CN201750606U - 非隔离发光二极管驱动电路 - Google Patents

Abstract

为达到降低损耗，降低成本目的，本实用新型提出，将每两路发光二极管LED的阴极和阳极相连，连接点作为电压参考点，向此两路发光二极管LED提供极性相反、绝对值相等的电流，发光二极管LED电流的绝对值相等可保证发光二极管LED的工作特性相同。此电路包括：交变电压发生电路，均流电路，整流电路，滤波电路，以及发光二极管，还包括控制电路，其连接方式为：交变电压发生电路与均流电路的输入端串联，均流电路的输出端与整流电路的输入端串联，整流电路的输出端连接滤波电路，发光二极管LED则与滤波电路并联，当需要设定发光二极管电流为一确定值时，将控制电路串联在发光二极管和交变电压发生电路之间。

Description

非隔离发光二极管驱动电路

技术领域

本发明涉及非隔离发光二极管驱动电路。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)。

在很多应用中，需要使用多路发光二极管LED同时发光，为达到发光二极管LED特性相同的目的，要求每路发光二极管LED电流绝对值相等，现有技术使用每路发光二极管LED单独控制的方式，这种方式的电流精度很好，但是存在损耗大，成本高的缺点。参考图1。

发明内容

本发明的主要目的在于提供降低损耗、降低成本的非隔离发光二极管驱动电路。

为达上述目的，本发明提出，将每两路发光二极管LED的阴极和阳极相连，连接点作为电压参考点，向此两路发光二极管LED提供极性相反、绝对值相等的电流，发光二极管LED电流的绝对值相等可保证发光二极管LED的工作特性相同。

此电路包括：交变电压发生电路，均流电路，整流电路，滤波电路，以及发光二极管，还可包括控制电路，其连接方式为：交变电压发生电路与均流电路的输入端串联，均流电路的输出端与整流电路的输入端串联，整流电路的输出端连接滤波电路，发光二极管LED则与滤波电路并联，当需要设定发光二极管电流为一确定值时，将控制电路串联在发光二极管和交变电压发生电路之间。

所述的发光二极管至少包含两路发光二极管，第一路发光二极管的阴极与第二路发光二极管的阳极相连，形成一个电压参考点，此两路发光二极管相对于电压参考点来讲，以极性相反，绝对值相等的电流工作。

所述的交变电压发生电路，与均流电路串联，该交变电压发生电路是已知的开关方式的电压变换电路，例如boost电路，buck电路，buck-boost电路，Cuk电路，Sepic电路，zeta电路，Half-Bridge电路，Full-Bridge电路，该交变电压发生电路的输出电压为交变方式的电压。

所述的均流电路串联在上述的交变电压发生电路的输出端及上述的整流电路之间，且该均流电路包含至少一个电容，用来平衡发光二极管的电流大小。

所述的整流电路串联于上述的均流电路的输出端和上述滤波电路之间，且该整流电路包含至少两只二极管，第一二极管的阳极连接该均流电路的输出端，第二二极管的阴极连接该均流电路的输出端，其作用是将该均流电路输出的电压属性变为极性相反的直流电压，经过滤波电路平滑，供给多路发光二极管相位相反的工作电压。

所述的滤波电路与上述整流电路并联，同时该滤波电路与发光二极管并联，且该滤波电路包括至少两个电容，第一电容连接于第一二极管的阴极和电压参考点之间，第二电容连接于第二二极管的阳极和电压参考点之间，为多路发光二极管提供平稳的、极性相反的工作电压。

所述的非隔离发光二极管驱动电路还包括控制电路，用于采集流过多路发光二极管中其中任意一路的电流，控制该交变电压发生电路产生的交变电压值，最终使流过多路发光二极管的电流符合设计要求，其特征在于该控制电路串联在任意一路发光二极管和交变电压发生电路之间。

附图说明

图1为传统发光二极管及其驱动电路。

图2为本发明优选实施例的非隔离发光二极管驱动电路的框图。

图3为图2增加控制电路的非隔离发光二极管驱动电路的电路架构示意图。

图4为四路非隔离发光二极管驱动电路架构示意图。

其中，附图标记说明如下：

LEDS1：第一路发光二极管，LEDS2：第二路发光二极管

LEDS3：第三路发光二极管，LEDS4：第四路发光二极管

Vin：输入电源

C1~C6：电容

D1~D4：二极管

a , b ：交变电压发生电路的两个输出端标志

C1a~C6a , C1b~C6b ：电容C1~C6 的端点标志

Ref1，Ref2：电压参考点1，电压参考点2

Model1，Model2：电路组合1，电路组合1。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方案中具有各种变化，其均不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明的非隔离发光二极管驱动电路用于多路发光二极管LED的均流驱动，而每一路发光二极管LED可以具有多个发光二极管LED组成，以下将以每一路发光二极管LED具有两个发光二极管为示范例进行说明。请参阅图2，其为本发明优选实施例的两路发光二极管LED驱动电路的电路方块示意图。如图2所示，两路发光二极管LED驱动电路至少包含交变电压发生电路、均流电路，两个整流电路，两个滤波电路，以及两路发光二极管LED。

图2中的交变电压发生电路是已知的开关方式的电压变换电路，例如boost电路，buck电路，half-bridge电路，full-bridge电路等，该交变电压发生电路的输出电压为交变方式的电压。

图2中的均流电路包括电容C3，电容C3输入端C3a连接于该交变电压发生电路的输出端a，第三电容C3的输出端C3b连接整流电路中的第一二极管D1的阳极，同时连接第二二极管D2的阴极，正电压经过第一二极管D1驱动第一路发光二极管LEDS1，负电压经过第二二极管D2驱动LEDS2，如果存在电流不平衡的情况，第三电容C3将积累此误差电流产生的电压，最终导致电流平衡。

图2中的整流电路包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的阳极连接电容C3的输出端C3b，其阴极连接第一电容C1的C1a端；第二二极管D2的阴极连接电容C3的输出端C3b，其阳极连接第二电容C2的C2a端，经过均流电路的交变电压通过第一二极管D1后，成为正极性脉动电压，经过均流电路的交变电压通过第二二极管D2后，成为负极性脉动电压。

图2中的滤波电路包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的C1a端连接第一二极管D1的阴极，其C1b端连接交变电压发生电路的输出端b；第二电容C2的C2a端连接第二二极管D2的阳极，其C2b端接交变电压发生电路的输出端b；经过第一二极管D1的正极性电压通过第一电容C1滤波后成为稳定的正电压，经过第二二极管D2的负极性电压通过第二电容C2滤波后成为稳定的正电压。

图2中的两路发光二极管包括第一路发光二极管LEDS1和第二路发光二极管LEDS2，第一路发光二极管LEDS1的阳极连接第一电容C1的C1a端，第二路发光二极管LEDS2的阴极连接第二电容C2的C2a端，第一路发光二极管LEDS1的阴极和第二路发光二极管LEDS2的阳极相连，形成电压参考点，该电压参考点连接到交变电压发生电路的输出端b。相对电压参考点，此种连接方式使流过第一路发光二极管LEDS1的电流为正电流，流过LEDS2的电流为负电流，但绝对值相等。

图3所示的两路发光二极管及其驱动电路的架构示意图，比图2增加了控制电路，该控制电路串联在第一路发光二极管LEDS1和交变电压发生电路之间。图3所示的发光二极管及其驱动电路工作原理为交变电压发生电路产生的交变电压经过第三电容C3，通过第一二极管D1，第二二极管D2，第一电容C1，第二电容C2的整流滤波，相对电压参考点Ref1，形成正电压和负电压分别驱动第一路发光二极管LEDS1和第二路发光二极管LEDS2，第一路发光二极管LEDS1的电流流过控制电路，控制电路根据此电流控制交变电压发生电路，使第一路发光二极管LEDS1和第二路发光二极管LEDS2的电流符合设计要求。应指出该控制电路通过采集流过多路发光二极管中其中任意一路的电流，均可控制交变电压发生电路产生的交变电压值，最终使流过多路发光二极管的电流符合设计要求。控制电路的原理是已知的开关电源控制原理。

图4相比图3增加了Model2，除了不与控制电路连接，其它连接方式与Model1相同。当发光二极管LED的路数增多时，可以增加Model2的数目，从而驱动更多路数的发光二极管LED。

综上所述，本发明所述的非隔离发光二极管驱动电路利用不同于传统的多路发光二极管驱动电路，使得每一路发光二极管LED的电流绝对值相同，还使得电路功率损耗小，相对使用较少的元件，可以大幅地降低成本。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，本发明可由本领域技术人员进行各种修改，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均不脱离所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.非隔离发光二极管驱动电路，用来向多路发光二极管提供相位相反绝对值相等的电流，所述的非隔离发光二极管驱动电路，包括：交变电压发生电路，均流电路，整流电路，滤波电路，以及发光二极管，还包括控制电路，其特征在于：交变电压发生电路输出端与均流电路的输入端连接，均流电路的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端连接滤波电路，发光二极管与滤波电路并联，当需要设定发光二极管电流为一确定值时，将控制电路串联在发光二极管和交变电压发生电路之间。

2.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路中的发光二极管，至少包含两路发光二极管，其特征在于第一路发光二极管的阴极与第二路发光二极管的阳极相连，形成电压参考点，此两路发光二极管相对于电压参考点来讲，以极性相反，绝对值相等的电流工作。

3.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路的交变电压发生电路，其特征在于该交变电压发生电路的输出端与该均流电路串联，该交变电压发生电路是已知的非隔离开关方式的电压变换电路，该交变电压发生电路的输出电压为交变方式的电压。

4.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路中的均流电路，其特征在于该均流电路与该交变电压发生电路的输出端及该整流电路串联，且该均流电路包含至少一个电容，串联于该交变电压发生电路的输出端及该多路整流电路之间，用以平衡该多路发光二极管的电流大小。

5.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路中的整流电路，其特征在于该整流电路串联于该均流电路的输出端和该滤波电路之间，且该整流电路包含至少两只二极管，第一二极管的阳极连接该均流电路的输出端，第二二极管的阴极连接该均流电路的输出端，其作用是将该均流电路输出的电压属性变为极性相反的直流电压，经过滤波电路平滑，供给发光二极管极性相反的工作电压。

6.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路中的滤波电路，其特征在于该滤波电路并联于整流电路之后，同时该滤波电路与发光二极管并联，且该滤波电路包括至少两个电容，第一电容与第一二极管的阴极连接，第二电容与第二二极管的阳极连接，为该多路发光二极管提供平稳的、极性相反的工作电压。

7.如权利要求1所述的非隔离发光二极管驱动电路还包括控制电路，用于采集流过多路发光二极管中其中任意一路的电流，控制该交变电压发生电路产生的交变电压值，最终使流过多路发光二极管的电流符合设计要求，其特征在于该控制电路串联在任意一路发光二极管和交变电压发生电路之间。

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