CN202334999U - 一种led驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种LED驱动装置，该驱动装置包括驱动单元和LED单元，其特征在于，所述驱动单元包括集成电路和外部电路，外部电路中包括稳压滤波模块、升压模块、整流模块、充放电滤波模块，其中升压模块跨接在集成电路上，集成电路内部设置有MOS管。在集成电路中设置有集成电路开关控制模块、保护模块、内置调光MOSFET开关保护及恒流模块、驱动灯条模块、模拟信号调光模块、PWM占空比调光模块。本实用新型通过进行MOS管的内置，将本来比较复杂的电路简化掉，使得本来需要比较大的PCB尺寸才能实现的驱动板，现在可以将尺寸做的更小，在降低成本的同时，大大简化了电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED驱动装置，更具体的，涉及一种MOS管内置的LED驱动装置。
背景技术
LED显示器采用了低电压扫描驱动，具有耗电省、使用寿命长、成本低、亮度高、视角大、可视距离远、防水、规格品种多等优点，可以满足各种不同应用场景的需求，发展前景非常广阔，被公认为最具增长潜力也是发展最快的的LED应用市场。LED显示器由LED点阵组成，通过多种颜色的LED灯的亮灭来显示文字、图片、动画、视频，内容可以随时更换，各部分组件都是模块化结构。在LED液晶显示器迅速发展的今天，液晶显示器背光的驱动及电源的设计技术也显现的尤为重要。
目前已有技术方案都是调光MOS管外置的解决方案。其IC内部没有集成MOS管，调光mosfet和主mosfet都是放在IC外部，此方案的电路设计比较繁琐，电路相应复杂，需要LED驱动相对应PCB的尺寸比较大，不利于成本的控制。
例如附图1中所示出的现有技术的方案，根据现有技术方案的电路原理图可知，其主开关MOS，和六个通道的调光MOS都是外置的，当电压低于60V以下时，此设计方案相应就比较不经济了。
针对以上等缺点，本实用新型特提出，在耐压60V以下的时候，可以将MOSFET进行IC内置，以达到简化设计电路的目的。同时更好的管控成本等目的。
实用新型内容
本实用新型通过进行MOS管的内置等，将本来比较复杂的电路简化掉，使得本来需要比较大的PCB尺寸才能实现的驱动板，现在可以将尺寸做的更小，在降低成本的同时，大大简化了电路。
本实用新型的LED驱动装置通过如下技术方案实现：
一种LED驱动装置，该驱动装置包括驱动单元和包括至少一个LED的LED单元，其特征在于，所述驱动单元包括集成电路和外部电路，外部电路中包括稳压滤波模块、升压模块、整流模块、充放电滤波模块，其中升压模块跨接在集成电路上，在集成电路内部设置有MOS管，而在集成电路的外部不包括MOS管。
进一步的，该集成电路中设置有集成电路开关控制模块、保护模块、内置调光MOSFET开关保护及恒流模块、驱动灯条模块、模拟信号调光模块、PWM占空比调光模块，其中所述集成电路开关控制模块为主MOSFET。
进一步的，所述保护模块包括内置的欠压保护模块、过压保护模块、过流保护模块。
进一步的，驱动灯条模块与LED单元连接，输出LED驱动信号；LED光度调节所需的调光MOSFET设置在与驱动灯条模块相连接的内置调光MOSFET开关保护及恒流模块中。
进一步的，所述稳压滤波模块包括第一电解电容，该电容进行充放电实现恒压；所述升压模块包括一个电感；所述整流模块为肖特二极管；所述充放电及电容滤波模块包括第二电解电容，该第二电解电容在肖特二极管的输出侧接地。
进一步的，该驱动装置中的LED单元包括6串以内的LED串。
进一步的，每串LED串包含12个以内的白光LED。
进一步的，该驱动装置使用脉冲宽度调制方式进行亮度控制。
进一步的，该驱动装置的温度范围是-40℃到85℃。
进一步的，该驱动装置能够承受60V内的电压，对LED单元的驱动电流能达到30mA。
本实用新型的技术方案中的电路相比较外置MOS的传统驱动控制电路相比，将主开关mosfet和调光mosfet模块进行IC内置，简化了LED驱动装置的电路，将驱动的面积做的更小，同时提高电路的稳定性。因此，PCB的尺寸可以做的更小。另外，散热性能也得到改善。
附图说明
下面参照附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1是现有技术中的驱动电路。
图2是本实用新型优选实施例的结构流程图。
图3是本实用新型优选实施例的原理框图。
图4是本实用新型优选实施例的电路示意图。
具体实施方式
参照图2-4，示出了本实用新型的优选实施方式。
本实用新型的驱动电路把不稳定的、某一等级的直流输入电压变换成稳定的、另一等级的直流输出电压，如图2所示的结构流程，例如把24V的电压进行升压稳流，变成稳定的高压输出。
本实用新型中的原理框图如图3所示，驱动电路技术方案大致包括驱动集成电路、外部电路、LED单元三部分，其中，外部电路中包括稳压滤波模块、升压模块、整流模块、充放电滤波模块，其中升压模块跨接在集成电路上。集成电路内部设置有MOS管，外部电路中不包括MOS管。
在该驱动中，稳压单元的信号流入并联的升压单元和主控的驱动集成电路，再流经整流单元之后输出电压。
其中，稳压模块包括电压源和第一电容，在电压源的信号输出端设置有接地的第一电解电容，该第一电容进行充放电从而实现恒压的目的；
升压模块包括一个电感，进行电压积累及抬升电压的目的；
整流模块为肖特二极管，进行整流从而达到直流电压输出的目的；
所述充放电及电容滤波模块包括第二电解电容，该第二电解电容在肖特二极管的输出侧接地，进行充放电并实现滤波。
主控集成电路单元实现控制各相关模块的目的，该主控集成电路单元内置有主控MOSFET，优选的，该主控集成电路单元可采用MSL1060/1/4或者类似的芯片或者其它依据该原理设计的集成电路；
可采用输出电压为4.75-36V的电源(例如交流电适配器)作为电压输入单元，该驱动电路可输出的最大电压为50V。
驱动模块中设有稳压器模块，稳压器模块的输出信号分别输入集成电路控制模块和逻辑驱动模块，逻辑驱动模块与集成电路控制模块之间具有信号交换，逻辑驱动模块的信号再输入内置的MOSFET。逻辑驱动模块的信号与保护模块之间交互。
保护模块中包括过压保护单元、欠压保护单元、过流保护单元、短路保护单元、降温单元和软启动单元。
模拟调光信号与精度基准信号经过数模转换模块进行模数转换，转换成数字信号，输入恒流源后驱动外部的LED模块。
驱动灯条模块(str0，......，str5)与LED单元连接，输出LED驱动信号；LED光度调节所需的调光MOSFET设置在与驱动灯条模块相连接的内置调光MOSFET开关保护及恒流模块中。
外部的LED模块包括多个LED串，该多个LED串包括6路以内的LED串，每串可包含12个以内的LED。
该驱动电路减少了外部补偿件。
该驱动电路的工作温度范围是-40℃到85℃。
本实用新型的电路图如图4所示，在PWM脚施加100Hz-10kHz范围内的脉宽调制(PWM)信号作为调节输入信号，来调节LED的电流。
或者在IADJ脚施加0V-1.22V范围内的模拟电压信号来调节LED的电流。
在EN脚，施加高的EN信号打开该MSL芯片，施加低的EN信号来关闭该MSL芯片。
在6个输出端口STR1......STR6分别连接一个LED串，每串连接有12个LED，最多可驱动72个LED。
该驱动电路能够实现电流调整每个串行至30mA。该驱动电路可以提供500比1的亮度调整范围。
该驱动电路具有每通道电流侦测保护功能。
该驱动电路通道与通道电流平衡精准度优于1％。该驱动电路的最高效率提升至92％。
在ILED脚连接一个电阻再接地，以设置LED串的满标电流。例如连接一个100kΩ的电阻再接地，以设置一个20mA的通过各LED串的灌电流。
根据上述图3-4可知，由于主MOS内置在了IC的内部，其每个通道的调光MOS都已经被拿掉，没有再在电路中体现出来，但其实是已经全部内置在了集成电路的内部。目前的内置MOS的耐压已经可以基本做到60V。
随着IC产业的不断发展，其耐压值会越来越高，打破目前耐压只能做到60V的电压范围，随着耐压值的越高，散热性能的逐步改善等，内置MOS将是LED驱动设计的一个发展方向。
本实用新型中的该驱动电路可应用于LED阵列、一般照明、计算机屏幕、可携式DVD播放器、笔记型计算机背光、汽车照明、工业用显示器等多种领域。
上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，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，容易想到的变化或替换实施方式，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种LED驱动装置，该驱动装置包括驱动单元和LED单元，其特征在于，所述驱动单元包括集成电路和外部电路，外部电路中包括稳压滤波模块、升压模块、整流模块、充放电滤波模块，其中升压模块跨接在集成电路上，集成电路内部设置有MOS管。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该集成电路中设置有集成电路开关控制模块、保护模块、内置调光MOSFET开关保护及恒流模块、驱动灯条模块、模拟信号调光模块、PWM占空比调光模块，其中所述集成电路开关控制模块为主MOSFET。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述保护模块包括内置的欠压保护模块、过压保护模块、过流保护模块。
4.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，驱动灯条模块与LED单元连接，输出LED驱动信号；LED光度调节所需的调光MOSFET设置在与驱动灯条模块相连接的内置调光MOSFET开关保护及恒流模块中。
5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述稳压滤波模块包括第一电解电容，该电容进行充放电实现恒压；所述升压模块包括一个电感；所述整流模块为肖特二极管；所述充放电及电容滤波模块包括第二电解电容，该第二电解电容在肖特二极管的输出侧接地。
6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置中的LED单元包括6串以内的LED串。
7.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，每串LED串包含12个以内的白光LED。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置使用脉冲宽度调制方式进行亮度控制。
9.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置的温度范围是-40℃到85℃。
10.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置能够承受60V内的电压，对LED单元的驱动电流能达到30mA。
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