CN207369369U - Led电源及led显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种LED电源及LED显示设备，该LED电源包括主控制器、开关驱动电路、电子开关及电源处理电路，电源处理电路的输入端用于接入交流电源，电源处理的输出端用于与LED灯连接；主控制器的控制端与开关驱动电路的输入端连接；开关驱动电路的输出端与电子开关的受控端连接，电子开关的第一导通端与电源处理电路的受控端连接；电子开关的第二导通端接地；其中，开关驱动电路，用于在接收到主控制器输出的控制信号时，驱动电子开关导通/关闭，以控制电源处理电路将交流电源输出的电源电压转换为直流电压后输出。本实用新型提高了主控制器对电子开关的驱动能力。

Description

LED电源及LED显示设备

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种LED电源及LED显示设备。

背景技术

在LED电源，通常设置有主控制器，并通过主控制器来驱动电子开关工作，然后在电子开关导通时，使变压器处于储能状态，在电子开关管截止时，将之前所储存的能量释放给LED，从而驱动工作。

为了提高电子开关的可靠性，通常采用大功率的MOS开关管来实现，大功率的MOS管驱动电压较高，通常需要10V以上的电压才能驱动其工作，但是，主控制器的工作电压通常只有3.3～5V，不能稳定的驱动MOS管工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种LED电源及LED显示设备，旨在提高主控制器对电子开关的驱动能力。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种LED电源，所述LED电源包括主控制器、开关驱动电路、电子开关及电源处理电路，所述电源处理电路的输入端用于接入交流电源，所述电源处理的输出端用于与LED灯连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路的输入端连接；所述开关驱动电路的输出端与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的第一导通端与所述电源处理电路的受控端连接；所述电子开关的第二导通端接地；其中，

所述开关驱动电路，用于在接收到所述主控制器输出的控制信号时，驱动所述电子开关导通/关闭，以控制所述电源处理电路将所述交流电源输出的电源电压转换为直流电压后输出。

优选地，所述开关驱动电路包括第一开关管、第二开关管、第一电阻及供电单元，所述第一开关管的受控端与所述第二开关管的受控端均与所述主控制器的控制端连接，所述第一开关管的第一导通端经所述第一电阻与第一直流电源连接；所述第一开关管的第二导通端与所述第二开关管的第一导通端连接的公共端为所述开关驱动电路的输出端，所述第二开关端的第二导通端接地。

优选地，所述第一开关管为NPN型三极管；所述第二开关管为PNP型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为第一开关管的第一导通端，所述NPN型三极管的发射极为第一开关管的第二导通端；所述PNP型三极管的基极为所述驱动开关的受控端，所述PNP型三极管的第二开关管的第一导通端，所述PNP型三极管的集电极为第二开关管的第二导通端。

优选地，所述LED电源还包括用于对所述开关驱动电路输出的驱动信号进行分压的分压电路，所述分压电路串联设置于所述开关驱动电路的输出端与所述电子开关的受控端之间。

优选地，所述分压电路包括所述分压电路包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端与所述开关驱动电路的输出端连接，所述第三电阻分别与所述第四电阻第一端及所述电子开关的受控端连接；所述第四电阻的第二端接地。

优选地，所述电子开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述电子开关的受控端，所述MOS管的漏极为所述电子开关的第一导通端，所述MOS管的源极为所述电子开关的第二导通端。

优选地，所述LED电源还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述MOS管的栅极连接，所述第三二极管的阴极与所述开关驱动电路的输出端连接。

优选地，所述电源处理电路包括初级滤波单元、次级滤波单元、初级整流单元、次级整流单元及变压器，所述初级滤波单元的输入端为所述电源处理电路的输入端，所述初级滤波单元的输出端与所述初级整流单元的输入端连接；所述初级滤波单元的输出端与所述变压器的初级绕组连接，所述变压器的次级绕组与所述次级整流单元的输入端连接；所述次级整流单元的输出端为所述电源处理电路的输出端与所述次级滤波单元的输入端连接。

本实用新型还提出一种LED显示设备，所述LED显示设备包括LED灯及如上所述的LED电源；所述LED电源包括主控制器、开关驱动电路、电子开关及电源处理电路，所述电源处理电路的输入端用于接入交流电源，所述电源处理的输出端用于与LED灯连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路的输入端连接；所述开关驱动电路的输出端与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的第一导通端与所述电源处理电路的受控端连接；所述电子开关的第二导通端接地；其中，所述开关驱动电路，用于在接收到所述主控制器输出的控制信号时，驱动所述电子开关导通/关闭，以控制所述电源处理电路将所述交流电源输出的电源电压转换为直流电压后输出。

本实用新型通过在主控制器与电子开关间串联设置开关驱动电路，以在开关驱动电路接收到主控制器输出的开启信号时，开关驱动电路驱动电子开关导通，此时电源处理电路将交流电源输入的电能进行存储，不输出电能。以及在开关驱动电路接收到主控制器输出的关闭信号时，开关驱动电路驱动电子开关截止，此时电源处理电路将交流电源输入的电能存储和交流电源输入的电能输出至电源输出端。本实用新型提高了主控制器对电子开关的驱动能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型LED电源应用于LED显示设备一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型LED电源一实施例的电路结构示意图。

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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种LED电源。

参照图1及图2，在本实用新型一实施例中，该LED电源包括主控制器10、开关驱动电路20、电子开关30及电源处理电路40，所述电源处理电路40的输入端用于接入交流电源AC，所述电源处理的输出端用于与LED灯100连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路20的输入端连接；所述开关驱动电路20的输出端与所述电子开关30的受控端连接，所述电子开关30的第一导通端与所述电源处理电路40的受控端连接；所述电子开关30的第二导通端接地；其中，

所述开关驱动电路20，用于在接收到所述主控制器输出的控制信号时，驱动所述电子开关30导通/关闭，以控制所述电源处理电路40将所述交流电源AC输出的电源电压转换为直流电压后输出。

本实施例中，主控制器10可以是采用分立元件组成的控制电路，也可以是单片机、DSP等集成芯片的微处理器。电子开关30可以为MOS管、IGBT等电子开关30，本实施例优选采用MOS管来实现。具体地，所述MOS管的栅极为所述电子开关30的受控端，所述MOS管的漏极为所述电子开关30的第一导通端，所述MOS管的源极为所述电子开关30的第二导通端。

开关驱动电路20基于所述主控制器10的控制，驱动电子开关30导通或者关断。需要说明的是，主控制器10的工作电压一般为5V，而电子开关30的驱动电压为10～35V，为了提高对电子开关30的驱动能力，驱动电路将主控制器10输出的控制信号进行放大后输出至电子开关30，以驱动电子开关30工作。

具体地，当开关驱动电路20接收到主控制器10输出的开启信号时，开关驱动电路20驱动电子开关30导通，此时电源处理电路40将交流电源AC输入的电能进行存储，不输出电能。当开关驱动电路20接收到主控制器10输出的关闭信号时，开关驱动电路20驱动电子开关30截止，此时电源处理电路40将交流电源AC输入的电能存储和交流电源AC输入的电能输出至电源输出端。

可以理解的是，主控制器10输出的控制信号为脉冲信号，通过调节脉冲信号的站控比，即可调节电源处理电路40的输出电压。

本实用新型通过在主控制器10与电子开关30间串联设置开关驱动电路20，以在开关驱动电路20接收到主控制器10输出的开启信号时，开关驱动电路20驱动电子开关30导通，此时电源处理电路40将交流电源AC输入的电能进行存储，不输出电能。以及在开关驱动电路20接收到主控制器10输出的关闭信号时，开关驱动电路20驱动电子开关30截止，此时电源处理电路40将交流电源AC输入的电能存储和交流电源AC输入的电能输出至电源输出端。本实用新型提高了主控制器10对电子开关30的驱动能力。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述开关驱动电路20包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电阻R1，所述第一开关管Q1的受控端与所述第二开关管Q2的受控端均与所述主控制器的控制端连接，所述第一开关管Q1的第一导通端经所述第一电阻R1与第一直流电源VCC1的输出端连接；所述第一开关管Q1的第二导通端与所述第二开关管Q2的第一导通端连接的公共端为所述开关驱动电路20的输出端，所述第二开关端的第二导通端接地。

上述实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2可以采用MOS管、三极管等开关管来实现，本实施例优选采用三极管。

具体地，所述第一开关管Q1为NPN型三极管；所述第二开关管Q2为PNP型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管Q1的受控端，所述NPN型三极管的集电极为第一开关管Q1的第一导通端，所述NPN型三极管的发射极为第一开关管Q1的第二导通端；所述PNP型三极管的基极为所述驱动开关的受控端，所述PNP型三极管的第二开关管Q2的第一导通端，所述PNP型三极管的集电极为第二开关管Q2的第二导通端。

当主控制器10输出方波脉冲的控制信号至第一开关管Q1、第二开关管Q2的基极，从而驱动第一开关管Q1和第二开关管Q2轮流导通，当方波脉冲为高电平时，第一开关管Q1导通，第二开关管Q2处于截止状态，进而驱动电子开关30导通，此时电源处理电路40储能。当方波脉冲为低电平时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1处于截止状态，进而驱动电子开关30截止，此时电源处理电路40释放能量。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述LED电源还包括用于对所述开关驱动电路20输出的驱动信号进行分压的分压电路50，所述分压电路50串联设置于所述开关驱动电路20的输出端与所述电子开关30的受控端之间。

本实施例中，分压电路50用于将开关驱动电路20输出的驱动信号进行分压处理的，以调节电子开关30的导通程度。

在一优选实施例中，所述分压电路50包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端与所述开关驱动电路20的输出端连接，所述第三电阻分别与所述第四电阻第一端及所述电子开关30的受控端连接；所述第四电阻的第二端接地。

本实施例中，第三电阻及第四电阻进行分压以实现检测信号的输出，根据分压原理，第三电阻及第四电阻的比值越大，第三电阻上所分得的电压也就越大，也即电子开关30的导通程度越大。这样，就可以通过调节第三电阻合和/或第四电阻的阻值来调节的电子开关30的导通程度。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述LED电源还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3的阳极与所述MOS管的栅极连接，所述第三二极管D3的阴极与所述开关驱动电路20的输出端连接。

本实施例中，第三二极管D3为续流二极管，用于在在MOS管截止时释放掉MOS管中储存的能量，从而MOS管储存的能量过高而击穿第一开关和第二开关管Q2。本实施例中，第三二极管D3优选采用快速恢复二极管或者肖特基二极管。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述电源处理电路40包括初级滤波单元41、次级滤波单元42、初级整流单元43、次级整流单元44及变压器T1，所述初级滤波单元41的输入端为所述电源处理电路40的输入端，所述初级滤波单元41的输出端与所述初级整流单元42的输入端连接；所述初级滤波单元42的输出端与所述变压器T1的初级绕组连接，所述变压器T1的次级绕组与所述次级整流单元44的输入端连接；所述次级整流单元44的输出端为所述电源处理电路40的输出端，并与所述次级滤波单元42的输入端连接。

本实施例中，初级滤波单元41为EMI滤波器，用于滤除交流电源AC中的高频杂波干扰，初级整流单元43为整流桥堆，用于将交流电源AC输入的交流电转换成直流电，变压器T1包括初级绕组和次级绕组。当电子开关30导通时，变压器T1的初级线圈开始储能，变压器T1的次级线圈无功率输出。当电子开关30截止时，变压器T1的初级线圈向变压器T1的次级线圈放电，变压器T1的次级线圈输出供电。

次级整流单元44和次级滤波单元42用于在变压器T1的初级线圈向变压器T1的次级线圈放电，变压器T1的次级线圈输出供电时，对变压器T1输出的电能进行整流滤波处理。

本实用新型还提出一种LED显示设备，所述LED显示设备包括LED灯如上所述的LED电源。该LED电源的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型LED显示设备中使用了上述LED电源，因此，本实用新型LED显示设备的实施例包括上述LED电源全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

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，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种LED电源，其特征在于，所述LED电源包括主控制器、开关驱动电路、电子开关及电源处理电路，所述电源处理电路的输入端用于接入交流电源，所述电源处理的输出端用于与LED灯连接；所述主控制器的控制端与所述开关驱动电路的输入端连接；所述开关驱动电路的输出端与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的第一导通端与所述电源处理电路的受控端连接；所述电子开关的第二导通端接地；其中，

所述开关驱动电路，用于在接收到所述主控制器输出的控制信号时，驱动所述电子开关导通/关闭，以控制所述电源处理电路将所述交流电源输出的电源电压转换为直流电压后输出。

2.如权利要求1所述的LED电源，其特征在于，所述开关驱动电路包括第一开关管、第二开关管、第一电阻，所述第一开关管的受控端与所述第二开关管的受控端均与所述主控制器的控制端连接，所述第一开关管的第一导通端经所述第一电阻与第一直流电源；所述第一开关管的第二导通端与所述第二开关管的第一导通端连接的公共端为所述开关驱动电路的输出端，所述第二开关管的第二导通端接地。

3.如权利要求2所述的LED电源，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管；所述第二开关管为PNP型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第一开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为第一开关管的第一导通端，所述NPN型三极管的发射极为第一开关管的第二导通端；所述PNP型三极管的基极为所述第二开关管的受控端，所述PNP型三极管的发射极为所述第二开关管的第一导通端，所述PNP型三极管的集电极为所述第二开关管的第二导通端。

4.如权利要求1所述的LED电源，其特征在于，所述LED电源还包括用于对所述开关驱动电路输出的驱动信号进行分压的分压电路，所述分压电路串联设置于所述开关驱动电路的输出端与所述电子开关的受控端之间。

5.如权利要求4所述的LED电源，其特征在于，所述分压电路包括第三电阻及第四电阻，所述第三电阻的第一端与所述开关驱动电路的输出端连接，所述第三电阻分别与所述第四电阻第一端及所述电子开关的受控端连接；所述第四电阻的第二端接地。

6.如权利要求1所述的LED电源，其特征在于，所述电子开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述电子开关的受控端，所述MOS管的漏极为所述电子开关的第一导通端，所述MOS管的源极为所述电子开关的第二导通端。

7.如权利要求6所述的LED电源，其特征在于，所述LED电源还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述MOS管的栅极连接，所述第三二极管的阴极与所述开关驱动电路的输出端连接。

8.如权利要求1至7任意一项所述的LED电源，其特征在于，所述电源处理电路包括初级滤波单元、次级滤波单元、初级整流单元、次级整流单元及变压器，所述初级滤波单元的输入端为所述电源处理电路的输入端，所述初级滤波单元的输出端与所述初级整流单元的输入端连接；所述初级整流单元的输出端与所述变压器的初级绕组连接，所述变压器的次级绕组与所述次级整流单元的输入端连接；所述次级整流单元的输出端为所述电源处理电路的输出端，并与所述次级滤波单元的输入端连接。

9.一种LED显示设备，其特征在于，所述LED显示设备包括LED灯及如权利要求1至8任意一项所述的LED电源。