CN202190336U - Led灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机 - Google Patents

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徐爱臣
辛晓光
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Abstract

本实用新型公开一种LED灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机,其中,所述LED灯并联均流和调光控制电路,包括:电压控制电路,依据接收到的信号输出相应的电压;至少两路并联的负载电路,连接在所述电压控制电路的电压输出端;均流控制电路,控制流经各负载电路中的电流均等;共电流采样电路,实时采样所述均流控制电路输出的电流,并将采样到的电流反馈至所述驱动电路,以调节供给所述电流镜像电路的驱动电流大小;调光控制电路,依据接收到的信号通断流经各负载电路的供电电流;以及,压降检测电路,实时采样各负载电路的电压,并将采样到的电压反馈至所述电压控制电路和所述调光控制电路。

Description

LED灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机

技术领域

[0001] 本实用新型涉及液晶显示器技术领域,尤其涉及一种LED灯并联均流和调光控制电路及液晶电视机。

背景技术

[0002] LED灯的连接方式有两种,一种是串联的方式,该方式虽不用担心流经各LED灯的电流不等,但LED灯在使用时大多是需要连接多个,个数越多则输入LED灯串的电压也就越大,进而增加了 LED灯串联驱动电路中考虑耐压的成本;另一种是并联的方式,各并联的 LED灯的电压压降的差异就必然会造成各路LED灯电压的不一致性。

[0003] 基于上述的连接特性,目前大多数的大多数的公司和厂家采用多颗LED灯串联, 然后每串LED灯单独控制的方法,如图2所示。这种驱动方式虽能中和两种连接驱动方式的弊端,但成本较高。

实用新型内容

[0004] 针对上述问题,本实用新型提供一种并联均流控制成本低,且能实现调光的控制电路及液晶电视机。

[0005] 为达到上述目的,本实用新型所述LED灯并联均流和调光控制电路,包括:

[0006] 电压控制电路,依据接收到的信号输出相应的电压;

[0007] 至少两路并联的负载电路,连接在所述电压控制电路的电压输出端;

[0008] 均流控制电路,控制流经各负载电路中的电流均等,其包括驱动电路和电流镜像电路,所述驱动电路驱动电流输出端与所述电流镜像电路的电流输入端相连,所述电流镜像电路分别与对应的负载电路相连接;

[0009] 共电流采样电路,实时采样所述均流控制电路输出的电流,并将采样到的电流反馈至所述驱动电路,以调节供给所述电流镜像电路的驱动电流大小;

[0010] 调光控制电路,依据接收到的信号通断流经各负载电路的供电电流;以及,

[0011] 压降检测电路,实时采样各负载电路的电压,并将采样到的电压反馈至所述电压控制电路和所述调光控制电路。

[0012] 进一步地,所述电压控制电路,包括:变换电路以及用于控制电源输出的PWM控制器,其中,

[0013] 所述变换电路,输入端连接经所述PWM控制器调制后的电压源,向所述负载电路输出电压;

[0014] 所述PWM控制器,接收所述压降检测电路反馈的电压信号,对输入的电源进行调制并输出。

[0015] 特别地,所述变换电路为正激、反激或LLC拓扑形式的变换电路电路;或是Boost 或Buck拓扑形式的变换电路。

[0016] 进一步地,所述电流镜像电路,由至少两个三极管构成,所述三极管的个数与并联的负载电路的个数相对应;其中,所述的各三极管的基极均与所述驱动电路的驱动电流输出端相连,集电极与对应负载电路相连;对各并联负载电路进行均流控制。

[0017] 特别地,所述三极管为NPN型三极管。

[0018] 进一步地,所述共电流采样电路,包括电阻,该电阻的一端与所述电流镜像电路中各三级管的发射极相连,另一端接地。

[0019] 进一步地,所述调光控制电路,串联在所述电压控制电路的电压和所述负载电路之间,接收所述压降检测电路输出的电压信号,判断所述负载电路的工作状态,并依据判断结果通断所述电压控制电路输出的电压。

[0020] 进一步地,所述调光控制电路,其信号输入端与所述压降检测电路的信号输出端相连,依据接收到的电压信号判断所述负载电路的工作状态,并依据判断结果通断所述驱动电路输出的驱动电流。

[0021] 本实用新型所述液晶电视机,包括LED背光源以及用于驱动和控制所述LED背光源的控制电路,所述控制电路为上述的LED灯并联均流和调光控制电路。

[0022] 本实用新型的有益效果是:

[0023] 本实用新型所述控制电路利用均流控制电路实现各并联负载电路(LED灯串)之间的电流均衡,利用压降检测电路调节电压控制电路的输出电压保证电流镜像电路处于正常的工作状态,同时利用共电流采样电路采集电流信号并将其反馈至驱动电路中以控制所述驱动电路输出的驱动电流大小,来解决负载电路电压降有差别的问题,使流经各路负载电路中的电流均等。综上所述,本实用新型克服了负载电路电压降的不同而导致电流相差较大的问题,实现了负载电路的简单并联均流的功能,且无需单独控制各路负载电路,有效的降低了成本低。同时,通过控制均流电路中驱动电路的开启和关断或电压控制电路输出电压的开启和关断,实现PWM调光的功能。

[0024] 另外,本实用新型还可通过压降检测电路实时检测各负载电路的最高电压,若该最高电压超过了预设值(即LED灯串所能承受的最大电压值)即会断开流经所述负载电路的电流,以保护各负载电路。

附图说明

[0025] 图1是本实用新型所述的LED灯并联均流和调光控制电路的一具体实施例的结构示意图;

[0026] 图2是本实用新型所述的LED灯并联均流和调光控制电路的另一具体实施例的结构示意图;

[0027] 图3是现有技术中LED灯控制电路的结构示意图。 具体实施方式

[0028] 下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

[0029] 实施例1

[0030] 如图1所示,本实用新型所述LED灯并联均流和调光控制电路的一具体实施例,包括:

[0031] 电压控制电路1,依据接收到的信号输出相应的电压;[0032] 至少两路并联的负载电路2,连接在所述电压控制电路1的电压输出端,如图1中

所示,多路并联的LED灯串负载L1、L2......Ln,其正极均连接在所述电压控制电路1的电

压输出端;

[0033] 均流控制电路3,控制流经各负载电路中的电流均等,其包括驱动电路和电流镜像电路,所述驱动电路驱动电流输出端与所述电流镜像电路的电流输入端相连,所述电流镜像电路分别与对应的负载电路2相连接;

[0034] 共电流采样电路4,实时采样所述均流控制电路输出的电流,并将采样到的电流反馈至所述驱动电路,以调节供给所述电流镜像电路的驱动电流大小;

[0035] 调光控制电路,其信号输入端与所述压降检测电路的信号输出端相连,依据接收到的电压信号判断所述负载电路2的工作状态,并依据判断结果通断所述驱动电路输出的驱动电流;以及,

[0036] 压降检测电路,实时采样各负载电路2的电压,并将采样到的电压反馈至所述电压控制电路1和调光控制电路。

[0037] 在实际应用中,上述实施例中所述的电压控制电路1可以具体是如图1所示结构的电路,包括:变换电路101以及用于控制电源输出的PWM控制器;其中,所述变换电路 101,输入端连接经所述PWM控制器调制后的电压源,向所述负载电路输出电压,具体可以是正激、反激或LLC拓扑形式的变换电路电路;也可以是Boost或Buck拓扑形式的变换电路。图1中采用的是由电感L、二级管D、MOSFET晶体管TO和电容C构成的Boost升压变换电路。所述PWM控制器,接收所述压降检测电路反馈的电压信号,对输入的电源进行调制并输出。

[0038] 上述实施例中所述的电流镜像电路,由至少两个三极管构成,所述三极管的个数

与并联的负载电路的个数相对应;如图1所示,所述的各三极管T1、T2......Tn的基极均与

所述驱动电路2的驱动电流输出端相连;集电极与对应负载电路相连,即对应LED灯串Li、 L2......Ln的负极相连,对各并联负载电路进行均流控制。其中,所述三极管优选为NPN型

三极管。

[0039] 上述实施例中所述的共电流采样电路4,包括电阻R,该电阻R的一端与所述电流

镜像电路中各三级管T1、T2......Tn的发射极相连,另一端接地。除此之外,还可以采用光

耦等其他方式进行电流的采样。共电流采样电路4将全部的LED灯串的电流汇总起来并反馈到均流控制电路3中,以调节驱动电路中所供给的基极电流的大小。除了本实施例通过串联电阻的方式将电流转换为电压信号采样以外,也可以通过光耦等其他的方式进行采样并反馈调节基极电流的大小。

[0040] 实施例2

[0041] 基于上述实施例1,如图2所示,本实施例只是改变了调光控制电路的连接位置, 即所述调光控制电路串联在所述电压控制电路的电压和所述负载电路之间,接收所述压降检测电路输出的电压信号,判断所述负载电路的工作状态,并依据判断结果通断所述电压控制电路输出的电压。控制总供电的通断来实现,或者通过控制均流电路中驱动电路的通断来实现调光的控制。

[0042] 本实施例所述的LED灯并联均流和调光控制电路的工作过程描述如下:

[0043] 上电时(即电源输入),电压控制电路1开始工作输出电压。此时共电流采样电路4中没有电流流过,因此它将该状态反馈到驱动电路中。驱动电路将提供一个较大的基极电流使电流镜像电路中各三极管基本完全导通。此时LED灯串中的电流随着电压控制电路输出电压的升高而增大。在共电流采样电路4的反馈下,驱动电路所供给的基极电流也会逐渐减小,最终使LED灯串的总电流达到预设值(该预设值依据实际需求设定的)。其中,在上电的过程中,电压控制电路1的输出电压是较慢上升的,这是为避免电压上升过快而使LED灯串的电流过大,而烧坏电路元器件。

[0044] 压降检测电路2实时检测所有三极管的集电极中最低的电压,并将该电压反馈到电压控制电路1,电压控制电路1会调节输出电压,将整个最低电压调整到预设值(该预设值也是依据实际需求设定的)。使所有的三极管的工作状态处于放大状态,保证了所有三极管的镜像效果,使不同LED灯串的电流相同。

[0045] 与此同时,压降检测电路2还会检测所有三极管的集电极中最高的电压。如果电路中出现LED灯串短路或者灯串中单颗或者多颗LED灯短路的状况,则该路三极管的集电极电压将升高,如果该电压超过了预设值(即初期设置的电压安全值,该值依据LED灯串所能加载的极限电压值),它将该最高电压反馈到电压控制电路1,使电压控制电路1停止工作,或者将该状态反馈到调光控制电路,让调光控制电路关断所有三极管,这样就实现了保护的功能。

[0046] 调光时,在接收到调光信号中的关断信号时,调光控制电路会将均流电路中的驱动电路中的基极电流输出回路关断,从而关断所有的三极管,使所有的LED灯串停止工作。 在接收到调光信号中的开启信号时,在调光控制电路的控制下,基极电流重新恢复,整个电路重新回到原来的工作状态。

[0047] 当调光控制器控制电压控制电路的电压输出时,关断信号来时,电压输出被切断, 开启信号来时,电压输出重新开启,电路重新工作。但采取此种方式时,需要调节好均流电路的状态,防止调光时,电路误判为异常状态。

[0048] 液晶电视机,包括LED背光源以及用于驱动和控制所述LED背光源的控制电路,所述控制电路为上述实施例中任意一所述的LED灯并联均流和调光控制电路。

[0049] 综上所述,该实用新型所阐述的控制方法实现了 LED灯串的简单并联并均流的功能,并可以实现PWM调光的功能。由于该方法通过电流镜像的方法实现均流,比传统的每路单独控制的方法在成本上有很大的降低。由于采用了压降检测电路反馈控制的方式,保证了 LED灯串在压降不同的条件下每路三极管的工作状态都是放大状态,从而保证了 LED灯串的均流。这种均流精度高、成本低。

[0050] 以上,仅为本实用新型的较佳实施例,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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (9)

1. 一种LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,包括:电压控制电路,依据接收到的信号输出相应的电压;至少两路并联的负载电路,连接在所述电压控制电路的电压输出端;均流控制电路,控制流经各负载电路中的电流均等,其包括驱动电路和电流镜像电路, 所述驱动电路驱动电流输出端与所述电流镜像电路的电流输入端相连,所述电流镜像电路分别与对应的负载电路相连接;共电流采样电路,实时采样所述均流控制电路输出的电流,并将采样到的电流反馈至所述驱动电路,以调节供给所述电流镜像电路的驱动电流大小;调光控制电路,依据接收到的信号通断流经各负载电路的供电电流;以及,压降检测电路,实时采样各负载电路的电压,并将采样到的电压反馈至所述电压控制电路和所述调光控制电路。
2.根据权利要求1所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述电压控制电路,包括:变换电路以及用于控制电源输出的PWM控制器,其中,所述变换电路,输入端连接经所述PWM控制器调制后的电压源,向所述负载电路输出电压;所述PWM控制器,接收所述压降检测电路反馈的电压信号,对输入的电源进行调制并输出。
3.根据权利要求2所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述变换电路为正激、反激或LLC拓扑形式的变换电路电路;或是Boost或Buck拓扑形式的变换电路。
4.根据权利要求1所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述电流镜像电路,由至少两个三极管构成,所述三极管的个数与并联的负载电路的个数相对应;其中, 所述的各三极管的基极均与所述驱动电路的驱动电流输出端相连,集电极与对应负载电路相连;对各并联负载电路进行均流控制。
5.根据权利要求4所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述三极管为 NPN型三极管。
6.根据权利要求4或5所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述共电流采样电路,包括电阻,该电阻的一端与所述电流镜像电路中各三级管的发射极相连,另一端接地。
7.根据权利要求1所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述调光控制电路,串联在所述电压控制电路的电压和所述负载电路之间,接收所述压降检测电路输出的电压信号,判断所述负载电路的工作状态,并依据判断结果通断所述电压控制电路输出的电压。
8.根据权利要求1所述的LED灯并联均流和调光控制电路,其特征在于,所述调光控制电路,其信号输入端与所述压降检测电路的信号输出端相连,依据接收到的电压信号判断所述负载电路的工作状态,并依据判断结果通断所述驱动电路输出的驱动电流。
9. 一种液晶电视机,包括LED背光源以及用于驱动和控制所述LED背光源的控制电路, 其特征在于,所述控制电路为上述权利要求1至8中任意一所述的LED灯并联均流和调光控制电路。
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