CN201765804U - 电流和功率可调的led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电流和功率可调的LED驱动电路，种电流和功率可调的LED驱动电路，包括作为控制系统核心的8位单片机、外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片以及功率输入电路部分与功率输出电路部分。本实用新型通过外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片，利用模数转化和数模转换，控制和调整电路的输入功率和输出功率。这样根据不同的LED配置，只要简单的调整电路参考电压，就可以驱动LED工作，避免使用笨重的直流电源箱，或者使用专用驱动配置而造成资源的浪费。

Description

电流和功率可调的LED驱动电路

技术领域

本实用新型属于电视机技术领域，尤其涉及一种电流和功率可调的LED驱动电路。

背景技术

液晶显示发展至今已经成为了显示技术的主流，显示尺寸从零点几寸到55寸大型的TV，处处能找到液晶显示的身影。液晶显示的工作原理在于调制加载在液晶层的电场进而对透过其的偏振光做适当的调制，以达到显示的目的。因此液晶面板本身并不发光，需要使用合适的背光源才可以达到现实的目的。

目前广泛使用在TV的背光源主要有两种，一种是CCFL(冷阴极射线管)，一种是LED(发光二极管)。在这两种背光源中尤以CCFL应用较广，但是由于CCFL使用细长的玻璃管作为载体，机械强度不好，并且CCFL发光色域并不理想，此外CCFL工作物资含有汞蒸汽，不符合环保要求。与CCFL相比，LED具有环保、发光色域佳、LED灯条机械强度好、以及驱动电路简单，成本低等优点。由于具有以上优点，目前国内各个TV厂家广泛使用LED作为背光源的发光器件，尤其实在侧光式的背光源应用上。在TV上应用，一般是将LED等采用串并联的方式SMT在铝基印刷电路板上，形成细长的发光条，然后通过导光板将线光源转成均匀发光的面光源。因此需要合适的驱动电路给LED灯条提供合适的工作电压或者电流，受限于LED的发光特性，为了保持发光的一致性，一般对LED采用恒流驱动方式，目前广泛是采用直流稳压电源直接对LED灯条供电，这样的供电方式有以下几个问题：

1.一般TV上需要2至6条LED灯条，若采用单直流电源供电，各灯条是并联关系，因此无法对每根灯条的电流进行调整，并且由于LED的个体差异造成VF(正向电压)差异，此时测试的光学数据和实际应用有差异；

2.若需要对每路灯条都进行恒流控制，当路数越多那么需要的直流电源数量就越多，尤其是需要提供的电压越高，所用的直流电源体积就越大，造成资源浪费，并且使用不便。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电流和功率可调的LED驱动电路。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种电流和功率可调的LED驱动电路，包括作为控制系统核心的8位单片机、外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片以及功率输入电路部分与功率输出电路部分。

进一步地，所述功率输入电路部分包括有第一二极管D1、第二二极管D2、第一场效应管Q1、电感L1、第一电阻RSC、第二电阻RCS、以及第一电容CO。

进一步地，所述功率输出电路部分包括LED、第二场效应管Q2、以及第三电阻RS。

本实用新型通过外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片，利用模数转化和数模转换，控制和调整电路的输入功率和输出功率。这样根据不同的LED配置，只要简单的调整电路参考电压，就可以驱动LED工作，避免使用笨重的直流电源箱，或者使用专用驱动配置而造成资源的浪费。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型电流和功率可调的LED驱动电路采用外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片作为LED驱动电路核心，该芯片将输入直流电压进行升压，以此给LED灯条提供工作电压。在每一路LED灯条负极加一检流电阻，对流过LED的电流进行采样，从采样反馈获得电流值大小，一旦检测到电流值不在预设范围内，改变提供给芯片的恒流参考电压，对电流进行动态调整，使得电流在预设范围。当灯条上的LED数量较多，那么需要提高驱动电路的输出功率，在本实用新型，控制电路实时检测控输入功率电路的检流反馈，采集数据后计算输入功率是否达到要求，若发现不够时将适当调节输入功率电路的参考电压，以提高输出功率，如此循环检测，对功率也进行动态调整。

如图1所示，采用一外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片为LED驱动核心。电路主要包括功率输入电路部分以及功率输出电路部分，其中，功率输入电路部分包括有第一二极管D1、第二二极管D2、第一场效应管Q1、电感L1、第一电阻RSC、第二电阻RCS、以及第一电容CO。开关电源控制芯片GATE脚控制第一场效应管Q1的通断，以此控制流过电感L1的电流，并将此转成LED驱动的工作电压。同时，经过第二电阻RCS电阻采样，得到流过电感L1的电流大小，正常工作时在第二电阻RCS采样的电压与加载在开关电源控制芯片CLM脚的模拟电压相等。因此可以通过调节加载在CLM脚的电压大小来调节电路的输入功率。功率输出电路部分包括LED、第二场效应管Q2、以及第三电阻RS。LED工作时电流流过第三电阻RS并在此产生一电压，由于第三电阻RS和LED是串联关系，因此控制第三电阻RS的压降进而控制通过LED的工作电流，在本实施例中，开关电源控制芯片的IREF脚加载电压，通过一电压比较器确保第三电阻RS上电压和加载在IREF脚电压一致，否则LED过流保护电路工作，通过FAULT脚将第二场效应管Q2关断，此时LED不再工作。因此可以通过调节加载在IREF脚的电压调节LED的工作电流。

如图2所示，本实用新型采用8位单片机作为控制系统核心，该单片机自带有SPI接口和内建有8路10bit的AD转换器。采用外接10bit、SPI接口的DA转换器，给Boost芯片提供功率电路和输出功率电路的参考电压；同时使用AD转换器对两种电路的检流电阻采样，监控并对输入、输出功率进行实时调整，输出单路电流最大能达到350mA，最高电压能达到单路200V。控制单元将PWM置地，禁止电路输出功率；而通过人机界面输入灯条参数，包括工作电流及最低工作电压；接通电源，控制系统计算并输出合适的参考电压到输入功率电路和输出功率电路的参考电压端。将PWM线置高电平，使能芯片工作，同时检测个参数并实时调整输出直到得到预设的工作状态，循环检测并调整。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电流和功率可调的LED驱动电路，包括作为控制系统核心的8位单片机以及外置MOSFET方式的Boost的集成开关电源控制芯片，其特征在于，还包括一功率输入电路部分以及功率输出电路部分。

2.如权利要求1所述的电流和功率可调的LED驱动电路，其特征在于：所述功率输入电路部分包括有第一二极管D1、第二二极管D2、第一场效应管Q1、电感L1、第一电阻RSC、第二电阻RCS、以及第一电容CO。

3.如权利要求2所的电流和功率可调的LED驱动电路，其特征在于：所述功率输出电路部分包括LED、第二场效应管Q2、以及第三电阻RS。

4.如权利要求3所述的电流和功率可调的LED驱动电路，其特征在于：所述单片机自带有SPI接口和内建有8路10bit的AD转换器，采用外接10bit、SPI接口的DA转换器，给Boost芯片提供功率电路和输出功率电路的参考电压；同时使用AD转换器对所述功率输入、输出两电路的检流电阻采样，监控并对输入、输出功率进行实时调整。

Images