CN105407582A - 一种led驱动电路和led电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种LED驱动电路及LED电路。本发明实施例LED驱动电路包括供电模块、LED恒流驱动模块、LED恒流控制模块和电源转换模块，所述供电模块与所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述LED恒流驱动模块和所述LED恒流控制模块连接，所述LED恒流控制模块与所述LED恒流驱动模块连接。本发明实施例能有效降低LED模组结构尺寸，降低成本。

Description

一种LED驱动电路和LED电路
技术领域
本发明涉及照明领域，特别涉及一种LED驱动电路和LED电路。
背景技术
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)是一种固体光源，是一种将电能转换为可见光的固态半导体件，由于其具有发光效率高的优点，越来越广泛的应用于日常生活中。
目前，在LED背投中，LED灯因功率较大需要散热，而目前一般采用共阳极驱动，这样散热片不能做成一个整体与机壳连在一起，需要采用绝缘措施，制约了LED模组结构尺寸，成本较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种LED驱动电路和LED电路，能有效降低LED模组结构尺寸，降低成本。
本发明实施例第一方面提供一种LED驱动电路，包括供电模块、LED恒流驱动模块、LED恒流控制模块和电源转换模块，所述供电模块与所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述LED恒流驱动模块和所述LED恒流控制模块连接，所述LED恒流控制模块与所述LED恒流驱动模块连接；
其中，所述供电模块用于作为负压电源输出负电压驱动所述LED恒流驱动模块，所述电源转换模块用于将所述供电模块输出的负电压转换为目标正电压，并输出所述正电压驱动所述LED恒流控制模块，所述LED恒流控制模块用于利用所述电源转换模块输出的目标正电压控制所述LED恒流驱动模块的恒流输出，所述LED恒流驱动模块用于根据所述供电模块输出的负电压和所述LED恒流控制模块控制的恒流输出，驱动LED。
可选的，所述供电模块为一个负压电源。
可选的，所述供电模块包括两个负压电源，其中一个负压电源作为冗余电源，所述两个负压电源的输出端均作为所述供电模块的输出端，连接所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块。
可选的，所述LED恒流控制模块包括电流恒流DC/DC控制芯片、D/A转换器、脉冲开关控制器、现场可编程门阵列FPGA、DMD模块、A/D转换器和采样模块；
其中，所述电流恒流DC/DC控制芯片与分别与所述D/A转换器、脉冲开关控制器连接，所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器与所述FPGA连接，所述FPGA与所述DMD模块、A/D转换器连接，所述A/D转换器与所述采样模块连接；
所述采样模块用于采集环境信息，所述采样模块采样得到的环境信息经所述A/D转换器转换后输出到所述FPGA，所述FPGA根据所述环境信息经所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器输出控制信号，以使得所述电流恒流DC/DC控制芯片根据所述控制信号调整所述LED恒流驱动模块的输出功率。
可选的，所述LED恒流驱动模块包括开关模块、输出电感、电流取样模块和第一MOS管；
其中，所述开关模块的信号输入端连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述开关模块的电压输入端与所述供电模块相连，所述开关模块的电压输出端接地，所述开关模块的电压输出端同时用于连接LED阳极，所述输出电感连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述输出电感用于连接所述电流取样模块，所述电流取样模块连接所述采样模块，所述电流取样模块还用于连接所述LED阴极，所述第一MOS两端分别用于连接所述LED阴极和LED阳极。
可选的，所述开关模块包括第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管，所述第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管依次连接组成封闭环形，所述第二MOS管一端和所述第三MOS管的一端共同作为所述开关模块的信号输入端，连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述第二MOS管的另一端和所述第四MOS管的一端作为所述开关模块的电压输出端接地，所述第三MOS管的另一端和所述第五MOS管的一端作为所述开关模块的电压输入端连接所述供电模块。
本发明第二方面提供一种LED电路，包括LED灯和LED驱动电路，所述LED驱动电路为第一方面中任一所述的LED驱动电路。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中，通过所述供电模块作为负压电源输出负电压驱动LED恒流驱动模块，电源转换模块将供电模块输出的负电压转换为目标正电压，并输出所述正电压驱动所述LED恒流控制模块，LED恒流控制模块利用电源转换模块输出的目标正电压控制所述LED恒流驱动模块的恒流输出，LED恒流驱动模块根据所述供电模块输出的负电压和所述LED恒流控制模块控制的恒流输出，驱动LED。本发明实施例由于采用共阴极电源，能有效降低LED模组结构尺寸，降低成本。
附图说明
图1是本发明实施例中LED驱动电路的一个实施例示意图；
图2是本发明实施例中LED驱动电路的另一个实施例示意图；
图3是本发明实施例中LED驱动电路的另一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种LED驱动电路和LED电路，能有效降低LED模组结构尺寸，降低成本。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1，本发明实施例中LED驱动电路一个实施例包括供电模块、LED恒流驱动模块、LED恒流控制模块和电源转换模块，所述供电模块与所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述LED恒流驱动模块和所述LED恒流控制模块连接，所述LED恒流控制模块与所述LED恒流驱动模块连接；
其中，所述供电模块用于作为负压电源输出负电压驱动所述LED恒流驱动模块，所述电源转换模块用于将所述供电模块输出的负电压转换为目标正电压，并输出所述正电压驱动所述LED恒流控制模块，所述LED恒流控制模块用于利用所述电源转换模块输出的目标正电压控制所述LED恒流驱动模块的恒流输出，所述LED恒流驱动模块用于根据所述供电模块输出的负电压和所述LED恒流控制模块控制的恒流输出，驱动LED。
本发明实施例中，通过所述供电模块作为负压电源输出负电压驱动LED恒流驱动模块，电源转换模块将供电模块输出的负电压转换为目标正电压，并输出所述正电压驱动所述LED恒流控制模块，LED恒流控制模块利用电源转换模块输出的目标正电压控制所述LED恒流驱动模块的恒流输出，LED恒流驱动模块根据所述供电模块输出的负电压和所述LED恒流控制模块控制的恒流输出，驱动LED。本发明实施例由于采用共阴极电源，能有效降低LED模组结构尺寸，降低成本。
可选的，所述供电模块可以为一个负压电源，如图2所示，所述供电模块也可以是包括两个负压电源，其中一个负压电源作为冗余电源，所述两个负压电源的输出端均作为所述供电模块的输出端，连接所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块，两个负压电源由芯片控制电源进行负载均衡，当一个电源出现故障时，另一个电源马上可以接管其工作，在更换电源后，又是两个电源协同工作。负压电源的输出电压取值可以为-14V～-8V，一个典型的取值为-12V，可选的，所述电源转换模块输出的所述目标正电压的一个典型取值为5V。
如图3所示，在本发明一些实施例中，可选的，所述LED恒流控制模块包括电流恒流DC/DC控制芯片、D/A(数字到模拟，DigitaltoAnalog，简称D/A)转换器、脉冲开关控制器、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)、DMD(数字微镜元件DigitalMicromirrorDevice，简称DMD)模块、A/D(模拟到数字，AnalogtoDigital，简称A/D)转换器和采样模块；
其中，所述电流恒流DC/DC控制芯片与分别与所述D/A转换器、脉冲开关控制器连接，所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器与所述FPGA连接，所述FPGA与所述DMD模块、所述A/D转换器连接，所述A/D转换器与所述采样模块连接；
所述DMD模块可以通过调节自身微镜的角度，以调节LED产生的光的角度和显示效果，因此提高了用户体验。
所述采样模块用于采集环境信息，所述采样模块采样得到的环境信息经所述A/D转换器转换后输出到所述FPGA，所述FPGA根据所述环境信息经所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器输出控制信号，以使得所述电流恒流DC/DC控制芯片根据所述控制信号调整所述LED恒流驱动模块的输出功率。
如图3所示，所述采样模块可以包括亮度采样模块，电流监控模块、温度采样模块，其中亮度采样模块可以包括亮度监控模块和亮度传感器，亮度传感器将采集的亮度信息传递给亮度监控模块进而输出到所述A/D转换器；温度传感器将采集的温度信息传递给LED温度监控模块进而输出到所述A/D转换器；电流监控模块与所述电流取样模块连接，获取所述电流取样信息，并输出到所述A/D转换器，A/D转换器将采样模块采集的环境信息(如亮度信息、温度信息、电流取样信息)经过数模转化输出到FPGA，所述FPGA根据所述环境信息经所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器输出控制信号，以使得所述电流恒流DC/DC控制芯片根据所述控制信号调整所述LED恒流驱动模块的输出功率，FPGA根据采样的环境信息进行输出控制信息进行调整的手段为现有技术，此处不再赘述。
在本发明一些实施例中，可选的，所述LED恒流驱动模块包括开关模块、输出电感、电流取样模块和第一场效应管(MetalOxideSemiconductor，简称MOS管)；
其中，所述开关模块的信号输入端连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述开关模块的电压输入端与所述供电模块相连，所述开关模块的电压输出端接地，所述开关模块的电压输出端同时用于连接LED阳极，所述输出电感连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述输出电感用于连接所述电流取样模块，所述电流取样模块连接所述采样模块，所述电流取样模块还用于连接所述LED阴极，所述第一MOS两端分别用于连接所述LED阴极和LED阳极。
进一步可选的，所述开关模块包括第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管，所述第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管依次连接组成封闭环形，所述第二MOS管一端和所述第三MOS管的一端共同作为所述开关模块的信号输入端，连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述第二MOS管的另一端和所述第四MOS管的一端作为所述开关模块的电压输出端接地，所述第三MOS管的另一端和所述第五MOS管的一端作为所述开关模块的电压输入端连接所述供电模块。
本发明还提供一种LED电路，包括LED灯和LED驱动电路，所述LED驱动电路为上述LED驱动电路中任一种LED驱动电路。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括供电模块、LED恒流驱动模块、LED恒流控制模块和电源转换模块，所述供电模块与所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述LED恒流驱动模块和所述LED恒流控制模块连接，所述LED恒流控制模块与所述LED恒流驱动模块连接；
其中，所述供电模块用于作为负压电源输出负电压驱动所述LED恒流驱动模块，所述电源转换模块用于将所述供电模块输出的负电压转换为目标正电压，并输出所述正电压驱动所述LED恒流控制模块，所述LED恒流控制模块用于利用所述电源转换模块输出的目标正电压控制所述LED恒流驱动模块的恒流输出，所述LED恒流驱动模块用于根据所述供电模块输出的负电压和所述LED恒流控制模块控制的恒流输出，驱动LED。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述供电模块为一个负压电源。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述供电模块包括两个负压电源，其中一个负压电源作为冗余电源，所述两个负压电源的输出端均作为所述供电模块的输出端，连接所述LED恒流驱动模块和所述电源转换模块。
4.根据权利要求1至3中任一所述的驱动电路，其特征在于，所述LED恒流控制模块包括电流恒流DC/DC控制芯片、D/A转换器、脉冲开关控制器、现场可编程门阵列FPGA、DMD模块、A/D转换器和采样模块；
其中，所述电流恒流DC/DC控制芯片与分别与所述D/A转换器、脉冲开关控制器连接，所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器与所述FPGA连接，所述FPGA与所述DMD模块、所述A/D转换器连接，所述A/D转换器与所述采样模块连接；
所述采样模块用于采集环境信息，所述采样模块采样得到的环境信息经所述A/D转换器转换后输出到所述FPGA，所述FPGA根据所述环境信息经所述D/A转换器、所述脉冲开关控制器输出控制信号，以使得所述电流恒流DC/DC控制芯片根据所述控制信号调整所述LED恒流驱动模块的输出功率。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述LED恒流驱动模块包括开关模块、输出电感、电流取样模块和第一MOS管；
其中，所述开关模块的信号输入端连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述开关模块的电压输入端与所述供电模块相连，所述开关模块的电压输出端接地，所述开关模块的电压输出端同时用于连接LED阳极，所述输出电感连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述输出电感用于连接所述电流取样模块，所述电流取样模块连接所述采样模块，所述电流取样模块还用于连接所述LED阴极，所述第一MOS两端分别用于连接所述LED阴极和LED阳极。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，
所述开关模块包括第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管，所述第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管依次连接组成封闭环形，所述第二MOS管一端和所述第三MOS管的一端共同作为所述开关模块的信号输入端，连接所述电流恒流DC/DC控制芯片，所述第二MOS管的另一端和所述第四MOS管的一端作为所述开关模块的电压输出端接地，所述第三MOS管的另一端和所述第五MOS管的一端作为所述开关模块的电压输入端连接所述供电模块。
7.一种LED电路，其特征在于，包括LED灯和LED驱动电路，所述LED驱动电路为如权利要求1至6中任一所述的LED驱动电路。
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