单个电流环路驱动多串LED电路设计
在使用电流模式控制的多串LED 应用中，如果其中某串LED 发生开路故障，将会增加其他LED 串的电流，这将缩短LED 的使用寿命，因此，本文设计将介绍一种自动检测LED 串开路并作相应调整的方法 。LED 最好以恒流源来驱动 。就要求较小电流的LED 应用而言，线性驱动方案就可以了 。但在LED 要求更大电流时，就需要开关电源设计了 。如果应用中仅有一个LED 串工作，控制就很简单直接 。但如果有多串LED，控制就变得复杂 。例如，需要顾及的一项因素是：如果多串LED 中的某串LED 开路该怎么办 。如果使用电流模式控制，那么一般情况下，原本流经开路的那串LED 的电流这时就被迫分流到余下的LED 串中，增大了这些LED 串的电流，并缩短其使用寿命，而这种状况并非好事 。本篇设计将介绍一种自动检测LED 串开路并作相应调整的方法 。
不同于为各串LED 使用多个控制环路，我们可以通过在每串LED 底部增加一个感测电阻，仅使用一个控制环路 。然后给感测电阻增设一些PNP 晶体管，而这些PNP 晶体管的集电极连接在一起，进而传送至控制环路 。还增加单独的NPN 晶体管来与PNP 晶体管的基极串联，从而在PNP 晶体管处于反向偏置时断开电流通道 。在LED 串开路时，会出现这种反向偏置工作；而PNP 晶体管的集电极上有反馈电压时，其射极结会被拉至地电平 。
【单个电流环路驱动多串LED电路设计】
文章插图
当电流流过LED 串时，NPN 晶体管导通，相应地将PNP 晶体管的基极电阻拉至地电平，使其导通 。这些PNP 晶体管的输出连在一起，并传送至开关稳压器的反馈 。如果两个PNP 晶体管都导通，两个感测电阻基本上就是并联，提示环路它需要足够的电流来驱动两个LED串 。
文章插图
图2：基于NCP3063 单个电流环路驱动多串LED
这种方案的妙处在于：如果某LED 串因某些原因而开路，流过余下LED 串的电流仍然保持恒定 。用于开路的LED 串的PNP 及NPN 晶体管自动关闭，从环路移除了这串LED 的反馈电压 。开关稳压器的总输出电流将下降，但余下LED 串的电流仍将保持恒定 。
这种方案的优势是：实际上没有限制在并联上可以增加LED 串的数量 。多串LED 之间的电流差异将主要取决于LED 本身的正向压降 。但即使存在正向压降差异，统计显示，随着LED串长度增加，这些差异将迅速地向平均正向压降收敛（converge） 。其它差异因素包括感测电阻容限及PNP 晶体管饱和电压 。但在实际的实验室测量中，这些因素已经被证明很轻微，而且人眼肯定不会感测到 。
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