LED驱动系统技术方案

本申请公开了一种LED驱动系统。所述LED驱动系统包括：输入端口，接收输入信号；开关节点，提供开关信号；储能元件，耦接在输入端口和开关节点之间；主功率开关，耦接在开关节点和参考地之间；并联耦接的n路输出，n为自然数，其中每一路输出均包括：第一端子、第二端子、串联耦接在第一端子和第二端子之间的输出功率开关、二极管和LED串，以及与LED串并联耦接的电容，所述每一路输出的第一端子均耦接至开关节点，所述每一路输出的第二端子均耦接至参考地；控制器，提供控制信号以控制主功率开关和每一路输出的输出功率开关。所述LED驱动系统可以高效率地均衡LED串之间的电流，并且系统结构简单、成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子电路，更具体地说，本专利技术涉及LED (发光二极管)驱动系统。
技术介绍
LED照明技术已广泛应用于大屏幕电视和显示器中。在这些应用中，LED通常成串安装在屏幕的边缘或者背后，以给屏幕提供照明。典型地，一串LED串可能包括100个或者更多个串联连接的LED。图1为现有LED驱动系统10的电路结构示意图。如图1所示，LED驱动系统10通过一个LED驱动器驱动n个LED串，n为所需的LED串个数,如n = 6。所述LED驱动器采用线性电流源来平衡不同LED串之间电流。所述LED驱动器包括功率级，提供输出电压以驱动LED串15_1、15_2、......15_n。每个LED串15_i各自与相应的开关16」和相应的电阻17」串联耦接在功率级和参考地之间，其中i为I至n之间的整数。所述功率级包括如图1所示耦接的电感11、二极管12、开关管13和输出电容14。所述LED驱动器还包括控制开关管13运行于开关模式(通断模式)的控制器18。通过上述控制，每个LED串被调节至所需的运行模式。但是，上述LED驱动系统10中，由于开关16_1至16_n运行于线性模式，给大面板应用带来了热问题和长时间运行的稳定性问题。图2为另一现有LED驱动系统20的电路结构示意图。如图2所示,所述LED驱动系统20通过n个LED驱动器驱动n个LED串，n为自然数。图2所示LED驱动系统20的效率高于图1所示LED驱动系统10，但图2所示LED驱动系统20需要多个电感和控制器，这增加了成本。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于解决现有技术的上述问题，提供一种改进的LED驱动系统。根据本专利技术的实施例，提出了一种LED驱动系统，包括输入端口，接收输入信号；开关节点，提供开关信号；储能元件，耦接在输入端口和开关节点之间；主功率开关，耦接在开关节点和参考地之间；并联耦接的n路输出，n为自然数，其中每一路输出均包括第一端子、第二端子、串联耦接在第一端子和第二端子之间的输出功率开关、二极管和LED串，以及与LED串并联耦接的电容，所述每一路输出的第一端子均耦接至开关节点，所述每一路输出的第二端子均耦接至参考地；控制器，提供控制信号以控制主功率开关和每一路输出的输出功率开关。根据本专利技术的另一个实施例，还提出了一种LED驱动系统，包括输入端口，接收输入信号；功率变换器，包括运行于开关模式的主功率开关，所述功率变换器耦接至输入端口接收输入信号，并基于主功率开关的导通/断开，所述功率变换器产生驱动信号；n路输出，所述n路输出彼此之间并联耦接，形成共同的第一端子和第二端子，n为自然数，其中所述第一端子耦接至功率变换器接收驱动信号，每一路输出包括串联耦接在所述第一端子和第二端子之间的LED串和输出功率开关以及与相应LED串并联耦接的电容；采样电阻，耦接在所述第二端子和参考地之间，所述采用电阻产生表征流过LED串电流的电流采样信号；以及控制器，耦接至采样电阻接收电流采样信号，并基于电流采样信号产生控制信号，控制主功率开关和输出功率开关运行于开关状态，以平衡流过各个LED串之间的电流。根据本专利技术各方面的上述LED驱动系统，可以高效率地均衡发光二极管串之间的电流,并且系统结构简单、成本低廉。附图说明图1为现有LED驱动系统10的电路结构示意图；图2为另一现有LED驱动系统20的电路结构不意图；图3为根据本专利技术一实施例的LED驱动系统100的电路结构示意图；图4为图3所示实施例LED驱动系统100在采用第一种控制方式时主功率开关(G102)和n路输出的输出功率开关的控制信号(Gltl3 PGltl3 2^ltl3 3)以及电感电流(IJ的时序波形不意图；图5为图3所示实施例LED驱动系统100在采用第二种控制方式时主功率开关(G102)和n路输出的输出功率开关的控制信号(Gltl3 PGltl3 2^ltl3 3)以及电感电流(IJ的时序波形不意图；图6为根据本专利技术另一实施例的LED驱动系统200的电路结构示意图；图7为根据本专利技术又一实施例的LED驱动系统300的电路结构示意图；图8为根据本专利技术又一 实施例的LED驱动系统400的电路结构示意图；图9为图8所示LED驱动系统400在断续模式或临界模式下采用第一种控制方式时的电感电流(I)、流过采样电阻408的电流(I4tl8)、积分信号(V。)、主功率开关402 (G4tl2)的控制信号(G4tl2)以及各输出功率开关403_i的控制信号(G4tl31 G4tl3 3)的时序波形示意图；图10为图8所示LED驱动系统400在任意模式下采用第二种控制方式时的电感电流(I)、流过采样电阻408的电流(I4tl8)、积分信号(V。)、主功率开关402 (G4tl2)的控制信号(G4tl2)以及各输出功率开关403_i的控制信号(G4Q3—丨 G4(i3—3)的时序波形不意图；图11为为根据本专利技术又一个实施例的LED驱动系统500的电路结构示意图；图12为根据本专利技术又一个实施例的LED驱动系统600的电路结构示意图；图13为为根据本专利技术又一个实施例的LED驱动系统700的电路结构示意图；图14示意性示出了根据本专利技术又一个用于驱动多个LED串的方法流程图800。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。在整个说明书中，对“ 一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。图3为根据本专利技术一实施例的LED驱动系统100的电路结构示意图。所述LED驱动系统100包括输入端口，接收输入信号Vin ;开关节点110，提供开关信号；储能元件101，耦接在输入端口和开关节点110之间；主功率开关102，耦接在开关节点110和参考地之间；并联耦接的n路输出，n为自然数，其中每一路输出均包括第一端子、第二端子、串联耦接在第一端子和第二端子之间的输出功率开关103_1、二极管104_i和LED串106_i，以及与LED串106」并联耦接的电容105_i，其中i为I至n的整数，所述每一路输出的第一端子均耦接至开关节点110，所述每一路输出的第二端子均耦接至参考地；控制器109，提供控制信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动系统，包括：输入端口，接收输入信号；开关节点，提供开关信号；储能元件，耦接在输入端口和开关节点之间；主功率开关，耦接在开关节点和参考地之间；并联耦接的n路输出，n为自然数，其中每一路输出均包括：第一端子、第二端子、串联耦接在第一端子和第二端子之间的输出功率开关、二极管和LED串，以及与LED串并联耦接的电容，所述每一路输出的第一端子均耦接至开关节点，所述每一路输出的第二端子均耦接至参考地；控制器，提供控制信号以控制主功率开关和每一路输出的输出功率开关。

【技术特征摘要】
2011.12.19 US 13/330,4901.一种LED驱动系统,包括 输入端口，接收输入信号； 开关节点，提供开关信号； 储能元件，耦接在输入端口和开关节点之间； 主功率开关，稱接在开关节点和参考地之间； 并联耦接的η路输出，η为自然数，其中每一路输出均包括第一端子、第二端子、串联耦接在第一端子和第二端子之间的输出功率开关、二极管和LED串，以及与LED串并联耦接的电容，所述每一路输出的第一端子均耦接至开关节点，所述每一路输出的第二端子均耦接至参考地； 控制器，提供控制信号以控制主功率开关和每一路输出的输出功率开关。2.如权利要求1所述的LED驱动系统，其中所述主功率开关和所述输出功率开关的导通顺序为 主功率开关、第一输出功率开关、主功率开关、第二输出功率开关、主功率开关、第三输出功率开关；......；主功率开关、第η输出功率开关；如此循环往复。3.如权利要求1所述的LED驱动系统，其中所述主功率开关和所述输出功率开关的导通顺序为 主功率开关、第一输出功率开关、第二输出功率开关、第三输出功率开关、......、第η输出功率开关；如此循环往复。4.如权利要求1所述的LED驱动系统，其中所述每一路输出进一步包括与所述LED串串联耦接的调光开关，其中所述串联耦接的调光开关和LED串与所述输出电容并联耦接。5.如权利要求1所述的LED驱动系统，进一步包括采样电阻，耦接在每一路输出的第二端子和参考地之间，以在其中任一路输出的输出功率开关被导通时，提供表征流过相应LED串电流的电流采样信号。6.如权利要求5所述的LED驱动系统，其中所述控制器包括 跨导放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至采样电阻接收电流采样信号，其第二输入端子耦接至参考地，所述跨导放大器基于电流采样信号在其输出端子产生放大信号； 积分电容，耦接至跨导放大器的输出端子接收放大信号，产生积分信号； 复位开关，与积分电容并联耦接，所述复位开关在积分信号达到电流参考信号时，将所述积分信号复位为零； 比较器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，所述第一输入端子耦接至积分电容接收积分信号，所述第二输入端子接收电流参考信号，所述比较器基于所述积分信号和所述电流参考信号，在其输出端子产生比较信号； 逻辑电路，耦接至比较器接收比较信号，所述逻辑电路基于比较信号基于比较信号产生控制信号，以控制复位开关、主功率开关和输出功率开关。7.如权利要求5所述的LED驱动系统，其中所述控制器包括 跨导放大器，具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子，其第一输入端子耦接至采样电阻接收电流采样信号，其第二输入端子耦接至参考地，所述跨导放大器基于电流采样信号在其输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：