CN205265961U - 一种冗余备份led驱动电路 - Google Patents

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黄荣园
朱标
徐勇飞
夏云奇
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陈召全
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Abstract

本实用新型公开一种冗余备份LED驱动电路，本实新型在现有驱动电路的基础上增加了备用电路，包括MOS管，比较器，三极管，和控制芯片，控制芯片接收现有驱动电路中控制器发出的PWM检测信号，输出电流信号至三极管基极，+28VBPS电源与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与三极管的集电极、电阻R2的一端、钽电容C1的正极、比较器正向端相连接，电容C1的负极、电阻R2的另一端、三极管的发射极接地，比较器的反向端分别连接电阻R6的一端、电阻R7的一端，电阻R6的另一端分别连接三极管的发射极和电源地，电阻R7的另一端连接+28VBPS电源,比较器输出端与MOS管栅极连接，MOS管的漏极与LED灯阵列的LED-连接，本电路可以在现有驱动电路控制器工作异常后驱动LED持续发光。

Description

一种冗余备份LED驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种驱动电路，特别涉及一种冗余备份LED驱动电路。
背景技术
越来越多电子产品配备了LCD显示屏，例如电视、手机、数码相机、军工航电系统中显示器等。由于LCD显示屏自身并不发光，为了能够清楚的看到屏幕上显示的内容，需要背光源提供背光。一般采用LED作为显示屏的背光源，LED背光源由数个LED组成。一般采用恒流的方式对LED进行可靠驱动，通过选择合适阻值的电阻来设定控制LED亮度的电流，同时利用FPGA、单片机等控制器输出低频可变占空比的PWM进行线性调光。
由于电子产品都有一定的使用寿命，在使用一定的时间，生成控制器电源的电源模块工作异常、控制器工作异常等均可引起LED背光不能正常工作，会出现黑屏的故障，若电视、手机、数码相机黑屏，将不能正常使用。若军工航电系统中显示器中出现此现象，飞行员不能及时从显示器上得到航行数据，相当于失去“眼睛”，影响极为严重。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是在LED驱动电路出现生成控制器电源的电源模块工作异常、控制器工作异常等问题时，可以让LED持续发光，不出现黑屏现象。
为了达到上述目的，大大降低电子产品黑屏概率，需在LED恒流驱动电路旁冗余备份驱动电路，该电路不需要控制器控制，采用纯硬件电路设计，即使控制器工作异常，该电路也可以正常工作，努力达到永不黑屏的LED驱动电路。本实用新型在原有LED驱动电路上增加了一个备用电路，本实用新型包括控制器、LED灯阵列、线性恒流电路和电源模块，所述电源模块与LED灯阵列的LED+端连接，所述控制器输出调光PWM信号至线性恒流电路，线型恒流电路与LED灯阵列的LED-端相连接，所述电路还包括备用电路，所述备用电路的接收来自控制器传来的检测PWM信号，所述备用电路一端与LED灯阵的LED-连接，所述的备用电路接地。
所述备用电路包括MOS管，比较器，三极管，和控制芯片，所述控制器输出的检测PWM信号通过电阻传送到控制芯片，控制芯片经处理输出的电流通过电阻传输到三极管的基极，+3.3V电源通过电阻连接控制芯片的输出端。+28VBPS电源与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与三极管的集电极、电阻R2的一端、钽电容C1的正极、比较器正向端相连接，钽电容C1的负极、电阻R2的另一端、三极管的发射极接地，比较器的反向端分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端，电阻R3的另一端分别连接三极管的发射极和电源地，电阻R4的另一端连接+28VBPS电源，电阻R3两端并联一个电容，比较器的输出端与MOS管的栅极相连，在MOS管栅极和比较器之间通过一个电阻接地。比较器的输出端通过一个电阻与比较器的电源端相连接，比较器电源端输入为+28VBPS，并且通过一个电容接地。MOS管的源极与电源地相连，MOS管漏极通过电阻与LED灯阵列的LED-连接。控制器可以输出低频可变占空比的调光PWM进行线性调光，并输出检测PWM信号至备用电路的控制芯片的输入端，在当LED驱动电路的控制器或生成控制器电源的电源模块发生异常时控制器发出的传送到备用电路的控制芯片的检测PWM会异常，启动备用电路驱动LED继续发光工作。
优选地，所述的控制芯片的型号为ADM706P/R。优选地，所述的比较器的型号为LM2903IM。控制芯片的VCC端和端连接后与+3.3V电源连接，+3.3V电源通过电容接地，控制芯片的GND端接地。控制芯片的PFI端、端和端悬空。检测PWM信号通过电阻输入到控制芯片的WDI端，端输出电流信号至三极管的基极。LM2903IM比较器是低功耗低失调电压双比较器，其中一个比较器正向端和反向端连接后接地，输出端悬空，另一个比较器正向端和反向端正常使用。
本实用新型能够在控制器工作异常时，仍能驱动LED电路持续发光，大大降低电子产品黑屏概率，且本电路采用纯硬件电路设计，性能更可靠。
附图说明
图1：本实用新型所述的冗余备份电路的连接方式的方框图
图2：本实用新型所述的冗余备份LED驱动电路的电路图
具体实施方式
如图1所示，本实用新型在原有LED驱动电路上增加了一个备用电路9，本实用新型包括控制器8、LED灯阵列5、线性恒流电路7、电源模块6和备用电路9，所述电源模块6与LED灯阵列5的LED+端连接，所述控制器8输出调光PWM信号至线性恒流电路7，线型恒流电路7与LED灯阵列5的LED-端相连接，备用电路9的接收来自控制器8传来的检测PWM信号，备用电路9与LED灯阵列5的LED-连接，备用电路9接地。
备用电路9包括MOS管4，比较器3，三极管2，和控制芯片1，控制器8输出的检测PWM信号通过电阻传送到控制芯片1，控制芯片1经处理输出的电流信号通过电阻传输到三极管2的基极，+3.3V电源通过电阻与控制芯片1的输出端连接。+28VBPS电源与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端分别与三极管2的集电极、电阻R2的一端、钽电容C1的正极、比较器3正向端相连接，钽电容C1的负极、电阻R2的另一端、三极管2的发射极接地，比较器3的反向端分别连接电阻R3的一端、电阻R4的一端，电阻R3的另一端分别连接三极管2的发射极和电源地，电阻R4的另一端连接+28VBPS电源，电阻R3两端并联一个电容，比较器3的输出端与MOS管4的栅极相连，在MOS管4栅极和比较器3之间通过一个电阻接地。比较器3的输出端通过一个电阻与比较器3的电源端相连接，比较器3电源端输入为+28VBPS，并且通过一个电容接地。MOS管4的源极与电源地相连，MOS管4漏极通过电阻与LED灯阵列5的LED-连接。控制器8可以输出低频可变占空比的调光PWM进行线性调光，并输出检测PWM信号至备用电路9的控制芯片1的输入端，在当LED驱动电路的控制器8或生成控制器电源的电源模块6发生异常时控制器发出的传送到备用电路9的控制芯片1的检测PWM会异常，启动备用电路9驱动LED继续发光工作。
优选地，所述的控制芯片1的型号为ADM706P/R。优选地，所述的比较器3的型号为LM2903IM。控制芯片1的VCC端和端连接后与+3.3V电源连接，+3.3V电源通过电容C3接地，控制芯片1的GND端接地。控制芯片1的PFI端、端和端悬空。检测PWM信号通过电阻输入到控制芯片1的WDI端，端输出电流信号至三极管2的基极。LM2903IM比较器是低功耗低失调电压双比较器，其中一个比较器正向端和反向端连接后接地，输出端悬空，另一个比较器正向端和反向端正常使用。
当控制器8工作异常，检测PWM信号为恒定的高电平或恒定的低电平，而非固定频率的方波时，此时ADM706P/R芯片输出为低电平，当ADM706P/R芯片的输出为低电平时，三极管2关闭，比较器3同向端电压由电阻R1、R2分压所得，比较器3反向端电压由电阻R3、R4分压所得，设计时，比较器3同向端的电压值大于反向端电压值，比较器3的输出端输出高电平，MOS管4处于开启状态，LED灯被点亮。
当控制器8工作正常，输出的检测PWM信号为固定频率的方波，此时ADM706P/R芯片输出为高电平，当ADM706P/R芯片的输出为高电平时，三极管2开启，比较器3同向端电压经过三极管2直接与地相连，电压值近似为0V，比较器3反向端电压由电阻R3、R4分压所得，此时比较器3同向端的电压值小于反向端电压值，比较器3输出端输出低电平，MOS管4处于关闭状态，备用电路9不工作。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冗余备份LED驱动电路，包括LED灯阵列(5)、电源模块(6)、线性恒流电路(7)和控制器(8)，所述电源模块(6)与LED灯阵列(5)的LED+端连接，所述控制器(8)输出调光PWM信号至线性恒流电路(7)，线型恒流电路(7)与LED灯阵列(5)的LED-端相连接，其特征在于：所述电路还包括用于驱动LED灯阵列(5)的备用电路(9)，所述备用电路(9)接收来自控制器(8)传来的检测PWM信号，所述LED灯阵列(5)的LED-端与备用电路(9)连接，所述备用电路(9)接地。
2.如权利要求1所述的一种冗余备份LED驱动电路，其特征在于：所述备用电路(9)包括控制芯片(1)、三极管(2)、比较器(3)、MOS管(4)，所述控制芯片(1)接收控制器(8)传来的PWM检测信号，并将输出信号传送至三极管(2)的基极，+28V电源通过电阻R1分别与三极管(2)的集电极、电阻R2、比较器(3)正向端相连接，电阻R2、三极管(2)的发射极共同接地，比较器(3)的反向端分别通过电阻R3与三极管(2)的发射极连接，通过电阻R4与+28V电源连接，电阻R3与三极管(2)之间接地，比较器(3)的输出端与MOS管(4)的栅极相连接，MOS管(4)漏极与LED灯阵列(5)的LED-连接。
3.如权利要求2所述的一种冗余备份LED驱动电路，其特征在于：所述控制芯片(1)的型号为ADM706P/R，输入端为引脚WDI，输出端引脚为
4.如权利要求3所述的一种冗余备份LED驱动电路，其特征在于：所述比较器(3)型号为LM2903IM。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11201606B2 (en) * 2017-12-08 2021-12-14 Institute Of Geology And Geophysics, The Chinese Academy Of Sciences CSAMT transmitter
CN114194006A (zh) * 2020-09-17 2022-03-18 京东方科技集团股份有限公司 智能车窗及智能车窗系统

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