发光二极管驱动电路的制作方法
专利名称：发光二极管驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)驱动电路,且特别是有关于一种适用于大功率LED灯源的LED驱动电路。
背景技术：
图I为一种现有常应用在大尺寸液晶显不广品的LED驱动电路的方块图。请参见图1，大尺寸液晶显示产品通常需要使用大功率LED灯源，此大功率LED灯源通常由LED灯串LBl LBn所构成，且每一 LED灯串包括多个串联耦接的LED，其中η为正整数。当η大于I时，这些LED灯串LBl LBn采用并联方式驱动。LED驱动电路I用于驱动LED灯串LBl LBn，其包括主电源电路11、待机电源电路12、升压(boost)转换电路13、恒流源电路141 14n、LED反馈控制电路15、LED短路保护电路16与调光控制电路17。
LED驱动电路I接收交流市电经过整流、功率因数修正(Power FactorCorrector, PFC)与滤波后产生的稳定的直流总线电压Vbus，一般约为400伏特(volt，V)。总线电压Vbus经过主电源电路11的降压后产生主电源电压Vml和Vm2，例如分别为24V和12V。其中，主电源电压Vml用于再经过升压转换电路13的升压后产生略大于LED灯串所需工作电压的灯管输入电压Vin，例如工作时LED灯管两端电压为85V，则升压转换电路升压后提供给灯串输入电压为86V，以输出至LED灯串LBl LBn的输入端。主电源电压Vm2则用于提供液晶显示产品内部如音讯电路(Audio Circuit)与液晶面板(Panel)驱动电路等所需电源。总线电压Vbus另经过待机电源电路12的降压后产生待机电源电压Vsb，例如为5V,用于提供液晶显示产品内部如主板微控器(Micro Control Unit，MCU)等在待机模式下仍需工作的组件所需电源。升压转换电路13包括升压转换器、输出滤波电路与输出反馈控制电路。其中，升压转换器包括作为储能组件的电感器LI与作为开关组件的晶体管Ql和二极管D1，用于将输入较低的直流电转换为各LED灯串所需相对较高的工作输入电压。输出滤波电路包括电容器Cl，用于降低升压转换器的输出电压纹波。输出反馈控制电路包括脉宽调变(Pulse-ffidth Modulation，PWM)控制器UlI，用于根据LED反馈控制电路15的输出电压来控制晶体管Ql的开关责任周期以调整升压转换器的输出电压(在本例中即灯串输入电压Vin)。恒流源电路141 14η分别耦接至LED灯串LBl LBn的输出端，用于控制LED灯串LBl LBn在工作时电流恒定且大小相等。请参见图2，其为现有常采用三端可调并联稳压器的恒流源电路的电路图。以恒流源电路141为例，其包括晶体管Q2、电阻器Rl R3与具有阳极端Α、阴极端K和参考端R的并联稳压器U21。当并联稳压器U21采用如ΑΖ432时，其内部具有一个I. 25V的参考电压源，参考端R电压将稳定在I. 25V，使LED灯串LBl的工作电流Ilbl恒定且其值为Ilbl=L 25V/R1。请再参见图I并配合图2，若LED灯串的输出端电压过低，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏极端与源极端之间的压降(下称漏源极压降)会偏低而由原本正常工作在恒流区变为工作在可变电阻区而无法对LED灯串做恒流控制，其中，工作于恒流区时Vgs>Vth且Vds>Vgs-Vth，工作于可变电阻区时Vgs>Vth且Vds〈Vgs-Vth，其中，Vgs为晶体管Q2的栅极端与源极端之间的压降，Vds为晶体管Q2的漏源极压降，Vth为晶体管Q2的开启电压(threshold voltage)。因此，LED反馈控制电路15通过二极管Dll Dln侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并根据所侦测到的输出端电压中最低者来控制PWM控制器Ull是否要加大晶体管Ql的开关责任周期以提高灯串输入电压Vin，使降落在所有恒流源电路141 14η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制。另夕卜，若LED灯串中的LED短路个数太多，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏源极压降会偏高而增加功耗或甚至因电晶体管Q2因过热而毁坏晶体管Q2。因此，LED短路保护电路16通过二极管D21 D2n侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并在所侦测到的输出端电压中最高者大于保护点电压时，关闭PWM控制器U1，使升压转换电路13不再做升压转换，以保护恒流源电路的晶体管等电子零件不被毁坏。主板微控器可输出开关信号(On/Off )与调光信号(Dim)。其中，开关信号(On/Off)用于在待机模式下关闭PWM控制器U1，使之在待机模式下更加节能省电。调光信号(Dim)用于通过调光控制电路17控制恒流源电路141 14η工作与不工作状态，进而控制LED灯串LBl LBn工作与不工作状态，以达到控制LED灯串LBl LBn发出光的平均亮 度，此即为突发模式(burst mode)调光。现有的LED驱动电路I采用总线电压Vbus先经过主电源电路11的降压再经过升压转换电路13的升压后产生灯串输入电压Vin以提供LED灯串LBl LBn所需工作电压，这样经过两次能量转换的电源转换效率将会降低。其次，恒流源电路141 14η通常采用如ΑΖ432的并联稳压器U21，其参考端R电压稳定在I. 25V，当LED灯串的工作电流较大时，耦接于参考端R与地之间的电阻器Rl将会有较大的功耗，相当于降低电源转换效率。
发明内容
本发明的目的在提出一种LED驱动电路，对现有的LED驱动电路进一步改进以达到更低的设计成本与提高电源转换效率。为达到上述目的或其它目的，本发明提出一种LED驱动电路，包括主电源电路、LED反馈控制电路、η个恒流源电路与调光控制电路，其中η为正整数。主电源电路包括主电源转换器与输出反馈控制电路。主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的总线电压并据以产生主电源电压从主电源电路的输出端输出至η个LED灯串的输入端。输出反馈控制电路包括第一取样电阻器与第二取样电阻器，第一取样电阻器耦接于主电源电路的输出端与反馈端之间，第二取样电阻器耦接于反馈端与地之间，输出反馈控制电路根据反馈端电压控制主电源转换器调整主电源电压。LED反馈控制电路耦接至所述LED灯串的输出端，包括开关与第三取样电阻器串联耦接于反馈端与地之间，在侦测到任一 LED灯串的输出端电压小于补偿点电压时控制开关导通，反之则控制开关断开。每一恒流源电路包括晶体管、运算放大器与电阻器，晶体管与电阻器串联耦接于相应的LED灯串的输出端与地之间，而运算放大器侦测电阻器的跨压且与参考电压比较并据以控制晶体管使相应的LED灯串的工作电流恒定。调光控制电路耦接至所述恒流源电路，接收调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。在本发明一实施例中，调光控制电路还耦接至LED反馈控制电路，根据调光信号控制LED反馈控制电路工作与否。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括参考电压源电路。参考电压源电路耦接至所述恒流源电路，产生小于I. 25伏特的参考电压。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括LED短路保护电路。LED短路保护电路耦接至所述LED灯串的输出端，在LED灯串工作时，当侦测到任一 LED灯串的输出端电压大于保护点电压时输出保护信号，反之则不输出保护信号，其中，保护信号通过调光信号使调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。在本发明一实施例中，LED驱动电路适用于液晶显示产品,例如液晶显示器或液晶电视等。液晶显示产品包括主板微控器。主板微控器耦接至调光控制电路与LED短路保护电路，输出调光信号并在接收到保护信号时通过调光信号使调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括待机电源电路。待机电源电路接收总 线电压并据以产生待机电源电压供电给主板微控器。本发明的LED驱动电路因采用总线电压经过主电源电路的电压转换后产生的主电源电压直接输出至LED灯串的输入端以提供LED灯串所需工作电压，这样仅经过一次能量转换的电源转换效率将会提高；其次，因恒流源电路采用运算放大器接收由参考电压源电路产生的较低的参考电压以与LED灯串工作电流对应的电压做比较，因而可降低恒流源电路的功耗。此外，本发明的LED驱动电路还采用LED反馈控制电路对主电源电压做相应调整，使降落在恒流源电路中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串做恒流控制；并采用LED短路保护电路来侦测各LED灯串输出端电压是否有超过预计定的保护点，当LED短路保护电路侦测到某一 LED灯串输出端电压在工作时超过预设定的保护点时，主板微控器的调光信号输出端口将输出一持续低电平信号给调光控制电路，使用恒流源电路内部的晶体管被关闭，以保护恒流源电路内部的电晶体管不因过热而被毁坏。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图I为一种现有常应用在大尺寸液晶显不广品的LED驱动电路的方块图。图2为图I所示现有常采用三端可调并联稳压器的恒流源电路的电路图。图3为根据本发明一实施例的适用于大尺寸液晶显示产品的LED驱动电路的方块图。图4为图3所示LED驱动电路的电路图。主要组件符号说明
1LED驱动电路11 :主电源电路 12:待机电源电路 13:升压转换电路 141 14η :恒流源电路 15 :LED反馈控制电路 16 =LED短路保护电路 17 :调光控制电路
2=LED驱动电路21 :主电源电路
211 :主电源转换器212 :输出滤波电路213:输出反馈控制电路22:待机电源电路
23:参考电压源电路241 24η :恒流源电路
25 =LED反馈控制电路26 =LED短路保护电路
27 :调光控制电路Cl C6 :电容器
DUDll Dln :二极管D21 D2n :二极管
LI 电感器LBl LBn LED灯串
Ml Mn、Ql Q4 :晶体管OP :运算放大器
OPl OPn :运算放大器Rl R19 电阻器
Rfl :第一取样电阻器Rf2 :第二取样电阻器
Rf3:第三取样电阻器Rsl Rsn:电阻器
U11、U12 :PWM控制器U21 U23 :并联稳压器
U3 :光耦合器ZD1、ZD2 :齐纳二极管
A :并联稳压器的阳极端K :并联稳压器的阴极端
R :并联稳压器的参考端DETl、FBl :连接端
DET :保护端FB :反馈端
Vbus :总线电压Vml、Vm2 :主电源电压
Vsb :待机电源电压Vin :灯串输入电压
Vr, Vrl :参考电压Vcc :内部供电电压
Ilbl:电流On/Off:开关信号 Dim :调光信号。
具体实施例方式图3为根据本发明一实施例的适用于大尺寸液晶显示产品的LED驱动电路的方块图，而图4为图3所示LED驱动电路的电路图。请同时参见图3与图4,大尺寸液晶显示产品通常需要使用大功率LED灯源，此大功率LED灯源通常由LED灯串LBl LBn所构成，且每一 LED灯串包括多个串联耦接的LED，其中η为正整数。当η大于I时，这些LED灯串LBl LBn采用并联方式驱动。LED驱动电路2用于驱动LED灯串LBl LBn，其包括主电源电路21、待机电源电路22、参考电压源电路23、η个恒流源电路241 24n、LED反馈控制电路25、LED短路保护电路26与调光控制电路27。LED驱动电路2接收交流市电经过整流、功率因数修正与滤波后产生的稳定的直流总线电压Vbus，一般约为400V左右。总线电压Vbus经过主电源电路21的降压后产生主电源电压Vml和Vm2，例如分别为86V和12V。其中，主电源电压Vml用于直接输出至LED灯串LBl LBn的输入端作为灯串输入电压，这样仅经过一次能量转换的电源转换效率将会提高。主电源电压Vm2则用于提供液晶显示产品内部如音讯电路与液晶面板驱动电路等所需电源。总线电压Vbus另经过待机电源电路22的降压后产生待机电源电压Vsb，例如为5V，用于提供液晶显示产品内部如主板微控器等在待机模式下仍需工作的组件所需电源，并提供参考电压源电路23与调光控制电路27所需电源。主电源电路21包括主电源转换器211、输出滤波电路212与输出反馈控制电路213。其中，主电源转换器211例如为降压(buck)转换器，用于接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的总线电压Vbus，并据以产生主电源电压Vml从主电源电路21的输出端输出至LED灯串LBl LBn的输入端。输出滤波电路212包括电容器Cl和C2与电感器LI，用于降低主电源转换器211输出的主电源电压Vml纹波。输出反馈控制电路213包括第一取样电阻器Rf I、第二取样电阻器Rf 2、电阻器Rl和R2、电容器C3、并联稳压器U22、光耦合器U3与PWM控制器U12，其中，第一取样电阻器Rf I耦接于主电源电路21的输出端与反馈端FB之间，第二取样电阻器Rf2耦接于反馈端FB与地之间。输出反馈控制电路213通过第一取样电阻器Rfl与第二取样电阻器Rf2侦测主电源电压Vml，反馈端FB电压即对应于侦测到的主电源电压Vml，此反馈端FB电压经过并联稳压器U22将误差放大后再经过光耦合器U3传送到PWM控制器U12以控制主电源转换器211中的开关责任周期(duty)来调整主电源电压Vml使其稳定。当并联稳压器U22采用TL431时，其内部具有一个2. 5V的参考电压源，参考端R电压将稳定在2. 5V，故主电源电压Vml=2. 5VX (Rf 1+Rf2)/Rf2。参考电压源电路23包括晶体管Ql、并联稳压器U23、电阻器R3 R5与电容器C4,用于接收待机电源电压Vsb的供电并据以产生精准的参考电压Vrl。当并联稳压器U23采用TL431时，Vr 1=2. 5VX (R4+R5)/R50参考电压源电路23还包括电阻器R6和R7，用于进一步产生小于I. 25V的参考电压Vr，Vr=Vrl X R7/(R6+R7)。 恒流源电路241 24η分别耦接至LED灯串LBI LBn的输出端，用于控制LED灯串LBl LBn在工作时电流恒定且大小相等。每一恒流源电路24i包括晶体管Mi、运算放大器OPi与电阻器Rsi，其中，i为I η中任一正整数。晶体管Mi具有第一端、第二端与控制端，在本例中，晶体管Mi为N通道场效晶体管，其第一端、第二端与控制端分别为漏极端、源极端与栅极端。晶体管Mi的漏极端与源极端分别耦接至LED灯串LBi的输出端与电阻器Rsi的第一端，且电阻器Rsi的第二端耦接至地，故晶体管Mi与电阻器Rsi串联耦接于相应的LED灯串LBi的输出端与地之间。运算放大器OPi具有正电源端、负电源端、正输入端、负输入端与输出端，其正电源端接收内部供电电压Vcc的供电且负电源端耦接至地，正输入端接收参考电压源电路23产生的小于I. 25V的参考电压Vr且负输入端耦接至电阻器Rsi的第一端以侦测电阻器Rsi的跨压，此跨压对应于LED灯串LBi的工作电流，故运算放大器OPi通过比较电阻器Rsi的跨压与参考电压Vr，以便从其输出端输出信号至晶体管Mi的栅极端以调整漏源极压降，使LED灯串LBi的工作电流恒定且其值为Ilbi=Vr/Rsi。当Vr=O. 3V、Ilbi=150mA时，电阻器Rsi的电阻值取2Ω。恒流源电路241 24η因采用较低的参考电压Vr而可降低其中耦接于晶体管与地之间的电阻器Rsl Rsn的功耗，相当于提高电源转换效率。LED反馈控制电路25包括作为开关的晶体管Q2、第三取样电阻器Rf 3、运算放大器OP>电阻器R8 R14与电容器C5。晶体管Q2具有第一端、第二端与控制端,其第一端与第二端分别耦接至反馈端FB与第三取样电阻器Rf3的第一端，且第三取样电阻器Rf3的第二端耦接至地，故作为开关的晶体管Q2与第三取样电阻器Rf3串联耦接于反馈端FB与地之间。运算放大器OP的正电源端接收调光电路27输出的供电电压Vcc且负电源端耦接至地，正输入端接收补偿点电压且负输入端耦接至连接端FBl以通过二极管Dll Dln分别耦接至LED灯串LBI LBn的输出端来侦测LED灯串LBI LBn的输出端电压。其中，补偿点电压的值为 VR9X (R12+R13+R14)/(R11+R12+R13+R14)，而电阻器 R9 的跨压 VR9=VrlX [R9//(R11+R12+R13+R14)]/[R8+R9//(R11+R12+R13+R14)]。
运算放大器OP通过比较负输入端所侦测到的LED灯串LBl LBn的输出端电压中最低者与正输入端所接收的补偿点电压，以便从其输出端输出信号至晶体管Q2的控制端以控制其导通或断开。当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压中最低者小于补偿点电压时，即侦测到任一 LED灯串的输出端电压小于补偿点电压时，表示降落在某一恒流源电路中晶体管的漏源极压降偏低而会有由原本正常工作在恒流区变为工作在可变电阻区而无法对LED灯串做恒流控制的风险，此时运算放大器OP控制晶体管Q2导通，使输出反馈控制电路213中的第二取样电阻器Rf2相当于与一电阻器R并联耦接，此电阻器R=Rds2+Rf3，其中，Rds2为晶体管Q2的漏极端与源极端的导通电阻值，故主电源电压Vml=2. 5VX(Rn+Rf2//R)/(Rf2//R)，主电源电压Vml上升，使降落在所有恒流源电路241 24η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制。反之，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压均大于补偿点电压时，表示降落在所有恒流源电路241 24η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制，此时运算放大器OP控制晶体管Q2断开。LED短路保护电路26包括齐纳(Zener) 二极管ZDl和ZD2、电阻器R15和R16与电容器C6。齐纳二极管ZDl的阴极端耦接至连接端DETl以通过二极管D21 D2n分别耦 接至LED灯串LBl LBn的输出端来侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，电阻器R15和R16串联耦接于齐纳二极管ZDl的阳极端与地之间。电容器C6的两端分别耦接至电阻器R16的两端，电容器C6用于滤波高频噪声。齐纳二极管ZD2的阴极端与阳极端分别耦接至电阻器R16的两端，且齐纳二极管ZD2的阴极端还耦接至保护端DET以耦接至主板微控器，齐纳二极管ZD2用于做保护端DET的电压钳位，以确保调光信号Dim为低准位而使恒流源电路241 24η中的晶体管Ml Mn截止时，保护端DET电压不会超过主板微控器对应引脚的最大耐压值。其中，保护点电压的值为(Vdetl-Vzl) XR16/(R15+ R16)，Vzl为齐纳二极管ZDl的崩溃电压，Vdetl为连接端DETl电压且其值为LED灯串LBl LBn的输出端电压中最高者减去其所耦接的二极管正向导通电压。在LED灯串LBl LBn导通工作时，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压中最高者大于保护点电压时，即侦测到任一 LED灯串的输出端电压大于保护点电压时,表示某一 LED灯串中的LED短路个数太多造成降落在相应的恒流源电路中晶体管的漏源极压降偏高而增加该晶本管本身功耗而出现过热最终毁坏该晶体管的风险，此时保护端DET电压为高准位，相当于输出保护信号至主板微控器。反之，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压均小于保护点电压时，表示所有LED灯串LBl LBn中的LED短路个数均在默认值范围内而不至于使该晶本管本身增加太多功耗而出现过热最终毁坏晶体管的风险，此时保护端DET电压为低准位，相当于不输出保护信号至主板微控器。 调光控制电路27包括晶体管Q3和Q4与电阻器R17 R19，用于接收调光信号Dim并据以控制恒流源电路241 24η工作与不工作状态以实现突发模式调光。当调光信号Dim为高准位时，晶体管Q3和Q4均导通，晶体管Q4的射极端所接收的待机电源电压Vsb可传送到晶体管Q4的集极端而输出供电电压Vcc, Vcc=Vsb_Vec4,其中，Vec4为晶体管Q4导通时射极端与集极端之间的压降，故供电电压Vcc供电给恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25使其工作，进而使LED灯串LBl LBn工作。反之，当调光信号Dim为低准位时，晶体管Q3和Q4均断开，晶体管Q4的射极端所接收的待机电源电压Vsb无法传送到晶体管Q4的集极端而不再输出供电电压Vcc，故恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25不再有供电而停止工作，进而使LED灯串LBl LBn停止工作。因此，通过调光信号Dim的高准位与低准位的时间比例，即可控制恒流源电路241 24η工作与不工作的时间比例，进而控制LED灯串LBl LBn工作与不工作的时间比例，以达到控制LED灯串LBl LBn发出光的平均亮度，此即为突发模式调光。主板微控器可输出开关信号(On/Off)与调光信号(Dim)。其中，开关信号(On/Off)用于在待机模式下关闭PWM控制器U12，使之在待机模式下更加节能省电。调光信号Dim用于通过调光控制电路27控制恒流源电路241 24η工作与不工作状态以实现突发模式调光。而且，主板微控器可设定为仅在调光信号Dim为高准位时(即LED灯串LBl LBn正常工作时)判断保护端DET是否为高准位或收到保护信号，一旦保护端DET为高准位或收到保护信号时，主板微控器立刻输出一持续低电平信号给调光控制电路27，使调光控制电路27停止输出供电电压Vcc给恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25，进而使LED灯串LBl LBn及LED反馈控制电路25停止工作，以保护恒流源内部晶体管等电子零件不被毁坏。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。权利要求
1.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，包括一主电源电路，该主电源电路包括一主电源转换器与一输出反馈控制电路，该主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的一总线电压并据以产生一主电源电压从该主电源电路的输出端输出至n个发光二极管灯串的输入端，该输出反馈控制电路包括一第一取样电阻器与一第二取样电阻器，该第一取样电阻器耦接于该主电源电路的输出端与一反馈端之间，该第二取样电阻器耦接于该反馈端与地之间，该输出反馈控制电路根据该反馈端电压控制该主电源转换器调整该主电源电压，其中n为正整数；一发光二极管反馈控制电路，耦接至所述发光二极管灯串的输出端，包括一开关与一第三取样电阻器串联耦接于该反馈端与地之间，在侦测到任一发光二极管灯串的输出端电压小于一补偿点电压时控制该开关导通，反之则控制该开关断开；n个恒流源电路，其中每一恒流源电路包括一晶体管、一运算放大器与一电阻器，该晶体管与该电阻器串联耦接于一相应的发光二极管灯串的输出端与地之间，该运算放大器侦测该电阻器的跨压且与一参考电压比较并据以控制该晶体管使该相应的发光二极管灯串的工作电流恒定；以及一调光控制电路，耦接至所述恒流源电路，接收一调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。
2.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于所述调光控制电路还耦接至该发光二极管反馈控制电路，根据该调光信号控制该发光二极管反馈控制电路工作与否。
3.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一参考电压源电路，该参考电压源电路耦接至该些恒流源电路，产生小于I. 25伏特的该参考电压。
4.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一发光二极管短路保护电路，该发光二极管短路保护电路耦接至所述发光二极管灯串的输出端，在该些发光二极管灯串工作时，当侦测到任一发光二极管灯串的输出端电压大于一保护点电压时输出一保护信号，反之则不输出该保护信号，该保护信号通过该调光信号使该调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。
5.根据权利要求4所述的发光二极管驱动电路，其特征在于适用于一液晶显示产品，该液晶显示产品包括一主板微控器，该主板微控器耦接至该调光控制电路与该发光二极管短路保护电路，输出该调光信号并在接收到该保护信号时通过该调光信号使该调光控制电路控制该些恒流源电路停止工作。
6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一待机电源电路，该待机电源电路接收该总线电压并据以产生一待机电源电压供电给该主板微控器。
7.根据权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于所述液晶显示产品包括液晶显不器或液晶电视。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管驱动电路，其包括主电源电路、参考电压源电路、恒流源电路、LED反馈控制电路、LED短路保护电路与调光控制电路。主电源电路接收总线电压并据以产生主电源电压直接提供LED灯串所需工作电压，且恒流源电路采用运算放大器接收参考电压源电路产生的较低参考电压以与LED灯串工作电流对应的电压做比较，可提高电源转换效率。LED反馈控制电路对主电源电压做相应调整以确保降落在恒流源电路中的压降合理而能对LED灯串做恒流控制。LED短路保护电路在LED灯串中的LED发生短路造成输出端电压过大时控制所有恒流源电路不工作，以保护该恒流源内部电晶体不会产生过热问题而被损坏。
文档编号H05B37/02GK102711321SQ20121013626
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者余祚尚, 庄锦清, 肖荣军 申请人:福建捷联电子有限公司
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)驱动电路,且特别是有关于一种适用于大功率LED灯源的LED驱动电路。
背景技术：
图I为一种现有常应用在大尺寸液晶显不广品的LED驱动电路的方块图。请参见图1，大尺寸液晶显示产品通常需要使用大功率LED灯源，此大功率LED灯源通常由LED灯串LBl LBn所构成，且每一 LED灯串包括多个串联耦接的LED，其中η为正整数。当η大于I时，这些LED灯串LBl LBn采用并联方式驱动。LED驱动电路I用于驱动LED灯串LBl LBn，其包括主电源电路11、待机电源电路12、升压(boost)转换电路13、恒流源电路141 14n、LED反馈控制电路15、LED短路保护电路16与调光控制电路17。
LED驱动电路I接收交流市电经过整流、功率因数修正(Power FactorCorrector, PFC)与滤波后产生的稳定的直流总线电压Vbus，一般约为400伏特(volt，V)。总线电压Vbus经过主电源电路11的降压后产生主电源电压Vml和Vm2，例如分别为24V和12V。其中，主电源电压Vml用于再经过升压转换电路13的升压后产生略大于LED灯串所需工作电压的灯管输入电压Vin，例如工作时LED灯管两端电压为85V，则升压转换电路升压后提供给灯串输入电压为86V，以输出至LED灯串LBl LBn的输入端。主电源电压Vm2则用于提供液晶显示产品内部如音讯电路(Audio Circuit)与液晶面板(Panel)驱动电路等所需电源。总线电压Vbus另经过待机电源电路12的降压后产生待机电源电压Vsb，例如为5V,用于提供液晶显示产品内部如主板微控器(Micro Control Unit，MCU)等在待机模式下仍需工作的组件所需电源。升压转换电路13包括升压转换器、输出滤波电路与输出反馈控制电路。其中，升压转换器包括作为储能组件的电感器LI与作为开关组件的晶体管Ql和二极管D1，用于将输入较低的直流电转换为各LED灯串所需相对较高的工作输入电压。输出滤波电路包括电容器Cl，用于降低升压转换器的输出电压纹波。输出反馈控制电路包括脉宽调变(Pulse-ffidth Modulation，PWM)控制器UlI，用于根据LED反馈控制电路15的输出电压来控制晶体管Ql的开关责任周期以调整升压转换器的输出电压(在本例中即灯串输入电压Vin)。恒流源电路141 14η分别耦接至LED灯串LBl LBn的输出端，用于控制LED灯串LBl LBn在工作时电流恒定且大小相等。请参见图2，其为现有常采用三端可调并联稳压器的恒流源电路的电路图。以恒流源电路141为例，其包括晶体管Q2、电阻器Rl R3与具有阳极端Α、阴极端K和参考端R的并联稳压器U21。当并联稳压器U21采用如ΑΖ432时，其内部具有一个I. 25V的参考电压源，参考端R电压将稳定在I. 25V，使LED灯串LBl的工作电流Ilbl恒定且其值为Ilbl=L 25V/R1。请再参见图I并配合图2，若LED灯串的输出端电压过低，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏极端与源极端之间的压降(下称漏源极压降)会偏低而由原本正常工作在恒流区变为工作在可变电阻区而无法对LED灯串做恒流控制，其中，工作于恒流区时Vgs>Vth且Vds>Vgs-Vth，工作于可变电阻区时Vgs>Vth且Vds〈Vgs-Vth，其中，Vgs为晶体管Q2的栅极端与源极端之间的压降，Vds为晶体管Q2的漏源极压降，Vth为晶体管Q2的开启电压(threshold voltage)。因此，LED反馈控制电路15通过二极管Dll Dln侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并根据所侦测到的输出端电压中最低者来控制PWM控制器Ull是否要加大晶体管Ql的开关责任周期以提高灯串输入电压Vin，使降落在所有恒流源电路141 14η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制。另夕卜，若LED灯串中的LED短路个数太多，则降落在恒流源电路中晶体管Q2的漏源极压降会偏高而增加功耗或甚至因电晶体管Q2因过热而毁坏晶体管Q2。因此，LED短路保护电路16通过二极管D21 D2n侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，并在所侦测到的输出端电压中最高者大于保护点电压时，关闭PWM控制器U1，使升压转换电路13不再做升压转换，以保护恒流源电路的晶体管等电子零件不被毁坏。主板微控器可输出开关信号(On/Off )与调光信号(Dim)。其中，开关信号(On/Off)用于在待机模式下关闭PWM控制器U1，使之在待机模式下更加节能省电。调光信号(Dim)用于通过调光控制电路17控制恒流源电路141 14η工作与不工作状态，进而控制LED灯串LBl LBn工作与不工作状态，以达到控制LED灯串LBl LBn发出光的平均亮 度，此即为突发模式(burst mode)调光。现有的LED驱动电路I采用总线电压Vbus先经过主电源电路11的降压再经过升压转换电路13的升压后产生灯串输入电压Vin以提供LED灯串LBl LBn所需工作电压，这样经过两次能量转换的电源转换效率将会降低。其次，恒流源电路141 14η通常采用如ΑΖ432的并联稳压器U21，其参考端R电压稳定在I. 25V，当LED灯串的工作电流较大时，耦接于参考端R与地之间的电阻器Rl将会有较大的功耗，相当于降低电源转换效率。
发明内容
本发明的目的在提出一种LED驱动电路，对现有的LED驱动电路进一步改进以达到更低的设计成本与提高电源转换效率。为达到上述目的或其它目的，本发明提出一种LED驱动电路，包括主电源电路、LED反馈控制电路、η个恒流源电路与调光控制电路，其中η为正整数。主电源电路包括主电源转换器与输出反馈控制电路。主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的总线电压并据以产生主电源电压从主电源电路的输出端输出至η个LED灯串的输入端。输出反馈控制电路包括第一取样电阻器与第二取样电阻器，第一取样电阻器耦接于主电源电路的输出端与反馈端之间，第二取样电阻器耦接于反馈端与地之间，输出反馈控制电路根据反馈端电压控制主电源转换器调整主电源电压。LED反馈控制电路耦接至所述LED灯串的输出端，包括开关与第三取样电阻器串联耦接于反馈端与地之间，在侦测到任一 LED灯串的输出端电压小于补偿点电压时控制开关导通，反之则控制开关断开。每一恒流源电路包括晶体管、运算放大器与电阻器，晶体管与电阻器串联耦接于相应的LED灯串的输出端与地之间，而运算放大器侦测电阻器的跨压且与参考电压比较并据以控制晶体管使相应的LED灯串的工作电流恒定。调光控制电路耦接至所述恒流源电路，接收调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。在本发明一实施例中，调光控制电路还耦接至LED反馈控制电路，根据调光信号控制LED反馈控制电路工作与否。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括参考电压源电路。参考电压源电路耦接至所述恒流源电路，产生小于I. 25伏特的参考电压。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括LED短路保护电路。LED短路保护电路耦接至所述LED灯串的输出端，在LED灯串工作时，当侦测到任一 LED灯串的输出端电压大于保护点电压时输出保护信号，反之则不输出保护信号，其中，保护信号通过调光信号使调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。在本发明一实施例中，LED驱动电路适用于液晶显示产品,例如液晶显示器或液晶电视等。液晶显示产品包括主板微控器。主板微控器耦接至调光控制电路与LED短路保护电路，输出调光信号并在接收到保护信号时通过调光信号使调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。在本发明一实施例中，LED驱动电路还包括待机电源电路。待机电源电路接收总 线电压并据以产生待机电源电压供电给主板微控器。本发明的LED驱动电路因采用总线电压经过主电源电路的电压转换后产生的主电源电压直接输出至LED灯串的输入端以提供LED灯串所需工作电压，这样仅经过一次能量转换的电源转换效率将会提高；其次，因恒流源电路采用运算放大器接收由参考电压源电路产生的较低的参考电压以与LED灯串工作电流对应的电压做比较，因而可降低恒流源电路的功耗。此外，本发明的LED驱动电路还采用LED反馈控制电路对主电源电压做相应调整，使降落在恒流源电路中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串做恒流控制；并采用LED短路保护电路来侦测各LED灯串输出端电压是否有超过预计定的保护点，当LED短路保护电路侦测到某一 LED灯串输出端电压在工作时超过预设定的保护点时，主板微控器的调光信号输出端口将输出一持续低电平信号给调光控制电路，使用恒流源电路内部的晶体管被关闭，以保护恒流源电路内部的电晶体管不因过热而被毁坏。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图I为一种现有常应用在大尺寸液晶显不广品的LED驱动电路的方块图。图2为图I所示现有常采用三端可调并联稳压器的恒流源电路的电路图。图3为根据本发明一实施例的适用于大尺寸液晶显示产品的LED驱动电路的方块图。图4为图3所示LED驱动电路的电路图。主要组件符号说明
1LED驱动电路11 :主电源电路 12:待机电源电路 13:升压转换电路 141 14η :恒流源电路 15 :LED反馈控制电路 16 =LED短路保护电路 17 :调光控制电路
2=LED驱动电路21 :主电源电路
211 :主电源转换器212 :输出滤波电路213:输出反馈控制电路22:待机电源电路
23:参考电压源电路241 24η :恒流源电路
25 =LED反馈控制电路26 =LED短路保护电路
27 :调光控制电路Cl C6 :电容器
DUDll Dln :二极管D21 D2n :二极管
LI 电感器LBl LBn LED灯串
Ml Mn、Ql Q4 :晶体管OP :运算放大器
OPl OPn :运算放大器Rl R19 电阻器
Rfl :第一取样电阻器Rf2 :第二取样电阻器
Rf3:第三取样电阻器Rsl Rsn:电阻器
U11、U12 :PWM控制器U21 U23 :并联稳压器
U3 :光耦合器ZD1、ZD2 :齐纳二极管
A :并联稳压器的阳极端K :并联稳压器的阴极端
R :并联稳压器的参考端DETl、FBl :连接端
DET :保护端FB :反馈端
Vbus :总线电压Vml、Vm2 :主电源电压
Vsb :待机电源电压Vin :灯串输入电压
Vr, Vrl :参考电压Vcc :内部供电电压
Ilbl:电流On/Off:开关信号 Dim :调光信号。
具体实施例方式图3为根据本发明一实施例的适用于大尺寸液晶显示产品的LED驱动电路的方块图，而图4为图3所示LED驱动电路的电路图。请同时参见图3与图4,大尺寸液晶显示产品通常需要使用大功率LED灯源，此大功率LED灯源通常由LED灯串LBl LBn所构成，且每一 LED灯串包括多个串联耦接的LED，其中η为正整数。当η大于I时，这些LED灯串LBl LBn采用并联方式驱动。LED驱动电路2用于驱动LED灯串LBl LBn，其包括主电源电路21、待机电源电路22、参考电压源电路23、η个恒流源电路241 24n、LED反馈控制电路25、LED短路保护电路26与调光控制电路27。LED驱动电路2接收交流市电经过整流、功率因数修正与滤波后产生的稳定的直流总线电压Vbus，一般约为400V左右。总线电压Vbus经过主电源电路21的降压后产生主电源电压Vml和Vm2，例如分别为86V和12V。其中，主电源电压Vml用于直接输出至LED灯串LBl LBn的输入端作为灯串输入电压，这样仅经过一次能量转换的电源转换效率将会提高。主电源电压Vm2则用于提供液晶显示产品内部如音讯电路与液晶面板驱动电路等所需电源。总线电压Vbus另经过待机电源电路22的降压后产生待机电源电压Vsb，例如为5V，用于提供液晶显示产品内部如主板微控器等在待机模式下仍需工作的组件所需电源，并提供参考电压源电路23与调光控制电路27所需电源。主电源电路21包括主电源转换器211、输出滤波电路212与输出反馈控制电路213。其中，主电源转换器211例如为降压(buck)转换器，用于接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的总线电压Vbus，并据以产生主电源电压Vml从主电源电路21的输出端输出至LED灯串LBl LBn的输入端。输出滤波电路212包括电容器Cl和C2与电感器LI，用于降低主电源转换器211输出的主电源电压Vml纹波。输出反馈控制电路213包括第一取样电阻器Rf I、第二取样电阻器Rf 2、电阻器Rl和R2、电容器C3、并联稳压器U22、光耦合器U3与PWM控制器U12，其中，第一取样电阻器Rf I耦接于主电源电路21的输出端与反馈端FB之间，第二取样电阻器Rf2耦接于反馈端FB与地之间。输出反馈控制电路213通过第一取样电阻器Rfl与第二取样电阻器Rf2侦测主电源电压Vml，反馈端FB电压即对应于侦测到的主电源电压Vml，此反馈端FB电压经过并联稳压器U22将误差放大后再经过光耦合器U3传送到PWM控制器U12以控制主电源转换器211中的开关责任周期(duty)来调整主电源电压Vml使其稳定。当并联稳压器U22采用TL431时，其内部具有一个2. 5V的参考电压源，参考端R电压将稳定在2. 5V，故主电源电压Vml=2. 5VX (Rf 1+Rf2)/Rf2。参考电压源电路23包括晶体管Ql、并联稳压器U23、电阻器R3 R5与电容器C4,用于接收待机电源电压Vsb的供电并据以产生精准的参考电压Vrl。当并联稳压器U23采用TL431时，Vr 1=2. 5VX (R4+R5)/R50参考电压源电路23还包括电阻器R6和R7，用于进一步产生小于I. 25V的参考电压Vr，Vr=Vrl X R7/(R6+R7)。 恒流源电路241 24η分别耦接至LED灯串LBI LBn的输出端，用于控制LED灯串LBl LBn在工作时电流恒定且大小相等。每一恒流源电路24i包括晶体管Mi、运算放大器OPi与电阻器Rsi，其中，i为I η中任一正整数。晶体管Mi具有第一端、第二端与控制端，在本例中，晶体管Mi为N通道场效晶体管，其第一端、第二端与控制端分别为漏极端、源极端与栅极端。晶体管Mi的漏极端与源极端分别耦接至LED灯串LBi的输出端与电阻器Rsi的第一端，且电阻器Rsi的第二端耦接至地，故晶体管Mi与电阻器Rsi串联耦接于相应的LED灯串LBi的输出端与地之间。运算放大器OPi具有正电源端、负电源端、正输入端、负输入端与输出端，其正电源端接收内部供电电压Vcc的供电且负电源端耦接至地，正输入端接收参考电压源电路23产生的小于I. 25V的参考电压Vr且负输入端耦接至电阻器Rsi的第一端以侦测电阻器Rsi的跨压，此跨压对应于LED灯串LBi的工作电流，故运算放大器OPi通过比较电阻器Rsi的跨压与参考电压Vr，以便从其输出端输出信号至晶体管Mi的栅极端以调整漏源极压降，使LED灯串LBi的工作电流恒定且其值为Ilbi=Vr/Rsi。当Vr=O. 3V、Ilbi=150mA时，电阻器Rsi的电阻值取2Ω。恒流源电路241 24η因采用较低的参考电压Vr而可降低其中耦接于晶体管与地之间的电阻器Rsl Rsn的功耗，相当于提高电源转换效率。LED反馈控制电路25包括作为开关的晶体管Q2、第三取样电阻器Rf 3、运算放大器OP>电阻器R8 R14与电容器C5。晶体管Q2具有第一端、第二端与控制端,其第一端与第二端分别耦接至反馈端FB与第三取样电阻器Rf3的第一端，且第三取样电阻器Rf3的第二端耦接至地，故作为开关的晶体管Q2与第三取样电阻器Rf3串联耦接于反馈端FB与地之间。运算放大器OP的正电源端接收调光电路27输出的供电电压Vcc且负电源端耦接至地，正输入端接收补偿点电压且负输入端耦接至连接端FBl以通过二极管Dll Dln分别耦接至LED灯串LBI LBn的输出端来侦测LED灯串LBI LBn的输出端电压。其中，补偿点电压的值为 VR9X (R12+R13+R14)/(R11+R12+R13+R14)，而电阻器 R9 的跨压 VR9=VrlX [R9//(R11+R12+R13+R14)]/[R8+R9//(R11+R12+R13+R14)]。
运算放大器OP通过比较负输入端所侦测到的LED灯串LBl LBn的输出端电压中最低者与正输入端所接收的补偿点电压，以便从其输出端输出信号至晶体管Q2的控制端以控制其导通或断开。当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压中最低者小于补偿点电压时，即侦测到任一 LED灯串的输出端电压小于补偿点电压时，表示降落在某一恒流源电路中晶体管的漏源极压降偏低而会有由原本正常工作在恒流区变为工作在可变电阻区而无法对LED灯串做恒流控制的风险，此时运算放大器OP控制晶体管Q2导通，使输出反馈控制电路213中的第二取样电阻器Rf2相当于与一电阻器R并联耦接，此电阻器R=Rds2+Rf3，其中，Rds2为晶体管Q2的漏极端与源极端的导通电阻值，故主电源电压Vml=2. 5VX(Rn+Rf2//R)/(Rf2//R)，主电源电压Vml上升，使降落在所有恒流源电路241 24η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制。反之，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压均大于补偿点电压时，表示降落在所有恒流源电路241 24η中的压降均处于合理状态而能正常工作对LED灯串LBl LBn做恒流控制，此时运算放大器OP控制晶体管Q2断开。LED短路保护电路26包括齐纳(Zener) 二极管ZDl和ZD2、电阻器R15和R16与电容器C6。齐纳二极管ZDl的阴极端耦接至连接端DETl以通过二极管D21 D2n分别耦 接至LED灯串LBl LBn的输出端来侦测LED灯串LBl LBn的输出端电压，电阻器R15和R16串联耦接于齐纳二极管ZDl的阳极端与地之间。电容器C6的两端分别耦接至电阻器R16的两端，电容器C6用于滤波高频噪声。齐纳二极管ZD2的阴极端与阳极端分别耦接至电阻器R16的两端，且齐纳二极管ZD2的阴极端还耦接至保护端DET以耦接至主板微控器，齐纳二极管ZD2用于做保护端DET的电压钳位，以确保调光信号Dim为低准位而使恒流源电路241 24η中的晶体管Ml Mn截止时，保护端DET电压不会超过主板微控器对应引脚的最大耐压值。其中，保护点电压的值为(Vdetl-Vzl) XR16/(R15+ R16)，Vzl为齐纳二极管ZDl的崩溃电压，Vdetl为连接端DETl电压且其值为LED灯串LBl LBn的输出端电压中最高者减去其所耦接的二极管正向导通电压。在LED灯串LBl LBn导通工作时，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压中最高者大于保护点电压时，即侦测到任一 LED灯串的输出端电压大于保护点电压时,表示某一 LED灯串中的LED短路个数太多造成降落在相应的恒流源电路中晶体管的漏源极压降偏高而增加该晶本管本身功耗而出现过热最终毁坏该晶体管的风险，此时保护端DET电压为高准位，相当于输出保护信号至主板微控器。反之，当侦测到LED灯串LBl LBn的输出端电压均小于保护点电压时，表示所有LED灯串LBl LBn中的LED短路个数均在默认值范围内而不至于使该晶本管本身增加太多功耗而出现过热最终毁坏晶体管的风险，此时保护端DET电压为低准位，相当于不输出保护信号至主板微控器。 调光控制电路27包括晶体管Q3和Q4与电阻器R17 R19，用于接收调光信号Dim并据以控制恒流源电路241 24η工作与不工作状态以实现突发模式调光。当调光信号Dim为高准位时，晶体管Q3和Q4均导通，晶体管Q4的射极端所接收的待机电源电压Vsb可传送到晶体管Q4的集极端而输出供电电压Vcc, Vcc=Vsb_Vec4,其中，Vec4为晶体管Q4导通时射极端与集极端之间的压降，故供电电压Vcc供电给恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25使其工作，进而使LED灯串LBl LBn工作。反之，当调光信号Dim为低准位时，晶体管Q3和Q4均断开，晶体管Q4的射极端所接收的待机电源电压Vsb无法传送到晶体管Q4的集极端而不再输出供电电压Vcc，故恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25不再有供电而停止工作，进而使LED灯串LBl LBn停止工作。因此，通过调光信号Dim的高准位与低准位的时间比例，即可控制恒流源电路241 24η工作与不工作的时间比例，进而控制LED灯串LBl LBn工作与不工作的时间比例，以达到控制LED灯串LBl LBn发出光的平均亮度，此即为突发模式调光。主板微控器可输出开关信号(On/Off)与调光信号(Dim)。其中，开关信号(On/Off)用于在待机模式下关闭PWM控制器U12，使之在待机模式下更加节能省电。调光信号Dim用于通过调光控制电路27控制恒流源电路241 24η工作与不工作状态以实现突发模式调光。而且，主板微控器可设定为仅在调光信号Dim为高准位时(即LED灯串LBl LBn正常工作时)判断保护端DET是否为高准位或收到保护信号，一旦保护端DET为高准位或收到保护信号时，主板微控器立刻输出一持续低电平信号给调光控制电路27，使调光控制电路27停止输出供电电压Vcc给恒流源电路241 24η与LED反馈控制电路25，进而使LED灯串LBl LBn及LED反馈控制电路25停止工作，以保护恒流源内部晶体管等电子零件不被毁坏。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。权利要求
1.一种发光二极管驱动电路，其特征在于，包括一主电源电路，该主电源电路包括一主电源转换器与一输出反馈控制电路，该主电源转换器接收交流市电经整流、功率因数修正与滤波后产生的一总线电压并据以产生一主电源电压从该主电源电路的输出端输出至n个发光二极管灯串的输入端，该输出反馈控制电路包括一第一取样电阻器与一第二取样电阻器，该第一取样电阻器耦接于该主电源电路的输出端与一反馈端之间，该第二取样电阻器耦接于该反馈端与地之间，该输出反馈控制电路根据该反馈端电压控制该主电源转换器调整该主电源电压，其中n为正整数；一发光二极管反馈控制电路，耦接至所述发光二极管灯串的输出端，包括一开关与一第三取样电阻器串联耦接于该反馈端与地之间，在侦测到任一发光二极管灯串的输出端电压小于一补偿点电压时控制该开关导通，反之则控制该开关断开；n个恒流源电路，其中每一恒流源电路包括一晶体管、一运算放大器与一电阻器，该晶体管与该电阻器串联耦接于一相应的发光二极管灯串的输出端与地之间，该运算放大器侦测该电阻器的跨压且与一参考电压比较并据以控制该晶体管使该相应的发光二极管灯串的工作电流恒定；以及一调光控制电路，耦接至所述恒流源电路，接收一调光信号并据以控制所述恒流源电路工作与不工作状态以实现突发模式调光。
2.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于所述调光控制电路还耦接至该发光二极管反馈控制电路，根据该调光信号控制该发光二极管反馈控制电路工作与否。
3.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一参考电压源电路，该参考电压源电路耦接至该些恒流源电路，产生小于I. 25伏特的该参考电压。
4.根据权利要求I所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一发光二极管短路保护电路，该发光二极管短路保护电路耦接至所述发光二极管灯串的输出端，在该些发光二极管灯串工作时，当侦测到任一发光二极管灯串的输出端电压大于一保护点电压时输出一保护信号，反之则不输出该保护信号，该保护信号通过该调光信号使该调光控制电路控制所述恒流源电路停止工作。
5.根据权利要求4所述的发光二极管驱动电路，其特征在于适用于一液晶显示产品，该液晶显示产品包括一主板微控器，该主板微控器耦接至该调光控制电路与该发光二极管短路保护电路，输出该调光信号并在接收到该保护信号时通过该调光信号使该调光控制电路控制该些恒流源电路停止工作。
6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于还包括一待机电源电路，该待机电源电路接收该总线电压并据以产生一待机电源电压供电给该主板微控器。
7.根据权利要求5所述的发光二极管驱动电路，其特征在于所述液晶显示产品包括液晶显不器或液晶电视。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管驱动电路，其包括主电源电路、参考电压源电路、恒流源电路、LED反馈控制电路、LED短路保护电路与调光控制电路。主电源电路接收总线电压并据以产生主电源电压直接提供LED灯串所需工作电压，且恒流源电路采用运算放大器接收参考电压源电路产生的较低参考电压以与LED灯串工作电流对应的电压做比较，可提高电源转换效率。LED反馈控制电路对主电源电压做相应调整以确保降落在恒流源电路中的压降合理而能对LED灯串做恒流控制。LED短路保护电路在LED灯串中的LED发生短路造成输出端电压过大时控制所有恒流源电路不工作，以保护该恒流源内部电晶体不会产生过热问题而被损坏。
文档编号H05B37/02GK102711321SQ20121013626
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者余祚尚, 庄锦清, 肖荣军 申请人:福建捷联电子有限公司
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