一种驱动电路及驱动系统的制作方法

本实用新型实施例涉及电路保护技术领域，特别是涉及一种驱动电路及驱动系统。

背景技术：

目前，用于驱动led阵列工作的驱动电路多为恒流驱动电路，恒流驱动电路输出的驱动电流保持不变，当通过恒流驱动电路驱动多个并联的led阵列工作时，若任意led阵列断路，则恒流驱动电路输出的驱动电流全部流入未断路的led阵列中，使得流经未断路的led阵列的驱动电流增大，造成未断路的led阵列发热量增大，工作温度上升，容易导致led阵列的烧毁，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种驱动电路及驱动系统，能够调节输出至led阵列的驱动电流，防止流经led阵列的驱动电流增大，减少安全隐患，提高安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种驱动电路，用于驱动至少两个led阵列，所述驱动电路包括驱动器、采样电路以及运算电路；其中，

所述驱动器的输出端与每个所述led阵列的第一端连接，所述驱动器用于向所述led阵列输出驱动电流；

所述采样电路的第一端与每个所述led阵列的第二端连接，所述采样电路的第二端接地，所述采样电路用于采样流经每个所述led阵列的驱动电流，以得到与每个所述led阵列对应的采样电压；

所述运算电路的输入端与所述采样电路的第一端连接，所述运算电路的输出端与所述驱动器的控制端连接，所述运算电路用于对采样到的各个所述led阵列的采样电压进行运算，得到运算结果，并将所述运算结果输入所述驱动器，以使所述驱动器根据所述运算结果调节输出的驱动电流。

可选地，所述驱动电路还包括：

单片机，所述运算电路的输出端通过所述单片机与所述驱动器的控制端连接；

所述单片机用于根据所述运算结果调整占空比，并将所述占空比输入所述驱动器，以使所述驱动器根据所述占空比调节输出的驱动电流。

可选地，所述驱动电路还包括：

滤波电路，所述运算电路的输出端通过所述滤波电路与所述单片机连接；

所述滤波电路用于对所述运算结果进行滤波处理。

可选地，所述采样电路包括与所述led阵列数量一致的多个采样单元，每个所述采样单元的第一端与每个所述led阵列的第二端对应连接，每个所述采样单元的第二端接地。

可选地，每个所述采样单元包括：第一二极管和第一电阻；

所述第一二极管与所述第一电阻并联；

所述第一二极管的正极与所述led阵列的第二端连接，所述第一二极管的负极接地；

所述第一二极管的正极还与所述运算电路的输入端连接。

可选地，所述运算电路包括：运算放大器、反相分压电路以及同相分压电路；

所述反相分压电路的一端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述反相分压电路的另一端与所述运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端与所述驱动器的控制端连接；

所述同相分压电路的一端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述同相分压电路的另一端与每个所述采样单元的第一端连接；

所述运算放大器的电源端与外部电源连接，所述运算放大器的接地端接地。

可选地，所述同相分压电路包括：第一电容以及与所述采样单元数量一致的多条分压支路；

每条所述分压支路的一端与所述第一电容的一端以及所述运算放大器的同相输入端连接，每条所述分压支路的另一端与每个所述采样单元的第一端对应连接；

所述第一电容的另一端接地。

可选地，每条所述分压支路包括：第二电阻；

所述第二电阻的一端与所述第一电容的一端以及所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述采样单元的第一端连接。

可选地，所述反相分压电路包括：第三电阻和第四电阻；

所述第三电阻的一端与所述运算放大器的反相输入端连接，所述第三电阻的另一端接地；

所述第四电阻的一端与所述第三电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述运算放大器的输出端连接。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种驱动系统，包括：

至少两个led阵列；以及

以上所述的驱动电路；

每个所述led阵列的第一端均与所述驱动器的输出端连接，每个所述led阵列的第二端均与所述采样电路的第一端连接；

所述驱动电路用于根据每个所述led阵列的采样电压调节输出至所述led阵列的驱动电流。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供一种驱动电路及驱动系统，该驱动电路用于驱动至少两个led阵列，其包括驱动器、采样电路以及运算电路，驱动器的输出端与每个led阵列的第一端连接，采样电路的第一端与每个led阵列的第二端连接，采样电路的第二端接地，运算电路的输入端与采样电路的第一端连接，运算电路的输出端与驱动器的控制端连接，其中，驱动器用于向led阵列输出驱动电流，采样电路则用于采样流经每个led阵列的驱动电流，并得到与每个led阵列对应的采样电压，运算电路则用于对采样到的各个led阵列的采样电压进行运算，得到运算结果，并将运算结果输入驱动器，以使驱动器根据运算结果调节输出的驱动电流，基于此，当任意led阵列断路时，驱动电流无法流经断路的led阵列，使得采样电路只能采样到未断路的led阵列对应的采样电压，进而使得运算电路对采样到的各个led阵列的采样电压进行运算时，运算结果减小，此时，驱动器能够根据运算结果将输出的驱动电流调小，防止流经未断路的led阵列的驱动电流增大，减少安全隐患，提高安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型一实施例提供的一种驱动系统的原理图；

图2是本实用新型另一实施例提供的一种驱动系统的原理图；

图3是本实用新型另一实施例提供的一种驱动系统的电路连接图；

图4是本实用新型又一实施例提供的一种驱动系统的原理图；

图5是本实用新型再一实施例提供的一种驱动系统的原理图；

图6是本实用新型再一实施例提供的一种驱动系统的电路连接图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，是本实用新型其中一实施例提供的一种驱动系统，包括：至少两个led阵列100以及驱动电路200，驱动电路200分别与每个led阵列100连接，用于驱动每个led阵列100工作，并在每个led阵列100工作的过程中，通过监测流经每个led阵列100的驱动电流来调节输出的驱动电流，以防止流经每个led阵列100的驱动电流增大，提高安全性。

其中，每个led阵列100均由数量若干的发光二极管(lightemittingdiode，led)通过串联和/或并联的方式连接后组成，能够在驱动电路200的驱动下发光。

优选地，在本实用新型实施例中，每个led阵列100中led的数量以及连接方式均相同，以保证流经每个led阵列100的驱动电流相等。

驱动电路200则包括驱动器210、采样电路220以及运算电路230，驱动器210的输出端与每个led阵列100的第一端连接，采样电路220的第一端与每个led阵列100的第二端连接，采样电路220的第二端接地，运算电路230的输入端则与采样电路220的第一端连接，运算电路230的输出端则与驱动器210的控制端连接。其中，驱动器210用于向led阵列100输出驱动电流，采样电路220则用于采样流经每个led阵列100的驱动电流，以得到与每个led阵列100对应的采样电压，运算电路230则用于对采样电路220采样到的各个led阵列100的采样电压进行运算，得到运算结果，并将运算结果输入驱动器210，以使驱动器210根据运算结果调节输出的驱动电流，以防止流经每个led阵列100的驱动电流增大，提高安全性。

请参阅图2和图3，在一些实施例中，驱动器210为驱动芯片，驱动芯片的正极接口即为驱动器210的输出端。基于此，与驱动器210的输出端连接的led阵列100的第一端即为led阵列100的正极端，led阵列100的第二端即为led阵列100的负极端。

其中，驱动芯片的型号可以为lm3429、lm3409hv等。

采样电路220则包括与led阵列100数量一致的多个采样单元221，每个采样单元221均相同，并且一个采样单元221与一个led阵列100对应连接。基于此，采样电路220通过每个采样单元221分别采样流经每个led阵列100的驱动电流，并通过每个采样单元221得到与每个led阵列100对应的采样电压，即采样单元221对与其连接的led阵列100进行采样。

其中，采样单元221与led阵列100对应连接时，每个采样单元221的第一端与每个led阵列100的第二端连接，每个采样单元221的第二端接地。

具体地，每个采样单元221均包括第一二极管d1和第一电阻r1，并且第一二极管d1和第一电阻r1并联连接，其中，第一二极管d1的正极与led阵列100的第二端连接，第一二极管d1的负极接地。

基于此，当采样单元221对与其连接的led阵列100进行采样时，若驱动电流流经led阵列100，则第一二极管d1存在正向压降，能够将电压钳位在0.6v，此时，采样单元221得到led阵列100对应的采样电压即第一二极管d1的钳位电压。由于每个采样单元221均相同，若每个led阵列100均有驱动电流流经，则每个采样单元221得到的采样电压均为0.6v，此时，若存在断路的led阵列100，则采样电路220输出的采样电压出现0.6v的整数倍的变化，因此，通过第一二极管d1进行采样能够使计算更为方便。

基于此，运算电路230的输入端与采样电路220的第一端连接，亦即，运算电路230的输入端与每个采样单元221的第一端连接。其中，运算电路230的输入端与每个采样单元221的第一端连接时，主要与第一二极管d1的正极连接。

该运算电路230为求和电路，用于对采样电路220采样到的各个led阵列100的采样电压进行求和运算，并将求和运算结果输入驱动器210的控制端，以使驱动器210根据该求和运算结果调节输出的驱动电流。此时，若存在断路的led阵列100，则采样电路220输出的采样电压经求和电路230后减小0.6v的整数倍，简化了运算过程。

具体地，该运算电路230包括运算放大器n1、同相分压电路231以及反相分压电路232。同相分压电路231的一端与运算放大器n1的同相输入端连接，同相分压电路231的另一端与每个采样单元221的第一端连接；反相分压电路232的一端与运算放大器n1的反相输入端连接，反相分压电路232的另一端与运算放大器n1的输出端连接，运算放大器n1的输出端与驱动器210的控制端连接，运算放大器n1的电源端v+与外部电源连接，运算放大器的接地端v-接地。

其中，运算放大器n1的型号可以为lm358a。

同相分压电路231则包括第一电容c1以及与采样单元221数量一致的多条分压支路2311，每条分压支路2311的一端与第一电容c1的一端以及运算放大器n1的同相输入端连接，每条分压支路2311的另一端与每个采样单元221的第一端对应连接，第一电容c1的另一端接地。即同相分压电路231通过每条分压支路2311与每个采样单元221对应连接，每条分压支路2311用于将与其连接的采样单元221得到的采样电压输入运算放大器n1。

其中，每条分压支路2311均相同，一条分压支路2311与一个采样单元221对应连接。

具体地，每条分压支路2311均包括第二电阻r2，第二电阻r2的一端与第一电容c1的一端以及运算放大器n1的同相输入端连接，第二电阻r2的另一端与第一二极管d1的正极连接。

反相分压电路232则包括第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3的一端与运算放大器n1的反相输入端连接，第三电阻r3的另一端接地，第四电阻r4的一端与第三电阻的一端连接，第四电阻r4的另一端与运算放大器n1的输出端连接。

其中，第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4相等，使得该运算放大器n1的输出端输出的电压为每条分压支路2311输入运算放大器n1的采样电压之和。

第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4远大于第一电阻r1，以实现对驱动电路200的保护。

请参阅图3，可以理解的是，在驱动系统中，若led阵列100包括阵列a、阵列b和阵列c，则采样电路220包括3个采样单元221，分别为采样单元a、采样单元b和采样单元c，运算电路230的同相分压电路231包括3条分压支路2311，分别为分压支路a、分压支路b和分压支路c。其中，采样单元a的第一端与阵列a的第二端以及分压支路a的另一端连接，采样单元a的第二端接地；采样单元b的第一端与阵列b的第二端以及分压支路b的另一端连接，采样单元b的第二端接地；采样单元c的第一端与阵列c的第二端以及分压支路c的另一端连接，采样单元c的第二端接地。

基于此，当驱动系统正常工作时，驱动电流io＝ia+ib+ic，每个采样单元221的第一二极管d1均将电压钳位到0.6v，即采样单元a、采样单元b和采样单元c分别输出0.6v的采样电压至运算电路230，使得运算电路230得到运算结果vo＝va+vb+vc＝0.6v+0.6v+0.6v＝1.8v。

若阵列a断开，阵列b和阵列c正常工作，则驱动电流ib流经阵列b、驱动电流ic流经阵列c，此时，采样单元b能够采样流经阵列b的驱动电流ib，采样单元b中的第一二极管d1存在正向压降，将电压钳位在0.6v，得到阵列b的采样电压vb＝0.6v；采样单元c能够采样流经阵列c的驱动电流ic，采样单元c中的第一二极管d1存在正向压降，将电压钳位在0.6v，得到阵列c的采样电压vc＝0.6v；而采样单元a则因阵列a未流经驱动电流，而使得采样单元a中的第一二极管d1电压为0v。采样单元a将采样电压va输入分压支路a、采样单元b将采样电压vb输入分压支路b、采样单元c将采样电压vc输入分压支路c，分压支路a、分压支路b和分压支路c分别将采样电压va、采样电压vb和采样电压vc输入运算放大器n1，经运算放大器n1进行运算后，得到运算结果vo＝va+vb+vc＝0v+0.6v+0.6v＝1.2v，驱动器210接收到该运算结果后，确定vo＝1.2v比驱动系统正常工作时的运算结果减小0.6v，因此，调节输出的驱动电流，以使io＝ib+ic,防止流经阵列b和阵列c的驱动电流增大，提高安全性。

进一步地，请参阅图4，在其他一些实施例中，为了增加调节驱动电流的准确性，驱动电路还包括：单片机240，运算电路240的输出端通过单片机240与驱动器210的控制端连接，具体地，单片机240的输入端与运算电路230的输出端连接，单片机240的输出端与驱动器210的控制端连接。

运算电路230得到运算结果后，将运算结果输入单片机240，单片机240则根据运算结果调整占空比，并将占空比输入驱动器210，以使驱动器210根据占空比调节输出的驱动电流。

其中，单片机240为具有ad采样功能的单片机，例如，51系列单片机等。

基于此，单片机240的输入端为ad采样端。

进一步地，请参阅图5和图6，在其他一些实施例中，为了增加信号的准确性，驱动电路还包括：滤波电路250，运算电路230的输出端通过滤波电路250与单片机240连接，具体地，滤波电路250的第一端与运算电路230的输出端连接，滤波电路250的第二端与单片机240的输入端连接。

该滤波电路250用于对运算电路230输出的运算结果进行滤波处理，增强信号强度。

具体地，该滤波电路250包括：第五电阻r5、第六电阻r6和第二电容c2，第二电容c2与第六电阻r6并联。

第五电阻r5的一端与运算放大器n1的输出端连接，第五电阻r5的另一端与第六电阻r6的一端以及单片机240的输入端连接，第六电阻r6的另一端接地。

本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供一种驱动电路及驱动系统，该驱动电路用于驱动至少两个led阵列，其包括驱动器、采样电路以及运算电路，驱动器的输出端与每个led阵列的第一端连接，采样电路的第一端与每个led阵列的第二端连接，采样电路的第二端接地，运算电路的输入端与采样电路的第一端连接，运算电路的输出端与驱动器的控制端连接，其中，驱动器用于向led阵列输出驱动电流，采样电路则用于采样流经每个led阵列的驱动电流，并得到与每个led阵列对应的采样电压，运算电路则用于对采样到的各个led阵列的采样电压进行运算，得到运算结果，并将运算结果输入驱动器，以使驱动器根据运算结果调节输出的驱动电流，基于此，当任意led阵列断路时，驱动电流无法流经断路的led阵列，使得采样电路只能采样到未断路的led阵列对应的采样电压，进而使得运算电路对采样到的各个led阵列的采样电压进行运算时，运算结果减小，此时，驱动器能够根据运算结果将输出的驱动电流调小，防止流经未断路的led阵列的驱动电流增大，减少安全隐患，提高安全性。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。