Led燈條短路保護控制電路的製作方法

2023-11-05 17:36:52 1

專利名稱：Led燈條短路保護控制電路的製作方法
技術領域：
LED燈條短路保護控制電路技術領域[0001]本實用新型涉及背光控制技術，特別是涉及一種用於背光控制的具有單路或多路 LED燈條短路保護功能的控制電路。
背景技術：
[0002]目前液晶顯示屏的使用非常廣泛，例如在電視機、平板電腦、筆記本電腦、臺式電 腦的顯示器、手機等電子產品中都使用到了液晶顯示模組，在所有的顯示模組中都用到了 一個叫背光片的材料，在背光片中一般都會均勻的放置一些高亮度的發光二極體，要讓這 些顯示模組能夠正常工作，就需要讓這些發光二極體即LED燈條能夠同時發出同樣亮度的 光，經過背光片的導光作用，才會讓整個液晶模組發出柔和、均勻的光，實現顯示效果。在現 有技術中，通常都設有LED短路保護電路，以實現對LED燈條的保護，但是，現有技術的這些 LED短路保護電路存在著電路結構複雜，響應不及時，生產成本較高的弊端。實用新型內容[0003]本實用新型的目的在於克服現有技術之不足，提供一種LED燈條短路保護控制電 路，可以對單路或多路的LED燈條的短路行為進行檢測和保護控制，並具有電路結構簡單， 響應及時，生產成本低的特點。[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種LED燈條短路保護控制電 路，包括[0005]一 LED定電流採樣控制電路，連接在LED燈條供電迴路中，實現定電流控制；[0006]一開關電路，連接在LED燈條供電迴路中，且是設LED燈條與供電電源之間，開關 電路的控制端連接背光控制信號；[0007]一 LED短路保護電路，該LED短路保護電路連接在LED定電流採樣控制電路與開 關電路的控制端之間，該LED短路保護電路包括有比較器，比較器的同相輸入端接至LED定 電流採樣控制電路，比較器的反相輸入端連接預置的閾值信號，當所述比較器的同相輸入 端的信號的數值大於所述比較器的反相輸入端的閾值信號的數值時，該LED短路保護電路 向開關電路的控制端輸出控制信號，由開關電路切斷供電電源向LED燈條供電。[0008]所述LED定電流採樣控制電路為多個，各個LED定電流採樣控制電路分別與對應 的一條LED燈條相連接，所述比較器的同相輸入端分別與各個LED定電流採樣控制電路相 連接。[0009]所述LED定電流採樣控制電路由第一三極體、第二三極體、第一電阻、第二電阻和 第三電阻構成，第一三極體的發射極接至第一電阻的一端，第一電阻的另一端接地，第一三 極管的集電極接至LED燈條的負極端，LED燈條的正極端接至開關電路，第二電阻的一端接 至LED燈條的正極端，第二電阻的另一端接至第二三極體的集電極，第二三極體的發射極 接地，第二三極體的基極接至第一三極體的發射極，第三電阻的一端接至第二三極體的集 電極，第三電阻的另一端接至第一三極體的基極。[0010]所述LED短路保護電路還包括第三三極體、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七 電阻、第一二極體和第一電容，第一二極體的正極端接至所述第一三極體的集電極，第一二 極管的負極端接至所述比較器的同相輸入端，第三三極體的集電極接至所述開關電路的控 制端，第三三極體的發射極接地，第四電阻的一端接至第三三極體的基極，第四電阻的另一 端接地，第五電阻的一端接至第三三極體的基極，第五電阻的另一端接比較器的輸出端，第 六電阻的一端接比較器的輸出端，第六電阻的另一端接比較器的接電源端，第七電阻的一 端接比較器的同相輸入端，第七電阻的另一端接比較器的接地端，第一電容的一端接比較 器的同相輸入端，第一電容的另一端接比較器的接地端。[0011]所述開關電路包括MOS管、第四三極體、第八電阻、第九電阻、第十電阻和第十一 電阻，MOS管的源極接至所述供電電源，MOS管的漏極接至所述LED燈條的正極端，第八電阻 的一端分別接背光控制信號和第三三極體的集電極，第八電阻的另一端接至第四三極體的 基極，第九電阻的一端接第四三極體的基極，第九電阻的另一端接地，第四三極體的發射極 接地，第四三極體的集電極接至第十電阻的一端，第十電阻的另一端接至MOS管的柵極，第 十一電阻的一端接MOS管的源極，第十一電阻的另一端接MOS管的柵極。[0012]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，是對流過LED燈條的電流進行控 制，把電流信號轉換成電壓信號，實現定電流，保障LED的使用壽命。通過檢測第一三極體 集電級的電壓，送到比較器的同相輸入端，與反相輸入端的參考設定電壓即預置的閾值信 號進行比較，當LED燈發生短路故障時，第一三極體集電級的電壓上升，比較器輸出信號翻 轉，控制背光開關信號，切斷LED供電，達到LED保護的功能。對於多路的LED燈，通過多個 第一二極體，讓多個第一三極體集電級電壓構成與的邏輯關係，達到多路LED燈保護功能。[0013]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，其中，LED定電流採樣控制電路通 過檢測流過電阻的電壓，把電流信號轉換電壓信號，控制三極體工作在放大區，實現定電流 控制，外圍器件簡單，只需兩個三極體和三個電阻；LED短路保護電路通過檢測第一三極體 上集電級的電壓，送到比較器的同相輸入端，與反相輸入端的參考設定電壓比較，當LED燈 發生短路故障時，三極體集電級的電壓上升，比較器輸出信號翻轉，控制背光開關信號，切 斷LED供電，達到LED保護的功能；當有多路LED燈條需要短路保護時，採用分立第一二極 管，把多路的LED定電流採樣控制電路的第一三極體上集電級電壓構成與的邏輯關係，達 到保護多路LED功能，任何一路LED燈條出現故障，都可以控制背光控制信號，在背光控制 信號為低電平時，切斷LED供電。[0014]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，對LED電流採樣，電流信號轉換成 電壓信號，電流檢測的第一電阻流過的電流=第二三極體的Vbe電壓/檢測電阻(即第一 電阻)的阻值，實現定電流；對第一三極體集電極電壓進行檢測，與設定的參考電壓進行比 較，由於第一三極體工作在放大區，流過第一三極體集電級的電流I_LED在保持不變的情 況下，第一三極體集電極的電壓會跟隨LED燈條的狀態變化，一般一顆LED燈的導通電壓為 3. 3V(Typ),因此LED燈條每短路一顆LED，第一三極體集電極會上升3. 3V(Typ)。因此可以 靈活地設定比較器的參考電壓，設定短路幾顆燈保護電路開始起控。[0015]本實用新型的有益效果是，由於採用了 LED定電流採樣控制電路、開關電路和LED 短路保護電路來構成LED燈條短路保護控制電路，且LED定電流採樣控制電路連接在LED 燈條供電迴路中，實現定電流控制，開關電路連接在LED燈條供電迴路中，且開關電路是設LED燈條與供電電源之間，開關電路的控制端連接背光控制信號，LED短路保護電路則連接 在LED定電流採樣控制電路與開關電路的控制端之間，該LED短路保護電路包括有比較器， 比較器的同相輸入端接至LED定電流採樣控制電路，比較器的反相輸入端連接預置的閾值 信號，當所述比較器的同相輸入端的信號的數值大於所述比較器的反相輸入端的閾值信號 的數值時，該LED短路保護電路向開關電路的控制端輸出控制信號，由開關電路切斷供電 電源向LED燈條供電。採用該結構後，本實用新型具有電路構簡單，響應及時，生產成本低 的特點，並可以根據不同的燈條參數，調整定電流控制電路，靈活設定保護點參考電壓，保 證產品正常可靠穩定工作。[0016]
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明；但本實用新型的一種 LED燈條短路保護控制電路不局限於實施例。


[0017]圖1是實施例一本實用新型的原理框圖；[0018]圖2是實施例一本實用新型的電路原理圖；[0019]圖3是實施例二本實用新型的原理框圖；[0020]圖4是實施例二本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
[0021]實施例一，[0022]參見圖1、圖2所示，本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，包括[0023]一 LED定電流採樣控制電路I，連接在LED燈條供電迴路中，實現定電流控制；[0024]一開關電路2，連接在LED燈條供電迴路中，且是設LED燈條10與供電電源V_LED 之間，開關電路2的控制端連接背光控制信號BACKLIGHT_0N ；[0025]一 LED短路保護電路3，該LED短路保護電路3連接在LED定電流採樣控制電路I 與開關電路2的控制端之間，該LED短路保護電路3包括有比較器，比較器的同相輸入端接 至LED定電流採樣控制電路1，比較器的反相輸入端連接預置的閾值信號，當所述比較器的 同相輸入端的信號的數值大於所述比較器的反相輸入端的閾值信號的數值時，該LED短路 保護電路3向開關電路2的控制端輸出控制信號，由開關電路2切斷供電電源向LED燈條 10供電。[0026]所述LED定電流採樣控制電路I由第一三極體V5、第二三極體V4、第一電阻R11、 第二電阻R9和第三電阻RlO構成,第一三極體V5的發射極接至第一電阻Rll的一端，第一 電阻Rll的另一端接地，第一三極體V5的集電極接至LED燈條的負極端，LED燈條的正極 端接至開關電路，第二電阻R9的一端接至LED燈條的正極端，第二電阻R9的另一端接至第 二三極體V4的集電極，第二三極體V4的發射極接地，第二三極體V4的基極接至第一三極 管V5的發射極，第三電阻RlO的一端接至第二三極體V4的集電極，第三電阻RlO的另一端 接至第一三極體V5的基極。[0027]所述LED短路保護電路2還包括第三三極體V3、第四電阻R5、第五電阻R6、第六 電阻R7、第七電阻R8、第一二極體Dl和第一電容Cl，第一二極體Dl的正極端接至所述第 一三極體V5的集電極，第一二極體Dl的負極端接至所述比較器的同相輸入端，第三三極體V3的集電極接至所述開關電路的控制端，第三三極體V3的發射極接地，第四電阻R5的一端 接至第三三極體V3的基極，第四電阻R5的另一端接地，第五電阻R6的一端接至第三三極 管V3的基極,第五電阻R6的另一端接比較器的輸出端,第六電阻R7的一端接比較器的輸 出端，第六電阻R7的另一端接比較器的接電源端，第七電阻R8的一端接比較器的同相輸入 端，第七電阻R8的另一端接比較器的接地端，第一電容Cl的一端接比較器的同相輸入端， 第一電容Cl的另一端接比較器的接地端。[0028]所述開關電路3包括MOS管V1、第四三極體V2、第八電阻R4、第九電阻R3、第十電 阻R2和第十一電阻Rl，MOS管Vl的源極接至所述供電電源V_LED，MOS管Vl的漏極接至所 述LED燈條的正極端，第八電阻R4的一端分別接背光控制信號BACKLIGHT_0N和第三三極 管V3的集電極，第八電阻R4的另一端接至第四三極體V2的基極，第九電阻R3的一端接第 四三極體V2的基極，第九電阻R3的另一端接地，第四三極體V2的發射極接地，第四三極體 V2的集電極接至第十電阻R2的一端，第十電阻R2的另一端接至MOS管Vl的柵極，第十一 電阻Rl的一端接MOS管Vl的源極，第十一電阻Rl的另一端接MOS管Vl的柵極。[0029]當控制信號BACKLIGHT_0N為高電平時，MOS管Vl導通，LED供電V_LED開始使LED 燈條流過電流，1.LED電流逐漸增加，I_LED設定值=第二三極體V4的Vbe電壓值/第一 電阻Rll的電阻值，一般第二三極體V4的Vbe電壓值為O. 6V,當I_LED達到設定值時，如 果I_LED繼續增大，第二三極體V4的Ib電流增加，因此第二三極體V4的IC電流增加，第 一三極體V5工作在放大區，第一三極體V5的Ib電流減少，第一三極體V5的IC電流減小， 也就是使I_LED減小，整個電路閉環，起負反饋的作用，實現定電流控制。[0030]在正常工作的情況下，第一三極體V5集電級電壓Vc=V_LED_燈條的導通壓降，一 般情況下，為了保證LED燈條導通，V_LED電壓設計值會比燈條的導通壓降高IV左右，因此 第一三極體V5集電級電壓Vc在IV左右。[0031]一般一顆LED燈的導通電壓為3. 3V(Typ),同時第一三極體V5工作在放大區，因 此LED燈條每短路一顆LED，第一三極體V5集電級電壓Vc會上升3. 3V (Typ)。第一三極體 V5集電級電壓Vc送到比較器的同相輸入端，與比較器的反相輸入端設定的保護閥值電壓 進行比較，如果Vc電壓高於參考V_Reference電壓，比較器輸出高電平，把BACKLIGHT_0N 控制信號下拉到低電平，MOS管Vl截止，LED燈條保護。[0032]實施例二，[0033]參見圖3、圖4所示，本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，與實施例一的 不同之處在於，所述LED定電流採樣控制電路2為多個，各個LED定電流採樣控制電路2分 別與對應的一條LED燈條相連接；所述比較器的同相輸入端分別與各個LED定電流採樣控 制電路I相連接，通過多個第一二極體，讓多個LED定電流採樣控制電路I的第一三極體集 電級電壓構成與的邏輯關係。[0034]比如，另一個LED定電流採樣控制電路I由第一三極體V7、第二三極體V6、第一電 阻R14、第二電阻R12和第三電阻R13構成，則LED短路保護電路2的第一二極體也為多個， 其中，第一二極體Dl用來連接由第一三極體V5、第二三極體V4、第一電阻R11、第二電阻R9 和第三電阻RlO構成的LED定電流採樣控制電路I，第一二極體D2用來連接由第一三極體 V7、第二三極體V6、第一電阻R14、第二電阻R12和第三電阻R13構成的LED定電流採樣控 制電路I，依此類推。[0035]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，是對流過LED燈條的電流進行控 制，把電流信號轉換成電壓信號，實現定電流，保障LED的使用壽命。通過檢測第一三極體 集電級的電壓，送到比較器的同相輸入端，與反相輸入端的參考設定電壓即預置的閾值信 號進行比較，當LED燈發生短路故障時，第一三極體集電級的電壓上升，比較器輸出信號翻 轉，控制背光開關信號，切斷LED供電，達到LED保護的功能。對於多路的LED燈，通過多個 第一二極體，讓多個第一三極體集電級電壓構成與的邏輯關係，達到多路LED燈保護功能。[0036]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，其中，LED定電流採樣控制電路通 過檢測流過電阻的電壓，把電流信號轉換電壓信號，控制三極體工作在放大區，實現定電流 控制，外圍器件簡單，只需兩個三極體和三個電阻；LED短路保護電路通過檢測第一三極體 上集電級的電壓，送到比較器的同相輸入端，與反相輸入端的參考設定電壓比較，當LED燈 發生短路故障時，三極體集電級的電壓上升，比較器輸出信號翻轉，控制背光開關信號，切 斷LED供電，達到LED保護的功能；當有多路LED燈條需要短路保護時，採用分立第一二極 管，把多路的LED定電流採樣控制電路的第一三極體上集電級電壓構成與的邏輯關係，達 到保護多路LED功能，任何一路LED燈條出現故障，都可以控制背光控制信號，在背光控制 信號為低電平時，切斷LED供電。[0037]本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，對LED電流採樣，電流信號轉換成 電壓信號，電流檢測的第一電阻流過的電流=第二三極體的Vbe電壓/檢測電阻(即第一 電阻)的阻值，實現定電流；對第一三極體集電極電壓進行檢測，與設定的參考電壓進行比 較，由於第一三極體工作在放大區，流過第一三極體集電級的電流I_LED在保持不變的情 況下，第一三極體集電極的電壓會跟隨LED燈條的狀態變化，一般一顆LED燈的導通電壓為 3. 3V(Typ),因此LED燈條每短路一顆LED，第一三極體集電極會上升3. 3V(Typ)。因此可以 靈活地設定比較器的參考電壓，設定短路幾顆燈保護電路開始起控。[0038]上述實施例僅用來進一步說明本實用新型的一種LED燈條短路保護控制電路，但 本實用新型並不局限於實施例，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何 簡單修改、等同變化與修飾，均落入本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種LED燈條短路保護控制電路，其特徵在於包括一 LED定電流採樣控制電路，連接在LED燈條供電迴路中，實現定電流控制；一開關電路，連接在LED燈條供電迴路中，且是設LED燈條與供電電源之間，開關電路的控制端連接背光控制信號；一 LED短路保護電路，該LED短路保護電路連接在LED定電流採樣控制電路與開關電路的控制端之間，該LED短路保護電路包括有比較器，比較器的同相輸入端接至LED定電流採樣控制電路，比較器的反相輸入端連接預置的閾值信號，當所述比較器的同相輸入端的信號的數值大於所述比較器的反相輸入端的閾值信號的數值時，該LED短路保護電路向開關電路的控制端輸出控制信號，由開關電路切斷供電電源向LED燈條供電。
2.根據權利要求1所述的LED燈條短路保護控制電路，其特徵在於所述LED定電流採樣控制電路為多個，各個LED定電流採樣控制電路分別與對應的一條LED燈條相連接，所述比較器的同相輸入端分別與各個LED定電流採樣控制電路相連接。
3.根據權利要求1或2所述的LED燈條短路保護控制電路，其特徵在於所述LED定電流採樣控制電路由第一三極體、第二三極體、第一電阻、第二電阻和第三電阻構成，第一三極體的發射極接至第一電阻的一端，第一電阻的另一端接地，第一三極體的集電極接至LED燈條的負極端，LED燈條的正極端接至開關電路，第二電阻的一端接至LED燈條的正極端，第二電阻的另一端接至第二三極體的集電極，第二三極體的發射極接地，第二三極體的基極接至第一三極體的發射極，第三電阻的一端接至第二三極體的集電極，第三電阻的另一端接至第一三極體的基極。
4.根據權利要求3所述的LED燈條短路保護控制電路，其特徵在於所述LED短路保護電路還包括第三三極體、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一二極體和第一電容，第一二極體的正極端接至所述第一三極體的集電極，第一二極體的負極端接至所述比較器的同相輸入端，第三三極體的集電極接至所述開關電路的控制端，第三三極體的發射極接地，第四電阻的一端接至第三三極體的基極，第四電阻的另一端接地，第五電阻的一端接至第三三極體的基極，第五電阻的另一端接比較器的輸出端，第六電阻的一端接比較器的輸出端，第六電阻的另一端接比較器的接電源端，第七電阻的一端接比較器的同相輸入端，第七電阻的另一端接比較器的接地端，第一電容的一端接比較器的同相輸入端，第一電容的另一端接比較器的接地端。
5.根據權利要求4所述的LED燈條短路保護控制電路，其特徵在於所述開關電路包括MOS管、第四三極體、第八電阻、第九電阻、第十電阻和第十一電阻，MOS管的源極接至所述供電電源，MOS管的漏極接至所述LED燈條的正極端，第八電阻的一端分別接背光控制信號和第三三極體的集電極，第八電阻的另一端接至第四三極體的基極，第九電阻的一端接第四三極體的基極，第九電阻的另一端接地，第四三極體的發射極接地，第四三極體的集電極接至第十電阻的一端，第十電阻的另一端接至MOS管的柵極，第十一電阻的一端接MOS管的源極，第十一電阻的另一端接MOS管的柵極。
專利摘要本實用新型公開了一種LED燈條短路保護控制電路，包括LED定電流採樣控制電路、開關電路和LED短路保護電路，開關電路、LED定電流採樣控制電路分別連接在LED燈條供電迴路中，開關電路的控制端連接背光控制信號，LED短路保護電路連接在LED定電流採樣控制電路與開關電路的控制端之間，LED短路保護電路包括有比較器，比較器的同相輸入端接LED定電流採樣控制電路，比較器的反相輸入端接預置的閾值信號，LED短路保護電路向開關電路輸出控制信號，以控制供電。採用該結構後，本實用新型具有電路構簡單，響應及時，生產成本低的特點，並可以根據不同的燈條參數，調整定電流控制電路，靈活設定保護點參考電壓，保證產品正常可靠穩定工作。
文檔編號H05B37/02GK202856317SQ20122044178
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者劉亮華, 甘建藝, 駱錫鍾, 袁元春, 陳慶梅 申請人:廈門華僑電子股份有限公司