CN216122946U - 一种led驱动电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED驱动电路及LED灯具，所述LED驱动电路包括第一控制电路、第二控制电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和光源模块；所述第一控制电路连接于PWM信号发生器和所述第一开关元件、以及第四开关元件之间；所述第二控制电路连接于PWM信号发生器和所述第二开关元件、以及第三开关元件之间；所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件共同构成H桥电路；所述光源模块连接于所述H桥电路的公共桥臂上。LED驱动电路使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，降低实现成本。

Description

一种LED驱动电路及LED灯具

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，特别是涉及一种LED驱动电路及LED灯具。

背景技术

目前，市场上的双色LED(light-emitting diode，LED，发光二极管)灯板上设置有第一灯串和第二灯串，第一灯串和第二灯串相互并联，第一灯串和第二灯串的正极相接，并连接至电源转换电路的直流电源输出端获得驱动电源，第一灯串的负极连接至第一驱动电路的输出端获取驱动信号，而第二灯串的负极连接至第二驱动电路的输出端获取驱动信号。可见，上述双色LED灯板和驱动电路之间需要布置三条导线，即一条电源线和两条驱动导线，电路板布线较多，电路设计难度大，电路板制作成本较高等问题。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种LED驱动电路及LED灯具，使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，降低实现成本。

根据本实用新型的第一方面，提供一种LED驱动电路，包括第一控制电路、第二控制电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和光源模块；所述第一控制电路连接于PWM信号发生器和所述第一开关元件、以及第四开关元件之间；所述第二控制电路连接于PWM信号发生器和所述第二开关元件、以及第三开关元件之间；所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件共同构成H桥电路；所述光源模块连接于所述H桥电路的公共桥臂上。

本实用新型所述的LED驱动电路，通过在驱动电路中设置H桥电路，并将光源模块的两端连接于H桥电路的公共桥臂上，从而使得光源模块仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，实现光源模块的驱动控制，进而使得LED灯板的设计难度降低，制作成本较低。

在一个可选的实施例中，所述第一控制电路包括第一驱动开关、第二驱动开关、第三驱动开关和第四驱动开关；

所述第一驱动开关具有第一驱动端、第一信号输入端和第一信号输出端；

所述第二驱动开关具有第二驱动端、第二信号输入端和第二信号输出端；

所述第三驱动开关具有第三驱动端、第三信号输入端和第三信号输出端；

所述第四驱动开关具有第四驱动端、第四信号输入端和第四信号输出端；

所述第一驱动端、所述第二驱动端与PWM信号发生器的第一PWM信号输出端连接，所述第三驱动端、所述第四驱动端与PWM信号发生器的第二PWM信号输出端连接，

所述第一信号输入端和第三信号输入端连接至辅助电源，

所述第一信号输出端和所述第二信号输入端相连，并连接至所述第一开关元件，所述第二信号输出端接地；

所述第三信号输出端和所述第四信号输入端相连，并连接至所述第四开关元件，所述第四信号输出端接地。

在一个可选的实施例中，所述第一驱动开关和第三驱动开关为P沟道型MOS管，所述第二驱动开关和第四驱动开关为N沟道型MOS管。

在一个可选的实施例中，所述第二控制电路包括第五驱动开关、第六驱动开关、第七驱动开关和第八驱动开关；

所述第五驱动开关具有第五驱动端、第五信号输入端和第五信号输出端；

所述第六驱动开关具有第六驱动端、第六信号输入端和第六信号输出端；

所述第七驱动开关具有第七驱动端、第七信号输入端和第七信号输出端；

所述第八驱动开关具有第八驱动端、第八信号输入端和第八信号输出端；

所述第七驱动端、第八驱动端、所述第一驱动端、所述第二驱动端相接，并与PWM信号发生器的第一PWM信号输出端连接；

所述第五驱动端、第六驱动端、所述第三驱动端、所述第四驱动端相接，并与PWM信号发生器的第二PWM信号输出端连接；

所述第五信号输入端和第七信号输入端连接至辅助电源，

所述第五信号输出端和所述第六信号输入端相连，并连接至所述第二开关元件，所述第六信号输出端接地；

所述第七信号输出端和所述第八信号输入端相连，并连接至所述第三开关元件，所述第八信号输出端接地。

在一个可选的实施例中，所述第五驱动开关和第七驱动开关为P沟道型MOS管，所述第六驱动开关和第八驱动开关为N沟道型MOS管。

在一个可选的实施例中，所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件为N沟道型MOS管。

在一个可选的实施例中，所述光源模块包括第一灯串和第二灯串，所述第一灯串和第二灯串相互反向并联。

在一个可选的实施例中，所述第一开关元件的第一受控端和第四开关元件的第四受控端连接至所述第一控制电路的输出端，

所述第一开关元件的电流输入端连接至直流电源正极，所述第四开关元件的电流输出端连接至直流电源负极，

第一开关元件的电流输出端和第四开关元件的电流输入端连接至所述光源模块的第一端；

所述第二开关元件的第二受控端和第三开关元件的第三受控端连接至所述第二控制电路的输出端，

所述第二开关元件的电流输入端连接至直流电源正极，所述第三开关元件的电流输出端连接至直流电源负极，

第二开关元件的电流输出端和第三开关元件的电流输入端连接至所述光源模块的第二端。

在一个可选的实施例中，还包括电源模块，所述电源模块具有交流电源输入端、第一直流电源输出端和第二直流电源输出端；所述交流电源输入端连接至交流市电取电，所述第一直流电源输出端连接至所述光源模块；所述第二直流电源输出端连接至所述第一控制电路和第二控制电路的电源端。

根据本实用新型的第二方面，提供一种LED灯具，包括如上任意一项所述的LED驱动电路和PWM信号发生器；所述第一控制电路和第二控制电路的控制信号输入端连接至所述PWM信号发生器。

应用本实用新型的技术方案，所述LED驱动电路通过改变控制电路的连接结构，在光源模块和PWM信号发生器之间设置第一控制电路、第二控制电路、若干开关元件组成的H桥电路，使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，制作成本较低。

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。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的LED灯具的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述LED驱动电路的电路连接图。

具体实施方式

现在参看后文中的附图，更完整地描述本实用新型，在图中，显示了本实用新型的实施例。然而，本实用新型可体现为多种不同的形式，并且不应理解为限于本文中所提出的特定实施例。确切地说，这些实施例用于将本实用新型的范围传达给本领域的技术人员。

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。

市场上的双色LED灯板上设置有第一灯串和第二灯串，第一灯串和第二灯串相互并联，第一灯串和第二灯串的正极相接，并连接至电源转换电路的直流电源输出端获得驱动电源，第一灯串的负极连接至第一驱动电路的输出端获取驱动信号，而第二灯串的负极连接至第二驱动电路的输出端获取驱动信号。也即在双色LED灯板和驱动电路之间需要布置三条导线，即一条电源线和两条驱动导线，电路板布线较多，电路设计难度大，电路板制作成本较高等问题。

针对上述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种LED驱动电路。

请参阅图1和图2，图1是本实用新型实施例所述的LED灯具的电路结构示意图；图2是本实用新型实施例所述LED驱动电路的电路连接图。

LED驱动电路，包括第一控制电路11、第二控制电路12、第一开关元件13、第二开关元件14、第三开关元件15、第四开关元件16和光源模块17；

所述第一控制电路11连接于PWM(Pulse width modulation，PWM，脉冲宽度调制)信号发生器18和所述第一开关元件13、以及第四开关元件14之间；所述第二控制电路12连接于PWM信号发生器18和所述第二开关元件14、以及第三开关元件15之间；所述第一开关元件13、所述第二开关元件14、所述第三开关元件15、所述第四开关元件16共同构成H桥电路；所述光源模块17连接于所述H桥电路的公共桥臂上。

本实用新型中，所述LED驱动电路通过改变控制电路的连接结构，在光源模块和PWM信号发生器之间设置第一控制电路、第二控制电路、若干开关元件组成的H桥电路，使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，制作成本较低。

所述第一控制电路11包括第一驱动开关Q2、第二驱动开关Q3、第三驱动开关Q5和第四驱动开关Q6；所述第一驱动开关Q2具有第一驱动端、第一信号输入端和第一信号输出端；所述第二驱动开关Q3具有第二驱动端、第二信号输入端和第二信号输出端；所述第三驱动开关Q5具有第三驱动端、第三信号输入端和第三信号输出端；所述第四驱动开关Q6具有第四驱动端、第四信号输入端和第四信号输出端；所述第一驱动端、所述第二驱动端与PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1连接，所述第三驱动端、所述第四驱动端与PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2连接，所述第一信号输入端和第三信号输入端连接至辅助电源VDD；所述第一信号输出端和所述第二信号输入端相连，并连接至所述第一开关元件13的受控端，所述第二信号输出端接地；所述第三信号输出端和所述第四信号输入端相连，并连接至所述第四开关元件16的受控端，所述第四信号输出端接地。

所述第二控制电路12包括第五驱动开关Q8、第六驱动开关Q9、第七驱动开关Q11和第八驱动开关Q12；所述第五驱动开关Q8具有第五驱动端、第五信号输入端和第五信号输出端；所述第六驱动开关Q9具有第六驱动端、第六信号输入端和第六信号输出端；所述第七驱动开关Q11具有第七驱动端、第七信号输入端和第七信号输出端；所述第八驱动开关Q12具有第八驱动端、第八信号输入端和第八信号输出端；所述第七驱动端、第八驱动端、所述第一驱动端、所述第二驱动端相接，并与PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1连接；所述第五驱动端、第六驱动端、所述第三驱动端、所述第四驱动端相接，并与PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2连接；所述第五信号输入端和第七信号输入端连接至辅助电源VDD，所述第五信号输出端和所述第六信号输入端相连，并连接至所述第二开关元件14的受控端，所述第六信号输出端接地；所述第七信号输出端和所述第八信号输入端相连，并连接至所述第三开关元件15，所述第八信号输出端接地。

在一个可选的实施例中，所述第一驱动开关Q2和第三驱动开关Q5为P沟道型MOS管，所述第二驱动开关Q3和第四驱动开关Q6为N沟道型MOS管。

在一个可选的实施例中，所述第五驱动开关Q8和第七驱动开关Q11为P沟道型MOS管，所述第六驱动开关Q9和第八驱动开关Q12为N沟道型MOS管。

本实施例中，所述第一开关元件13、所述第二开关元件14、所述第三开关元件15、所述第四开关元件16共同构成H桥电路。

所述第一开关元件13的第一受控端和第四开关元件16的第四受控端连接至所述第一控制电路11的输出端，所述第一开关元件13的电流输入端连接至直流电源正极LED+，所述第四开关元件16的电流输出端连接至直流电源负极LED-，第一开关元件13的电流输出端和第四开关元件16的电流输入端连接至所述光源模块17的第一端；所述第二开关元件14的第二受控端和第三开关元件15的第三受控端连接至所述第二控制电路12的输出端，所述第二开关元件14的电流输入端连接至直流电源正极LED+，所述第三开关元件15的电流输出端连接至直流电源负极LED-，第二开关元件14的电流输出端和第三开关元件15的电流输入端连接至所述光源模块17的第二端。

在一个可选的实施例中，所述第一开关元件13为N沟道型MOS管Q1、所述第二开关元件14为N沟道型MOS管Q7、所述第三开关元件15为N沟道型MOS管Q10、所述第四开关元件16为N沟道型MOS管Q4。

在一个可选的实施例中，所述光源模块17包括第一灯串171和第二灯串172，所述第一灯串171和第二灯串172相互反向并联，第一灯串171和第二灯串172的发光颜色不同。

以下，从H桥电路的驱动原理进行说明。

当第一开关元件13的受控端接收到高电平时，第一开关元件Q1的Vg与Vs之间的电压差值大于所述第一开关元件Q1的导通电压时导通，使得第一灯串171的正极通过第一开关元件Q1连接至直流电源正极LED+获得电源；同时，第三开关元件Q10的受控端接收到高电平时，第三开关元件Q10的Vg与Vs之间的电压差值大于所述第三开关元件Q10的导通电压时导通，使得第一灯串171的负极通过第三开关元件Q10连接至直流电源负极LED-，使得第一灯串171的正极和负极连接至供电电源点亮。

当第一开关元件11或者第三开关元件Q10不导通时，第一灯串171无法获得电源，为熄灭状态。

当第二开关元件14的受控端接收到高电平时，第二开关元件Q7的Vg与Vs之间的电压差值大于所述第二开关元件Q7的导通电压时导通，使得第二灯串172的正极通过第二开关元件Q7连接至直流电源正极LED+获得电源；同时，第四开关元件Q4的受控端接收到高电平时，第四开关元件Q4的Vg与Vs之间的电压差值大于所述第四开关元件Q4的导通电压时导通，使得第二灯串172的负极通过第四开关元件Q4连接至直流电源负极LED-，使得第二灯串172的正极和负极连接至供电电源点亮。

当第二开关元件14或者第四开关元件Q4不导通时，第二灯串172无法获得电源，为熄灭状态。

本实用新型实施例的工作原理为：

当PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1输出低电平，PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2输出高电平时，第一驱动开关Q2导通，第二驱动开关Q3截止，第一开关元件Q1的受控端通过Q2连接至辅助电源VDD，第一开关元件Q1的受控端获得高电平导通，从而使第一灯串171的正极通过第一开关元件Q1连接至直流电源正极LED+；同时，第七驱动开关Q11导通，第八驱动开关Q12截止，从而使第三开关元件Q10的受控端通过第七驱动开关Q11连接至辅助电源VDD，第三开关元件Q10的受控端获得高电平导通，从而使第一灯串171的负极通过第三开关元件Q10连接至直流电源负极LED-，从而触发第一灯串171导通点亮。此时，通过调节PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1的占空比可以调节第一灯串171的亮度。

另外，当PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1输出高电平，PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2输出低电平时，第五驱动开关Q8导通，使得第二开关元件Q7的受控端通过第五驱动开关Q8连接至辅助电源VDD，获得导通电压导通，从而使第二灯串172的正极通过第二开关元件Q7连接至直流电源正极LED+；同时，第三驱动开关Q5导通，从而使第四开关元件Q4的受控端通过第三驱动开关Q5连接至辅助电源VDD，获得导通电压导通，从而使第二灯串172的负极通过第四开关元件Q4连接至直流电源负极LED-，从而触发第二灯串172导通点亮。此时，通过调节PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2的占空比可以调节第二灯串172的亮度。

当PWM信号发生器18的第一PWM信号输出端PWM1输出高电平时，第一驱动开关Q2、第七驱动开关Q11均截止，第一灯串171无法获得电源，熄灭；PWM信号发生器18的第二PWM信号输出端PWM2输出高电平时，第三驱动开关Q5、第五驱动开关Q8均截止，第二灯串172无法获得电源，熄灭。

在一个可选的实施例中，还包括电源模块，所述电源模块具有交流电源输入端、第一直流电源输出端LED+和第二直流电源输出端VDD；所述交流电源输入端连接至交流市电取电，所述第一直流电源输出端LED+连接至所述光源模块；所述第二直流电源输出端VDD连接至所述第一控制电路和第二控制电路的电源端。

应用本实用新型的技术方案，所述LED驱动电路通过改变控制电路的连接结构，在光源模块和PWM信号发生器之间设置第一控制电路、第二控制电路、若干开关元件组成的H桥电路，使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，制作成本较低。

根据本实用新型的第二方面，提供一种LED灯具。

LED灯具包括如上任意一项实施例所述的LED驱动电路和PWM信号发生器18；所述第一控制电路11和第二控制电路12的控制信号输入端连接至所述PWM信号发生器。

应用本实用新型的技术方案，所述LED驱动电路通过改变控制电路的连接结构，在光源模块和PWM信号发生器之间设置第一控制电路、第二控制电路、若干开关元件组成的H桥电路，使得LED灯板仅通过两条导线即可与前端驱动电路进行连接，使得LED灯板的设计难度降低，制作成本较低。

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驱动电路，其特征在于，包括第一控制电路、第二控制电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件和光源模块；

所述第一控制电路连接于PWM信号发生器和所述第一开关元件、以及第四开关元件之间；

所述第二控制电路连接于PWM信号发生器和所述第二开关元件、以及第三开关元件之间；

所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件共同构成H桥电路；

所述光源模块连接于所述H桥电路的公共桥臂上。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第一控制电路包括第一驱动开关、第二驱动开关、第三驱动开关和第四驱动开关；

所述第一驱动开关具有第一驱动端、第一信号输入端和第一信号输出端；

所述第二驱动开关具有第二驱动端、第二信号输入端和第二信号输出端；

所述第三驱动开关具有第三驱动端、第三信号输入端和第三信号输出端；

所述第四驱动开关具有第四驱动端、第四信号输入端和第四信号输出端；

所述第一驱动端、所述第二驱动端与PWM信号发生器的第一PWM信号输出端连接，所述第三驱动端、所述第四驱动端与PWM信号发生器的第二PWM信号输出端连接，

所述第一信号输入端和第三信号输入端连接至辅助电源，

所述第一信号输出端和所述第二信号输入端相连，并连接至所述第一开关元件，所述第二信号输出端接地；

所述第三信号输出端和所述第四信号输入端相连，并连接至所述第四开关元件，所述第四信号输出端接地。

3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第一驱动开关和第三驱动开关为P沟道型MOS管，所述第二驱动开关和第四驱动开关为N沟道型MOS管。

4.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第二控制电路包括第五驱动开关、第六驱动开关、第七驱动开关和第八驱动开关；

所述第五驱动开关具有第五驱动端、第五信号输入端和第五信号输出端；

所述第六驱动开关具有第六驱动端、第六信号输入端和第六信号输出端；

所述第七驱动开关具有第七驱动端、第七信号输入端和第七信号输出端；

所述第八驱动开关具有第八驱动端、第八信号输入端和第八信号输出端；

所述第七驱动端、第八驱动端、所述第一驱动端、所述第二驱动端相接，并与PWM信号发生器的第一PWM信号输出端连接；

所述第五驱动端、第六驱动端、所述第三驱动端、所述第四驱动端相接，并与PWM信号发生器的第二PWM信号输出端连接；

所述第五信号输入端和第七信号输入端连接至辅助电源，

所述第五信号输出端和所述第六信号输入端相连，并连接至所述第二开关元件，所述第六信号输出端接地；

所述第七信号输出端和所述第八信号输入端相连，并连接至所述第三开关元件，所述第八信号输出端接地。

5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第五驱动开关和第七驱动开关为P沟道型MOS管，所述第六驱动开关和第八驱动开关为N沟道型MOS管。

6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述光源模块包括第一灯串和第二灯串，所述第一灯串和第二灯串相互反向并联。

7.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：

所述第一开关元件的第一受控端和第四开关元件的第四受控端连接至所述第一控制电路的输出端，

所述第一开关元件的电流输入端连接至直流电源正极，所述第四开关元件的电流输出端连接至直流电源负极，

第一开关元件的电流输出端和第四开关元件的电流输入端连接至所述光源模块的第一端；

所述第二开关元件的第二受控端和第三开关元件的第三受控端连接至所述第二控制电路的输出端，

所述第二开关元件的电流输入端连接至直流电源正极，所述第三开关元件的电流输出端连接至直流电源负极，

第二开关元件的电流输出端和第三开关元件的电流输入端连接至所述光源模块的第二端。

8.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件为N沟道型MOS管。

9.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块具有交流电源输入端、第一直流电源输出端和第二直流电源输出端；

所述交流电源输入端连接至交流市电取电，所述第一直流电源输出端连接至所述光源模块；所述第二直流电源输出端连接至所述第一控制电路和第二控制电路的电源端。

10.一种LED灯具，其特征在于：包括如权利要求1至9任意一项所述的LED驱动电路和PWM信号发生器；所述第一控制电路和第二控制电路的控制信号输入端连接至所述PWM信号发生器。

Images