CN214544872U - Led驱动保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动保护电路及装置，所述电路包括：驱动模块、LED背光以及保护电路；驱动模块的输入端与电源输入端连接，驱动模块的输出端与LED背光连接，驱动模块的受控端与控制芯片的控制信号输出端连接，LED背光的第二端还接地，保护电路与LED背光的第一端连接；驱动模块，用于接收控制芯片发送的控制信号，根据控制信号将电源输入端输入的第一电压转换为第二电压，并将第二电压输出至LED背光；保护电路，用于控制驱动模块输出的第二电压不高于驱动模块的门限电压。本实用新型能够避免驱动模块输出的电压过高导致驱动模块发生损坏，提升驱动模块的使用寿命和稳定性。

Description

LED驱动保护电路及装置

技术领域

本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及LED驱动保护电路及装置。

背景技术

随着消费电子的不断发展，带有显示屏的产品数量也在不断增加。由于消费类产品受到成本限制，通常采用恒流源背光驱动芯片为显示屏的LED背光进行供电。而恒流源背光驱动芯片在输出端未连接有负载的情况下，将会导致输出电压持续升高，直至超出芯片内部的门限电压，从而使得芯片发生过压损坏。

现有技术中，为了使得芯片输出的电压不超过门限电压，通常将LED背光的另一端接入芯片的反馈端，通过反馈信号调节输出电压以保护芯片。然而，在回路的负载接触不良，例如LED背光断路，或者在生产过程中进行PCBA测试接触不良或无负载等开路情况下，芯片的反馈端无法接收到反馈芯片，从而使得芯片输出端的电压一直升高，直至达到芯片内部的门限电压。而由于输出端无负载连接导致电压浮高，实际测试后发现芯片输出端的电压还要超过门限电压，从而导致芯片因电压过高而发热损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种LED驱动保护电路及装置，旨在解决驱动芯片输出电压过高容易损坏芯片的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种LED驱动保护电路，包括驱动模块、LED背光以及保护电路；

所述驱动模块的输入端与电源输入端连接，所述驱动模块的输出端与所述LED背光连接，所述驱动模块的受控端与控制芯片的控制信号输出端连接，所述保护电路与所述驱动模块的输出端连接；

所述驱动模块，用于接收控制芯片发送的控制信号，根据所述控制信号将电源输入端输入的第一电压转换为第二电压，并将所述第二电压输出至所述LED背光；

所述保护电路，用于控制所述驱动模块输出的第二电压不高于所述驱动模块的门限电压。

可选地，所述保护电路包括第一开关管、第一电阻、第二电阻及第三电阻；

所述第一开关管的第一端通过所述第一电阻与控制芯片的控制信号输出端连接，所述第一开关管的第二端接地，所述LED背光的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述LED背光的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一开关管的受控端与所述第三电阻的第一端连接；

所述第一开关管，用于检测所述第二电阻和所述第三电阻分压后的第三电压，并在所述第三电压大于所述第一开关管的导通电压时将第一开关管的第一端和第二端导通。

可选地，所述保护电路还包括与所述第三电阻并联的第一电容。

可选地，所述第一开关管为NPN型三极管。

可选地，所述保护电路包括第四电阻，所述驱动模块的输出端通过所述第四电阻接地；

所述第四电阻，用于在所述LED背光开路时，与所述驱动模块和电源输入端构成接地回路。

可选地，所述驱动模块包括第一电感、第一二极管及背光驱动升压芯片；

所述背光驱动升压芯片的输入端分别与电源输入端和所述第一电感的第一端连接，所述背光驱动升压芯片的输出端分别与所述第一电感的第二端和所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述LED背光连接。

可选地，所述驱动模块还包括第二电容和第三电容；

所述第一电感的第一端通过所述第二电容接地，所述第一二极管的负极通过所述第三电容接地。

可选地，所述LED驱动保护电路还包括限流电阻；

所述LED背光的第二端通过所述限流电阻接地。

可选地，所述驱动模块接收到的控制信号为PWM信号；

所述驱动模块，用于根据所述PWM信号的占空比将电源输入端输入的第一电压转换为第二电压为所述LED背光供电。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种LED驱动保护装置，所述LED驱动保护装置包括LED驱动保护电路，所述LED驱动保护电路被配置为如上所述的LED驱动保护电路。

本实用新型通过设置保护电路，能够接收到驱动模块输出的第二电压，在第二电压达到或接近驱动模块的门限电压值时，能够对驱动模块进行电压保护，从而使得驱动模块输出的第二电压不高于门限电压，实现驱动模块的过压保护。在LED背光因生产测试环节或发生接触不良等情形而发生开路时，能够在驱动模块输出的第二电压升高时避免电压过高导致驱动模块发生损坏，提升驱动模块的使用寿命和稳定性。

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驱动保护电路一实施例的模块示意图；

图2为本实用新型LED驱动保护电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型LED驱动保护电路另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。

附图标号说明：

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。

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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本实用新型中涉及“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。

本实用新型提供一种LED驱动保护电路，应用于LED驱动保护装置中，该LED驱动保护装置可以对LED背光的驱动模块进行电压保护，避免电压过高而损坏驱动模块。

参见图1，在一实施例中，所述LED驱动保护电路包括驱动模块10、LED背光20以及保护电路30。驱动模块10的输入端与电源输入端40连接，驱动模块10的输出端与LED背光20连接，驱动模块10的受控端与控制芯片50的控制信号输出端连接，保护电路30与驱动模块10的输出端连接。

电源输入端40可以向驱动模块10输入第一电压，驱动模块10在接收到控制芯片50发送的控制信号时，可以根据控制信号对第一电压进行电压变换，以将第一电压转换为第二电压，并将第二电压输出至LED背光20进行供电，以使LED背光20发光。

现有的驱动模块10均设置有相应的门限电压，在LED背光20运行时，驱动模块10的反馈端还能够接收到LED背光20发送的反馈信号，在驱动模块10的反馈端接收到LED背光20发送的反馈信号时，可以根据反馈信号调节输出的第二电压的电压大小，以避免输出的第二电压超过门限电压而导致驱动模块10损坏。然而，在LED背光20发生开路时，驱动模块10的输出端与LED背光20不构成电流回路，驱动模块10的反馈端无法接收到反馈信号，导致输出的第二电压不断上升。LED背光20开路时驱动模块10的输出端相当于连接空负载，则驱动模块10在判断输出的第二电压达到门限电压时，由于空负载浮高而导致实际输出的第二电压已经超过门限电压，从而使得驱动模块10容易因第二电压过高而发热损坏。

保护电路30可以检测驱动模块10输出的第二电压，并在第二电压较高时对驱动模块10进行电压保护，以使得该第二电压不高于驱动模块10的门限电压，从而避免了驱动模块10发生过压损坏。在LED背光20因生产测试环节或发生接触不良等情形而发生开路时，能够在驱动模块10输出的第二电压升高时避免电压过高导致驱动模块10发生损坏，提升驱动模块10的使用寿命和稳定性。

在本实施例中，通过设置保护电路30，能够接收到驱动模块10输出的第二电压，在第二电压达到或接近驱动模块10的门限电压值时，能够对驱动模块10进行电压保护，从而使得驱动模块10输出的第二电压不高于门限电压，实现驱动模块10的过压保护。

一并参照图1和图2，在一实施例中，上述保护电路30可以包括第一开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3。第一开关管Q1的第一端通过第一电阻R1与控制芯片50的控制信号输出端连接，第一开关管Q1的第二端接地，LED背光20的第一端与第二电阻R2的第一端连接，LED背光20的第二端与驱动模块10的反馈端连接，LED背光20的第二端还接地，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端接地，第一开关管Q1的受控端与第三电阻R3的第一端连接。

在驱动模块10的输出端正常输出第二电压时，第二电阻R2与第三电阻R3构成的分压电路对第二电压进行分压，第一开关管Q1的受控端上的电压即为第三电阻R3两端的电压。在第二电压较低时，第三电阻R3分压后的电压较低，未达到第一开关管Q1的导通电压阈值，第一开关管Q1此时为截止状态，控制芯片50所发出的控制信号能够发送至驱动模块10的受控端。

在驱动模块10的输出端输出的第二电压增大至接近门限电压时，若第三电阻R3分压后的电压达到第一开关管Q1的导通电压阈值，此时第一开关管Q1导通，将控制芯片50的控制信号输出端通过第一开关管Q1接地，此时控制芯片50发出的控制信号通过第一开关管Q1接地，驱动模块10的受控端无法接收到相应的控制信号。即，第二电压达到接近门限电压的电压值时，驱动模块10的受控端无法接收到控制信号，停止对第一电压进行升压，从而实现驱动模块10的电压保护，使得驱动模块10不会因输出的第二电压过高而发热损坏。

可以理解的是，上述第一开关管Q1可以为三极管或MOS管。在第一开关管Q1为NPN型三极管时，三极管的基极、集电极和发射极分别为第一开关管Q1的受控端、第一端和第二端。三极管基极的导通电压通常为0.6V，通过设置第二电阻R2和第三电阻R3的阻值，可以得到相应的保护电压值，在驱动模块10输出的第二电压达到保护电压值时，三极管的基极电压能够达到0.6V而导通，将控制芯片50与驱动模块10之间的控制信号传输进行切断，从而保护驱动模块10。其中，通过调整第二电阻R2和第三电阻R3的阻值，还可以调整相应的保护电压值，该保护电压值可以设置为LED背光20的正常工作电压与驱动模块10的门限电压之间。

上述保护电路30还可以包括与第三电阻R3并联的第一电容C1，第一电容C1能够起到滤波作用，将驱动模块10输出的第二电压中的交流噪声信号进行过滤，避免交流信号影响第一开关管Q1的开闭状态。

一并参照图1和图3，在另一实施例中，保护电路30还可以为第四电阻R4，驱动模块10的输出端通过第四电阻R4接地。

在LED背光20发生开路时，驱动模块10输出的第二电压不断升高，驱动模块10的输出端相当于与空负载连接，则在驱动模块10检测到第二电压达到门限电压时，由于输出端接空负载导致电压浮高，此时实际的第二电压已经超过门限电压。通过在驱动模块10的输出端设置接地的第四电阻R4，相当于增加一个与LED背光20并联的轻负载，即使LED背光20发生开路，驱动模块10也能够通过第四电阻R4构成一个接地的回路，从而避免因输出端接空负载而发生电压浮高的现象，此时驱动模块10在检测到第二电压接近门限电压时，实际的第二电压也并未超过门限电压。即，驱动模块10在检测到第二电压达到门限电压时能够及时进行有效的电压保护。

需要说明的是，在前一实施例中，第二电阻R2和第三电阻R3串联后接地，第二电阻R2和第三电阻R3等效形成的电阻同样相当于与LED背光20并联的轻负载。

进一步地，上述驱动模块10可以包括第一电感L1、第一二极管D1及背光驱动升压芯片U1。背光驱动升压芯片U1的输入端分别与电源输入端40和第一电感L1的第一端连接，背光驱动升压芯片U1的输出端分别与第一电感L1的第二端和第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与LED背光20的第一端连接。

背光驱动升压芯片U1与第一电感L1能够组成boost升压电路，通过boost升压电路可以对电源输入端40输入的第一电压进行升压以得到第二电压。第一二极管D1能够限制电流方向为由背光驱动升压芯片U1流向LED背光20。

背光驱动升压芯片U1的受控端，即CTRL引脚接收到的控制芯片50发送的控制信号可以为PWM信号，背光驱动升压芯片U1根据该PWM信号的占空比，即可对应调整第二电压的电压大小，以输出合适的第二电压为LED背光20进行供电。可以理解的是，通过调整PWM信号的占空比，背光驱动升压芯片U1还可以根据PWM信号对第一电压进行降压。即，背光驱动升压芯片U1可以实现第一电压的升压或降压。

上述驱动模块10还可以包括第二电容C2和第三电容C3。第一电感L1的第一端通过第二电容C2接地，第一二极管D1的负极通过第三电容C3接地。第二电容C2和第三电容C3分别为旁路电容和去耦电容，第二电容C2能够将电源输入端40输入的第一电压中的交流噪声信号进行过滤，第三电容C3则能够将背光驱动升压芯片U1输出的第二电压中的交流噪声信号进行过滤。

上述LED驱动保护电路还可以包括限流电阻R，驱动模块10还可以包括第五电阻R5。背光驱动升压芯片U1的受控端通过第五电阻R5与控制芯片50的控制信号输出端连接，LED背光20的第二端还通过限流电阻R接地。第五电阻R5起到限流作用，能够对控制芯片50发送的控制信号进行限流，避免控制信号的电流过大而损坏背光驱动升压芯片U1。限流电阻R则用于限制LED背光20的回路电流，避免LED背光20流过的电流过大。

本实用新型还提供一种LED驱动保护装置，该LED驱动保护装置包括LED驱动保护电路，该LED驱动保护电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的LED驱动保护装置采用了上述LED驱动保护电路的技术方案，因此该LED驱动保护装置具有上述LED驱动保护电路所有的有益效果。

以上仅为本实用新型的可选实施例，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驱动保护电路，其特征在于，包括驱动模块、LED背光以及保护电路；

所述驱动模块的输入端与电源输入端连接，所述驱动模块的输出端与所述LED背光连接，所述驱动模块的受控端与控制芯片的控制信号输出端连接，所述保护电路与所述驱动模块的输出端连接；

所述驱动模块，用于接收控制芯片发送的控制信号，根据所述控制信号将电源输入端输入的第一电压转换为第二电压，并将所述第二电压输出至所述LED背光；

所述保护电路，用于控制所述驱动模块输出的第二电压不高于所述驱动模块的门限电压。

2.如权利要求1所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述保护电路包括第一开关管、第一电阻、第二电阻及第三电阻；

所述第一开关管的第一端通过所述第一电阻与控制芯片的控制信号输出端连接，所述第一开关管的第二端接地，所述LED背光的第一端与所述第二电阻的第一端连接，所述LED背光的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述第一开关管的受控端与所述第三电阻的第一端连接；

所述第一开关管，用于检测所述第二电阻和所述第三电阻分压后的第三电压，并在所述第三电压大于所述第一开关管的导通电压时将第一开关管的第一端和第二端导通。

3.如权利要求2所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括与所述第三电阻并联的第一电容。

4.如权利要求2所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN型三极管。

5.如权利要求1所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述保护电路包括第四电阻，所述驱动模块的输出端通过所述第四电阻接地；

所述第四电阻，用于在所述LED背光开路时，与所述驱动模块和电源输入端构成接地回路。

6.如权利要求1～5中任一项所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述驱动模块包括第一电感、第一二极管及背光驱动升压芯片；

所述背光驱动升压芯片的输入端分别与电源输入端和所述第一电感的第一端连接，所述背光驱动升压芯片的输出端分别与所述第一电感的第二端和所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述LED背光连接。

7.如权利要求6所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述驱动模块还包括第二电容和第三电容；

所述第一电感的第一端通过所述第二电容接地，所述第一二极管的负极通过所述第三电容接地。

8.如权利要求2～5中任一项所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述LED驱动保护电路还包括限流电阻；

所述LED背光的第二端通过所述限流电阻接地。

9.如权利要求1～5中任一项所述的LED驱动保护电路，其特征在于，所述驱动模块接收到的控制信号为PWM信号；

所述驱动模块，用于根据所述PWM信号的占空比将电源输入端输入的第一电压转换为第二电压为所述LED背光供电。

10.一种LED驱动保护装置，其特征在于，所述LED驱动保护装置包括LED驱动保护电路，所述LED驱动保护电路被配置为如权利要求1～9任一项所述的LED驱动保护电路。

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