CN204287296U - Led模组灯条的正向压降差检测电路和装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED模组灯条的正向压降差检测电路，包括采集模块、比较放大模块、继电器和报警模块，所述采集模块连接于LED灯串和背光驱动IC恒流源电路之间，所述继电器连接于所述比较放大模块与所述报警模块之间，其中，所述采集模块，用于采集LED模组灯条的正向压降差；所述比较放大模块，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而驱动所述继电器导通，从而控制所述报警模块进行报警。本实用新型还公开了一种LED模组灯条正向压降差检测装置。本实用新型所能实现的有益效果为在模组生产过程中通过检测及早识别灯条VF压降偏差大的问题，避免产品市场风险。

Description

LED模组灯条的正向压降差检测电路和装置
技术领域
本实用新型涉及LED模组灯条检测领域，尤其涉及LED模组灯条的正向压降差检测电路和装置。
背景技术
LED显示器内背光一般采用多串灯条做背光源，灯条串分别进行恒流驱动以使灯条亮度均匀。由于LED颗粒正向压降VF有偏差，所以每个灯条串的整体正向压降不同，为了减少恒流源电路的功耗(P＝UI)，生产LED模组厂家在灯条设计选型时要求灯条厂家按VF的差异进行分BIN管理，同一种BIN值的灯条VF差要小于某一电压值，如1.5V，装配一台整机时只允许使用用同一BIN值的灯条。虽然在设计上已经做出分BIN值进行管理，但实际上仓存、生产过程偶尔有混用或是错用BIN值的不良现象发生，另外，LED颗粒损坏时，都存在VF差过大的问题，由于模组检测过程中通电时间较短，即使VF偏差大，恒流源驱动电路没有监控电路无法发现异常，这种模组在整机长时间工作时会由于恒流源功耗大而造成模组过热，易引起背光驱动芯片保护，甚至电路烧坏，所以在模组生产过程中如何检测灯条的正向压降差是一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于解决模组生产过程中检测灯条的正向压降差的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种LED模组灯条的正向压降差检测电路，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路包括采集模块、比较放大模块、继电器和报警模块，其中，
所述采集模块，用于采集LED模组灯条的正向压降差；
所述比较放大模块，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而驱动所述继电器导通，从而控制所述报警模块进行报警。
优选地，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括稳压模块，所述稳压模块，用于为所述比较放大模块提供稳定电压。
优选地，所述稳压模块包括稳压器，第一电容、第二电容，所述稳压器的电压输入端与外接直流电源相连，所述稳压器的电压输入端经由第一电容接地，所述稳压器的电压输出端与所述比较放大模块相连，所述稳压器的电压输出端经由第二电容接地，所述稳压管的接地端接地。
优选地，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括开关延时模块，
所述开关延时模块，与所述比较放大模块相连，用于在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路瞬间延迟开启或快速关闭所述比较放大模块。
优选地，所述开关延时模块包括延时单元和开关单元，
所述延时单元，用于与点屏仪的控制端相连，以在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路的瞬间延时开启所述比较放大模块；
所述开关单元，与所述延时单元相连，用于在关闭背光驱动IC恒流源电路的瞬间快速关闭所述比较放大模块。
优选地，所述延时单元包括第一电阻和第三电容，所述第一电阻一端与点屏仪的控制端相连，所述电阻的另一端经由所述电容接地；所述开关单元包括第一MOS管、第一开关管、第一二极管、第二二极管和第二电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一电阻和所述第三电容之间的连接点相连，所述第一MOS管的漏极与所述稳压模块相连，第一MOS管的源极接地；所述第一开关管的基极与所述第一MOS管的漏极相连；所述第二二极管的阴极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二二极管的阳极与所述比较放大模块相连；所述第一二极管的阳极与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一二极管的阴极经由第二电阻接地。
优选地，所述采集模块包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关、第四选择开关和第三电阻，所述第三二极管的阳极经由所述选择第一开关与LED灯串的第一LED灯的阴极相连，所述第三二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第四二极管的阳极经由所述第二选择开关与LED灯串的第二LED灯的阴极相连，所述第四二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第五二极管的阳极经由所述第三选择开关与LED灯串的第三LED灯的阴极相连，所述第五二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第六二极管的阳极经由所述第四选择开关与LED灯串的第四LED灯的阴极相连，所述第六二极管的阴极经由所述第三电阻接地。
优选地，所述比较放大模块包括比较单元、放大单元、控制单元，
所述比较单元，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压时将所述正向压降差发送给所述放大单元；
所述放大单元，用于对所述比较电路传输过来的所述正向压降差进行放大；
所述控制单元，与所述放大单元相连，用于连通所述继电器，从而控制所述报警模块进行报警。
优选地，所述比较单元包括第四电阻、可调电阻、第二开关管和第七二极管，所述可调电阻一端与采集模块相连，所述可调电阻的另一端经由所述第四电阻接地，所述第二开关管的基极与所述可调电阻和所述第四电阻之间的连接点相连，所述第二开关管的集电极与所述稳压模块相连，所述第七二极管的阳极与所述第二开关管的发射极相连，所述第七二极管的阴极接地；所述放大单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅级与所述第二开关管的集电极相连，所述第二MOS管的漏极与所述稳压模块相连，所述第二MOS管的源极接地；所述控制单元包括第三开关管，所述第三开关管的基极与所述第二MOS管的漏极相连，所述第三开关管的集电极与所述继电器相连，所述第三开关管的发射极接地。
本实用新型还提供一种LED模组灯条正向压降差检测装置，包括所述的电路。
本实用新型提供的一种LED模组灯条的正向压降差检测电路，包括采集模块、比较放大模块、继电器和报警模块，其中，所述采集模块，用于采集LED模组灯条的正向压降差；所述比较放大模块，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而驱动所述继电器导通，从而控制所述报警模块进行报警。
本实用新型通过对LED液晶屏背光灯条VF差异值的检测，当正向压降差大于设定电压时，发生声光报警，提醒检测人员检出不良。所能实现的有益效果为在模组生产过程中通过检测及早识别灯条VF压降偏差大的问题，避免产品市场风险。
附图说明
图1为本实用新型LED模组灯条的正向压降差检测电路一实施例的结构框图；
图2为本实用新型LED模组灯条的正向压降差检测电路一实施例的电路图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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模组灯条的正向压降差检测电路，参照图1，在一实施例中，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路包括采集模块10、比较放大模块20、继电器30和报警模块40，所述采集模块10连接于LED灯串和背光驱动IC恒流源电路之间，所述继电器30连接于所述比较放大模块20与所述报警模块40之间，其中，
所述采集模块10，用于采集LED模组灯条的正向压降差；
所述比较放大模块20，用于在比较所述采集模块10采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而连通所述继电器30，从而控制所述报警模块40进行报警。
由于LED背光驱动电路通常采用恒流驱动，以保证每串灯条上的电流一致，亮度均匀。由图2可知，LED+同时为各LED灯条串供电，背光驱动电路中的恒流源串入灯条串与地之间，此时，VLED+＝VF+VLED-，其中VLED+为正向供电电压，VLED-为恒流源电压，VF为正向压降差。而设定电压为LED BIN值的最高电压，如同一批次出厂的LED的BIN值可统一设定最高电压为1.5V，当LED模组灯条的正向压降差VF大于设定电压后连通继电器30，从而控制所述报警模块40进行报警。
进一步参见图2，当恒流源控制电流恒定时，由于各灯条VF不同导致了LED-对地电压不同。根据背光驱动IC(如背光驱动IC OB3362)恒流源控制特性可知，灯条串正向压降差VF最大的灯条，其对应的背光驱动IC VLED-电压最低，即LEDX Regulation Voltage(VLEDX)；其他LED-因灯条串VF压降差别相对高一些。由于LEDX Regulation Voltage(VLEDX)由背光驱动IC规格决定，如OB3362背光驱动IC为350mV，所以通过检测各LED-对地电压，其中最高VLED-为VLEDX加灯条VF差。采集模块10可实现最高VLED-的检测，如LED1-为最高电压时，相连的二极管D1导通，另外三个二极管反偏截止，在电阻R8上产生检测电平VA，检测电平VA的电压值等于VLED-的电压减去二极管D1的正向压降，其中二极管D1型号为FR104，二极管FR104的正向压降为0.5V左右。
进一步参见图2，由于检测电平VA上的采样电阻R8的阻值较高，可用可调电阻VR1进行分压，经比较单元21进行电压判断，调整可调电阻VR1的阻值可改变电路起控点，然后经过放大单元22可以实现对继电器30的开关控制，再通过继电器30的开关控制报警模块40，所述报警模块40采用成熟的有源声光报警器实现声光报警功能。
本实施例提供的LED模组灯条的正向压降差检测电路，包括采集模块10、比较放大模块20、继电器30和报警模块40，所述采集模块10连接于LED灯串和背光驱动IC恒流源电路之间，所述继电器30连接于所述比较放大模块20与所述报警模块40之间，其中，所述采集模块10，用于采集LED模组灯条的正向压降差；所述比较放大模块20，用于在比较所述采集模块10采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而连通所述继电器30，从而控制所述报警模块40进行报警。本实用新型通过对LED液晶屏背光灯条VF差异值的检测，当正向压降差大于设定电压时，发生声光报警，提醒检测人员检出不良。本实施例所能实现的有益效果为在模组生产过程中通过检测及早识别灯条VF压降偏差大的问题，避免产品市场风险。
进一步参见图2，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括稳压模块50，用于为所述比较放大模块20提供稳定电压。
稳压模块50包括稳压器，电容C1、电容C2，所述稳压器的电压输入端与外接直流电源相连，所述稳压器的电压输入端经由电容C1接地，所述稳压器的电压输出端与所述比较放大模块20相连，所述稳压器的电压输出端经由电容C2接地，所述稳压管的接地端接地。
稳压模块50采用稳压器进行稳压，将外接的直流电压24V通过稳压器稳压成9V直流电压进行输出，其中稳压器采用L7809，也可以用其他型号的稳压芯片，电容C1和电容C2进行滤波，在实际的电路中，如图2所示，稳压模块50还包括电阻R1和电容C3和电容C4，电阻R1为限流电阻，电容C3和电容C4为小容量电容，用于滤除高频谐波和尖脉冲。
进一步参见图2，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括开关延时模块60，所述开关延时模块60，与所述比较放大模块20相连，用于在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路瞬间延迟开启或快速关闭所述比较放大模块20。
所述开关延时模块60包括延时单元61和开关单元62，
所述延时单元61，与点屏仪的控制端BL-ON/OFF相连，用于在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路瞬间延时开启所述比较放大模块20；
所述开关单元62，与所述延时单元61相连，用于在关闭背光驱动IC恒流源电路瞬间快速关闭所述比较放大模块20。
进一步地，所述延时单元61包括电阻R3和电容C5，所述电阻R3一端与点屏仪的控制端BL-ON/OFF相连，所述电阻R3的另一端经由所述电容C5接地；所述开关单元包括MOS管Q1、开关管Q2、二极管D5、二极管D6和电阻R2，所述MOS管Q1的栅极与所述电阻R3和所述电容C5之间的连接点相连，所述MOS管Q1的漏极与所述稳压模块相连，MOS管Q1的源极接地；所述开关管Q2的基极与所述MOS管Q1的漏极相连；所述二极管D6的阴极与所述开关管Q2的发射极相连，所述二极管D6的阳极与所述比较放大模块相连；所述二极管D5的阳极与所述MOS管Q1的栅极相连，所述二极管D5的阴极经由电阻R2接地。
MOS管Q1、开关管Q2及外围元件和二极管D6组成开关延时模块60，打开点屏仪的BL-ON/OFF控制端，可以对背光进行控制，其中，当打开点屏仪的BL-ON时，背光打开，输出5V高电平，当打开点屏仪的BL-OFF时，关闭背光，输出0V低电平。当背光关闭时，BL-OFF为低电平，MOS管Q1截止，开关管Q2导通，经二极管D6拉低比较放大模块20比较单元21的开关管Q3的基极电平，从而关闭比较单元21。当背光打开瞬间，BL-ON变为5V的高电平时，经电阻R3向电容C5充电，电容C5电压瞬间上升，其中调整电阻R3和电容C5的RC参数可改变充电时间，当MOS管Q1的VGS达到导通电压(2～4V)时，MOS管Q1导通，开关管Q2截止，二极管D6反偏截止，此时不影响比较放大模块20工作。当背光由开瞬间转到关时，BL-ON通过二极管D5快速拉低MOS管Q1的栅极电平，使MOS管Q1截止，开关管Q2导通，从而二极管D6导通，快速关闭比较放大模块20。延迟开启及快速关闭比较放大模块20，能避开恒流源开启前和关闭后LED-瞬间变为高电平的时间，避免检测电路产生误动作。
进一步参见图2，所述采集模块10包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、选择开关K1、选择开关K2、选择开关K3、选择开关K4和电阻R8，所述二极管D1的阳极经由所述选择开关K1与LED灯串的LED1灯的阴极相连，所述二极管D1的阴极经由所述电阻R8接地；所述二极管D2的阳极经由所述选择开关K2与LED灯串的LED2灯的阴极相连，所述二极管D2的阴极经由所述电阻R8接地；所述二极管D3的阳极经由所述选择开关K3与LED灯串的LED3灯的阴极相连，所述二极管D3的阴极经由所述电阻R8接地；所述二极管D4的阳极经由所述选择开关K4与LED灯串的LED4灯的阴极相连，所述二极管D4的阴极经由所述电阻R8接地。
采集模块10的K1～K4为工作灯条串的选择开关，根据工作灯条串选择相应的通道开关即可。LED1-～LED4-电平经选择开关到D1～D4的阳极，可实现最高VLED-的检测，如LED1-为最高电压时，相连的二极管D1导通，另外3个二极管反偏截止，在采样电阻R8上产生检测电平VA。
进一步参见图2，所述比较放大模块20包括比较单元21、放大单元22、控制单元23，
所述比较单元21，用于在比较所述采集模块10采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压时将所述正向压降差发送给所述放大单元22；
所述放大单元22，用于对所述比较电路传输过来的所述正向压降差进行放大；
所述控制单元23，与所述放大单元相连，用于连通所述继电器30，从而控制所述报警模块40进行报警。
进一步地，所述比较单元21包括电阻R9、可调电阻VR1、开关管Q3和二极管D7，所述可调电阻VR1一端与采集模块10相连，所述可调电阻VR1的另一端经由所述电阻R9串联接地，所述开关管Q3的基极与所述可调电阻VR1和所述电阻R9之间的连接点相连，所述开关管Q3的集电极与所述稳压模块50相连，所述二极管D7的阳极与所述开关管Q3的发射极相连，所述二极管D7的阴极接地；所述放大单元22包括MOS管Q4，所述MOS管Q4的栅级与所述开关管Q3的集电极相连，所述MOS管Q4的漏极与所述稳压模块50相连，所述MOS管Q4的源极接地；所述控制单元23包括开关管Q5，所述开关管Q5的基极与所述MOS管Q4的漏极相连，所述开关管Q5的集电极与所述继电器40相连，所述开关管Q5的发射极接地。
比较单元21还包括电阻R7、电阻R10和电阻R11，其中，电阻R7、可调电阻VR1、电阻R9组成分压电路，分压后电平送到开关管Q3的基极，开关管Q3的发射极和二极管D7串联，其中，开关管Q3的VBE导通电压为0.5V左右，二极管D7的导通电压也为0.5V左右，两者加起来的导通压降为1V左右，当分压后电平高于1V时，开关管Q3导通；当分压后电平小于1V时，开关管Q3截止，所以开关管Q3相当于一个比较器，调整可调电阻VR1的值可以改变分压后电平，也就可以调整检测电路的起控点。稳压模块50的9V直流电压经由电阻R10和电阻R11给开关管Q3的集电极供电，比较单元21还包括电容C6，电容C6起干扰吸收和适当延时作用。MOS管Q4及外围元件组成放大单元22，当MOS管Q4截止时，稳压模块50的9V直流电压经由电阻R13和电阻R14传输给控制单元23，电阻R13为分压电阻，电阻R14起隔离作用，开关管Q5和外围元件组成控制单元23，外围下拉电阻R15主要防止识动作，控制单元23还包括二极管D8，二极管D8反向并联在继电器30的线圈上，为线圈上的反向电动势提供一条泄放通道，从而保护继电器30不至于损坏，当LED1-～LED4-中某路电平高于设定电压时，开关管Q3导通，MOS管Q4截止，开关管Q5导通，继电器30吸合。反之，当LED1-～LED4-中某路电平低于设定电压时，开关管Q3截止，MOS管Q4导通，开关管Q5截止，继电器30关闭。
进一步参见图2，继电器30的开关用于控制报警模块40的报警，其中，报警模块40采用声光报警，当继电器30吸合时，红灯亮且报警。反之，亮绿灯。
本实用新型还提供一种LED模组灯条正向压降差检测装置，包括所述的电路，在此不再赘述。
以上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LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路包括采集模块、比较放大模块、继电器和报警模块，所述采集模块连接于LED灯串和背光驱动IC恒流源电路之间，所述继电器连接于所述比较放大模块与所述报警模块之间，其中，
所述采集模块，用于采集LED模组灯条的正向压降差；
所述比较放大模块，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压后放大所述正向压降差而驱动所述继电器导通，从而控制所述报警模块进行报警。
2.如权利要求1所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括稳压模块，
所述稳压模块，用于为所述比较放大模块提供稳定电压。
3.如权利要求2所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述稳压模块包括稳压器，第一电容、第二电容，所述稳压器的电压输入端与外接直流电源相连，所述稳压器的电压输入端经由第一电容接地，所述稳压器的电压输出端与所述比较放大模块相连，所述稳压器的电压输出端经由第二电容接地，所述稳压管的接地端接地。
4.如权利要求2所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述LED模组灯条的正向压降差检测电路还包括开关延时模块，
所述开关延时模块，与所述比较放大模块相连，用于在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路瞬间延迟开启或快速关闭所述比较放大模块。
5.如权利要求4所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述开关延时模块包括延时单元和开关单元，
所述延时单元，用于与点屏仪的控制端相连，以在开启或关闭背光驱动IC恒流源电路的瞬间延时开启所述比较放大模块；
所述开关单元，与所述延时单元相连，用于在关闭背光驱动IC恒流源电路的瞬间快速关闭所述比较放大模块。
6.如权利要求5所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述延时单元包括第一电阻和第三电容，所述第一电阻一端与点屏仪的控制端相连，所述电阻的另一端经由所述电容接地；所述开关单元包括第一MOS管、第一开关管、第一二极管、第二二极管和第二电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一电阻和所述第三电容之间的连接点相连，所述第一MOS管的漏极与所述稳压模块相连，第一MOS管的源极接地；所述第一开关管的基极与所述第一MOS管的漏极相连；所述第二二极管的阴极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二二极管的阳极与所述比较放大模块相连；所述第一二极管的阳极与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一二极管的阴极经由第二电阻接地。
7.如权利要求1所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述采集模块包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第一选择开关、第二选择开关、第三选择开关、第四选择开关和第三电阻，所述第三二极管的阳极经由所述选择第一开关与LED灯串的第一LED灯的阴极相连，所述第三二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第四二极管的阳极经由所述第二选择开关与LED灯串的第二LED灯的阴极相连，所述第四二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第五二极管的阳极经由所述第三选择开关与LED灯串的第三LED灯的阴极相连，所述第五二极管的阴极经由所述第三电阻接地；所述第六二极管的阳极经由所述第四选择开关与LED灯串的第四LED灯的阴极相连，所述第六二极管的阴极经由所述第三电阻接地。
8.如权利要求2所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述比较放大模块包括比较单元、放大单元、控制单元，
所述比较单元，用于在比较所述采集模块采集出来的LED模组灯条的正向压降差大于设定电压时将所述正向压降差发送给所述放大单元；
所述放大单元，用于对所述比较电路传输过来的所述正向压降差进行放大；
所述控制单元，与所述放大单元相连，用于连通所述继电器，从而控制所述报警模块进行报警。
9.如权利要求8所述的LED模组灯条的正向压降差检测电路，其特征在于，所述比较单元包括第四电阻、可调电阻、第二开关管和第七二极管，所述可调电阻一端与采集模块相连，所述可调电阻的另一端经由所述第四电阻接地，所述第二开关管的基极与所述可调电阻和所述第四电阻之间的连接点相连，所述第二开关管的集电极与所述稳压模块相连，所述第七二极管的阳极与所述第二开关管的发射极相连，所述第七二极管的阴极接地；所述放大单元包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅级与所述第二开关管的集电极相连，所述第二MOS管的漏极与所述稳压模块相连，所述第二MOS管的源极接地；所述控制单元包括第三开关管，所述第三开关管的基极与所述第二MOS管的漏极相连，所述第三开关管的集电极与所述继电器相连，所述第三开关管的发射极接地。
10.一种LED模组灯条正向压降差检测装置，包括权利要求1至9任一项所述的电路。
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