[实用新型]LED驱动电路及使用该驱动电路的LED驱动系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电路设计领域，特别涉及一种LED（Light-Emitting Diode，发光二极管）驱动电路及使用该驱动电路的LED驱动系统。

【背景技术】

随着LED的价格越来越低廉，LCD（Liquid Crystal Display，液晶显示器）越来越流行采用LED作为背光源，基于电感的升压电路通常被用于LED背光驱动电路。一般LCD需要多个LED来形成背光源，为了保证每颗LED的电流相等（如此可保证亮度一致），通常将多个LED串联于LED背光驱动电路的输出端，请参考图1所示，其为现有技术中的一种LED背光驱动电路的示意图，该LED驱动电路为基于电感的升压电路，其包括升压输出电路110和占空比控制电路120。所述升压输出电路110包括依次串联于电压输入端VIN和地节点之间的电感L1、二极管D3和电容C3，以及连接于电感L1和二极管D3的正极之间的中间节点LX与地节点之间的开关K1，其中，二极管D3的负极和电容C3之间的连接节点为LED驱动电路的输出端VO。所述占空比控制电路120基于输出端VO的电压或者电流输出驱动信号DRV给开关K1的控制端，以控制开关K1的导通或者关断。通常占空比控制电路120输出的驱动信号DRV为PWM信号（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制），当所述PWM信号为第一逻辑电平（例如，为高电平）时，驱动第一开关K1导通，当所述PWM信号为第二逻辑电平（例如，为低电平）时，驱动第一开关K1关断，其中，一个PWM信号周期（即开关周期）内的第一逻辑电平（即驱动开关K1导通的电平信号）持续时间与该信号周期的比值称为第一开关K1（或者驱动信号DRV1）的开关占空比D。理想情况下，VO=VIN/(1-D)，其中，VO为LED驱动电路的输出电压VO的电压值，VIN为输入电压VIN的电压值，D为第一驱动信号DRV1的开关占空比。多个WLED（White Light-Emitting Diode，白光LED）串联于输出端VO和地节点之间。

由于大屏幕LCD需要串联的LED的个数更多，因此，需要LED驱动电路输出更高的输出电压VO以驱动LED串，若输入电压VIN一定，则所需LED驱动电路的输出电压VO与输入电压VIN的比例更高。但对于基于电感的升压电路来说，其输出电压VO的最大值与输入电压VIN的比例会被限制，请参考图2所示，其为图1所示的LED背光驱动电路的开关占空比(D)-升压比（VO/VIN）的坐标图，其中，VIN为LED驱动电路的输入电压，VO为LED驱动电路的输出电压，VO/VIN为输出电压与输入电压的比例（即升压比），D为开关K1的开关占空比，RL为等效的负载电阻，R为电感L1的寄生电阻。从图2中可知，对于RL/R=0.01的情况，最大升压比约为5倍，随着输出电流越大，等效的负载电阻越小，最大升压比例（即输出电压VO与输入电压VIN的比例）越小。图2中的曲线还忽略了其他寄生效应的影响，例如开关K1的导通电阻，二极管D3上的电压降和寄生电阻等。实际上，考虑这些非理想因素后，LED驱动电路的最大升压比例更小。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种LED驱动电路及使用该驱动电路的LED驱动系统，其可实现更大的升压比例，从而使其驱动的串联的LED的个数更多。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种LED驱动电路，其包括升压输出电路、占空比控制电路、第一电容、第二电容、第一二极管和第二二极管。所述升压输出电路包括电感、第三二极管、第三电容和第一开关，其中，电感、第三二极管、第三电容依次串联于电压输入端和地节点之间，第一开关连接于电感和第三二极管的正极之间的中间节点与地节点之间，第三二极管的负极和第三电容之间的连接节点为所述驱动电路的第一电源端。第一电容的一端与电感和第三二极管的正极之间的中间节点相连，另一端与第一二极管的正极相连，第一二极管的负极接地；所述第二二极管的负极与第一电容和第一二极管之间的连接节点相连，其正极与所述LED驱动电路的第二电源端VN相连；第二电容连接于所述第二电源端和地节点之间。所述占空比控制电路输出驱动信号给所述第一开关的控制端，以控制第一开关导通或者关断。

进一步的，所述占空比控制电路根据所述第一电源端和第二电源端之间的电压或者电流输出驱动信号。

进一步的，所述驱动信号为PWM信号，第一开关K1为NMOS晶体管，在所述第一电源端和第二电源端之间串联有多个LED灯。