CN201937920U

CN201937920U - 一种led驱动电路

Info

Publication number: CN201937920U
Application number: CN2011200132271U
Authority: CN
Inventors: 余荣远
Original assignee: SHENZHEN KENTE SCIENCE-TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN KENTE SCIENCE-TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-01-17

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电路，包括驱动IC(200)、传输输入信号的输入接口(100)、基于用户输入的EN信号控制驱动IC(200)的开启与闭合的开/关控制电路(101)、基于用户输入的PWM信号来调节LED亮度的亮度调节电路(102)、基于驱动IC(200)的输出信号控制输出电压的电压控制电路(103)、基于电压控制电路(103)所输出的电压提供电压反馈信号并将其反馈到驱动IC(200)的电压反馈电路(104)、基于LED电流提供电流反馈信号并将其反馈到驱动IC(200)的电流反馈电路(105)。本实用新型的方案实现对LED的电流、电压的控制，防止LED灯因电流过大而被损坏，保证LED灯的正常使用，并给LED电路提供过压保护功能，在一定程度上减缓了LED的老化程度，延长其使用寿命。

Description

一种LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，尤其涉及一种LED驱动电路。

背景技术

LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，由于有耗电量小，发光效率高，无污染等优点而得到广泛应用。而LED的亮度是由流经其本身的电流大小决定。

传统的LED驱动电路特点是输出电压恒定，输出电流针对具体应用电路也是恒定的，因此导致驱动电路的设计方案的可实用性很小。此外，电流的恒定时对整个LED背光驱动板的电流恒定，即LED背光驱动板无论设置有几个LED灯串，恒流检测时都是对这几个LED灯串的总电流或者其中的一路LED灯串进行检测。并且，当LED驱动电路的功能比较齐全时，往往需要通过增加大量的外围电路或元件来实现，导致电路结构复杂，不易控制，并且成本高。

此外，由于对所有的LED灯串的总电流进行恒流的驱动，当其中的某一路损坏时，这一路的电流会直接分配到其他的电路，这样会导致其他各路电流过大，加快了LED背光的老化，减小了LED背光的使用寿命。当对某一路LED灯串的电流恒流驱动时，由于对没有保护的LED灯串电路进行没有保护的检测管理，若此时被检测的LED灯串出现故障，整个LED背光会因故障而关闭，影响使用效果。

再者，由于驱动的输出电压也是根据参数设置恒定的，这样就不便于在不同的LED屏间切换使用，也会导致额外的功率消耗，此外，普通的驱动的输出电压设定值都比LED驱动电路板的实际工作电压高4或5V，屏规格书提供的电气参数有时也与实际应用偏差较大，从而导致部分电压降被小号在控制电流的MOS检测电路上，从而导致驱动板发热的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，现有技术中，LED灯的老化速度比较快，使用寿命较短。针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED驱动电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种LED驱动电路，包括驱动IC，还包括：传输信号的输入接口、基于用户从所述输入接口输入的EN信号控制该驱动IC的开启与闭合的开/关控制电路、基于用户从所述输入接口输入的PWM信号来调节LED亮度的亮度调节电路、基于所述驱动IC的输出信号控制输出电压的电压控制电路、基于所述电压控制电路所输出的电压提供电压反馈信号并将其反馈到所述驱动IC的电压反馈电路、基于所述电压控制电路所输出的电流提供电流反馈信号并将其反馈到所述驱动IC的电流反馈电路。

优选地，还包括提供频率补偿的补偿电路，所述补偿电路与所述驱动IC连接。

优选地，还包括延长所述驱动IC的开启时间的延时电路，所述延时电路与所述驱动IC连接。

优选地，所述驱动IC是型号为AS6910的集成电路。

优选地，所述电压控制电路包括三极管Q2和电阻R19，所述三极管Q2通过所述电阻R19与所述驱动IC的DRV管脚连接。

优选地，所述电流反馈电路由电阻R6、R7和R8彼此之间相互并联而成，所述电流反馈电路的输出端与所述驱动IC的CS管脚连接。

优选地，所述电压反馈电路包括电阻R9、R10、R11、R12和R13；其中，所述电阻R10、R11、R12和R13彼此之间相互并联之后通过所述电阻R9与所述驱动IC的FB管脚连接。

本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型中，通过电压控制电路来控制输出电压，通过电压反馈电路来反馈输出电压，通过电流反馈电路来反馈输出电流，实现了对LED的电流、电压的控制，防止LED灯因电流过大而被损坏，保证LED灯的正常使用，并给LED电路提供过压保护功能，在一定程度上减缓了LED的老化程度，延长其使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的一种LED驱动电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的LED驱动电路的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的LED驱动电路的驱动IC的内部结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的LED驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，是本实用新型的一种LED驱动电路的结构示意图；本实用新型中，该电路包括输入接口100、开/关控制电路101、亮度调节电路102、驱动IC200、电压控制电路103、电压反馈电路104、电流反馈电路105、补偿电路106、延时电路107。

具体地，该输入接口101包括PWM输入接口，EN输入接口，2个GND输入接口，2个VIN接口。其中，该EN输入接口连接所述开/关控制电路101，该PWM输入接口连接所述亮度调节电路102。所述开/关控制电路102连接所述驱动IC200的EN管脚，实现通过EN使能信号控制所述驱动IC200的启动或闭合。该亮度调节电路103通过输入PWM(脉冲宽度调制)信号来实现对LED驱动电路亮度的调节。所述补偿电路106连接所述驱动IC200的COM管脚，实现对所述驱动IC200的电压补偿。所述电流反馈电路104连接所述驱动IC200的CS管脚，为驱动IC200提供电流反馈信号。所述延时电路107连接所述驱动IC200的VDD管脚及TOFF管脚，为驱动所述驱动IC200启动时提供保护。所述电压控制电路103连接所述驱动IC200，实现对LED输出电压的控制。电压反馈电路104基于所述电压控制电路的输出电压提供电压反馈信号，对输出电压进行反馈。

图2是本实用新型一实施例的LED驱动电路的具体结构示意图。该电路包括输入接口100、开/关控制电路101、亮度调节电路102、补偿电路106、延时电路107、驱动IC200、电压控制电路103、电流反馈电路105、电压反馈电路104。

具体地，该驱动IC200是型号为AS6910的集成电路，该驱动IC200具体包括逻辑控制器201、驱动模块202、电压比较器203和电流比较器204。此外，所述驱动IC200还包括VSS管脚、EN管脚、COM管脚、FB管脚、DRV管脚、CS管脚、TOFF管脚、VDD管脚。驱动IC的结构示意图如图3所示。

本实施例中，具体地，该输入接口100包括PWM输入接口，EN输入接口，2个GND输入接口，2个VIN接口。其中，该EN输入接口连接所述开/关控制电路101，该PWM输入接口连接所述亮度调节电路102。所述开/关控制电路101通过所述驱动IC200的EN管脚连接所述驱动模块203，实现通过使能信号控制所述驱动IC200的启动或闭合。该亮度调节电路102连接所述逻辑控制器201，通过输入PWM(脉冲宽度调制)信号来实现对LED驱动电路亮度的调节。所述补偿电路106通过所述驱动IC200的所述电压比较器202，实现对所述驱动IC200的电压补偿。所述电流反馈电路105通过所述驱动IC200的CS管脚连接所述电流比较器204，为驱动IC200提供电流反馈信号。所述延时电路107所述驱动IC200的VDD管脚及TOFF管脚连接所述驱动模块203，延长所述驱动IC200的启动时间，为驱动所述驱动IC提供保护。所述电压控制电路103通过所述驱动IC200的DRV管脚连接所述驱动模块203，为外接的LED灯串(图中未示出)供电，驱动其工作。所述电压控制电路103还通过连接所述电流反馈电路105，通过电流反馈信号来稳定输出电流。所述电压反馈电路104通过所述驱动IC200的FB管脚连接所述电压比较器202，稳定输出电压，实现对LED输出电压的控制。

图4是本实施例的LED驱动电路的电路原理图，对各部分电路的工作原理的描述如下：

从输入接口100接收用户输入的信号后，连接所述EN输入接口的开/关控制电路101控制驱动IC200的开启与闭合。其中，所述开/关控制电路101包括三极管Q1、Q3和Q4，电阻R1、R14、R15、R16、R17和R18、电容C3、C4和C9、稳压管ZD1。其中，该三极管Q4的发射极接地；基极通过R17连接所述EN输入接口；集电极分为两路，其中一路通过R16到Q3的基极，另外一路通过R16和R15到Q3的发射极。Q3的集电极通过R14到Q1的集电极。Q1的基极分为两路，一路通过稳压管ZD1接地，另外一路通过电容C3接地；集电极通过电阻R1与基极连接；发射极分为两路，一路通过电容C4接地，另外一路连接所述驱动IC200IC的VDD管脚。

该开/关控制电路101的工作原理是：Q3的发射极连接输入电压VIN接口，集电极通过R14到Q1的集电极，Q1发射极到IC的第8脚VDD给驱动IC200提供电源。EN信号作为所述驱动IC的使能信号，当EN为高电平时，Q4导通、Q3就会截止，因此不能给所述芯片IC200的驱动模块203供电，因此该芯片200由于不能被驱动而停止工作，但是整个电路依然有12V的输出电压。当所述EN为低电平时，Q4、Q3、Q1均导通，但是此时Q1不会马上导通，Q1相当于软开关的作用，当电容C3充满电后，Q1才导通，此时才会给所述驱动模块203供电，接着该驱动模块203驱动所述驱动IC200，所述驱动IC200开始工作。开/关控制电路101可避免在启动过程中有瞬时电流加载到负载上，从而导致LED灯工作的不正常，可保证可靠的负载运行。软启动的起动时间由电容C3决定。开/关控制电路101除了控制所述驱动IC200的开启及闭合，可用于实现LED负载的正常而稳定运行的功能，进一步增强了LED的实用性。

所述PWM输入接口连接所述亮度调节电路102，该电路包括电阻R3。电阻R3连接所述驱动IC200的EN管脚，所述电阻R3通过连接电阻R2连接所述驱动IC200的VDD管脚。

该亮度调节电路103的工作原理是：本实施例中，通过逻辑控制器105，以及在VDD管脚和EN管脚之间连接的电阻R2来控制PWM的频率，还可同时通过R2、R3来控制PWM的频率，进而通过控制LED灯的频率来调节LED的亮度。

所述延时电路107包括电阻R5及电容C6。其中，电容C6的一端接地，另外一端与电阻R5的一端连接后与所述驱动IC200的TOFF管脚连接。此外，电阻R5的另外一端连接所述驱动IC200的VDD管脚。该电阻R5及电容C6为所述驱动IC200提供振荡频率，延长所述驱动IC200启动的时间。此外，还可以根据该延时电路107来设定驱动IC200的闭合时间。其中，该闭合时间可根据公式：T_OFF＝{(0.51*100KΩ*R_OOF)/(R_OOF+100KΩ)}*(C_OOF+12pF)而得，其中，所述R_OOF是电阻R5的阻值，所述C_OOF是电容C6的电容值。由上述公式可知，可通过提供电阻R5的阻值来延长所述闭合时间，通过提高所述电容C6的电容值来缩短闭合时间。而当所述电阻R5无穷大时，所述闭合时间达到极限值，为612ns。因此，用户可根据需要来设置驱动IC200的闭合时间，操作方便。

补偿电路106是一滤波电路，包括电阻R4及电容C5，其中，电容C5的一端接地，电阻R4的一端连接所述电容C5，另外一端连接所述驱动IC200的COM管脚。由于该电压控制电路103升压时有可能会产生振荡频率，因此需要该补偿电路104通过连接的所述驱动IC200的COM管脚对驱动IC200的电压比较器202进行电压补偿，实现对电路的保护。

所述电压控制电路103通过二极管D1、稳压管ZD2与所述电压反馈电路104连接。其中，所述电压控制电路103连接所述驱动IC200的DRV管脚，其中包括MOS管Q2及电阻R19；所述电压反馈电路104连接所述驱动IC200的FB管脚，其中包括电阻R9和稳压管ZD2。其中，所述电压反馈电路104包括R10、R11、R12和R13，其中，所述R10、R11、R12和R13彼此互相并联。

所述电压反馈电路104的工作原理是：将反馈信号从外接的LED灯串反馈到所述驱动IC200。其中，反馈信号传送到该驱动IC200的FB管脚，反馈信号值为：V_OUT＝0.26*{1+[R_ZD2/(R9+R10//R11//R12//R13)]}，经所述驱动IC内部的电压比较器再反馈到输出驱动信号来稳定输出电压。

所述电压控制电路103的工作原理是：所述驱动IC200的电压比较器检测反馈信号，如发现VOUT超出0.26v，该驱动IC200的驱动模块203会在DRV管脚发出信号，所述电压控制电路103中的MOS管的输出端会关闭，该MOS管在VOUT低于0.26V下可恢复工作。由于过高的电压会导致LED灯串工作电流过大，加快了LED背光的老化，缩短了LED的使用寿命，因此该驱动IC200可防止LED工作电流的过大，减缓LED背光的老化程度，延长其使用寿命。

当恒定升压时，LED的电流大小与所述驱动IC200的FB管脚对应关系是：I_OUT＝V_FB(0.26V)/(R10//R11//R12//R13)。接着，所述LED电流经过MOS管Q2流入所述电流反馈电路105，接着所述驱动IC200接收到电流反馈信号，该输入电流大小与所述驱动IC200的CS管脚的对应关系，是I_Q2DS＝V_CS(0.26V)/(R6//R7//R8/)。流经所述电流比较器204，来限制驱动MOS和整个驱动电路的电流，稳定输出电流。

本实施例中，总的工作原理如下：所述驱动IC200的TOFF管脚外接R5、C6给所述驱动IC200提供一个开机延时。所述驱动IC200的EN管脚经R3接到用户输入的(PWM)亮度控制信号，来控制亮度。所述驱动IC200的COM管脚外接R4、C5到地对所述驱动IC200内部的电压比较器202进行电压补偿。所述驱动IC200的DRV管脚输出驱动MOS(Q2)信号经R19来控制MOS管(Q2)的开启与闭合。所述驱动IC200的CS管脚接收电流反馈电路105中的电流反馈信号，来稳定输出电流大小。所述驱动IC200的FB管脚接收所述电压反馈电路104中的电压反馈信号，来稳定输出电压大小。该电路中C1、C2是输入电压滤波作用。该电路中L1、D1、Q2起升压作用，进而驱动LED灯串工作。该电流反馈电路107中的电子R6、R7、R8为MOS管(Q2)电流取样起反馈作用。该电压反馈电路104中的稳压管ZD2、R9电压稳定作用。该驱动电路中的电容C7、C8对输出电压进行滤波。

本实施例中，驱动IC连接的电压控制电路103及电压反馈电路104所构成的回路，实现了LED电路的电压控制，过压保护功能，从而防止了LED工作电流的过大，减缓LED的老化程度，延长其使用寿命；此外，驱动IC连接的电流反馈电路105，实现了对LED灯电流的反馈，防止LED灯因电流过大而被损坏，保证了LED灯的正常使用。

此外，延时电路105连接驱动IC，实现延时启动驱动IC，避免由于迅速启动而产生的瞬时电流的冲击，进一步保护了电路。

再者，本实用新型使用型号为AS6910的集成电路，由于该集成电路的功能集中，外围电路简单，在一定程度上简化了驱动电路的结构，降低了成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易地想到的变化或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此本实用新型的保护应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims

1.一种LED驱动电路，包括驱动IC(200)，其特征在于，还包括：传输信号的输入接口(100)、基于用户从所述输入接口(100)输入的EN信号控制该驱动IC(200)的开启与闭合的开/关控制电路(101)、基于用户从所述输入接口(100)输入的PWM信号来调节LED亮度的亮度调节电路(102)、基于所述驱动IC(200)的输出信号控制输出电压的电压控制电路(103)、基于所述电压控制电路(103)所输出的电压提供电压反馈信号并将其反馈到所述驱动IC(200)的电压反馈电路(104)、基于所述电压控制电路(103)所输出的电流提供电流反馈信号并将其反馈到所述驱动IC(200)的电流反馈电路(105)。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括提供频率补偿的补偿电路(106)，所述补偿电路(106)与所述驱动IC(200)连接。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括延长所述驱动IC(200)的开启时间的延时电路(107)，所述延时电路(107)与所述驱动IC(200)连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动IC(200)是型号为AS6910的集成电路。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述电压控制电路(103)包括三极管Q2和电阻R19，所述三极管Q2通过所述电阻R19与所述驱动IC(200)的DRV管脚连接。

6.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述电流反馈电路(105)由电阻R6、R7和R8彼此之间相互并联而成，所述电流反馈电路(105)的输出端与所述驱动IC(200)的CS管脚连接。

7.根据权利要求4所述的，其特征在于，所述电压反馈电路(104)包括电阻R9、R10、R11、R12和R13；其中，所述电阻R10、R11、R12和R13彼此之间相互并联之后通过所述电阻R9与所述驱动IC(200)的FB管脚连接。