LED模块的另一端接地。
所述LED模块包括多个串联的LED灯。具体地，本实施例中所述LED模块中包括3个串联的LED灯。
所述分流电阻的阻值小于预设阻值；所述预设阻值的计算公式为：
R1max＝(VIN-VLED)*R2阻值/(V基准-R2阻值*IOUTmax)；
式中，IOUTmax＝PICmax/(VIN-VLED)，IOUTmax表示第二输出线路对应的最大通过电流，VIN表示电源模块的电压，VLED表示LED模块的电压降，R2阻值表示总电流设置电阻的阻值，V基准表示线性恒流芯片的基准电压，PICmax表示线性恒流芯片的最大功率值，R1max表示预设阻值。
本实用新型中，所述分流电阻的阻值小于预设阻值，由于预设阻值是基于线性恒流芯片最大功率值、最大结温、最大工作环境温度以及对环境的热阻计算出来的分流电阻对应的最大阻值，也就说在确保分流电阻的阻值小于预设阻值的情况下，可避免线性恒流芯片的运行功率在最大功率值以上，进而保证芯片结温不超过最大结温，从而实现在可高效率驱动LED模块的同时，避免芯片提前过热保护的风险，提高芯片的使用寿命。
本实施例中，所述V基准＝0.099V。
总电流设置电阻阻值的设定公式为：
R2阻值＝V基准/ILED；
式中，V基准表示线性恒流芯片的基准电压，ILED表示LED模块的驱动电流即输出总电流，R2阻值表示总电流设置电阻的阻值。
所述线性恒流芯片最大功率值的计算公式为：
PICmax＝(Tmax-Tem)/TR；
式中，Tmax表示线性恒流芯片的最大结温，Tem表示线性恒流芯片可耐受的最大工作环境温度，TR表示线性恒流芯片对环境的热阻，PICmax表示最大功率值。本实施例中，最大结温为150℃，芯片对环境的热阻为58.1℃/W，最大工作环境温度为70℃，最大功率PICmax＝(150-70)/58.1＝1.376W。
所述线性恒流芯片的型号为NSL21610。
在本实用新型的LED光源驱动电路中，所述线性恒流芯片通过向第一输出线路与第二输出线路输出电流来驱动LED模块，通过设置总电流设置电阻限定线性恒流芯片的输出总电流，同时通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流，基于此，由于所述供电引脚的电压与分流引脚的电压相等使得电源模块的电流由供电引脚流向分流引脚的部分基本上没有功率，因此在保持通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和不变且总是等于输出总电流的基础上降低了线性恒流芯片的功率，进而减少了线性恒流芯片的热积累。
所述分流电阻的阻值与线性恒流芯片的运行功率呈正相关。
本实用新型中所述分流电阻的阻值与线性恒流芯片的运行功率呈正相关，也就是说通过分流电阻的电流越多，线性恒流芯片的运行功率就越小，因此本实用新型通过限定分流电阻的阻值小于预设阻值来使得线性恒流芯片的运行功率在最大功率值以下，理论上，在小于预设阻值的条件下，选择阻值尽可能小的电阻作为分流电阻，使得线性恒流芯片尽可能调节输出电流至第一输出线路(使芯片发热的电流主要来自第二输出线路，因此尽可能的调节输出电流至第一输出线路)，直到分流电阻达到电流饱和，可最大程度上的降低线性恒流芯片的运行功率，但是由于线性恒流芯片的运行功率越小，分流电阻上的功率就会越大，封装也就会越大，基于此，本实施例通过预设一个下限值，来设定分流电阻阻值的取值范围：(下限值，预设阻值)，也就说选择一个阻值处于该范围内的电阻作为分流电阻，即可既保证电路体积小，又可保证线性恒流芯片的运行功率小于最大功率值，从而实现在小体积电路的基础上减小线性恒流芯片的热积累。
实施例二
本实用新型还提出了一种用于LED光源驱动电路的电阻阻值计算方法，如图1所示，所述LED光源驱动电路包括：总电流设置电阻R2、电源模块与依次电连接的线性恒流芯片、分流模块、LED模块；所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚PIN8连接；所述分流模块包括与线性恒流芯片连接的第一输出线路与第二输出线路，所述第一输出线路上设置有分流电阻R1；所述供电引脚PIN8的电压与分流引脚PIN5的电压相等；所述分流引脚为线性恒流芯片上与第一输出线路相连的连接引脚PIN5；其中：
所述总电流设置电阻R2，与线性恒流芯片连接，用于限定线性恒流芯片的输出总电流；所述线性恒流芯片，用于向第一输出线路与第二输出线路输出电流以驱动LED模块；通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流；所述电阻阻值计算方法包括：
根据LED模块的驱动电流即输出总电流设定总电流设置电阻的阻值；
根据总电流设置电阻的阻值与线性恒流芯片的最大功率值设定预设阻值，并基于预设阻值确定分流电阻的阻值。
所述LED光源驱动电路中：
所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚即第八引脚PIN8连接；所述线性恒流芯片的第七引脚PIN7与总电流设置电阻R2的一端连接，所述总电流设置电阻R2的另一端与线性恒流芯片的第一引脚PIN1连接后接至电源模块与第八引脚PIN8之间的连接线上；所述线性恒流芯片的第六引脚PIN6通过第二输出线路与第一输出线路上分流电阻R1的一端连接后，接入LED模块的一端；所述线性恒流芯片的分流引脚PIN5即第五引脚与分流电阻R1的另一端连接；所述LED模块的另一端接地。
所述分流电阻的阻值小于预设阻值；
设定总电流设置电阻阻值的设定公式为：
R2阻值＝V基准/ILED；
式中，V基准表示线性恒流芯片的基准电压，ILED表示LED模块的驱动电流即输出总电流，R2阻值表示总电流设置电阻的阻值；
所述预设阻值的设定公式为：
R1max＝(VIN-VLED)*R2阻值/(V基准-R2阻值*IOUTmax)；
式中，IOUTmax＝PICmax/(VIN-VLED)，IOUTmax表示第二输出线路对应的最大通过电流，VIN表示电源模块的电压，VLED表示LED模块的电压降，R2阻值表示总电流设置电阻的阻值，V基准表示线性恒流芯片的基准电压，PICmax表示线性恒流芯片的最大功率值，R1max表示预设阻值。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种LED光源驱动电路，其特征在于，包括：
总电流设置电阻、电源模块与依次电连接的线性恒流芯片、分流模块、LED模块；所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚连接；所述分流模块包括与线性恒流芯片连接的第一输出线路与第二输出线路，所述第一输出线路上设置有分流电阻；所述供电引脚的电压与分流引脚的电压相等；所述分流引脚为线性恒流芯片上与第一输出线路相连的连接引脚；其中：
所述总电流设置电阻，与线性恒流芯片连接，用于限定线性恒流芯片的输出总电流；所述线性恒流芯片，用于向第一输出线路与第二输出线路输出电流以驱动LED模块；通过第一输出线路与第二输出线路的电流之和等于输出总电流。
2.根据权利要求1所述的一种LED光源驱动电路，其特征在于，所述LED光源驱动电路中：所述电源模块与线性恒流芯片的供电引脚即第八引脚连接；所述线性恒流芯片的第七引脚与总电流设置电阻的一端连接，所述总电流设置电阻的另一端与线性恒流芯片的第一引脚连接后接至电源模块与第八引脚之间的连接线上；所述线性恒流芯片的第六引脚通过第二输出线路与第一输出线路上分流电阻的一端连接后，接入LED模块的一端；所述线性恒流芯片的分流引脚即第五引脚与分流电阻的另一端连接；所述LED模块的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的一种LED光源驱动电路，其特征在于，所述LED模块包括多个串联的LED灯。
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