单电源双高功率LED驱动系统

技术领域

本发明涉及电路技术领域，特别涉及单电源双高功率LED驱动系统。

背景技术

如今LED市场应用下，时常需要系统能够搭载两个或多个LED灯串并能够实现状态的切换。

现有市场上的结构大多为图1所示。图中模块1为主要控制芯片，为后端驱动芯片提供控制信号，模块2为单个驱动系统，包括驱动芯片以及部分器件，驱动芯片接受控制信号，经处理后通过驱动模块驱动功率系统，从而达到LED调光等应用。

切换状态方面，主控芯片与驱动系统之间有一对一的连接关系(即单一驱动系统与主控芯片某一引脚相连)，其间通讯主要通过控制信号的传递，若需要开启某个或某几个驱动系统，则主控芯片会通过逻辑判断输出使能信号到需要开启的驱动系统中，输出禁止信号到不需要开启的驱动系统中，而状态的切换实则为主控芯片中逻辑的变换。

现有的结构中系统结构较为复杂，另外，现有技术的LED驱动系统需要的外围器件较多，成本较高、且容易发生误操作而导致系统器件或LED损坏的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供单电源双高功率LED驱动系统，具有集成度高、简化了系统结构、减少了成本、支持高功率及减少热插拔对芯片的损坏的功能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

单电源双高功率LED驱动系统，包括：

驱动控制模块，与电源连接、用于发出高/低驱动信号；

通路选择模块，与所述电源连接、用于根据所述驱动控制模块的的驱动信号相对应地选择导通路径；及

LED模块，与所述电源连接、根据所述通路选择模块的导通情况、相对应地点亮对应灯串。

优选地，所述通路选择模块包括：阳极与所述电源连接、控制极与所述驱动控制模块连接、阴极与所述LED灯模块连接的晶闸管，栅极与所述驱动控制模块连接、漏极与所述晶闸管阴极和所述LED模块连接、源极与所述电源及所述LED模块连接且接地的MOS管，及正极与所述晶闸管阴极、所述MOS管源极和所述LED模块连接、负极与所述驱动控制模块及所述电源连接的二极管D1。

优选地，所述LED模块包括若干串联的发光二极管灯串一，及包括若干串联的发光二极管的灯串二；所述灯串一的正极接入端与所述电源连接、负极接入端与所述晶闸管阴极、所述二极管D1正极、所述MOS管漏极和所述灯串二正极连接，所述灯串二负极与所述MOS管源极、所述驱动控制模块和所述电源连接且接地。

优选地，所述驱动控制模块包括：与所述电源和所述通路选择模块连接、用于驱动晶闸管的晶闸管驱动电路，及与所述电源和所述通路选择模块连接、用于驱动MOS管的MOS管驱动电路。

优选地，所述晶闸管驱动电路包括：栅极受逻辑控制的mos管M1，漏极与所述mos管M1源极连接的mos管M2，漏极与所述mos管M2栅极连接的mos管M3，栅极与所述mos管M3源极连接的mos管M4，漏极通过电阻R与所述mos管M4漏极连接的mos管M5，所述mos管M4的栅极与漏极连接，所述mos管M2的源极与所述mos管M4的源极接地，所述mos管M5源极与电源连接。

优选地，所述mos管M2、所述mos管M3和所述mos管M4为N沟道mos管，所述mos管M5为P沟道mos管。

优选地，所述MOS管驱动电路包括：栅极均受逻辑控制的mos管M6和mos管M7，所述mos管M6的漏极通过串联的电阻R1和电阻R2与所述mos管M7的漏极连接，所述mos管M6的源极接电源，所述mos管M7的源极接地。

优选地，所述mos管M6为P沟道mos管，所述mos管M7为N沟道mos管。

本发明的单电源双高功率LED驱动系统具有以下优点：

1，本发明将现有技术中的主控芯片和驱动芯片结合到一起，简化系统结构，减少应用成本。

2，本发明可以支持高功率的组合应用中。

3，本发明提高了LED模块连接处耐压值，减小了热插拔时对芯片的损害。

附图说明

图1为本发明背景技术的结构示意图。

图2为本发明单电源双高功率LED驱动系统一实施例的电路框图。

图3为本发明晶闸管驱动电路的电路图。

图4为本发明MOS管驱动电路的电路图。

图5为本实施例的晶闸管的结构图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参考图2至图4，本实施例的单电源双高功率LED驱动系统，包括：驱动控制模块1、通路选择模块2及LED模块3，其中，所述驱动控制模块1与电源连接、用于发出高/低驱动信号，所述通路选择模块2与所述电源连接、用于根据所述驱动控制模块1的的驱动信号相对应地选择导通路径，所述LED模块3与所述电源连接、根据所述通路选择模块2的导通情况、相对应地点亮对应灯串。

在一些实施例中，所述通路选择模块2包括：阳极与所述电源连接、控制极与所述驱动控制模块1连接、阴极与所述LED灯模块3连接的晶闸管T1，栅极与所述驱动控制模块1连接、漏极与所述晶闸管T1阴极和所述LED模块3连接、源极与所述电源及所述LED模块3连接且接地的MOS管M，及正极与所述晶闸管T1阴极、所述MOS管M源极和所述LED模块3连接、负极与所述驱动控制模块1及所述电源连接的二极管D1。所述电阻R1和所述电阻R2的连接点间与所述mos管M的栅极连接。

在一些实施例中，所述驱动控制模块1包括：与所述电源和所述通路选择模块2连接、用于所述驱动晶闸管T1的晶闸管驱动电路11，及与所述电源和所述通路选择模块2连接、用于驱动MOS管M1的MOS管驱动电路12。优选实施例中，请结合图3，所述晶闸管驱动电路21包括：栅极受逻辑控制的mos管M1，漏极与所述mos管M1源极连接的mos管M2，漏极与所述mos管M2栅极连接的mos管M3，栅极与所述mos管M3源极连接的mos管M4，漏极通过电阻R与所述mos管M4漏极连接的mos管M5，所述mos管M4的栅极与漏极连接，所述mos管M2的源极与所述mos管M4的源极接地，所述mos管M5源极与电源连接，所述mos管M2、所述mos管M3和所述mos管M4为N沟道mos管，所述mos管M5为P沟道mos管。优选实施例中，所述MOS管驱动电路22包括：栅极均受逻辑控制的mos管M6和mos管M7，所述mos管M6的漏极通过串联的电阻R1和电阻R2与所述mos管M7的漏极连接，所述mos管M6的源极接电源，所述mos管M7的源极接地，所述mos管M6为P沟道mos管，所述mos管M7为N沟道mos管。具体地，所述mos管M1的栅极受逻辑控制，所述mos管M1的漏极接所述晶闸管T1的栅极，通过所述电阻R与所述mos管M4相搭配形成零温度系数电流源，所述mos管M5通过使能信号EN控制电流源的开关，所述mos管M2与所述mos管M4组成电流镜并按一定倍数放大零温度系数电流，所述mos管M3管控制电流镜开关。

在一些实施例中，所述LED模块3包括若干串联的发光二极管灯串一，及包括若干串联的发光二极管的灯串二；所述灯串一的正极接入端与所述电源连接、负极接入端与所述晶闸管T1阴极、所述二极管D1正极、所述MOS管M漏极和所述灯串二正极连接，所述灯串二负极与所述MOS管M源极、所述驱动控制模块1和所述电源连接且接地。

请结合图5，其中G极为所述晶闸管T1的控制极，A极为所述晶闸管T1的阳极，K极为所述晶闸管T1的阴极。根据所述晶闸管T1的特性，当G极的输入电流大于所述晶闸管T1的触发电流，且在A极与K极之间施加电压时，A极和K极之间会导通。当A极和K极导通后，如果G极电流消失，所述晶闸管T1任会保持导通状态。所述晶闸管T1拥有电流能力较大，相对成本低廉等优势，性价比较高。

本发明的有以下3种工作状态：

1，请结合图3，当所述mos管M1开启时，所述mos管M3关闭，所述mos管M5栅极处的EN信号为高，图2中的所述晶闸管T1栅极处形成电源到地通路，部分电流流过所述晶闸管T1并超过触发电流，所述晶闸管T1即打开，图4中的所述mos管M6和所述mos管M7的栅极电源为高，所述mos管M7开启、mos管M6关闭，图2中的所述mos管M栅极电压被拉低、mos管M关闭，系统上电流从电源正端流过所述晶闸管T1、下端的所述灯串二串接到地，所述灯串二发光。

2，结合图3，当所述mos管M1打开时，所述mos管M3打开，所述mos管M5栅极处的EN信号为低，电流镜形成电流下拉，使得流过所述晶闸管T1的电流低于触发电流，所述晶闸管T1关闭，所述mos管M6开启、所述mos管M7关闭，电流通过所述mos管M6和所述电阻R1拉高到所述mos管M栅极电压，所述mos管M导通，电流从电源流过所述灯串一、经过所述mos管M到地，此时所述灯串一亮灯。

3，当所述mos管M1和所述mos管M3打开时，所述mos管M5栅极处的EN信号为低，电流镜形成电流下拉，使得流过所述晶闸管T1栅极的电流低于触发电流，所述晶闸管T1关闭，所述mos管M6和所述mos管M7的栅极电压为高，即所述mos管M7开启，所述mos管M6关闭，所述mos管M栅极电压被拉低，此时，所述mos管关闭，系统电流则从电源通过所述灯串一和所述灯串二到地，此时，所述灯串一和所述灯串二均导通。

从以上描述可以看出，本发明具有集成度高、简化了系统结构、减少了成本、支持高功率及减少热插拔对芯片的损坏的功能，同时，也能避免操作不当导致对器件的损坏现象。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。