發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其包括主電源電路、參考電壓源電路、恒流源電路、LED反饋控制電路、LED短路保護(hù)電路與調(diào)光控制電路。主電源電路接收總線電壓并據(jù)以產(chǎn)生主電源電壓直接提供LED燈串所需工作電壓，且恒流源電路采用運(yùn)算放大器接收參考電壓源電路產(chǎn)生的較低參考電壓以與LED燈串工作電流對(duì)應(yīng)的電壓做比較，可提高電源轉(zhuǎn)換效率。LED反饋控制電路對(duì)主電源電壓做相應(yīng)調(diào)整以確保降落在恒流源電路中的壓降合理而能對(duì)LED燈串做恒流控制。LED短路保護(hù)電路在LED燈串中的LED發(fā)生短路造成輸出端電壓過(guò)大時(shí)控制所有恒流源電路不工作，以保護(hù)該恒流源內(nèi)部電晶體不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱問(wèn)題而被損壞。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)是有關(guān)于一種發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)驅(qū)動(dòng)電路,且特別是有關(guān)于一種適用于大功率LED燈源的LED驅(qū)動(dòng)電路。
技術(shù)介紹
圖I為一種現(xiàn)有常應(yīng)用在大尺寸液晶顯不廣品的LED驅(qū)動(dòng)電路的方塊圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，大尺寸液晶顯示產(chǎn)品通常需要使用大功率LED燈源，此大功率LED燈源通常由LED燈串LBl LBn所構(gòu)成，且每一 LED燈串包括多個(gè)串聯(lián)耦接的LED，其中η為正整數(shù)。當(dāng)η大于I時(shí)，這些LED燈串LBl LBn采用并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)。LED驅(qū)動(dòng)電路I用于驅(qū)動(dòng)LED燈串LBl LBn，其包括主電源電路11、待機(jī)電源電路12、升壓(boost)轉(zhuǎn)換電路13、恒流源電路141 14n、LED反饋控制電路15、LED短路保護(hù)電路16與調(diào)光控制電路17。LED驅(qū)動(dòng)電路I接收交流市電經(jīng)過(guò)整流、功率因數(shù)修正(Power FactorCorrector, PFC)與濾波后產(chǎn)生的穩(wěn)定的直流總線電壓Vbus，一般約為400伏特(volt，V)?？偩€電壓Vbus經(jīng)過(guò)主電源電路11的降壓后產(chǎn)生主電源電壓Vml和Vm2，例如分別為24V和12V。其中，主電源電壓Vml用于再經(jīng)過(guò)升壓轉(zhuǎn)換電路13的升壓后產(chǎn)生略大于LED燈串所需工作電壓的燈管輸入電壓Vin，例如工作時(shí)LED燈管兩端電壓為85V，則升壓轉(zhuǎn)換電路升壓后提供給燈串輸入電壓為86V，以輸出至LED燈串LBl LBn的輸入端。主電源電壓Vm2則用于提供液晶顯示產(chǎn)品內(nèi)部如音訊電路(Audio Circuit)與液晶面板(Panel)驅(qū)動(dòng)電路等所需電源?？偩€電壓Vbus另經(jīng)過(guò)待機(jī)電源電路12的降壓后產(chǎn)生待機(jī)電源電壓Vsb，例如為5V,用于提供液晶顯示產(chǎn)品內(nèi)部如主板微控器(Micro Control Unit，MCU)等在待機(jī)模式下仍需工作的組件所需電源。升壓轉(zhuǎn)換電路13包括升壓轉(zhuǎn)換器、輸出濾波電路與輸出反饋控制電路。其中，升壓轉(zhuǎn)換器包括作為儲(chǔ)能組件的電感器LI與作為開(kāi)關(guān)組件的晶體管Ql和二極管D1，用于將輸入較低的直流電轉(zhuǎn)換為各LED燈串所需相對(duì)較高的工作輸入電壓。輸出濾波電路包括電容器Cl，用于降低升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓紋波。輸出反饋控制電路包括脈寬調(diào)變(Pulse-ffidth Modulation，PWM)控制器UlI，用于根據(jù)LED反饋控制電路15的輸出電壓來(lái)控制晶體管Ql的開(kāi)關(guān)責(zé)任周期以調(diào)整升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(在本例中即燈串輸入電壓Vin)。恒流源電路141 14η分別耦接至LED燈串LBl LBn的輸出端，用于控制LED燈串LBl LBn在工作時(shí)電流恒定且大小相等。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，其為現(xiàn)有常采用三端可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓器的恒流源電路的電路圖。以恒流源電路141為例，其包括晶體管Q2、電阻器Rl R3與具有陽(yáng)極端Α、陰極端K和參考端R的并聯(lián)穩(wěn)壓器U21。當(dāng)并聯(lián)穩(wěn)壓器U21采用如ΑΖ432時(shí)，其內(nèi)部具有一個(gè)I. 25V的參考電壓源，參考端R電壓將穩(wěn)定在I. 25V，使LED燈串LBl的工作電流Ilbl恒定且其值為Ilbl=L 25V/R1。請(qǐng)?jiān)賲⒁?jiàn)圖I并配合圖2，若LED燈串的輸出端電壓過(guò)低，則降落在恒流源電路中晶體管Q2的漏極端與源極端之間的壓降(下稱漏源極壓降)會(huì)偏低而由原本正常工作在恒流區(qū)變?yōu)楣ぷ髟诳勺冸娮鑵^(qū)而無(wú)法對(duì)LED燈串做恒流控制，其中，工作于恒流區(qū)時(shí)Vgs>Vth且Vds>Vgs-Vth，工作于可變電阻區(qū)時(shí)Vgs>Vth且Vds〈Vgs-Vth，其中，Vgs為晶體管Q2的柵極端與源極端之間的壓降，Vds為晶體管Q2的漏源極壓降，Vth為晶體管Q2的開(kāi)啟電壓(threshold voltage)。因此，LED反饋控制電路15通過(guò)二極管Dll Dln偵測(cè)LED燈串LBl LBn的輸出端電壓，并根據(jù)所偵測(cè)到的輸出端電壓中最低者來(lái)控制PWM控制器Ull是否要加大晶體管Ql的開(kāi)關(guān)責(zé)任周期以提高燈串輸入電壓Vin，使降落在所有恒流源電路141 14η中的壓降均處于合理狀態(tài)而能正常工作對(duì)LED燈串LBl LBn做恒流控制。另夕卜，若LED燈串中的LED短路個(gè)數(shù)太多，則降落在恒流源電路中晶體管Q2的漏源極壓降會(huì)偏高而增加功耗或甚至因電晶體管Q2因過(guò)熱而毀壞晶體管Q2。因此，LED短路保護(hù)電路16通過(guò)二極管D21 D2n偵測(cè)LED燈串LBl LBn的輸出端電壓，并在所偵測(cè)到的輸出端電壓中最高者大于保護(hù)點(diǎn)電壓時(shí)，關(guān)閉PWM控制器U1，使升壓轉(zhuǎn)換電路13不再做升壓轉(zhuǎn)換，以保護(hù)恒流源電路的晶體管等電子零件不被毀壞。主板微控器可輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)(On/Off )與調(diào)光信號(hào)(Dim)。其中，開(kāi)關(guān)信號(hào)(On/Off)用于在待機(jī)模式下關(guān)閉PWM控制器U1，使之在待機(jī)模式下更加節(jié)能省電。調(diào)光信號(hào)(Dim)用于通過(guò)調(diào)光控制電路17控制恒流源電路141 14η工作與不工作狀態(tài)，進(jìn)而控制LED燈串LBl LBn工作與不工作狀態(tài)，以達(dá)到控制LED燈串LBl LBn發(fā)出光的平均亮 度，此即為突發(fā)模式(burst mode)調(diào)光。現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路I采用總線電壓Vbus先經(jīng)過(guò)主電源電路11的降壓再經(jīng)過(guò)升壓轉(zhuǎn)換電路13的升壓后產(chǎn)生燈串輸入電壓Vin以提供LED燈串LBl LBn所需工作電壓，這樣經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換的電源轉(zhuǎn)換效率將會(huì)降低。其次，恒流源電路141 14η通常采用如ΑΖ432的并聯(lián)穩(wěn)壓器U21，其參考端R電壓穩(wěn)定在I. 25V，當(dāng)LED燈串的工作電流較大時(shí)，耦接于參考端R與地之間的電阻器Rl將會(huì)有較大的功耗，相當(dāng)于降低電源轉(zhuǎn)換效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在提出一種LED驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)一步改進(jìn)以達(dá)到更低的設(shè)計(jì)成本與提高電源轉(zhuǎn)換效率。為達(dá)到上述目的或其它目的，本技術(shù)提出一種LED驅(qū)動(dòng)電路，包括主電源電路、LED反饋控制電路、η個(gè)恒流源電路與調(diào)光控制電路，其中η為正整數(shù)。主電源電路包括主電源轉(zhuǎn)換器與輸出反饋控制電路。主電源轉(zhuǎn)換器接收交流市電經(jīng)整流、功率因數(shù)修正與濾波后產(chǎn)生的總線電壓并據(jù)以產(chǎn)生主電源電壓從主電源電路的輸出端輸出至η個(gè)LED燈串的輸入端。輸出反饋控制電路包括第一取樣電阻器與第二取樣電阻器，第一取樣電阻器耦接于主電源電路的輸出端與反饋端之間，第二取樣電阻器耦接于反饋端與地之間，輸出反饋控制電路根據(jù)反饋端電壓控制主電源轉(zhuǎn)換器調(diào)整主電源電壓。LED反饋控制電路耦接至所述LED燈串的輸出端，包括開(kāi)關(guān)與第三取樣電阻器串聯(lián)耦接于反饋端與地之間，在偵測(cè)到任一 LED燈串的輸出端電壓小于補(bǔ)償點(diǎn)電壓時(shí)控制開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，反之則控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。每一恒流源電路包括晶體管、運(yùn)算放大器與電阻器，晶體管與電阻器串聯(lián)耦接于相應(yīng)的LED燈串的輸出端與地之間，而運(yùn)算放大器偵測(cè)電阻器的跨壓且與參考電壓比較并據(jù)以控制晶體管使相應(yīng)的LED燈串的工作電流恒定。調(diào)光控制電路耦接至所述恒流源電路，接收調(diào)光信號(hào)并據(jù)以控制所述恒流源電路工作與不工作狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)突發(fā)模式調(diào)光。在本技術(shù)一實(shí)施例中，調(diào)光控制電路還耦接至LED反饋控制電路，根據(jù)調(diào)光信號(hào)控制LED反饋控制電路工作與否。在本技術(shù)一實(shí)施例中，LED驅(qū)動(dòng)電路還包括參考電壓源電路。參考電壓源電路耦接至所述恒流源電路，產(chǎn)生小于I. 25伏特的參考電壓。在本技術(shù)一實(shí)施例中，LED驅(qū)動(dòng)電路還包括LED短路保護(hù)電路。L本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括：　　一主電源電路，該主電源電路包括一主電源轉(zhuǎn)換器與一輸出反饋控制電路，該主電源轉(zhuǎn)換器接收交流市電經(jīng)整流、功率因數(shù)修正與濾波后產(chǎn)生的一總線電壓并據(jù)以產(chǎn)生一主電源電壓從該主電源電路的輸出端輸出至n個(gè)發(fā)光二極管燈串的輸入端，該輸出反饋控制電路包括一第一取樣電阻器與一第二取樣電阻器，該第一取樣電阻器耦接于該主電源電路的輸出端與一反饋端之間，該第二取樣電阻器耦接于該反饋端與地之間，該輸出反饋控制電路根據(jù)該反饋端電壓控制該主電源轉(zhuǎn)換器調(diào)整該主電源電壓，其中n為正整數(shù)；　　一發(fā)光二極管反饋控制電路，耦接至所述發(fā)光二極管燈串的輸出端，包括一開(kāi)關(guān)與一第三取樣電阻器串聯(lián)耦接于該反饋端與地之間，在偵測(cè)到任一發(fā)光二極管燈串的輸出端電壓小于一補(bǔ)償點(diǎn)電壓時(shí)控制該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，反之則控制該開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；　　n個(gè)恒流源電路，其中每一恒流源電路包括一晶體管、一運(yùn)算放大器與一電阻器，該晶體管與該電阻器串聯(lián)耦接于一相應(yīng)的發(fā)光二極管燈串的輸出端與地之間，該運(yùn)算放大器偵測(cè)該電阻器的跨壓且與一參考電壓比較并據(jù)以控制該晶體管使該相應(yīng)的發(fā)光二極管燈串的工作電流恒定；以及　　一調(diào)光控制電路，耦接至所述恒流源電路，接收一調(diào)光信號(hào)并據(jù)以控制所述恒流源電路工作與不工作狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)突發(fā)模式調(diào)光。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：余祚尚，莊錦清，肖榮軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福建捷聯(lián)電子有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：