CN204104190U - Led驱动电源及led显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电源，该LED驱动电源包括供电电路、用于将供电电路提供的输入电压进行滤波的第一滤波电路、用于将经第一滤波电路滤波后的输入电压进行再次滤波的第二滤波电路、用于将经第二滤波电路滤波后的输入电压转换为LED灯条所需的供电电压的电压转换电路，以及用于驱动电压转换电路工作且根据电压转换电路反馈的采样电压控制电压转换电路工作状态的驱动控制电路。本实用新型还公开了一种LED显示装置，包括LED灯条和上述LED驱动电源。本实用新型简化了LED驱动电源的电路结构，降低了LED驱动电源成本，而且提高了LED驱动电源的稳定性。

Description

LED驱动电源及LED显示装置

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，尤其涉及一种LED驱动电源及LED显示装置。

背景技术

LED是温度敏感性半导体器件，其工作的电压和电流的变化都会影响其发热，发热量达到一定程度便会导致其失效。因此，除了做好LED的散热功能，优化灯具的散热设计之外，要求LED驱动电源要有较高的转换效率。然而现有的LED驱动电源为实现其较高的转换效率，采用变压器进行能量转换，成本较高，外围电路结构复杂，而且，电源稳定性较差，难以控制恒流输出以驱动LED。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于简化LED驱动电源的电路结构，降低LED驱动电源成本，提高LED驱动电源的稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种LED驱动电源，该LED驱动电源包括供电电路、用于将所述供电电路提供的输入电压进行滤波的第一滤波电路、用于将经所述第一滤波电路滤波后的输入电压进行再次滤波的第二滤波电路、用于将经所述第二滤波电路滤波后的输入电压转换为所述LED灯条所需的供电电压的电压转换电路，以及用于驱动所述电压转换电路工作且根据所述电压转换电路反馈的采样电压控制所述电压转换电路工作状态的驱动控制电路；

所述第一滤波电路的输入端与所述供电电路连接，所述第一滤波电路的输出端分别与所述第二滤波电路的输入端和所述驱动控制电路的输入端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述电压转换电路的控制端连接，所述电压转换电路的输入端与所述第二滤波电路的输出端连接，所述电压转换电路的采样输出端与所述驱动控制电路的反馈输入端连接，所述电压转换电路的输出端与所述LED灯条连接。

优选地，所述供电电路包括正电源输入端和负电源输入端；所述第一滤波电路包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与所述正电源输入端连接，所述第一电容的另一端与所述负电源输入端连接；所述第二电容的正极与所述正电源输入端连接，且分别与所述第二滤波电路的输入端和所述驱动控制电路的输入端连接，所述第二电容的负极与所述负电源输入端连接。

优选地，所述第二滤波电路包括第一电感、第二电感和第三电容；

所述第一电感的一端与所述第二电容的正极连接，所述第一电感的另一端与所述第三电容的正极连接；所述第二电感的一端与所述第二电容的负极连接，所述第二电感的另一端和所述第三电容的负极均接地。

优选地，所述驱动控制电路包括驱动控制器、第一电阻和第一二极管；

所述驱动控制器的输入引脚与所述第二电容的正极连接，所述驱动控制器的接地引脚接地，所述驱动控制器的反馈引脚与所述电压转换电路的采样输出端连接，所述驱动控制器的门极控制引脚经由所述第一电阻与所述电压转换电路的控制端连接；所述第一二极管的阳极与所述电压转换电路的控制端连接，所述第一二极管的阴极与所述驱动控制器的门极控制引脚连接。

优选地，所述驱动控制电路还包括第二二极管、第二电阻和第三电感；

所述第二二极管的阴极与所述驱动控制器的输入引脚连接，所述第二二极管的阳极经由所述第二电阻与所述第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端接地。

优选地，所述电压转换电路包括NMOS管、稳压管、第四电感、第三电阻和第四电阻；

所述稳压管的阴极与所述第三电容的正极连接，且与所述LED灯条的负极连接，所述稳压管的阳极与所述NMOS管的漏极连接，且与所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端与所述LED灯条的负极连接；所述NMOS管的栅极与所述第一二极管的阳极连接，且经由所述第一电阻与所述驱动控制器的门极控制引脚连接，所述NMOS管的源极与所述驱动控制器的反馈引脚连接，且经由所述第三电阻接地，所述第四电阻与所述第三电阻并联。

此外，为了达到上述目的，本实用新型还提供一种LED显示装置，该LED显示装置包括LED灯条和LED驱动电源，所述LED驱动电源与所述LED灯条连接，用于驱动所述LED灯条，LED驱动电源包括供电电路、用于将所述供电电路提供的输入电压进行滤波的第一滤波电路、用于将经所述第一滤波电路滤波后的输入电压进行再次滤波的第二滤波电路、用于将经所述第二滤波电路滤波后的输入电压转换为所述LED灯条所需的供电电压的电压转换电路，以及用于驱动所述电压转换电路工作且根据所述电压转换电路反馈的采样电压控制所述电压转换电路工作状态的驱动控制电路；

所述第一滤波电路的输入端与所述供电电路连接，所述第一滤波电路的输出端分别与所述第二滤波电路的输入端和所述驱动控制电路的输入端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述电压转换电路的控制端连接，所述电压转换电路的输入端与所述第二滤波电路的输出端连接，所述电压转换电路的采样输出端与所述驱动控制电路的反馈输入端连接，所述电压转换电路的输出端与所述LED灯条连接。

本实用新型提供的LED驱动电源及LED显示装置，通过驱动控制电路驱动所述电压转换电路工作且根据所述电压转换电路反馈的采样电压控制所述电压转换电路工作状态，从而在电压转换电路反馈的采样电压小于预设基准电压时，驱动控制电路控制电压转换电路工作，电压转换电路将经所述第二滤波电路滤波后的输入电压转换为所述LED灯条所需的供电电压，持续给LED灯条供电，当电压转换电路反馈的采样电压大于预设基准电压时，驱动控制电路控制电压转换电路停止工作，确保电压转换电路输出稳定的供电电压以恒流驱动LED灯条。本实用新型通过电压转换电路将输入电压转换为LED灯条所需的供电电压，无需变压器转换，简化了LED驱动电源的电路结构，从而降低了LED驱动电源成本，通过第二滤波电路对输入电压进行再次滤波，从而能够提高LED驱动电源的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型LED驱动电源较佳实施例的原理框图；

图2为本实用新型LED驱动电源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

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。

本实用新型提供一种LED驱动电源。

参照图1，图1为本实用新型LED驱动电源较佳实施例的原理框图。

本实用新型较佳实施例中，LED驱动电源10用于驱动LED灯条20，LED驱动电源10包括供电电路11、第一滤波电路12、第二滤波电路13、电压转换电路14和驱动控制电路15；第一滤波电路12用于将供电电路11提供的输入电压进行滤波，第二滤波电路13用于将经第一滤波电路12滤波后的输入电压进行再次滤波，电压转换电路14用于将经第二滤波电路13滤波后的输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压，驱动控制电路15用于驱动电压转换电路14工作，且根据电压转换电路14反馈的采样电压控制电压转换电路14工作状态。

其中，第一滤波电路12的输入端与供电电路11连接，第一滤波电路12的输出端分别与第二滤波电路13的输入端和驱动控制电路15的输入端连接，驱动控制电路15的输出端与电压转换电路14的控制端连接，电压转换电路14的输入端与第二滤波电路13的输出端连接，电压转换电路14的采样输出端与驱动控制电路15的反馈输入端连接，电压转换电路14的输出端与LED灯条20连接。

在本实施例中，第一滤波电路12对供电电路11提供的输入电压进行滤波，第二滤波电路13对供电电路11提供的输入电压进行再次滤波，使得输出至电压转换电路14的输入电压稳定，电压转换电路14将经第二滤波电路13滤波后的输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压，以稳定输出供电电压给LED灯条20供电，驱动控制电路15驱动电压转换电路14工作且根据电压转换电路14反馈的采样电压控制电压转换电路14工作状态，从而在电压转换电路14反馈的采样电压小于预设基准电压时，驱动控制电路15控制电压转换电路14工作，电压转换电路14将经第二滤波电路13滤波后的输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压，持续给LED灯条20供电，当电压转换电路14反馈的采样电压大于预设基准电压时，驱动控制电路15控制电压转换电路14停止工作，确保电压转换电路14输出稳定的供电电压以恒流驱动LED灯条20。

本实用新型提供的LED驱动电源10，通过电压转换电路14将输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压，无需变压器转换，简化了LED驱动电源10的电路结构，从而降低了LED驱动电源10的成本，通过第二滤波电路13对输入电压进行再次滤波，从而能够提高LED驱动电源10的稳定性。

再参照图2，图2为本实用新型LED驱动电源较佳实施例的电路结构示意图。

如图2所示，供电电路11包括正电源输入端VIN+和负电源输入端VIN-；第一滤波电路12包括第一电容C1和第二电容C2。通过第一电容C1和第二电容C2对正电源输入端VIN+和负电源输入端VIN-输入的输入电压进行滤波。

第一电容C1的一端与正电源输入端VIN+连接，第一电容C1的另一端与负电源输入端VIN-连接；第二电容C2的正极与正电源输入端VIN+连接，且分别与第二滤波电路13的输入端和驱动控制电路15的输入端连接，第二电容C2的负极与负电源输入端VIN-连接。

具体地，第二滤波电路13包括第一电感L1、第二电感L2和第三电容C3。第一电感L1、第二电感L2和第三电容C3构成LC滤波电路，通过第一电感L1、第二电感L2和第三电容C3对经第一滤波电路12滤波后的输入电压进行再次滤波，使得输入电压稳定，以使得LED驱动电源10输出的供电电压稳定，提高LED驱动电源10的稳定性。

第一电感L1的一端与第二电容C2的正极连接，第一电感L1的另一端与第三电容C3的正极连接；第二电感L2的一端与第二电容C2的负极连接，第二电感L2的另一端和第三电容C3的负极均接地。

具体地，驱动控制电路15包括驱动控制器U1、第一电阻R1和第一二极管D1。

驱动控制器U1的输入引脚IN与第二电容C2的正极连接，驱动控制器U1的接地引脚GND接地，驱动控制器U1的反馈引脚FB与电压转换电路14的采样输出端连接，驱动控制器U1的门极控制引脚GATE经由第一电阻R1与电压转换电路14的控制端连接；第一二极管D1的阳极与电压转换电路14的控制端连接，第一二极管D1的阴极与驱动控制器U1的门极控制引脚GATE连接。

具体地，驱动控制电路15还包括第二二极管D2、第二电阻R2和第三电感L3。

第二二极管D2的阴极与驱动控制器U1的输入引脚IN连接，第二二极管D2的阳极经由第二电阻R2与第三电感L3的一端连接，第三电感L3的另一端接地。在驱动控制器U1的输入引脚IN接第二二极管D2、第二电阻R2和第三电感L3，使得在驱动控制器U1工作时驱动控制器U1的输入引脚IN持续有电压输入。

具体地，电压转换电路14包括NMOS管M1、稳压管D3、第四电感L4、第三电阻R3和第四电阻R4。通过第三电阻R3和第四电阻R4同时对LED灯条20中的电流进行取样，确保驱动控制器U1能够准确检测到流过LED灯条20的电流，即LED灯条20的供电电压。

稳压管D3的阴极与第三电容C3的正极连接，且与LED灯条20的负极连接，稳压管D3的阳极与NMOS管M1的漏极连接，且与第四电感L4的一端连接，第四电感L4的另一端与LED灯条20的负极连接；NMOS管M1的栅极与第一二极管D1的阳极连接，且经由第一电阻R1与驱动控制器U1的门极控制引脚GATE连接，NMOS管M1的源极与驱动控制器U1的反馈引脚FB连接，且经由第三电阻R3接地，第四电阻R4与第三电阻R3并联。

本实用新型LED驱动电源10的工作原理具体描述如下：

第一滤波电路12中，第一电容C1和第二电容C2对正电源输入端VIN+和负电源输入端VIN-接入的输入电压进行滤波，经第一电容C1和第二电容C2滤波后的输入电压输出至驱动控制器U1的输入引脚IN，从而驱动控制器U1得电工作，同时经第一电容C1和第二电容C2滤波后的输入电压输出至第一电感L1和第二电感L2，第一电感L1和第二电感L2和第三电容C3构成以LC滤波回路，对输入电压进行再次滤波，以输出稳定的输入电压至降压转换电路14。

驱动控制器U1启动工作后，驱动控制器U1的门极控制引脚GATE输出的驱动信号为高电平，该高电平的驱动信号经过第一电阻R1限流后输出至NMOS管M1的栅极，且第一二极管D1对NMOS管M1进行保护，使得NMOS管M1工作稳定，此时NMOS管M1导通，电压转换电路14中NMOS管M1、稳压管D3和第四电感L4构成的降压型电压转换器根据NMOS管M1的占空比，将经第一电感L1和第二电感L2和第三电容C3滤波后的输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压，从而供电电压Vout＝Vin*D，其中，Vin为经第一电感L1和第二电感L2和第三电容C3滤波后的输入电压，D为NMOS管M1的占空比。

电压转换电路14输出的供电电压给LED灯条20供电，此时电流流过灯LED条、第四电感L4、NMOS管M1、第三电阻R3和第四电阻R4，从而供电电压给LED灯条20供电的同时，第四电感L4储存能量，从而能够持续将输入电压Vin转换为LED灯条20所需的供电电压Vout，同时，流过第三电阻R3和第四电阻R4的电流在第三电阻R3和第四电阻R4上产生电压，即第三电阻R3和第四电阻R4对流过LED灯条20的电流进行采样，并在第三电阻R3和第四电阻R4上形成采样电压，从而第三电阻R3和第四电阻R4将采样电压输出至驱动控制器U1的反馈引脚FB，当驱动控制器U1的反馈引脚FB接收到的采样电压小于预设基准电压(预设基准电压为LED灯条20能够承受的最大电流所对应的阀值电压，如250mV)时，驱动控制器U1的门极控制引脚GATE持续输出高电平的驱动信号，使得NMOS管M1持续导通，电压转换电路14持续将经第一电感L1和第二电感L2和第三电容C3滤波后的输入电压转换为LED灯条20所需的供电电压；当驱动控制器U1的反馈引脚FB接收到的采样电压超过预设基准电压时，驱动控制器U1的门极控制引脚GATE的驱动信号变为低电平，使得NMOS管M1截止，电压转换电路14停止工作，切断对LED灯条20的供电，以避免LED灯条20因过流而被烧坏。

本实用新型还提供一种LED显示装置，该LED显示装置包括LED灯条20和LED驱动电源10，该LED驱动电源10的电路结构、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 (7)

1.一种LED驱动电源，用于驱动LED灯条，其特征在于，所述LED驱动电源包括供电电路、用于将所述供电电路提供的输入电压进行滤波的第一滤波电路、用于将经所述第一滤波电路滤波后的输入电压进行再次滤波的第二滤波电路、用于将经所述第二滤波电路滤波后的输入电压转换为所述LED灯条所需的供电电压的电压转换电路，以及用于驱动所述电压转换电路工作且根据所述电压转换电路反馈的采样电压控制所述电压转换电路工作状态的驱动控制电路；

所述第一滤波电路的输入端与所述供电电路连接，所述第一滤波电路的输出端分别与所述第二滤波电路的输入端和所述驱动控制电路的输入端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述电压转换电路的控制端连接，所述电压转换电路的输入端与所述第二滤波电路的输出端连接，所述电压转换电路的采样输出端与所述驱动控制电路的反馈输入端连接，所述电压转换电路的输出端与所述LED灯条连接。

2.如权利要求1所述的LED驱动电源，其特征在于，所述供电电路包括正电源输入端和负电源输入端；所述第一滤波电路包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的一端与所述正电源输入端连接，所述第一电容的另一端与所述负电源输入端连接；所述第二电容的正极与所述正电源输入端连接，且分别与所述第二滤波电路的输入端和所述驱动控制电路的输入端连接，所述第二电容的负极与所述负电源输入端连接。

3.如权利要求2所述的LED驱动电源，其特征在于，所述第二滤波电路包括第一电感、第二电感和第三电容；

所述第一电感的一端与所述第二电容的正极连接，所述第一电感的另一端与所述第三电容的正极连接；所述第二电感的一端与所述第二电容的负极连接，所述第二电感的另一端和所述第三电容的负极均接地。

4.如权利要求3所述的LED驱动电源，其特征在于，所述驱动控制电路包括驱动控制器、第一电阻和第一二极管；

所述驱动控制器的输入引脚与所述第二电容的正极连接，所述驱动控制器的接地引脚接地，所述驱动控制器的反馈引脚与所述电压转换电路的采样输出端连接，所述驱动控制器的门极控制引脚经由所述第一电阻与所述电压转换电路的控制端连接；所述第一二极管的阳极与所述电压转换电路的控制端连接，所述第一二极管的阴极与所述驱动控制器的门极控制引脚连接。

5.如权利要求4所述的LED驱动电源，其特征在于，所述驱动控制电路还包括第二二极管、第二电阻和第三电感；

所述第二二极管的阴极与所述驱动控制器的输入引脚连接，所述第二二极管的阳极经由所述第二电阻与所述第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端接地。

6.如权利要求4所述的LED驱动电源，其特征在于，所述电压转换电路包括NMOS管、稳压管、第四电感、第三电阻和第四电阻；

所述稳压管的阴极与所述第三电容的正极连接，且与所述LED灯条的负极连接，所述稳压管的阳极与所述NMOS管的漏极连接，且与所述第四电感的一端连接，所述第四电感的另一端与所述LED灯条的负极连接；所述NMOS管的栅极与所述第一二极管的阳极连接，且经由所述第一电阻与所述驱动控制器的门极控制引脚连接，所述NMOS管的源极与所述驱动控制器的反馈引脚连接，且经由所述第三电阻接地，所述第四电阻与所述第三电阻并联。

7.一种LED显示装置，包括LED灯条，其特征在于，所述LED显示装置还包括权利要求1至6中任意一项所述的LED驱动电源，所述LED驱动电源与所述LED灯条连接，用于驱动所述LED灯条。