CN202285443U - 单通道led驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单通道LED驱动电路，包括：升压模块，用于将输入电压转换为驱动LED灯条照明的工作电压；电流采集模块，连接于控制模块与LED灯条之间，用于采集LED灯条的电流信息；控制模块，分别与电流采集模块和升压模块连接，用于接收LED灯条的电流信息，通过输出脉冲信号控制升压模块的电压转换从而控制LED灯条进行调光。本实用新型通过减少电路中的器件实现简化电路，增强其散热性。

Description

单通道LED驱动电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动系统，特别是一种单通道LED驱动电路。

背景技术

现有LED液晶显示器背光部分以LED作为背光源已成为显示器的发展的趋势，LED背光代替CCFL无可逆转。目前LED背光源有单边，双边，三边，四边或者直下式等方式来进行背光照明，但无论背光以任何方式的照明都需要LED驱动的控制来得以实现。现有技术的驱动多数是以八通道或六通道作为电源驱动的设计方案，最少为四通道。如图1所示为六通道LED灯条的驱动电路原理图，六个通道的负极分别反馈至控制芯片(A8512)的LED1～LED6端口实现对每个LED灯条的控制。若LED灯条数量增加时，则需要更多的控制芯片实现，由此势必因器件的增加而造成布线难度加大，器件间的间隙减小使得散热性降低，且成本上涨。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种单通道LED驱动电路。通过减少电路中的器件实现简化电路，增强其散热性。

本实用新型包括：

升压模块101，接入外部供电端和LED灯条之间，用于将输入电压转换为驱动LED灯条照明的工作电压；

电流采集模块105，连接于控制模块102与LED灯条之间，用于采集LED灯条的电流信息；

控制模块102，分别与电流采集模块105和升压模块101连接，用于根据LED灯条的电流信息，通过输出脉冲信号控制升压模块101的所输出的电压从而控制LED灯条的亮度。

由上，通过减少电路中的器件实现简化电路，增强其散热性。

可选的，所述控制模块102为MP3394型号的芯片。

较佳的，所述升压模块101包括：

第一电感，一端与外部供电端连接，另一端依次串联第二电感和整流二极管后连接LED灯条的供电端口；第二电感和整流二极管之间连接第一MOS管的漏极，第一MOS管源极一端串联并联的第一、第二、第三电阻后接地，源极的另一端串联第四电阻后连接所述控制模块102的电感电流检测输入端口；第一MOS管栅极连接至控制模块102的驱动脉冲输出端口；第一、第二、第三电容，并联连接在整流二极管负极与地之间。

由上，实现将外部24V电源转换为驱动LED灯条供电的90V电源。

可选的，所述第一MOS管为FDD18N20LZ型号的MOS管。

较佳的，所述电流采集模块105通过包含第二MOS管的电路实现，第二MOS管的漏极与LED灯条连接，源极串联电阻后与控制模块102的LED1端口连接，栅极与输入电压连接。

可选的，所述第二MOS管通过并联的RC电路与输入电压连接，所述并联的RC电路一端串联第八电阻后连接于输入电压，另一端接地。

由上，实现电流采集模块采集LED灯条电流，便于控制模块依据该电流改变占空比调整LED灯条亮度。

可选的，所述第二MOS管Q2为FDC2612型号的MOS管。

较佳的，还包括电压检测模块103，其一端连接于升压模块101的输出端，另一端与控制模块102连接，用于检测升压模块101输出的电压；

所述控制模块102还用于依据电压检测模块103的检测结果对升压模块101的输出电压进行控制。

可选的，所述电压检测模块103包括：

并联连接的RC电路，其一端串联第五电阻后与整流二极管的负极连接，另一端接地。

由上，实现检测驱动电路电源，便于控制模块进行过压保护。

附图说明

图1为现有技术六通道LED驱动电路的原理图；

图2为本实用新型单通道LED驱动电路的结构图；

图3为本实用新型单通道LED驱动电路的电路原理图；

图4为本实用新型双通道LED驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

如图2出示了本实用新型的结构图，包括升压模块101，与升压模块连接的控制模块102和LED灯条104，还包括与控制模块102连接的电压检测模块103和电流采集模块105。

如图3所示，所述升压模块101连接于外部供电端和LED灯条之间，用于将输入电压转换为驱动LED灯条104照明的工作电压，其输入端连接外部电源，输出端连接LED灯条104，被控端与后文所述控制模块102连接。升压模块101由电感负载的高频开关电路及整流电路构成，包括第一电感L1、第二电感L2、第一MOS管Q1、整流二极管D1和第一、第二、第三电容(C8、C9、CE2)。其中，第一电感L1一端作为升压模块101输入端与外部电源的供电端连接，所述外部电源为24V；另一端依次串联第二电感L2、整流二极管D1作为输出端连接LED灯条104的供电端口。第二电感L2和整流二极管D1之间连接第一MOS管Q1的漏极，第一MOS管源极一端串联并联的第一、第二、第三电阻(R13、R14、R15)后接地，第一MOS管Q1源极的另一端串联第四电阻R8后连接后文所述控制模块102的电感电流检测输入端口ISENSE；第一MOS管Q1栅极连接至控制模块102的驱动脉冲输出端口GATE。第一、第二、第三电容(C8、C9、CE2)并联连接在整流二极管D1负极与地之间。

其中，高频开关电路为包括第一MOS管Q1的电路组成，第一MOS管Q1用作开关。第一电感L1和第二电感L2用于通过储能提升电压，其升压工作原理为：当第一MOS管Q1闭合后，第一、第二电感将电能转换为磁场能储存起来，这个能量与输入电压叠加后通过整流二极管D1和第一、第二、第三电容的滤波后得到平滑的直流电压提供给LED灯条104，由于此电压为输入电源电压和电感的磁场能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电压，既升压过程的完成。当第一MOS管Q1断开后电感将储存的磁场能转换为电场能。本实施例中第一MOS管Q1选用型号为FDD18N20LZ的MOS管。

整流电路为包括整流二极管D1和第一、第二、第三电容(C8、C9、CE2)的电路组成，整流二极管D1用于隔离，即当第一MOS管Q1闭合时，整流二极管D1的正极电压比负极电压低，此时二极管反偏截止，使电感的储能过程不影响升压模块的输出端对LED灯条104的正常供电；而第一MOS管Q1断开时，电能与磁场能叠加后的能量通过二极管向LED灯条104供电，此时二极管正向导通。本实施例中整流二极管D1选用型号为MURS320T3的二极管。第一、第二、第三电容(C8、C9、CE2)用于滤波。

电压检测模块103一端与控制模块102连接，另一端连接于升压模块101的输出端，用于检测升压模块101输出的电压。其中，电压检测模块103通过包括第五、第六电阻(R16、R17)和第四电容C5组成的电路实现。第五电阻R16串联于控制模块102的过压保护端口OVP和升压模块101的输出端之间，并联的第六电阻R17和第四电容C5组成RC电路串联于控制模块102的过压保护端口OVP和地之间。

电流采集模块105连接于LED灯条104供电回路端口和控制模块102之间，用于采集LED灯条104的电流信息。如图2所示，电流采集模块105包含第二MOS管Q2，第二MOS管Q2的漏极与LED灯条104连接，源极串联第七电阻R9后与控制模块102的LED1端口连接，栅极一端连接并联连接的RC电路后接地，另一端串联第八电阻R18后与24V外部电源连接。

另外，电流采集模块105还用于保护控制模块102，防止其被反馈电压损坏。其工作原理为：当LED灯条104发生短路等其他异常现象时，使得反馈回的电压很高，设置第二MOS管Q2，可根据MOS管的开关特性，当反馈电压过高时，会使第二MOS管Q2断开，由此保护控制模块102。本实施例中所述第二MOS管Q2选择型号为FDC2612的MOS管。

控制模块102用于控制升压模块101的工作状态，其电源输入端连接外部电源，控制端与上述升压模块101、电压检测模块103和电流采集模块105上述相应端口连接。本实施例中控制模块102采用型号为MP3394的芯片，后文不再赘述。所述控制模块102通过电感电流检测输入端口ISENSE检测升压模块101的输出电压，依据检测结果通过驱动脉冲输出端口GATE输出脉冲信号至升压模块101的被控端，从而控制第一MOS管Q1的断开或闭合。其工作原理如下：所述第一、第二电感(L1、L2)储能过程中，第一MOS管Q1的状态为断开状态，此过程中控制模块102通过其电感电流检测输入端口ISENSE检测电感电流，当所检测的电感电流上升至一定限度时，控制模块102通过其驱动脉冲输出端口GATE输出脉冲信号，控制第一MOS管Q1闭合。由此第一、第二电感(L1、L2)释放电能。

另外，控制模块102还用于进行电路过压保护。当控制模块102的过压保护端口OVP接收电压检测模块103所检测电压超过典型值时，通过脉冲输出端口GATE输出脉冲信号，控制第一MOS管Q1闭合，使第一、第二电感(L1、L2)释放电能。

另外，控制模块102还用于调整LED灯条104的亮度。当驱动电路正常工作时，控制模块102通过LED1端口检测流经第二MOS管Q2漏极和源极的电流(VDS)，通过VIN端口向第二MOS管Q2的栅极输出脉冲宽度调制(PWM)信号，控制其栅极与源极间电压(VGS)，由此控制LED灯条104的电流输出，实现通过调整脉冲占空比精确控制照明强度。

另外，本实用新型还提供一种双通道LED驱动电路。如图4所示为双通道LED驱动电路的电路原理图。所述双通道LED驱动电路与单通道LED驱动电路的区别在于：电流采集模块105中还包括第三MOS管Q3，第三MOS管Q3的漏极与LED灯条104连接，源极串联第八电阻R10后与控制模块102的LED2端口连接，栅极与第二MOS管Q2栅极连接。双通道LED驱动电路的工作原理与单通道LED驱动电路相同，不再赘述。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单通道LED驱动电路，其特征在于，包括：

升压模块(101)，接入外部供电端和LED灯条之间，用于将输入电压转换为驱动LED灯条照明的工作电压；

电流采集模块(105)，连接于控制模块(102)与LED灯条之间，用于采集LED灯条的电流信息；

控制模块(102)，分别与电流采集模块(105)和升压模块(101)连接，用于根据LED灯条的电流信息，通过输出脉冲信号控制升压模块(101)的所输出的电压从而控制LED灯条的亮度。

2.根据权利要求1所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述控制模块(102)为MP3394型号的芯片。

3.根据权利要求2所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述升压模块(101)包括：

第一电感，一端与外部供电端连接，另一端依次串联第二电感和整流二极管后连接LED灯条的供电端口；第二电感和整流二极管之间连接第一MOS管的漏极，第一MOS管源极一端串联并联的第一、第二、第三电阻后接地，源极的另一端串联第四电阻后连接所述控制模块(102)的电感电流检测输入端口；第一MOS管栅极连接至控制模块(102)的驱动脉冲输出端口；第一、第二、第三电容，并联连接在整流二极管负极与地之间。

4.根据权利要求3所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述第一MOS管为FDD18N20LZ型号的MOS管。

5.根据权利要求2所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述电流采集模块(105)包括：

第二MOS管，其源极串联电阻后与控制模块(102)的LED1端口连接，栅极与输入电压连接。

6.根据权利要求5所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述第二MOS管通过并联的RC电路与输入电压连接，所述并联的RC电路一端串联第八电阻后连接于输入电压，另一端接地。

7.根据权利要求5所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述第二MOS管Q2为FDC2612型号的MOS管。

8.根据权利要求1所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，还包括电压检测模块(103)，其一端连接于升压模块(101)的输出端，另一端与控制模块(102)连接，用于检测升压模块(101)输出的电压；

所述控制模块(102)还用于依据电压检测模块(103)的检测结果对升压模块(101)的输出电压进行控制。

9.根据权利要求8所述的单通道LED驱动电路，其特征在于，所述电压检测模块(103)包括：

并联连接的RC电路，其一端串联第五电阻后与整流二极管的负极连接，另一端接地。

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