CN107995718B - 极性校正电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了极性校正电路，连接于供电端与LED灯条输入端之间，包括：控制单元，包括控制开关，根据指示信号控制控制开关产生控制信号，以及调整单元，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端及并联的第一支路和第二支路，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第一支路分别连接至所述第二输出端和所述第一输出端，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第二支路分别连接至所述第一输出端和所述第二输出端。用于搭配任意供电端和LED灯条的极性设计电路，使得供电端和任意LED灯条的极性设计电路都能正常工作，减少了设计人员的工作量，且电路体积小，适用于LED灯条的应用。

Description

极性校正电路

技术领域

本发明涉及极性转换技术领域，更具体地，涉及可搭配任意PCBA板供电端和LED灯条的极性设计电路显示装置的电平产生极性校正电路。

背景技术

LED灯条(Light Emitting Diode)与PCBA板(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板装配)供电端之间正向极性设计，LED灯条正常工作。在实际工作中，无法避免由于各种原因造成的LED灯条与PCBA板供电端之间反向极性的设计。图1a、1b、1c分别示出LED灯条与PCBA板供电端的三种极性设计示意图。PCBA板30包括正极供电端Vp1、负极供电端Vn1。LED灯条包括正极输入端Vp2、负极输入端Vn2以及由三个LED灯串并联而成得LED灯串组50。每个LED灯串包括两个串联的发光二极管，第一发光二极管的负极与第二发光二极管的正极相连接，第一发光二极管的正极以及第二发光二极管的负极为LED灯串的输入端。二极管LED1、二极管LED3以及二极管LED5为LED灯串的第一发光二极管，二极管LED2、二极管LED4以及二极管LED6为LED灯串的第二发光二极管。图1a示出LED灯条正向极性设计电路，PCBA板30的供电端、LED灯条输入端以及LED灯串组的输入端依次极性正接，LED灯条正常工作。图1b示出LED灯条第一种反向极性设计电路，PCBA板30的供电端以及LED灯条输入端极性反接，LED灯条输入端以及LED灯串组的输入端极性正接，LED灯条无法正常工作。图1c示出LED灯条第二种反向极性设计电路，LED灯条输入端以及LED灯串组的输入端极性反接，PCBA板30的供电端以及LED灯条输入端极性正接，LED灯条无法正常工作。

发光二极管极性反向焊接或者灯条的极性布局设计错误造成灯条无法使用，而在发光二极管焊接和灯条的极性布局设计的过程中，反复检查电路极性设计的正确性，大大增加了设计人员的工作量，针对上述问题将设计一种极性校正电路。

常见的几种极性校正电路有：利用桥堆或者二极管实现输入极性的转换电路，该电路的输入、输出压差较大，容易发热；利用继电器实现极性转换的电路，所述电路体积较大，不适用于LED灯条的应用。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的主要技术问题是提供一种可搭配任意PCBA板供电端和LED灯条的极性设计电路的极性校正电路，本方案是通过在PCBA供电端与LED灯条输入端之间添加极性校正切换电路，通过此电路不用考虑LED灯条的极性设计，即任意极性设计都可以搭配当前PCBA板输出。

根据本发明提供的一种极性校正电路，其特征在于，连接于供电端与LED灯条输入端之间，包括：控制单元，包括控制开关，所述控制单元根据指示信号控制控制开关产生控制信号；以及调整单元，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端及并联的第一支路和第二支路，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第一支路分别连接至所述第二输出端和所述第一输出端，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第二支路分别连接至所述第一输出端和所述第二输出端。其中，所述调整单元根据所述控制信号控制所述第一支路和所述第二支路的工作状态，所述第一输入端和所述第二输入端连接至供电端以接收供电电压，所述第一输出端和所述第二输出端连接至所述LED灯条以提供驱动电压。

优选地，所述指示信号为LED灯条的工作状态，LED灯条点亮，所述控制开关断开；LED灯条未点亮，所述控制开关闭合。

优选地，所述控制单元包括依次串联的第一电阻、第二电阻以及控制开关，所述第一电阻的另一端接地，所述控制开关的另一端连接外部电压，所述第一电阻与所述第二电阻的中间节点为控制输出端。

优选地，所述控制开关闭合，所述第一支路导通且所述第二支路断开，所述极性校正电路的第一输出端输出负极电压，所述极性校正电路的第二输出端输出正极电压，用于向LED灯条反向极性设计电路的LED灯条供电。

优选地，所述第一支路包括：第一开关管，所述第一开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第一开关管的第一通路端连接所述极性校正电路的第一输入端；第一二极管，所述第一开关管的第二通路端通过所述第一二极管连接至所述极性校正电路的第二输出端；以及第三开关管，所述第三开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第三开关管的第一通路端连接至所述极性校正电路的第一输出端，所述第三开关管的第二通路端连接所述极性校正电路的第二输入端。

优选地，所述控制开关断开，所述第二支路导通且所述第一支路断开，所述极性校正电路的第一输出端输出正极电压，所述极性校正电路的第二输出端输出负极电压，用于向LED灯条正向极性设计电路的LED灯条供电。

优选地，所述第二支路包括：第二开关管，所述第二开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第二开关管的第二通路端连接所述极性校正电路的第一输入端；第二二极管，所述第二开关管的第一通路端通过所述第二二极管连接至所述极性校正电路的第一输出端；以及第四开关管，所述第四开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第四开关管的第二通路端连接至所述极性校正电路的第二输出端，所述第四开关管的第一通路端连接所述极性校正电路的第二输入端。

优选地，所述LED灯条正向极性设计电路，其供电端、LED灯条输入端以及LED灯串组的输入端依次极性正接。

优选地，所述LED灯条反向极性设计电路包括：LED灯条第一种反向极性设计电路，所述第一种反向极性设计电路的供电端与LED灯条输入端极性反接。LED灯条第二种反向极性设计电路，所述第二种反向极性设计电路的LED灯条输入端与LED灯串组输入端极性反接。

优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管为晶体管。

所述极性校正电路连接于PCBA板供电端与LED灯条输入端之间，用于搭配任意PCBA板供电端和LED灯条的极性设计电路，以保证PCBA板供电端和LED灯条的反向极性设计电路在无需重新设计LED灯条布局的情况下，能正常工作。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1a示出LED灯条与PCBA板供电端的正向极性设计电路图；

图1b示出LED灯条与PCBA板供电端的第一种反向极性设计电路图；

图1c示出LED灯条与PCBA板供电端的第二种反向极性设计电路图；

图2示出本发明实施例的极性校正电路示意图；

图3示出本发明第一实施例的极性校正电路原理示意图；

图4示出本发明第二实施例的极性校正电路原理示意图；

图5示出本发明第三实施例的极性校正电路原理示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

本发明可以以各种形式呈现，以下将描述其中一些实施例。

图2示出本发明实施例的极性校正电路示意图。如图2所示，极性校正电路包括控制单元10以及调整单元20。控制单元10包括依次串联的第一电阻R1、第二电阻R2以及开关模块11，第一电阻R1的另一端接地，控制开关11的另一端连接外部电压Vcc。第一电阻R1和第二电阻R2之间的中间节点作为控制输出端C。调整单元20包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端及并联的第一支路和第二支路。第一支路包括第一开关管T1、第三开关管T3以及第一二极管D1。第二支路包括第二开关管T2、第四开关管T4以及第二二极管D2。进一步地，第一输入端In1连接第一开关管T1的第一通路端和第二开关管T2的第二通路端，第一开关管T1的第二通路端连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极连接第二输出端Vo2。第一开关管T1的第一控制端连接第二开关管T2的第一控制端，第二开关管T2的第一通路端连接第二二极管D2的正极，第二二极管D2的负极连接第一输出端Vo1。第二输入端In2连接第四开关管T4的第一通路端和第三开关管T3的第二通路端，第三开关管T3的第一通路端连接第一输出端Vo1。第三开关管T3的第一控制端连接第四开关管T4的第一控制端，第四开关管T4的第二通路端连接第二输出端Vo2。且第一开关管T1的第一控制端与第二开关管T2的第一控制端之间的中间节点分别与控制输出端C以及第三开关管T3的第一控制端和第四开关管T4的第一控制端之间的中间节点相连接，用于接收来自控制单元10的控制信号。即第一输入端In1通过第一支路连接至第二输出端Vo2，第二输入端In2通过第一支路连接至第一输出端Vo1；第一输入端In1通过第二支路连接至第一输出端Vo1，第二输入端In2通过第二支路连接至第二输出端Vo2。

第一输入端In1连接PCBA板的正极供电端，第二输入端In2连接PCBA板的负极供电端。极性校正电路的输出端连接LED灯条输入端。控制单元根据指示信号控制开关模块进而产生控制信号，指示信号为LED灯条的工作状态，LED灯条点亮，开关模块断开；LED灯条未点亮时，开关模块闭合。

进一步地，LED灯条点亮时，控制开关11断开，第一电阻R1起下拉作用，控制单元10输出的控制信号为参考低电压。此时第一开关管T1截止，第二开关管T2导通，第三开关管T3截止，第四开关管T4导通，即由第二开关管T2、第二二极管D2以及第四开关管T4组成的第二支路工作，第一输出端Vo1输出正极电压，第二输出端Vo2输出负极电压。即第一输入端和第二输入端通过第二支路分别连接至第一输出端和第二输出端。以向LED灯与PCBA板供电端的正向极性设计的电路供电，LED灯条正常工作。

LED灯条未点亮时，控制开关11闭合，第二电阻R2起上拉作用，控制单元10输出的控制信号为参考高电压。第二二极管D2与第一二极管D1起隔离作用，此时第一开关管T1导通，第二开关管T2截止，第三开关管T3导通，第四开关管T4截止，即由第一开关管T1、第一二极管D2以及第三开关管T3组成第一支路工作，第一输出端Vo1输出负极电压，第二输出端Vo2输出正极电压。即第一输入端和第二输入端通过第一支路分别连接至第二输出端和第一输出端，以向LED灯与PCBA板供电端的反向极性设计的电路供电，LED灯条正常工作。

应当说明的是，在本实施例中，第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3以及第四开关管T4为晶体管。第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3以及第四开关管T4的第一控制端为晶体管的基极，第一通路端为晶体管的发射极，第二通路端为晶体管的集电极。且控制开关11可以是开关S1，可以是开关管或者具有开关作用的其他元器件，本发明的实施例中，以开关S1为例详细描述本发明。但本发明的实现并不限于此。

图3示出本发明第一实施例的极性校正电路原理示意图。如图3所示，极性校正电路应用于LED灯条正向极性设计电路。LED灯条500包含正极输入端Vp2、负极输入端Vn2以及LED灯串组50，LED灯串组50与LED灯条500的输入端极性正接。第一输入端In1连接PCBA板30的正极供电端Vp1，第二输入端In2连接PCBA板30的负极供电端Vn1。极性校正电路的第一输出端Vo1连接LED灯条500的正极输入端Vp2，极性校正电路的第二输出端Vo2连接LED灯条500的负极输入端Vn2。PCBA板30接收供电电压时，LED灯条500点亮。此时控制开关11断开，调整单元10的第二支路工作，即第一输入端和所述第二输入端分别连接至所述第一输出端和所述第二输出端。以向LED灯与PCBA板供电端的正向极性设计的电路供电，LED灯条正常工作。极性校正电路在此实施例的具体工作原理在图2中已详细描述，此处不再赘述。

图4示出本发明第二实施例的极性校正电路原理示意图。如图4所示，极性校正电路应用于LED灯条第一种反向极性设计电路。LED灯条500包含正极输入端Vp2、负极输入端Vn2以及LED灯串组50，LED灯串组50与LED灯条500的输入端极性正接。第一输入端In1连接PCBA板30的正极供电端Vp1，第二输入端In2连接PCBA板30的负极供电端Vn1。极性校正电路的第一输出端Vo1连接LED灯条500的负极输入端Vn2，极性校正电路的第二输出端Vo2连接LED灯条500的正极输入端Vp2。PCBA板30接收供电电压时，LED灯条500未点亮。此时指示信号控制控制单元的控制开关11闭合，调整单元10的第一支路工作，即第一输入端和所述第二输入端分别连接至所述第二输出端和所述第一输出端。以向LED灯与PCBA板供电端的第一种反向极性设计的电路供电，LED灯条正常工作。极性校正电路在此实施例的具体工作原理在图2中已详细描述，此处不再赘述。

图5示出本发明第二实施例的极性校正电路原理示意图。如图5所示，极性校正电路应用于LED灯条第二种反向极性设计电路。LED灯条520包含正极输入端Vp2、负极输入端Vn2以及LED灯串组50，LED灯串组50与LED灯条520的输入端极性反接。第一输入端In1连接PCBA板30的正极供电端Vp1，第二输入端In2连接PCBA板30的负极供电端Vn1。极性校正电路的第一输出端Vo1连接LED灯条520的正极输入端Vp2，极性校正电路的第二输出端Vo2连接LED灯条520的负极输入端Vn2。PCBA板30接收供电电压时，LED灯条500未点亮。此时指示信号控制控制单元的控制开关11闭合，调整单元10的第一支路工作，即第一输入端和所述第二输入端分别连接至所述第二输出端和所述第一输出端。以向LED灯与PCBA板供电端的第二种反向极性设计的电路供电，LED灯条正常工作。极性校正电路在此实施例的具体工作原理在图2中已详细描述，此处不再赘述。

极性校正电路连接于PCBA板供电端与LED灯条输入端之间，用于搭配任意PCBA板供电端和LED灯条的极性设计电路，以保证PCBA板供电端和LED灯条的反向极性设计电路在无需重新设计LED灯条布局的情况下，能正常工作，大大减少了设计人员的工作量。且极性校正电路主要由晶体管组成，电路体积小，适用于LED灯条的应用。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为上述具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种极性校正电路，其特征在于，连接于供电端与LED灯条输入端之间，包括：

控制单元，包括依次串联的第一电阻、第二电阻以及控制开关，所述第一电阻的另一端接地，所述控制开关的另一端连接外部电压，所述第一电阻与所述第二电阻的中间节点为控制输出端，所述控制单元根据指示信号控制控制开关产生控制信号；以及

调整单元，包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端及并联的第一支路和第二支路，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第一支路分别连接至所述第二输出端和所述第一输出端，所述第一输入端和所述第二输入端通过所述第二支路分别连接至所述第一输出端和所述第二输出端；

其中，所述调整单元根据所述控制信号控制所述第一支路和所述第二支路的工作状态，所述第一输入端和所述第二输入端连接至供电端以接收供电电压，所述第一输出端和所述第二输出端连接至所述LED灯条以提供驱动电压。

2.根据权利要求1所述的极性校正电路，其特征在于，所述指示信号为LED灯条的工作状态，LED灯条点亮，所述控制开关断开；LED灯条未点亮，所述控制开关闭合。

3.根据权利要求2所述的极性校正电路，其特征在于，所述控制开关闭合，所述第一支路导通且所述第二支路断开，所述极性校正电路的第一输出端输出负极电压，所述极性校正电路的第二输出端输出正极电压，用于向LED灯条反向极性设计电路的LED灯条供电。

4.根据权利要求3所述的极性校正电路，其特征在于，所述第一支路包括：

第一开关管，所述第一开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第一开关管的第一通路端连接所述极性校正电路的第一输入端；

第一二极管，所述第一开关管的第二通路端通过所述第一二极管连接至所述极性校正电路的第二输出端；以及

第三开关管，所述第三开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第三开关管的第一通路端连接至所述极性校正电路的第一输出端，所述第三开关管的第二通路端连接所述极性校正电路的第二输入端。

5.根据权利要求1所述的极性校正电路，其特征在于，所述控制开关断开，所述第二支路导通且所述第一支路断开，所述极性校正电路的第一输出端输出正极电压，所述极性校正电路的第二输出端输出负极电压，用于向LED灯条正向极性设计电路的LED灯条供电。

6.根据权利要求4所述的极性校正电路，其特征在于，所述第二支路包括：

第二开关管，所述第二开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第二开关管的第二通路端连接所述极性校正电路的第一输入端；

第二二极管，所述第二开关管的第一通路端通过所述第二二极管连接至所述极性校正电路的第一输出端；以及

第四开关管，所述第四开关管的第一控制端连接控制输出端，所述第四开关管的第二通路端连接至所述极性校正电路的第二输出端，所述第四开关管的第一通路端连接所述极性校正电路的第二输入端。

7.根据权利要求5所述的极性校正电路，其特征在于，所述LED灯条正向极性设计电路，其供电端、LED灯条输入端以及LED灯串组的输入端依次极性正接。

8.根据权利要求3所述的极性校正电路，其特征在于，所述LED灯条反向极性设计电路包括：

LED灯条第一种反向极性设计电路，所述第一种反向极性设计电路的供电端与LED灯条输入端极性反接；

LED灯条第二种反向极性设计电路，所述第二种反向极性设计电路的LED灯条输入端与LED灯串组输入端极性反接。

9.根据权利要求6所述的极性校正电路，其特征在于，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管为晶体管。