CN102325401A - Led驱动装置、灯条和背光装置 - Google Patents

Led驱动装置、灯条和背光装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种LED驱动装置、灯条和背光装置，该LED驱动装置包括：电源模块和驱动电路，电源模块连接驱动电路，驱动电路包括至少一个驱动单元，驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，恒流电路连接开关控制电路，开关控制电路连接倒相电路；倒相电路接收DIMMING信号，开关控制电路接收参考电压，恒流电路接收电源电压；倒相电路根据DIMMING信号控制开关控制电路，开关控制电路根据倒相电路的控制使恒流电路的输出端输出高低电平。本发明提供的LED驱动装置、灯条和背光装置，成本低、接线方便，维护方便。

Description

LED驱动装置、灯条和背光装置
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体是LED驱动装置、灯条和背光装置。
背景技术
随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展，背光技术在液晶显示屏中的应用越来越广泛。采用白色的LED来做背光的方案有两种，一种是侧入式：即LED灯在显示屏的四周，通过导光板将光导到显示屏上；另一种是直下式：即LED灯直接放到显示屏的下方。其中直下式的LED背光它是先将LED灯若干个放到一条PCB((Printed Circuit Board，印制电路板)上面，串联起来，形成一条灯条，然后多条灯条按照一定的规律排列组合起来形成背光装置。现有技术中，该背光装置多采用IC进行驱动，其缺点在于：一、IC价钱贵、导致成本高；二、所用IC(集成电路)的接线也不方便；三、灵活性较差，如果灯条数发生改变，整个驱动装置及系统都要重新设计；四、维修维护不方便，因为是LED灯和驱动装置没有对应关系。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种成本低、接线方便、维护方便的LED驱动装置、灯条和背光装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED驱动装置，其包括：
电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，所述驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，所述恒流电路连接所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述倒相电路；
所述倒相电路接收DIMMING(调光)信号，所述开关控制电路接收参考电压，所述恒流电路接收电源电压；
所述倒相电路根据所述DIMMING信号控制所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述倒相电路的控制使所述恒流电路的输出端输出高低电平。
优选地，所述恒流电路包括：充电集成芯片；
所述充电集成芯片的VIN引脚接入电源电压；
所述充电集成芯片的PWM引脚经由第一电阻接入所述开关控制电路的控制端；
所述充电集成芯片的输出端形成所述驱动装置的输出端。
优选地，所述驱动单元至少为两个，所述充电集成芯片的REXT引脚经由第二电阻接入另外一个充电集成芯片的REXT引脚。
优选地，所述开关控制电路包括三极管；
所述三极管的控制极为所述开关控制电路的控制端，所述控制极连接所述充电集成芯片的PWM引脚；
所述三极管的基极经由第三电阻连接参考电压输出端，且所述基极还连接所述倒相电路的输出端；
所述三极管的发射极接地，且所述三极管的发射极经由第四电阻连接所述三极管的基极。
优选地，所述倒相电路包括：倒相晶体管，所述倒相晶体管的输入端接收DIMMING信号，所述倒相晶体管的输出端接入所述三极管的基极，所述倒相晶体管的接地端接地。
本发明还提供一种LED灯条，其包括：LED驱动装置和LED灯，所述LED驱动装置驱动连接所述LED灯，所述LED驱动装置包括：电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，所述驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，所述恒流电路连接所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述倒相电路；
所述倒相电路接收DIMMING信号，所述开关控制电路接收参考电压，所述恒流电路接收电源电压；
所述倒相电路根据所述DIMMING信号控制所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述倒相电路的控制使所述恒流电路的输出端输出高低电平。
本发明还提供一种LED背光装置，其包括：LED灯条，所述LED灯条包括：LED驱动装置和LED灯，所述LED驱动装置驱动连接所述LED灯，所述LED驱动装置包括：电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，所述驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，所述恒流电路连接所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述倒相电路；
所述倒相电路接收DIMMING信号，所述开关控制电路接收参考电压，所述恒流电路接收电源电压；
所述倒相电路根据所述DIMMING信号控制所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述倒相电路的控制使所述恒流电路的输出端输出高低电平。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明提供的LED驱动装置、灯条和背光装置，通过低成本的恒流电路、开关控制电路和倒相电路来实现恒流的电平输出，以驱动LED灯的发光，成本低、接线方便，如果灯条发生改变，无需重新布局驱动装置，每个驱动装置的驱动单元与一个灯条对应，若灯条损坏，直接拆掉或者维护损坏的灯条即可，维护方便。
附图说明
图1为本发明实施例提供的LED驱动装置的原理图；
图2为本发明实施例提供的驱动单元的电路图；
图3为本发明实施例提供的LED灯条的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的LED背光装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种LED驱动装置，如图1所示，图1为本发明实施例提供的LED驱动装置的原理图；该驱动装置包括：
电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，在本实施例中，该驱动单元为6个。在其他实施例中，该驱动单元也可以根据需要设置为其他数量。该驱动单元包括：用于接收+24V电源电压(也可以为其他电压值更高或者更低的参考电源，如12V、36V等)的输入端，用于接收参考电压VREF的输入端，该参考电压VREF可以为5V，也可以为其他的直流电压，如12V、24V、36V等；用于接收输入的DIMMING(调光)信号的输入端；该驱动单元包括输出端OUT，用于输出用于驱动的高低电平；另外该驱动单元还包括接地端GND。本发明提供的LED驱动装置、灯条和背光装置，通过低成本的恒流电路、开关控制电路和倒相电路来实现恒流的电平输出，以驱动LED灯的发光，成本低、接线方便，如果灯条发生改变，无需重新布局驱动装置，每个驱动装置的驱动单元与一个灯条对应，若灯条损坏，直接拆掉或者维护损坏的灯条即可，维护方便。
如图2所示，图2为本发明实施例提供的驱动单元的电路图。本实施例中，驱动单元包括：恒流电路A、倒相电路C和开关控制电路B，恒流电路A连接开关控制电路B，开关控制电路B连接倒相电路C。
倒相电路C接收从外部输入的DIMMING信号，开关控制电路B接收参考电压，恒流电路接收电源电压。
倒相电路C根据DIMMING信号控制开关控制电路B，开关控制电路B根据倒相电路C的控制使恒流电路的输出端输出高低电平。
本实施例中，驱动单元的工作原理为：
当DIMMING信号为高电平时，倒相电路C导通，开关控制电路B截止，恒流电路A的输入端接收电源电压，为高电平，该恒流电路A的输出端输出一个恒定的电流来驱动LED灯点亮。
当DIMMING信号为低电平时，倒相电路C截止，开关控制电路B导通，恒流电路A的输入端通过导通的开关控制电路B接地GND，为低电平，该恒流电路A的输出端没有电流输出，LED灯熄灭。DIMMING信号的交替动作就可以来控制LED灯条的发光强度，达到LOCAL DIMMING(区域调光)的目的。
在本实施例中，更为具体的，所述恒流电路A包括：充电集成芯片U1、U2，在本实施例中，该充电集成芯片U1、U2优选为用于充电的、型号为NUD4011的芯片，该芯片成本较低，在其他实施例中，也可以为其他的充电集成芯片或者具有类似功能的芯片。
充电集成芯片U1的VIN引脚接入电源电压(+24电压，其他实施例中，也可以为其他伏的电压，如12V、36V等)；充电集成芯片U1的PWM引脚经由串接的电阻R4、R5接入开关控制电路B的控制端；充电集成芯片的输出端(OUT1、OUT2、OUT3、OUT4)形成驱动装置的输出端OUT。
在其他的实施例中，驱动单元至少为两个，充电集成芯片U1的REXT引脚用于通过电阻R1、R10接入另外一个充电集成芯片U2的REXT引脚。
在本实施例中，更为具体的，开关控制电路B包括三极管Q2；三极管Q2的控制极为开关控制电路B的控制端，控制极通过电阻R4、R5连接充电集成芯片U1的PWM引脚；三极管Q2的基极通过电阻R6连接参考电压VREF输出端，且基极还连接倒相电路C的输出端；三极管Q2的发射极接地，且三极管Q2的发射极通过电阻R9连接三极管Q2的基极，电阻R9为分流电阻，用于保证Q2不误操作。
在本实施例中，更为具体的，所述倒相电路包括：倒相晶体管QW1，倒相晶体管QW1的输入端通过电阻R7接收DIMMING信号，倒相晶体管QW1的输出端接入三极管Q2的基极，倒相晶体管QW1的接地端接地。倒相晶体管QW1的输入端通过电阻R8接地。该倒相晶体管QW1的功耗减少，倒相出来的信号较平衡。
在图2所示的方案中，一个驱动单元包括两个充电集成芯片U1、U2，在其他的实施例中，也可以有更多的充电集成芯片。充电集成芯片U1的REXT引脚通过电阻R1和电阻R10连接充电集成芯片U2的REXT引脚。每个充电集成芯片的输出端都连接在该驱动装置的输出端OUT。图2中，充电集成芯片U2的PWM引脚也通过串接的电阻R11、R12接入开关控制电路的控制端。该充电集成芯片U2的VIN引脚接收输入的电源电压。
本发明实施例的工作原理为：
当DIMMING信号为高电平时，QW1导通，Q2截止，充电集成芯片U1的PWM引脚接收电源电压，为高电平，该充电集成芯片U1的输出引脚OUT1-OUT4输出一个恒定的电流来驱动LED灯点亮。
当DIMMING信号为低电平时，QW1截止，Q2导通，充电集成芯片U1的PWM引脚通过导通的Q2接地GND，为低电平，该充电集成芯片U1的输出引脚OUT1-OUT4没有电流输出，LED灯熄灭。DIMMING信号的交替动作就可以来控制LED灯条的发光强度，达到LOCAL DIMMING的目的。
本发明实施例还提供一种LED灯条，包括：上述任意实施例提供的LED驱动装置。该LED驱动装置设置在如图3所示的LED灯条30上，该LED灯条30上还设置有LED灯31，该驱动装置32连接LED灯条30上的所有LED灯31，用来驱动该LED灯条30的LED灯31的点亮和熄灭。
本发明实施例还提供一种LED背光装置，包括：上述任意实施例提供的的LED驱动装置。该LED驱动装置32设置在如图3所示的LED灯条30上，该LED灯条30上还设置有LED灯31，该驱动装置32连接LED灯条30上的所有LED灯31，用来驱动该LED灯条30的LED灯31的点亮和熄灭。多个LED灯条30组合形成一个如图4所示的LED背光装置。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED驱动装置，其特征在于，包括：
电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，所述驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，所述恒流电路连接所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述倒相电路；
所述倒相电路接收DIMMING信号，所述开关控制电路接收参考电压，所述恒流电路接收电源电压；
所述倒相电路根据所述DIMMING信号控制所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述倒相电路的控制使所述恒流电路的输出端输出高低电平。
2.如权利要求1所述LED驱动装置，其特征在于，所述恒流电路包括：充电集成芯片；
所述充电集成芯片的VIN引脚接入电源电压；
所述充电集成芯片的PWM引脚经由第一电阻接入所述开关控制电路的控制端；
所述充电集成芯片的输出端形成所述驱动装置的输出端。
3.如权利要求1所述LED驱动装置，其特征在于，所述驱动单元至少为两个，所述充电集成芯片的REXT引脚经由第二电阻接入另外一个充电集成芯片的REXT引脚。
4.如权利要求2或3所述LED驱动装置，其特征在于，所述开关控制电路包括三极管；
所述三极管的控制极为所述开关控制电路的控制端，所述控制极连接所述充电集成芯片的PWM引脚；
所述三极管的基极经由第三电阻连接参考电压输出端，且所述基极还连接所述倒相电路的输出端；
所述三极管的发射极接地，且所述三极管的发射极经由第四电阻连接所述三极管的基极。
5.如权利要求4所述LED驱动装置，其特征在于，所述倒相电路包括：倒相晶体管，所述倒相晶体管的输入端接收DIMMING信号，所述倒相晶体管的输出端接入所述三极管的基极，所述倒相晶体管的接地端接地。
6.一种LED灯条，其特征在于，包括：LED驱动装置和LED灯，所述LED驱动装置驱动连接所述LED灯，所述LED驱动装置包括：电源模块和驱动电路，所述电源模块连接所述驱动电路，所述驱动电路包括至少一个驱动单元，所述驱动单元包括：恒流电路、倒相电路和开关控制电路，所述恒流电路连接所述开关控制电路，所述开关控制电路连接所述倒相电路；
所述倒相电路接收DIMMING信号，所述开关控制电路接收参考电压，所述恒流电路接收电源电压；
所述倒相电路根据所述DIMMING信号控制所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述倒相电路的控制使所述恒流电路的输出端输出高低电平。
7.如权利要求6所述LED灯条，其特征在于，所述恒流电路包括：充电集成芯片；
所述充电集成芯片的VIN引脚接入电源电压；
所述充电集成芯片的PWM引脚经由第一电阻接入所述开关控制电路的控制端；
所述充电集成芯片的输出端形成所述驱动装置的输出端。
8.如权利要求7所述LED灯条，其特征在于，所述开关控制电路包括三极管；
所述三极管的控制极为所述开关控制电路的控制端，所述控制极连接所述充电集成芯片的PWM引脚；
所述三极管的基极经由第三电阻连接参考电压输出端，且所述基极还连接所述倒相电路的输出端；
所述三极管的发射极接地，且所述三极管的发射极经由第四电阻连接所述三极管的基极。
9.如权利要求8所述LED灯条，其特征在于，所述倒相电路包括：倒相晶体管，所述倒相晶体管的输入端接收DIMMING信号，所述倒相晶体管的输出端接入所述三极管的基极，所述倒相晶体管的接地端接地。
10.一种LED背光装置，其特征在于，包括：权利要求6-9任意一项所述的LED灯条。
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