LEDI的負極LED-回到電源，成為電壓VB，經(jīng)過負載RS，控制開關SWI下地。
[0049]所述機芯為控制所述LED燈條LEDl背光亮度發(fā)出Pmi信號，控制控制開關SWl的通斷，從而控制LED燈條LEDl的開關，使LED燈條LEDl上的電流按照一定占空比開關，進而控制背光亮度。
[0050]所述LED燈條LEDl為一個或多個LED燈串聯(lián)組成，所述LED燈條LEDl兩端電壓隨著LED燈條LEDl內(nèi)的所述多個LED燈的總壓降變化而變化。優(yōu)選的是，所述負載是固定阻值且遠小于所述反饋電路的阻抗，如R8+R9遠大于RS。
[0051 ]用給所述機芯供電的電壓Vl給光耦PCI供電，光耦PC1、IC2、反饋調整電路11的阻抗R9、R8、R7、Rl O以及電容Cl O、Cl I組成次級穩(wěn)壓輸出的所述反饋調整電路11，把所述穩(wěn)壓采樣點VB成為電源的穩(wěn)壓輸出，VB值由R9，R8的分壓比決定。比如圖3中的TL431為2.5V基準，R9，R8取樣4.7ΚΩ，則VB為5V。若不以Vl供電可以替選的是，所述反饋調整電路還包括一光耦，所述光耦PCl連接到所述穩(wěn)壓取樣點VB取電，所述光耦PCI電連接到所述機芯的輸入端上。
[0052]具體地，每個LED燈本質是一個二極管，每個LED燈都有一定的壓降，燈條的兩端電壓以VLED表示，則VB = VA-VLED。由于VB是固定值，當控制開關SWl閉合時，負載RS接地，因此RS上的電壓為￥8。1?的電流:13 = ￥8/1?，13為固定值。
[0053]通過LED的電流ILED= IS+IR9。將R9+R8取值遠大于負載RS的取值，比如相差100倍以上。因此ILED約等于IRS，具體而言:比如設定R9為4.7K Ω，R8為4.7K Ω，因TL431的REF腳(卩1肌)為2.5￥，則￥8為5￥。設定1?為10 0。則得到:IRS = 5V/10 Ω = 500mA,ILED = 500mA
[0054]因此當穩(wěn)壓取樣點VB為穩(wěn)壓輸出值為VB時，負載RS本質是一個恒流源，負載RS與控制開關SWl形成一個受控恒流源。
[0055]當控制開關SWl閉合時，負載RS相當于穩(wěn)壓采樣點VB的負載，即穩(wěn)壓電源的負載。當控制SWl斷開時，負載RS—段懸空，相當于空載，此時VB依然是穩(wěn)壓的，比如維持在5V。
[0056]當LED燈條LEDI的電流ILED是可控的恒流值時，LED燈條的電壓VLED是隨著電流大小而變化，根據(jù)LED的VF-1F特性曲線，圖5是某廠家的LED的VF-1F特性曲線。
[0057]VF變化范圍從2.6V/0A變化到4.2V/400mA。即在整個電流范圍內(nèi)一般可以控制土20 %，實際LED燈條LEDI電壓VLED，實際測試可以控制在± 20 %。
[0058]根據(jù):VB= VA-VLED，則 VA = VLED+VB
[0059]因此輸出取樣點VA是隨著電流變化而變化的，變化范圍大致也在±20%，為直流電壓。
[0060]由于Vl與VA是同一個變壓器TR的兩個繞組出來的，因此，Vl與VA是成正比的。因此，當VA在最大電壓范圍變化時，Vl的變化范圍也控制在±20%以內(nèi)。以12V為例，最大范圍在12V-16.8V變化。這符合絕大多數(shù)機芯對輸入電壓的要求，在某些要求高的產(chǎn)品，需要有DC/DC轉換電路配合。
[0061 ]給LED燈條LEDl供電的這一路輸出，有兩個特性:LED燈條LEDI上電壓能自動適應LED燈條LEDI通道電壓的，該電壓隨著各個LED的電壓變化而變化，是可控恒流。其中每個LED的VF-1F特性曲線如圖5所示;給所述機芯供電的這一路輸出，必須是穩(wěn)壓輸出。當穩(wěn)壓精度不夠高，只能達到±20%時，在某些要求高的產(chǎn)品，需要有DC/DC轉換電路配合，而優(yōu)選的是所述機芯自帶有DC/DC轉換器。
[0062]常規(guī)的穩(wěn)壓開關電源都是在變壓器TR繞組輸出，經(jīng)過二極管、電容，整流濾波之后取樣，形成穩(wěn)壓輸出。本發(fā)明中，考慮LED的特性是一個二極管，在整流濾波之后的電壓，經(jīng)過LED 二極管降壓之后依然是直流，將穩(wěn)壓取樣點VB取在LED燈條負極，使LED燈條LEDl負極電壓形成一個穩(wěn)壓直流輸出，以此為基礎，生成恒流源，使這一路成為穩(wěn)壓，又固定電流的輸出。進而實現(xiàn)一個電源輸出兩路，一路恒流自調壓驅動LED，一路穩(wěn)壓直流輸出。與現(xiàn)有技術相比，不需要對輸出取樣點VA進行穩(wěn)壓，也能獲得恒流穩(wěn)壓的恒流源，無需增加器件成本。
[0063]更好的是為了直接實現(xiàn)光耦PCl的連接，LED驅動電路100，所述機芯不帶負載直接連接光耦PCl，所述光耦PCl與所述負載R8和R9及電容C10、C11組成次級穩(wěn)壓輸出的反饋調整電路11，所述反饋調整電路11通過所述光耦PCl將調壓信號傳輸?shù)街麟娫茨K10，使主電源模塊10調節(jié)輸出電壓。
[0064]經(jīng)過所述LED燈條LEDl之后，在LED負極LED-的所述穩(wěn)壓采樣點VB處直流輸出且是固定電壓，輸出端對地連接一個固定阻值的所述負載RS，所述負載RS輸出恒流源，這樣就實現(xiàn)了一路穩(wěn)壓輸入PWM信號，斷開控制開關SWl時，恒流傳輸?shù)焦怦頟Cl和所述機芯，如圖3所不O
[0065]控制開關SWl可以是三極管，也可以是金屬-氧化物半導體場效應管(metal-oxidesemiconductor FET，簡稱MOS-FET)，通過機芯來的PWM信號控制開關，即圖中的接入的PffMDIMMING。
[0066]此外，本發(fā)明還提供一種包括上述LED驅動電路100的顯示裝置，所述顯示裝置一般指LED作為背光源的帶控制板的產(chǎn)品，包括電視，顯示器，照明燈具，也適用于純粹點亮LED的照明產(chǎn)品。這類產(chǎn)品，只有給LED做恒流驅動。如圖，此時將給機芯供電的這一路相當于不帶負載，只給光耦PCl供電，給所述光耦PCl供電也可從VB取電。本發(fā)明的關鍵點是對LED燈條LEDl的負極電壓作為穩(wěn)壓電源的取樣點，使負極電壓成為穩(wěn)定的電壓值，以此為基礎生成恒流源。
[0067]因此，如圖4第二實施例替選的是，對穩(wěn)壓電源的輸出經(jīng)過LED燈條負極LED-電壓取樣，包括增加二極管DX，電阻RX或者DX+RX的方式，如圖4，或者在DX位置放置電阻等其他類型，本質均相當于在負極電壓形成穩(wěn)壓輸出，與RS生成恒流源，此外，負載RS代表在VB下形成受控恒流源，負載RS最簡單的方式就是一個電阻，如果改用其他方式實現(xiàn)恒流源，即使在VB之后增設更多器件也是符合本發(fā)明的核心思想的。
[0068]綜上所述，本發(fā)明LED燈條負極穩(wěn)壓，直接取消升壓恒流電路，實現(xiàn)一個電源輸出兩路，一路恒流自調壓驅動LED，一路穩(wěn)壓。借此，本發(fā)明由于LED驅動電路幾乎全部省略，精簡LED的驅動電路，降低成本，提尚能效。
[0069]當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種LED驅動電路，其特征在于，包括: 主電源模塊，用于接入開關電源將交流轉直流后分別為機芯和LED燈條供電，所述主電源模塊設置有一用于電源轉換的變壓器； LED恒流模塊，用于接入所述變壓器的繞組再整流濾波后輸出，并且經(jīng)所述LED燈條輸出恒流源;設置在所述LED燈條負極處的穩(wěn)壓采樣點的電壓值為穩(wěn)壓值，所述LED燈條連接負載，所述負載接入恒定電壓并通過固定電流； 機芯供電模塊，用于經(jīng)所述主電源模塊的變壓處理后從所述繞組輸出給所述機芯進行供電。2.根據(jù)權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于，所述LED驅動電路還包括所述反饋調整電路，所述反饋調整電路用于傳輸調壓信號到所述主電源模塊； 所述LED恒流模塊還包括控制開關所述機芯為控制所述LED燈條背光亮度發(fā)出PWM信號，并且所述控制開關接入所述PWM信號實現(xiàn)通斷，以控制所述LED燈條的開關，所述LED燈條根據(jù)電流的占空比進行開關以對背光亮度進行控制； 當所述控制開關導通，所述控制開關與所述反饋調整電路并聯(lián)，經(jīng)過所述LED燈條輸出固定電流回負極處的所述穩(wěn)壓采樣點后分為兩路，第一路經(jīng)過所述負載和所述控制開關后接地，所述負載接入恒定電壓成為恒流源，并且第二路通過所述反饋調整電路輸出到所述主電源模塊。3.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述機芯的內(nèi)部設置有DC/DC轉換器;和/或 所述穩(wěn)壓采樣點連接所述反饋調整電路，所述LED燈條正極設置有輸出采樣點； 所述穩(wěn)壓采樣點的電壓值等于設置所述輸出采樣點的電壓值與所述LED燈條總壓降之差。4.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述LED燈條為一個或多個LED燈組成，所述LED燈條的兩端電壓隨著LED燈條內(nèi)的所述多個LED燈的總壓降變化而變化。5.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述負載是固定阻值且遠小于所述反饋調整電路的阻抗。6.根據(jù)權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于，所述主電源模塊包括初級電路和次級電路，所述初級電路是一個反激式拓撲架構的開關電源電路或LLC半橋諧振電路； 所述次級電路輸出兩路，第一路經(jīng)整流濾波后輸出電壓給所述機芯供電，第二路給所述LED燈條供電，所述變壓器輸出經(jīng)過二極管和電容的整流濾波之后的電壓輸出到所述輸出采樣點再連接到所述LED燈條。7.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述機芯供電模塊為所述機芯的供電的同時連接光耦進行供電，所述光耦與所述反饋調整電路的阻抗組成次級穩(wěn)壓輸出的所述反饋調整電路，所述反饋調整電路通過所述光耦將調壓信號傳輸?shù)剿鲋麟娫茨K。8.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述反饋調整電路還包括一光耦，所述光耦連接到所述穩(wěn)壓取樣點取電，所述光耦電連接到所述機芯的輸入端上。9.根據(jù)權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，所述控制開關是三極管或金屬氧化物半導體場效應管。10.—種包括如權利要求1?9任一項所述的LED驅動電路的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置為LED作為背光源的帶控制板的產(chǎn)品，所述顯示裝置包括電視、顯示器和/或照明燈具。
【專利摘要】本發(fā)明適用于電子技術領域，提供了一種LED驅動電路，包括：主電源模塊，用于接入開關電源將交流轉直流后分別為機芯和LED燈條供電，所述主電源模塊設置有一用于電源轉換的變壓器；LED恒流模塊，用于接入所述變壓器的繞組再整流濾波后輸出，并且經(jīng)所述LED燈條輸出恒流源；設置在所述LED燈條負極處的穩(wěn)壓采樣點的電壓值為穩(wěn)壓值，所述LED燈條連接負載，所述負載接入恒定電壓并通過固定電流；機芯供電模塊，用于經(jīng)所述主電源模塊的變壓處理后從所述繞組輸出給所述機芯進行供電。借此，本發(fā)明精簡LED的驅動電路，降低成本，提高能效。
【IPC分類】H05B33/08
【公開號】CN105636268
【申請?zhí)枴緾N201610053072
【發(fā)明人】宋家麗
【申請人】宋家麗
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月26日