CN213305818U

CN213305818U - 一种led控制及短路保护电路和共阴极led电路

Info

Publication number: CN213305818U
Application number: CN202022157986.7U
Authority: CN
Inventors: 林宝权
Original assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Topband Co Ltd
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2030-09-27

Abstract

本实用新型涉及一种LED控制及短路保护电路和共阴极LED电路。该LED控制及短路保护电路中第一开关管的栅极通过第一电阻连接直流供电正极，第一开关管的栅极通过第二电阻连接第二开关管的漏极，第一开关管的源极连接直流供电正极，第一开关管的漏极连接与其对应的LED引脚，第一开关管的漏极连接与其对应的三极管的基极；三极管的集电极接地，三极管的发射极连接与其对应的二极管的负极，二极管的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管的正极连接第二开关管的栅极，第二开关管的源极接地；输出接口的接地引脚接地。本实用新型使用PMOS管实现共阴极电路架构，并结合三极管实现对短路状况的监控，一旦出现短路可迅速切断共阴极控制电路，保证电路安全。

Description

一种LED控制及短路保护电路和共阴极LED电路

技术领域

本实用新型涉及LED领域，更具体地说，涉及一种LED控制及短路保护电路和共阴极LED电路。

背景技术

LED灯已在生产生活中大量使用，现有LED灯组的DC/DC控制电路采用共阳极设计方案，该方案在短路保护方面有缺陷，在生产或使用过程当中出现输出短路，会导致模块的损坏，不仅造成LED灯组的报废，大大降低LED灯组的使用寿命，还存在引发其他事故的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED控制及短路保护电路和共阴极LED电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED控制及短路保护电路，包括共阴极控制电路、短路保护电路、接口电路和输出接口；

所述共阴极控制电路包括M组开关单元，每个所述开关单元包括第一开关管、第二开关管、第一电阻和第二电阻，所述第一开关管为PMOS管，所述第二开关管为NMOS管，M为正整数；所述短路保护电路包括M个二极管和M 个三极管，所述三极管为PNP三极管；所述输出接口包括M个LED引脚和一个接地引脚；所述接口电路包括M个用于输出PWM信号的PWM引脚；每个所述开关单元对应一个所述二极管、一个所述三极管、一个所述LED引脚和一个所述PWM引脚；

所述第一开关管的栅极通过所述第一电阻连接直流供电正极，所述第一开关管的栅极通过所述第二电阻连接所述第二开关管的漏极，所述第一开关管的源极连接直流供电正极，所述第一开关管的漏极连接与其对应的所述LED 引脚，所述第一开关管的漏极连接与其对应的所述三极管的基极；所述三极管的集电极接地，所述三极管的发射极连接与其对应的所述二极管的负极，所述二极管的正极连接与其对应的所述PWM引脚，所述二极管的正极连接所述第二开关管的栅极，所述第二开关管的源极接地；所述输出接口的接地引脚接地。

进一步，在本实用新型所述的LED控制及短路保护电路中，所述接口电路还包括M个第三电阻、M个第四电阻和M个PWM输入引脚，每个所述PWM引脚对应一个所述第三电阻、一个所述第四电阻和一个所述PWM输入引脚；

所述PWM引脚通过所述第三电阻连接对应的所述PWM输入引脚，所述PWM 引脚通过所述第四电阻接地。

另外，本实用新型还提供一种共阴极LED电路，包括如上述的LED控制及短路保护电路；

所述共阴极LED电路还包括共阴极LED灯组，所述共阴极LED灯组包括多个LED灯，且多个LED灯的阴极分别连接至输出接口的LED引脚。

进一步，本实用新型所述的共阴极LED电路还包括与接口电路的输入端连接、用于产生PWM信号的PWM产生电路。

进一步，在本实用新型所述的共阴极LED电路中，所述PWM产生电路为无线信号接收模块。

进一步，在本实用新型所述的共阴极LED电路中，所述无线信号接收模块为蓝牙模块、4G通信模块、5G通信模块、WIFI模块中的一种。

进一步，本实用新型所述的共阴极LED电路还包括与所述PWM产生电路连接、用于为所述PWM产生电路供电的供电电路。

进一步，在本实用新型所述的共阴极LED电路中，所述供电电路包括供电芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R21、电容C2、电容 C3、电容C5、电容C6、电感L、二极管D1；

所述供电芯片U1的IN引脚连接直流供电正极，所述供电芯片U1的EN 引脚通过所述电阻R1连接直流供电正极，所述供电芯片U1的BS引脚连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接所述供电芯片U1的SW引脚，所述电容C2的第二端连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接所述直流供电负极，所述直流供电负极接地；所述电容C2的第二端连接所述电感L的第一端，所述电感L的第二端通过所述电容C6连接所述供电芯片U1的FB引脚，所述电感L的第二端通过所述电容C3连接直流供电负极，所述电感L的第二端通过所述电阻R21连接直流供电负极，所述电感L的第二端通过所述电容C5连接直流供电负极，所述电感L的第二端连接所述电阻R2 的第一端，所述电阻R2的第二端连接所述供电芯片U1的FB引脚，所述电阻 R2的第二端通过所述电阻R3连接直流供电负极，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R4连接直流供电负极，所述供电芯片U1的GND引脚接地，所述电感L的第二端输出供电电压。

进一步，在本实用新型所述的共阴极LED电路中，所述供电芯片U1的型号为MP2451。

进一步，在本实用新型所述的共阴极LED电路中，所述共阴极LED灯组为LED彩灯灯组。

实施本实用新型的一种LED控制及短路保护电路和共阴极LED电路，具有以下有益效果：本实用新型使用PMOS管实现共阴极电路架构，并结合三极管实现对短路状况的监控，一旦出现短路可迅速切断共阴极控制电路，保证电路安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例提供的共阴极LED电路的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例1

本实施例的LED控制及短路保护电路包括共阴极控制电路、短路保护电路、接口电路和输出接口。共阴极控制电路包括M组开关单元，每个开关单元包括第一开关管、第二开关管、第一电阻和第二电阻，第一开关管为PMOS 管，第二开关管为NMOS管，M为正整数；短路保护电路包括M个二极管和M 个三极管，三极管为PNP三极管；输出接口包括M个LED引脚和一个接地引脚；接口电路包括M个用于输出PWM信号的PWM引脚；每个开关单元对应一个二极管、一个三极管、一个LED引脚和一个PWM引脚。

第一开关管的栅极通过第一电阻连接直流供电正极，第一开关管的栅极通过第二电阻连接第二开关管的漏极，第一开关管的源极连接直流供电正极，第一开关管的漏极连接与其对应的LED引脚，第一开关管的漏极连接与其对应的三极管的基极；三极管的集电极接地，三极管的发射极连接与其对应的二极管的负极，二极管的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管的正极连接第二开关管的栅极，第二开关管的源极接地；输出接口的接地引脚接地。

作为选择，本实施例的LED控制及短路保护电路中接口电路还包括M个第三电阻、M个第四电阻和M个PWM输入引脚，每个PWM引脚对应一个第三电阻、一个第四电阻和一个PWM输入引脚，PWM引脚通过第三电阻连接对应的 PWM输入引脚，PWM引脚通过第四电阻接地。

本实施例LED控制及短路保护电路的工作原理为：当输出接口中某一LED 引脚出现短路时，与该LED引脚连接的三极管导通。三极管导通后接地，该三极管对应连接第二开关管导通，进而使第一开关管断开，实现短路保护。

本实施例使用PMOS管实现共阴极电路架构，并结合三极管实现对短路状况的监控，一旦出现短路可迅速切断共阴极控制电路，保证电路安全。

实施例2

在第一实施例的基础上，本实施例中M值取4，M取其他数值可参考本实施例实施，即本实施例中共阴极控制电路包括4组开关单元，第一组开关单位包括PMOS管Q1、NMOS管Q5、电阻R5和电阻R6，第二组开关单位包括PMOS 管Q2、NMOS管Q6、电阻R7和电阻R8，第三组开关单位包括PMOS管Q3、NMOS 管Q7、电阻R9和电阻R10，第四组开关单位包括PMOS管Q4、NMOS管Q8、电阻R11和电阻R12。短路保护电路包括4个二极管和4个三极管，其中第一组开关单元对应二极管D2和三极管Q9，第二组开关单元对应二极管D3和三极管Q10，第三组开关单元对应二极管D4和三极管Q11，第四组开关单元对应二极管D5和三极管Q12。输出接口包括4个LED引脚和一个接地引脚。接口电路包括4个用于输出PWM信号的PWM引脚。

具体的，该LED控制及短路保护电路的连接关系为：

PMOS管Q1的栅极通过电阻R5连接直流供电正极，PMOS管Q1的栅极通过电阻R6连接NMOS管Q5的漏极，PMOS管Q1的源极连接直流供电正极，PMOS 管Q1的漏极连接与其对应的LED引脚，PMOS管Q1的漏极连接与其对应的三极管Q9的基极；三极管Q9的集电极接地，三极管Q9的发射极连接与其对应的二极管D2的负极，二极管D2的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管D2 的正极连接NMOS管Q5的栅极，NMOS管Q5的源极接地；输出接口的接地引脚接地。

PMOS管Q2的栅极通过电阻R7连接直流供电正极，PMOS管Q2的栅极通过电阻R8连接NMOS管Q6的漏极，PMOS管Q2的源极连接直流供电正极，PMOS 管Q2的漏极连接与其对应的LED引脚，PMOS管Q2的漏极连接与其对应的三极管Q10的基极；三极管Q10的集电极接地，三极管Q10的发射极连接与其对应的二极管D3的负极，二极管D3的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管D3的正极连接NMOS管Q6的栅极，NMOS管Q6的源极接地。

PMOS管Q3的栅极通过电阻R9连接直流供电正极，PMOS管Q3的栅极通过电阻R10连接NMOS管Q7的漏极，PMOS管Q3的源极连接直流供电正极，PMOS 管Q3的漏极连接与其对应的LED引脚，PMOS管Q3的漏极连接与其对应的三极管Q11的基极；三极管Q11的集电极接地，三极管Q11的发射极连接与其对应的二极管D4的负极，二极管D4的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管D4的正极连接NMOS管Q7的栅极，NMOS管Q7的源极接地。

PMOS管Q4的栅极通过电阻R11连接直流供电正极，PMOS管Q4的栅极通过电阻R12连接NMOS管Q8的漏极，PMOS管Q4的源极连接直流供电正极，PMOS 管Q4的漏极连接与其对应的LED引脚，PMOS管Q4的漏极连接与其对应的三极管Q12的基极；三极管Q12的集电极接地，三极管Q12的发射极连接与其对应的二极管D5的负极，二极管D5的正极连接与其对应的PWM引脚，二极管D5的正极连接NMOS管Q8的栅极，NMOS管Q8的源极接地。

作为选择，本实施例的LED控制及短路保护电路中接口电路还包括4个第三电阻，即电阻R13、电阻R14、电阻R15和电阻R16；4个第四电阻，即电阻R17、电阻R18、电阻R19和电阻R20；以及4个PWM输入引脚。其中，电阻R13和电阻R17对应一个PWM输入引脚，电阻R14和电阻R18对应一个 PWM输入引脚，电阻R15和电阻R19对应一个PWM输入引脚，电阻R16和电阻R20对应一个PWM输入引脚。具体的，第一PWM引脚通过电阻R13连接对应的 PWM输入引脚，该第一PWM引脚通过电阻R17接地；第二PWM引脚通过电阻 R14连接对应的PWM输入引脚，该第二PWM引脚通过电阻R18接地；第三PWM 引脚通过电阻R15连接对应的PWM输入引脚，该第三PWM引脚通过电阻R19 接地；第四PWM引脚通过电阻R16连接对应的PWM输入引脚，该第四PWM引脚通过电阻R20接地。

实施例3

本实施例的共阴极LED电路包括如上述实施例的LED控制及短路保护电路，共阴极LED电路还包括共阴极LED灯组，共阴极LED灯组包括多个LED 灯，且多个LED灯的阴极分别连接至输出接口的LED引脚。

作为选择，本实施例的共阴极LED电路还包括与接口电路的输入端连接、用于产生PWM信号的PWM产生电路，PWM产生电路可参考现有技术。

作为选择，在本实施例的共阴极LED电路中PWM产生电路为无线信号接收模块。

作为选择，在本实施例的共阴极LED电路中，无线信号接收模块包括但不限于蓝牙模块、4G通信模块、5G通信模块、WIFI模块等。

作为选择，本实施例的共阴极LED电路还包括与PWM产生电路连接、用于为PWM产生电路供电的供电电路。本实施例的共阴极LED电路中供电电路包括供电芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R21、电容C2、电容C3、电容C5、电容C6、电感L、二极管D1，供电芯片U1的IN引脚连接直流供电正极，供电芯片U1的EN引脚通过电阻R1连接直流供电正极，供电芯片U1的BS引脚连接电容C2的第一端，电容C2的第二端连接供电芯片U1 的SW引脚，电容C2的第二端连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接直流供电负极，直流供电负极接地；电容C2的第二端连接电感L的第一端，电感L的第二端通过电容C6连接供电芯片U1的FB引脚，电感L的第二端通过电容C3连接直流供电负极，电感L的第二端通过电阻R21连接直流供电负极，电感L的第二端通过电容C5连接直流供电负极，电感L的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接供电芯片U1的FB引脚，电阻R2的第二端通过电阻R3连接直流供电负极，电阻R2的第二端通过电阻R4连接直流供电负极，供电芯片U1的GND引脚接地，电感L的第二端输出供电电压。

作为选择，本实施例的共阴极LED电路中供电芯片U1的型号为MP2451， MP2451芯片的引脚分布和使用方法可参考现有技术。

作为选择，本实施例的共阴极LED电路中共阴极LED灯组为LED彩灯灯组。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims

1.一种LED控制及短路保护电路，其特征在于，包括共阴极控制电路、短路保护电路、接口电路和输出接口；

所述共阴极控制电路包括M组开关单元，每个所述开关单元包括第一开关管、第二开关管、第一电阻和第二电阻，所述第一开关管为PMOS管，所述第二开关管为NMOS管，M为正整数；所述短路保护电路包括M个二极管和M个三极管，所述三极管为PNP三极管；所述输出接口包括M个LED引脚和一个接地引脚；所述接口电路包括M个用于输出PWM信号的PWM引脚；每个所述开关单元对应一个所述二极管、一个所述三极管、一个所述LED引脚和一个所述PWM引脚；

所述第一开关管的栅极通过所述第一电阻连接直流供电正极，所述第一开关管的栅极通过所述第二电阻连接所述第二开关管的漏极，所述第一开关管的源极连接直流供电正极，所述第一开关管的漏极连接与其对应的所述LED引脚，所述第一开关管的漏极连接与其对应的所述三极管的基极；所述三极管的集电极接地，所述三极管的发射极连接与其对应的所述二极管的负极，所述二极管的正极连接与其对应的所述PWM引脚，所述二极管的正极连接所述第二开关管的栅极，所述第二开关管的源极接地；所述输出接口的接地引脚接地。

2.根据权利要求1所述的LED控制及短路保护电路，其特征在于，所述接口电路还包括M个第三电阻、M个第四电阻和M个PWM输入引脚，每个所述PWM引脚对应一个所述第三电阻、一个所述第四电阻和一个所述PWM输入引脚；

所述PWM引脚通过所述第三电阻连接对应的所述PWM输入引脚，所述PWM引脚通过所述第四电阻接地。

3.一种共阴极LED电路，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的LED控制及短路保护电路；

4.根据权利要求3所述的共阴极LED电路，其特征在于，还包括与接口电路的输入端连接、用于产生PWM信号的PWM产生电路。

5.根据权利要求4所述的共阴极LED电路，其特征在于，所述PWM产生电路为无线信号接收模块。

6.根据权利要求5所述的共阴极LED电路，其特征在于，所述无线信号接收模块为蓝牙模块、4G通信模块、5G通信模块、WIFI模块中的一种。

7.根据权利要求4所述的共阴极LED电路，其特征在于，还包括与所述PWM产生电路连接、用于为所述PWM产生电路供电的供电电路。

8.根据权利要求7所述的共阴极LED电路，其特征在于，所述供电电路包括供电芯片U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R21、电容C2、电容C3、电容C5、电容C6、电感L、二极管D1；

所述供电芯片U1的IN引脚连接直流供电正极，所述供电芯片U1的EN引脚通过所述电阻R1连接直流供电正极，所述供电芯片U1的BS引脚连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接所述供电芯片U1的SW引脚，所述电容C2的第二端连接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接所述直流供电负极，所述直流供电负极接地；所述电容C2的第二端连接所述电感L的第一端，所述电感L的第二端通过所述电容C6连接所述供电芯片U1的FB引脚，所述电感L的第二端通过所述电容C3连接直流供电负极，所述电感L的第二端通过所述电阻R21连接直流供电负极，所述电感L的第二端通过所述电容C5连接直流供电负极，所述电感L的第二端连接所述电阻R2的第一端，所述电阻R2的第二端连接所述供电芯片U1的FB引脚，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R3连接直流供电负极，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R4连接直流供电负极，所述供电芯片U1的GND引脚接地，所述电感L的第二端输出供电电压。

9.根据权利要求8所述的共阴极LED电路，其特征在于，所述供电芯片U1的型号为MP2451。

10.根据权利要求3所述的共阴极LED电路，其特征在于，所述共阴极LED灯组为LED彩灯灯组。