CN219919226U - Led驱动电路、装置、芯片以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种LED驱动电路、装置、芯片以及电子设备，所述LED驱动电路包括：运算放大器，所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压；开关电路，所述开关电路包括多个第一开关元件，每个所述第一开关元件的第一端连接于所述运算放大器的第二输入端；多个开关管，每个所述开关管的第一端连接于所述运算放大器的输出端，多个所述开关管的第二端与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述开关管的第三端用于与LED连接。本申请的LED驱动电路，简化了对多路LED驱动时，驱动电路的结构，减小了LED驱动电路的功耗和面积，降低了LED驱动电路的成本。

Description

LED驱动电路、装置、芯片以及电子设备

技术领域

本申请涉及LED驱动技术领域，具体涉及一种LED驱动电路、装置、芯片以及电子设备。

背景技术

LED(LightEmittingDiode，发光二极管)灯具有寿命长、光效高、抗冲击、低能耗等优点，已广泛应用于照明与装饰领域。LED灯的LED光源需要驱动电路来点亮，LED光源会与驱动电路连接。现有的LED驱动电路中，每一路LED都需要一个相应的运算放大器参与驱动，需要驱动的LED数量越多，所需要的运算放大器也就越多，这就会增大LED驱动电路的功耗和面积，同时还会增加LED驱动电路的成本。

实用新型内容

鉴于以上问题，本申请实施例提供一种LED驱动电路、装置、芯片以及电子设备，以解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供的LED驱动电路，所述LED驱动电路包括：

运算放大器，所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压；

开关电路，所述开关电路包括多个第一开关元件，每个所述第一开关元件的第一端连接于所述运算放大器的第二输入端；

多个开关管，每个所述开关管的第一端连接于所述运算放大器的输出端，多个所述开关管的第二端与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述开关管的第三端用于与LED连接。只需一个运算放大器参与驱动，就可以驱动多路LED，简化了对多路LED驱动时，驱动电路的结构，减小了LED驱动电路的功耗和面积，降低了LED驱动电路的成本。

可选地，所述开关电路还包括多个第二开关元件，多个所述第二开关元件的第一端与多个所述开关管的第三端一一对应连接，每个所述第二开关元件的第二端用于与所述LED连接。可以通过调节第二开关元件导通或断开，调节LED的亮或者熄灭，对于多个LED来说，通过调节对应第二开关元件导通或断开，还可以控制LED的亮或者熄灭的时序，以实现对多路LED的灵活驱动。

可选地，所述开关管为NMOS管，每个所述NMOS管的栅极连接于所述运算放大器的输出端，多个所述NMOS管的源极与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述NMOS管的漏极用于与所述LED连接。可以在开关管为NMOS管的情况下，通过调节第一开关元件的导通或关断，来调节所述NMOS管的导通或者关断，以实现对LED的驱动。

可选地，所述开关管为PMOS管，每个所述PMOS管的栅极连接于所述运算放大器的输出端，多个所述PMOS管的漏极与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述PMOS管的源极用于与所述LED连接。在开关管为PMOS管的情况下，可以通过调节第一开关元件的导通或关断，来调节PMOS管的导通或者关断，以实现对LED的驱动。

可选地，所述LED驱动电路还包括：多个电阻单元，每个所述开关管的第二端还通过一个所述电阻单元接地。可以通过调整电阻单元的电阻值以调节流程电阻单元的电流值，进而调整驱动电流的大小。

可选地，所述电阻单元包括一个或者多个电阻，当所述电阻单元包括多个电阻时，所述多个电阻并联或者串联。通过调整电阻单元中电阻的数量和连接方式，可以调整驱动电流的大小。

第二方面，本申请实施例还提供一种LED驱动装置，包括上述任一技术方案所述的LED驱动电路以及多个LED，所述LED的数量与所述开关管的数量相同。只需一个运算放大器参与驱动，就可以驱动多路LED，简化了对多路LED驱动时，LED驱动装置的结构。

可选地，所述LED驱动装置还包括多个供电电源，所述供电电源与至少一个所述LED的输入端连接。可以通过多个供电电源对LED灵活供电。

第三方面，本申请实施例还提供一种芯片，包括上述任一技术方案所述的LED驱动电路。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述任一技术方案所述的LED驱动电路，或者包括上述任一技术方案所述的LED驱动装置。

本申请实施例提供的一种LED驱动电路、装置、芯片以及电子设备，该LED驱动电路包括运算放大器、开关电路和多个开关管，其中运算放大器的第一输入端输入参考电压，开关电路包括多个第一开关元件，每个第一开关元件的第一端连接于运算放大器的第二输入端，每个开关管的第一端连接于运算放大器的输出端，多个开关管的第二端与多个第一开关元件的第二端一一对应连接，每个开关管的第三端用于与LED连接；与传统的LED驱动电路相比较，本申请的LED驱动电路只需一个运算放大器，就可以驱动多路LED，简化了驱动多路LED时的电路结构，减小了LED驱动电路的功耗和面积，降低了LED驱动电路的成本。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例的LED驱动电路的第一结构框图；

图2示出了本申请实施例的LED驱动电路的第二结构框图；

图3示出了本申请实施例的LED驱动电路的第三结构框图；

图4示出了本申请实施例的LED驱动电路的第四结构框图；

图5示出了本申请实施例的LED驱动电路的第一电路原理示意图；

图6示出了本申请实施例的LED驱动电路的第二电路原理示意图；

图7示出了本申请实施例的LED驱动装置的结构框图；

图8示出了本申请实施例的LED驱动装置的电路原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请实施例的描述中，“示例”或“例如”等词语用于表示举例、说明或描述。本申请实施例中描述为“举例”或“例如”的任何实施例或设计方案均不解释为比另一实施例或设计方案更优选或具有更多优点。使用“示例”或“例如”等词语旨在以清晰的方式呈现相对概念。

另外，本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”，可理解为一个或多个，例如理解为一个、两个或更多个。例如，包括至少一个，是指包括一个、两个或更多个，而且不限制包括的是哪几个，例如，包括A、B和C中的至少一个，那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。

需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其它电学元件间接连接。

图1是本申请实施例的LED驱动电路的第一结构框图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本申请的LED驱动电路并不以图1所示的结构为限。如图1所示，该LED驱动电路包括：

运算放大器110，运算放大器110的第一输入端用于输入参考电压；

开关电路120，开关电路120包括多个第一开关元件S1，每个第一开关元件S1的第一端连接于运算放大器110的第二输入端；

多个开关管Q1，每个开关管Q1的第一端连接于运算放大器110的输出端，多个开关管Q1的第二端与多个第一开关元件S1的第二端一一对应连接，每个开关管Q1的第三端用于与LED连接。

在本申请中实施例中，一个开关管Q1配合运算放大器110和第一开关元件S1形成驱动LED的环路，可以理解的是，所有LED的驱动环路共用同一个运算放大器110。

本实施例的LED驱动电路可以应用在电子设备中，电子设备可以包括该LED驱动电路和与其连接的多个LED，LED驱动电路可以驱动多个LED。可选地，电子设备可以为手机、平板电脑、可穿戴设备、充电宝或充电器等设备。可穿戴设备可以为智能手环、智能手表、无线耳机或智能眼镜等设备。

其中，参考电压可以根据实际需要设置，本实施例不对参考电压的值进行限定。

本申请实施例的LED驱动电路，包括运算放大器、开关电路和多个开关管，其中运算放大器的第一输入端用于输入参考电压，开关电路包括多个第一开关元件，每个第一开关元件的第一端连接于运算放大器的第二输入端，每个开关管的第一端连接于运算放大器的输出端，多个开关管的第二端与第一开关元件的第二端一一对应连接，每个开关管的第三端用于与LED连接。与传统的LED驱动电路相比较，本申请的LED驱动电路只需一个运算放大器，就可以驱动多路LED，简化了驱动多路LED时的电路结构，减小了LED驱动电路的功耗和面积，降低了LED驱动电路的成本。

一些实施例中，如图2所示，图2为本申请实施例提供的LED驱动电路的第二结构框图。开关电路还包括多个第二开关元件S2，多个第二开关元件S2的第一端与多个开关管Q1的第三端一一对应连接，每个第二开关元件S2的第二端用于与LED连接。

本申请实施例中，在每一开关管Q1的第三端与LED之间设置第二开关元件S2，可以通过控制第二开关元件S2的连接状态，调节对应连接的LED的照明状态，第二开关元件S2处于导通状态时，可以控制与该第二开关元件S2连接的LED处于点亮状态；第二开关元件S2处于断开状态时，可以控制与该第二开关元件S2连接的LED处于熄灭状态。对于多个LED来说，可以通过控制对应第二开关元件S2连接状态，实现多个LED照明状态的分别控制，以实现对多路LED的灵活驱动。

一些实施例中，LED驱动电路还包括：多个电阻单元130，每个开关管Q1的第二端还通过一个电阻单元130接地。

本申请实施例中，一个开关管Q1配合运算放大器110、第一开关元件S1和电阻单元130可以形成驱动LED的环路，运算放大器110、开关管Q1、电阻单元130和第一开关元件S1相配合可以产生用于驱动LED的驱动电流。

本申请实施例，可以通过调整第一开关元件S1接入LED驱动电路的数量，从而调整接入LED驱动电路的电阻单元130的电阻值大小，以调整驱动电流的大小。

在一种实施方式中，如图3所示为LED驱动电路的第三结构框图，在图3中，当开关电路120中的任一第一开关元件S1闭合时，运算放大器110虚短，运算放大器110的第一输入端与第二输入端电压基本相等，运算放大器110的输出电压跟随其第一输入端的参考电压为VREF；示例性地，本申请以最接近运算放大器设置的第一开关元件S1闭合，开关管Q1导通，以及每个电阻单元130的电阻值为R进行说明。在该第一开关元件S1闭合时，驱动电流可以由参考电压VREF和对应连接的电阻单元130的阻值R确定。因该电路上开关管Q1的压降可以忽略不计，所以对应的电阻单元130两端的电压差为VREF，则流过电阻单元130的电流值为VREF/R，即驱动电流大小为VREF/R。驱动电流从LED的输入端，流向LED的输出端，从而点亮LED，实现对LED的驱动。当第一开关元件S1断开时，开关管Q1截止，驱动电流无法从LED的输入端，流向LED的输出端，LED处于熄灭状态。

若需更大的亮度，如上所述，可以通过控制接入的第一开关元件S1的数量，示例性地，可以控制剩余多个第一开关元件S1中任一个第一开关元件S1闭合，则两个电阻单元130处于并联状态，整体的电阻单元的阻值变小，相应的流经对应的LED的驱动电流变大，LED会更亮。

在另一实施方式中，如图4所示为LED驱动电路的第四结构框图，如上所述，该LED驱动电路还可以包括多个第二开关元件S2，在驱动LED时，需控制与该LED对应的第一开关元件S1和第二开关元件S2同时闭合。

一些实施例中，电阻单元130包括一个或者多个电阻，当电阻单元130包括多个电阻时，多个电阻并联或者串联。

示例性的，LED驱动电路的第一电路原理示意图，如图5所示，图5中，电阻单元130可以包括一个电阻R1。

一些实施例中，开关管Q1可以为NMOS管，每个NMOS管的栅极连接于运算放大器110的输出端，多个NMOS管的源极与多个第一开关元件S1的第二端一一对应连接，每个NMOS管的漏极用于与LED连接。

本申请实施例在开关管Q1为NMOS管的情况下，每个NMOS管的栅极与运算放大器110的输出端连接，NMOS管的源极与第一开关元件S1的第二端连接，述NMOS管的漏极与LED连接；可以通过控制第一开关元件S1的导通或关断，来控制对应连接的NMOS管的导通或者关断，以实现对LED的驱动。

一个具体实施例中，若开关管Q1为NMOS管，当第一开关元件S1闭合时，NMOS管导通，运算放大器110虚短，运算放大器110的第一输入端与第二输入端电压相等，驱动电流从LED的输入端，流向LED的输出端，从而点亮LED，实现对LED的驱动。当第一开关元件S1断开时，NMOS管截止，驱动电流无法从LED的输入端，流向LED的输出端，LED处于熄灭状态。

一些实施例中，开关管Q1还可以为PMOS管，每个PMOS管的栅极连接于运算放大器110的输出端，多个PMOS管的漏极与多个第一开关元件S1的第二端一一对应连接，每个PMOS管的源极用于与LED连接。

本申请实施例在开关管Q1为PMOS管的情况下，每个PMOS管的栅极连接于运算放大器110的输出端，多个PMOS管的漏极与多个第一开关元件S1的第二端一一对应连接，每个PMOS管的源极用于与LED连接；可以通过调节第一开关元件S1的导通或关断，来控制PMOS管的导通或者关断，以实现对LED的驱动。

一个具体实施例中，若开关管Q1为PMOS管，当第一开关元件S1闭合时，PMOS导通，运算放大器110虚短，运算放大器110的第一输入端与第二输入端电压相等，驱动电流从LED的输入端，流向LED的输出端，从而点亮LED，实现对LED的驱动。当第一开关元件S1断开时，PMOS管截止，驱动无法从LED的输入端，流向LED的输出端，LED处于熄灭状态。

一个具体实施例中，如图6所示为LED驱动电路的第二电路原理示意图，在图6中，开关管Q1为PMOS管，当最靠近运算放大器100的第一开关元件S1闭合，其他第一开关S1断开时，运算放大器110虚短，运算放大器110的第一输入端(正向输入端)与第二输入端电压(负向输入端)相等，如上所述电阻单元130两端的电压差为VREF，驱动电流为VREF/R，PMOS管的电流从源极流向漏极，驱动电流可以从LED的输入端，流向LED的输出端，从而点亮LED，实现对LED的驱动。若需更大的亮度，则需要闭合更多的第一开关元件S1，让多个电阻单元130处于并联状态，以通过增加接入的电子单元130的数量，让所有接入的电阻单元130的阻值之和减小，从而增加驱动电流的大小。

可以理解的是，若LED驱动电路仅包括多个第一开关元件S1，则与其对应连接的开关管Q1的状态与第一开关元件S1的连接状态有关，若第一开关元件S1闭合，则开关管Q1导通，若第一开关元件S1断开，则开关管Q1截止；若LED驱动电路仅包括多个第一开关元件S1和多个第二开关元件S2，则与其对应连接的开关管Q1的状态与第一开关元件S1和第二开关元件S2的连接状态有关，若第一开关元件S1和第二开关元件S2闭合，则开关管Q1导通，若第一开关元件S1断开或第二开关元件S2，则开关管Q1截止。

本申请实施例提供的LED驱动电路，通过使运算放大器110的第一输入端输入参考电压，使开关电路120包括多个第一开关元件S1，使每个第一开关元件S1的第一端连接于运算放大器110的第二输入端，使每个开关管Q1的第一端连接于运算放大器110的输出端，多个开关管Q1的第二端与多个第一开关元件S1的第二端一一对应连接，每个开关管Q1的第三端用于与LED连接；与传统的LED驱动电路相比较，本申请的LED驱动电路只需一个运算放大器，就可以驱动多路LED，简化了驱动多路LED时的电路结构，减小了LED驱动电路的功耗和面积，降低了LED驱动电路的成本。

图7是本申请实施例的LED驱动装置的结构框图，如图7所示，该LED驱动装置包括如上述任一实施例中的LED驱动电路以及多个LED，LED的数量与开关管的数量相同。

本申请实施例只需一个运算放大器参与驱动，就可以驱动多路LED，简化了对多路LED驱动时，LED驱动装置的结构。

一些实施例中，LED驱动装置还包括一个或多个供电电源，供电电源与至少一个LED的输入端连接。可以通过调整供电电源的个数或者与一个供电电源连接的LED的个数，调整LED的亮度。一个具体实施方式中，如图8所示为LED驱动装置的电路原理示意图，LED驱动装置可以包括一个供电电源VDD。供电电源VDD可以根据实际需要设置，如12V、9V、5V或3.3V等，本实施例不对供电电源VDD的值进行限定。供电电源VDD可以由电池提供，也可以通过其他电路如LDO(低压差线性稳压源)提供。

本申请实施例提供一种芯片，包括上述任一实施例的LED驱动电路。

本申请实施例提供一种电子设备，包括上述任一实施例的LED驱动电路，或者包括上述任一实施例的LED驱动装置。

以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括：

运算放大器，所述运算放大器的第一输入端用于输入参考电压；

开关电路，所述开关电路包括多个第一开关元件，每个所述第一开关元件的第一端连接于所述运算放大器的第二输入端；

多个开关管，每个所述开关管的第一端连接于所述运算放大器的输出端，多个所述开关管的第二端与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述开关管的第三端用于与LED连接。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述开关电路还包括多个第二开关元件，多个所述第二开关元件的第一端与多个所述开关管的第三端一一对应连接，每个所述第二开关元件的第二端用于与所述LED连接。

3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述开关管为NMOS管，每个所述NMOS管的栅极连接于所述运算放大器的输出端，多个所述NMOS管的源极与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述NMOS管的漏极用于与所述LED连接。

4.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述开关管为PMOS管，每个所述PMOS管的栅极连接于所述运算放大器的输出端，多个所述PMOS管的漏极与多个所述第一开关元件的第二端一一对应连接，每个所述PMOS管的源极用于与所述LED连接。

5.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括：多个电阻单元，每个所述开关管的第二端还通过一个所述电阻单元接地。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电阻单元包括一个或者多个电阻，当所述电阻单元包括多个电阻时，所述多个电阻并联或者串联。

7.一种LED驱动装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一LED驱动电路以及多个LED，所述LED的数量与所述开关管的数量相同。

8.根据权利要求7所述的LED驱动装置，其特征在于，所述LED驱动装置还包括一个或多个供电电源，所述供电电源与至少一个所述LED的输入端连接。

9.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的LED驱动电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的LED驱动电路，或者包括权利要求7或8所述的LED驱动装置。