專利名稱：驅動電路及投影儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種驅動電路，用于驅動LED燈并調節亮度，本實用新型還涉及一種帶有此驅動裝置的投影儀。
背景技術：
投影顯示設備需要的光源一般要求是亮度高、光效高、光可利用率高、色域寬、壽命長等特點，而且能具有適合RGB顯示的發光光譜，良好的顯色性和色彩再現能力。隨著大功率、超高亮度LED的發展，使得其成為投影顯示設備的光源成為可能。LED是越來越常用的發光器件，越來越多的投影裝置中采用大功率LED，而對于輸出光通量需求較高的裝置，采用的LED具有大電流、低電壓的特點。由于LED是恒流驅動器件，要保證LED的輸出光質量高，亮度和色度的一致性，必須要設計高精度的恒流穩壓驅動器，尤其是高亮LED —般需要較大的驅動電路，最大可達30安培。 中國專利CN200720112527. 9公開了一種LED恒流驅動電路，但是其輸出端是一個模擬的恒流輸出。驅動部分采用的是模塊4開關驅動部分的變壓器驅動。其電流的輸出是固定的。故只能限制電流大小，不能進行精密調節，其電流大小的變換是靠更換元件來實現的。 此外，由于LED光源亮度的調節，使得電流的變動顯得比較頻繁，上述專利的弊端由此凸顯。
發明內容基于上述背景技術的要求和對比文件的缺陷，本實用新型提供一種驅動電路，使
得負載亮度可調，并且工作在恒壓及定恒流狀態，而且使得負載電流調節更為簡便。
本實用新型提供的技術方案為一種驅動電路，包括，參考電壓電路及時鐘電路，
參考電壓電路與時鐘電路連接到驅動芯片，還至少包括第一晶體管和第二晶體管，驅動芯
片的輸出接第一晶體管的輸入端，第一晶體管輸出接降壓電路，降壓電路的電容兩端與第
二晶體管的輸出兩端相連，電容的另一端反饋至驅動芯片，第二晶體管的輸出兩端接負載，
第二晶體管的輸入端接脈寬電路。 優選的，所述的第一晶體管和第二晶體管為半導體場效應管MOSFET。[0008] 優選的，此處的負載為LED燈。 基于控制方便的原由，此處在脈寬電路與第二晶體管之間接有開關驅動器。[0010] 做為一個優選實施方案，本實用新型的降壓電路包括二極管，二極管的負極與電感的一端連接，電感的另一端連接電容的一端，電容的另一端與二極管正極相連，二極管的負極連接第一晶體管的輸出，二極管的正極接有電阻的一端，電阻的另一端接地。[0011] 而且，此處的參考電壓電路的輸出是可以調節的。[0012] 進一步的，此處的脈寬電路的輸出也是可以調節的。 本實用新型的目的還在于提供一種投影儀，使得投影儀采用LED作為光源并且能滿足大功率輸出的需求。 —種投影儀，包括電源、驅動模塊及LED燈，所述驅動模塊包括參考電壓電路，時 鐘電路及驅動芯片，電源與參考電壓電路及時鐘電路與驅動芯片相連，所述驅動芯片的輸 出接第一晶體管的輸入端，第一晶體管輸出接降壓電路，降壓電路的電容兩端與第二晶體 管的輸出兩端相連，電容的另一端反饋至驅動芯片，第二晶體管的輸出兩端接LED燈，第二
晶體管的輸入端接脈寬電路。 優選的，降壓電路包括二極管，二極管的負極與電感的一端連接，電感的另一端連
接電容的一端，電容的另一端與二極管正極相連，二極管的負極連接第一晶體管的輸出，二
極管的正極接有電阻的一端，電阻的另一端接地。 進一步的，此處的參考電壓電路的輸出是可調節的。 本實用新型根據輸入P麗來控制LED的亮度等指標，使得LED工作在恒定的電流、 電壓下，驅動電流可達30安培，從而使LED具有穩定的光輸出，同時也會保證LED的使用壽 命的方法和電路。相應的，采用此LED及驅動電路做為光源的投影儀，也具備了實用性及上 述優勢。 本專利中包括有P麗調光，輸出端是一個保持恒流的P麗形式的輸出，可以快速調
節LED亮度。在驅動部分，本專利選用驅動IC，可以節省整體設計空間。 本專利中的電流控制電路，可以進行大范圍的電流精密調節，不用更改電路其他元件。
圖1是本實用新型LED驅動電路實施例的示意圖； 圖2是本實用新型參考電壓電路實施例的示意具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例作詳細的說明。 如對圖1所示，時鐘信號與參考電壓電路與驅動IC相連，驅動IC的輸出接到第一 晶體管Q的基極，第一晶體管的源極接電源，第一晶體管的漏極接電感L，此處的第一晶體 管為MOSFET，也可以采用其他類型的場效應管或者三極管。第一晶體管Q接的是降壓電路， 降壓電路包括電感L，續流二極管D，電容C和取樣電阻R，其中電感L的一端接第一晶體管 Q的漏極，電感L的另一端接電容C的一端，電容C的另一端接取樣電阻R的一端，取樣電阻 R的另一端接地，續流二極管D的負極接第一晶體管Q的漏極，續流二極管D的正極接電容 C的另一端。電容C兩端分別接LED的正負極和第二晶體管P的源極與漏極，第二晶體管P 的基極與開關驅動器及P麗輸入相連，電容的另一端連接到驅動IC。電阻R10和R0分別連 接第二晶體管P的源極與驅動IC，并且電阻R0和電阻R10相連接，電阻R0的一端接地。 當驅動IC驅動第一晶體管Q導通時，電源部分的輸出電流流經電感L，電感L充 磁，電流同時向電容C充電，LED上有電流通過，電流線性增加，取樣電阻R上流經電流，經 反饋后會限制流經LED的最大電流值，此時續流二極管D截止；當MOSFET Q閉合時，電源部 分的電流截止，電感L和電容C放電，使得LED上有電流流過，電流會線性下降，此時，續流 二極管導通D，形成閉合回路。[0025] 流經LED的電流最大值是由取樣電阻R來設定的，取樣電阻R上的反饋信號隨著 MOSFET的導通時間來線性增加，根據驅動IC內部將反饋值的放大的倍數，以及驅動IC規格 書上的具體參數，可以計算取樣電阻R的具體值，只要電流超過設定的最大值，取樣電阻R 的反饋值將大于驅動IC內部的P麗比較器的值，將會關斷回路，使得驅動IC關斷MOSFET， LED上的電流會下降。該恒流源電路通過調節參考電壓電路的輸入控制電壓值可以保證精 確的電流輸出，設定的參考電壓跟輸入控制電壓的比較主要是通過一個補償回路，使得設 計能得到需要的精確電流，此處并非電壓值哪個大輸出哪個，而是控制電壓必須比設定電 壓大，這樣在一個范圍內輸出一個線性的放大值，使得本實用新型能控制電流從10A到30A 的變化。 如圖2所示，參考電壓電路的示意圖中，5V電源順序接電阻Rl 、 R2、 R3，電阻R2與 電阻R3的接點連接電壓調節器，優選型號為TLV431，電阻R3的另一端與電阻R2的另一端 接TLV432的另外兩腳，電阻Rl與電阻R2的連接點與電阻R4相連，電阻R4的另一端做為 參考電壓輸入到比較放大器，輸入控制電壓接電阻R5 ，電阻R5順序連接電阻R6和電阻R7 ， 電阻R7的輸出接驅動IC的輸入及作為反饋電壓輸出，電阻R5還接入放大比較器，放大比 較器的輸出接電阻R7的一端。 參考電壓通過TLV431和電阻系統來設定，輸入控制電壓和反饋電壓以及調節電 阻系統可以得到精確地電流控制電壓，通過調節輸入電壓和設定參考電壓的關系得到精確 的電流輸出。 通過比較放大器輸出，該值和反饋電壓值輸入驅動IC的誤差放大器后，跟驅動IC
內部的P麗比較器比較來控制此閉合回路的開關，達到精確控制電流的目的。 其中誤差放大器的作用是放大反饋信號的變化量，誤差放大器是放大反饋的電壓
信號的微小變化。誤差放大器和P麗比較器都是芯片內部的元件，誤差放大器輸出的是反
饋電壓信號的變化量，P麗的一端是一個斜坡信號，與這個誤差放大器輸出的值比較，如果
誤差放大器的輸出值大于斜坡信號的值后，回路關斷，也就是輸出端電壓反饋的信號過大，
既輸出端的輸出值過大，使得呈現保護狀態，反饋值變小后，當小于P麗斜坡時重新工作。
這個是驅動IC芯片內部的模擬調光，使得后邊降壓電路提供恒定電流。 在第二晶體管P處，由于是P麗來控制的閉合回路，此處則最主要是P麗調光，是
在應用時對LED燈色溫和白平衡，亮度的一個調整。 該恒流源的時鐘信號可以由晶振電路輸出，也可以根據驅動IC內部的的晶振模 塊來調節外部接口的電阻值以達到精確的時鐘輸出。 LED的調光主要靠輸入的P麗通過驅動LED兩端的MOSFET來實現LED的快速開 關，不同占空比的P麗輸入可以控制輸出不同的LED平均電流，從而實現LED亮度的不同， 完成投影顯示LED照明模塊的動態控制。 通過測試和使用的效果來看，這種LED驅動電路可使大功率LED工作在良好的工 作狀態，驅動電流可達到30安培。這種電路應用于大功率LED的驅動電路，能使LED工作 在最佳狀態，充分保證LED電流器件的特性，使LED的發光亮度、色度均勻，對提高投影設備 的綜合性能很有好處。 本實用新型主要是通過調節參考電壓電路的輸入控制電壓值來保證精確的電流 輸出。為了進一步保證電流輸出，將設定的參考電壓跟輸入控制電壓比較，通過比較放大器輸出，使輸出的值和反饋電壓值輸入驅動IC的誤差放大器后，跟驅動IC內部的P麗比較器 比較來控制此閉合回路的開關，達到精確控制電流的目的。 本實用新型由于采用P麗調光，使得輸出端是一個保持恒流的P麗形式的輸出，可 以快速調節LED亮度。且在驅動部分，本專利選用驅動IC，可以節省整體設計空間。這樣 可以實現大功率、超高亮度LED的驅動，驅動電流最高可以達到30A，實現幾十瓦量級的LED 驅動，對于三片式投影方式的顯示可以控制輸出光色度和亮度的方便控制調節，可有效保 證LED光源性能和使用壽命。 在投影儀中，設置有電源、LED燈及驅動模塊，此處的驅動模塊包含附圖1中所示 意的驅動電路，通過驅動電路使得LED燈的電流恒定，通過P麗輸入使得LED燈亮度可調。 以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞 動想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范 圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
權利要求一種驅動電路，包括，參考電壓電路及時鐘電路，參考電壓電路與時鐘電路連接到驅動芯片，其特征在于至少包括第一晶體管和第二晶體管，驅動芯片的輸出接第一晶體管的輸入端，第一晶體管輸出接降壓電路，降壓電路的電容兩端與第二晶體管的輸出兩端相連，電容的另一端反饋至驅動芯片，第二晶體管的輸出兩端接負載，第二晶體管的輸入端接脈寬電路。
2. 根據權利要求1所述的驅動電路，其特征在于，所述的第一晶體管和第二晶體管為半導體場效應管。
3. 根據權利要求1所述的驅動電路，其特征在于，所述的負載為LED燈。
4. 根據權利要求1所述的驅動電路，其特征在于，所述的脈寬電路與第二晶體管之間接有開關驅動器。
5. 根據權利要求1 4之一所述的驅動電路，其特征在于，所述降壓電路包括二極管，二極管的負極與電感的一端連接，電感的另一端連接電容的一端，電容的另一端與二極管正極相連，二極管的負極連接第一晶體管的輸出，二極管的正極接有電阻的一端，電阻的另一端接地。
6. 根據權利要求5所述的驅動電路，其特征在于，所述的參考電壓電路的輸出是可以調節的。
7. 根據權利要求5所述的驅動電路，其特征在于，所述的脈寬電路的輸出是可以調節的。
8. —種投影儀，包括電源、驅動模塊及LED燈，其特征在于，所述驅動模塊包括參考電壓電路，時鐘電路及驅動芯片，電源與參考電壓電路及時鐘電路與驅動芯片相連，所述驅動芯片的輸出接第一晶體管的輸入端，第一晶體管輸出接降壓電路，降壓電路的電容兩端與第二晶體管的輸出兩端相連，電容的另一端反饋至驅動芯片，第二晶體管的輸出兩端接LED燈，第二晶體管的輸入端接脈寬電路。
9. 根據權利要求8所述的投影儀，其特征在于所述降壓電路包括二極管，二極管的負極與電感的一端連接，電感的另一端連接電容的一端，電容的另一端與二極管正極相連，二極管的負極連接第一晶體管的輸出，二極管的正極接有電阻的一端，電阻的另一端接地。
10. 根據權利要求8所述的投影儀，其特征在于所述的參考電壓電路的輸出是可調節的。
專利摘要本實用新型涉及一種驅動電路，包括，參考電壓電路及時鐘電路，參考電壓電路與時鐘電路連接到驅動芯片，還至少包括第一晶體管和第二晶體管，驅動芯片的輸出接第一晶體管的輸入端，第一晶體管輸出接降壓電路，降壓電路的電容兩端與第二晶體管的輸出兩端相連，電容的另一端反饋至驅動芯片，第二晶體管的輸出兩端接負載，第二晶體管的輸入端接脈寬電路，本實用新型還涉及一種包括此驅動電路的投影儀。
文檔編號G03B21/14GK201444709SQ20092002417
公開日2010年4月28日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者劉衛東, 張海翔, 郭大勃 申請人:青島海信電器股份有限公