專利名稱：單通道led驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED驅動系統，特別是一種單通道LED驅動電路。
背景技術：
現有LED液晶顯示器背光部分以LED作為背光源已成為顯示器的發展的趨勢， LED背光代替CCFL無可逆轉。目前LED背光源有單邊，雙邊，三邊，四邊或者直下式等方式來進行背光照明，但無論背光以任何方式的照明都需要LED驅動的控制來得以實現。現有技術的驅動多數是以八通道或六通道作為電源驅動的設計方案，最少為四通道。如圖1所示為六通道LED燈條的驅動電路原理圖，六個通道的負極分別反饋至控制芯片(A8512)的 LEDl LED6端口實現對每個LED燈條的控制。若LED燈條數量增加時，則需要更多的控制芯片實現，由此勢必因器件的增加而造成布線難度加大，器件間的間隙減小使得散熱性降低，且成本上漲。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種單通道LED驅動電路。通過減少電路中的器件實現簡化電路，增強其散熱性。本實用新型包括升壓模塊101，接入外部供電端和LED燈條之間，用于將輸入電壓轉換為驅動LED 燈條照明的工作電壓；電流采集模塊105，連接于控制模塊102與LED燈條之間，用于采集LED燈條的電
流信息；控制模塊102，分別與電流采集模塊105和升壓模塊101連接，用于根據LED燈條的電流信息，通過輸出脈沖信號控制升壓模塊101的所輸出的電壓從而控制LED燈條的亮度。由上，通過減少電路中的器件實現簡化電路，增強其散熱性。可選的，所述控制模塊102為MP3394型號的芯片。較佳的，所述升壓模塊101包括第一電感，一端與外部供電端連接，另一端依次串聯第二電感和整流二極管后連接LED燈條的供電端口 ；第二電感和整流二極管之間連接第一 MOS管的漏極，第一 MOS管源極一端串聯并聯的第一、第二、第三電阻后接地，源極的另一端串聯第四電阻后連接所述控制模塊102的電感電流檢測輸入端口 ；第一 MOS管柵極連接至控制模塊102的驅動脈沖輸出端口 ；第一、第二、第三電容，并聯連接在整流二極管負極與地之間。由上，實現將外部MV電源轉換為驅動LED燈條供電的90V電源。可選的，所述第一 MOS管為FDD18N20LZ型號的MOS管。 較佳的，所述電流采集模塊105通過包含第二 MOS管的電路實現，第二 MOS管的漏極與LED燈條連接，源極串聯電阻后與控制模塊102的LEDl端口連接，柵極與輸入電壓連接。可選的，所述第二MOS管通過并聯的RC電路與輸入電壓連接，所述并聯的RC電路一端串聯第八電阻后連接于輸入電壓，另一端接地。由上，實現電流采集模塊采集LED燈條電流，便于控制模塊依據該電流改變占空比調整LED燈條亮度。可選的，所述第二 MOS管Q2為FDC2612型號的MOS管。較佳的，還包括電壓檢測模塊103，其一端連接于升壓模塊101的輸出端，另一端與控制模塊102連接，用于檢測升壓模塊101輸出的電壓；所述控制模塊102還用于依據電壓檢測模塊103的檢測結果對升壓模塊101的輸出電壓進行控制。可選的，所述電壓檢測模塊103包括并聯連接的RC電路，其一端串聯第五電阻后與整流二極管的負極連接，另一端接地。由上，實現檢測驅動電路電源，便于控制模塊進行過壓保護。
圖1為現有技術六通道LED驅動電路的原理圖；圖2為本實用新型單通道LED驅動電路的結構圖；圖3為本實用新型單通道LED驅動電路的電路原理圖；圖4為本實用新型雙通道LED驅動電路的電路原理圖。
具體實施方式
如圖2出示了本實用新型的結構圖，包括升壓模塊101，與升壓模塊連接的控制模塊102和LED燈條104，還包括與控制模塊102連接的電壓檢測模塊103和電流采集模塊 105。如圖3所示，所述升壓模塊101連接于外部供電端和LED燈條之間，用于將輸入電壓轉換為驅動LED燈條104照明的工作電壓，其輸入端連接外部電源，輸出端連接LED燈條 104，被控端與后文所述控制模塊102連接。升壓模塊101由電感負載的高頻開關電路及整流電路構成，包括第一電感Li、第二電感L2、第一MOS管Q1、整流二極管Dl和第一、第二、第三電容(C8、C9、CE2)。其中，第一電感Ll 一端作為升壓模塊101輸入端與外部電源的供電端連接，所述外部電源為MV;另一端依次串聯第二電感L2、整流二極管Dl作為輸出端連接 LED燈條104的供電端口。第二電感L2和整流二極管Dl之間連接第一 MOS管Ql的漏極， 第一 MOS管源極一端串聯并聯的第一、第二、第三電阻(R13、R14、R15)后接地，第一 MOS管 Ql源極的另一端串聯第四電阻R8后連接后文所述控制模塊102的電感電流檢測輸入端口 ISENSE ；第一 MOS管Ql柵極連接至控制模塊102的驅動脈沖輸出端口 GATE。第一、第二、 第三電容(C8、C9、CE2)并聯連接在整流二極管Dl負極與地之間。其中，高頻開關電路為包括第一 MOS管Ql的電路組成，第一 MOS管Ql用作開關。 第一電感Ll和第二電感L2用于通過儲能提升電壓，其升壓工作原理為當第一 MOS管Ql 閉合后，第一、第二電感將電能轉換為磁場能儲存起來，這個能量與輸入電壓疊加后通過整流二極管Dl和第一、第二、第三電容的濾波后得到平滑的直流電壓提供給LED燈條104，由于此電壓為輸入電源電壓和電感的磁場能轉換為電能的疊加后形成的，所以輸出電壓高于輸入電壓，既升壓過程的完成。當第一MOS管Ql斷開后電感將儲存的磁場能轉換為電場能。 本實施例中第一 MOS管Ql選用型號為FDD18N20LZ的MOS管。整流電路為包括整流二極管Dl和第一、第二、第三電容(C8、C9、CE》的電路組成， 整流二極管Dl用于隔離，即當第一 MOS管Ql閉合時，整流二極管Dl的正極電壓比負極電壓低，此時二極管反偏截止，使電感的儲能過程不影響升壓模塊的輸出端對LED燈條104的正常供電；而第一MOS管Ql斷開時，電能與磁場能疊加后的能量通過二極管向LED燈條104 供電，此時二極管正向導通。本實施例中整流二極管Dl選用型號為MURS320T3的二極管。 第一、第二、第三電容(C8、C9、CE2)用于濾波。電壓檢測模塊103 —端與控制模塊102連接，另一端連接于升壓模塊101的輸出端，用于檢測升壓模塊101輸出的電壓。其中，電壓檢測模塊103通過包括第五、第六電阻 (R16、R17)和第四電容C5組成的電路實現。第五電阻R16串聯于控制模塊102的過壓保護端口 OVP和升壓模塊101的輸出端之間，并聯的第六電阻R17和第四電容C5組成RC電路串聯于控制模塊102的過壓保護端口 OVP和地之間。電流采集模塊105連接于LED燈條104供電回路端口和控制模塊102之間，用于采集LED燈條104的電流信息。如圖2所示，電流采集模塊105包含第二 MOS管Q2，第二 MOS管Q2的漏極與LED燈條104連接，源極串聯第七電阻R9后與控制模塊102的LEDl端口連接，柵極一端連接并聯連接的RC電路后接地，另一端串聯第八電阻R18后與24V外部電源連接。另外，電流采集模塊105還用于保護控制模塊102，防止其被反饋電壓損壞。其工作原理為當LED燈條104發生短路等其他異常現象時，使得反饋回的電壓很高，設置第二 MOS管Q2，可根據MOS管的開關特性，當反饋電壓過高時，會使第二 MOS管Q2斷開，由此保護控制模塊102。本實施例中所述第二 MOS管Q2選擇型號為FDC2612的MOS管。控制模塊102用于控制升壓模塊101的工作狀態，其電源輸入端連接外部電源，控制端與上述升壓模塊101、電壓檢測模塊103和電流采集模塊105上述相應端口連接。本實施例中控制模塊102采用型號為MP3394的芯片，后文不再贅述。所述控制模塊102通過電感電流檢測輸入端口 ISENSE檢測升壓模塊101的輸出電壓，依據檢測結果通過驅動脈沖輸出端口 GATE輸出脈沖信號至升壓模塊101的被控端，從而控制第一 MOS管Ql的斷開或閉合。其工作原理如下所述第一、第二電感(L1、L2)儲能過程中，第一MOS管Ql的狀態為斷開狀態，此過程中控制模塊102通過其電感電流檢測輸入端口 ISENSE檢測電感電流，當所檢測的電感電流上升至一定限度時，控制模塊102通過其驅動脈沖輸出端口 GATE輸出脈沖信號，控制第一 MOS管Ql閉合。由此第一、第二電感(L1、L2)釋放電能。另外，控制模塊102還用于進行電路過壓保護。當控制模塊102的過壓保護端口 OVP接收電壓檢測模塊103所檢測電壓超過典型值時，通過脈沖輸出端口 GATE輸出脈沖信號，控制第一 MOS管Ql閉合，使第一、第二電感(L1、L2)釋放電能。另外，控制模塊102還用于調整LED燈條104的亮度。當驅動電路正常工作時，控制模塊102通過LEDl端口檢測流經第二 MOS管Q2漏極和源極的電流(VDQ，通過VIN端口向第二 MOS管Q2的柵極輸出脈沖寬度調制(PWM)信號，控制其柵極與源極間電壓(VGS)，由此控制LED燈條104的電流輸出，實現通過調整脈沖占空比精確控制照明強度。另外，本實用新型還提供一種雙通道LED驅動電路。如圖4所示為雙通道LED驅動電路的電路原理圖。所述雙通道LED驅動電路與單通道LED驅動電路的區別在于電流采集模塊105中還包括第三MOS管Q3，第三MOS管Q3的漏極與LED燈條104連接，源極串聯第八電阻RlO后與控制模塊102的LED2端口連接，柵極與第二 MOS管Q2柵極連接。雙通道LED驅動電路的工作原理與單通道LED驅動電路相同，不再贅述。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種單通道LED驅動電路，其特征在于，包括升壓模塊(101)，接入外部供電端和LED燈條之間，用于將輸入電壓轉換為驅動LED燈條照明的工作電壓；電流采集模塊(105)，連接于控制模塊(10 與LED燈條之間，用于采集LED燈條的電流信息；控制模塊(102)，分別與電流采集模塊(10 和升壓模塊(101)連接，用于根據LED燈條的電流信息，通過輸出脈沖信號控制升壓模塊(101)的所輸出的電壓從而控制LED燈條的亮度。
2.根據權利要求1所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述控制模塊(102)為 MP3394型號的芯片。
3.根據權利要求2所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述升壓模塊(101)包括第一電感，一端與外部供電端連接，另一端依次串聯第二電感和整流二極管后連接LED 燈條的供電端口 ；第二電感和整流二極管之間連接第一MOS管的漏極，第一MOS管源極一端串聯并聯的第一、第二、第三電阻后接地，源極的另一端串聯第四電阻后連接所述控制模塊(102)的電感電流檢測輸入端口；第一 MOS管柵極連接至控制模塊(102)的驅動脈沖輸出端口 ；第一、第二、第三電容，并聯連接在整流二極管負極與地之間。
4.根據權利要求3所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述第一MOS管為 FDD18N20LZ 型號的 MOS 管。
5.根據權利要求2所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述電流采集模塊(105) 包括第二 MOS管，其源極串聯電阻后與控制模塊(102)的LEDl端口連接，柵極與輸入電壓連接。
6.根據權利要求5所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述第二MOS管通過并聯的RC電路與輸入電壓連接，所述并聯的RC電路一端串聯第八電阻后連接于輸入電壓，另一端接地。
7.根據權利要求5所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述第二MOS管Q2為 FDC2612型號的MOS管。
8.根據權利要求1所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，還包括電壓檢測模塊(103)，其一端連接于升壓模塊(101)的輸出端，另一端與控制模塊(102)連接，用于檢測升壓模塊(101)輸出的電壓；所述控制模塊(102)還用于依據電壓檢測模塊(103)的檢測結果對升壓模塊(101)的輸出電壓進行控制。
9.根據權利要求8所述的單通道LED驅動電路，其特征在于，所述電壓檢測模塊(103) 包括并聯連接的RC電路，其一端串聯第五電阻后與整流二極管的負極連接，另一端接地。
專利摘要本實用新型涉及一種單通道LED驅動電路，包括升壓模塊，用于將輸入電壓轉換為驅動LED燈條照明的工作電壓；電流采集模塊，連接于控制模塊與LED燈條之間，用于采集LED燈條的電流信息；控制模塊，分別與電流采集模塊和升壓模塊連接，用于接收LED燈條的電流信息，通過輸出脈沖信號控制升壓模塊的電壓轉換從而控制LED燈條進行調光。本實用新型通過減少電路中的器件實現簡化電路，增強其散熱性。
文檔編號H05B37/02GK202285443SQ20112037832
公開日2012年6月27日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者喻子達, 朱文龍, 李勇, 肖維春 申請人:合肥海爾信息產品有限公司, 海爾集團公司, 青島海爾光電有限公司, 青島海爾電子有限公司