一种多路LED恒流驱动电路、驱动装置和电器设备的制作方法

本发明涉及led驱动技术领域，特别涉及一种多路led恒流驱动电路、驱动装置和电器设备。

背景技术：

目前，led光源已被广泛应用于非主动发光显示器件作为背光照明。而作为背光照明，需要高精度的恒流驱动以满足显示器件的亮度、色度及均匀性的要求，目前主流的恒流驱动均采用专门的恒流驱动ic，输入电压为直流，输入电压范围可较大，输出恒流，但是需要增加专门的升压模块，导致驱动电路成本增加，且某一灯串开路所有的灯串都会保护。

或者采用llc拓扑实现恒流驱动的电路也已成功应用到led背光的恒流驱动中，这种方式虽然拓扑简单，但需要驱动变压器，成本同样无明显优势，且电流纹波较大，某灯串开路时所有灯串也都会自动保护。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种多路led恒流驱动电路、驱动装置和电器设备，通过自动采样调整供电电压保证各路led灯串电流恒定，且各路led灯串独立工作，不受其他led灯串影响，有效简化了led恒流驱动系统，节约了生产制造成本，且避免了各路led灯串之间的相互影响，恒流驱动效果好。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种多路led恒流驱动电路，与若干并联的led灯串连接，其包括采样模块、反馈控制模块、开关模块和电压调节模块；所述采样模块用于对led灯串的电流进行采样，并输出采样电压至反馈控制模块；所述反馈控制模块用于根据所述采样电压和预设参考电压生成电压反馈信号至电压调节模块，以及输出驱动信号至开关模块；所述开关模块用于根据所述驱动信号独立控制各路led灯串的开启或关闭；所述电压调节模块用于根据所述电压反馈信号调节led灯串的供电电压，使驱动电流恒定。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述采样模块包括若干个与led灯串数量对应的采样单元，所述采样单元用于对对应led灯串的电流进行独立采样，并输出相应的采样电压至反馈控制模块。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述反馈控制模块具体用于将每一路led灯串电流的采样电压与预设参考电压比较，并根据比较结果以及预设算法计算输出每一路led灯串的调节电压，计算所述调节电压的平均值从而生成电压反馈信号至电压调节模块。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述预设算法为将每一路led灯串电流的采样电压乘以预设系数，输出每一路led灯串的调节电压。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述反馈控制模块还用于获取所述调节电压中的最大值和最小值，判断所述调节电压中的最大值是否大于第一预设阈值以及所述调节电压中的最小值是否小于第二预设阈值，根据判断结果输出每一路led灯串的驱动信号至开关模块。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述开关模块包括若干个与led灯串数量对应的开关单元，所述开关单元用于根据每一路led灯串的驱动信号对应控制与其连接的led灯串的开启或关闭。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述电压调节模块包括整流滤波单元、变压器、控制单元和电压反馈单元；所述整流滤波单元用于将交流输入电压转换为直流电压；所述变压器用于将直流电压转换为led灯串的供电电压；所述控制单元用于驱动变压器进行电压转换；所述电压反馈单元用于接收所述电压反馈信号，并根据所述电压反馈信号输出调节信号至控制单元，调节变压器输出的供电电压。

所述的多路led恒流驱动电路中，所述电压反馈单元具体用于当所述调节电压的平均值大于预设参考电压时，输出供电电压减小的调节信号；当所述调节电压的平均值小于预设参考电压时，输出供电电压增大的调节信号，直到所述调节电压的平均值等于预设参考电压。

一种多路led恒流驱动装置，包括外壳，所述外壳内设置有pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的多路led恒流驱动电路。

一种电器设备，包括若干并联的led灯串，其特征在于，采用如上所述的多路led恒流驱动装置驱动所述led灯串。

相较于现有技术，本发明提供的多路led恒流驱动电路、驱动装置和电器设备中，所述多路led恒流驱动电路与若干并联的led灯串连接，其包括采样模块、反馈控制模块、开关模块和电压调节模块；所述采样模块用于对led灯串的电流进行采样，并输出采样电压至反馈控制模块；所述反馈控制模块用于根据所述采样电压和预设参考电压生成电压反馈信号至电压调节模块，以及输出驱动信号至开关模块；所述开关模块用于根据所述驱动信号独立控制各路led灯串的开启或关闭；所述电压调节模块用于根据所述电压反馈信号调节led灯串的供电电压，使驱动电流恒定。通过自动采样调整供电电压保证各路led灯串电流恒定，且各路led灯串独立工作，不受其他led灯串影响，有效简化了led恒流驱动系统，节约了生产制造成本，且避免了各路led灯串之间的相互影响，恒流驱动效果好。

附图说明

图1为本发明提供的多路led恒流驱动电路的结构框图。

图2为本发明提供的多路led恒流驱动电路的原理图。

具体实施方式

本发明提供一种多路led恒流驱动电路、驱动装置和电器设备，通过自动采样调整供电电压保证各路led灯串电流恒定，且各路led灯串独立工作，不受其他led灯串影响，有效简化了led恒流驱动系统，节约了生产制造成本，且避免了各路led灯串之间的相互影响，恒流驱动效果好。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的多路led恒流驱动电路与若干并联的led灯串连接，其包括采样模块10、反馈控制模块20、开关模块30和电压调节模块40，所述开关模块30连接各路led灯串、采样模块10和反馈控制模块20，所述反馈控制模块20与采样模块10和电压调节模块40连接，所述电压调节模块40与各路led灯串连接。其中，所述采样模块10用于对led灯串的电流进行采样，并输出采样电压至反馈控制模块20；所述反馈控制模块20用于根据所述采样电压和预设参考电压生成电压反馈信号至电压调节模块40，以及输出驱动信号至开关模块30；所述开关模块30用于根据所述驱动信号独立控制各路led灯串的开启或关闭；所述电压调节模块40用于根据所述电压反馈信号调节led灯串的供电电压，使驱动电流恒定。

具体来说，本发明通过所述采样模块10对led灯串的电流进行采样，之后输出采样电压至反馈控制模块20，所述反馈控制模块20根据所述采样电压以及预设参考电压生成电压反馈信号至电压调节模块40，其中所述预设参考电压为预先保存在反馈控制模块20中的电压值，用户可根据实际驱动需求调节，当电压调节模块40接收到所述电压反馈信号后，将根据所述电压反馈信号实时调节输出至led灯串的供电电压，使得led灯串的电流恒定，从而通过电压采样实现供电电压的自适应调整，进而实现恒流驱动，无需采用专门的升压模块，电路结构简单。并且，本发明中，所述反馈控制模块20还根据所述采样电压和预设参考电压输出驱动信号至开关模块30，由开关模块30根据所述驱动信号独立控制各路led灯串的开启或关闭，使得各路led灯串单独恒流工作，某一led灯串工作异常并不导致全部灯串断电保护，消除了各路led灯串之间的相互影响，提高了恒流驱动的效果。本实施例中，所述反馈控制模块20采用型号为as3695的控制芯片，当然，在其它实施例中也可采用其它具有相同功能的反馈控制芯片，本发明对此不作限定。

进一步地，请一并参阅图2，所述采样模块10包括若干个与led灯串数量对应的采样单元101，所述采样单元101用于对对应led灯串的电流进行独立采样，并输出相应的采样电压至反馈控制模块20。如图2所示，若干并联的led灯串包括led灯串1、led灯串2、…、led灯串n共n个灯串，则所述采样模块10对应包括n个采样单元101，由每一个采样单元101对应采样一个led灯串的电流，并输出相应的采样电压值反馈控制模块20，即与led灯串1连接的采样单元101输出led灯串1的采样电压vfb1至反馈控制模块20，与led灯串2连接的采样单元101输出led灯串2的采样电压vfb2至反馈控制模块20，以此类推，与led灯串n连接的采样单元101输出led灯串n的采样电压vfbn至反馈控制模块20，从而获取到每一路led灯串的采样电压，以便后续进行供电电压自适应调整，并且可获取到每一路led灯串的工作情况，有利于单独控制调整。

具体地，所述反馈控制模块20用于将每一路led灯串电流的采样电压与预设参考电压比较，并根据比较结果以及预设算法计算输出每一路led灯串的调节电压，之后计算所述调节电压的平均值从而生成电压反馈信号至电压调节模块40。本实施例中，当各个采样单元101反馈了每一路led灯串电流的采样电压至反馈控制模块20后，反馈控制模块20将每一路led灯串电流的采样电压与预设参考电压比较，并根据预设算法计算产生每一路led灯串的调节电压，具体来说，反馈控制模块20接收到led灯串1的采样电压vfb1后，将vfb1与预设参考电压vref进行比较，根据比较结果将vfb1乘以一预设系数k即得到led灯串1的调节电压vfb1’，以此类推，反馈控制模块20接收到led灯串n的采样电压vfbn后，将vfbn与预设参考电压vref进行比较，根据比较结果将vfbn乘以一预设系数k即得到led灯串n的调节电压vfbn’，之后计算所述调节电压的平均值vavg=（vfb1’+vfb2’+…+vfbn’）/n，即得到电压反馈信号vfb。取所有led灯串的调节电压的平均值作为电压反馈信号，能全面均衡反应当前所有led灯串的工作状态，有利于后续的电压自适应调整。

优选地，本发明中所述反馈控制模块20还用于获取所述调节电压中的最大值和最小值，判断所述调节电压中的最大值是否大于第一预设阈值以及所述调节电压中的最小值是否小于第二预设阈值，根据判断结果输出每一路led灯串的驱动信号至开关模块30。即在获取了所有led灯串的调节电压后，获取所有调节电压中的最大值vmax以及最小值vmin，判断最大值vmax是否大于第一预设阈值，即电压上限值，若大于则说明供电电压过高或者某一灯串工作异常，判断最小值vmin是否小于第二预设阈值，即电压下限值，若小于则说明供电电压过低或者某一灯串工作异常，根据判断结果输出每一路led灯串的驱动信号至开关模块30。

例如，若所有的调节电压中仅有一个最大值且该最大值大于第一预设阈值，则说明该最大值对应的led灯串工作异常，控制该led灯串关闭而其他led灯串正常开启，对该led灯串进行单独保护，不影响其他led灯串的工作，若所有的调节电压中存在多个相等的最大值且均大于第一预设阈值，说明此时供电电压过高，可控制所有的led灯串均关闭，实现所有灯串的保护，提高驱动控制的安全性，最小值的判断情况与最大值类似，因此根据判断结果输出每一路led灯串的驱动信号至开关模块30，由开关模块30对各路led灯串进行驱动控制，可实现各路led灯串的单独保护，优化了恒流驱动保护效果。

优选地，所述开关模块30包括若干个与led灯串数量对应的开关单元301，所述开关单元301用于根据每一路led灯串的驱动信号对应控制与其连接的led灯串的开启或关闭。与采样模块10类似，所述开关模块30同样包括若干开关单元301，分别与每一路led灯串以及反馈控制模块20连接，反馈控制模块20根据调节电压得出判断结果后将输出对应的驱动信号至每个开关单元301，如图2所示，反馈控制模块20分别输出led灯串1的驱动信号vdrv1、led灯串2的驱动信号vdrv2、…、led灯串n的驱动信号vdrvn至对应的开关单元301，控制各个开关单元301的工作状态进而控制每路led灯串的开启或关闭，使各路led灯串能独立工作，相互之间不影响，驱动方式更贴合用户需求。

进一步地，请继续参阅图2，所述电压调节模块40包括整流滤波单元401、变压器402、控制单元403和电压反馈单元404，所述电压反馈单元404连接反馈控制模块20、控制单元403和整流滤波单元401，所述控制单元403、变压器402和整流滤波单元401依次连接，所述整流滤波单元401还连接反馈控制模块20和各路led灯串，分别为反馈控制模块20提供工作电压，以及为各路led灯串提供供电电压。其中，所述整流滤波单元401用于将交流输入电压转换为直流电压；所述变压器402用于将直流电压转换为led灯串的供电电压；所述控制单元403用于驱动变压器402进行电压转换；所述电压反馈单元404用于接收所述电压反馈信号，并根据所述电压反馈信号输出调节信号至控制单元403，调节变压器402输出的供电电压。

即本发明通过控制单元403驱动变压器402实现dc-dc转换，将交流输入电压整流转换后的直流电压转换为led灯串的供电电压，并通过电压反馈单元404接收反馈控制模块20输出的电压反馈信号，之后根据所述电压反馈信号输出调节信号至控制单元403，由控制单元403调节变压器402的dc-dc转换，进而调节变压器402输出的供电电压，实现供电电压的调节。本实施例中，所述控制单元403可采用pwm控制器或者llc控制器，本发明对此不作限定。

优选地，所述电压反馈单元404具体用于当所述调节电压的平均值大于预设参考电压时，输出供电电压减小的调节信号；当所述调节电压的平均值小于预设参考电压时，输出供电电压增大的调节信号，直到所述调节电压的平均值等于预设参考电压。即当调节电压的平均值varg大于预设参考电压vref时，说明此时供电电压vled较大，因此输出供电电压减小的调节信号，直到调节电压的平均值varg等于预设参考电压vref，而当调节电压的平均值varg小于预设参考电压vref时，说明此时供电电压vled较小，因此输出供电电压增大的调节信号，直到调节电压的平均值varg等于预设参考电压vref，实现供电电压vled的自适应调整，保证各路led灯串的电流均在设计范围内，实现低成本的恒流驱动。

基于上述多路led恒流驱动电路，本发明还相应提供一种多路led恒流驱动装置，包括外壳，所述外壳内设置有pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的多路led恒流驱动电路，由于上文已对所述多路led恒流驱动电路进行了详细介绍，此处不作详述。

本发明还相应提供一种电器设备，包括若干并联的led灯串，其采用如上所述的多路led恒流驱动装置驱动所述led灯串，由于上文已对所述多路led恒流驱动装置进行了详细介绍，此处不作详述。

综上所述，本发明提供的多路led恒流驱动电路、驱动装置和电器设备中，所述多路led恒流驱动电路与若干并联的led灯串连接，其包括采样模块、反馈控制模块、开关模块和电压调节模块；所述采样模块用于对led灯串的电流进行采样，并输出采样电压至反馈控制模块；所述反馈控制模块用于根据所述采样电压和预设参考电压生成电压反馈信号至电压调节模块，以及输出驱动信号至开关模块；所述开关模块用于根据所述驱动信号独立控制各路led灯串的开启或关闭；所述电压调节模块用于根据所述电压反馈信号调节led灯串的供电电压，使驱动电流恒定。通过自动采样调整供电电压保证各路led灯串电流恒定，且各路led灯串独立工作，不受其他led灯串影响，有效简化了led恒流驱动系统，节约了生产制造成本，且避免了各路led灯串之间的相互影响，恒流驱动效果好。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。