CN216721621U - Mini-LED灯条高效电流控制电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种Mini‑LED灯条高效电流控制电路及电子设备，该Mini‑LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路、检测电路和LED电路；总控制电路，用于为LED电路提供输出电压，并根据接收的检测电路的检测电压控制输出电压；检测电路，用于检测总控制电路输出至LED电路的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压后，返回至总控制电路中；LED电路，用于根据接收的检测电压控制LED电路工作在放大区或者恒流区。Mini‑LED的电路能够动态调整输出电压的大小，避免了灯条电压过高而造成的冗余，使得电源效率低的情况。

Description

Mini-LED灯条高效电流控制电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，特别涉及一种Mini-LED灯条高效电流控制电路及电子设备。

背景技术

目前市场上的Mini-LED(次毫米发光二极管)电子设备在实际使用的过程中是由若干个LED(light-emitting diode，发光二极管)串联形成一个灯条或灯区，然后再分别与恒流源串联形成整个背光，且灯条或灯区的驱动一般使用恒流源，因此需变压器提供灯条或灯区的电压加上恒流源的电压。但在现有技术中，Mini-LED电子设备是由若干条灯条或灯区和恒流源并联组成的，因此考虑到每个LED电路分区之间存在导通压降的差异，会控制变压器再原有的电压的基础上增加2-3V的余量，使得每个LED电路分区有足够的工作电流，但毕竟不同的Mini-LED电子设备的LED电路分区不同，这种统一增压的设计方法会使得变压器的电压增加超过个别Mini-LED电子设备的整个LED电路所需的用量，进而导致Mini-LED电路的工作效率低，电压出现冗余的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种Mini-LED灯条高效电流控制电路及电子设备，旨在解决现有的Mini-LED电子设备的LED电路因变压器输出电压过高，导致的LED电路效率低，电压冗余的情况。

为实现上述目的，本实用新型提出一种Mini-LED灯条高效电流控制电路，所述Mini-LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路、检测电路和LED电路；

所述总控制电路的输出端连接所述LED电路的输入端，所述检测电路的两端输入端并联在所述总控制电路的输出端和所述LED电路的输入端之间，所述检测电路的输出端连接所述总控制电路的输入端；

所述总控制电路，用于为LED电路提供输出电压，并根据接收的所述检测电路的检测电压控制输出电压；

所述检测电路，用于检测所述总控制电路输出至所述LED电路的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压，并将所述检测电压返回至所述总控制电路中；

所述LED电路，用于根据接收的检测电压控制LED电路工作在放大区或者恒流区。

可选地，所述总控制电路包括开关元件和控制芯片；

所述开关元件的控制端连接所述控制芯片的第一引脚，所述开关元件的接地端接地；

所述控制芯片的输入端连接所述检测电路的输出端。

可选地，所述总控制电路还包括变压器；

所述变压器的第一引脚连接所述控制芯片的第二引脚，所述变压器的第二引脚经过所述开关元件的输出端连接所述控制芯片的第一引脚，所述变压器的第三引脚连接所述检测电路的输入端。

可选地，所述检测电路包括电流检测电阻；

所述电流检测电阻的输入端连接所述变压器的第三引脚，所述电流检测电阻的输出端连接所述LED电路。

可选地，所述检测电路还包括差分放大器；

所述差分放大器的同相输入端与所述变压器的第三引脚和所述电流检测电阻的输入端的连接点相连；

所述差分放大器的反相输入端与所述电流检测电阻的输出端和所述LED电路的输入端的连接点相连；

所述差分放大器的输出端连接至所述控制芯片的2脚。

可选地，所述检测电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻和所述第二电阻串联，所述第一电阻接于所述差分放大器的同相输入端与所述变压器的第三引脚和所述电流检测电阻的输入端的连接点之间；

所述第二电阻远离所述第一电阻的一端接地。

可选地，所述检测电路还包括第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻和所述第四电阻串联，所述第三电阻接于所述差分放大器的反相输入端与所述电流检测电阻的输出端和所述LED电路的输入端的连接点之间；

所述第四电阻并联在所述差分放大器的反相输入端和输出端之间。

可选地，所述LED电路包括LED电路分区；

所述LED电路分区并联形成所述LED电路。

可选地，所述LED电路分区由灯区和恒流源串联形成。

本实施例还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路、检测电路和LED电路；

所述总控制电路的输出端连接所述LED电路的输入端，所述检测电路的两端输入端并联在所述总控制电路的输出端和所述LED电路的输入端之间，所述检测电路的输出端连接所述总控制电路的输入端；

所述总控制电路，用于为LED电路提供电压，并根据接收的所述检测电路的检测电压控制输出电压；

所述检测电路，用于检测所述总控制电路输出至所述LED电路的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压，并将所述检测电压返回至所述总控制电路中；

所述LED电路，用于根据接收的检测电压的大小控制LED电路工作在放大区或者恒流区。

本实用新型技术方案通过对Mini-LED灯条高效电流控制电路进行改装，新增了检测电路用于检测变压器输出的电压的大小，从而起到随时对变压器进行停止增压的操作，使得变压器的增压操作灵活可变；检测电路中包含了电流检测电阻和差分放大器，电流检测电阻串联在灯条供电的电路上，所以流过电流检测电阻的电压为LED电路的检测电流，所以电流检测电阻的目的是为了方便差分放大器检测变压器输出电压额定变化；而差分放大器相当于一个电压检测器，不断将流经电流检测电阻的检测电流反馈到控制芯片中，使得控制芯片能够实时监测LED电路的总电流是否饱和，达到基于Mini-LED电子设备的实际所需的电压进行动态控制的效果，避免静态的电压增压导致的电路效率低，电压冗余的情况。

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Mini-LED灯条高效电流控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型总控制电路的结构示意图；

图3为本实用新型总控制电路和检测电路的内部连接示意图；

图4为本实用新型LED电路的结构示意图；

图5为本实用新型Mini-LED灯条高效电流控制电路的内部连线示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	总控制电路	70	电流检测电阻
20	检测电路	80	差分放大器
				30	LED电路	T1-Tn	LED电路分区
40	开关元件	I1-In	恒流源
				50	控制芯片	D11-Dnn	灯区
60	变压器

本实用新型目的的实现、功能特点及可点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示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，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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。

本实用新型提出一种Mini-LED灯条高效电流控制电路。

在本实用新型一实施例中，如图1所示，所述Mini-LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路10、检测电路20和LED电路30；

所述总控制电路10的输出端连接所述LED电路30的输入端，所述检测电路20的两端输入端并联在所述总控制电路10的输出端和所述LED电路30的输入端之间，所述检测电路20的输出端连接所述总控制电路10的输入端；

所述总控制电路10，用于为LED电路30提供输出电压，并根据接收的所述检测电路20的检测电压控制输出电压；

所述检测电路20，用于检测所述总控制电路10输出至所述LED电路30的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压，并将所述检测电压返回至所述总控制电路10中，从而实现Mini-LED电子设备的电压的动态控制；

所述LED电路30，用于根据接收的检测电压控制LED电路30工作在放大区或者恒流区，而LED电路30工作在放大区还是恒流区取决于总控制电路的输出电压是否达到转折电压。

具体的，如图2所示的，所述总控制电路10包括开关元件40和控制芯片50；

需注意，开关元件40在所示的图2中即为Q1。

所述开关元件Q1的控制端连接所述控制芯片50的第一引脚，所述开关元件Q1的接地端接地；

所述控制芯片50的输入端连接所述检测电路20的输出端。

以本实施例图2所示的控制芯片型号为例子，控制芯片50的8脚连接总电源，当控制芯片50的8脚接收到总电源输出的电源时，控制芯片50向与控制芯片50的6脚相连接的元器件输出电源，以控制该元器件执行工作；而控制芯片50的5脚(即第一引脚)与Q1的控制端相连接的目的，是为了向Q1输出电平状态，使得Q1能够根据电平状态进行通断。

进一步地，所述总控制电路还包括变压器60；

所述变压器60的2脚(即第一引脚)连接所述控制芯片50的6脚(即第二引脚)，是为了接收控制芯片50输入的电源，变压器60基于此电源将通过的高压直流电转变为低压直流电压输出，所述变压器60的3脚(即第二引脚)经过所述开关元件Q1的输出端连接所述控制芯片50的5脚第一引脚，所述变压器60的9脚(即第三引脚)连接所述检测电路20的输入端。

当变压器60的2脚接收到控制芯片50输入的电源时，变压器60将通过的高压直流电转变为低压直流电，并基于PWM(Pulse Width ModulaTIon，脉冲宽度调制)控制芯片实现低压直流电的恒定输出，并通过变压器60的9脚将恒定的低压直流电压经由检测电路20输入至LED电路30中，以驱动发光二极管进行工作。

具体地，如图3所示的，所述检测电路20包括电流检测电阻70；

需注意，电流检测电阻70在所示的图3中即为R11，差分放大器80在所示的图3中即为标号为80的元器件

所述电流检测电阻R11输入端连接所述变压器60的9脚(即第三引脚)，所述电流检测电阻R11的输出端连接所述LED电路30，变压器60输出的低压直流电压会经过电流检测电阻R11，从而使得连接在电流检测电阻R11两端的80能够检测流经电流检测电阻R11的检测电流。

进一步的，所述检测电路20还包括差分放大器80；

所述80的同相输入端与所述变压器60的9脚(即第三引脚)和所述电流检测电阻R11的输入端的连接点相连；

所述80的反相输入端与所述电流检测电阻R11的输出端和所述LED电路30的输入端的连接点相连；

所述80的输出端连接至所述控制芯片50的2脚(即第三引脚)。

在图3中，80通过连接在电流检测电阻R11的两端，从而检测流经电流检测电阻R11两端的电压的变化，因为电流检测电阻R11的输入端为变压器的输出电压，电流检测电阻R11的输出端为LED电路30的输出电压，但LED电路30的总电流(即输出电压)饱和，即LED电路30都已在恒流区时，此时LED电路30的总电流将不再发生变化，电流检测电阻R11两段的电压差也不再发生变化，使得80的输出端输出值控制芯片50的电压也不再发生变化，当控制芯片50在持续一段时间内接受到相同的电压时，控制芯片50会向Q1输出高电平，使得Q1导通，进而使得变压器60的输出电压稳定最佳电压值。

进一步的，所述检测电路20包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻(即R1)和所述第二电阻(即R2)串联，所述第一电阻(即R1)接于80的同相输入端与所述变压器60的9脚(即第三引脚)和所述电流检测电阻R11的输入端的连接点之间，是为了将低压直流电路经由80输出的同相电压进行倍数放大，具体的放大倍数由第一电阻(即R1)的选值决定；

所述第二电阻(即R2)远离所述第一电阻(即R1)的一端接地，起到偏置的作用，目的是使80获得合适的工作点。

进一步的，所述检测电路20还包括第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻(即R3)和所述第四电阻(即R4)串联，所述第三电阻(即R3)接于80的反相输入端与所述电流检测电阻R11的输出端和所述LED电路30的输入端的连接点之间，是为了将低压直流电路经由80输出的反相电压进行倍数放大，使得反相电压的倍数能够和同相电压的倍数相同，避免两端输入端的电压倍数不同导致的80检测异常的情况；

所述第四电阻(即R4)并联在所述80的反相输入端和输出端之间，用于抵消增益。

具体地，如图4所示的，所述LED电路30包括LED电路分区；

所述LED电路分区并联形成所述LED电路，LED电路由若干个LED电路分区并联组成。即如图4所示的由LED电路分区T1、LED电路分区T2和LED电路分区Tn。

进一步的，所述LED电路分区由灯区和恒流源串联形成。

以图4中的LED电路分区T1为例子，T1由灯区K1和恒流源I1组成，而灯区K1又是由发光二极管D11、D12......D1组成。

其中，灯区也可以为灯条。

实施例

如图5所示，控制芯片在接收到总电源输出的电源开始驱动6脚向变压器的2脚输出电源，使得变压器能够将接收的高压直流电压转化为低压直流电压通过9脚向检测电路和LED电路输出电压，需要注意的是，输出电压在输出的过程中是逐渐增高的，随着输出电压的增高，LED电路中的K和I的电压也会逐渐增高，LED电路的电流也会逐渐增高，当I达到转折电压V0后，该I所属的LED电路分区T的电流就会恒定(此时的输出电压从Vled1+V0继续升高)，但由于LED电路中存在Tn个LED电路分区，因此变压器的输出电压会继续升高(此时的输出电压还是Vled+V0)，直到In达到转折电压V0后，才判定为LED电路内的LED电路分区的电流都已恒定，此时的LED电路的总电流将不再发生变化，即R11的两端的电压差不再变化，也即80中的同相输入端和反向输入端接收的电压稳定，输出端输出至控制芯片的电压也不再变化，控制芯片检测到2脚输入的电压不再发生变化时，通过5脚向Q1输出高电平，使得Q1导通，进而控制变压器的输出输出电压不再上升(此时输出电压为Vledn+V0，假设Vledn是Tn个灯区中电压最高的)，而此时的电压刚好满足LED电路中所有的I工作在恒流区，也不会产生额外的电压导致电压冗余，此时的电路效率达到最大。

本实施例还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路10、检测电路20和LED电路30；

所述总控制电路10的输出端连接所述LED电路30的输入端，所述检测电路20的两端输入端并联在所述总控制电路10的输出端和所述LED电路30的输入端之间，所述检测电路20的输出端连接所述总控制电路10的输入端；

所述总控制电路10，用于为LED电路30提供输出电压，并根据接收的所述检测电路20的检测电压控制输出电压；

所述检测电路20，用于检测所述总控制电路10输出至所述LED电路30的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压，并将所述检测电压返回至所述总控制电路10中；

所述LED电路30，用于根据接收的检测电压控制LED电路30工作在放大区或者恒流区。

该电子设备的具体结构参照上述的实施例，由于本电子设备采用了上述Mini-LED灯条高效电流控制电路的实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述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，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述Mini-LED灯条高效电流控制电路包括总控制电路、检测电路和LED电路；

所述总控制电路的输出端连接所述LED电路的输入端，所述检测电路的两端输入端并联在所述总控制电路的输出端和所述LED电路的输入端之间，所述检测电路的输出端连接所述总控制电路的输入端；

所述总控制电路，用于为LED电路提供输出电压，并根据接收的所述检测电路的检测电压控制输出电压；

所述检测电路，用于检测所述总控制电路输出至所述LED电路的输出电压，将检测的所述输出电压转化为所述检测电压，并将所述检测电压返回至所述总控制电路中；

所述LED电路，用于根据接收的检测电压控制LED电路工作在放大区或者恒流区。

2.如权利要求1所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述总控制电路包括开关元件和控制芯片；

所述开关元件的控制端连接所述控制芯片的第一引脚，所述开关元件的接地端接地；

所述控制芯片的输入端连接所述检测电路的输出端。

3.如权利要求2所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述总控制电路还包括变压器；

所述变压器的第一引脚连接所述控制芯片的第二引脚，所述变压器的第二引脚经过所述开关元件的输出端连接所述控制芯片的第一引脚，所述变压器的第三引脚连接所述检测电路的输入端。

4.如权利要求3所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述检测电路包括电流检测电阻；

所述电流检测电阻的输入端连接所述变压器的第三引脚，所述电流检测电阻的输出端连接所述LED电路。

5.如权利要求4所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述检测电路还包括差分放大器；

所述差分放大器的同相输入端与所述变压器的第三引脚和所述电流检测电阻的输入端的连接点相连；

所述差分放大器的反相输入端与所述电流检测电阻的输出端和所述LED电路的输入端的连接点相连；

所述差分放大器的输出端连接至所述控制芯片的第三引脚。

6.如权利要求5所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述检测电路包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻和所述第二电阻串联，所述第一电阻接于所述差分放大器的同相输入端与所述变压器的第三引脚和所述电流检测电阻的输入端的连接点之间；

所述第二电阻远离所述第一电阻的一端接地。

7.如权利要求6所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述检测电路还包括第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻和所述第四电阻串联，所述第三电阻接于所述差分放大器的反相输入端与所述电流检测电阻的输出端和所述LED电路的输入端的连接点之间；

所述第四电阻并联在所述差分放大器的反相输入端和输出端之间。

8.如权利要求7所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述LED电路包括LED电路分区；

所述LED电路分区并联形成所述LED电路。

9.如权利要求8所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路，其特征在于，所述LED电路分区由灯区和恒流源串联形成。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任意一项所述的Mini-LED灯条高效电流控制电路。

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