WO2019000924A1 - 一种led灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机 - Google Patents

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杨寄桃
陈建忠
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Definitions

  • the invention relates to the technical field of electrical power sources, in particular to an overcurrent protection circuit for an LED light bar network, a driving power source and a television set.
  • an object of the present invention is to provide an LED light bar network overcurrent protection circuit, a driving power supply, and a television set, which can increase the current of the LED light bar, that is, the constant current output current abnormally.
  • the control drive circuit stops working, effectively protecting the LED light bar, and avoiding the damage of the LED light bar, resulting in high screen maintenance cost.
  • the comparison module includes a comparison chip and a protection unit for protecting the comparison chip
  • the first rectification unit includes a first rectifier diode, a second rectifier diode, and a a conversion resistor
  • the anode of the first rectifier diode and the anode of the second rectifier diode are connected to the anode of the LED strip
  • the cathode of the first rectifier diode and the cathode of the second rectifier diode are connected to the comparison chip through the first conversion resistor The 8th foot and the protection unit.
  • the voltage generating unit includes a second conversion resistor, one end of the second conversion resistor is connected to the negative pole of the Zener diode, and the other end of the second conversion resistor is connected and compared.
  • the third leg of the chip and the voltage divider sampling module includes a second conversion resistor, one end of the second conversion resistor is connected to the negative pole of the Zener diode, and the other end of the second conversion resistor is connected and compared.
  • the voltage dividing sampling module includes a first voltage dividing resistor and a second voltage dividing resistor, and one end of the first voltage dividing resistor is connected to the second converting resistor At one end, the other end of the first voltage dividing resistor is connected to the sixth leg of the comparison chip, and the fourth pin of the comparison chip and the ground are also connected by the second voltage dividing resistor.
  • a driving power source for an LED light bar network connected to an LED light bar network, comprising a constant current source module and an LED light bar network overcurrent protection circuit as described above, wherein the current source direction is provided by the constant current source module for the LED light bar network
  • the alternating constant current is controlled by the LED light bar network overcurrent protection circuit to output a drive stop command to the constant current source module when the detection current of the LED light bar is greater than the current threshold, and the control LED light bar stops working.
  • the driving unit alternately outputs the forward supply current and the reverse supply current in the first half cycle and the second half cycle, and is rectified by the second rectifying unit and output to the LED strip, and the detecting unit detects the current of the LED strip. And converting the detected current into a voltage signal output to the constant current control unit, and the constant current control unit controls the operating frequency of the driving unit according to the voltage signal, so that the magnitude of the supply current is always kept constant.
  • the driving power source of the LED light bar network further includes a filter circuit, a PFC circuit and a constant voltage source module, and the input AC power is converted into a DC, and then subjected to low-pass filtering processing by the filter circuit, and then output to the PFC circuit, and is outputted to the PFC circuit.
  • the circuit performs power factor correction and outputs to the constant voltage source module and the constant current source module respectively, and the constant voltage source module provides a corresponding constant voltage to the main board according to the standby signal.
  • the constant voltage source module includes a PWM control circuit and a flyback transformer, and the PWM control circuit controls the flyback transformer to output a corresponding constant voltage to the main board according to the received standby signal.
  • the driving unit includes an LLC resonant bridge, an LLC transformer and a balancer, and the LLC transformer alternately outputs a forward supply current and a reverse supply current in the first half cycle and the second half cycle, respectively.
  • the output is output to the second rectifying unit, and the constant current control unit controls the operating frequency of the LLC resonant bridge according to the voltage signal, so that the magnitude of the supply current output by the LLC transformer is always kept constant.
  • the constant current source module further includes an isolation transformer, and the isolation transformer drives the LLC resonant bridge to oscillate at a corresponding operating frequency according to a driving signal output by the constant current control unit.
  • a television set comprising a drive power source for an LED light bar network as described above.
  • the LED light bar network overcurrent protection circuit comprises a reference voltage module, a voltage dividing sampling module and a comparison module;
  • the power supply voltage is generated by the reference voltage module to be output to the voltage dividing sampling module and the comparison module, and the voltage dividing sampling module divides the reference voltage to output a reference voltage to the comparison module;
  • the comparison module also receives the detection current of the LED light bar.
  • the detection voltage obtained after the conversion is compared with the reference voltage.
  • the comparison module outputs a drive stop command to control the LED light bar to stop working.
  • the control drive circuit stops working, effectively protecting the LED light bar, and avoiding the damage of the LED light bar, resulting in high screen maintenance cost.
  • FIG. 1 is a structural block diagram of a driving power supply of an LED light bar network provided by the present invention
  • FIG. 2 is a structural block diagram of an overcurrent protection circuit for an LED light bar network provided by the present invention
  • FIG. 3 is a circuit diagram of an overcurrent protection circuit for an LED light bar network provided by the present invention.
  • the invention provides an LED light bar network over-current protection circuit, a driving power source and a television set, which can control the driving circuit to stop working after the current of the LED light bar, that is, the constant current output current increases abnormally, effectively protecting the LED light bar and avoiding Damage to the LED strips results in high screen maintenance costs.
  • the first output end of the PFC circuit 30 is connected to the constant current source module 50, and the PFC circuit 30 is The second output terminal is connected to the constant voltage source module 40, and the constant voltage source module 40 is further connected to the main board for supplying power thereto, and the constant current source module 50 is further connected to the network of series and parallel LED strips to provide a constant current source thereof, the constant The stream source module 50 is also coupled to the LED strip network overcurrent protection circuit 10.
  • the filter circuit 20 and the PFC circuit 30 are both prior art, and their functions and connection modes are not described in detail herein.
  • the input AC power source is converted into DC power after voltage conversion, and the DC power is subjected to low-pass filtering processing by the filter circuit 20, and then output to the PFC circuit 30, and is subjected to power factor correction by the PFC circuit 30, and then output to the constant voltage source module respectively.
  • the voltage dividing sampling module 12 includes a first voltage dividing resistor R21 and a second voltage dividing resistor R22, one end of the first voltage dividing resistor R21 is connected to the other end of the second converting resistor R12, the first The other end of the voltage dividing resistor R21 is connected to the sixth pin of the comparison chip ICP1, and the fourth pin of the comparison chip ICP1 and the ground are also connected via the second voltage dividing resistor R22.
  • the LED light bar network overcurrent protection circuit 10 further includes a thirteenth resistor R13, a fourteenth resistor R14 and a thirteenth diode, and one end of the thirteenth resistor R13 is connected to the fifth pin of the comparison chip ICP1.
  • the constant current source module 50 includes a driving unit 51, a constant current source control unit, a detecting unit 53 and a second rectifying unit 54, and the driving unit 51 is connected to the first output end of the PFC circuit 30 and the second rectifying unit 54,
  • the constant current control unit 52 is connected to the driving unit 51 and the detecting unit 53.
  • the LED light bar network includes a plurality of sets of LED light bar groups connected in parallel by the second rectifying unit 54. Each set of LED light bar sets includes several pass detections. The LED strips of the unit 53 are connected in series, that is, as shown in FIG.
  • the first MOS transistor M1 and the second MOS transistor M2 are both N-channel MOS transistors.
  • the rectifying unit 54 includes a first diode D1, a second diode D2, a third diode D3, and a fourth diode D4;
  • the LED light bar group includes a first partial light bar group and The second part of the light bar group, the first part of the light bar group and the second light bar group are connected in parallel by the second rectifying unit 54 .
  • the first part of the light bar group is composed of the LED 1 light bar and the LED 3 light bar
  • the second part The light bar group is composed of an LED2 light bar and an LED 4 light bar.
  • the positive pole of the first diode D1 is connected to the negative pole of the second diode D2, and is also connected to the third leg of the LLC transformer 512 through the balancer 513.
  • the LLC transformer 512 Under the oscillation control of the LLC resonant bridge 511, the LLC transformer 512 outputs alternating forward supply current and reverse supply current, wherein the first half cycle of the LLC transformer 512 outputs a forward supply current, that is, the third leg of the LLC transformer 512 at this time. Positive, the supply current is supplied to the LED 3 strip and the LED 1 strip through the second capacitor C2, the first diode D1 and the fourth diode D4, and the current path is flowed through the third leg of the LLC transformer 512.
  • the second capacitor C2, the first diode D1 is output to the LED3 light bar, and then passes through the first resistor R1 and the LED1 light bar and then flows through the fourth diode D4 back to the fourth leg of the LLC transformer 512.
  • the anode of the fifth diode D5 is connected to one end of the fifth resistor R5 and the fifth leg of the isolation transformer 55, and the cathode of the fifth diode D5 is connected to one end of the seventh resistor R7 through the sixth resistor R6.
  • the present invention further provides an LED light bar network overcurrent protection circuit. Since the LED light bar network overcurrent protection circuit has been described in detail above, it is not described in detail herein. Said.
  • the present invention also provides a television set including the driving power source of the LED light bar network as described above. Since the driving power supply of the LED light bar network has been described in detail above, it will not be described in detail herein.

Abstract

一种LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机，其中，LED灯条网络过流保护电路（10）包括基准电压模块（11），分压取样模块（12）和比较模块（13）；供电电压经基准电压模块（11）产生基准电压输出至分压取样模块（12）和比较模块（13），由分压取样模块（12）对基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块（13）；比较模块（13）还接收对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，并将检测电压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，比较模块输出驱动停止指令，控制LED灯条停止工作。能在LED灯条的电流即恒流输出电流异常增大后，控制驱动电路停止工作，有效保护LED灯条，避免LED灯条的损坏造成高昂的屏体维修成本。

Description

一种LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机 技术领域
本发明涉及电器电源技术领域，特别涉及一种LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机。
背景技术
随着技术的发展，电路的安全保护性越来越受关注，目前大尺寸的LED电视机在工作时，采用高效电源直驱供电电路，但目前其还未有完善的保护电路，尤其是LED灯条的过流保护电路，没有这些保护，在某些异常状态下会造成屏灯条的损坏，进而造成屏体维修成本的高昂。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机，能在LED灯条的电流即恒流输出电流异常增大后，控制驱动电路停止工作，有效保护LED灯条，避免LED灯条的损坏造成高昂的屏体维修成本。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种LED灯条网络过流保护电路，与LED灯条网络连接，其包括基准电压模块，分压取样模块和比较模块；供电电压经基准电压模块产生基准电压输出至分压取样模块和比较模块，由分压取样模块对基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块；比较模块还接收对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，并将所述检测电压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，比较模块输出驱动停止指令，控制LED灯条停止工作。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述基准电压模块包括第一整流单元和电压产生单元，LED灯条电压经整流单元进行整流后为比较模块提供供电电压，通过电压产生单元输出基准电压至分压取样模块和比较模块。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述比较模块包括比较芯片和用于保护所述比较芯片的保护单元，所述第一整流单元包括第一整流二极管、第二整流二极管和第一转换电阻，所述第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极 均连接LED灯条的正极，所述第一整流二极管的负极和第二整流二极管的负极通过第一转换电阻连接比较芯片的第8脚和保护单元。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述保护单元包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极接地，所述稳压二极管的负极连接所述比较芯片的第8脚和电压产生单元。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述电压产生单元包括第二转换电阻，所述第二转换电阻的一端连接稳压二极管的负极，所述第二转换电阻的另一端连接比较芯片的第3脚和分压取样模块。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述分压取样模块包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端连接所述第二转换电阻的另一端，所述第一分压电阻的另一端连接比较芯片的第6脚、还通过第二分压电阻连接比较芯片的第4脚和地。
所述的LED灯条网络过流保护电路中，所述比较芯片的型号为AP4310或TL103。
一种LED灯条网络的驱动电源，与LED灯条网络连接，其包括恒流源模块和如上所述的LED灯条网络过流保护电路，由恒流源模块为LED灯条网络提供电流方向交替变化的恒定电流，由LED灯条网络过流保护电路在LED灯条的检测电流大于电流阈值时输出驱动停止指令至恒流源模块，控制LED灯条停止工作。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，所述恒流源模块包括驱动单元、恒流控制单元、检测单元和第二整流单元，LED灯条网络包括若干组通过第二整流单元并联的LED灯条组，每组LED灯条组包括若干条通过检测单元串联的LED灯条；
每个驱动周期中，驱动单元在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经第二整流单元整流后输出至LED灯条，由检测单元检测LED灯条的电流，并将检测到的电流转换为电压信号输出至恒流控制单元，由恒流控制单元根据所述电压信号控制驱动单元的工作频率，使供电电流的大小始终保持恒定。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，还包括滤波电路、PFC电路和恒压源 模块，输入交流电源转换为直流后经所述滤波电路进行低通滤波处理后输出至PFC电路，经PFC电路进行功率因数校正后分别输出至恒压源模块和恒流源模块，由恒压源模块根据待机信号为主板提供相应的恒定电压。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，所述恒压源模块包括PWM控制电路和反激变压器，所述PWM控制电路根据接收到的待机信号控制反激变压器输出相应的恒定电压至主板。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，所述驱动单元包括LLC谐振桥、LLC变压器和平衡器，由LLC变压器在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经平衡器分压后输出至第二整流单元，由恒流控制单元根据所述电压信号控制LLC谐振桥的工作频率，使LLC变压器输出的供电电流的大小始终保持恒定。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，所述恒流源模块还包括隔离变压器，所述隔离变压器根据恒流控制单元输出的驱动信号驱动LLC谐振桥以相应的工作频率进行振荡。
所述的LED灯条网络的驱动电源中，所述LLC谐振桥包括第一MOS管、第二MOS管、电感和第一电容，所述平衡器包括第二电容；所述第一MOS管的漏极连接PFC电路的第一输出端，所述第一MOS管的栅极连接隔离变压器的第5脚，所述第一MOS管的源极连接隔离变压器的第4脚、第二MOS管的漏极和LLC变压器的第1脚；所述第二MOS管的栅极连接隔离变压器的第1脚，所述第二MOS管的源极连接LLC变压器的第2脚和地；所述第一电容的一端通过电感连接LLC变压器的第2脚，所述第一电容的另一端接地；所述LLC变压器的第3脚通过平衡器连接第二整流单元的第1端，所述LLC变压器的第4脚连接第二整流单元的第2端。
一种电视机，其包括如上所述的LED灯条网络的驱动电源。
相较于现有技术，本发明提供的LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机中，所述LED灯条网络过流保护电路包括基准电压模块，分压取样模块和比较模块；供电电压经基准电压模块产生基准电压输出至分压取样模块和比较模块，由分压取样模块对基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块；比较模块还接收对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，并将所述检测电 压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，比较模块输出驱动停止指令，控制LED灯条停止工作。能在LED灯条的电流即恒流输出电流异常增大后，控制驱动电路停止工作，有效保护LED灯条，避免LED灯条的损坏造成高昂的屏体维修成本。
附图说明
图1为本发明提供的LED灯条网络的驱动电源的结构框图；
图2为本发明提供的LED灯条网络过流保护电路的结构框图；
图3为本发明提供的LED灯条网络过流保护电路的电路图；
图4为本发明提供的LED灯条网络的驱动电源中恒流源模块的电路图；
图5为本发明提供的LED灯条网络的驱动电源中LED灯条和检测单元的电路图。
具体实施方式
本发明提供一种LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机，能在LED灯条的电流即恒流输出电流异常增大后，控制驱动电路停止工作，有效保护LED灯条，避免LED灯条的损坏造成高昂的屏体维修成本。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的LED灯条网络的驱动电源包括恒流源模块和LED灯条网络过流保护电路10，优选地，所述LED灯条网络的驱动电源还包括滤波电路20、PFC电路30、恒压源模块40和恒流源模块50，所述滤波电路20连接PFC电路30，所述PFC电路30的第一输出端连接恒流源模块50，所述PFC电路30的第二输出端连接恒压源模块40，所述恒压源模块40还连接主板为其供电，所述恒流源模块50还连接串并联LED灯条网络，为其提供恒流源，所述恒流源模块50还连接所述LED灯条网络过流保护电路10。需理解的是，所述滤波电路20和PFC电路30均为现有技术，此处对其功能和连接方式不作详述。
具体实施时，输入交流电源经电压转换后转换为直流电，直流电经所述滤波电路20进行低通滤波处理后输出至PFC电路30，经PFC电路30进行功率因数校正后分别输出至恒压源模块40和恒流源模块50，由恒压源模块40根据待机 信号为主板提供相应的恒定电压；由恒流源模块50为串并联LED灯条网络提供电流方向交替变化的恒定电流，同时，本发明还通过LED灯条网络过流保护电路10在LED灯条的检测电流大于电流阈值时输出驱动停止指令至恒流源模块，控制LED灯条停止工作，有效保护了LED灯条的工作电流，防止LED灯条被烧坏，提高电路安全性。
进一步地，请一并参阅图2，所述LED灯条网络过流保护电路10包括基准电压模块11、分压取样模块12和比较模块13，所述基准电压模块11、分压取样模块12和比较模块13依次连接，所述比较模块13还连接恒流源模块中的检测单元，LED灯条网络供电电压接至供电网络，供电电压经基准电压模块11产生基准电压，由分压取样模块12对所述基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块13，同时比较模块13还接收检测单元对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，将所述检测电压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，说明此时LED灯条的电流过高，因此比较模块13输出驱动停止指令至恒流源模块，进而控制LED灯条停止工作。优选地，所述基准电压模块11和比较模块13可集成在同一IC中，提高电路集成度，例如采用TI的型号为TL103WAIDR的IC，本发明对此不作限定。
所述LED灯条网络过流保护电路10可通过精准比较参考电压和反映了LED灯条电流的检测电压之间的大小，在LED灯条电流过大时及时输出驱动停止指令，触发电路及时停止工作，有效防止LED灯条被烧坏，降低了整机设备的维修成本。其中所述LED灯条网络过流保护电路10可应用在多领域的不同电源上，例如电视机电源、显示器电源、LED照明电源、投影仪以及医疗器械等等领域，有效提高电路安全性，避免LED背光源烧毁，减低屏体维修成本。
进一步地，请一并参阅图3，所述基准电压模块11包括第一整流单元111和电压产生单元112，所述第一整流单元111连接比较模块13和电压产生单元112，所述电压产生单元112还连接分压取样模块12，具体来说，LED灯条电压经整流单元进行整流后为比较模块13提供供电电压，同时电压产生单元112根据该供电电压输出基准电压值分压取样模块12和比较模块13，为后续电压比较提供可靠的电压基准值。
优选地，所述比较模块13包括比较芯片ICP1和用于保护所述比较芯片ICP1 的保护单元131，所述第一整流单元111包括第一整流二极管D11、第二整流二极管D12和第一转换电阻R11，所述第一整流二极管D11的正极和第二整流二极管D12的正极均连接LED灯条的正极，所述第一整流二极管D11的负极和第二整流二极管D12的负极通过第一转换电阻R11连接比较芯片ICP1的第8脚和保护单元131，所述保护单元131包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的正极接地，所述稳压二极管ZD1的负极连接所述比较芯片ICP1的第8脚和电压产生单元112，其中所述比较芯片ICP1的型号优选为AP4310或TL103。
本实施例中，供电电压通过两路LED灯条的双电压分别经过第一整流二极管D11和第二整流二极管D12后，经第一转换电阻R11进行电压转换后为比较芯片ICP1的供电管脚VCC供电，并且通过稳压二极管ZD1对比较芯片ICP1的供电电压进行稳压保护，提高比较芯片ICP1工作的稳定性和安全性，同时通过LED灯条双电压经整流后作为比较芯片ICP1的供电电压，使得LED灯条熄灭后，LED灯条的电压为0，此时比较芯片ICP1也无需工作，供电电压也为0，减少了待机时比较芯片ICP1的损耗，进而降低了整体设备的待机损耗。
更进一步地，所述电压产生单元112包括第二转换电阻R12，所述第二转换电阻R12的一端连接稳压二极管ZD1的负极，所述第二转换电阻R12的另一端连接比较芯片ICP1的第3脚和分压取样模块12。供电电压VCC通过第二转换电阻R12后为比较芯片ICP1的第3脚产生基准电压，同时为分压取样模块12提供电压基础。
优选地，所述分压取样模块12包括第一分压电阻R21和第二分压电阻R22，所述第一分压电阻R21的一端连接所述第二转换电阻R12的另一端，所述第一分压电阻R21的另一端连接比较芯片ICP1的第6脚、还通过第二分压电阻R22连接比较芯片ICP1的第4脚和地。所述LED灯条网络过流保护电路10还包括第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十三二极管，所述第十三电阻R13的一端连接比较芯片ICP1的第5脚，所述第十三电阻R13的另一端连接恒流源模块的检测单元，所述第十四电阻R14的一端连接比较芯片ICP1的第7脚，所述第十四电阻R14的另一端连接第十三二极管的正极，所述第十三二极管的负极连接恒流源模块。
具体实施时，产生基准电压后，通过第一分压电阻R21和第二分压电阻R22 分压取样后作为比较芯片ICP1第6脚的参考电压，并且比较芯片ICP1第5脚接收恒流源模块输出的检测电压，具体通过恒流源模块的检测单元进行电流采样，并将其转换为电压信号，通过第十三电阻R13限流后接至比较芯片ICP1的第5脚，当检测的电流增大时，转换得到的检测电压也随之增大，当检测电压大于第6脚的参考电压时，比较芯片ICP1通过第7脚输出驱动停止指令，本实施例中为高电平，即在LED灯条电流异常增大后，比较芯片ICP1的第7脚输出高电平，通过第十四电阻R14和第十三二极管后接至恒流源模块，控制恒流源模块停止输出电流，保护LED灯条免受大电流高负荷工作和损坏。本发明通过分压取样模块12得到参考电压，取样的参考单元可以根据需要任意调整，因此可根据实际需求调整参考电压大小，使得过流保护值可以精准到预设的指定值，提高过流保护的精准度。
优选地，请再次参阅图1，本发明较佳实施例中，所述恒压源模块40包括PWM控制电路41和反激变压器42，所述PWM控制电路41连接反激变压器42，所述反激变压器42连接PFC电路30的第二输出端和主板，所述PWM控制电路41根据接收到的待机信号控制反激变压器42输出相应的恒定电压至主板，具体为当待机信号为高电平时，PWM控制电路41控制反激变压器42输出主板所需的工作额定电压，使主板正常工作；当待机信号为低电平时，则PWM控制电路41控制反激变压器42输出主板所需的待机电压，其远低于工作额定电压，根据不同待机信号输出相应的恒定电压，降低了系统的整体功耗。需理解的是，所述PWM控制电路41和反激变压器42为现有技术，此处对其功能和连接方式不作详述。
所述恒流源模块50包括驱动单元51、恒流源控制单元、检测单元53和第二整流单元54，所述驱动单元51连接PFC电路30的第一输出端和第二整流单元54，所述恒流控制单元52连接所述驱动单元51和检测单元53，其中，LED灯条网络包括若干组通过第二整流单元54并联的LED灯条组，每组LED灯条组包括若干条通过检测单元53串联的LED灯条，即如图2所示，LED1、LED2、LED3和LED4表示四条灯条，其中LED3灯条通过检测单元53和LED1灯条串联作为一组LED灯条组，LED4灯条通过检测单元53和LED2灯条串联作为另外一组LED灯条组，这两组LED灯条组通过第二整流单元54并联，可以理解 的是，本发明对LED灯条的数量不作限定，厂家可根据具体产品需要进行灵活选择，以下较佳实施例中，LED灯条数量均以四个来进行解释说明。
在恒流控制单元52的控制下，每个驱动周期中，驱动单元51在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经第二整流单元54整流后输出至LED灯条，即驱动单元51在前半周期驱动部分LED灯条，在后半周期驱动其余部分LED灯条，同时在驱动过程中，由检测单元53检测LED灯条的电流，并将检测到的电流转换为电压信号输出至恒流控制单元52和比较芯片ICP1的第5脚，由恒流控制单元52根据所述电压信号控制驱动单元51的工作频率，使得驱动单元51输出的供电电流大小始终保持恒定，达到恒流驱动的目的，并且通过检测单元53为过流保护提供实时检测的电压值，使得在检测电压大于参考电压时比较芯片ICP1能及时输出驱动停止指令至恒流控制单元52，进而控制驱动单元51停止工作，有效保护LED灯条不受损。
本实施例中，由于所有灯条的供电电流均在驱动单元51的振荡控制下，驱动单元51在每个周期内依次交替的提供方向相反的供电电流，使得部分LED灯条在前半周期被点亮，其余部分LED灯条在后半周期被点亮，当驱动单元51的工作频率足够高、使驱动周期小于人眼的视觉暂留时间时(例如50Hz)，则从人眼视觉上看到的LED灯条为常亮状态满足了多通道LED灯条的恒流需求，且提高了电源转换效率。
具体来说，所述恒流驱动模块还包括隔离变压器55，所述驱动单元51包括LLC谐振桥511、LLC变压器512和平衡器513，所述恒流控制单元52通过隔离变压器55连接所述LLC谐振桥511，所述LLC谐振桥511还连接PFC电路30的第一输出端和LLC变压器512，所述LLC变压器512还通过平衡器513连接第二整流单元54。
所述恒流控制单元52在接收到检测单元53输出的电压信号后，根据所述电压信号输出驱动信号至隔离变压器55，由隔离变压器55驱动LLC谐振桥511以相应的工作频率进行振荡控制，控制LLC变压器512输出的供电电流的大小始终保持恒定，同时由LLC变压器512在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经平衡器513分压后输出至第二整流单元54，进而输出至相应的LED灯条，在不同的时间给相应的LED灯条提供恒定电流，满 足了大尺寸电视多通道灯条的恒流需求，提高电源转换效率，同时在LLC变压器512输出后串联一个平衡器513，将并联的LED灯条的压差分压在平衡器513两端，使得流过LED灯条的电流始终位置在恒定状态，解决了多通道LED灯条电压不一致的恒流供电问题。
进一步地，请一并参阅图4和图5，若干个发光二极管LED11…LED19组成LED1灯条，若干个发光二极管LED21…LED29组成LED2灯条，若干个发光二极管LED31…LED39组成LED3灯条，若干个发光二极管LED41…LED49组成LED4灯条。本发明中，多条LED灯条通过检测单元53和第二整流单元54构成串并联网络，由高效LLC谐振桥511输出直接驱动LED灯条，而在PFC电路30的另一输出端连接反激电源为主板提供恒定电压，同时实现恒流恒压输出，大大降低了系统成本。
其中，所述LLC谐振桥511包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、电感L1和第一电容C1，所述平衡器513包括第二电容C2；所述第一MOS管M1的漏极连接PFC电路30的第一输出端，所述第一MOS管M1的栅极连接隔离变压器55的第5脚，所述第一MOS管M1的源极连接隔离变压器55的第4脚、第二MOS管M2的漏极和LLC变压器512的第1脚；所述第二MOS管M2的栅极连接隔离变压器55的第1脚，所述第二MOS管M2的源极连接LLC变压器512的第2脚和地；所述第一电容C1的一端通过电感L1连接LLC变压器512的第2脚，所述第一电容C1的另一端接地；所述LLC变压器512的第3脚通过平衡器513连接第二整流单元54的第1端，所述LLC变压器512的第4脚连接第二整流单元54的第2端。本实施例中，所述第一MOS管M1和第二MOS管M2均为N沟道MOS管。
具体实施时，因并联的LED3灯条，LED1灯条和LED4灯条，LED2灯条的电压差较大，会使得LLC变压器512输出的电压不一致，进而导致流过两大串灯的电流不一致，因此本发明在LLC变压器512输出后串联一个平衡器513，即第二电容C2，将LED灯条的电压差分压在平衡器513两端，使得整流桥输出接的LED灯压差即使较大，而流过灯条的电流仍维持在恒定电流状态。解决了多通道灯条电压不一致的供电恒流问题。
具体地，第二电容C2作为平衡器513能使流过LED1……LED1n组和 LED2……LED2n组的电流相等，其工作原理为当LED3灯条，LED1灯条组比LED4灯条，LED2灯条组电压大时，即LLC变压器512前半周期输出，LLC的第12脚为正时，使第二电容C2的2脚电压大于1脚电压；在下半周期时LLC变压器512的第12脚为负，第二电容C2的2脚电压小于1脚电压，如上将两串灯条电压差分压在第二电容C2两端，进而使流过LED3灯条，LED1灯条组和LED4灯条，LED2灯条组的电流相等，实现两路均流。
进一步地，所述检测单元53包括第一电阻R1和第二电阻R2，每组LED灯条组包括第一灯条单元和第二灯条单元，例如本实施例中，LED1灯条和LED3灯条为一组LED灯条组，LED2灯条和LED4灯条为另外一组灯条组，两组灯条组中均包括第一灯条单元和第二灯条单元，其中，LED3灯条和LED4灯条分别作为两个LED灯条组中的第一灯条单元，LED1灯条和LED2灯条分别作为两个LED灯条组中的第二灯条单元，所述第一电阻R1的一端连接所述第一灯条单元的负极、第二电阻R2的一端和第十三电阻R13的另一端，所述第一电阻R1的另一端连接所有第二灯条单元的正极；所述第二电阻R2的另一端连接恒流控制单元52。通过第一电阻R1检测LED灯条的电流并请将其转换为电压信号，之后通过第二电阻R2将电压信号输出至恒流控制单元52和比较芯片ICP1的第5脚，恒流控制单元52根据所述电压信号相应调整LLC谐振桥511的工作频率，使LLC变压器512始终保持恒流输出，同时为比较芯片ICP1提供检测电压值。
进一步地，所述整流单元54包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4；所述LED灯条组包括第一部分灯条组和第二部分灯条组，第一部分灯条组和第二灯条组通过第二整流单元54并联，例如本实施例中，第一部分灯条组由LED1灯条和LED3灯条组成，第二部分灯条组由LED2灯条和LED4灯条组成，所述第一二极管D1的正极连接第二二极管D2的负极、还通过平衡器513连接所述LLC变压器512的第3脚，所述第一二极管D1的负极连接所述第一部分灯条组的正极；所述第二二极管D2的正极连接所述第二部分灯条组的负极；所述第三二极管D3的正极连接所述LLC变压器512的第4脚和第四二极管D4的负极，所述第三二极管D3的负极连接所述第二部分灯条组的正极；所述第四二极管D4的正极连接所述第一部分灯条组的负极。
优选地，所述第二整流单元54还包括第三电容C3、第四电容C4、第五电 容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8，所述第三电容C3的一端连接第一二极管D1的负极、第四电容C4的一端和第一部分灯条组的正极(LED3灯条的正极)，所述第三电容C3的负极连接第一部分灯条组的负极(LED1灯条的负极)；所述第四电容C4的另一端接地；所述第五电容C5的一端连接第二二极管D2的正极、第六电容C6的一端和第二部分灯条组的负极(LED2灯条的负极)，所述第五电容C5的另一端连接第七电容C7的一端；所述第六电容C6的另一端接地；所述第七电容C7的一端还连接第三二极管D3的负极和第二部分灯条组的正极(LED4灯条的正极)，所述第七电容C7的另一端接地；所述第八电容C8的一端连接第四二极管D4的正极和第一部分灯条组的负极(LED1灯条的负极)，所述第八电容C8的另一端接地。通过第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8为各LED灯条电压滤波，减少LED灯条的纹波电压。
在LLC谐振桥511的振荡控制下，LLC变压器512输出依次交替的正向供电电流和反向供电电流，其中，LLC变压器512前半周期输出正向供电电流，即此时LLC变压器512的第3脚为正，供电电流通过第二电容C2、第一二极管D1和第四二极管D4为LED3灯条和LED1灯条供电，此时的电流路径为由LLC变压器512的第3脚流经第二电容C2、第一二极管D1输出至LED3灯条，之后通过第一电阻R1和LED1灯条后再流经第四二极管D4回到LLC变压器512的第4脚，此时LED1灯条和LED3灯条点亮，而在第二整流单元54的流向限制下，LED2灯条和LED4灯条中没有电流通过，为熄灭状态；之后LLC变压器512后半周期输出反向供电电流，即此时LLC变压器512的第4脚为正，供电电流通过第三二极管D3、第二二极管D2和第二电容C2为LED4灯条和LED2灯条供电，此时的电流路径为由LLC变压器512的第4脚流经第三二极管D3输出至LED4灯条，之后通过第一电阻R1和LED2灯条后再流经第二二极管D2、第二电容C2回到LLC变压器512的第3脚，此时LED2灯条和LED4灯条点亮，而在第二整流单元54的流向限制下，LED1灯条和LED3灯条中没有电流通过，为熄灭状态。因此所有LED灯条的供电电流在振荡控制下交替点亮和熄灭，在LLC谐振桥511的工作频率大于预设值时，人眼视觉看到的LED为常亮状态，提高了驱动电源转换效率，降低系统成本。
进一步地，所述恒流控制单元52包括恒流控制芯片U1，所述恒流控制芯片U1的STB端连接ENA信号端，所述恒流控制芯片U1的PWM_IN端连接ADJ信号端，所述恒流控制芯片U1的IS端连接所述检测单元53，所述恒流控制芯片U1的N1端连接隔离变压器55的第6脚，所述恒流控制芯片U1的N2端连接隔离变压器55的第7脚，所述恒流控制芯片U1的COMPSD端连接比较芯片ICP1的第7脚，以接收比较芯片ICP1输出的控制信号。优选地，在恒流控制芯片U1和隔离变压器55之前还设置有第三电阻R3、第四电阻R4、第九电容C9和第十电容C10，所述第三电阻R3的一端连接隔离变压器55的第7脚，所述第三电阻R3的另一端通过第九电容C9连接恒流控制芯片U1的第N2端；所述第四电阻R4的一端连接隔离变压器55的第6脚，所述第四电阻R4的另一端通过第十电容C10连接恒流控制芯片U1的第N1端。所述第三电阻R3、第四电阻R4、第九电容C9和第十电容C10主要起限流滤波作用。本实施例中，所述恒流驱动芯片采用罗姆的BD9412芯片，其具备LLC控制、恒流调整、EN、PWM等控制功能，当然也可选用其他具有相同功能的控制芯片，本发明对此不作限定。
第一电阻R1将检测到的电流转换为电压信号后，通过第二电阻R2输出至恒流控制芯片U1的IS端，恒流控制芯片U1通过N1端和N2端输出驱动信号至隔离变压器55，通过隔离变压器55驱动原边的LLC谐振桥511，控制LLC变压器512的工作频率，进而控制LLC变压器512输出恒定电流，同时恒流控制芯片U1还通过COMPSD端接收比较芯片ICP1输出的控制信号，在检测电压大于参考电压时根据比较芯片ICP1输出的驱动停止指令，即高电平信号时停止工作，进而不再输出驱动信号至隔离变压器55，停止LED驱动以保证电路安全。
优选地，在隔离变压器55和LLC谐振桥511直接还连接有用于驱动所述LLC谐振桥511的驱动电路，所述驱动电路包括第五二极管D5、第六二极管D6、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一三极管Q1和第二三极管Q2；根据隔离变压器55输出管脚的电平信号，控制第一三极管Q1和第二三极管Q2的导通截止状态，进而控制第一MOS管M1和第二MOS管M2的工作状态来实现LLC振荡控制。
其中，所述第五二极管D5的正极连接第五电阻R5的一端和隔离变压器55的第5脚，所述第五二极管D5的负极通过第六电阻R6连接第七电阻R7的一端 和第一MOS管M1的栅极；所述第五电阻R5的另一端连接第一三极管Q1的基极；所述第七电阻R7的另一端连接第一三极管Q1的发射极；所述第一三极管Q1的集电极连接隔离变压器55的第4脚；所述第六二极管D6的正极连接第八电阻R8的一端和隔离变压器55的第1脚，所述第六二极管D6的负极通过第九电阻R9连接第十电阻R10的一端和第二MOS管M2的栅极；所述第八电阻R8的另一端连接第二三极管Q2的基极；所述第十电阻R10的另一端连接第二三极管Q2的发射极；所述第一三极管Q1的集电极接地。
下面介绍LLC谐振桥511的驱动过程：当隔离变压器55的5脚为低电平时第一三极管Q1导通，第一三极管Q1，第五电阻R5，第七电阻R7构成第一MOS管M1的关断回路，第一MOS管M1的GS电压为0，第一MOS管M1关断；隔离变压器55的1脚为高电平，第二三极管Q2截止，信号通过第六二极管D6，第九电阻R9控制第二MOS管M2的GS电压为高电平，第二MOS管M2开通。当隔离变压器55的5脚为高电平时第一三极管Q1截止，信号通过第五二极管D5，第六电阻R6控制第一MOS管M1的GS电压为高电平，第一MOS管M1开通；隔离变压器55的1脚为低电平，第二三极管Q2开通，第二三极管Q2，第八电阻R8，第十电阻R10构成第二MOS管M2的关断回路，第二MOS管M2的GS电压为0，第二MOS管M2关断。即恒流控制芯片U1通过控制隔离变压器55驱动LLC谐振桥511中的开关管，进而控制输出电流。
进一步地，谐振桥在第一MOS管M1即将导通时，第一MOS管M1结电容上的电压下降到零，第一MOS管M1的体二极管开始导通，使得第一MOS管M1的漏源(DS)极间电压为零，为第一MOS管M1的ZVS创造了条件。当第一MOS管M1的体二极管导通时，谐振电流iL2开始以正弦形式增加，此阶段电感L1中的电流大于Lm中的电流，两者差值流过LLC变压器512的初级，次级整流二极管第一二极管D1开始导通，Lm在此过程中充电，只有电感L1和第一电容C1参与谐振。
到第一MOS管M1导通时刻，第一MOS管M1的栅极信号为高电平。第一MOS管M1零电压导通。此时电感L1中的电流上升，仍然大于Lm中的电流，二者差值流过变压器初级，整流二极管第一二极管D1保持导通。
当电感L1中的电流增大到与Lm中的电流相等，没有电流流过LLC变压器 512的初级，第一二极管D1的电流为零，零电流关断，因此第一二极管D1几乎没有反向恢复过程。此时Lm参与到谐振中，Lm和电感L1、第一电容C1组成一个串联谐振回路。
到第一MOS管M1关断时，第二MOS管M2仍维持关断的，这时进入死区时间。谐振电流给第一MOS管M1的结电容充电，同时给第二MOS管M2的结电容放电。此时Lm中的电流大于电感L1中的电流，两者差值流过LLC变压器512的初级，第三二极管D3导通，到第二MOS管M2的结电容放电结束，之后的几个阶段，第二MOS管M2工作模式与前几个阶段中第一MOS管M1类似，这里不再复述。由以上分析可知，开关管第一MOS管M1、第二MOS管M2导通时，其DS间电压均接近于零，而开关管关断时是容性关断的，因此开关管工作在零电压开关(ZVS)状态。
基于上述LED灯条网络的驱动电源，本发明还相应提供一种LED灯条网络过流保护电路，由于上文已对所述LED灯条网络过流保护电路进行了详细描述，此处不作详述。
本发明还相应提供一种电视机，其包括如上所述的LED灯条网络的驱动电源，由于上文已对所述LED灯条网络的驱动电源进行了详细说明，此处不作详述。
综上所述，本发明提供的LED灯条网络过流保护电路、驱动电源和电视机中，所述LED灯条网络过流保护电路包括基准电压模块，分压取样模块和比较模块；供电电压经基准电压模块产生基准电压输出至分压取样模块和比较模块，由分压取样模块对基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块；比较模块还接收对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，并将所述检测电压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，比较模块输出驱动停止指令，控制LED灯条停止工作。能在LED灯条的电流即恒流输出电流异常增大后，控制驱动电路停止工作，有效保护LED灯条，避免LED灯条的损坏造成高昂的屏体维修成本。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

  1. 一种LED灯条网络过流保护电路，与LED灯条网络连接，其特征在于，包括基准电压模块，分压取样模块和比较模块；供电电压经基准电压模块产生基准电压输出至分压取样模块和比较模块，由分压取样模块对基准电压进行分压，输出参考电压至比较模块；比较模块还接收对LED灯条的检测电流进行转换后得到的检测电压，并将所述检测电压与参考电压进行比较，当检测电压大于参考电压时，比较模块输出驱动停止指令，控制LED灯条停止工作。
  2. 根据权利要求1所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所述基准电压模块包括第一整流单元和电压产生单元，LED灯条电压经整流单元进行整流后为比较模块提供供电电压，通过电压产生单元输出基准电压至分压取样模块和比较模块。
  3. 根据权利要求2所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所述比较模块包括比较芯片和用于保护所述比较芯片的保护单元，所述第一整流单元包括第一整流二极管、第二整流二极管和第一转换电阻，所述第一整流二极管的正极和第二整流二极管的正极均连接LED灯条的正极，所述第一整流二极管的负极和第二整流二极管的负极通过第一转换电阻连接比较芯片的第8脚和保护单元。
  4. 根据权利要求3所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所述保护单元包括稳压二极管，所述稳压二极管的正极接地，所述稳压二极管的负极连接所述比较芯片的第8脚和电压产生单元。
  5. 根据权利要求4所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所述电压产生单元包括第二转换电阻，所述第二转换电阻的一端连接稳压二极管的负极，所述第二转换电阻的另一端连接比较芯片的第3脚和分压取样模块。
  6. 根据权利要求5所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所述分压取样模块包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端连接所述第二转换电阻的另一端，所述第一分压电阻的另一端连接比较芯片的第6脚、还通过第二分压电阻连接比较芯片的第4脚和地。
  7. 根据权利要求3所述的LED灯条网络过流保护电路，其特征在于，所 述比较芯片的型号为AP4310或TL103。
  8. 一种LED灯条网络的驱动电源，与LED灯条网络连接，其特征在于，包括恒流源模块和如权利要求1-7任意一项所述的LED灯条网络过流保护电路，由恒流源模块为LED灯条网络提供电流方向交替变化的恒定电流，由LED灯条网络过流保护电路在LED灯条的检测电流大于电流阈值时输出驱动停止指令至恒流源模块，控制LED灯条停止工作。
  9. 根据权利要求8所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，所述恒流源模块包括驱动单元、恒流控制单元、检测单元和第二整流单元，LED灯条网络包括若干组通过第二整流单元并联的LED灯条组，每组LED灯条组包括若干条通过检测单元串联的LED灯条；
    每个驱动周期中，驱动单元在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经第二整流单元整流后输出至LED灯条，由检测单元检测LED灯条的电流，并将检测到的电流转换为电压信号输出至恒流控制单元，由恒流控制单元根据所述电压信号控制驱动单元的工作频率，使供电电流的大小始终保持恒定。
  10. 根据权利要求9所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，还包括滤波电路、PFC电路和恒压源模块，输入交流电源转换为直流后经所述滤波电路进行低通滤波处理后输出至PFC电路，经PFC电路进行功率因数校正后分别输出至恒压源模块和恒流源模块，由恒压源模块根据待机信号为主板提供相应的恒定电压。
  11. 根据权利要求10所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，所述恒压源模块包括PWM控制电路和反激变压器，所述PWM控制电路根据接收到的待机信号控制反激变压器输出相应的恒定电压至主板。
  12. 根据权利要求11所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，所述驱动单元包括LLC谐振桥、LLC变压器和平衡器，由LLC变压器在前半周期和后半周期依次交替输出正向供电电流和反向供电电流，经平衡器分压后输出至第二整流单元，由恒流控制单元根据所述电压信号控制LLC谐振桥的工作频率，使LLC变压器输出的供电电流的大小始终保持恒定。
  13. 根据权利要求12所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，所述恒流源模块还包括隔离变压器，所述隔离变压器根据恒流控制单元输出的驱动信号驱动LLC谐振桥以相应的工作频率进行振荡。
  14. 根据权利要求13所述的LED灯条网络的驱动电源，其特征在于，所述LLC谐振桥包括第一MOS管、第二MOS管、电感和第一电容，所述平衡器包括第二电容；所述第一MOS管的漏极连接PFC电路的第一输出端，所述第一MOS管的栅极连接隔离变压器的第5脚，所述第一MOS管的源极连接隔离变压器的第4脚、第二MOS管的漏极和LLC变压器的第1脚；所述第二MOS管的栅极连接隔离变压器的第1脚，所述第二MOS管的源极连接LLC变压器的第2脚和地；所述第一电容的一端通过电感连接LLC变压器的第2脚，所述第一电容的另一端接地；所述LLC变压器的第3脚通过平衡器连接第二整流单元的第1端，所述LLC变压器的第4脚连接第二整流单元的第2端。
  15. 一种电视机，其特征在于，包括如权利要求8-14任意一项所述的LED灯条网络的驱动电源。
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