CN216699818U - 负载驱动电路及显示设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种负载驱动电路，用于驱动负载，包括电源电路、电压反馈电路、负载调节电路，电源电路包括负载连接端及电压反馈端，电源电路的负载连接端与负载的阳极连接，负载的阴极分别与电压反馈电路的输入端及负载调节电路的输出端连接，电压反馈电路的输出端与电源电路的电压反馈端连接，负载调节电路的输入端用于与开机信号输入端连接，负载调节电路用于在开机瞬间输出信号控制电压反馈电路对电源电路输出低电平，使电源电路降低输出功率，进而使负载两端的电流降低，实现负载的电流在开机瞬间被限制的极小以达到防止电流过冲的发生，由于无需借助运算放大器，可以提高电路响应时间，进而提高开机瞬间对负载电流的抑制效果；本实用新型还涉及一种显示设备。

Description

负载驱动电路及显示设备

技术领域

本实用新型涉及驱动电路技术领域，特别涉及一种负载驱动电路及显示设备。

背景技术

很多负载，例如LED负载，对电流都有要求，当电流大于其最大电流限制值时，容易损坏负载，因此，在常见的负载驱动电路中，往往需要通过环路负反馈使负载的电流稳定在一定范围，避免电流过大损坏负载。而常见的环路负反馈一般采用运算放大器，通过运算放大器控制电源电路调节输出功率，使负载的电流稳定在一定范围，但在开机瞬间，因为运算放大器的动作需要响应时间，这样就导致电源电路的动作会受到延迟影响，导致开机瞬间电流过冲的抑制作用不够理想。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种负载驱动电路及显示设备，以提高开机瞬间对负载电流的抑制效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种负载驱动电路，用于驱动负载，该负载驱动电路包括电源电路、电压反馈电路、负载调节电路，所述电源电路包括负载连接端及电压反馈端，所述电源电路的负载连接端与所述负载的阳极连接，所述负载的阴极分别与所述电压反馈电路的输入端及所述负载调节电路的输出端连接，所述电压反馈电路的输出端与所述电源电路的电压反馈端连接，所述负载调节电路的输入端用于与开机信号输入端连接，所述负载调节电路用于在开机瞬间输出信号控制所述电压反馈电路对所述电源电路输出低电平，使所述电源电路降低输出功率。

本实用新型还提供了一种显示设备，包括负载及所述负载驱动电路，所述负载为LED负载。

本实用新型的负载驱动电路，通过连接在负载阴极的负载调节电路在开机瞬间输出信号，控制与其连接的电压反馈电路，使电压反馈电路对电源电路输出低电平，进而使电源电路降低输出功率，此时由于负载两端的电压不变，输出功率降低，使负载两端的电流降低，从而使得负载的电流在开机瞬间被限制的极小以达到防止电流过冲的发生，由于无需借助运算放大器，可以提高电路响应时间，进而提高开机瞬间对负载电流的抑制效果。

附图说明

图1是现有负载驱动电路的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的负载驱动电路的结构示意图。

图1至2中：

U1、运算放大器；1、运算放大器的反相输入端；2、运算放大器的正相输入端；3、负载连接端；4、电压反馈端；5、开机信号输入端；6、直流电源的输入端；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；Ri、电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；D1、发光二极管；D2、光敏三极管；10、电压电路；20、负载；30、电压反馈电路；40、负载调节电路。

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

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。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”、“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1所示，在现有的负载驱动电路中，会向运算放大器U1的正相输入端2提供一个稳定的基准电压V1，运算放大器U1的反相输入端1通过电阻连接电源电路，并检测负载中的电流，通过电阻Ri产生压降Vi，当Vi的电压大于或等于V1时，运算放大器U1的输出端输出低电平，导致负载及电压反馈电路导通(图1未示出)，最终使得电压反馈电路的输出端的电压信号降低，由于电压反馈电路的输出端的电压信号正比于电源电路的驱动占空比信号，电压反馈电路的输出端的电压信号的降低会导致电源电路减小驱动电压占空比，进而导致输出功率被恒定在一个固定值，由于负载两端的电压不变，因此负载两端的电流也会被恒定在一个固定值，实现负载恒流。现有通常使用三极管在开机瞬间拉低运算放大器U1的正相输入端2的电压，使开机时运算放大器U1的基准电压V1接近0V，进而使得电压反馈电路的电压信号降低，导致此时电源电路的输出功率降低，而功率等于电压乘以电流，此时电压不变，输出功率降低，所以此时负载两端的电流降低，从而达到防止开机电流过冲的发生，但因为运算放大器U1动作需要响应时间，通常需要几百nS级时间响应，这样就导致电压反馈电路的电压信号动作会受到延迟影响，导致开机瞬间电流过冲的抑制作用不够理想。开机完成后，三极管截止，使得运算放大器U1的正相输入端2电压恢复至基准电压V1，电源的输出电流恢复至设定值Vi/Ri。

因此，为了解决上述技术问题，如图2所示，本实用新型提供了一种负载驱动电路，用于驱动负载20，包括电源电路10、电压反馈电路30及负载调节电路40，电源电路10包括负载连接端3及电压反馈端4，用于为负载20供电及调节输出功率，电源电路10的负载连接端3与负载20的阳极连接，负载20的阴极分别与电压反馈电路30的输入端，以及负载调节电路40的输出端连接，该电压反馈电路30用于根据其输入端的电平，输出相应的电平控制电源电路10调整输出功率，该负载调节电路40用于在开机瞬间输出一个低电平，以控制电压反馈电路30，并在开机后恢复至高电平。

电压反馈电路30的输出端与电源电路10的电压反馈端4连接，负载调节电路40的输入端用于与开机信号输入端连接，负载调节电路40用于在开机瞬间输出信号控制电压反馈电路30对电源电路10输出低电平，使电源电路10降低输出功率。例如，在开机瞬间，负载调节电路40输出一个低电平，该低电平导致电压反馈电路30对电源电路10的电压反馈端4也输出一个低电平，使电源电路10中的PWM控制芯片降低输出的PWM信号的占空比，降低电源电路10的输出功率，由于负载20两端的电压不变，进而降低负载20的电流，使得负载20中的电流在开机瞬间被快速限制到很小，进而有效防止电流过冲的发生，并直接跳过了运算放大器U1，可以提高电路响应时间，提高抑制效果。开机完成后，负载调节电路40输出一个高电平，该高电平导致电压反馈电路30对电源电路10的电压反馈端4也输出一个高电平，使电源电路10中的PWM控制芯片提高输出的PWM信号的占空比直至预设占空比，以提高电源电路10的输出功率，并使输出功率被恒定在一个固定值，由于负载20两端的电压不变，因此负载20两端的电流也会被恒定在一个固定值，实现负载20恒流。

本实用新型的负载驱动电路，通过连接在负载20阴极的负载调节电路40在开机瞬间输出信号，控制与其连接的电压反馈电路30，使电压反馈电路30对电源电路10输出低电平，进而使电源电路10降低输出功率，此时由于负载20两端的电压不变，输出功率降低，使负载20两端的电流降低，从而使得负载20的电流在开机瞬间被限制的极小以达到防止电流过冲的发生，由于无需借助运算放大器U1，可以提高电路响应时间，进而提高开机瞬间对负载20电流的抑制效果。

优选地，负载调节电路40包括第一电阻R1及三极管Q1，三极管Q1的基极用于与开机信号输入端5连接，三极管Q1的集电极与电压反馈电路30的输入端连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过第一电阻R1接地。其中，三极管Q1用于在电源开机，开机信号输入端5输入直流电时，降低输入到负载调节电路40的输出端的电压。具体的，当开机信号输入端5输入直流电，此时三极管Q1导通，由于三极管Q1的发射极接地，导致三极管Q1的集电极的电压被降低，使负载调节电路40的输出端的电压被拉低，输出一个低电平，该低电平导致电压反馈电路30对电源电路10的电压反馈端4也输出一个低电平，使电源电路10中的PWM控制芯片降低输出的PWM信号的占空比，降低电源电路10的输出功率，由于负载20两端的电压不变，进而降低负载20的电流，从而避免了负载20的电流在开机瞬间急速上升，损坏负载20；当开机信号输入端5停止输入直流电后，由于三极管Q1的基极通过第一电阻R1接地，三极管Q1的基极的电压被拉低，三极管Q1截止。

进一步地，负载调节电路40还包括第一电容C1，第一电容C1的一端与三极管Q1的基极连接，第一电容C1的另一端用于与开机信号输入端5连接。当开机信号输入端5持续输入直流电时，通过第一电容C1控制三极管Q1的导通。具体的，当开机信号输入端5输入直流电时，为第一电容C1充电，在充电期间把三极管Q1的基极电压升高，三极管Q1导通；经过

后，第一电容C1充满电，第一电容C1隔断了开机信号输入端5与三极管Q1的基极之间的连接，三极管Q1截止。因而，第一电容C1能通过开机信号输入端5的直流电持续输入，控制三极管Q1在第一电容C1充电时导通以及在第一电容C1充满电后截止，有效地控制电路，实现开机瞬间降低负载20的电流。

进一步地，负载调节电路40还包括第二电阻R2，第二电阻R2与第一电容C1串联，即第二电阻R2可连接在第一电容C1与开机信号输入端5之间，也可连接在第一电容C1与三极管Q1的基极之间。其中，该第二电阻R2用于限流，保护第一电容C1，避免第二电容被烧毁。

进一步地，负载调节电路40还包括第二电容C2，第二电容C2的一端与三极管Q1的基极连接，第二电容C2的另一端接地。该第二电容C2用于滤除杂讯信号，提高三极管Q1的稳定性。

进一步地，负载调节电路40还包括第三电阻R3，三极管Q1的集电极通过第三电阻R3与电压反馈电路30的输入端连接。其中，该第三电阻R3用于限流，保护三极管Q1。

优选地，电压反馈电路30包括第四电阻R4及光耦合器，光耦合器包括发光二极管D1及光敏三极管D2，发光二极管D1的阳极与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端用于连接直流电源，发光二极管D1的阴极与所述负载调节电路40的输出端连接，光敏三极管D2的发射极接地，光敏三极管D2的集电极与电源电路10的电压反馈端4连接。该电压反馈电路30的工作原理是：发光二极管D1的阳极通过第四电阻R4与直流电源的输入端6连接，始终保持高电平，当负载调节电路40输出低电平时，光耦合器导通，因光敏三极管D2的发射极接地，光敏三极管D2的集电极的电压被拉低，导致电压反馈电路30的输出端电压也被拉低，进而使得电源电路10的电压反馈端4的电压也被拉低，使电源电路10中的PWM控制芯片降低输出的PWM信号的占空比，降低电源电路10的输出功率，由于负载20两端的电压不变，进而降低负载20的电流，从而避免了负载20的电流在开机瞬间急速上升，损坏负载20。

当负载调节电路40输出高电平时，光耦合器截止，光敏三极管D2的集电极的电压升高，电压反馈电路30的输出端的电压也升高，使得电源电路10的电压反馈端4的电压也升高，使电源电路10中的PWM控制芯片提高输出的PWM信号的占空比直至预设占空比，以提高电源电路10的输出功率，并使输出功率被恒定在一个固定值，由于负载20两端的电压不变，因此负载20两端的电流也会被恒定在一个固定值，实现负载20恒流。其中，光耦合器具有抗干扰能力强，可隔离电路中其他部分的电气信号，能有效减少产生误动作，提高电路的稳定性和准确性。

本实用新型还提供了一种显示设备，该显示设备包括负载20及所示负载驱动电路，所述负载20为LED负载，该负载驱动电路用于驱动LED负载恒流发光，并实现LED负载的电流在开机瞬间被限制的极小以达到防止电流过冲的发生，由于无需借助运算放大器U1，可以提高电路响应时间，进而提高开机瞬间对LED负载电流的抑制效果。

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 (8)

1.一种负载驱动电路，用于驱动负载，其特征在于，包括电源电路、电压反馈电路、负载调节电路，所述电源电路包括负载连接端及电压反馈端；

所述电源电路的负载连接端与所述负载的阳极连接，所述负载的阴极分别与所述电压反馈电路的输入端及所述负载调节电路的输出端连接；

所述电压反馈电路的输出端与所述电源电路的电压反馈端连接；

所述负载调节电路的输入端用于与开机信号输入端连接；

所述负载调节电路用于在开机瞬间输出信号控制所述电压反馈电路对所述电源电路输出低电平，使所述电源电路降低输出功率。

2.根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载调节电路包括第一电阻及三极管，所述三极管的基极用于与所述开机信号输入端连接，所述三极管的集电极与所述电压反馈电路的输入端连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极通过所述第一电阻接地。

3.根据权利要求2所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载调节电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述三极管的基极连接，所述第一电容的另一端用于与所述开机信号输入端连接。

4.根据权利要求3所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载调节电路还包括第二电阻，所述第二电阻与所述第一电容串联。

5.根据权利要求2所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载调节电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述三极管的基极连接，所述第二电容的另一端接地。

6.根据权利要求2所述的负载驱动电路，其特征在于，所述负载调节电路还包括第三电阻，所述三极管的集电极通过所述第三电阻与所述电压反馈电路的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，所述电压反馈电路包括第四电阻及光耦合器，所述光耦合器包括发光二极管及光敏三极管，所述发光二极管的阳极与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端用于连接直流电源，所述发光二极管的阴极与所述负载调节电路的输出端连接，所述光敏三极管的发射极接地，所述光敏三极管的集电极与所述电源电路的电压反馈端连接。

8.一种显示设备，其特征在于，包括负载及如权利要求1至7中任一项所述的负载驱动电路，所述负载为LED负载。

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