CN102143639A - Led驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种LED驱动电路，包括AC/DC整流电路、集成电路、降压电路及电压侦测电路。AC/DC整流电路将交流电转换成直流电输出到集成电路及降压电路中。降压电路给LED模组提供工作电流。集成电路包括PWM控制模块、OCP模块、OVP模块及频率控制模块。OCP模块通过LED模组的电流侦测点侦测LED模组的工作电流，OVP模块通过电压侦测电路的电压侦测点侦测LED模组的工作电压。频率控制模块根据该侦测结果控制PWM控制模块的PWM波占空比。PWM控制模块响应频率控制模块的控制，输出具有相应占空比的PWM波，调节LED模组的工作电流。本发明中高电压直接作用于集成电路，***启动时间短、保护LED模组的反应快。

Description

LED驱动电路
技术领域
本发明涉及一种LED驱动电路。
背景技术
现有LED驱动电路由于***元件多，设计复杂，导致电路成本高。且通过变压器降压，使LED驱动电路体积大，***启动所需时间长，由***侦测LED模组的工作状态是否正常并保护LED模组的动作反应慢。另外，LED模组采用多路并联方式，易造成各路LED电流不同，影响LED寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种LED驱动电路，以解决上述问题。
一种LED驱动电路，包括AC/DC整流电路、集成电路、降压电路、LED模组以及电压侦测电路，该AC/DC整流电路用于将交流电转换成直流电输出到集成电路及降压电路中。降压电路连接到LED模组中，用于给LED模组提供工作电流。该LED模组具有一个电流侦测点。电压侦测电路连接于降压电路与LED模组之间的连接节点，并具有一个电压侦测点。该集成电路包括PWM控制模块、OCP模块、OVP模块及频率控制模块，该OCP模块通过与该电流侦测点连接来直接侦测LED模组的工作电流。OVP模块通过与电压侦测点连接来间接侦测LED模组的工作电压。频率控制模块用于根据OCP模块及OVP模块的侦测结果控制PWM控制模块输出的PWM波的占空比，该PWM控制模块用于响应该频率控制模块的控制，输出具有相应占空比的PWM波，从而调节该LED模组的工作电流。
本发明的LED驱动电路采用集成电路，使其***元件简单，电路设计成本低。且高电压直接作用于集成电路，使***启动时间短、保护LED模组的反应快。
附图说明
图1为本发明一实施例中LED驱动电路的功能模块图。
图2为图1中LED驱动电路的电路图。
主要元件符号说明
LED驱动电路 100
AC/DC整流电路 10
电压输出端 101
集成电路 20
电压调节模块 201
电压输入端 2011
PWM控制模块 202
OCP模块 203
OVP模块 204
频率控制模块 205
降压电路 30
LED模组 40
电流侦测点 41
电压侦测电路 50
电压侦测点 51
分流电路 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，一种LED驱动电路100，由AC/DC整流电路10、集成电路20、降压电路30、LED模组40、电压侦测电路50、以及分流电路60构成。其中，AC/DC整流电路10用于将交流电转换成直流电输出到集成电路20及降压电路30中。降压电路30连接到LED模组40中，用于给LED模组40提供工作电流。该LED模组40具有一个电流侦测点41与集成电路20连接。电压侦测电路50连接于降压电路30与LED模组40之间的连接节点A，用于侦测LED模组40的工作电压。本实施方式中，该电压侦测电路50具有一个电压侦测点51与集成电路20连接。
集成电路20用于控制LED模组40的工作电流，以控制LED模组40处于正常的工作状态。本实施方式中，集成电路20包括电压调节模块201、脉冲宽度调制（PWM）控制模块202、过流保护（OCP）模块203、过压保护（OVP）模块204及频率控制模块205。其中，电压调节模块201具有一个电压输入端2011与AC/DC整流电路10的电压输出端101连接，该电压调节模块201用于将该AC/DC整流电路10输出的直流电从高电压调整为低电压后给集成电路20的其他功能模块提供工作电压。
OCP模块203及OVP模块204用于实时侦测LED模组40的工作状态。本实施方式中，该OCP模块203通过与电流侦测点41连接来直接侦测LED模组40的工作电流。该OVP模块204通过与电压侦测点51连接来间接侦测LED模组40的工作电压。
频率控制模块205用于根据OCP模块203及OVP模块204的侦测结果控制PWM控制模块202输出的PWM波的占空比。
PWM控制模块202用于响应频率控制模块205的控制，输出具有相应占空比的PWM波，从而调节LED模组40的工作电流，使LED模组40处于正常的工作状态。本实施方式中，PWM控制模块202与分流电路60连接，该PWM控制模块202输出PWM波周期性地控制分流电路60对降压电路30输出的电流进行分流，从而相应地控制降压电路30输出给LED模组40的工作电流处于允许范围内，以保护LED模组40处于安全的工作状态。
请参阅图2，为LED驱动电路100的具体电路。其中，AC/DC整流电路10包括一全桥整流器D1，该全桥整流器D1将导入的市电从交流电整流成直流电并输出到集成电路20的电压调节模块201及降压电路30中。由于此时输出的直流电中多少会有一些交流电成分，故加滤波电容C1以降低直流输出的交流成分。
降压电路30包括一电感L1，该电感L1一端与AC/DC整流电路10的电压输出端101连接，另一端通过一个二极管D2与LED模组40连接，本实施方式中，该电感L1具有一较大的感抗，因此AC/DC整流电路10输出的直流电压经过电感L1的分压后降低为一低电压，即，该电感L1接收AC/DC整流电路10输出的直流电，并将该直流电从高电压调整为低电压，给LED模组40提供工作电压。
该LED模组40包括多个串联的发光二极管L1~Ln，该多个串联的发光二极管L1~Ln通过一电阻R4连接到地，该电阻R4与和其相邻的发光二极管Ln之间的连接节点构成电流侦测点41。
该电压侦测电路50包括相互串联的第一分压电阻R1及第二分压电阻R2，该第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接节点构成电压侦测点51。第一分压电阻R1远离该电压侦测点51的一端连接于降压电路30与LED模组40之间的连接节点A，第二分压电阻R2远离该电压侦测点51的一端接地。
该分流电路60包括一开关元件Q1以及一电阻R3，该开关元件Q1为一高电平控制开关，包括一控制端与第一及第二导通端。本实施方式中，该开关元件Q1采用NMOS管，该开关元件Q1的控制端对应NMOS管的栅极G，第一导通端对应NMOS管的源极S，第二导通端对应NMOS管的漏极D。其中，NMOS管Q1的栅极G与PWM控制模块202连接，源极S通过该电阻R3接地，漏极D与电感L1的另一端连接，并通过二极管D2及一电容C2连接到地。
当PWM控制模块202输出低电平时，开关元件Q1截止，由于开关元件Q1的截止电阻很大，分流电路60暂停分流，电感L1输出的电流全部提供给LED模组40。反之，当PWM控制模块202输出高电平时，开关元件Q1导通，由于开关元件Q1的导通电阻很小，电感L1输出的电流集中流入分流电路60中。这样，PWM控制模块202通过输出周期变化的PWM波即可周期性地控制分流电路60导通与截止，从而相应控制该降压电路30输出至LED模组40的电流的占空比，进而调节LED模组40的工作电流大小。
本实施方式中，在LED模组40工作的同时，该OCP模块203将电流侦测点41的电压与一第一基准电压Vref1比较，并将比较结果输出给频率控制模块205。该OVP模块204将电压侦测点51的电压与一第二基准电压Vref2比较，并将比较结果输出给频率控制模块205。该频率控制模块205根据该比较结果调节PWM控制模块202输出的PWM波的占空比，从而使该PWM控制模块202调节分流电路60的占空比，进而调节LED模组40的工作电流的占空比，使LED模组40维持正常的工作状态。
本实施方式中，当OCP模块203侦测到LED模组40的工作电流过大或OVP模块204侦测到LED模组40的工作电压过高时，频率控制模块205根据该侦测结果提高PWM控制模块202输出的PWM波的占空比，从而提高分流电路60的占空比，使得降压电路30输出至LED模组40的电流的占空比相应降低，进而使LED模组40的工作状态恢复正常。反之，当OCP模块203侦测到LED模组40的工作电流过低或OVP模块204侦测到LED模组40的工作电压过低时，频率控制模块205根据该侦测结果降低PWM控制模块202输出的PWM波的占空比，从而降低分流电路60的占空比，使得降压电路30输出至LED模组40的电流的占空比相应提高，进而使LED模组40的工作状态恢复正常。
本发明采用集成电路，使其***元件简单，电路设计成本低。且高电压直接作用于集成电路，使***启动时间短、保护LED模组的反应快。此外，采用电感代替变压器降压，使LED高压驱动电路体积小。

Claims (9)

1.一种LED驱动电路，包括AC/DC整流电路、集成电路、降压电路、LED模组以及电压侦测电路，该AC/DC整流电路用于将交流电转换成直流电输出到集成电路及降压电路中；降压电路连接到LED模组中，用于给LED模组提供工作电流；其特征在于，该LED模组具有一个电流侦测点；电压侦测电路连接于降压电路与LED模组之间的连接节点，并具有一个电压侦测点；该集成电路包括PWM控制模块、OCP模块、OVP模块及频率控制模块，该OCP模块通过与该电流侦测点连接来直接侦测LED模组的工作电流；OVP模块通过与电压侦测点连接来间接侦测LED模组的工作电压；频率控制模块用于根据OCP模块及OVP模块的侦测结果控制PWM控制模块输出的PWM波的占空比，该PWM控制模块用于响应该频率控制模块的控制，输出具有相应占空比的PWM波，从而调节该LED模组的工作电流。
2.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，集成电路还包括一电压调节模块，该电压调节模块与AC/DC整流电路连接，用于将该AC/DC整流电路输出的直流电从高电压调整为低电压后给集成电路的其他功能模块提供工作电压。
3.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，降压电路包括一电感，该电感接收AC/DC整流电路输出的直流电，并将该直流电从高电压调整为低电压，给LED模组提供工作电压。
4.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，该LED模组包括多个串联的发光二极管，该多个串联的发光二极管通过一电阻连接到地，该电阻与和其相邻的发光二极管之间的连接节点构成该电流侦测点。
5.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，该电压侦测电路包括相互串联的第一分压电阻及第二分压电阻，该第一分压电阻与第二分压电阻的连接节点构成该电压侦测点。
6.如权利要求4或5所述的LED驱动电路，其特征在于，在LED模组工作的同时，该OCP模块将电流侦测点的电压与一第一基准电压比较，并将比较结果输出给频率控制模块；该OVP模块将电压侦测点的电压与一第二基准电压比较，并将比较结果输出给频率控制模块；该频率控制模块根据该比较结果调节PWM控制模块输出的PWM波的占空比，从而使该PWM控制模块调节分流电路的占空比，进而调节LED模组的工作电流的占空比。
7.如权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，还包括一分流电路与PWM控制模块连接，该PWM控制模块输出PWM波周期性地控制分流电路导通与截止，从而相应控制该降压电路输出至LED模组的电流的占空比，从而调节LED模组的工作电流大小。
8.如权利要求7所述的LED驱动电路，其特征在于，该分流电路包括一开关元件，该开关元件包括一控制端、第一导通端及第二导通端，该开关元件的控制端与PWM控制模块连接。
9.如权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于，该开关元件为一高电平控制开关，当PWM控制模块输出低电平时，开关元件截止，分流电路暂停分流，降压电路输出的电流全部提供给LED模组；反之，当PWM控制模块输出高电平时，开关元件导通，降压电路输出的电流集中流入分流电路中。
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