CN111323948A - 一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及led灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯，该驱动电路包括LDO降压电路和全桥驱动电路，LDO降压电路包括：线性降压电路，包括线性降压芯片，线性降压芯片的输入端连接电源，线性降压芯片用于对电源电压进行线性降压处理；降压调节电路，包括至少一个数字电位器，数字电位器的划臂引脚与线性降压芯片的电压调节引脚连接，数字电位器用于对线性降压芯片电压输出引脚输出的电压进行调节；降压处理电路，用于对线性降压电路输出的电压进行滤波、降压处理；输出反馈电路，用于对LDO降压电路输出的电压进行反馈。提高了驱动电路的调节精度，降低了噪声和波纹比，提高了液晶光阀的稳定性。

Description

一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯。
背景技术
传统的液晶光阀驱动基本都是单向低压的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动，在这种驱动方式下，要想改变液晶光阀的透光度，一般是调节PWM的占空比，但这种调节方式只能够满足某些特定的低压单向，且精度要求不高的应用场景，无法满足高精度的应用场景。同时，传统的液晶光阀驱动电路用于驱动功率较大的液晶光阀，需要加外加驱动电路，在供电电源采用开关电路的情况下，这样就会带来较大的纹波和噪声，不但会缩短液晶光阀的寿命，还会增加液晶光阀的不稳定性，甚至损坏液晶光阀。
因此，现有液晶光阀驱动电路存在调节精度低和稳定性不高的问题，需要解决。
发明内容
本发明提供一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯，以改进现有液晶光阀驱动电路存在调节精度低和稳定性不高的问题。
为解决以上问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种液晶光阀的驱动电路，其包括LDO(Low Drop Output，低压差线性稳压器)降压电路(110)和全桥驱动电路(120)，所述LDO降压电路(110)的输入端与电源(130)连接，所述LDO降压电路(110)的输出端与所述全桥驱动电路(120)的输入端连接，所述全桥驱动电路(120)与液晶光阀(140)连接；所述LDO降压电路(110)包括：
线性降压电路(111)，包括线性降压芯片(U1)，所述线性降压芯片(U1)的输入端连接所述电源(130)，所述线性降压芯片(U1)用于对电源电压进行线性降压处理；
降压调节电路(112)，包括至少一个数字电位器，所述数字电位器的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述数字电位器用于对所述线性降压芯片(U1)电压输出引脚(Vout)输出的电压进行调节；
降压处理电路(113)，所述降压处理电路(113)的输入端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述降压处理电路(113)的输出端与所述全桥驱动电路(120)的输入端连接，所述降压处理电路(113)用于对所述线性降压电路(111)输出的电压进行滤波、降压处理；
输出反馈电路(114)，与所述降压处理电路(113)的输出端连接，用于对所述LDO降压电路(110)输出的电压进行反馈，从而调整所述降压调节电路，进而对所述线性降压电路(111)的输出电压进行调节。
在本发明提供的驱动电路中，所述降压调节电路(112)包括电阻(R1)、二极管(D2)、电容(C3)、以及数字电位器(U2)；所述电阻(R1)与所述数字电位器(U2)串联，所述电阻(R1)的一端、所述二极管(D2)的阴极与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电阻(R1)的另一端、所述二极管(D2)的阳极、所述电容(C3)的第一电极、所述数字电位器(U2)的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述电容(C3)的第二电极、所述数字电位器(U2)的引脚(L)接地。
在本发明提供的驱动电路中，所述降压调节电路(112)包括电阻(R1)、二极管(D2)、电容(C3)、以及数字电位器(U2)、数字电位器(U3)；所述电阻(R1)、所述数字电位器(U2)、所述数字电位器(U3)串联，所述电阻(R1)的一端、所述二极管(D2)的阴极与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电阻(R1)的另一端、所述二极管(D2)的阳极、所述电容(C3)的第一电极、所述数字电位器(U2)的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述数字电位器(U2)的引脚(L)和所述数字电位器(U3)的划臂引脚(W)连接，所述电容(C3)的第二电极、、所述数字电位器(U3)的引脚(L)接地。
在本发明提供的驱动电路中，所述降压调节电路(112)包括至少三个数字电位器，所述数字电位器串联。
在本发明提供的驱动电路中，所述降压处理电路包括滤波单元和降压处理单元，所述滤波单元包括电容(EC1)、电容(C6)、以及电阻(R2)，所述降压处理单元包括二极管(D3)、二极管(D4)、二极管(D5)、二极管(D6)、以及电阻(R3)、电阻(R4)；所述电容(EC1)、所述电容(C6)、以及所述电阻(R2)并联，所述电容(EC1)的第一电极、所述电容(C6)的第一电极、所述电阻(R2)的一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电容(EC1)的第二电极、所述电容(C6)的第二电极、所述电阻(R2)的另一端接地；所述二极管(D3)和所述二极管(D4)串联，所述二极管(D5)和所述二极管(D6)串联，所述电阻(R3)和所述电阻(R4)串联，所述二极管(D3)的阳极、所述二极管(D5)的阳极、所述电阻(R3)的一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述二极管(D4)的阴极、所述二极管(D6)的阴极、所述电阻(R4)的另一端与所述LDO降压电路的输出端连接。
在本发明提供的驱动电路中，所述输出反馈电路(114)包括反馈电阻(R5)和反馈电阻(R6)；所述反馈电阻(R5)和所述反馈电阻(R6)串联，所述反馈电阻(R5)的一端与所述LDO降压电路的输出端连接，所述反馈电阻(R5)的另一端、所述反馈电阻(R6)的一端与反馈信号端(ADC)连接，所述反馈电阻(R6)的另一端接地。
在本发明提供的驱动电路中，所述线性降压电路还包括放大电路单元，所述放大电路单元包括采样电阻(R13)、三极管(Q5)、三极管(Q6)、以及偏置电阻(R14)、偏置电阻(R15)，所述采样电阻(R13)的一端与所述三极管(Q5)的发射极、所述三极管(Q6)的发射极连接，所述采样电阻(R13)的另一端与所述偏置电阻(R14)的一端、所述线性降压芯片(U1)的电压输入引脚(Vin)连接，所述偏置电阻(R14)的另一端与所述三极管(Q5)的基极连接，所述三极管(Q5)的集电极与所述三极管(Q6)的基极、所述偏置电阻(R15)的一端连接，所述三极管(Q6)的集电极、所述偏置电阻(R15)的另一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接。
在本发明提供的驱动电路中，所述全桥驱动电路(120)包括驱动控制电路、开关控制电路、以及驱动调节电路；所述驱动控制电路包括第一驱动控制电路和第二驱动控制电路，所述第一驱动控制电路包括驱动芯片(U4)、电容(C7)、电容(C8)、电阻(R7)、二极管(D7)，所述第二驱动控制电路包括驱动芯片(U5)、电容(C9)、电容(C10)、电阻(R10)、二极管(D10)，所述驱动芯片(U4)的电源引脚(VDD)、所述电阻(R7)的另一端、所述电容(C8)的第一电极板与电压信号连接，所述驱动芯片(U4)的公共引脚(VSS)、所述电容(C8)的第二电极板接地，所述驱动芯片(U4)的引脚(HB)与所述电容(C7)的第一电极板、所述二极管(D7)的阴极连接，所述驱动芯片(U4)的输出引脚(LO)与所述电阻(R9)的一端、所述二极管(D9)的阴极连接，所述驱动芯片(U5)的电源引脚(VDD)、所述电阻(R10)的另一端、所述电容(C10)的第一电极板与电压信号连接，所述驱动芯片(U5)的公共引脚(VSS)、所述电容(C10)的第二电极板接地，所述驱动芯片(U5)的引脚(HB)与所述电容(C10)的第一电极板、所述二极管(D10)的阴极连接，所述驱动芯片(U5)的输出引脚(LO)与所述电阻(R10)的一端、所述二极管(D10)的阴极连接；所述开关控制电路包括四个开关控制器件，第一开关控制器件的输入端、第二开关控制器件的输入端与所述LDO降压电路的输出端连接，所述第一开关控制器件的输出端、第三开关控制器件的输入端、所述驱动芯片(U4)的引脚(HS)、所述电容(C7)的第二电极板与所述液晶光阀(140)的第一连接端连接，所述第二开关控制器件的输出端、第四开关控制器件的输入端、所述驱动芯片(U5)的引脚(HS)、所述电容(C9)的第二电极板与所述液晶光阀(140)的第二连接端连接，所述第三开关控制器件的输出端、所述第四开关控制器件的输出端接地；所述驱动调节电路包括第一驱动调节电路、第二驱动调节电路、第三驱动调节电路、以及第四驱动调节电路，所述第一驱动调节电路包括二极管(D8)和电阻(R8)，所述二极管(D8)的阴极、所述电阻(R8)的一端与所述驱动芯片(U4)的引脚(HO)连接，所述二极管(D8)的阳极、所述电阻(R8)的另一端与所述第一开关控制器件的控制端连接，所述第二驱动调节电路包括二极管(D9)和电阻(R9)，所述二极管(D9)的阴极、所述电阻(R9)的一端与所述驱动芯片(U4)的引脚(LO)连接，所述二极管(D9)的阳极、所述电阻(R9)的另一端与所述第三开关控制器件的控制端连接，所述第三驱动调节电路包括二极管(D11)和电阻(R11)，所述二极管(D11)的阴极、所述电阻(R11)的一端与所述驱动芯片(U5)的引脚(HO)连接，所述二极管(D11)的阳极、所述电阻(R11)的另一端与所述第二开关控制器件的控制端连接；所述第四驱动调节电路包括二极管(D12)和电阻(R12)，所述二极管(D12)的阴极、所述电阻(R12)的一端与所述驱动芯片(U5)的引脚(LO)连接，所述二极管(D12)的阳极、所述电阻(R12)的另一端与所述第四开关控制器件的控制端连接。
本发明还提供一种液晶光阀，其包括本发明提供的任意一种液晶光阀的驱动电路。
本发明还提供一种LED灯，其包括本发明提供的液晶光阀。
本发明提供了一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯，该驱动电路包括LDO降压电路和全桥驱动电路，所述LDO降压电路与所述全桥驱动电路连接，所述LDO降压电路与电源连接，所述全桥驱动电路与液晶光阀连接；所述LDO降压电路包括：线性降压电路，包括线性降压芯片，线性降压芯片的输入端连接电源，线性降压芯片用于对电源电压进行线性降压处理；降压调节电路，包括至少一个数字电位器，数字电位器的划臂引脚与线性降压芯片的电压调节引脚连接，数字电位器用于对线性降压芯片电压输出引脚输出的电压进行调节；降压处理电路，降压处理电路的输入端与线性降压芯片的电压输出引脚连接，降压处理电路的输出端与全桥驱动电路的输入端连接，降压处理电路用于对线性降压电路输出的电压进行滤波、降压处理；输出反馈电路，与降压处理电路的输出端连接，用于对LDO降压电路输出的电压进行反馈，从而调整降压调节电路，进而对线性降压电路的输出电压进行调节。通过LDO降压电路对电源电压进行线性降压处理，提高了驱动电路的调节精度，降低了噪声和波纹比，提高了液晶光阀的稳定性；通过全桥驱动电路实现对液晶光阀的驱动，实现了交流PWM电压、单向PWM电压驱动液晶光阀，提升了整个驱动电路的驱动能力。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的液晶光阀的驱动电路的结构框图。
图2为本发明实施例提供的液晶光阀的驱动电路的第一种电路示意图。
图3为本发明实施例提供的液晶光阀的驱动电路的第二种电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施方案，对本发明实施方案和/或实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显而易见的，下面所描述的实施方案和/或实施例仅仅是本发明一部分实施方案和/或实施例，而不是全部的实施方案和/或实施例。基于本发明中的实施方案和/或实施例，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方案和/或实施例，都属于本发明保护范围。
针对现有液晶光阀驱动电路存在调节精度低和稳定性不高的问题，本发明提供一种液晶光阀的驱动电路，解决了调节精度和稳定性问题，同时具有输入电压范围宽、外围器件少、结构简洁以及成本低的特点。
在一种实施例中，如图1所示，本发明提供的液晶光阀的驱动电路包括LDO降压电路110和全桥驱动电路120，LDO降压电路110的输入端与电源130连接，LDO降压电路110的输出端与全桥驱动电路120的输入端连接，全桥驱动电路120与液晶光阀140连接；LDO降压电路110包括：
线性降压电路111，，包括线性降压芯片U1，线性降压芯片U1的输入端连接所述电源130，线性降压芯片U1用于对电源电压进行线性降压处理；
降压调节电路112，包括至少一个数字电位器，数字电位器的划臂引脚W与线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ连接，数字电位器用于对线性降压芯片U1电压输出引脚Vout输出的电压进行调节；
降压处理电路113，降压处理电路113的输入端与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接，降压处理电路113的输出端与全桥驱动电路120的输入端连接，降压处理电路113用于对线性降压电路111输出的电压进行滤波、降压处理；
输出反馈电路114，与降压处理电路113的输出端连接，用于对LDO降压电路110输出的电压进行反馈，从而调整降压调节电路，进而对线性降压电路的输出电压进行调节。
本发明实施例提供一种液晶光阀的驱动电路，该驱动电路的线性降压电路采用线性降压芯片对电源电压进行线性降压处理，由于线性降压芯片具有很低的噪声和波纹比，因此能够起到降低噪声和波纹，提高液晶光阀的稳定性的作用；采用由数字电位器构成的降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，数字电位器可精准的调控线性降压电路的输出电压，提高了驱动电路的调节精度。
如图2和图3所示，开关K1导通时，电源130输出电源电压信号至线性降压电路111，电容C1和电容C2并联，电容C1的第一电极板、电容C2的第一电极板与电源输出端连接，电容C1的第二电极板、电容C2的第二电极板接地。电容C1和电容C2用于过滤电源130输出的直流电压中的杂波。
可选地，如图2所示，线性降压电路111包括线性降压芯片U1和二极管D1；线性降压芯片U1的电压输入引脚Vin、二极管D1的阴极与电源输出端连接，线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout与二极管D1的阳极连接。在一种实施例中，线性降压芯片U1可为LM317HV芯片，LM317HV芯片的最高输入电压为60V，输出电压为1.25-57V。
由于线性降压芯片U1的降压作用，正常情况下电压输出引脚Vout输出的电压小于电压输入引脚Vin的输入电压；但当二极管D1的阳极电压大于阴极电压时，二极管D1导通，线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout和电压输入引脚Vin被二极管D1短路，从而避免了线性降压芯片U1烧毁的风险。
在一些实施例中，如图3所示，线性降压电路111包括线性降压芯片U1和放大电路单元，放大电路单元包括采样电阻R13、三极管Q5、三极管Q6、以及偏置电阻R14、偏置电阻R15，采样电阻R13的一端与三极管Q5的发射极、三极管Q6的发射极连接，采样电阻R13的另一端与偏置电阻R14的一端、线性降压芯片U1的电压输入引脚Vin连接，偏置电阻R14的另一端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极与三极管Q6的基极、偏置电阻R15的一端连接，三极管Q6的集电极、偏置电阻R15的另一端与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接。在一种实施例中，线性降压芯片U1可为LM317HV芯片，LM317HV芯片的最高输入电压为60V，输出电压为1.25-57V。
当液晶光阀所需的电流较小时，电源提供的电流较小，流经采样电阻R13的电流较小，采样电阻R13两端的电压差比较小，不满足三极管Q5的导通条件，三极管Q5关断，三极管Q6关断；电源提供的电流只通过线性降压芯片U1输出电压给液晶光阀，满足液晶光阀的用电需求。
当液晶光阀所需的电流较大时，电源提供的电流较大，流经采样电阻R13的电流较大，采样电阻R13两端的电压差满足三极管Q5的导通条件时，三极管Q5导通，三极管Q5将采样电阻R13两端的电压差进行放大，放大后的三极管Q5的发射极和集电极之间的电压差满足三极管Q6的导通条件时，三极管Q6导通，三极管Q6将三极管Q5发射极和集电极之间的电压差再次放大；电源提供的电流一路通过线性降压芯片U1输出电压给液晶光阀140，另一路通过放大电路单元放大后输出电流给液晶光阀140，线性降压芯片U1和放大电路单元共同为液晶光阀140提供所需的电流。
在本发明实施例提供的驱动电路中，线性降压电路采用线性降压芯片U1对电源电压进行线性降压处理，由于线性降压芯片U1具有很低的噪声和波纹比，因此能够起到降低噪声和波纹，提高液晶光阀140的稳定性的作用。线性降压芯片U1可为LM317HV芯片，LM317HV芯片的最高输入电压为60V，输出电压为1.25-57V，具有输出电压范围宽、外围器件少、结构简洁以及成本低的优点。当然该线性降压芯片U1也可以使用其它具有相同功能种类或者型号的芯片，在此不作具体限定。
在一种实施例中，如图2所示，降压调节电路112包括电阻R1、二极管D2、数字电位器U2、以及电容C3；电阻R1与数字电位器U2串联，电阻R1的一端、二极管D2的阴极与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接于第一节点，电阻R1的另一端、二极管D2的阳极、电容C3的第一电极、数字电位器U2的划臂引脚W与线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ连接于第二节点，电容C3的第二电极、数字电位器U2的引脚L接地。
第一节点的电压为线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电压，电压输出引脚Vout输出的电压经过电阻R1和数字电位器U2分压后，数字电位器U2两端的电压差值通过电压调节引脚ADJ反馈回线性降压芯片U1，反馈回线性降压芯片U1的电压与线性降压芯片U1内部的基准电压进行比较，通过比较结果调整电压输出引脚Vout输出的电压。
线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ的电压V(ADJ)＝V(Vout)×R(U2)÷(R(U2)+R(R1))，因此数字电位器U2的电阻值决定了线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ的电压。
数字电位器也称为数控电位器，是一种用数字信号控制其阻值改变的器件，具有可程控改变阻值，使用灵活且调节精度高的特点。通过调节数字电位器U2的划臂引脚W，调节数字电位器U2的电阻值，从而调节线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ的电压，进而精准的调控线性降压电路的输出电压，提高了驱动电路的调节精度。在一种实施例中，数字电位器U2可为MAX5483或MAX5432或X9315等数字电位器。
在本发明实施例提供的驱动电路中，采用由数字电位器构成的降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，可精准的调控线性降压电路的输出电压，极大地提高了驱动电路的调节精度。
正常情况下，第一节点的电压高于第二节点的电压，第二节点的电压高于接地电压。当第二节点的电压高于第一节点的电压时，二极管D2导通，线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout和电压调节引脚ADJ被二极管D2短路，避免了线性降压芯片U1烧毁的风险。
在另一种实施例中，如图3所示，降压调节电路112包括电阻R1、二极管D2、数字电位器U2、数字电位器U3、以及电容C3；电阻R1、数字电位器U2、数字电位器U3串联，电阻R1的一端、二极管D2的阴极与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接，电阻R1的另一端、二极管D2的阳极、电容C3的第一电极、数字电位器U2的划臂引脚W与线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ连接，数字电位器U2的引脚L和数字电位器U3的划臂引脚W连接，电容C3的第二电极、数字电位器U3的引脚L接地。
在又一种实施例中，降压调节电路112包括至少三个数字电位器，数字电位器之间串联。
数字电位器串联的个数越多，数字电位器的电阻值范围越大，由上述实施例中线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ的电压公式V(ADJ)＝V(Vout)×R(U2)÷(R(U2)+R(R1))可知，在R1电阻值、Vout电压值一定的条件下，数字电位器的电阻值范围越大，数字电位器对驱动电路的调节精度越高。可以通过选择合适的数字电位器，选择数字电位器串联的个数，从而调整整个驱动电路的调节精度。
如图2和图3所示，降压处理电路113包括滤波单元和降压处理单元。
滤波单元包括电容EC1、电容C6、以及电阻R2；电容EC1、电容C6、以及电阻R2并联，电容EC1的第一电极、电容C6的第一电极、电阻R2的一端与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接，电容EC1的第二电极、电容C6的第二电极、电阻R2的另一端接地。
在本发明实施例提供的驱动电路中，滤波单元采用电容EC1、电容C6，过滤线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出电压中的杂波，保证了LDO降压电路输出电压的稳定性。电阻R2用于在滤波单元停止工作时，对电容EC1、电容C6进行放电。
降压处理单元包括二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、以及电阻R3、电阻R4；二极管D3和二极管D4串联，二极管D5和二极管D6串联，电阻R3和电阻R4串联，二极管D3的阳极、二极管D5的阳极、电阻R3的一端与线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout连接，二极管D4的阴极、二极管D6的阴极、电阻R4的另一端与LDO降压电路的输出端连接。
在本发明实施例提供的驱动电路中，降压处理单元用于降低线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电压。当线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电流较小时，不满足二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6的导通条件，二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6关闭，电阻R3和电阻R4导通，电阻R3和电阻R4用于降低线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电压；当线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电流较大时，满足二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6的导通条件，二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6导通，线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电压由二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6分压；经过降压处理单元的降压处理，LDO降压电路可以满足0-55V液晶光阀140的电压输出。
如图2和图3所示，输出反馈电路114包括反馈电阻R5和反馈电阻R6；反馈电阻R5和反馈电阻R6串联，反馈电阻R5的一端与LDO降压电路的输出端连接，反馈电阻R5的另一端、反馈电阻R6的一端与反馈信号端ADC连接，反馈电阻R6的另一端接地。
LDO降压电路110输出的电压经过反馈电阻R5和反馈电阻R6分压后，反馈电阻R6两端的电压差值通过反馈信号端ADC反馈给单片机，单片机通过反馈的电压信号，调节降压调节电路112中数字电位器的阻值升/降控制引脚DIN的输入信号，从而调节数字电位器的划臂引脚W的输出信号，调整数字电位器的电阻值，进而调整线性降压芯片U1的电压调节引脚ADJ的电压，调整线性降压芯片U1的电压输出引脚Vout输出的电压。
在本发明实施例提供的驱动电路中，LDO降压电路通过线性降压电路，对电源电压进行线性降压处理，利用线性降压芯片具有很低的噪声和波纹比的特性，提高了液晶光阀的稳定性；通过降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，利用数字电位器可程控改变阻值、使用灵活、调节精度高的特性，精准的调控线性降压电路的输出电压，提高了驱动电路的调节精度；通过降压处理电路对线性降压电路输出的电压进行滤波、降压处理，保证了LDO降压电路输出电压的稳定性，满足了液晶光阀的电压输出；通过输出反馈电路对LDO降压电路输出的电压进行反馈，从而调整降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，进一步保证了LDO降压电路输出电压的准确性。
如图2和图3所示，全桥驱动电路120包括驱动控制电路、开关控制电路、以及驱动调节电路。
驱动控制电路包括第一驱动控制电路和第二驱动控制电路，第一驱动控制电路包括驱动芯片U4、电容C7、电容C8、电阻R7、二极管D7，第二驱动控制电路包括驱动芯片U5、电容C9、电容C10、电阻R10、二极管D10；驱动芯片U4的电源引脚VDD、电阻R7的另一端、电容C8的第一电极板与电压信号连接，驱动芯片U4的公共引脚VSS、电容C8的第二电极板接地，驱动芯片U4的引脚HB与电容C7的第一电极板、二极管D7的阴极连接，驱动芯片U4的输出引脚LO与电阻R9的一端、二极管D9的阴极连接；驱动芯片U5的电源引脚VDD、电阻R10的另一端、电容C10的第一电极板与电压信号连接，驱动芯片U5的公共引脚VSS、电容C10的第二电极板接地，驱动芯片U5的引脚HB与电容C10的第一电极板、二极管D10的阴极连接，驱动芯片U5的输出引脚LO与电阻R10的一端、二极管D10的阴极连接。
开关控制电路包括四个开关控制器件，第一开关控制器件的输入端、第二开关控制器件的输入端与LDO降压电路的输出端连接，第一开关控制器件的输出端、第三开关控制器件的输入端、驱动芯片U4的引脚HS、电容C7的第二电极板与液晶光阀140的第一连接端连接，第二开关控制器件的输出端、第四开关控制器件的输入端、驱动芯片U5的引脚HS、电容C9的第二电极板与液晶光阀140的第二连接端连接，第三开关控制器件的输出端、第四开关控制器件的输出端接地。
驱动调节电路包括第一驱动调节电路、第二驱动调节电路、第三驱动调节电路、以及第四驱动调节电路；第一驱动调节电路包括二极管D8和电阻R8，二极管D8的阴极、电阻R8的一端与驱动芯片U4的引脚HO连接，二极管D8的阳极、电阻R8的另一端与第一开关控制器件的控制端连接；第二驱动调节电路包括二极管D9和电阻R9，二极管D9的阴极、电阻R9的一端与驱动芯片U4的引脚LO连接，二极管D9的阳极、电阻R9的另一端与第三开关控制器件的控制端连接；第三驱动调节电路包括二极管D11和电阻R11，二极管D11的阴极、电阻R11的一端与驱动芯片U5的引脚HO连接，二极管D11的阳极、电阻R11的另一端与第二开关控制器件的控制端连接；第四驱动调节电路包括二极管D12和电阻R12，二极管D12的阴极、电阻R12的一端与驱动芯片U5的引脚LO连接，二极管D12的阳极、电阻R12的另一端与第四开关控制器件的控制端连接。
在一种实施例中，如图2和图3所示，开关控制器件为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)管，例如可以为N沟道型MOS管或者P沟道型MOS管等，在本实施例中第一开关控制器件为P沟道型的MOSFET管Q1，第二开关控制器件为P沟道型的MOSFET管Q2，第三开关控制器件为P沟道型的MOSFET管Q3，第四开关控制器件为P沟道型的MOSFET管Q4。开关控制器件的控制端为MOSFET管的栅极。
在其他实施例中，开关控制器件可为三极管(例如NPN型或PNP型的三极管)或其他可以起到控制全桥驱动电路线路导通作用的电子器件及其组合等等，当然，也可以是三极管和MOS管的组合等等，具体再此不做限定。
驱动芯片U4通过输出引脚HO输出信号至MOSFET管Q1的栅极，控制MOSFET管Q1的导通与关断；驱动芯片U4通过输出引脚LO输出信号至MOSFET管Q3的栅极，控制MOSFET管Q3的导通与关断。当MOSFET管Q1导通时，MOSFET管Q3关断；当MOSFET管Q3导通时，MOSFET管Q1关断；即MOSFET管Q1和MOSFET管Q3逻辑互锁，避免了驱动芯片U4驱动信号输出错误，导致MOSFET管Q1和MOSFET管Q3同时导通，从而造成全桥驱动电路短路的风险，保证了全桥驱动电路工作的安全性。
驱动芯片U5通过输出引脚HO输出信号至MOSFET管Q2的栅极，控制MOSFET管Q2的导通与关断；驱动芯片U5通过输出引脚LO输出信号至MOSFET管Q4的栅极，控制MOSFET管Q4的导通与关断。当MOSFET管Q2导通时，MOSFET管Q4关断；当MOSFET管Q4导通时，MOSFET管Q2关断；即MOSFET管Q2和MOSFET管Q4逻辑互锁，避免了驱动芯片U5驱动信号输出错误，导致MOSFET管Q2和MOSFET管Q4同时导通，从而造成全桥驱动电路短路的风险，保证了全桥驱动电路工作的安全性。
当MOSFET管Q1、MOSFET管Q4导通，MOSFET管Q2、MOSFET管Q3关断时，电流由MOSFET管Q1从液晶光阀的第一连接端流入液晶光阀140，从液晶光阀140的第二连接端流出液晶光阀140，并由MOSFET管Q4接地，形成完整的通路；当MOSFET管Q1、MOSFET管Q4关断，MOSFET管Q2、MOSFET管Q3导通时，电流由MOSFET管Q2从液晶光阀140的第二连接端流入液晶光阀140，从液晶光阀140的第一连接端流出液晶光阀140，并由MOSFET管Q3接地，形成完整的通路。
通过MOSFET管Q1和MOSFET管Q4、MOSFET管Q2和MOSFET管Q3交替导通，全桥驱动电路向液晶光阀140输出交流PWM的驱动电压，实现液晶光阀140全透光或全遮光。
通过MOSFET管Q1和MOSFET管Q4导通，MOSFET管Q2和MOSFET管Q3关断，或是MOSFET管Q1和MOSFET管Q4关断，MOSFET管Q2和MOSFET管Q3导通，全桥驱动电路向液晶光阀输出单向PWM的驱动电压，实现液晶光阀140半透光，通过调节LDO驱动电路的输出电压实现液晶光阀140的透光度。
通过驱动芯片U4和驱动芯片U5输出特定的驱动信号，驱动MOSFET管Q1、MOSFET管Q2、MOSFET管Q3和MOSFET管Q4，不但可以实现交流PWM电压驱动液晶光阀140，也能实现单向PWM电压驱动液晶光阀140。
在一种实施例中，驱动芯片U4、驱动芯片U5可均为LM5109B芯片，LM5109B芯片具有较高的MOSFET管驱动能力，不但能使全桥驱动电路的驱动功率达到几十甚至上百瓦，不但能够提升整个电路的驱动能力，同时能使PWM驱动电压的波形更加规整。
当MOSFET管Q1由关断状态到导通状态，或一直处于导通状态时，二极管D8关断，驱动芯片U4的输出引脚LO输出的电压，经由电阻R8给MOSFET管Q1的栅极充电；当MOSFET管Q1由导通状态到关断状态时，二极管D8导通，MOSFET管Q1的栅极经由二极管D8快速放电，能够加快MOSFET管Q1的关断速度。同样的，二极管D9、二极管D11、二极管D12分别起到加快MOSFET管Q2、MOSFET管Q3、MOSFET管Q4的作用，使全桥驱动电路向液晶光阀输出的PWM驱动电压的波形更加规整。
驱动芯片U4向MOSFET管Q1的栅极输出驱动电压，输出的驱动电压会存在出现尖峰信号的风险。电阻R8的一端连接驱动芯片U4的输出引脚HO，电阻R8的另一端连接MOSFET管Q1的栅极；驱动芯片U4的输出引脚HO输出的驱动电压，经过电阻R8后输入到MOSFET管Q1的栅极，电阻R8能够消除流经的驱动电压中的尖峰信号，使得输入到MOSFET管Q1栅极的驱动电压的波形更加规整，从而更加有效的控制MOSFET管Q1地关闭和导通，进而使得全桥驱动电路向液晶光阀输出的PWM驱动电压更加稳定。
同样的，电阻R9使得输入到MOSFET管Q3栅极的驱动电压的波形更加规整，从而能够更加有效的控制MOSFET管Q3地关闭和导通；电阻R11使得输入到MOSFET管Q2栅极的驱动电压的波形更加规整，从而能够更加有效的控制MOSFET管Q2地关闭和导通；电阻R12使得输入到MOSFET管Q4栅极的驱动电压的波形更加规整，从而能够更加有效的控制MOSFET管Q4地关闭和导通；使得整个全桥驱动电路向液晶光阀输出的PWM驱动电压更加稳定。
在本发明实施例提供的全桥驱动电路中，通过驱动芯片U4和驱动芯片U5输出特定的驱动信号，对四个MOSFET管进行驱动，不但可以实现交流PWM电压驱动液晶光阀140，也能实现单向PWM电压驱动液晶光阀140；驱动芯片U4和驱动芯片U5具有较高的MOSFET管驱动能力，不但能够提升整个驱动电路的驱动能力，同时能使PWM的驱动波形更加规整；驱动芯片U4和驱动芯片U5的逻辑互锁特性，避免了驱动芯片U4和驱动芯片U5驱动信号输出错误，而造成全桥驱动电路短路的风险，保证了全桥驱动电路工作的安全性。
本发明实施例还提供一种液晶光阀，其包括本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路。该驱动电路包括LDO降压电路110和全桥驱动电路120，所述LDO降压电路110的输入端与电源130连接，所述LDO降压电路110的输出端与所述全桥驱动电路120的输入端连接，所述全桥驱动电路120与液晶光阀140连接；所述LDO降压电路110包括：
线性降压电路111，连接所述电源130，用于对电源电压进行线性降压处理，所述线性降压电路111包括线性降压芯片U1；
降压调节电路112，与所述线性降压电路111连接，用于对所述线性降压电路111的输出电压进行调节，所述降压调节电路112包括至少一个数字电位器；
降压处理电路113，与所述线性降压电路111连接，用于对所述线性降压电路111输出的电压进行滤波、降压处理；
输出反馈电路114，与所述降压处理电路113连接，用于对所述LDO降压电路110输出的电压进行反馈，从而调整所述降压调节电路，进而对所述线性降压电路111的输出电压进行调节。
液晶光阀的驱动电路的具体电路结构请参照上述实施例。
本发明实施例提供的液晶光阀，包括本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路，具备了本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路所能实现的有益效果，具体实现方式请参照前面的实施例，在此不再赘述。
本发明实施例进一步提供一种LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯，该LED灯包括LED和本发明实施例提供的任意一种液晶光阀，液晶光阀位于LED的出光面用于调节LED灯发出的光。该液晶光阀包括本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路，该驱动电路包括LDO降压电路110和全桥驱动电路120，所述LDO降压电路110的输入端与电源130连接，所述LDO降压电路110的输出端与所述全桥驱动电路120的输入端连接，所述全桥驱动电路120与液晶光阀140连接；所述LDO降压电路110包括：
线性降压电路111，连接所述电源130，用于对电源电压进行线性降压处理，所述线性降压电路111包括线性降压芯片U1；
降压调节电路112，与所述线性降压电路111连接，用于对所述线性降压电路111的输出电压进行调节，所述降压调节电路112包括至少一个数字电位器；
降压处理电路113，与所述线性降压电路111连接，用于对所述线性降压电路111输出的电压进行滤波、降压处理；
输出反馈电路114，与所述降压处理电路113连接，用于对所述LDO降压电路110输出的电压进行反馈，从而调整所述降压调节电路，进而对所述线性降压电路111的输出电压进行调节。
液晶光阀的驱动电路的具体电路结构请参照上述实施例。
本发明实施例提供的LED灯包括本发明实施例提供的任意一种液晶光阀，该液晶光阀包括本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路，具备了本发明实施例提供的任意一种液晶光阀的驱动电路所能实现的有益效果，通过该驱动电路对液晶光阀精确、稳定的调节，实现了LED灯的柔光效果，具体实现方式请参照前面的实施例。
根据上述实施例可知：
本发明实施例提供了一种液晶光阀的驱动电路、液晶光阀以及LED灯，该驱动电路包括LDO降压电路和全桥驱动电路，LDO降压电路与全桥驱动电路连接，LDO降压电路与电源连接，全桥驱动电路与液晶光阀连接；LDO降压电路包括：线性降压电路，包括线性降压芯片，线性降压芯片的输入端连接电源，线性降压芯片用于对电源电压进行线性降压处理；降压调节电路，包括至少一个数字电位器，数字电位器的划臂引脚与线性降压芯片的电压调节引脚连接，数字电位器用于对线性降压芯片电压输出引脚输出的电压进行调节；降压处理电路，降压处理电路的输入端与线性降压芯片的电压输出引脚连接，降压处理电路的输出端与全桥驱动电路的输入端连接，降压处理电路用于对线性降压电路输出的电压进行滤波、降压处理；输出反馈电路，与降压处理电路的输出端连接，用于对LDO降压电路输出的电压进行反馈，从而调整降压调节电路，进而对线性降压电路的输出电压进行调节。LDO降压电路通过线性降压电路，对电源电压进行线性降压处理，利用线性降压芯片具有很低的噪声和波纹比的特性，提高了液晶光阀的稳定性；通过降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，利用数字电位器可程控改变阻值、使用灵活、调节精度高的特性，精准的调控线性降压电路的输出电压，提高了驱动电路的调节精度；通过降压处理电路对线性降压电路输出的电压进行滤波、降压处理，保证了LDO降压电路输出电压的稳定性，满足了液晶光阀的电压输出；通过输出反馈电路对LDO降压电路输出的电压进行反馈，从而调整降压调节电路对线性降压电路的输出电压进行调节，进一步保证了LDO降压电路输出电压的准确性。全桥驱动电路通过驱动芯片对四个MOSFET管进行驱动，实现了交流PWM电压、单向PWM电压驱动液晶光阀，提升了整个驱动电路的驱动能力。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶光阀的驱动电路，其特征在于，包括LDO降压电路(110)和全桥驱动电路(120)，所述LDO降压电路(110)的输入端与电源(130)连接，所述LDO降压电路(110)的输出端与所述全桥驱动电路(120)的输入端连接，所述全桥驱动电路(120)与液晶光阀(140)连接；所述LDO降压电路(110)包括：
线性降压电路(111)，包括线性降压芯片(U1)，所述线性降压芯片(U1)的输入端连接所述电源(130)，所述线性降压芯片(U1)用于对电源电压进行线性降压处理；
降压调节电路(112)，包括至少一个数字电位器，所述数字电位器的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述数字电位器用于对所述线性降压芯片(U1)电压输出引脚(Vout)输出的电压进行调节；
降压处理电路(113)，所述降压处理电路(113)的输入端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述降压处理电路(113)的输出端与所述全桥驱动电路(120)的输入端连接，所述降压处理电路(113)用于对所述线性降压电路(111)输出的电压进行滤波、降压处理；
输出反馈电路(114)，与所述降压处理电路(113)的输出端连接，用于对所述LDO降压电路(110)输出的电压进行反馈，从而调整所述降压调节电路，进而对所述线性降压电路(111)的输出电压进行调节。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述降压调节电路(112)包括电阻(R1)、二极管(D2)、电容(C3)、以及数字电位器(U2)；所述电阻(R1)与所述数字电位器(U2)串联，所述电阻(R1)的一端、所述二极管(D2)的阴极与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电阻(R1)的另一端、所述二极管(D2)的阳极、所述电容(C3)的第一电极、所述数字电位器(U2)的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述电容(C3)的第二电极、所述数字电位器(U2)的引脚(L)接地。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述降压调节电路(112)包括电阻(R1)、二极管(D2)、电容(C3)、以及数字电位器(U2)、数字电位器(U3)；所述电阻(R1)、所述数字电位器(U2)、所述数字电位器(U3)串联，所述电阻(R1)的一端、所述二极管(D2)的阴极与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电阻(R1)的另一端、所述二极管(D2)的阳极、所述电容(C3)的第一电极、所述数字电位器(U2)的划臂引脚(W)与所述线性降压芯片(U1)的电压调节引脚(ADJ)连接，所述数字电位器(U2)的引脚(L)和所述数字电位器(U3)的划臂引脚(W)连接，所述电容(C3)的第二电极、所述数字电位器(U3)的引脚(L)接地。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述降压调节电路(112)包括至少三个数字电位器，所述数字电位器之间串联。
5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述降压处理电路(113)包括滤波单元和降压处理单元，所述滤波单元包括电容(EC1)、电容(C6)、以及电阻(R2)，所述降压处理单元包括二极管(D3)、二极管(D4)、二极管(D5)、二极管(D6)、以及电阻(R3)、电阻(R4)；所述电容(EC1)、所述电容(C6)、以及所述电阻(R2)并联，所述电容(EC1)的第一电极、所述电容(C6)的第一电极、所述电阻(R2)的一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述电容(EC1)的第二电极、所述电容(C6)的第二电极、所述电阻(R2)的另一端接地；所述二极管(D3)和所述二极管(D4)串联，所述二极管(D5)和所述二极管(D6)串联，所述电阻(R3)和所述电阻(R4)串联，所述二极管(D3)的阳极、所述二极管(D5)的阳极、所述电阻(R3)的一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接，所述二极管(D4)的阴极、所述二极管(D6)的阴极、所述电阻(R4)的另一端与所述LDO降压电路的输出端连接。
6.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述输出反馈电路(114)包括反馈电阻(R5)和反馈电阻(R6)；所述反馈电阻(R5)和所述反馈电阻(R6)串联，所述反馈电阻(R5)的一端与所述LDO降压电路的输出端连接，所述反馈电阻(R5)的另一端、所述反馈电阻(R6)的一端与反馈信号端(ADC)连接，所述反馈电阻(R6)的另一端接地。
7.如权利要求1至6任一所述的驱动电路，其特征在于，所述线性降压电路(111)还包括放大电路单元，所述放大电路单元包括采样电阻(R13)、三极管(Q5)、三极管(Q6)、以及偏置电阻(R14)、偏置电阻(R15)，所述采样电阻(R13)的一端与所述三极管(Q5)的发射极、所述三极管(Q6)的发射极连接，所述采样电阻(R13)的另一端与所述偏置电阻(R14)的一端、所述线性降压芯片(U1)的电压输入引脚(Vin)连接，所述偏置电阻(R14)的另一端与所述三极管(Q5)的基极连接，所述三极管(Q5)的集电极与所述三极管(Q6)的基极、所述偏置电阻(R15)的一端连接，所述三极管(Q6)的集电极、所述偏置电阻(R15)的另一端与所述线性降压芯片(U1)的电压输出引脚(Vout)连接。
8.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述全桥驱动电路(120)包括驱动控制电路、开关控制电路、以及驱动调节电路；所述驱动控制电路包括第一驱动控制电路和第二驱动控制电路，所述第一驱动控制电路包括驱动芯片(U4)、电容(C7)、电容(C8)、电阻(R7)、二极管(D7)，所述第二驱动控制电路包括驱动芯片(U5)、电容(C9)、电容(C10)、电阻(R10)、二极管(D10)，所述驱动芯片(U4)的电源引脚(VDD)、所述电阻(R7)的另一端、所述电容(C8)的第一电极板与电压信号连接，所述驱动芯片(U4)的公共引脚(VSS)、所述电容(C8)的第二电极板接地，所述驱动芯片(U4)的引脚(HB)与所述电容(C7)的第一电极板、所述二极管(D7)的阴极连接，所述驱动芯片(U4)的输出引脚(LO)与所述电阻(R9)的一端、所述二极管(D9)的阴极连接，所述驱动芯片(U5)的电源引脚(VDD)、所述电阻(R10)的另一端、所述电容(C10)的第一电极板与电压信号连接，所述驱动芯片(U5)的公共引脚(VSS)、所述电容(C10)的第二电极板接地，所述驱动芯片(U5)的引脚(HB)与所述电容(C10)的第一电极板、所述二极管(D10)的阴极连接，所述驱动芯片(U5)的输出引脚(LO)与所述电阻(R10)的一端、所述二极管(D10)的阴极连接；所述开关控制电路包括四个开关控制器件，第一开关控制器件的输入端、第二开关控制器件的输入端与所述LDO降压电路的输出端连接，所述第一开关控制器件的输出端、第三开关控制器件的输入端、所述驱动芯片(U4)的引脚(HS)、所述电容(C7)的第二电极板与所述液晶光阀(140)的第一连接端连接，所述第二开关控制器件的输出端、第四开关控制器件的输入端、所述驱动芯片(U5)的引脚(HS)、所述电容(C9)的第二电极板与所述液晶光阀(140)的第二连接端连接，所述第三开关控制器件的输出端、所述第四开关控制器件的输出端接地；所述驱动调节电路包括第一驱动调节电路、第二驱动调节电路、第三驱动调节电路、以及第四驱动调节电路，所述第一驱动调节电路包括二极管(D8)和电阻(R8)，所述二极管(D8)的阴极、所述电阻(R8)的一端与所述驱动芯片(U4)的引脚(HO)连接，所述二极管(D8)的阳极、所述电阻(R8)的另一端与所述第一开关控制器件的控制端连接，所述第二驱动调节电路包括二极管(D9)和电阻(R9)，所述二极管(D9)的阴极、所述电阻(R9)的一端与所述驱动芯片(U4)的引脚(LO)连接，所述二极管(D9)的阳极、所述电阻(R9)的另一端与所述第三开关控制器件的控制端连接，所述第三驱动调节电路包括二极管(D11)和电阻(R11)，所述二极管(D11)的阴极、所述电阻(R11)的一端与所述驱动芯片(U5)的引脚(HO)连接，所述二极管(D11)的阳极、所述电阻(R11)的另一端与所述第二开关控制器件的控制端连接；所述第四驱动调节电路包括二极管(D12)和电阻(R12)，所述二极管(D12)的阴极、所述电阻(R12)的一端与所述驱动芯片(U5)的引脚(LO)连接，所述二极管(D12)的阳极、所述电阻(R12)的另一端与所述第四开关控制器件的控制端连接。
9.一种液晶光阀，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的液晶光阀的驱动电路。
10.一种LED灯，其特征在于，包括如权利要求9所述的液晶光阀。
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