LED并联均流控制方法、系统及电路与流程

文档编号:14477787
研发日期:2018/5/19

本发明涉及LED控制技术领域,特别是涉及一种LED并联均流控制方法、系统及电路。



背景技术:

发光二极管(LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,它可以直接把电转化为光,由于具有发光效率高、容易控制、低压直流驱动、使用寿命长的优点,因而LED已被广泛使用。

LED的应用主要可分为三大类:LCD屏背光、LED照明、LED显示。目前现有LCD屏背光通常则要采用并联的方式,但由于单个LED的阻抗存在差异,不同LED灯串之间存在电流不相等的情况,这将导致各个LED灯串发光不相同,影响背光效果,甚至会对流过电流较大的LED灯串造成损害,因此需对 LED灯串进行并联均流控制。

如图10所示,传统的多路LED均流控制的方案图,该方案由三部分组成,分别为TV硬件模块、供电模块、恒流输出模块组成。其中恒流输出模块主要控制各个LED实现均流,其恒流输出模块包括多路调光控制芯片、均流模块、采样/保护模块、LED背光1-4。其中现有均流控制方案中,对多路LED均流的控制需要独立的多路调光控制芯片实施,且该控制芯片需要TV硬件模块的核心控制器单独地发送启动信号和驱动信号来驱动恒流输出,因此实施起来较为繁琐且成本较高,且由于多路调光控制芯片引脚是有限的,对系统的扩容有较大的局限性。同时现有技术中通常为当LED灯组的采样电流值不小于预定电流值时,通过控制开关管的导通和关断组成的总时间来使LED灯组上的平均电流等于预定电流值,且当并联的LED灯组中存在开路时,关断并联的其他所有LED组灯,这样导致恒流精度较低、控制效果差。



技术实现要素:

基于此,本发明实施例提出一种LED并联均流控制方法、系统及电路,解决现有多路LED均流控制不便捷的问题。

本发明实施例提供一种LED并联均流控制方法,具体技术方案如下:

一种LED并联均流控制方法,应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路所述 LED灯串可串联不同数量的LED灯,所述方法包括:

采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

根据所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

本发明实施例通过采样电路采集各路LED灯串的实际电流并发送至控制电路,控制电路根据采样电路采集的各路LED灯串的电流确定工作LED灯串的路数,并发送第一PWM控制信号至驱动电路,使得驱动电路驱动输出至各路LED 灯串的总电流相应的变化,以使重新分流到各路LED灯串中的电流与原先的维持不变,避免了现有技术中需要关闭输出端的电流输出,以及现有技术中恒定总电流不变使得分流到各路LED灯串支路的电流过大,对各路LED灯串造成过流损害的影响。同时控制电路根据采样电路采集各路LED灯串的实际电流调节发出第二PWM控制信号的占空比至第二驱动电路,使得各路LED灯串的电流能够动态调节,保持均流工作,解决现有多路LED均流控制不便捷的问题。

进一步地,所述采集每一路所述LED灯串的电流值的步骤之前,所述方法还包括:

采集所述输出端的电流值,并判断所述输出端的电流值是否大于保护电流值,所述保护电流值大于多路所述LED灯串的额定电流值的总和;

若是,则断开所述输出端与多路所述LED灯串的连接。

进一步地,所述根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比的步骤包括:

当所述当前工作LED灯串的电流值大于所述额定电流值时,降低输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比;

当所述当前工作LED灯串的电流值小于所述额定电流值时,增加输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比。

本发明的另一个实施例提出一种LED并联均流控制系统,应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路所述LED灯串可串联不同数量的LED灯,所述系统包括:

确定模块,用于采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述LED 灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

第一控制模块,用于根据所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

第二控制模块,用于当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

进一步地,所述系统还包括:

判断模块,用于采集所述输出端的电流值,并判断所述输出端的电流值是否大于保护电流值,所述保护电流值大于多路所述LED灯串的额定电流值的总和;

第三控制模块,用于当所述判断模块判断出所述输出端的电流值大于所述保护电流值时,则断开所述输出端与多路所述LED灯串的连接。

进一步地,所述第二控制模块包括:

第一控制单元,用于当所述当前工作LED灯串的电流值大于所述额定电流值时,降低输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比;

第二控制单元,用于当所述当前工作LED灯串的电流值小于所述额定电流值时,增加输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比。

本发明的另一个实施例提出一种LED并联均流电路,包括采样电路、控制电路、驱动电路以及多路LED灯串,所述驱动电路的输出端与并联的多路所述 LED灯串连接;

所述采样电路分别与所述LED灯串和所述控制电路连接,用于采集每一路所述LED灯串的电流值;

所述控制电路分别与所述采样电路和所述驱动电路连接,所述控制电路包括第一控制电路和第二控制电路;所述第一控制电路用于根据所述采样电路采集到的每路所述LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数,并根据所述工作 LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值确定发出第一PWM控制信号至所述驱动电路;所述第二控制电路用于根据各路所述工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述驱动电路的第二PWM控制信号的占空比;

所述驱动电路分别与所述控制电路和各路所述LED灯串连接,所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路;所述第一驱动电路用于根据所述第一控制电路发出的所述第一PWM控制信号控制流经所述输出端的总电流;所述第二驱动电路用于根据所述第二控制电路发出的所述第二PWM控制信号驱动各路所述工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

进一步地,所述LED并联均流电路还包括供电电路,所述供电电路分别与所述控制电路和所述驱动电路连接;

所述供电电路包括交流输入电源、与所述交流输入电源连接的滤波电路、以及与所述滤波电路连接的反激电路;

所述反激电路包括反激原边电路、与所述反激原边电路连接的反激变压器、分别与所述反激变压器连接的恒流供电电路和恒压供电电路;

所述反激变压器由原边线圈、第一副边线圈和第二副边线圈组成,所述反激原边电路分别与所述原边线圈的一端和所述滤波电路连接,所述原边线圈的另一端还与第一场效应管连接;所述第一副边线圈与所述恒流供电电路连接,用于输出恒定电流;所述第二副边线圈与所述恒压供电电路连接,用于输出恒定电压。

进一步地,所述第一驱动电路包括与所述恒压供电电路连接的第一三极管、分别与所述第一三极管连接的第二三极管和第二电阻、分别与所述第二电阻连接的稳压二极管和第二场效应管,以及分别与所述第二场效应管连接的第三电阻和第三二极管;

所述第二驱动电路包括一第三场效应管,所述第三场效应管的栅极与所述第二控制电路连接,所述第三场效应管的源极接地,所述第三场效应管的漏极与对应的所述LED灯串连接。

进一步地,所述采样电路包括一运算放大器、与所述运算放大器的正相输入端连接的第一输入电路、与所述运算放大器的负相输入端连接的第二输入电路、分别与所述运算放大器的负相输入端和其输出端之间连接的补偿电路、以及与所述运算放大器的输出端连接的钳位电路,所述第二输入电路与所述LED 灯串连接,所述钳位电路与所述控制电路连接,所述采样电路用于将流经所述 LED灯串的电流经差分放大、以及限幅、钳位后输出至所述控制电路。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的LED并联均流控制方法的流程图。

图2为本发明第二实施例提出的LED并联均流控制方法的流程图。

图3为本发明一实施例提出的LED并联均流控制系统的结构框图。

图4为本发明另一实施例提出的LED并联均流控制系统的结构框图。

图5为本发明一实施例提出的LED并联均流电路的结构框图。

图6为本发明一实施例提出的LED并联均流电路的具体结构示意图。

图7为本发明一实施例提出的LED并联均流电路的电路结构示意图。

图8为本发明一实施例提出的LED并联均流电路中供电电路的电路结构示意图。

图9为本发明一实施例提出的LED并联均流电路中采样电路的连接环境电路结构示意图。

图10为现有技术中的LED并联均流电路的结构示意图。

图11为现有的PWM控制信号与输出电流的关系图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请查阅图1,为本发明的第一实施例提出的LED并联均流控制方法的流程图,该方法应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路LED灯串可串联不同数量的 LED灯,所述方法包括:

步骤S101,采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

其中,该LED并联均流电路上设有多路采样电路、控制电路以及驱动电路,其中控制电路用于获取采样电路采集的信息并根据该信息发出控制信号至驱动电路,以使驱动电路控制与其连接的各路LED灯串的电流值,使得并联的每一路LED灯串均能实现均流以及恒流的效果。

其中在现有技术中,当LED并联均流电路存在某一路或多路处于开路状态时,需要关闭输出端对所有并联的LED灯串的电流输出,其原因为当一恒定总电流通过其输出端输入至多路LED灯中串时,由于多路LED灯串处于并联状态,每一路LED灯串均对该恒定总电流实现分流作用。此时通过对LED灯串的路数以及恒定总电流的大小的设置可以使得每一路LED灯串均可以工作在正常模式,当某一路或多路LED灯串处于开路状态时,则流经该LED灯串支路的电流为0,因此该恒定总电流分流到其他LED灯串支路的电流增加,使得其他正常工作的 LED灯串可能由于电流过大产生的损害问题,因此需要关闭输出端的电流输出,以确保存在开路的多路LED灯串中的其他路LED灯串避免受到损害。

而本实施例中为每一路采样电路分别与其对应的LED灯串连接,用于分别采集对应的每一路LED灯串的电流值,此时采样电路将采集的各路LED灯串的电流值信息发送至控制电路,控制电路根据每路LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数。其具体判断工作LED灯串的路数的方法为,在并联的多路 LED灯串中若存在某一路或多路LED灯串不工作时,则该路LED灯串处于开路状态,其流经该路LED灯串的电流值为0,且流经该路LED灯串的电压值大于预设额定电压,此时通过对各路LED灯串的电流值的判定可以确定多路LED 串灯中工作LED灯串的路数。

步骤S102,根据所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

其中,当工作LED灯串的路数小于并联的所有LED灯串的路数时,则有LED灯串支路存在开路的状况,此时不能继续维持当前的恒定总电流由输出端输入至并联的多路LED灯串中,此时需要降低恒定总电流的大小,以确保其他各路LED灯串的正常工作。此时根据工作LED灯串的路数以及工作LED灯串的额定电流值可以确定控制由输出端输入至并联的多路LED灯串的恒定总电流大小。例如,开始多路LED灯串的路数为M路,每路LED灯串的额定电流为 I,则开始输出的恒定总电流为M*I。当控制电路根据获取到的采样电路采集的电流值确定有N路LED灯串处于工作状态,即工作LED灯串的路数为N路,开路的LED灯串的路数为M-N路,此时需要将输出端输出的恒定总电流减少为 N*I,即需要减少的电流量为(M-N)*I。此时控制电路将该控制信息发送至驱动电路,驱动电路根据获取到的控制信息相应的减少输出端的输出电流值,本实施例中,具体为该控制电路通过发送第一PWM控制信号至驱动电路,该PWM 控制信号与输出电流的关系图如图11所示,当PWM控制信号的占空比为1时,即一直输出电流时,则该输出电流为其总电路Iomax;当PWM控制信号的占空比为50%时,即在一个周期内有50%的时间输出电流,50%的时间不输出电流,此时输出电流为其总电流的一半,即50%Iomax。因此本实施例中为具体通过调节第一PWM控制信号的占空比从而调节输出电流的大小,此时根据工作LED 灯串的路数确定需输出的恒定总电流的大小后,通过相应的减少输出的第一 PWM控制信号的占空比使得实现该输出的恒定总电流为所需目标电流,此时电流减少后的恒定总电流重新分流到各路LED灯串中的电流与原先的维持不变,避免了现有技术中需要关闭输出端的电流输出,以及现有技术中恒定总电流不变使得分流到各路LED灯串支路的电流过大,对各路LED灯串造成过流损害的影响。

步骤S103,当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED 灯串上的电流值与所述额定电流值相等;

其中,需要指出的是,由于各路LED灯串中的LED的数量、规格存在差异,因此并联的各个LED灯串支路流经的电流可能不相等,此时各路LED灯串由于电流不相等,因此在LCD屏背光中产生各个LED灯的亮度不均的问题,影响使用效果,因此需要对各路LED灯串实现均流控制,此时控制电路将采样电路采集的各路工作LED灯串的电流值与LED灯串的额定电流值进行比对,当确定出任意一路工作LED灯串的电流值与额定电流值不相等时,根据该LED灯串的电流值与额定电流值确定对流经该LED灯串支路的电流进行调整,例如当采集的当前工作LED灯串的电流值大于额定电流值时,则需要减少输入至该当前工作LED灯串的电流,本实施例中,具体调节各路LED灯串支路的电流的方法为通过调节第二PWM控制信号的占空比,以使驱动电路控制各路当前工作LED 灯串支路的电流与额定电流相等。

本发明实施例通过采样电路采集各路LED灯串的实际电流并发送至控制电路,控制电路根据采样电路采集的各路LED灯串的电流确定工作LED灯串的路数,并发送第一PWM控制信号至驱动电路,使得驱动电路驱动输出至各路LED 灯串的总电流相应的变化,以使重新分流到各路LED灯串中的电流与原先的维持不变,避免了现有技术中需要关闭输出端的电流输出,以及现有技术中恒定总电流不变使得分流到各路LED灯串支路的电流过大,对各路LED灯串造成过流损害的影响。控制电路根据采样电路采集各路LED灯串的实际电流调节发出第二PWM控制信号的占空比至第二驱动电路,使得各路LED灯串的电流能够动态调节,保持均流工作。解决现有多路LED均流控制不便捷的问题。

请查阅图2,本发明的第二实施例中提供的LED并联均流控制方法的流程图,该方法应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路所述LED灯串可串联不同数量的LED灯,该方法包括:

步骤S111,采集所述输出端的电流值,并判断所述输出端的电流值是否大于保护电流值;

其中,当判断到所述输出端的电流值大于保护电流值时,则执行步骤S112;

否则,执行步骤S113。

其中,该LED并联均流电路在开始运行前需确定流经该输出端的保护电流值,以及并联的各路LED灯串的额定电压值。该保护电流值用以对流经各路LED 灯串的电流进行判断,以防止输出端输入至各路LED灯串支路的电流过大对各路LED灯串造成损害。该额定电压值为该各路LED灯串工作所能承受的最大电压。进一步地,该保护电流值大于多路所述LED灯串的额定电流值的总和,例如每路LED灯串的额定电流值为I,总共有M路LED灯串,则从输出端输入至各路LED灯串的总电流需要M*I,则该保护电流值大于M*I。

步骤S112,断开所述输出端与多路所述LED灯串的连接;

其中,当采样电路采集到输出端的恒定总电流大于该保护电流值时,则该 LED并联均流电路存在过流的现象,若不关闭对各路LED灯串的输出,则对各路LED灯串均可能造成损害。因此当控制电路获取到采样电路采集的输出端的总电流值大于保护电流值时,发送第一PWM控制信号至驱动电路,以使驱动电路关闭输出端的电流输出,其具体为将第一PWM控制信号的占空比设为0,其实现对各路LED灯串的过流保护。

步骤S113,采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

其中,当采样电路采集的输出端的总电流值小于保护电流值时,则采样电路采集每路LED灯串支路的电流值,并发送至控制电路,以使控制电路根据每路LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数,以及开路LED灯串的路数。

步骤S114,根据所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

其中,当确定工作LED灯串的路数小于所有的LED灯串的总路数时,则调节输出端输入至各路工作LED灯串的总电流,以使得分流至各路工作LED灯串的电流维持不变,以确保各路工作LED灯串均与原先维持不变,保持正常亮度发光。

步骤S115,当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比;

其中,由于各路LED灯串中的LED灯的数量、规格存在差异,因此并联的各路LED灯串支路流经的电流可能不相等,此时各路LED灯串由于电流不相等,因此在LCD屏背光中产生各个LED灯的亮度不均的问题,影响使用效果。因此控制电路将采样电路采集的各路工作LED灯串的电流值与LED灯串的额定电流值进行比对,当确定出任意一路工作LED灯串的电流值与额定电流值不相等时,根据该LED灯串的电流值与额定电流值确定对流经该LED灯串支路的电流进行调整。

步骤S116,当所述当前工作LED灯串的电流值大于所述额定电流值时,降低输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等;

其中,当采集的当前工作LED灯串的电流大于额定电流值时,则控制电路降低发送至驱动电路的第二PWM控制信号的占空比,使得驱动电路驱动当前工作LED灯串的电流减少,实现PID电流环的工作,此时采样电路实时采集各路 LED串串的电流值,并通过控制电路发送的第二PWM控制信号实现对各路LED 灯的电流的动态补偿,使得各路LED灯串均能实现均流工作。

步骤S117,当所述当前工作LED灯串的电流值小于所述额定电流值时,增加输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比,以驱动所述工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

本发明实施例通过采样电流采集的输出端输入至各路LED灯串的总电流并发送至控制电路,控制电路根据总电流判断是否端口输出端与各路LED灯串的连接,使得当总电流过大时,可以断开与各路LED灯串的连接,避免对各路LED 灯串产生过流损害影响,且进一步地通过采集电路实时采集各路LED灯串电流信号,以及控制电路根据采集的电流信号实时调整输出的第二PWM信号的占空比,使得形成PID电流环,可以对各路LED灯串实现动态调节,保持均流工作。

请查阅图3,为本发明的一实施例中提供的LED并联均流控制系统的结构框图,该系统100应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路所述LED灯串可串联不同数量的LED灯,该系统100包括:

确定模块101,用于采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述 LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

第一控制模块102,用于根据所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

第二控制模块103,用于当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

请查阅图4,为本发明的另一实施例中提供的LED并联均流控制系统的结构框图,该系统110应用于LED并联均流电路,所述LED并联均流电路包括一输出端和与所述输出端连接的并联的多路LED灯串,每路所述LED灯串可串联不同数量的LED灯,该系统110包括:

判断模块111,用于采集所述输出端的电流值,并判断所述输出端的电流值是否大于保护电流值,所述保护电流值大于多路所述LED灯串的额定电流值的总和;

第三控制模块112,用于当所述判断模块111判断出所述输出端的电流值大于保护电流值时,则断开所述输出端与多路所述LED灯串的连接。

确定模块113,用于当所述判断模块111判断出所述输出端的电流值小于保护电流值时,采集每一路所述LED灯串的电流值,并根据每路所述LED灯串的电流值确定工作LED灯串的路数;

第一控制模块114,用于根据所述确定模块113确定的所述工作LED灯串的路数和所述工作LED灯串的额定电流值控制流经所述输出端的总电流;

第二控制模块115,用于当判断到采集的当前工作LED灯串的电流值与所述额定电流值不相等时,根据所述当前工作LED灯串的电流值和所述额定电流值调整输出至所述当前工作LED灯串的PWM控制信号的占空比,以驱动所述当前工作LED灯串上的电流值与所述额定电流值相等。

其中第二控制模块115包括:

第一控制单元1151,用于当所述当前工作LED灯串的电流值大于所述额定电流值时,降低输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比;

第二控制单元1152,用于当所述当前工作LED灯串的电流值小于所述额定电流值时,增加输出至所述当前工作LED灯串的所述PWM控制信号的占空比。

本发明实施例提出的LED并联均流控制系统的技术特征和技术效果与本发明实施例提出的方法相同,在此不予赘述。

请查阅图5至图9,为本发明的另一实施例中提供的LED并联均流电路10,包括供电电路20、与供电电路20连接的控制电路30和驱动电路40、与驱动电路40连接的多路LED灯串50、以及分别与控制电路30和LED灯串50连接的采样电路60。其中各路LED灯串50之间并联连接。该供电电路20用于为控制电路30、驱动电路40、LED灯串50提供所需恒定供电电压,以及为驱动电路 40提供恒定电流。

其中,采样电路60分别与LED灯串50和控制电路30连接,用于采集每一路LED灯串50的电流值;控制电路30根据采样电路60采集到的各路LED 灯串50的实际电流确定发出PWM控制信号至驱动电路40,以使驱动电路40 控制流经各路LED灯串50的电流维持不变。需要指出的是,本实施例中,该 LED并联均流电路10应用于电视机,用于对TV中的LCD屏背光中的各个LED 灯进行均流调光,使得该TV中的LCD屏背光均能实现亮度一致。其中,该TV 中的硬件电路中集成有控制电路30。

进一步地,供电电路20分别与驱动电路40和控制电路30连接。其中驱动电路40包括第一驱动电路41和多个第二驱动电路42,控制电路30包括第一控制电路31和多个第二控制电路32。其中供电电路20包括交流输入电源AC、与交流输入电源AC连接的滤波电路21、以及与滤波电路21连接的反激电路22。其中交流输入电源AC与滤波电路21连接,本实施例中,该滤波电路21至少包括EMI滤波器,用于抑制交流输入电源AC中的高频干扰。其滤除高频杂波后的交流电经反激电路22处理后输出直流电。

进一步地,反激电路22至少包括反激原边电路23、反激变压器TC、第一场效应管Q1、第一电阻R1、第一二极管T1、第二二极管T2、第一电容C1、第二电容C2以及恒流电感L。其中反激电路22的输出端包括恒流供电电路24 和恒压供电电路25。其中反激变压器TC由原边线圈和副边线圈组成,其用于将原边线圈的能量传输到副边线圈,且将原边线圈与副边线圈相隔离。反激原边电路23分别与滤波电路21和原边线圈连接,用于将交流电处理后传输至原边线圈。其中原边线圈为反激变压器TC的输入级,副边线圈为反激变压器TC 的输出级,其用于输出原边线圈的能量,其中本实施例中,包括两个副边线圈,其分别为第一副边线圈和第二副边线圈。

其中原边线圈的一端与反激原边电路23连接,另一端与第一场效应管Q1 的漏极d连接。第一场效应管Q1的源极s与第一电阻R1的一端连接,第一场效应管Q1的栅极g接入一PWM信号,第一电阻R1的另一端与数字地SGND 连接。本实施例中该第一场效应管Q1为N沟道增强型MOS管,该PWM信号用于控制原边线圈传输至副边线圈的能量的大小。其当PWM信号为高电平时第一场效应管Q1导通,此时原边线圈开始储能。当PWM信号为低电平时第一场效应管Q1截止,此时原边线圈将能量传输至副边线圈。因此该第一场效应管 Q1根据接入的PWM信号的占空比,可以控制在每一周期内导通时间的大小,从而使得可以控制原边线圈以一定能量传输到副边线圈中,其中第一电阻R1可以采集第一场效应管Q1的电流,用以防止反激电路22过流。

其中,恒流供电电路24包括第一二极管T1、第一电容C1和恒流电感L。其中第一二极管T1的正极与第一副边线圈的一端连接,第一副边线圈的另一端接地,第一二极管T1的负极分别与第一电容C1的一端和恒流电感L的一端连接,其中第一电容C1的另一端接地,恒流电感L的另一端为恒流供电电路24 的恒流输出端Is,用于输出恒定电流。本实施例中第一二极管T1为恒流整流二极管,其将第一副边线圈输出端的交流电整流为直流电输出,且经过恒流电感L 后输出恒定的电流。

其中,恒压供电电路25包括第二二极管T2和第二电容C2。第二二极管T2 的正极与第二副边线圈的一端连接,第二副边线圈的另一端接地,第二二极管 T2的负极与第二电容C2的一端连接,第二电容C2的另一端接地。其中第一电容C1、第二电容C2用于减少输出的直流电中的纹波,第二二极管T2的负极为恒压供电电路25的恒压输出端Us。本实施例中第二二极管T2为恒压整流二极管,其将第一副边线圈输出端的交流电整流为直流电输出,且该直流电的电压稳定为12V,其用于为控制电路30、驱动电路40、LED灯串50提供所需的供电电压。

进一步地,供电电路20分别与驱动电路40和控制电路30连接。其中驱动电路40包括第一驱动电路41和多个第二驱动电路42,控制电路30包括第一控制电路31和多个第二控制电路32。该控制电路30集成于TV中的TV硬件电路中,其控制电路30的输入端分别与多路采样电路60连接,其中每一路采样电路60连接有对应一路LED灯串50,其用于采集与其连接的LED灯串50的实际电流值。第一控制电路31的输出端与第一驱动电路41连接,用于根据采样电路60采集到的每路LED灯串50的电流值确定工作LED灯串的路数,并根据工作LED灯串的路数和工作LED灯串的额定电流值确定发出第一PWM控制信号至第一驱动电路41,以使第一驱动电路41控制输入至多路LED灯串50的总电流大小。各路第二控制电路32分别与其对应的各路第二驱动电路42连接,用于根据对应的各路采样电路60采集到的对应的LED灯串50的实际电流值和额定电流值,调整发送至对应的第二驱动电路42的对应的第二PWM控制信号的占空比,以使第二驱动电路42控制驱动其对应的LED灯串50的电流值与额定电流值相等。

进一步地,驱动电路40分别与供电电路20、控制电路30以及多路LED灯串50连接,其中驱动电路40包括第一驱动电路41和第二驱动电路42,第一驱动电路41用于根据第一控制电路31发出的第一PWM控制信号控制输入至多路 LED灯串50的总电流大小,各个第二驱动电路42用于根据对应的第二控制电路32发出的第二PWM控制信号控制其对应的LED灯串50支路的电流大小。

其中第一驱动电路41包括与恒压供电电路25连接的第一三极管T1、分别与第一三极管T1连接的第二三极管T2和第二电阻R2、分别与第二电阻R2连接的稳压二极管D1和第二场效应管Q2,以及分别与第二场效应管Q2连接的第三电阻R3和第三二极管T3。其中第一三极管T1的集电极c与恒压供电电路25 的恒压输出端Us连接,第一三极管T1的发射极e分别与第二三极管T2的发射极e和第二电阻R2的一端连接,第一三极管T1的基极b分别与第二三极管T2 的基极b和控制电路30连接,第二三极管T2的集电极c分别与数字地SGND 和稳压二极管D1的正极连接,第二电阻R2的另一端分别与稳压二极管D1的负极和第二场效应管Q2的栅极g连接,第二效应管的源极s与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端接地,第二场效应管Q2的漏极d分别与恒流供电电路24的恒流输出端Is和第三二极管T3的正极连接,第三二极管T3的负极分别与各路LED灯串50的正极连接,其中第三二极管T3并联一第三电容 C3。

其中第一三极管T1为NPN型三极管,第二三极管T2为PNP型三极管,第一三极管T1和第二三极管T2组成推挽式电路,其通过恒压供电电路25进行供电,用于将控制电路30发出的第一PWM控制信号进行放大形成驱动能力较大的第一PWM驱动信号,并由发射极e输出,此时第一PWM驱动信号经第二电阻R2后传输到第二场效应管Q2的栅极g,而恒流供电电路24的输出端与第二场效应管Q2的源极s连接,用于输出恒定电流至第二场效应管Q2后流入第三二极管T3,以供各路LED灯串50工作。本实施例中,第二场效应管Q2为N 沟道增强型MOS管,此时当第一控制电路31发出的第一PWM控制信号为高电平时,则该第二场效应管Q2导通,因此恒流供电电路24输出的电流流经第二场效应管Q2,使得第三二极管T3短路,此时通过第三电容C3放电至各个 LED灯串50中;当第一PWM控制信号为低电平时,该第二场效应管Q2截止,恒流供电电路24中流经第二场效应管Q2的漏极d的电流全部流入第三二极管 T3中。因此通过控制第一PWM控制信号的占空比,可以控制在每一周期内第二场效应管Q2的导通时间,从而可以调节输出到各路LED灯串50中的总电流大小,此时该总电流流经第三二极管T3后分别流入各路LED灯串50中,使得各路LED灯串50均可以工作。然而其不能确保流经各路LED灯串50中的电流全部保持恒定不变。因此通过设置的第二驱动电路42控制各路LED灯串50中的电流大小,以使各路LED灯串50能够经过动态补偿后维持不变。

其中,各路第二驱动电路42分别与对应的第二控制电路32和LED灯串50 连接,其中各路第二驱动电路42均包括一第三场效应管Q3,该第三场效应管 Q3的栅极g与第二控制电路32连接,第三场效应管Q3的源极s接地,第三场效应管Q3的漏极d与LED灯串50连接,此时。当第二控制电路32发出的第二PWM控制信号为高电平时,则该第三场效应管Q3导通,此时LED灯串50 亮;当第二PWM控制信号为低电平时,则该第三场效应管Q3截止,此时LED 灯串50灭,因此通过第二PWM控制信号的占空比可以调节在每一周期内LED 灯串50的电流通断时间的长短,因此可以实现控制LED灯串50的亮度。此时第二控制电路32根据获取到的采样电路60采集到的LED灯串50的实际电流值,可以发出第二PWM控制信号至第二驱动电路42,以使第二驱动电路42控制LED灯串50进行均流调光。例如,对各路LED灯串50设置额定电流为I1,当某一路采样电路60采集到该LED灯串50的实际电流,并发送控制电路30,其中控制电路30获取到采样电路60采集的实际电流为I2,且I2大于I1,此时第二控制电路32发出新的第二PWM控制信号至该LED对应的第二驱动电路 42中,其中该第二PWM控制信号调整为较原先占空比降低,此时经第二驱动电路42的驱动后,流经LED灯串50的电流值得到降低,此时通过PID电流环调节使得流经每一路LED灯串50的电流值能够动态调节、以维持均流。

进一步地,采样电路60分别与控制电路30和LED灯串50连接。其中,采样电路60包括一运算放大器U、与运算放大器U的正相输入端连接的第一输入电路61、与运算放大器U的负相输入端连接的第二输入电路62、分别与运算放大器U的负相输入端和其输出端之间连接的补偿电路63、以及与运算放大器 U的输出端连接的钳位电路64。其中第一输入电路61包括分别与运算放大器U 的正相输入端连接的第四电阻R4、第四电容C4以及第五电阻R5,其中第四电阻R4、第四电容C4以及第五电阻R5的另一端接地。第四电阻R4和第四电容 C4组成低通滤波器。其中第二输入电路62包括与运算放大器U的负相输入端连接的第六电阻R6、以及与第六电阻R6连接第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9。其中第六电阻R6与第七电阻R7连接的一端还与LED灯串50连接,其中第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9并联,且另一端接地。补偿电路 63包括第十电阻R10和第五电容C5。其中第十电阻R10和第五电容C5并联连接在运算放大器U的负相输入端和输出端之间。钳位电路64包括与运算放大器 U的输出端连接的第十一电阻R11、分别与第十一电阻R11连接的第六电容C6 和双二极管D2,其中第六电容C6的另一端接地,双二极管D2的一个二极管的正极接地,另一个二极管的负极与电源引脚VCC连接,其中该电源引脚VCC 为3.3V,用于将输出信号钳制在0-3.3V之间。其中该钳位电路64的输出端与控制电路30连接,及第十一电阻R11与第六电容C6连接的一端连接有控制电路30。该采样电路60的具体工作为,LED灯串50的电流流经第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9后,将其电流信号转化为电压信号,并输入至运算放大器U的负相输入端,经运算放大器U的差分放大处理后从其输出端输出,其中输出信号经钳位电路64后将信号进行限幅以钳制在0-3.3V之间。且输出至控制电路30中,使得控制电路30可以获取每路LED灯串50的实际电流值。

进一步地,该LED并联均流电路10的具体工作为,供电电路20为控制电路30和驱动电路40供电,驱动电路40驱动流经各路LED灯串50的总电流以及各路LED灯串50支路的电流,此时采样电路60采集每一路LED灯串50的实际电路以及LED灯串50的工作路数,并发送至控制电路30,控制电路30根据获取到的LED灯串50的工作路数控制流经各路LED灯串50的总电流,例如, LED灯串50总共有N路,当根据采样电路60采集到有M路LED灯串50工作,即此时有N-M路LED灯串50处于开路未工作状态,此时控制电路30根据LED 灯串50减少的比值相应的调整发出的第一PWM控制信号的占空比,以使得流入各路LED灯串50的总电流相应减少。且控制电路30根据获取到的每一路LED 灯串50的实际电流值,相应的动态调整输出的第二PWM控制信号的占空比,以使得流入每一路LED灯串50的电流维持均流不变的状态,使得TV中的LCD 屏背光均匀。

本发明实施例通过采样电路采集各路LED灯串的实际电流并发送至控制电路,控制电路根据采样电路采集的各路LED灯串的电流确定工作LED灯串的路数,并发送第一PWM控制信号至驱动电路,使得驱动电路驱动输出至各路LED 灯串的总电流相应的变化,以使重新分流到各路LED灯串中的电流与原先的维持不变,避免了现有技术中需要关闭输出端的电流输出,以及现有技术中恒定总电流不变使得分流到各路LED灯串支路的电流过大,对各路LED灯串造成过流损害的影响。控制电路根据采样电路采集各路LED灯串的实际电流调节发出第二PWM控制信号的占空比至第二驱动电路,使得各路LED灯串的电流能够动态调节,保持均流工作。其中控制电路集成于TV硬件电路中,使得TV硬件电路可以高效的实现LED均流控制。而不必现有技术中频繁的发送驱动信号及启动信号至设于TV硬件模块外的多路调光控制芯片中,其减少了现有技术中的多路调光控制芯片,降低了成本。且当有多路LED灯串进行拓展连接时,只需对控制电路进行引脚的拓展,提高了LED并联均流电路的兼容性,解决了现有多路LED均流控制不便捷的问题。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统) 使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA) 等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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