Led驅動電源及led顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種LED驅動電源，該LED驅動電源包括供電電路、用于將供電電路提供的輸入電壓進行濾波的第一濾波電路、用于將經第一濾波電路濾波后的輸入電壓進行再次濾波的第二濾波電路、用于將經第二濾波電路濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條所需的供電電壓的電壓轉換電路，以及用于驅動電壓轉換電路工作且根據電壓轉換電路反饋的采樣電壓控制電壓轉換電路工作狀態的驅動控制電路。本實用新型還公開了一種LED顯示裝置，包括LED燈條和上述LED驅動電源。本實用新型簡化了LED驅動電源的電路結構，降低了LED驅動電源成本，而且提高了LED驅動電源的穩定性。
【專利說明】LED驅動電源及LED顯示裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及LED驅動【技術領域】，尤其涉及一種LED驅動電源及LED顯示裝置。
【背景技術】
[0002]LED是溫度敏感性半導體器件，其工作的電壓和電流的變化都會影響其發熱，發熱量達到一定程度便會導致其失效。因此，除了做好LED的散熱功能，優化燈具的散熱設計之夕卜，要求LED驅動電源要有較高的轉換效率。然而現有的LED驅動電源為實現其較高的轉換效率，采用變壓器進行能量轉換，成本較高，外圍電路結構復雜，而且，電源穩定性較差，難以控制恒流輸出以驅動LED。
實用新型內容
[0003]本實用新型的主要目的在于簡化LED驅動電源的電路結構，降低LED驅動電源成本，提高LED驅動電源的穩定性。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型提供一種LED驅動電源，該LED驅動電源包括供電電路、用于將所述供電電路提供的輸入電壓進行濾波的第一濾波電路、用于將經所述第一濾波電路濾波后的輸入電壓進行再次濾波的第二濾波電路、用于將經所述第二濾波電路濾波后的輸入電壓轉換為所述LED燈條所需的供電電壓的電壓轉換電路，以及用于驅動所述電壓轉換電路工作且根據所述電壓轉換電路反饋的采樣電壓控制所述電壓轉換電路工作狀態的驅動控制電路；
[0005]所述第一濾波電路的輸入端與所述供電電路連接，所述第一濾波電路的輸出端分別與所述第二濾波電路的輸入端和所述驅動控制電路的輸入端連接，所述驅動控制電路的輸出端與所述電壓轉換電路的控制端連接，所述電壓轉換電路的輸入端與所述第二濾波電路的輸出端連接，所述電壓轉換電路的采樣輸出端與所述驅動控制電路的反饋輸入端連接，所述電壓轉換電路的輸出端與所述LED燈條連接。
[0006]優選地，所述供電電路包括正電源輸入端和負電源輸入端；所述第一濾波電路包括第一電容和第二電容；
[0007]所述第一電容的一端與所述正電源輸入端連接，所述第一電容的另一端與所述負電源輸入端連接；所述第二電容的正極與所述正電源輸入端連接，且分別與所述第二濾波電路的輸入端和所述驅動控制電路的輸入端連接，所述第二電容的負極與所述負電源輸入端連接。
[0008]優選地，所述第二濾波電路包括第一電感、第二電感和第三電容；
[0009]所述第一電感的一端與所述第二電容的正極連接，所述第一電感的另一端與所述第三電容的正極連接；所述第二電感的一端與所述第二電容的負極連接，所述第二電感的另一端和所述第三電容的負極均接地。
[0010]優選地，所述驅動控制電路包括驅動控制器、第一電阻和第一二極管；
[0011]所述驅動控制器的輸入引腳與所述第二電容的正極連接，所述驅動控制器的接地引腳接地，所述驅動控制器的反饋引腳與所述電壓轉換電路的采樣輸出端連接，所述驅動控制器的門極控制引腳經由所述第一電阻與所述電壓轉換電路的控制端連接；所述第一二極管的陽極與所述電壓轉換電路的控制端連接，所述第一二極管的陰極與所述驅動控制器的門極控制引腳連接。
[0012]優選地，所述驅動控制電路還包括第二二極管、第二電阻和第三電感；
[0013]所述第二二極管的陰極與所述驅動控制器的輸入引腳連接，所述第二二極管的陽極經由所述第二電阻與所述第三電感的一端連接，所述第三電感的另一端接地。
[0014]優選地，所述電壓轉換電路包括NMOS管、穩壓管、第四電感、第三電阻和第四電阻；
[0015]所述穩壓管的陰極與所述第三電容的正極連接，且與所述LED燈條的負極連接，所述穩壓管的陽極與所述NMOS管的漏極連接，且與所述第四電感的一端連接，所述第四電感的另一端與所述LED燈條的負極連接；所述NMOS管的柵極與所述第一二極管的陽極連接，且經由所述第一電阻與所述驅動控制器的門極控制引腳連接，所述NMOS管的源極與所述驅動控制器的反饋引腳連接，且經由所述第三電阻接地，所述第四電阻與所述第三電阻并聯。
[0016]此外，為了達到上述目的，本實用新型還提供一種LED顯示裝置，該LED顯示裝置包括LED燈條和LED驅動電源，所述LED驅動電源與所述LED燈條連接，用于驅動所述LED燈條，LED驅動電源包括供電電路、用于將所述供電電路提供的輸入電壓進行濾波的第一濾波電路、用于將經所述第一濾波電路濾波后的輸入電壓進行再次濾波的第二濾波電路、用于將經所述第二濾波電路濾波后的輸入電壓轉換為所述LED燈條所需的供電電壓的電壓轉換電路，以及用于驅動所述電壓轉換電路工作且根據所述電壓轉換電路反饋的采樣電壓控制所述電壓轉換電路工作狀態的驅動控制電路；
[0017]所述第一濾波電路的輸入端與所述供電電路連接，所述第一濾波電路的輸出端分別與所述第二濾波電路的輸入端和所述驅動控制電路的輸入端連接，所述驅動控制電路的輸出端與所述電壓轉換電路的控制端連接，所述電壓轉換電路的輸入端與所述第二濾波電路的輸出端連接，所述電壓轉換電路的采樣輸出端與所述驅動控制電路的反饋輸入端連接，所述電壓轉換電路的輸出端與所述LED燈條連接。
[0018]本實用新型提供的LED驅動電源及LED顯示裝置，通過驅動控制電路驅動所述電壓轉換電路工作且根據所述電壓轉換電路反饋的采樣電壓控制所述電壓轉換電路工作狀態，從而在電壓轉換電路反饋的采樣電壓小于預設基準電壓時，驅動控制電路控制電壓轉換電路工作，電壓轉換電路將經所述第二濾波電路濾波后的輸入電壓轉換為所述LED燈條所需的供電電壓，持續給LED燈條供電，當電壓轉換電路反饋的采樣電壓大于預設基準電壓時，驅動控制電路控制電壓轉換電路停止工作，確保電壓轉換電路輸出穩定的供電電壓以恒流驅動LED燈條。本實用新型通過電壓轉換電路將輸入電壓轉換為LED燈條所需的供電電壓，無需變壓器轉換，簡化了 LED驅動電源的電路結構，從而降低了 LED驅動電源成本，通過第二濾波電路對輸入電壓進行再次濾波，從而能夠提高LED驅動電源的穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型LED驅動電源較佳實施例的原理框圖；
[0020]圖2為本實用新型LED驅動電源較佳實施例的電路結構示意圖。
[0021]本實用新型的目的、功能特點及優點的實現，將結合實施例，并參照附圖作進一步說明。
【具體實施方式】
[0022]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023]本實用新型提供一種LED驅動電源。
[0024]參照圖1，圖1為本實用新型LED驅動電源較佳實施例的原理框圖。
[0025]本實用新型較佳實施例中，LED驅動電源10用于驅動LED燈條20，LED驅動電源10包括供電電路11、第一濾波電路12、第二濾波電路13、電壓轉換電路14和驅動控制電路15 ;第一濾波電路12用于將供電電路11提供的輸入電壓進行濾波，第二濾波電路13用于將經第一濾波電路12濾波后的輸入電壓進行再次濾波，電壓轉換電路14用于將經第二濾波電路13濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓，驅動控制電路15用于驅動電壓轉換電路14工作，且根據電壓轉換電路14反饋的采樣電壓控制電壓轉換電路14工作狀態。
[0026]其中，第一濾波電路12的輸入端與供電電路11連接，第一濾波電路12的輸出端分別與第二濾波電路13的輸入端和驅動控制電路15的輸入端連接，驅動控制電路15的輸出端與電壓轉換電路14的控制端連接，電壓轉換電路14的輸入端與第二濾波電路13的輸出端連接，電壓轉換電路14的采樣輸出端與驅動控制電路15的反饋輸入端連接，電壓轉換電路14的輸出端與LED燈條20連接。
[0027]在本實施例中，第一濾波電路12對供電電路11提供的輸入電壓進行濾波，第二濾波電路13對供電電路11提供的輸入電壓進行再次濾波，使得輸出至電壓轉換電路14的輸入電壓穩定，電壓轉換電路14將經第二濾波電路13濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓，以穩定輸出供電電壓給LED燈條20供電，驅動控制電路15驅動電壓轉換電路14工作且根據電壓轉換電路14反饋的采樣電壓控制電壓轉換電路14工作狀態，從而在電壓轉換電路14反饋的采樣電壓小于預設基準電壓時，驅動控制電路15控制電壓轉換電路14工作，電壓轉換電路14將經第二濾波電路13濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓，持續給LED燈條20供電，當電壓轉換電路14反饋的采樣電壓大于預設基準電壓時，驅動控制電路15控制電壓轉換電路14停止工作，確保電壓轉換電路14輸出穩定的供電電壓以恒流驅動LED燈條20。
[0028]本實用新型提供的LED驅動電源10，通過電壓轉換電路14將輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓，無需變壓器轉換，簡化了 LED驅動電源10的電路結構，從而降低了 LED驅動電源10的成本，通過第二濾波電路13對輸入電壓進行再次濾波，從而能夠提高LED驅動電源10的穩定性。
[0029]再參照圖2，圖2為本實用新型LED驅動電源較佳實施例的電路結構示意圖。
[0030]如圖2所不,供電電路11包括正電源輸入端VIN+和負電源輸入端VIN-;第一濾波電路12包括第一電容Cl和第二電容C2。通過第一電容Cl和第二電容C2對正電源輸入端VIN+和負電源輸入端VIN-輸入的輸入電壓進行濾波。
[0031]第一電容Cl的一端與正電源輸入端VIN+連接,第一電容Cl的另一端與負電源輸入端VIN-連接；第二電容C2的正極與正電源輸入端VIN+連接，且分別與第二濾波電路13的輸入端和驅動控制電路15的輸入端連接，第二電容C2的負極與負電源輸入端VIN-連接。
[0032]具體地，第二濾波電路13包括第一電感L1、第二電感L2和第三電容C3。第一電感L1、第二電感L2和第三電容C3構成LC濾波電路，通過第一電感L1、第二電感L2和第三電容C3對經第一濾波電路12濾波后的輸入電壓進行再次濾波，使得輸入電壓穩定，以使得LED驅動電源10輸出的供電電壓穩定，提高LED驅動電源10的穩定性。
[0033]第一電感LI的一端與第二電容C2的正極連接,第一電感LI的另一端與第三電容C3的正極連接；第二電感L2的一端與第二電容C2的負極連接，第二電感L2的另一端和第三電容C3的負極均接地。
[0034]具體地，驅動控制電路15包括驅動控制器Ul、第一電阻Rl和第一二極管Dl。
[0035]驅動控制器Ul的輸入引腳IN與第二電容C2的正極連接，驅動控制器Ul的接地引腳GND接地，驅動控制器Ul的反饋引腳FB與電壓轉換電路14的采樣輸出端連接，驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE經由第一電阻Rl與電壓轉換電路14的控制端連接；第一二極管Dl的陽極與電壓轉換電路14的控制端連接，第一二極管Dl的陰極與驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE連接。
[0036]具體地，驅動控制電路15還包括第二二極管D2、第二電阻R2和第三電感L3。
[0037]第二二極管D2的陰極與驅動控制器Ul的輸入引腳IN連接，第二二極管D2的陽極經由第二電阻R2與第三電感L3的一端連接，第三電感L3的另一端接地。在驅動控制器Ul的輸入引腳IN接第二二極管D2、第二電阻R2和第三電感L3，使得在驅動控制器Ul工作時驅動控制器Ul的輸入引腳IN持續有電壓輸入。
[0038]具體地，電壓轉換電路14包括NMOS管Ml、穩壓管D3、第四電感L4、第三電阻R3和第四電阻R4。通過第三電阻R3和第四電阻R4同時對LED燈條20中的電流進行取樣，確保驅動控制器Ul能夠準確檢測到流過LED燈條20的電流，即LED燈條20的供電電壓。
[0039]穩壓管D3的陰極與第三電容C3的正極連接，且與LED燈條20的負極連接，穩壓管D3的陽極與NMOS管Ml的漏極連接，且與第四電感L4的一端連接，第四電感L4的另一端與LED燈條20的負極連接；NM0S管Ml的柵極與第一二極管Dl的陽極連接，且經由第一電阻Rl與驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE連接，NMOS管Ml的源極與驅動控制器Ul的反饋引腳FB連接，且經由第三電阻R3接地，第四電阻R4與第三電阻R3并聯。
[0040]本實用新型LED驅動電源10的工作原理具體描述如下:
[0041]第一濾波電路12中,第一電容Cl和第二電容C2對正電源輸入端VIN+和負電源輸入端VIN-接入的輸入電壓進行濾波,經第一電容Cl和第二電容C2濾波后的輸入電壓輸出至驅動控制器Ul的輸入引腳IN，從而驅動控制器Ul得電工作，同時經第一電容Cl和第二電容C2濾波后的輸入電壓輸出至第一電感LI和第二電感L2,第一電感LI和第二電感L2和第三電容C3構成以LC濾波回路，對輸入電壓進行再次濾波，以輸出穩定的輸入電壓至降壓轉換電路14。
[0042]驅動控制器Ul啟動工作后，驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE輸出的驅動信號為高電平，該高電平的驅動信號經過第一電阻Rl限流后輸出至NMOS管Ml的柵極，且第一二極管Dl對NMOS管Ml進行保護，使得NMOS管Ml工作穩定，此時NMOS管Ml導通，電壓轉換電路14中NMOS管Ml、穩壓管D3和第四電感L4構成的降壓型電壓轉換器根據NMOS管Ml的占空比，將經第一電感LI和第二電感L2和第三電容C3濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓，從而供電電壓Vout = Vin*D，其中，Vin為經第一電感LI和第二電感L2和第三電容C3濾波后的輸入電壓，D為NMOS管Ml的占空比。
[0043]電壓轉換電路14輸出的供電電壓給LED燈條20供電，此時電流流過燈LED條、第四電感L4、NMOS管Ml、第三電阻R3和第四電阻R4，從而供電電壓給LED燈條20供電的同時，第四電感L4儲存能量，從而能夠持續將輸入電壓Vin轉換為LED燈條20所需的供電電壓Vout，同時，流過第三電阻R3和第四電阻R4的電流在第三電阻R3和第四電阻R4上產生電壓，即第三電阻R3和第四電阻R4對流過LED燈條20的電流進行采樣，并在第三電阻R3和第四電阻R4上形成采樣電壓，從而第三電阻R3和第四電阻R4將采樣電壓輸出至驅動控制器Ul的反饋引腳FB，當驅動控制器Ul的反饋引腳FB接收到的采樣電壓小于預設基準電壓(預設基準電壓為LED燈條20能夠承受的最大電流所對應的閥值電壓，如250mV)時，驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE持續輸出高電平的驅動信號，使得NMOS管Ml持續導通，電壓轉換電路14持續將經第一電感LI和第二電感L2和第三電容C3濾波后的輸入電壓轉換為LED燈條20所需的供電電壓；當驅動控制器Ul的反饋引腳FB接收到的采樣電壓超過預設基準電壓時，驅動控制器Ul的門極控制引腳GATE的驅動信號變為低電平，使得NMOS管Ml截止，電壓轉換電路14停止工作，切斷對LED燈條20的供電，以避免LED燈條20因過流而被燒壞。
[0044]本實用新型還提供一種LED顯示裝置，該LED顯示裝置包括LED燈條20和LED驅動電源10，該LED驅動電源10的電路結構、工作原理以及所帶來的有益效果均參照上述實施例，此處不再贅述。
[0045]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種LED驅動電源，用于驅動LED燈條，其特征在于，所述LED驅動電源包括供電電路、用于將所述供電電路提供的輸入電壓進行濾波的第一濾波電路、用于將經所述第一濾波電路濾波后的輸入電壓進行再次濾波的第二濾波電路、用于將經所述第二濾波電路濾波后的輸入電壓轉換為所述LED燈條所需的供電電壓的電壓轉換電路，以及用于驅動所述電壓轉換電路工作且根據所述電壓轉換電路反饋的采樣電壓控制所述電壓轉換電路工作狀態的驅動控制電路； 所述第一濾波電路的輸入端與所述供電電路連接，所述第一濾波電路的輸出端分別與所述第二濾波電路的輸入端和所述驅動控制電路的輸入端連接，所述驅動控制電路的輸出端與所述電壓轉換電路的控制端連接，所述電壓轉換電路的輸入端與所述第二濾波電路的輸出端連接，所述電壓轉換電路的采樣輸出端與所述驅動控制電路的反饋輸入端連接，所述電壓轉換電路的輸出端與所述LED燈條連接。
2.如權利要求1所述的LED驅動電源，其特征在于，所述供電電路包括正電源輸入端和負電源輸入端；所述第一濾波電路包括第一電容和第二電容； 所述第一電容的一端與所述正電源輸入端連接，所述第一電容的另一端與所述負電源輸入端連接；所述第二電容的正極與所述正電源輸入端連接，且分別與所述第二濾波電路的輸入端和所述驅動控制電路的輸入端連接，所述第二電容的負極與所述負電源輸入端連接。
3.如權利要求2所述的LED驅動電源，其特征在于，所述第二濾波電路包括第一電感、第二電感和第三電容； 所述第一電感的一端與所述第二電容的正極連接，所述第一電感的另一端與所述第三電容的正極連接；所述第二電感的一端與所述第二電容的負極連接，所述第二電感的另一端和所述第三電容的負極均接地。
4.如權利要求3所述的LED驅動電源，其特征在于，所述驅動控制電路包括驅動控制器、第一電阻和第一二極管； 所述驅動控制器的輸入引腳與所述第二電容的正極連接，所述驅動控制器的接地引腳接地，所述驅動控制器的反饋引腳與所述電壓轉換電路的采樣輸出端連接，所述驅動控制器的門極控制引腳經由所述第一電阻與所述電壓轉換電路的控制端連接；所述第一二極管的陽極與所述電壓轉換電路的控制端連接，所述第一二極管的陰極與所述驅動控制器的門極控制引腳連接。
5.如權利要求4所述的LED驅動電源，其特征在于，所述驅動控制電路還包括第二二極管、第二電阻和第三電感； 所述第二二極管的陰極與所述驅動控制器的輸入引腳連接，所述第二二極管的陽極經由所述第二電阻與所述第三電感的一端連接，所述第三電感的另一端接地。
6.如權利要求4所述的LED驅動電源，其特征在于，所述電壓轉換電路包括NMOS管、穩壓管、第四電感、第三電阻和第四電阻； 所述穩壓管的陰極與所述第三電容的正極連接，且與所述LED燈條的負極連接，所述穩壓管的陽極與所述NMOS管的漏極連接，且與所述第四電感的一端連接，所述第四電感的另一端與所述LED燈條的負極連接；所述NMOS管的柵極與所述第一二極管的陽極連接，且經由所述第一電阻與所述驅動控制器的門極控制引腳連接，所述NMOS管的源極與所述驅動控制器的反饋引腳連接，且經由所述第三電阻接地，所述第四電阻與所述第三電阻并聯。
7.一種LED顯示裝置，包括LED燈條，其特征在于，所述LED顯示裝置還包括權利要求1至6中任意一項所述的LED驅動電源,所述LED驅動電源與所述LED燈條連接,用于驅動所述LED燈條。
【文檔編號】H05B37/02GK204104190SQ201420536623
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】高有平 申請人:深圳市圣諾科技有限公司