CN201839474U - 一种led驱动*** - Google Patents
一种led驱动*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN201839474U CN201839474U CN201020131140XU CN201020131140U CN201839474U CN 201839474 U CN201839474 U CN 201839474U CN 201020131140X U CN201020131140X U CN 201020131140XU CN 201020131140 U CN201020131140 U CN 201020131140U CN 201839474 U CN201839474 U CN 201839474U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- former limit
- couples
- output
- voltage changer
- drive system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种LED驱动***,该驱动***包含PFC级和LED驱动器级,其中LED驱动器级包含一个隔离式变换器和控制器。其中控制器接收LED电流反馈信号,输出连续的门极驱动信号控制原边开关,以控制隔离式变换器的输出电流。本实用新型采用连续的门极驱动信号,消除了噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED电源,具体涉及LED电源的控制。
背景技术
白光发光二极管(LED)灯条组可作为液晶显示器(LCD)板的背光,可应用于电脑、电视等场合,其应用越来越广泛。为控制LED灯条组的亮度可调,通常采用一开关器件与LED灯条组串联,通过控制开关器件的占空比实现亮度的调节。同时通过反馈流过LED灯条组的电流对主电路的开关器件进行控制,驱动LED灯条组。图1所示为现有技术中的发光二极管(LED)电源驱动波形图。主电路为LED灯条提供稳定的电流。主电路的开关器件受驱动PWM信号控制实现稳定的输出。如图所示,调光PWM信号为与LED灯条串联的开关器件的门极信号,该信号的占空比控制LED灯条的亮度。驱动PWM频率高于调光PWM。当调光PWM信号为高时,开关器件导通,电流流过LED灯条,ILED信号亦为高,驱动PWM信号占空比受ILED调制。当调光PWM信号为低时,开关器件关断,LED灯条中无电流流过,相应地,驱动PWM信号占空比为零,呈断续状态。因此,驱动PWM波为间歇性PWM波。在这种驱动方式中,主电路的开关器件具有与调光PWM信号频率一致的谐波,该较低频率的谐波使得***在驱动时具有噪音,需要消除。
实用新型内容
本实用新型的目的在于公开一种LED驱动***,它包含含有原边开关的隔离式电压变换器和控制器。隔离式电压变换器含原边开关、反馈信号端和输出端,所述输出端耦接所述LED。控制器的第一输入端耦接所述隔离式电压变换器的反馈信号端;该LED驱动***进一步包含隔离式变压器,其原边输入端耦接所述控制器的第一输出端,副边输出端耦接所述原边开关。
在一个实施例中,隔离式电压变换器为反激式电压变换器。
在一个实施例中,该驱动***进一步包含调光开关,和所述LED串联,其中所述控制器包括:调光控制模块,其输出端耦接所述调光开关的门极;电压保持模块,电压保持模块,其输入端耦接所述反馈信号端,输出端耦接误差放大器的第一输入端;;误差放大器,其第一输入端耦接所述电压保持模块的输出端,第二输入端耦接参考值;PWM发生模块,输入端耦接所述差值放大器的输出端,输出端耦接所述原边开关的门极。
本实用新型采用上述结构,可以使隔离式电压变换器的门极驱动信号成为连续的驱动信号,而非现有技术中断续状态的间歇性PWM波,从而消除了LED驱动中的低频谐波噪音。
附图说明
图1示出了现有技术的LED灯条驱动波形图。
图2示出了本实用新型的一个二级式的LED背光调光驱动***实施例,包括PFC级和隔离式电压变换器驱动级。
图3示出了本实用新型的一个调光驱动***模块图实施例。
图4示出了一个隔离式电压变换器驱动级模块的具体实施例。
图5示出了本实用新型的一个控制器模块图实施例。
图6示出了对应图5控制方式的***工作波形图实施例。
图7示出了本实用新型的一个采用半桥式隔离式电压变换器的实施例。
图8示出了一个位于原边的限流电路实施例,用于限制原边峰值电流。
具体实施方式
图2示出了本实用新型的用于背光领域的LED驱动***实施例。该LED液晶板背光组23采用两级式驱动***,包含PFC级21和隔离式电压变换器驱动级22。PFC级21将交流电整流成直流线电压,如将交流市电整流成约400V的直流线电压。隔离式电压变换器驱动级22将线电压转换成另一直流电压用于为LED背光组23提供稳定的电源。所述LED液晶板背光组23为一至多个LED灯条。每个灯条为串联的一至多个LED。此外,该驱动***还包括***电源转换器24,将线电压转换成多个低值直流电压,为隔离式电压变换器驱动级22提供工作电源,其中***电源转换器24可以为隔离式电压变换器。
图3示出了本实用新型的一个驱动***实施例。该驱动***采用两级驱动,包括PFC级31和隔离式电压变换器驱动级32。其中隔离式电压变换器驱动级32包含一至多个隔离式电压变换器模块(模块1、模块2…),每个模块为一个LED灯条33提供电源。每个隔离式电压变换器模块包含一个隔离式电压变换器321和一个控制器322。在图中所示的实施例中,该隔离式电压变换器为反激式电压变换器321。控制器322接收来自***外部的调光信号对LED灯条33进行调光,并且通过控制反激式电压变换器321的原边开关控制反激式电压变换器321的输出。图3中横向点划线所示为隔离式电压变换器驱动级的隔离线,隔离线以上所示为原边,隔离线以下所示为副边。在图示的实施例中,控制器322位于隔离式电压变换器321的副边,因此控制器322通过一隔离式变压器T1将控制信号输入反激式电压变换器321的原边。控制器322还可通过光耦将控制信号输入反激式电压变换器321的原边。控制器322还接收来自***电源转换器34提供的***电源(如图中所示的5V和12V)进行工作。在图示的实施例中,***电源转换器34为反激式电压变换器。外部电路还可输入其它控制信号如开/关信号至控制器322控制***的工作方式。
图4示出了一个隔离式电压变换器模块实施例。反激式电压变换器41的原边包含原边绕组L1和原边开关Q,其中通过调节原边开关Q的工作占空比调节反激式电压变换器41输出的能量。在本实用新型中,驱动原边开关Q的门极驱动PWM信号不存在占空比为零的情形,因此是连续的门极驱动信号,即不存在现有技术中的间歇性低电平状态。在图示的实施例中,原边开关Q为MOSFET器件。反激式电压变换器41的副边包含副边绕组L2、整流器件D和滤波电容C。LED灯条43由反激式电压变换器41的输出端供电,并和调光开关K串联。在图示的实施例中,调光开关K为MOSFET器件。控制器42接收外部调光信号并产生调光PWM信号控制K的门极,通过调节调光PWM信号的占空比调节LED灯条的明暗度。副边包含一LED电流反馈电路,该反馈电路为一电流检测电阻R1,R1一端连接调光开关K的源极,另一端接副边地,输出反馈信号FB至控制器42。在图示的实施例中,反馈电路通过另一电阻R2输出FB信号。FB电压VFB用于反映调光开关K开通时流过LED灯条43的电流。其中VFB=ILED*R1。控制器42接收FB信号并根据FB信号输出门极驱动信号。在图示的实施例中,控制器42输出门极驱动信号GR和GL用于调节原边开关Q的占空比,其中VGR-VGL为一PWM信号,门极驱动信号经隔离式变压器T1耦合到原边电路,形成驱动PWM信号至原边开关Q的门极,控制Q的占空比,实现LED灯条43的电流恒定。在另外一种实施方式中,控制器也可以采用光耦将门极驱动信号耦合至原边开关。
此外,控制器42还可具有过流保护和无负载保护。其中副边绕组L2和一电阻R3串联,R3另一端接副边地。R3两端电压V3输入至控制器42,当副边绕组电流过大时,V3升高至超过一参考值,此时,控制器42的门极驱动信号占空比为零,使原边开关Q停止工作。副边滤波电容C两端电压VOUT即隔离式电压变换器41的输出电压通过由R4、R5组成的电阻分压器采集V4至控制器42。当副边LED负载断路即无负载时,VOUT升高至超过一参考值,此时,控制器42的门极驱动信号占空比为零,使原边开关Q停止工作。
图5示出了本实用新型的一个控制器51实施例。在该实施例中,控制器51包括误差放大器510、PWM发生模块511和调光控制模块512。其中误差放大器510和PWM发生模块作为驱动模块,接收LED灯条的电流反馈信号,输出驱动PWM信号至原边开关的门极控制它的导通和关断。
调光控制模块512接收调光信号,产生调光PWM信号至调光开关K的门极,控制LED灯条的亮度。其中LED灯条的亮度正比于调光PWM信号的占空比。
流过LED灯条53的电流ILED通过电流检测电阻R1检测,反映为电流检测电阻R1上的电压,产生一电流反馈信号FB,其中VFB=ILED*R1。该FB信号和驱动调光开关K的调光PWM波形一致,即占空比和频率相同。其中误差放大器510比较反馈电压VFB和参考电压Vref,输出差值放大信号COMP。
控制器还可包含一电压保持模块513,输出V1电压。在调光开关K开通时,即调光PWM为高电平时,电压保持模块513产生和VFB成正比的电压V1。当调光PWM为低电平时,V1电压保持不变。V1电压在误差放大器510和参考电压Vref比较,产生差值放大信号COMP。
PWM发生模块接收COMP信号,产生门极驱动信号--驱动PWM信号用于驱动原边开关。其中PWM发生模块可采用传统的PWM发生方式产生门极驱动信号,将COMP信号和PWM发生模块内部产生的一频率的三角波进行比较产生PWM信号,可采用双边触发、上升沿触发或下降沿触发方式。原边开关在门极驱动信号的作用下使得隔离式电压变换器52产生稳定的输出电流IOUT用于驱动LED灯条53。电压保持电路513使得输出的驱动PWM信号为连续的波形,见下述的描述。
图6所示为对应图5中调光驱动***的工作波形图实施例。其中,FB波形和调光PWM信号波形一致。在稳定的供电过程中,差值放大信号COMP和隔离式电压变换器输出电流IOUT近似于直流信号。当调光PWM为高电平时,FB信号为高,V1=VFB,LED灯条中有电流ILED。当调光PWM为低电平时,调光开关K关断,FB信号为零电平,V1保持原有的高电平,因此COMP信号亦保持直流信号状态,原边开关的驱动PWM信号保持稳定,隔离式电压变换器的原边开关Q的门极驱动信号保持连续。这样,原边开关Q的开关动作保持较高的频率,消除了现有技术中的噪音情况。
虽然图3所示的隔离式电压变换器为反激式电压变换器,隔离式电压变换器也可以采用其它的拓扑结构,如正激式电压变换器、半桥式、全桥式或其它类型的拓扑结构。如图7所示,该调光驱动***采用了半桥式电压变换器71。由于上述实施例中控制器位于隔离式电压变换器的副边,原边电路没有常规的峰值电流控制单元,流过原边绕组的电流可能过大从而导致变压器电流达到饱和而影响***正常工作。针对控制器位于隔离式电压变换器副边的实施例,原边可进一步包含一原边峰值电流限流电路,用于防止在***启动时或负载短路时隔离式电压变换器的变压器达到饱和状态。图8示出了一个原边电路的限流电路实施例。该限流电路包含由三极管Q2、电阻R6和电阻R7组成的闭环电路。其中R6一端连接原边开关Q的源极端,另一端接原边地。Q2的基极连接Q的源极端,集电极连接Q的门极,射极通过另一电阻R7连接原边地。当流过原边开关Q的电流过大时,Q2基极电压变大,Q2导通,从而原边开关Q的门极电压被拉低,使得流过Q的电流变低。该闭环电路将变压器的原边电流钳制在一个由Q、Q2、R6和R7参数确定的合理范围内,从而达到限制原边峰值电流过大的目的。应当知道,上面描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本实用新型。
本实用新型中的隔离式电压变换器包括直流-直流反激式变换器、交流-直流反激式变换器或其它类型的变换器。
Claims (7)
1.一种LED驱动***,包含:
隔离式电压变换器,含原边开关、反馈信号端和输出端,所述输出端耦接所述LED;
控制器,其第一输入端耦接所述隔离式电压变换器的反馈信号端;
隔离式变压器,其原边输入端耦接所述控制器的第一输出端,副边输出端耦接所述原边开关。
2.如权利要求1所述的驱动***,其特征在于,其中所述控制器位于所述隔离式电压变换器的副边。
3.如权利要求2所述的驱动***,其特征在于,其中所述隔离式电压变换器为反激式电压变换器。
4.如权利要求2所述的驱动***,其特征在于,进一步包含调光开关,和所述LED串联,其中所述控制器包括:
调光控制模块,其输入端耦接外部调光信号的输出端,其输出端耦接所述调光开关的门极和电压保持模块的第二输入端;
电压保持模块,其第一输入端耦接所述反馈信号端,输出端耦接误差放大器的第一输入端;
误差放大器,其第二输入端耦接参考值;
PWM发生模块,输入端耦接所述误差放大器的输出端,输出端耦接所述原边开关的门极。
5.如权利要求4所述的驱动***,其特征在于,其中所述原边开关和所述调光开关为MOSFET器件。
6.如权利要求2-5之一所述的驱动***,其特征在于,其中所述隔离式电压变换器的原边耦接有原边峰值电流限流电路。
7.如权利要求6所述的驱动***,其特征在于,其中所述原边峰值电流限流电路包含:
第一电阻,一端耦接所述原边开关的输出端,另一端接原边地;
三极管,基极耦接所述原边开关的输出端,集电极耦接所述原边开关的门极,射极通过第二电阻耦接原边地。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201020131140XU CN201839474U (zh) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | 一种led驱动*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201020131140XU CN201839474U (zh) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | 一种led驱动*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN201839474U true CN201839474U (zh) | 2011-05-18 |
Family
ID=44009575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201020131140XU Expired - Fee Related CN201839474U (zh) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | 一种led驱动*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN201839474U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102739055A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-17 | 苏州达方电子有限公司 | 高效率功率转换器 |
-
2010
- 2010-03-16 CN CN201020131140XU patent/CN201839474U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102739055A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-17 | 苏州达方电子有限公司 | 高效率功率转换器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101848577B (zh) | 一种led驱动***及驱动方法 | |
CN102065600B (zh) | 一种led调光驱动*** | |
CN202632722U (zh) | 发光二极管驱动电路 | |
CN102762011B (zh) | 一种led恒流调光驱动电路装置 | |
CN102711321B (zh) | 发光二极管驱动电路 | |
CN102769981B (zh) | 一种嵌入式实现的智能恒流驱动器及其控制方法 | |
US10716179B1 (en) | Single fire-wire bi-directional power fetching and dimmer control system | |
CN103313472A (zh) | 一种具有调光功能的led驱动电路及灯具 | |
CN103503563A (zh) | 可调光led驱动器及其控制方法 | |
CN103096586A (zh) | 一种调光驱动电路 | |
CN201893980U (zh) | 一种多路可调光的发光二极管驱动电源 | |
CN102098853A (zh) | 发光元件驱动***、驱动控制电路及驱动方法 | |
CN103139992A (zh) | 带可控硅旁路调光电路的led调光驱动*** | |
CN101626652A (zh) | 一种宽电压范围可调光led恒流源驱动器 | |
CN201797622U (zh) | 用于调光或调速控制的电路 | |
CN205596389U (zh) | 恒流交流驱动电路和电视机 | |
CN109362157A (zh) | 恒流控制电路及电视机 | |
CN104411042A (zh) | Led驱动装置 | |
CN204191007U (zh) | Led驱动装置 | |
CN201479432U (zh) | 一种宽电压范围可调光led恒流源驱动器 | |
CN206650893U (zh) | 一种交流供电的可调光led驱动电路 | |
CN203181303U (zh) | 一种用于电压降幅调光灯具的调光器 | |
CN201839475U (zh) | 一种led调光驱动*** | |
CN201690647U (zh) | Led灯管突发模式调光驱动电路 | |
CN201839474U (zh) | 一种led驱动*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110518 Termination date: 20170316 |