CN201663727U - 旁路保护电路及使用其的发光二极管驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种旁路保护电路，与发光二极管(LED)灯组并联，包括开关电路及电容。其中，开关电路包括多个开关元件、异常侦测模块及开关控制模块。每个开关元件与一个LED灯并联，当异常侦测模块侦测到某一LED灯断路时输出异常信息，开关控制模块根据异常信息控制与断路并联的开关元件开启，从而提供旁路保护。电容与LED灯组并行连接，当LED灯于正常工作模式与脉冲调光模式第一状态时，其驱动电信号对电容进行充电，且给开关电路提供工作电源；当LED灯于脉冲调光模式第二状态时，电容放电用以维持开关电路的工作电源。本实用新型中，当某个LED灯发生断路时，旁路保护电路可提供旁路支路，使LED灯仍可正常使用，具有较高的可靠性。

Description

旁路保护电路及使用其的发光二极管驱动装置 
技术领域
本实用新型涉及一种旁路保护电路及使用其的发光二极管驱动装置。 
背景技术
由于具有低能耗、高光效、使用寿命长等诸多优点，发光二极管(Light Emitting Diode，LED)光源正逐渐取代传统光源而被照明灯具、背光源所使用。 
通常，LED背光源具有多个LED灯串，且每个LED灯串具有多个LED灯串联在一起，同时作用照亮面板。但是串联在一起的LED灯存在如下缺点：当其中一个LED灯发生损坏而断开时，与之串联的其他LED灯也将随着熄灭，这就降低LED光源的工作可靠度。 
实用新型内容
有鉴于此，需提供一种旁路保护电路，为发光二极管提供旁路支路，使其具有较高的可靠性。 
还需提供一种使用旁路保护电路的发光二极管驱动装置，为发光二极管提供旁路支路，具有较高的可靠性。 
本实用新型具体实施方式中的一种旁路保护电路，与发光二极管(Light Emitting Diode，LED)组并联，所述LED灯组包括多个同向串联的LED灯，所述同向串联的LED灯两端具有公共阳极与公共阴极。所述发光二极管旁路保护电路包括开关电路及电容。其中，开关电路包括多个开关元件、异常侦测模块及开关控制模块。每个开关元件与一个LED灯并联，当异常侦测模块侦测到某一LED灯断路时输出异常信息，开关控制模块根据异常信息控制与断路并联的开关元件开启，从而提供旁路保护。电容与LED灯组并行连接，当LED灯于正常工作模式与脉冲调光模式第一状态时，其驱动电信号对电容进行充电，且给开关电路提供工作电源；当LED灯于脉冲调光模式第二状态时，电容放电用以维持开关电路的 工作电源。 
优选地，于脉冲调光模式下，所述发光二极管的驱动电信号为脉冲宽度调变信号，其中，所述脉冲调光模式第一状态是所述脉冲宽度调变信号为高电平，所述脉冲调光模式第二状态是所述脉冲宽度调变信号为低电平。 
优选地，更包括单向导通元件，连接于所述发光二极管的公共阳极与所述电容之间，用于避免于所述脉冲调光模式下所述电容对所述发光二极管进行放电。 
优选地，所述开关电路为一个芯片。 
优选地，所述芯片包括单向导通元件，连接于所述发光二极管的公共阳极与所述电容之间，用于避免于所述脉冲调光模式下所述电容对所述发光二极管进行放电。 
本实用新型具体实施方式中的一种发光二极管驱动装置，用于驱动多个LED灯串，每个LED灯串可分为多个LED灯组，且，每个LED灯组由多个同向串联的LED灯形成，且，所述同向串联的LED灯两端具有公共阳极与公共阴极。所述发光二极管驱动装置包括电源转换电路与至少一个旁路保护电路。电源转换电路用于将外部电源转换为可驱动LED灯的电信号。每一旁路保护电路对应与一个LED灯组并行连接，用于当任意一个LED灯断路时进行旁路保护，其包括开关电路以及电容。开关电路包括多个开关元件、异常侦测模块及开关控制模块。每个开关元件与一个LED灯并联，当异常侦测模块侦测到某一LED灯断路时输出异常信息，开关控制模块根据异常信息控制与断路并联的开关元件开启，从而提供旁路保护。电容与LED灯组并行连接，当LED灯于正常工作模式与脉冲调光模式第一状态时，其驱动电信号对电容进行充电，且给开关电路提供工作电源；当LED灯于脉冲调光模式第二状态时，电容放电用以维持开关电路的工作电源。 
本实用新型中，每个LED灯串具有至少一个旁路保护电路，当某个LED灯发生断路时，旁路保护电路可为其提供旁路支路，使得整个LED灯串仍然可以正常工作，具有较高的可靠性。 
附图说明
图1所示为本实用新型发光二极管驱动装置。 
图2所示为本实用新型一实施方式中旁路保护电路的具体电路图。 
图3所示为本实用新型另一实施方式中旁路保护电路的具体电路图。 
具体实施方式
图1所示为本实用新型发光二极管(Light Emitting Diode，LED)驱动装置，用于驱动多个LED灯串30点亮，包括电源转换电路10与多个旁路保护电路20。其中，电源转换电路10用于将外部电源Vin转换为可驱动上述LED灯串30的电信号。每个LED灯串30可分为多个LED灯组301，每个LED灯组301包括多个同向串联的LED灯，且工作于正常工作模式或脉冲调光模式(burst dimming mode)。本实施方式中，每个LED灯组301两端具有公共阳极与公共阴极，同时，每个LED灯组301与一个旁路保护电路20相并联，用于当任意一个LED灯断路时进行旁路保护，从而使得整个LED灯串还可以正常发光。本实施方式中，每个LED灯组301包括四个相互串联的LED灯。其他实施方式中，LED灯组301中的LED灯也可为其他数目。 
图2为本实用新型一实施方式中旁路保护电路20的具体电路图。旁路保护电路20并行连接于LED灯组301，所述LED灯组301具有相互串联的LED灯D1、D2、D3、D4，当任意一个LED灯断路时，旁路保护电路20可以提供旁路支路。 
所述旁路保护电路20包括开关电路200以及电容C1。本实施方式中，开关电路200是一个芯片，其包括多个开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、开关控制模块201、异常侦测模块202以及单向导通元件D5。本实施方式中，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4的数量与LED灯组301中的LED灯D1、D2、D3、D4的数量相同，二者一一对应，且分别并行连接。具体而言，开关元件Q1与LED灯D1相并联，开关元件Q2与LED灯D2相并联，开关元件Q3与LED灯D3相并联，开关元件Q4与LED灯D1相并联。 
异常侦测模块202与所述LED灯组301相连，用于分别侦测LED灯D1、D2、D3、D4的电压是否正常，从而判断某一LED灯是否断路，并输出异常信息。 
开关控制模块201与开关元件Q1、Q2、Q3、Q4及异常侦测模块202相连，用于根据上述异常信息控制相应的开关元件开启，从而提供旁路支路。例如，当异常侦测模块202侦测到LED灯D1发生断路时，输出异常信息至开关控制模块201，从而开关控制模块201控制开关元件Q1导通，为LED灯D1提供旁路支路， 则整个LED灯组301仍然保持通路；以此类推，当任意一个LED灯发生断路时，旁路保护电路20均可提供旁路支路给断路的LED灯，使其不会影响整个LED灯组301的工作。 
电容C1与LED灯组301并行连接，用于根据驱动LED灯组301的电信号进行充放电，并给开关电路200提供正常工作电源。通常，每个芯片均需要电源来使其正常工作，所述电源可以是外部提供，也可以是内部电路转换得到。 
在脉冲调光模式下，LED灯组301的驱动电信号为脉冲宽度调变(PWM)信号，脉冲调光是通过改变上述PWM信号的占空比(duty cycle)来改变流经LED灯的电流大小，从而调整LED背光源的亮度。通常，PWM信号是一个高/低电平周期信号，本实施方式中，高电平是指有LED驱动电信号输出至LED灯组301，该种状态被定义为脉冲调光模式的第一状态；低电平是指无LED驱动电信号输出至LED灯组301，该种状态被定义为脉冲调光模式的第二状态。可见，在LED灯脉冲调光模式第二状态时，无电流流经LED灯组301，相应地也就无电信号给开关电路200提供工作电源。那么，此时电容C1放电给开关电路200，使开关电路200仍然可以正常使用。 
因此，当LED灯组301于正常工作模式与脉冲调光模式第一状态时，驱动LED灯组301的电信号给开关电路200提供工作电源，同时对电容C1进行充电；当LED灯组301于脉冲调光模式第二状态时，电容C1放电用以维持开关电路200的工作电源。 
本实施方式中，单向导通元件D5为二极管，其阳极与LED灯组301的阳极相连，其阴极与电容C1相连，可以使LED灯组301驱动信号同向对电容C1充电，同时也可避免在脉冲调光模式下，电容C1对LED灯组301进行放电。 
图3所示为本实用新型另一实施方式中旁路保护电路20的具体电路图，其与图2大体相同，区别在于：单向导通元件D5放置于芯片200外部，同样连接于LED灯组301的阳极与电容C1之间，用于避免电容C1对LED灯组301放电。 
本实用新型中，每个LED灯串30具有至少一个旁路保护电路20，当某个LED灯发生断路时，旁路保护电路20可为其提供旁路支路，使得整个LED灯串30仍然可以正常工作，具有较高的可靠性。 

Claims (6)

1.一种旁路保护电路，与发光二极管灯组并行连接，所述发光二极管灯组包括多个同向串联的发光二极管，所述同向串联的发光二极管的两端形成公共阳极与公共阴极，其特征在于，所述旁路保护电路包括：
开关电路，包括：
多个开关元件，每个开关元件对应与所述发光二极管灯组中其中一个发光二极管并行连接，其中，当任意一个发光二极管断路时，与所述断路的发光二极管并联的开关元件开启，从而提供保护；
异常侦测模块，用于分别侦测每个发光二极管的电压，并当有发光二极管断路时，输出异常信息；以及
开关控制模块，与所述开关元件及所述异常侦测模块相连，用于根据所述异常信息控制相应的开关元件开启，从而旁通所述断路的发光二极管；以及
电容，连接于所述发光二极管灯组的公共阳极与公共阴极之间，当所述发光二极管工作于正常工作模式或脉冲调光模式第一状态时，发光二极管的驱动电信号对所述电容进行充电，且给所述开关电路提供工作电源；当所述发光二极管工作于脉冲调光模式第二状态时，所述电容放电用以维持所述开关电路的工作电源。
2.如权利要求1所述的旁路保护电路，其特征在于，于脉冲调光模式下，所述发光二极管的驱动电信号为脉冲宽度调变信号，其中，所述脉冲调光模式第一状态是所述脉冲宽度调变信号为高电平，所述脉冲调光模式第二状态是所述脉冲宽度调变信号为低电平。
3.如权利要求1所述的旁路保护电路，其特征在于，更包括单向导通元件，连接于所述发光二极管的公共阳极与所述电容之间，用于避免于所述脉冲调光模式下所述电容对所述发光二极管进行放电。
4.如权利要求1所述的旁路保护电路，其特征在于，所述开关电路为芯片。
5.如权利要求4所述的旁路保护电路，其特征在于，所述芯片包括单向导通元件，连接于所述发光二极管的公共阳极与所述电容之间，用于避免于所述脉冲调光模式下所述电容对所述发光二极管进行放电。
6.一种发光二极管驱动装置，用于驱动多个发光二极管灯串，所述每个发光 二极管灯串分为多个发光二极管灯组，每个发光二极管灯组由多个发光二极管同向串联形成，且，所述同向串联的发光二极管的两端形成公共阳极与公共阴极，其特征在于，所述发光二极管驱动装置包括：
电源转换电路，用于将外部电源转换为驱动所述发光二极管灯串的电信号；及
至少一个如权利要求1至5任一项所述的旁路保护电路，分别与所述发光二极管灯组相并连，用于当任意一个发光二极管断路时进行旁路保护。 
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