一种LED分段驱动电路及其驱动方法技术

本发明专利技术公开一种LED分段驱动电路，其使LED有效分段数量多，增加电转换效率，同时每段LED工作占空比都接近50％，增加LED使用效率，而且结构简单，成本低廉，设计通用性强。其包括串联在一起的(2

LED sectional drive circuit and driving method thereof

The invention discloses a LED segment driver circuit, the LED segment number, increase the power conversion efficiency at the same time, each LED duty cycle is close to 50%, increase LED efficiency, and has the advantages of simple structure, low cost, universal design. Comprising series connected (2)

【技术实现步骤摘要】
一种LED分段驱动电路及其驱动方法
本专利技术属于电子电路的
，具体地涉及一种LED分段驱动电路，以及该电路驱动LED的方法，其采用二进制编码多段分离式线性LED驱动架构。
技术介绍
目前市场上的主流线性LED驱动方案主要分为单段驱动和多段驱动两种。单段驱动方案中LED为一整段，LED上的压降固定，当输入电压超过LED压降时候LED导通发光，通过阻性LDO分压等方式维持LED上的电流稳定，多余的电压由LDO承担。其优点是结构简单，缺点是电效率不高，尤其是当输入电压增大时效率显著降低。为了克服单段LED效率低的缺点，分段LED驱动把LED负载分为多段，其优点是，根据输入电压变化，点亮不同段数的LED。这种结构的优点是，当输入电压低时，可以点亮较少段数的LED，而当输入电压增大时，可以点亮较多段数的LED，从而使得在较大电压变化幅度上，LDO上的分压都较低，使得整个系统在较宽电压范围内都保持高效。但是，这种分段LED驱动也存在不足之处，其最大的缺点是分段数量有限。这种结构的LED段数和压降成正比关系。为了增加效率，需要增加LED的段数，然而LED段数的增加显著增加系统的成本和复杂程度，对可靠性影响也较大。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种LED分段驱动电路，其使LED有效分段数量多，增加电转换效率，同时每段LED工作占空比都接近50％，增加LED使用效率，而且结构简单，成本低廉，设计通用性强。本专利技术的技术解决方案是：这种LED分段驱动电路，其包括串联在一起的(2n-1)个LED，n为大于1的整数；将这些LED分成n段驱动单元，每段驱动单元具有2i-1个LED，i＝1-n；每段驱动单元上并联一个控制单元，当控制单元关断时，电源电压加在该段驱动单元的LED上使其导通，当控制单元导通时，电流通过控制单元而绕过LED，该段驱动单元的LED处于关断状态。本专利技术采用n段驱动单元，每段驱动单元上并联一个控制单元，当控制单元关断时，电源电压加在该段驱动单元的LED上使其导通，当控制单元导通时，电流通过控制单元而绕过LED，该段驱动单元的LED处于关断状态，从而使LED有效分段数量多，增加电转换效率，同时每段LED工作占空比都接近50％，增加LED使用效率，而且结构简单，成本低廉，设计通用性强。还提供了一种LED分段驱动电路的驱动方法，V1是一个LED的压降，输入电压按照0-V1、V1–2V1、2V1–3V1、3V1–4V1、4V1–5V1、5V1–6V1、6V1–7V1增加，每段驱动单元内的LED以二维编码顺序导通，而LED上的总压降依次顺序增加。附图说明图1为根据本专利技术的LED分段驱动电路的一个优选实施例的电路图。图2为根据本专利技术的另一个优选实施例的电路末端图。具体实施方式从图1中可以看出，这种LED分段驱动电路，其包括串联在一起的(2n-1)个LED，n为大于1的整数；将这些LED分成n段驱动单元，每段驱动单元具有2i-1个LED，i＝1-n；每段驱动单元上并联一个控制单元，当控制单元关断时，电源电压加在该段驱动单元的LED上使其导通，当控制单元导通时，电流通过控制单元而绕过LED，该段驱动单元的LED处于关断状态。本专利技术采用n段驱动单元，每段驱动单元上并联一个控制单元，当控制单元关断时，电源电压加在该段驱动单元的LED上使其导通，当控制单元导通时，电流通过控制单元而绕过LED，该段驱动单元的LED处于关断状态，从而使LED有效分段数量多，增加电转换效率，同时每段LED工作占空比都接近50％，增加LED使用效率，而且结构简单，成本低廉，设计通用性强。另外，如图2所示，在该分段驱动电路的末端设置一个没有和LED并联的控制单元，用来限制该分段驱动电路的总电流。另外，所述控制单元包括MOS管，控制单元地和其所控制的LED的阴极相连，控制单元有两个检测电路电压的端口，其中正电压检测端口和其控制段LED的阳极电压相连，而负电压检测端口和整个电路的地相连接，正负电压端口的总电压差，是判定是否导通或者关断旁路MOS管，从而点亮控制段LED的标准，当输入电压低于控制段LED的导通压降时，LED无法导通，旁路CMOS导通，使得电流从旁路MOS管流过。另外，所述控制单元包括采样电阻R1，MOS管最大电流受采样电阻R1控制。另外，如图1所示，n＝3。当然，n可以为更大的数，这根据客户的需要来增加即可。还提供了一种LED分段驱动电路的驱动方法，V1是一个LED的压降，输入电压按照0-V1、V1–2V1、2V1–3V1、3V1–4V1、4V1–5V1、5V1–6V1、6V1–7V1增加，每段驱动单元内的LED以二维编码顺序导通，而LED上的总压降依次顺序增加。如果以第一个LED的压降为单位V1，第二、三个LED的压降分别为2V1。在传统分段驱动中，各段LED随着电压升高依次点亮。而在本专利技术中，随着电压升高，LED串点亮的顺序由表1给出。其中0表示LED不亮，1表示LED点亮。表1由上表可以看出，新型的三段LED结构相当于传统分段结构的七段LED的效果。该结构的另一个优点是，在一个较宽的电压输入范围内，LED灯串的点亮的占空比都是50％左右，因此我们可以通过优化LED工作电流达到LED利用率的优化。而传统的分段结构中，各段LED的利用率不一样，而且随电压变化，对LED利用率优化比较困难。另外，MOS管的导通受LED跨度总压降控制，当总压降不足以驱动LED时，旁路MOS管导通，电流从旁路MOS流过。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED分段驱动电路，其特征在于：其包括串联在一起的(2

【技术特征摘要】
1.一种LED分段驱动电路，其特征在于：其包括串联在一起的(2n-1)个LED，n为大于1的整数；将这些LED分成n段驱动单元，每段驱动单元具有2i-1个LED，i＝1-n；每段驱动单元上并联一个控制单元，当控制单元关断时，电源电压加在该段驱动单元的LED上使其导通，当控制单元导通时，电流通过控制单元而绕过LED，该段驱动单元的LED处于关断状态。2.根据权利要求1所述的LED分段驱动电路，其特征在于：在该分段驱动电路的末端设置一个没有和LED并联的控制单元，用来限制该分段驱动电路的总电流。3.根据权利要求2所述的LED分段驱动电路，其特征在于：所述控制单元包括MOS管，控制单元地和其所控制的LED的阴极相连，控制单元有两个检测电路电压的端口，其中正电压检测端口和其控制段LED的阳极电压相连，而负电压检测端口和整个电路的地相连接，正负电压端口的总电压差，是判定是否导通...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯向光，孙国喜，朱浩，刘国旭，范振灿，
申请(专利权)人：易美芯光北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11