CN211606880U - Led压差保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED压差保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备。本实用新型的LED压差保护电路包括第一比较放大电路、第二比较放大电路、第一基准电压设定电路、第二基准电压设定电路、导通开关、第一电阻和第二电阻；所述第一基准电压设定电路用于输出第一基准电压信号，所述第二基准电压设定电路用于输出第二基准电压信号；所述导通开关包括第一电流输入端、第一电流输出端和第一放电控制端，所述第一放电控制端在高电平时导通所述第一电流输入端和第一电流输出端，所述第一放电控制端在低电平时断开所述第一电流输入端和第一电流输出端。本实用新型的LED压差保护电路可以为正负电压分别驱动的LED恒流驱动的电路提供压差保护。

Description

LED压差保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种LED压差保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备。

背景技术

近年来，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)作为一种绿色、节能的光源，广泛应用于照明系统，以及应用于家电领域的电子设备做背光显示。传统的LED调光方式，主要靠控制器结合外置的恒流控制芯片来输出恒定电流控制LED的亮度。

目前，大尺寸的电视或交互智能平板，其背光往往不再像小尺寸的电视或交互智能平板只使用一组LED灯条，而是使用2组，3组甚至是更多组LED灯条做背光。目前应用的2组背光灯条方案也有两种驱动接法，一种是两组灯条都用正压驱动，另一种是用正压和负压同时驱动，但是实际应用中由于LED灯条灯珠本身制作工艺上的差异，往往会导致不同灯珠间的电压不一致，这样很容易导致正压和负压电压的绝对值不等，容易导致驱动电路出现偏流的现象，导致两组LED发光亮度存在差异，一方面影响整体的背光显示效果，另一方面也影响LED灯条的使用寿命。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供了一种LED压差保护电路、恒流驱动电路、驱动板卡及电子设备，可以为正负电压分别驱动的LED恒流驱动的电路提供压差保护。

第一方面，本实用新型提供了一种LED压差保护电路，包括：

第一比较放大电路、第二比较放大电路、第一基准电压设定电路、第二基准电压设定电路、导通开关、第一电阻和第二电阻；

所述第一基准电压设定电路用于输出第一基准电压信号，所述第二基准电压设定电路用于输出第二基准电压信号；

所述第一比较放大电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第二比较放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二输出端；所述第一输入端用于接收第一基准电压信号，所述第三输入端用于接收第二基准电压信号，所述第二输入端与所述第四输入端连接，所述第二输入端与所述第四输入端还通过第一电阻与LED正电压驱动端连接，以及通过第二电阻与LED负电压驱动端连接，其中，所述LED正电压驱动端和所述LED负电压驱动端用于各驱动一组LED灯条；

所述导通开关包括第一电流输入端、第一电流输出端和第一放电控制端，所述第一电流输入端与背光电路控制信号连接，所述第一电流输出端接地；所述第一放电控制端在高电平时导通所述第一电流输入端和第一电流输出端，所述第一放电控制端在低电平时断开所述第一电流输入端和第一电流输出端。

可选的，所述第一基准电压设定电路包括第一稳压管和第三电阻；

所述第一稳压管的正极接地，所述第一稳压管的负极与所述第三电阻的一端连接，所述第一稳压管的负极还与所述第一比较放大电路的所述第一输入端连接；

所述第三电阻的另一端与所述正电压驱动端连接。

可选的，所述第二基准电压设定电路包括第二稳压管和第四电阻；

所述第二稳压管的负极接地，所述第二稳压管的正极与所述第四电阻的一端连接，所述第二稳压管的正极还与所述第二比较放大电路的所述第三输入端连接；

所述第四电阻的另一端与所述负电压驱动端连接。

可选的，所述第一比较放大电路包括第一运算放大器，所述第一输入端为所述第一运算放大器的反向输入端，所述第二输入端为所述第一运算放大器的正向输入端，所述第一输出端为所述第一运算放大器的输出端。

可选的，所述第二比较放大电路包括第二运算放大器，所述第三输入端为所述第二运算放大器的正向输入端，所述第四输入端为所述第二运算放大器的反向输入端，所述第二输出端为所述第二运算放大器的输出端。

可选的，所述导通开关包括三极管，所述第一电流输入端为所述三极管的集电极，所述第一电流输出端为所述三极管的发射极，所述第一放电控制端为所述三极管的基集。

可选的，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同。

第二方面，本实用新型提供了一种恒流驱动电路，包括：

包括LED正电压驱动电路、LED负电压驱动电路和本实用新型第一方面任一项所述的LED压差保护电路；

所述正电压驱动电路包括LED正电压驱动端，所述负电压驱动电路包括LED负电压驱动端。

第三方面，本实用新型提供了一种驱动板卡，包括背光电路控制信号生成电路和本实用新型第二方面所述的恒流驱动电路；

所述背光电路控制信号生成电路用于生成背光电路控制信号，所述背光电路控制信号生成电路的输出端与所述导通开关的第一电流输入端连接。

第四方面，本实用新型提供了一种电子设备，包括：

包括第一LED负载、第二LED负载和本实用新型第三方面所述的驱动板卡，所述第一LED负载与所述LED正电压驱动端连接，所述第二LED负载与所述LED负电压驱动端连接。

在本实用新型中，第一比较放大电路和第二比较放大电路的一个输入端分别通过电阻与LED正电压输入端和LED负电压输入端连接，第一比较放大电路和第二比较放大电路的另一个输入端接收基准电压信号，从而实现了当所述LED正电压的绝对值与所述LED负电压的绝对值偏差过大时，可以通过第一比较放大电路或第二比较放大电路输出高电平信号，从而通过导通开关的放电控制端使背光电路控制信号接地，从而关断电子设备的背光驱动电路，为正负电压分别驱动的LED恒流驱动的电路提供压差保护。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中LED压差保护电路结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中LED压差保护电路的具体电路结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例中恒流驱动电路的结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例中驱动板卡结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例中电子设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

下面给出几个具体的实施例，用于详细介绍本申请的技术方案。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本申请一个示例性的实施例中的LED压差保护电路结构示意图，本实施例提供的LED压差保护电路包括第一比较放大电路1、第二比较放大电路2、第一基准电压设定电路3、第二基准电压设定电路4、导通开关5、第一电阻R1和第二电阻R2，在一个优选的例子中，所述第一电阻R1与第二电阻R2的阻值相同。

所述第一基准电压设定电路3和所述第二基准电压设定电路4用于接收输入电压，并根据设定规格或参数输入预先设定的直流电压，其中，所述第一基准电压设定电路3用于输出第一基准电压信号，所述第二基准电压设定电路4用于输出第二基准电压信号。

所述第一比较放大电路1包括第一输入端11、第二输入端12和第一输出端13，所述第二比较放大电路2包括第三输入端21、第四输入端22和第二输出端23。

所述第一输入端11与所述第一基准电压设定电路3的输出端连接，用于接收第一基准电压信号，所述第三输入端21与所述第二基准电压设定电路4的输出端连接，用于接收第二基准电压信号，所述第二输入端12与所述第四输入端22连接，所述第二输入端12与所述第四输入端22还通过第一电阻R1与LED正电压驱动端VLED+连接，以及通过第二电阻R2与LED负电压驱动端VLED-连接，其中，所述LED正电压驱动端VLED+和所述LED负电压驱动端VLED-用于各驱动一组LED灯条。

针对所述第一比较放大电路1，当所述第二输入端12的输入电压大于所述第一输入端11的输入电压时，所述第一输出端13输出高电平，否则所述第一输出端13输出低电平。针对所述第二比较放大电路2，当所述第三输入端21的输入电压大于所述第四输入端22的输入电压时，所述第二输出端23输出高电平，否则所述第二输出端23输出低电平。

所述导通开关5包括第一电流输入端51、第一电流输出端52和第一放电控制端53，所述第一电流输入端51与背光电路控制信号Vk连接，所述第一电流输出端52接地；所述第一放电控制端53在高电平时导通所述第一电流输入端51和第一电流输出端52，所述第一放电控制端53在低电平时断开所述第一电流输入端51和第一电流输出端52。

本实施例的工作原理为：

在正常情况下，所述LED正电压驱动端VLED+和所述LED负电压驱动端VLED-的电压为电压值相等，方向相反的电压，因此，第一电阻R1和第二电阻R2之间的连接点VD的电压为0，即所述第一比较放大电路1的第二输入端12和所述第二比较放大电路2的第四输入端22的输入电压为零，所述第一比较放大电路1的第一输出端13和所述第二比较放大电路2的第二输出端23输出低电平，所述导通开关5关闭。

当所述LED正电压驱动端VLED+和所述LED负电压驱动端VLED-的电压绝对值有较小的压差，如果连接点VD的电压为正，且小于第一基准电压设定电路3所设定的正基准电压，或连接点VD的电压为负，且大于所述第二基准电压设定电路4所设定的为负基准电压时，所述第一比较放大电路1的第一输出端13和所述第二比较放大电路2的第二输出端23输出低电平，所述导通开关5关闭。

当所述LED正电压驱动端VLED+和所述LED负电压驱动端VLED-的电压绝对值之间的压差较大时，如果连接点VD的电压为正，且大于第一基准电压设定电路3所设定的正基准电压，则所述第一比较放大电路1的第一输出端13输出高电平，如果连接点VD的电压为负，且小于第二基准电压设定电路4所设定的负基准电压，则所述第二比较放大电路2的第二输出端23输出高电平。当所述第一比较放大电路1的第一输出端13或所述第二比较放大电路2的第二输出端23中任一个输出高电平时，所述导通开关5的第一放电控制端53为高电平，所述第一电流输入端51与所述第一电流输出端52导通，所述背光电路控制信号接地，从而关断电子设备的背光驱动电路。

在本实用新型实施例中，第一比较放大电路和第二比较放大电路的一个输入端分别通过电阻与LED正电压输入端和LED负电压输入端连接，第一比较放大电路和第二比较放大电路的另一个输入端接收基准电压信号，从而实现了当所述LED正电压的绝对值与所述LED负电压的绝对值偏差过大时，可以通过第一比较放大电路或第二比较放大电路输出高电平信号，从而通过导通开关的放电控制端使背光电路控制信号接地，从而关断电子设备的背光驱动电路，为正负电压分别驱动的LED恒流驱动的电路提供压差保护。

在一个实施例中，如图2所示，所述第一基准电压设定电路3包括第一稳压管ZDB1和第三电阻R3。

所述第一稳压管ZDB1的正极接地，所述第一稳压管ZDB1的负极与所述第三电阻R3的一端连接，所述第一稳压管ZDB1的负极还与所述第一比较放大电路1的所述第一输入端11连接；所述第三电阻R3的另一端与所述正电压驱动端VLED+连接。

所述第二基准电压设定电路4包括第二稳压管ZDB2和第四电阻R4。

所述第二稳压管ZDB2的负极接地，所述第二稳压管ZDB2的正极与所述第四电阻R4的一端连接，所述第二稳压管ZDB2的正极还与所述第二比较放大电路2的所述第三输入端21连接；所述第四电阻R4的另一端与所述负电压驱动端连接VLED-。

在本实施例中，基准电压设定电路通过直接从所述正电压驱动端VLED+和所述负电压驱动端连接VLED-获取输入电压，并通过稳压管规格的选择，便可方便的设定好第一基准电压信号和第二基准电压信号。在其他例子中，所述第一基准电压设定电路3和所述第二基准电压设定电路4的电压输入端也可以是从其他电路中获取输入电压，所述第一基准电压设定电路3和所述第二基准电压设定电路4也可以是其他类型的能设定固定的正基准电压和负基准电压的电压设定电路。

在一个实施例中，如图2所示，所述第一比较放大电路1包括第一运算放大器UB1A，所述第一输入端11为所述第一运算放大器UB1A的反向输入端2，所述第二输入端12为所述第一运算放大器UB1A的正向输入端1，所述第一输出端13为所述第一运算放大器UB1A的输出端3。

所述第二比较放大电路2包括第二运算放大器UB1B，所述第三输入端21为所述第二运算放大器UB1B的正向输入端4，所述第四输入端22为所述第二运算放大器UB1B的反向输入端5，所述第二输出端23为所述第二运算放大器UB1B的输出端6。

在其他例子中，所述第一比较放大电路1和所述第二比较放大电路2还可以是其他任意能够实现两路电压之间比较的比较放大电路。

在一个实施例中，如图2所示，所述导通开关5包括三极管QB1，所述第一电流输入端51为所述三极管QB1的集电极C，所述第一电流输出端52为所述三极管QB1的发射极E，所述第一放电控制端53为所述三极管QB1的基集B。

在其他例子中，所述导通开关5还可以是实现本实用新型上述功能的其他电子元器件，例如开关管等。

在一个实施例中，如图2所示，所述第一运算放大器UB1A通过第一二极管DB1、第五电阻R5和第七电阻R7与三极管QB1的基集B连接，所述第二运算放大器UB1B通过第二二极管DB2、第六电阻R6和第七电阻R7与三极管QB1的基集B连接。

如图3所示，图3为在一个实施例中本实用新型恒流驱动电路的结构示意图，在本实施例中，恒流驱动电路300包括LED正电压驱动电路310、LED负电压驱动电路320和如上述任一实施例中所述的LED压差保护电路330，所述LED正电压驱动电路310包括LED正电压驱动端VLED+，所述LED负电压驱动电路320包括LED负电压驱动端VLED-，所述LED正电压驱动端VLED+用于与所述LED压差保护电路330的第一基准电压设定电路3的电压输入端连接，并通过第一电阻R1连接至所述第一比较放大电路1的第二输入端12和所述第二比较放大电路2的第四输入端22，所述LED负电压驱动端VLED-用于与所述LED压差保护电路330的第二基准电压设定电路4的电压输入端连接，并通过第二电阻R2连接至所述第二比较放大电路1的第二输入端12和所述第二比较放大电路2的第四输入端22。

本实用新型实施例的恒流驱动电路可以应用于计算机、手机、平板电脑、交互式智能平板、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、电子书阅读器、多媒体播放器等电子设备，所述LED正电压驱动端VLED+和所述LED负电压驱动端VLED-可以是用于给上述电子设备的不同LED负载供电，所述LED负载可以是LED背光源。

图4为本实用新型一个实施例中提供的驱动板卡的结构示意图。驱动板卡400包括背光电路控制信号生成电路410以及本实用新型实施例提供的任一恒流驱动电路420，其中，所述背光电路控制信号生成电路410的输出端411与所述导通开关421的第一电流输入端4211连接。

所述背光控制信号为高电平时，所述恒流驱动电路420工作正常，所述背光控制信号为低电平时，所述恒流驱动电路420关断。

图5为本实用新型一个实施例中提供的电子设备的结构示意图，电子设备500包括第一LED负载510、第二LED负载520以及本申请提供的任一驱动板卡400，其中，所述第一LED负载510的一端与所述驱动板卡400的LED正电压驱动端VLED+连接，另一端接地，所述第二LED负载510的一端与所述驱动板卡400的LED负电压驱动端VLED-连接，另一端接地。

具体的，在一可能的实现方式中，该电子设备为交互智能平板，该第一LED负载510为一LED灯条，该第二LED负载为另一LED灯条，所述两组LED灯条组成该电子设备的LED背光源。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED压差保护电路，其特征在于，包括：

第一比较放大电路、第二比较放大电路、第一基准电压设定电路、第二基准电压设定电路、导通开关、第一电阻和第二电阻；

所述第一基准电压设定电路用于输出第一基准电压信号，所述第二基准电压设定电路用于输出第二基准电压信号；

所述第一比较放大电路包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，所述第二比较放大电路包括第三输入端、第四输入端和第二输出端；所述第一输入端用于接收第一基准电压信号，所述第三输入端用于接收第二基准电压信号，所述第二输入端与所述第四输入端连接，所述第二输入端与所述第四输入端还通过第一电阻与LED正电压驱动端连接，以及通过第二电阻与LED负电压驱动端连接，其中，所述LED正电压驱动端和所述LED负电压驱动端用于各驱动一组LED灯条；

所述导通开关包括第一电流输入端、第一电流输出端和第一放电控制端，所述第一电流输入端与背光电路控制信号连接，所述第一电流输出端接地；所述第一放电控制端在高电平时导通所述第一电流输入端和第一电流输出端，所述第一放电控制端在低电平时断开所述第一电流输入端和第一电流输出端。

2.根据权利要求1所述的LED压差保护电路，其特征在于：

所述第一基准电压设定电路包括第一稳压管和第三电阻；

所述第一稳压管的正极接地，所述第一稳压管的负极与所述第三电阻的一端连接，所述第一稳压管的负极还与所述第一比较放大电路的所述第一输入端连接；

所述第三电阻的另一端与所述正电压驱动端连接。

3.根据权利要求2所述的LED压差保护电路，其特征在于：

所述第二基准电压设定电路包括第二稳压管和第四电阻；

所述第二稳压管的负极接地，所述第二稳压管的正极与所述第四电阻的一端连接，所述第二稳压管的正极还与所述第二比较放大电路的所述第三输入端连接；

所述第四电阻的另一端与所述负电压驱动端连接。

4.根据权利要求1所述的LED压差保护电路，其特征在于：

所述第一比较放大电路包括第一运算放大器，所述第一输入端为所述第一运算放大器的反向输入端，所述第二输入端为所述第一运算放大器的正向输入端，所述第一输出端为所述第一运算放大器的输出端。

5.根据权利要求4所述的LED压差保护电路，其特征在于：

所述第二比较放大电路包括第二运算放大器，所述第三输入端为所述第二运算放大器的正向输入端，所述第四输入端为所述第二运算放大器的反向输入端，所述第二输出端为所述第二运算放大器的输出端。

6.根据权利要求1所述的一种LED压差保护电路，其特征在于：

所述导通开关包括三极管，所述第一电流输入端为所述三极管的集电极，所述第一电流输出端为所述三极管的发射极，所述第一放电控制端为所述三极管的基集。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种LED压差保护电路，其特征在于：

所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同。

8.一种恒流驱动电路，其特征在于：

包括LED正电压驱动电路、LED负电压驱动电路和如权利要求1至7任一项所述的LED压差保护电路；

所述正电压驱动电路包括LED正电压驱动端，所述负电压驱动电路包括LED负电压驱动端。

9.一种驱动板卡，其特征在于：

包括背光电路控制信号生成电路和权利要求8所述的恒流驱动电路；

所述背光电路控制信号生成电路用于生成背光电路控制信号，所述背光电路控制信号生成电路的输出端与所述导通开关的第一电流输入端连接。

10.一种电子设备，其特征在于：

包括第一LED负载、第二LED负载和权利要求9所述的驱动板卡，所述第一LED负载与所述LED正电压驱动端连接，所述第二LED负载与所述LED负电压驱动端连接。

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