发光二极管驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种发光二极管驱动电路，其包括主电源电路、参考电压源电路、恒流源电路、LED反馈控制电路、LED短路保护电路与调光控制电路。主电源电路接收总线电压并据以产生主电源电压直接提供LED灯串所需工作电压，且恒流源电路采用运算放大器接收参考电压源电路产生的较低参考电压以与LED灯串工作电流对应的电压做比较，可提高电源转换效率。LED反馈控制电路对主电源电压做相应调整以确保降落在恒流源电路中的压降合理而能对LED灯串做恒流控制。LED短路保护电路在LED灯串中的LED发生短路造成输出端电压过大时控制所有恒流源电路不工作，以保护该恒流源内部电晶体不会产生过热问题而被损坏。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是有关于一种发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)驱动电路,且特别是有关于一种适用于大功率LED灯源的LED驱动电路。
技术介绍
图I为一种现有常应用在大尺寸液晶显不广品的LED驱动电路的方块图。请参见图1，大尺寸液晶显示产品通常需要使用大功率LED灯源，此大功率LED灯源通常由LED灯串LBl LBn所构成，且每一 LED灯串包括多个串联耦接的LED，其中η为正整数。当η大于I时，这些LED灯串LBl LBn采用并联方式驱动。LED驱动电路I用于驱动LED灯串LBl LBn，其包括主电源电路11、待机电源电路12、升压(boost)转换电路13、恒流源电路141 14n、LED反馈控制电路15、LED短路保护电路16与调光控制电路17。LED驱动电路I接收交流市电经过整流、功率因数修正(Power FactorCorrector, PFC)与滤波后产生的稳定的直流总线电压Vbus，一般约为400伏特(volt，V)。总线电压Vbus经过主电源电路11的降压后产生主电源电压Vml和Vm2，例如分别为24V和12V。其中，主电源电压Vml用于再经过升压转换电路13的升压后产生略大于LED灯串所需工作电压的灯管输入电压Vin，例如工作时LED灯管两端电压为85V，则升压转换电路升压后提供给灯串输入电压为86V，以输出至LED灯串LBl LBn的输入端。主电源电压Vm2则用于提供液晶显示产品内部如音讯电路(Audio Circuit)与液晶面板(Panel)驱动电路等所需电源。总线电压Vbus另经过待机电源电路12的降压后产生待机电源电压Vsb，例如为5V,用于提供液晶显示产品内部如主板微控器(Micro Control Unit，MCU)等在待机模式下仍需工作的组件所需电源。升压转换电路13包括升压转换器、输出滤波电路与输出反馈控制电路。其中，升压转换器包括作为储能组件的电感器LI与作为开关组件的晶体管Ql和二极管D1，用于将输入较低的直流电转换为各LED灯串所需相对较高的工作输入电压。输出滤波电路包括电容器Cl，用于降低升压转换器的输出电压纹波。输出反馈控制电路包括脉宽调变(Pulse-ffidth Modulation，PWM)控制器UlI，用于根据LED反馈控制电路15的输出电压来控制晶体管Ql的开关责任周期以调整升压转换器的输出电压(在本例中即灯串输入电压Vin)。恒流源电路141 14η分别耦接至LED灯串LBl LBn的输出端，用于控制LED灯串LBl LBn在工作时电流恒定且大小相等。请参见图2，其为现有常采用三端可调并联稳压器的恒流源电路的电路图。以恒流源电路141为例，其包括晶体管Q2、电阻器Rl R3与具有阳极端Α、阴极端K和参考端R的并联稳压器U21。当并联稳压器U21采用如ΑΖ432时，其内部具有一个I. 25V的参考电压源，参考端R电压将稳定在I. 25V，使LED灯串LBl的工作电流Ilbl恒定且其值为Ilbl=L 25V/R1。请再参见图I并配合图2，若LED灯串的输出端电压过低，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏极端与源极端之间的压降(下称漏源极压降)会偏低而由原本正常工作在恒流区变为工作在可变电阻区而无法对LED灯串做恒流控制，其中，工作于恒流区时Vgs>Vth且Vds>Vgs-Vth，工作于可变电阻区时Vgs>Vth且Vds〈Vgs-Vth，其中，Vgs为晶体管Q2的栅极端与源极端之间的压降，Vds为晶体管Q2的漏源极压降，Vth为晶体管Q2的开启电压(threshold voltage)。因此，LED反馈控制电路15通过二极管Dll Dln侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并根据所侦测到的输出端电压中最低者来控制PWM控制器Ull是否要加大晶体管Ql的开关责任周期以提高灯串输入电压Vin，使降落在所有恒流源电路141 14η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制。另夕卜，若LED灯串中的LED短路个数太多，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏源极压降会偏高而增加功耗或甚至因电晶体管Q2因过热而毁坏晶体管Q2。因此，LED短路保护电路16通过二极管D21 D2n侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并在所侦测到的输出端电压中最高者大于保护点电压时，关闭PWM控制器U1，使升压转换电路13不再做升压转换，以保护恒流源电路的晶体管等电子零件不被毁坏。主板微控器可输出开关信号(On/Off )与调光信号(Dim)。其中，开关信号(On/Off)用于在待机模式下关闭PWM控制器U1，使之在待机模式下更加节能省电。调光信号(Dim)用于通过调光控制电路17控制恒流源电路141 14η工作与不工作状态，进而控制LED灯串LBl LBn工作与不工作状态，以达到控制LED灯串LBl LBn发出光的平均亮 度，此即为突发模式(burst mode)调光。现有的LED驱动电路I采用总线电压Vbus先经过主电源电路11的降压再经过升压转换电路13的升压后产生灯串输入电压Vin以提供LED灯串LBl LBn所需工作电压，这样经过两次能量转换的电源转换效率将会降低。其次，恒流源电路141 14η通常采用如ΑΖ432的并联稳压器U21，其参考端R电压稳定在I. 25V，当LED灯串的工作电流较大时，耦接于参考端R与地之间的电阻器Rl将会有较大的功耗，相当于降低电源转换效率。
技术实现思路
本技术的目的在提出一种LED驱动电路，对现有的LED驱动电路进一步改进以达到更低的设计成本与提高电源转换效率。为达到上述目的或其它目的，本技术提出一种LED驱动电路，包括主电源电路、LED反馈控制电路、η个恒流源电路与调光控制电路，其中η为正整数。主电源电路包括主电源转换器与输出反馈控制电路。主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的总线电压并据以产生主电源电压从主电源电路的输出端输出至η个LED灯串的输入端。输出反馈控制电路包括第一取样电阻器与第二取样电阻器，第一取样电阻器耦接于主电源电路的输出端与反馈端之间，第二取样电阻器耦接于反馈端与地之间，输出反馈控制电路根据反馈端电压控制主电源转换器调整主电源电压。LED反馈控制电路耦接至所述LED灯串的输出端，包括开关与第三取样电阻器串联耦接于反馈端与地之间，在侦测到任一 LED灯串的输出端电压小于补偿点电压时控制开关导通，反之则控制开关断开。每一恒流源电路包括晶体管、运算放大器与电阻器，晶体管与电阻器串联耦接于相应的LED灯串的输出端与地之间，而运算放大器侦测电阻器的跨压且与参考电压比较并据以控制晶体管使相应的LED灯串的工作电流恒定。调光控制电路耦接至所述恒流源电路，接收调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。在本技术一实施例中，调光控制电路还耦接至LED反馈控制电路，根据调光信号控制LED反馈控制电路工作与否。在本技术一实施例中，LED驱动电路还包括参考电压源电路。参考电压源电路耦接至所述恒流源电路，产生小于I. 25伏特的参考电压。在本技术一实施例中，LED驱动电路还包括LED短路保护电路。L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管驱动电路，其特征在于，包括：　　一主电源电路，该主电源电路包括一主电源转换器与一输出反馈控制电路，该主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的一总线电压并据以产生一主电源电压从该主电源电路的输出端输出至n个发光二极管灯串的输入端，该输出反馈控制电路包括一第一取样电阻器与一第二取样电阻器，该第一取样电阻器耦接于该主电源电路的输出端与一反馈端之间，该第二取样电阻器耦接于该反馈端与地之间，该输出反馈控制电路根据该反馈端电压控制该主电源转换器调整该主电源电压，其中n为正整数；　　一发光二极管反馈控制电路，耦接至所述发光二极管灯串的输出端，包括一开关与一第三取样电阻器串联耦接于该反馈端与地之间，在侦测到任一发光二极管灯串的输出端电压小于一补偿点电压时控制该开关导通，反之则控制该开关断开；　　n个恒流源电路，其中每一恒流源电路包括一晶体管、一运算放大器与一电阻器，该晶体管与该电阻器串联耦接于一相应的发光二极管灯串的输出端与地之间，该运算放大器侦测该电阻器的跨压且与一参考电压比较并据以控制该晶体管使该相应的发光二极管灯串的工作电流恒定；以及　　一调光控制电路，耦接至所述恒流源电路，接收一调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余祚尚，庄锦清，肖荣军，
申请(专利权)人：福建捷联电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：