CN103280189A - 一种led调光电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED调光电路，用于控制多个LED串在同一工作周期内不同时刻发亮，其包括：相互并联的若干组LED串；与LED串连接的驱动电路，驱动其发亮；与驱动电路连接的控制电路，通过向驱动电路输入脉冲宽度调制信号来控制LED串的发亮；所述控制电路包括电压比较器和延时电路，电压比较器设于延时电路和驱动电路之间，各延时电路与各组驱动电路依次串联，所述脉冲宽度调制信号经延时电路延时后生产延时信号，经电压比较器将延时信号的正弦波信号转换为方波或矩形波，传输至驱动电路使相应的LED串依次发光。

Description

一种LED调光电路
技术领域
本发明涉及一种背光模组驱动电路，尤其是指一种LED调光电路。
背景技术
参照图1所示，在现有的LED背光驱动电路图中，LED亮度的调节是通过脉冲宽度调制信号(PWM调光信号)控制的，当PWM调光信号为恒定的直流高电压时，LED恒流驱动IC内部与LED串连接的MOS管一直处于导通状态，LED电流恒定，此时亮度为最高。调光时，PWM调光信号为矩形波，IC内部的MOS管在导通和关断之间交换动作，使得LED电流同样成为矩形波，LED电流的平均值下降，亮度也随之降低。
在调光时，各LED串的PWM调光信号是相同的，即与各LED串连接的MOS管同时处于导通或者关断状态，在每个工作周期内，输出功率变化幅度太大，导致电感中的电流在最大值与最小值之间频繁变化，产生噪声，同时对电路中的元器件造成冲击，输出电压存在较大的纹波，电路工作不稳定。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供可控制背光模组中的多组LED串在同一工作周期内不同时刻点亮的LED调光电路，使得整个电路输出功率恒定，避免出现不稳定状态。
本发明提供了一种LED调光电路，用于控制多个LED串在同一工作周期内不同时刻发亮，其包括：
若干组LED串，各LED串相互并联；
驱动电路，与LED串连接，驱动其发亮；
控制电路，与驱动电路连接，通过向驱动电路输入脉冲宽度调制信号(PWM调光信号)来控制LED串的发亮；
所述控制电路包括电压比较器和延时电路，电压比较器设于延时电路和驱动电路之间，各延时电路与各组驱动电路依次串联，所述PWM调光信号经延时电路延时后生产延时信号，经电压比较器将延时信号的正弦波信号转换为方波或矩形波，传输至驱动电路使相应的LED串依次发光。
优选地，在相邻的控制电路上，前一组电压比较器的输出端与下一组延时电路串联，以将前一组输出的延时信号传输至下一组延时电路进行再次延时。所述延时电路为RC延时电路，所述延时电路输入端导入PWM调光信号，输出端与电压比较器的高电位端连接。所述电压比较器的低电位端与恒定比较电压相连接。
所述两相邻PWM调光信号之间的延迟时间设于PWM调光信号的高电平区间内，使得相邻的LED串间，上一组LED串未灭时，下一组LED串即启动。
所述恒定比较电压设于PWM调光信号的输入电压的高电位电压与低电位电压之间，优选地，所述PWM调光信号的电压范围是0-3.3V，恒定比较电压的电压范围为1.6-3.3V。
在所述RC延时电路中，电阻R和电容C与电压比较器的输入电压变化速度成反比例关系，所述恒定比较电压与延迟时间呈正比例关系。通过调整R值、C值及恒定电压值，可对延时时间长短进行调整。
与现有技术相比，本发明的LED调光电路通过在控制电路中设置延时电路，对输入的PWM调光信号进行依次延时控制，再将经电压比较器输出的延时PWM调光信号输出至下一组控制电路的延时电路进行再次延时，以获得阶梯状延迟的PWM调光信号，分别输出控制各个LED串，使其启动时间相互错开，依次点亮，使得整个电路输出功率恒定，避免了多组LED串同时启动造成的电压不稳定状况，电感中的电流变化范围也会相应减小，避免调光过程中引起的电路不稳定状态。同时，通过设置延迟时间小于PWM调光信号的高电位区间，以保障了上一组LED串未断开时，下一组LED串即启动，各个LED串不同时启动，且不同时关闭。在本LED调光电路的同一个工作周期内，均匀分配给各个LED串的点亮时刻，使得输出功率恒定。
附图说明
图1为现有一种LED调光电路的电路图；
图2为本发明一种LED调光电路的电路图；
图3为本发明一种LED调光电路的PWM调光信号的波形调整示意图；
图4为本发明一种LED调光电路的RWM调光信号的延时前后比较示意图。
具体实施方式
参照图2所示，本发明提供了一种LED调光电路，用于控制多个LED串100在同一工作周期内不同时刻发亮，其包括：
若干组LED串100，各LED串100相互并联；
驱动电路200，与LED串100连接，驱动其发亮；
控制电路300，与驱动电路200连接，通过向驱动电路200输入脉冲宽度调制信号(PWM调光信号)来控制LED串100的发亮；
所述控制电路300包括电压比较器301和延时电路302，电压比较器301设于延时电路302和驱动电路200之间，各延时电路302与各组驱动电路200依次串联，所述PWM调光信号经延时电路302延时后生产延时信号，经电压比较器301将延时信号的正弦波信号转换为方波或矩形波，传输至驱动电路200使相应的LED串100依次发光。
各组LED串100并联于驱动电路200和升压电路400之间，控制电路300向升压电路400输入PWM调光信号，以控制LED串100的发光时间和强度。每组LED串100中分别串联多个LED模块。
总控制电路分为多组，总驱动电路亦分为多组，分组控制电路300分别与相对应的驱动电路200串联，各组驱动电路200分别与对应的LED串100串联，通过各组控制电路300分别对各组驱动电路200的通断时间进行调整，以分别控制各组LED串100的发光时间和强度。
其中，控制电路300包括相互串联的电压比较器301和延时电路302，电压比较器301设于延时电路302和驱动电路200之间。延时电路302可采用RC延时电路、具有延时功能的集成IC或通过在处理器中设定信号发出的延迟时间来实现延迟效果。
参照图2和图3所示，在图3中，信号A为初始PWM调光信号，V1为恒定比较电压，信号B为经RC延时电路延时处理后的PWM调光信号，信号C为经电压比较器301输出的延时PWM调光信号。向控制电路300的延时电路302输入一个初始PWM调光信号(信号A)，初始PWM调光信号经延时电路302，经电阻R和电容C的调整将上升沿和下降沿的时间延长，生成信号B，然后，输入到电压比较器301的高电位端，电压比较器301的低电位端与一恒定比较电压V1相连接，使得经电压比较器301整流后输出的电压保持正向。由于PWM调光信号的上升沿和下降沿变得比较平缓，在PWM调光信号由低电平达到比较电压值相同的时间内，电压比较器301输出为低电平，PWM调光信号持续上升的过程中，电压比较器301输出为高电平，生成信号C。
为了对相邻的LED串100的发光时间进行调整控制，在相邻的控制电路300上，前一组电压比较器301的输出端与下一组延时电路302串联，以将前一组输出的延时信号传输至下一组延时电路302进行再次延时。这样，每组控制电路300中分别串联延时电路302和电压比较器301，且将前一组电压比较器301调整后的PWM调光信号接入下一组延时电路302进行再延时，再次延时后的PWM调光信号输入至另一组LED串100，同时再通过下一个延时电路302，得到另一个延时PWM调光信号，优选地，各组LED串100的延时时间相同。以此类推，可获得多个延迟时间的PWM调光信号，分别传输至各LED串100的控制电路300，并根据各延迟调整后的PWM调光信号分别地对LED串100的发光时间进行调整，使得各组LED串100的发光时间不等，且依次顺延，使若干组LED串100在一个周期内依次点亮，使得整个电路输出功率恒定，避免出现不稳定状态。
参照图4所示，在本发明中，信号A为初始PWM调光信号，信号C为经延迟和电压比较处理后的延迟PWM调光信号。所述两相邻PWM调光信号之间的延迟时间设于PWM调光信号的高电平区间内。这样，保障了上一组LED串断开时，下一组LED串保持接通，各个LED串不同时启动，且不同时关闭。
在本发明，所述恒定比较电压设于PWM调光信号的输入电压的高电位电压与低电位电压之间。优选地，所述PWM调光信号的电压范围是0-3.3V，恒定比较电压的电压范围为1.6-3.3V。
在所述RC延时电路中，电阻R和电容C与电压比较器301的输入电压变化速度成反比例关系。即电阻R的阻值越大，或电容C的容量越大，电压比较器301高电位端的电压由低升高，或由高降低的变化速度会渐渐缓慢，延时后的PWM调光信号的波形会变得平缓，在电压比较器301低电位端的恒定比较电压一定时，相邻的PWM调光信号的延迟时间越长。另外，所述恒定比较电压与延迟时间呈正比例关系，恒定比较电压值越大，延迟时间越长。由此可见，可通过调整RC延时电路中的R值、C值和电压比较器301接入的恒定电压值，来调整延迟时间的长短，以控制各组LED串发光的时间差。

Claims (10)

1.一种LED调光电路，用于控制多个LED串(100)在同一工作周期内不同时刻发亮，其包括：
若干组LED串(100)，各LED串(100)相互并联；
驱动电路(200)，与LED串(100)连接，驱动其发亮；
控制电路(300)，与驱动电路(200)连接，通过向驱动电路(200)输入脉冲宽度调制信号来控制LED串(100)的发亮；
其特征在于：所述控制电路(300)包括电压比较器(301)和延时电路(302)，电压比较器(301)设于延时电路(302)和驱动电路(200)之间，各延时电路(302)与各组驱动电路(200)依次串联，所述脉冲宽度调制信号经延时电路(302)延时后产生延时信号，经电压比较器(301)将延时信号的正弦波信号转换为方波或矩形波，传输至驱动电路(200)使相应的LED串(100)依次发光。
2.根据权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于：在相邻的控制电路(300)上，前一组电压比较器(301)的输出端与下一组延时电路(302)串联，以将前一组输出的延时信号传输至下一组延时电路(302)进行再次延时。
3.根据权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于：所述两相邻脉冲宽度调制信号之间的延迟时间设于脉冲宽度调制信号的高电平区间内。
4.根据权利要求3所述的LED调光电路，其特征在于：所述延时电路(302)输入端导入脉冲宽度调制信号，输出端与电压比较器(301)的高电位端连接。
5.根据权利要求4所述的LED调光电路，其特征在于：所述电压比较器(301)的低电位端与恒定比较电压相连接。
6.根据权利要求5所述的LED调光电路，其特征在于：所述恒定比较电压设于脉冲宽度调制信号的输入电压的高电位电压与低电位电压之间。
7.根据权利要求6所述的LED调光电路，其特征在于：所述脉冲宽度调制信号的电压范围是0-3.3V，恒定比较电压的电压范围为1.6-3.3V。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的LED调光电路，其特征在于：所述延时电路(302)为RC延时电路。
9.根据权利要求8所述的LED调光电路，其特征在于：在所述RC延时电路中，电阻R和电容C与电压比较器(301)的输入电压变化速度成反比例关系。
10.根据权利要求8所述的LED调光电路，其特征在于：所述恒定比较电压与延迟时间呈正比例关系。
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