CN217506867U

CN217506867U - 一种利用单路led调光ic实现的车载多路背光源驱动电路

Info

Publication number: CN217506867U
Application number: CN202221002881.7U
Authority: CN
Inventors: 吕申
Original assignee: Pulisheng Xiamen Electromechanical Co ltd
Current assignee: Pulisheng Xiamen Electromechanical Co ltd
Priority date: 2022-04-27
Filing date: 2022-04-27
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2032-04-27

Abstract

本实用新型涉及一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其包括LED恒流驱动芯片U1、升压整流单元、两路以上的LED背光灯、稳压单元；每路LED背光灯包括多个串联的LED灯、以及串联在LED灯阴极端的串联电阻，所有LED背光灯并联，形成公共阳极端和公共阴极端；LED恒流驱动芯片U1的VIN引脚连接输入电源，GND引脚接地，EN引脚连接PWM信号，FB引脚经过电阻R3接地，SW引脚则经由升压整流单元连接LED背光灯的公共阳极端；LED背光灯的公共阳极端还连接稳压单元，LED背光灯的公共阴极端则连接LED恒流驱动芯片的FB引脚。本实用新型以简单的电路结构以及低成本的元器件实现符合车载电源试验规格的多路LED背光灯的驱动，且能够降低多路LED背光灯之间的电流差异。

Description

一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路

技术领域

本实用新型涉及背光驱动技术领域，具体涉及一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路。

背景技术

摩托车或汽车类显示屏多数使用LED背光，随着屏幕增大，LED灯数量增多，背光在设计时，通常使用多路LED做恒流驱动。而车载类产品的常规工作电压虽然为12V，但要求必须在10-18V电压下能正常工作，且在24V电压下也至少能工作1分钟以上，因此，在背光设计时，需要考虑在10-24V的电压输入下，背光均不得损坏。

另外，市面上低成本LED驱动芯片多数为单路驱动，如果将两路LED灯并联使用，因为每个LED灯同电流下的正向工作电压均有差异，且LED灯工作电流明显增大时，其正向压降却变化较小（即相同工作电压下，LED灯可能电流差异较大）因此并联使用时，可能存在两路LED背光中，其中1路LED灯电流较大，另一路LED灯电流较小的情况，造成两路背光亮度差异较大，这种情况下，两路LED均单独恒流驱动是需要的。

以市面常见的两路6LED灯串联背光为例，它有1个公共的阳极，同时还有2个独立的阴极，根据LED灯常规工作电压为3.1~3.3V，可以推算出，恒流驱动该LED背光时，LED灯两端的电压约为3.2*6=19.2V，此种情况下，当采用升压型LED驱动IC时，24V工作的情况下，LED灯电压会超出正常范围（升压型IC的输出电压只能大于或等于输入电压）。因此，市面上车载显示屏采用的背光灯驱动IC多数具有SEPIC功能（既能升压也能降压），电路比较复杂，以TI公司的LP8862-Q1为例，它有独立的2路背光恒流驱动，且具有SEPIC功能，芯片价格较高，引脚数量多，且外围电路还需要额外的MOS管来保证SEPIC功能，因此外围电路也稍复杂。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其电路结构简单且成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其包括LED恒流驱动芯片U1、升压整流单元、两路以上的LED背光灯、稳压单元；

每路LED背光灯包括多个串联的LED二极管、以及串联在LED二极管阴极端的串联电阻，各路LED背光灯之间进行并联，形成公共阳极端和公共阴极端；

LED恒流驱动芯片U1的VIN引脚连接输入电源，GND引脚接地，EN引脚连接PWM信号，FB引脚经过电阻R3接地，SW引脚则经由升压整流单元连接LED背光灯的公共阳极端；LED背光灯的公共阳极端还连接稳压单元，LED背光灯的公共阴极端则连接LED恒流驱动芯片的FB引脚。

所述升压整流单元包括电感L1和二极管D5，电感L1的一端连接恒流驱动芯片U1的VIN引脚，另一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚；二极管D5的一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚，另一端连接LED背光灯的公共阳极端。

所述稳压单元包括并联的电容C1和极性电容C2，其一端连接LED背光灯的公共阳极端，另一端接地。

所述驱动电路还包括滤波单元，所述滤波单元包括并联的极性电容C3和电容C4，其一端连接输入电源，另一端接地。

所述驱动电路包括两路LED背光灯，即第一路LED背光灯和第二路LED背光灯；

第一路LED背光灯包括依次串联的LED二极管D1、LED二极管D3、LED二极管D6、LED二极管D8、LED二极管D10、LED二极管D12以及电阻R1，LED二极管D1的阳极连接公共阳极端，电阻R1连接公共阴极端；

第二路LED背光灯包括依次串联的LED二极管D2、LED二极管D4、LED二极管D7、LED二极管D9、LED二极管D11、LED二极管D13以及电阻R2，LED二极管D2的阳极连接公共阳极端，电阻R2连接公共阴极端。

所述恒流驱动芯片U1信号为XL6013。

所述串联电阻阻值为82R，所述电阻R3的阻值为1.8R。

采用上述方案后，本实用新型在每路LED背光灯中将多个LED二极管串联后分别串联一个串联电阻，然后再将多路LED背光灯进行并联，使其驱动电压超过24V，符合车载电源试验规格，且因串联电阻的存在，能明显减少多路LED背光灯并联造成的电流分配不均问题。简言之，本实用新型以简单的电路结构以及低成本的元器件实现多路LED背光灯的驱动，且能够有效降低多路LED背光灯之间的电流差异。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施例的电路图。

标号说明：

升压整流单元10；

稳压单元20；

第一路LED背光灯31；第二路LED背光灯32；

滤波单元40。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型揭示了一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其包括LED恒流驱动芯片U1、升压整流单元10、两路以上的LED背光灯、稳压单元20；每路LED背光灯包括多个串联的LED灯、以及串联在LED灯阴极端的串联电阻，所有LED背光灯并联，形成公共阳极端和公共阴极端；LED恒流驱动芯片U1的VIN引脚连接输入电源，GND引脚接地，EN引脚连接PWM信号，FB引脚经过电阻R3接地，SW引脚则经由升压整流单元10连接LED背光灯的公共阳极端；LED背光灯的公共阳极端还连接稳压单元20，LED背光灯的公共阴极端则连接LED恒流驱动芯片的FB引脚。其中，串联电阻阻值为82R，所述电阻R3的阻值为1.8R，R可以根据实际需要进行确定，只要保证串联电阻与电阻R3之间的阻值比值恒定为82:1.8即可。

本实施例中，驱动电路包括两路LED背光灯，即第一路LED背光灯31和第二路LED背光灯32。其中，第一路LED背光灯31包括依次串联的LED二极管D1、LED二极管D3、LED二极管D6、LED二极管D8、LED二极管D10、LED二极管D10以及电阻R1，LED二极管D1的阳极连接公共阳极端，电阻R1连接公共阴极端。第二路LED背光灯32包括依次串联的LED二极管D2、LED二极管D4、LED二极管D7、LED二极管D9、LED二极管D11、LED二极管D13以及电阻R2，LED二极管D2的阳极连接公共阳极端，电阻R2连接公共阴极端。

本实施例中，升压整流单元10包括电感L1和二极管D5，电感L1的一端连接恒流驱动芯片U1的VIN引脚，另一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚；二极管D5的一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚，另一端连接LED背光灯的公共阳极端。

本实施例的稳压单元20包括并联的电容C1和极性电容C2，其一端连接LED背光灯的公共阳极端，另一端接地。本实施例的驱动电路还包括滤波单元40，所述滤波单元40包括并联的极性电容C3和电容C4，其一端连接输入电源，另一端接地。

本实施例将两路六颗LED二极管（LED二极管规格为每路65mA，两路合计130mA）分别串联一个电阻后再并联，使其串联驱动电压超过24V，且因串联电阻的存在，能明显减少2路LED灯并联造成的2路LED灯的电流分配不均衡。具体原理如下：

直流电源12V(Vp)与GND之间并联了电容C4(104)和电容C3(100uF/25)用于输入稳压和滤波，之后进入升压型LED恒流驱动芯片U1(XL6013)的第2引脚（即Vin引脚）。LED恒流驱动芯片U1的输出经由电感L1(47uH)和二极管D5(1N5819)的升压和整流后，在A点输出升压后的电压，并通过电容C1(105)和C2(100uF/50V)稳定输出电压A。

电路中有两路六个串联的LED二极管D1-D4、D6-D13，它们分别与电阻R1(82R)和R2(82R)串联之后再并联，与LED恒流驱动芯片U1的FB引脚（第3脚，即反馈引脚）相连接；最后，反馈引脚通过电阻R3（1.8R）电阻到GND。

LED恒流驱动芯片U1工作时，它的FB引脚（第3引脚）的电压固定为0.22V，即图中B点的电压为0.22V；因此R3上的电流固定为I=U/R=0.22/1.8=0.122A=122mA。

从前面描述可知六个LED二极管串联工作时，电压约19.2V，因升压IC U1无法对输入电压进行降压，因此LED灯和电阻串联后，其工作电压应大于24V。

因每路LED背光灯的工作电流均近似于总电流的1/2，即61mA，因此电阻R1或R2的两端电压U=I*R=0.061*82=5V。因R1或R2是与两路LED背光灯串联工作，因此，每路灯串的驱动电压约为19.2+5=24.2V，此时当输入电源电压Vp为24V时，LED灯的电压也不会超出。

另一方面，虽然两路LED背光灯并联，但因为具有串联电阻R1和R2，因此两路LED背光灯的电流分配不均也有明显改进，具体说明如下：

假设相同电流下，第一路LED背光灯31中LED二极管的正向电压为V1（以3.2V为例），第二路LED背光灯32中LED二极管的正向电压为V2（以3.25V为例），那么六个LED二极管灯串联之后，其正向电压分别为：V1*6和V2*6。

假设第一路LED背光灯31的工作电流为I1，第二路LED背光灯32的工作电流为I2，那么整组LED背光灯（含电阻）两端电压为I1*R1+V1*6和I2*R2+V2*6；

因为并联电路的各路电压均相同，所以I1*R1+V1*6=I2*R2+V2*6，同时I1+I2=0.122A，代入元器件参数后，I1*82+3.2*6=I2*82+3.23*6; I1+I2=0.122，经计算得到I1=62.8mA，I2=59.2mA，可见，两组LED灯电流差异较小，肉眼难以识别差异。

由此可知，本实用新型以简单的电路结构以及低成本的元器件实现多路LED背光灯的驱动，且能够有效降低多路LED背光灯之间的电流差异。

以上所述，仅是本实用新型实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：包括LED恒流驱动芯片U1、升压整流单元、两路以上的LED背光灯、稳压单元；

2.根据权利要求1所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述升压整流单元包括电感L1和二极管D5，电感L1的一端连接恒流驱动芯片U1的VIN引脚，另一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚；二极管D5的一端连接恒流驱动芯片U1的SW引脚，另一端连接LED背光灯的公共阳极端。

3.根据权利要求1所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述稳压单元包括并联的电容C1和极性电容C2，其一端连接LED背光灯的公共阳极端，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述驱动电路还包括滤波单元，所述滤波单元包括并联的极性电容C3和电容C4，其一端连接输入电源，另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括两路LED背光灯，即第一路LED背光灯和第二路LED背光灯；

6.根据权利要求1-5任一所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述恒流驱动芯片U1信号为XL6013。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种利用单路LED调光IC实现的车载多路背光源驱动电路，其特征在于：所述串联电阻阻值为82R，所述电阻R3的阻值为1.8R。