CN203368849U - 兼容多种电压输出的led驱动电路和驱动电源 - Google Patents

兼容多种电压输出的led驱动电路和驱动电源 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种兼容多种电压输出的LED驱动电路和驱动电源，用于驱动灯条，该LED驱动电路包括输入电源、升压驱动模块及PWM控制模块，该升压驱动模块包括升压单元、电子开关和输出选择单元。本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路，对于不同种类的灯条，通过输出选择单元选择升压单元输出不同的驱动电压，以满足不同种类灯条对驱动电压的需求，使得通过一种LED驱动电路就能输出多种驱动电压，实现LED驱动电路的通用性。同时，简化了LED驱动电路的设计方案，降低LED驱动电路的设计成本。

Description

兼容多种电压输出的LED驱动电路和驱动电源
技术领域
本实用新型涉及电视技术领域，尤其涉及一种兼容多种电压输出的LED驱动电路和驱动电源。
背景技术
目前LED电视的灯条方案很多，通常为了简化灯条的驱动电路，最佳的驱动方式是将所有的LED灯串联起来，但是由于灯条的种类不一，不同的灯条方案需要的驱动电压不同，因此驱动电路输出的驱动电压就需要有多种，例如由单芯LED灯组成的灯条，这种灯条需要的驱动电压通常为输入电压的2-4倍，由此可知，如果灯条是由双芯LED灯组成，那么这种灯条需要的驱动电压就为输入电压的4-8倍，而且不同尺寸灯条所需的驱动电压也有不同，这给灯条驱动电路的设计带来了麻烦。通常一种灯条配一种驱动电路，为了能够驱动不同种类的灯条，就需要设计多种驱动电路，然而驱动电路的数目繁多，就不便于管理，驱动电路的通用性不好，给使用带来不便。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种兼容多种电压输出的LED驱动电路和驱动电源，旨在满足不同种类灯条对驱动电压的需求，实现LED驱动电路的通用性。
为了达到上述目的，本实用新型提出一种兼容多种电压输出的LED驱动电路，该LED驱动电路用于驱动灯条，包括输入电源、升压驱动模块和PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制模块，所述升压驱动模块包括用于将所述输入电源提供的输入电压进行升压并输出驱动电压的升压单元、用于控制所述升压单元升压的电子开关和用于选择所述升压单元输出不同的驱动电压的输出选择单元；
所述升压单元的输入端连接所述输入电源，其输出端与所述输出选择单元的输入端连接，所述输出选择单元的输出端与所述灯条连接；所述电子开关分别与所述PWM控制模块的驱动输出端和所述升压单元的控制端连接。
优选地，所述升压单元包括耦合电感，所述耦合电感包括输入级、输出级和至少一抽头；所述耦合电感的输入级与所述输入电源的正极连接，所述输入电源的负极接地，所述耦合电感的输出级、所述耦合电感的抽头均连接至所述输出选择单元；所述电子开关的一端与一所述抽头连接，所述电子开关的另一端与所述PWM控制模块的驱动输出端连接。
优选地，所述至少一抽头包括第一抽头和第二抽头，所述电子开关包括第一MOS管；
所述耦合电感的第一抽头与所述第一MOS管的漏极连接，所述耦合电感的输出级、第一抽头和第二抽头均连接至所述输出选择单元；
所述第一MOS管的栅极与所述PWM控制模块的驱动输出端连接，所述第一MOS管的源极接地。
优选地，所述升压单元还包括独立电感，所述独立电感的一端与所述耦合电感的输入级连接，另一端与所述耦合电感的第一抽头连接。
优选地，所述输出选择单元包括选择开关和用于控制所述选择开关选择不同驱动电压输出的选择控制器，所述选择开关包括一固定触点和至少两个可动触点；
所述固定触点与所述灯条的正极连接，一所述可动触点连接所述耦合电感的输出级，一所述可动触点与一所述抽头对应连接。
优选地，所述至少两个可动触点包括第一可动触点、第二可动触点和第三可动触点；
所述第一可动触点与所述耦合电感的输出级连接，所述第二可动触点与所述第二抽头连接，所述第三可动触点与所述第一抽头连接。
优选地，所述升压驱动模块还包括整流二极管和滤波电容；所述整流二极管阳极与所述固定触点连接，所述整流二极管的阴极与所述灯条的正极连接；所述滤波电容的正极与所述整流二极管的阴极连接，所述滤波电容的负极接地。
优选地，所述LED驱动电路还包括电压反馈模块，所述电压反馈模块包括第一取样电阻和第二取样电阻；所述第一取样电阻的一端与所述灯条的正极连接，所述第一取样电阻的另一端与所述PWM控制模块的电压反馈端连接，且经由所述第二取样电阻接地。
优选地，所述LED驱动电路还包括恒流调整模块，所述恒流调整模块包括第二MOS管和第三取样电阻；所述第二MOS管的漏极与所述灯条的负极连接，所述第二MOS管的源极与所述PWM控制模块的电流反馈端连接，且经由所述第三取样电阻接地，所述第二MOS管的栅极与所述PWM控制模块的调光控制端连接。
本实用新型还提出一种驱动电源，该驱动电源包括兼容多种电压输出的LED驱动电路，该LED驱动电路用于驱动灯条，包括输入电源、升压驱动模块和PWM控制模块，所述升压驱动模块包括用于将所述输入电源提供的输入电压进行升压并输出驱动电压的升压单元、用于控制所述升压单元升压的电子开关和用于选择所述升压单元输出不同的驱动电压的输出选择单元；
所述升压单元的输入端连接所述输入电源，其输出端与所述输出选择单元的输入端连接，所述输出选择单元的输出端与所述灯条连接；所述电子开关分别与所述PWM控制模块的驱动输出端和所述升压单元的控制端连接。
本实用新型提出的兼容多种电压输出的LED驱动电路，通过输出选择单元根据所要驱动的灯条的类型，确认灯条所需的驱动电压范围，选择升压单元输出相应的驱动电压。从而对于不同种类的灯条，本实用新型通过输出选择单元选择升压单元输出不同的驱动电压，以满足不同种类灯条对驱动电压的需求，使得通过一种LED驱动电路就能输出多种驱动电压，实现LED驱动电路的通用性。同时，简化了LED驱动电路的设计方案，降低LED驱动电路的设计成本。
附图说明
图1为本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路较佳实施例的原理框图；
图2为本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。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。
本实用新型提出一种兼容多种电压输出的LED驱动电路100。
参照图1，图1为本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路100较佳实施例的原理框图。
本实用新型较佳实施例中，兼容多种电压输出的LED驱动电路100用于驱动灯条200，包括输入电源110、升压驱动模块120和PWM控制模块130，升压驱动模块120包括升压单元121、电子开关122和输出选择单元123，升压单元121用于将输入电源110提供的输入电压进行升压并输出驱动电压，电子开关122用于控制升压单元121升压，输出选择单元123用于选择升压单元121输出不同的驱动电压。
其中，升压单元121的输入端连接输入电源110，其输出端与输出选择单元123的输入端连接，输出选择单元123的输出端与灯条200连接；电子开关122分别与PWM控制模块130的驱动输出端和升压单元121的控制端连接。
在本实施例中，输入电源110提供的输入电压输入到升压单元121，PWM控制模块130输出PWM控制信号控制电子开关122导通，进而控制升压单元121将输入电压进行升压。输出选择单元123根据所要驱动的灯条200的类型，确认所要驱动的灯条200所需的驱动电压范围，对升压单元121输出的驱动电压的输出进行选择，升压单元121根据输出选择单元123的选择情况，按照设定的升压比例对输入电压进行升压，输出相应的驱动电压驱动灯条200，例如，灯条200由单芯LED灯组成时，该灯条200所需的驱动电压较低，输出选择单元123选择升压单元121输出较低的驱动电压；若灯条200由双芯LED灯组成时，则该灯条200所需的驱动电压相对较高，此时输出选择单元123选择升压单元121输出较高的驱动电压。
相对于现有技术，本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路100，通过输出选择单元123根据所要驱动的灯条200的类型，确认灯条200所需的驱动电压范围，选择升压单元121输出相应的驱动电压。从而对于不同种类的灯条200，本实用新型通过输出选择单元123选择升压单元121输出不同的驱动电压，以满足不同种类灯条200对驱动电压的需求，使得通过一种LED驱动电路100就能输出多种驱动电压，实现LED驱动电路100的通用性。同时，简化了LED驱动电路100的设计方案，降低LED驱动电路100的设计成本。
在本实施例中，LED驱动电路100还包括电压反馈模块140和恒流调整模块150。电压反馈模块140的输入端与输出选择单元123的输出端连接，电压反馈模块140的输出端与PWM控制模块130的电压反馈端连接；恒流调整模块150的输入端与灯条200的负极连接，恒流调整模块150的输出端与PWM控制模块130的电流反馈端连接，恒流调整模块150的控制端与PWM控制模块130的调光控制端连接。
电压反馈模块140实时将升压单元121输出至灯条200正极的驱动电压反馈至PWM控制模块130，PWM控制模块130根据接收到的驱动电压大小，判断灯条200的驱动电压是否过压，以便进行过压保护，恒流调整模块150实时将流过灯条200的电流反馈至PWM控制模块130，PWM控制模块130根据接收到的电流大小，输出调光信号至恒流调整模块150，以调整灯条200的电流，使得灯条200亮度均匀，也便于对灯条200进行过流保护。
一并参照图1和图2，其中图2为本实用新型兼容多种电压输出的LED驱动电路100较佳实施例的电路结构示意图。
如图2所示的具体实施电路，升压单元121包括耦合电感T1，该耦合电感T1为带抽头的耦合电感T1，该耦合电感T1包括输入级Ta、输出级Tb和至少一个抽头；耦合电感T1的输入级Ta与输入电源110的正极连接，输入电源110的负极接地，耦合电感T1的输出级Tb、耦合电感T1的抽头均连接至输出选择单元123；电子开关122的一端与一抽头连接，电子开关122的另一端与PWM控制模块130的驱动输出端DRV连接。
在本实施例中，耦合电感T1的抽头包括第一抽头Tc和第二抽头Td，电子开关122包括第一MOS管M1，第一MOS管M1为NMOS管。
耦合电感T1的第一抽头Tc与第一MOS管M1的漏极连接，耦合电感T1的输出级Tb、第一抽头Tc和第二抽头Td均连接至输出选择单元123；第一MOS管M1的栅极与PWM控制模块130的驱动输出端DRV连接，第一MOS管M1的源极接地。PWM控制模块130通过驱动输出端DRV输出PWM控制信号至第一MOS管M1的栅极，控制第一MOS管M1导通，进而控制耦合电感T1按照升压比例将输入电压进行升压。
升压单元121还包括独立电感L1，独立电感L1的一端与耦合电感T1的的输入级Ta连接，独立电感L1的另一端与耦合电感T1的第一抽头Tc连接。本实施例增加独立电感L1是为增加LED驱动电路100的输出功率，当LED驱动电路100所驱动的灯条200的功率不大时，LED驱动电路100的输出功率不大，在耦合电感T1输出的驱动电压的功率足够驱动灯条200时，此处可以省略独立电感L1。
具体地，输出选择单元123包括选择开关1231和选择控制器1232；该选择控制器1232用于控制选择开关1231对驱动电压进行选择，选择不同驱动电压输出，该选择开关1231包括一个固定触点S1和至少两个可动触点。固定触点S1与灯条200的正极连接，其中一个可动触点连接耦合电感T1的输出级Tb，其余的可动触点中，一个可动触点与耦合电感T1的一个抽头对应连接。
在本实施例中，选择开关1231的可动触点包括第一可动触点S2、第二可动触点S3和第三可动触点S4；第一可动触点S2与耦合电感T1的输出级Tb连接，第二可动触点S3与耦合电感T1的第二抽头Td连接，第三可动触点S4与耦合电感T1的第一抽头Tc连接。选择开关1231根据不同灯条200所需的驱动电压，通过第一可动触点S2、第二可动触点S3和第三可动触点S4选择耦合电感T1的升压倍数，进而选择不同的驱动电压输出，以驱动不同种类的灯条200。
需要说明的是，本实用新型中的耦合电感T1和选择开关1231并不限于图2所示结构，根据实际应用中灯条200对驱动电压的需求，可适当增加或者减少选择开关1231的可动触点的数量，相应地增加或者减少耦合电感T1的抽头的数量。如图2所示，本实施仅仅以耦合电感T1的抽头包括第一抽头Tc和第二抽头Td，选择开关1231的可动触点包括第一可动触点S2、第二可动触点S3和第三可动触点S4为例进行说明。
例如，当所要驱动的灯条200所需的驱动电压为输入电压的2至3倍时，选择开关1231的固定触点S1与第三可动触点S4闭合，此时耦合电感T1的第一抽头Tc、选择开关1231的第三可动触点S4及固定触点S1组成通路，耦合电感T1对输入电压进行升压，经升压后输出的驱动电压为输入电压的2至3倍。
当所要驱动的灯条200所需的驱动电压为输入电压的3至5倍时，选择开关1231的固定触点S1与第二可动触点S3闭合，此时耦合电感T1的第二抽头Td、选择开关1231的第二可动触点S3及固定触点S1组成通路，耦合电感T1对输入电压进行升压，经升压后输出的驱动电压为输入电压的3至5倍。
当所要驱动的灯条200所需的驱动电压为输入电压的5至10倍时，选择开关1231的固定触点S1与第一可动触点S2闭合，此时耦合电感T1的输出级Tb、选择开关1231的第一可动触点S2及固定触点S1组成通路，耦合电感T1对输入电压进行升压，经升压后输出的驱动电压为输入电压的5至10倍。
具体地，本实施例的升压驱动模块120还包括整流二极管D1和滤波电容C1；整流二极管D1阳极与固定触点S1连接，整流二极管D1的阴极与灯条200的正极连接；滤波电容C1的正极与整流二极管D1的阴极连接，滤波电容C1的负极接地。选择开关1231选择输出的驱动电压经过整流二极管D1和滤波电容C1的整流滤波后给灯条200供电，确保灯条200工作稳定。
本实施例中，电压反馈模块140包括第一取样电阻R1和第二取样电阻R2；第一取样电阻R1的一端与灯条200的正极连接，第一取样电阻R1的另一端与PWM控制模块130的电压反馈端VSEN连接，且经由第二取样电阻R2接地。本实施例通过第一取样电阻R1和第二取样电阻R2对输入到灯条200正极的驱动电压进行取样，并反馈至PWM控制模块130的电压反馈端VSEN，PWM控制模块130根据接收到的驱动电压大小，判断灯条200的驱动电压是否过压，以便进行过压保护。
恒流调整模块150包括第二MOS管M2和第三取样电阻R3，第二MOS管M2为NMOS管；第二MOS管M2的漏极与灯条200的负极连接，第二MOS管M2的源极与PWM控制模块130的电流反馈端ISEN连接，且经由第三取样电阻R3接地，第二MOS管M2的栅极与PWM控制模块130的调光控制端DIM连接。本实施例通过第三取样电阻R3对流过灯条200的电流进行取样，并反馈至PWM控制模块130的电流反馈端ISEN，PWM控制模块130根据接收到的电流大小，输出调光信号至第二MOS管M2的栅极，控制第二MOS管M2导通或截止，以调整灯条200的电流，使得灯条200亮度均匀，也便于对灯条200进行过流保护。
本实用新型还提出一种驱动电源，该驱动电源包括兼容多种电压输出的LED驱动电路100，该LED驱动电路100的结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例，此处不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种兼容多种电压输出的LED驱动电路，用于驱动灯条，包括输入电源、升压驱动模块和PWM控制模块，其特征在于，所述升压驱动模块包括用于将所述输入电源提供的输入电压进行升压并输出驱动电压的升压单元、用于控制所述升压单元升压的电子开关和用于选择所述升压单元输出不同的驱动电压的输出选择单元；
所述升压单元的输入端连接所述输入电源，其输出端与所述输出选择单元的输入端连接，所述输出选择单元的输出端与所述灯条连接；所述电子开关分别与所述PWM控制模块的驱动输出端和所述升压单元的控制端连接。
2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述升压单元包括耦合电感，所述耦合电感包括输入级、输出级和至少一抽头；所述耦合电感的输入级与所述输入电源的正极连接，所述输入电源的负极接地，所述耦合电感的输出级、所述耦合电感的抽头均连接至所述输出选择单元；所述电子开关的一端与一所述抽头连接，所述电子开关的另一端与所述PWM控制模块的驱动输出端连接。
3.如权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述至少一抽头包括第一抽头和第二抽头，所述电子开关包括第一MOS管；
所述耦合电感的第一抽头与所述第一MOS管的漏极连接，所述耦合电感的输出级、第一抽头和第二抽头均连接至所述输出选择单元；
所述第一MOS管的栅极与所述PWM控制模块的驱动输出端连接，所述第一MOS管的源极接地。
4.如权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述升压单元还包括独立电感，所述独立电感的一端与所述耦合电感的输入级连接，另一端与所述耦合电感的第一抽头连接。
5.如权利要求3或4所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输出选择单元包括选择开关和用于控制所述选择开关选择不同驱动电压输出的选择控制器，所述选择开关包括一固定触点和至少两个可动触点；
所述固定触点与所述灯条的正极连接，一所述可动触点连接所述耦合电感的输出级，一所述可动触点与一所述抽头对应连接。
6.如权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述至少两个可动触点包括第一可动触点、第二可动触点和第三可动触点；
所述第一可动触点与所述耦合电感的输出级连接，所述第二可动触点与所述第二抽头连接，所述第三可动触点与所述第一抽头连接。
7.如权利要求6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述升压驱动模块还包括整流二极管和滤波电容；所述整流二极管阳极与所述固定触点连接，所述整流二极管的阴极与所述灯条的正极连接；所述滤波电容的正极与所述整流二极管的阴极连接，所述滤波电容的负极接地。
8.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括电压反馈模块，所述电压反馈模块包括第一取样电阻和第二取样电阻；所述第一取样电阻的一端与所述灯条的正极连接，所述第一取样电阻的另一端与所述PWM控制模块的电压反馈端连接，且经由所述第二取样电阻接地。
9.如权利要求1或8所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括恒流调整模块，所述恒流调整模块包括第二MOS管和第三取样电阻；所述第二MOS管的漏极与所述灯条的负极连接，所述第二MOS管的源极与所述PWM控制模块的电流反馈端连接，且经由所述第三取样电阻接地，所述第二MOS管的栅极与所述PWM控制模块的调光控制端连接。
10.一种驱动电源，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的兼容多种电压输出的LED驱动电路。
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