專利名稱：背光源驅(qū)動電路及電視機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器背光源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種背光源驅(qū)動電路及電視機(jī)。
背景技術(shù)：
LED作為背光源已廣泛應(yīng)用于液晶電視。目前，中、大尺寸LED液晶電視背光源至少有兩路甚至更多燈條。電源驅(qū)動方式為一路升壓電路驅(qū)動一路LED燈條，通過取樣每路燈條的電流實(shí)現(xiàn)各路燈條電流相等，以滿足電視畫面顯示要求。多路燈條一般為低壓24V 輸入，采用此種方式一般需要較多芯片和外圍元器件，成本較高。當(dāng)前，42寸、46寸LED液晶電視有兩路或者更多路燈條，采用的供電架構(gòu)及驅(qū)動方式如圖1。電源供電部分，由PFC電源、半橋諧振控制電路、LLC諧振控制及能量傳遞電路構(gòu)成，通過開關(guān)變壓器產(chǎn)生12V和100V的電壓輸出，用以給次級供電電路6。驅(qū)動電路部分，用驅(qū)動芯片控制，圖1中僅顯示了一個(gè)芯片(驅(qū)動控制芯片)控制的兩路，多路燈條的用同樣的驅(qū)動控制芯片與驅(qū)動控制芯片的電路完全相同。每路燈條都使用Boost升壓的拓?fù)浞绞剑枰粋€(gè)升壓MOS管(V3，V5)和一顆調(diào)光MOS管(V4，V6)，并且每路輸出都需要電解電容(C5，C6)滿足LED正常工作。該部分需要專門的驅(qū)動芯片配合 Boost拓?fù)渫鈬娐?，器件較多。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用初級半橋諧振電路直接驅(qū)動控制燈條電路的背光源驅(qū)動電路及電視機(jī)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述一種背光源驅(qū)動電路，包括初級諧振電路、次級燈條電路以及起光耦反饋?zhàn)饔玫墓飧綦x反饋電路，其中，初級諧振電路，依據(jù)接收到的外部電壓以及所述光隔離反饋電路反饋的電流信號產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號，并根據(jù)該驅(qū)動脈沖信號向所述次級燈條電路提供所需的工作電壓；光隔離反饋電路，實(shí)時(shí)采樣所述次級燈條電路中負(fù)載的電流，并將該電流信號反饋至所述初級諧振電路。優(yōu)選地，所述初級諧振電路包括半橋諧振控制電路、LLC諧振控制及能量傳遞電路和整流濾波電路，其中，半橋諧振控制電路，接收外部電壓以及所述電流采樣電路實(shí)時(shí)采集的所述次級燈條電路中的電流信號生成相應(yīng)的驅(qū)動脈沖信號并輸出；LLC諧振控制及能量傳遞電路，接收所述半橋諧振控制電路輸出的驅(qū)動脈沖信號， 并將接收的外部電壓諧振后輸送到所述整流濾波電路中；整流濾波電路，接收諧振后的電壓，并將該電壓進(jìn)行整流及濾波后傳輸?shù)酱渭墴魲l電路中。
優(yōu)選地，所述次級燈條電路由多個(gè)燈條串聯(lián)構(gòu)成。優(yōu)選地，所述整流濾波電路中的整流電路采用全橋整流方式或半橋整流方式均可。優(yōu)選地，所述外部電源由PFC電源控制。一種電視機(jī)，至少包括液晶顯示屏以及背光源裝置，所述背光源裝置至少包括背光源模組以及背光源驅(qū)動電路，所述背光源驅(qū)動電路為上述任意所述的背光源驅(qū)動電路。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過從初級獲得的能量經(jīng)過整流電路和濾波電路后，直接給次級燈條電路供電而發(fā)光。而整個(gè)燈條電路當(dāng)中的電流，由光隔離反饋電路控制，并經(jīng)過光耦合器反饋給初級的半橋諧振控制電路控制芯片。芯片依據(jù)電流的大小，通過降低開關(guān)頻率和減小驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給LED的能量降低，或者提高開關(guān)頻率和增大驅(qū)動脈沖的占空比使傳遞給LED的能量升高，從而實(shí)現(xiàn)LED的恒流控制。本發(fā)明所述背光源驅(qū)動電路由于采用了閉環(huán)控制，其更易實(shí)現(xiàn)對電路中負(fù)載的穩(wěn)定驅(qū)動，且電路實(shí)現(xiàn)更加簡單容易。本發(fā)明利用初級半橋諧振電路直接點(diǎn)亮并控制背光源，使用光耦做次級到初級的反饋控制。將大功率LED背光源的驅(qū)動電路進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)，省去了次級側(cè)LED驅(qū)動芯片的使用，大大減小了整個(gè)系統(tǒng)的器件使用數(shù)量。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中背光源驅(qū)動電路的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述背光源驅(qū)動電路的示意圖；圖3是圖2中第一 MOS管Vl的實(shí)驗(yàn)波形圖；圖4是圖2中第二 MOS管V2的實(shí)驗(yàn)波形圖；圖5是圖2中第一燈條的實(shí)驗(yàn)波形圖；圖6是圖2中第二燈條的實(shí)驗(yàn)波形圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述一種背光源驅(qū)動電路，包括初級諧振電路、次級燈條電路4以及起光耦反饋?zhàn)饔玫墓飧綦x反饋電路，其中，初級諧振電路，依據(jù)接收到的外部電壓以及所述光隔離反饋電路反饋的電流信號產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號，并根據(jù)該驅(qū)動脈沖信號向所述次級燈條電路4提供所需的工作電壓；光隔離反饋電路5，實(shí)時(shí)采樣所述次級燈條電路中負(fù)載的電流，并將該電流信號反饋至所述初級諧振電路。作為本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，所述初級諧振電路包括半橋諧振控制電路1、LLC諧振控制及能量傳遞電路2和整流濾波電路3，其中，半橋諧振控制電路1，接收外部電壓以及接收所述光隔離反饋電路實(shí)時(shí)采集的所述燈條電路中的電流信號生成相應(yīng)的驅(qū)動脈沖信號并輸出；LLC諧振控制及能量傳遞電路2，接收所述半橋諧振控制電路輸出的驅(qū)動脈沖信號，并將接收的外部電壓諧振后輸送到所述整流濾波電路中；
整流濾波電路3，接收諧振后的電壓，并將該電壓進(jìn)行整流及濾波后傳輸?shù)酱渭墴魲l電路中。作為本發(fā)明更進(jìn)一步的實(shí)施例，所述次級燈條電路由多個(gè)燈條串聯(lián)構(gòu)成，接收整流濾波后的電壓進(jìn)行發(fā)光。本發(fā)明的工作原理為打開開關(guān)后，PFC電源開始提供高壓直流電壓。半橋諧振控制芯片經(jīng)相關(guān)電阻的分壓作用獲得一個(gè)使芯片正常工作的電平，使芯片開始正常工作并輸出交替驅(qū)動脈沖信號，進(jìn)而控制兩個(gè)MOS管的交替導(dǎo)通。MOS管的交替導(dǎo)通配合電容和開關(guān)變壓器構(gòu)成LLC諧振電路，將從PFC電源獲取的能量傳遞到次級燈條電路。從初級獲得的能量經(jīng)過整流電路和濾波電路后，直接給次級燈條電路供電而發(fā)光。而整個(gè)燈條電路當(dāng)中的電流，由光隔離反饋電路控制，并經(jīng)過光耦合器反饋給初級的半橋諧振控制電路控制芯片。芯片依據(jù)電流的大小，通過降低開關(guān)頻率和減小驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給LED的能量降低，或者提高開關(guān)頻率和增大驅(qū)動脈沖的占空比使傳遞給LED的能量升高，從而實(shí)現(xiàn)LED 的恒流控制。下面結(jié)合一具體實(shí)施例對本發(fā)明所述背光源驅(qū)動電路做詳細(xì)的說明。如圖2所示，所述半橋諧振控制電路包括半橋諧振控制芯片Ni、第一電阻Rl以及第二電阻R2，其中，半橋諧振控制芯片，其第五引腳Mlower、第六引腳HB以及第七引腳Mupper均連接所述LLC諧振控制及能量傳遞電路；其第四引腳FB連接光隔離反饋電路；其第二引腳VCC 連接VCC電源；第一電阻，其輸入端連接外部電壓的輸出端，其輸出端連接第二電阻的輸入端以及所述半橋諧振控制芯片的第一引腳BO ；第二電阻，其輸出端接地以及連接所述半橋諧振控制芯片的第三引腳GND。第一引腳BO接于第一電阻和第二電阻之間，以獲取合適的電壓使芯片得以啟動工作。第二引腳VCC連接VCC電源，給芯片供電。所述LCC諧振控制及能量傳遞電路包括第一 MOS管VI、第二 MOS管V2、電容Cl以及開關(guān)變壓器Tl，其中，第一 MOS管，其漏極連接外部電源的輸出端，其柵極連接所述半橋諧振控制芯片的第七引腳Mupper，其源極分別與所述開關(guān)變壓器一組線圈的上端、第二 MOS管的漏極以及所述半橋諧振控制芯片的第六引腳HB連接；第二 MOS管，其柵極連接所述半橋諧振控制芯片的第五引腳Mlower，其源極接地并與所述電容的一端連接；電容，其另一端連接所述開關(guān)變壓器一組線圈的下端；開關(guān)變壓器，其另一組線圈連接整流濾波電路。LLC諧振控制及能量傳遞電路通過第一 MOS管和第二 MOS管的交替導(dǎo)通，將PFC電源提供的高壓直流電的能量通過開關(guān)變壓器Tl傳遞到次級燈條電路中，用于次級燈條電路中燈條的工作電壓，供燈條發(fā)光。所述整流濾波電路中的整流電路由整流二極管構(gòu)成，采用全橋整流方式或半橋整流方式均可(圖中未畫出)。所述整流濾波電路中的濾波電路由電容構(gòu)成(圖中未畫出)。
所述燈條電路包括第一燈條和第二燈條，其中，第一燈條，其陽極連接整流濾波電路的正壓輸出端，其陰極連接所述光隔離反饋電路；第二燈條，其陽極連接所述光隔離反饋電路，其陰極連接整流濾波電路的負(fù)壓輸出端。其中，對于燈條的個(gè)數(shù)不作限制，根據(jù)液晶顯示屏的需求而定。所有燈條為串聯(lián)連接，只需一個(gè)控制端進(jìn)行控制，與以往的一對一控制方式相比，省去了較多芯片和外圍元器件的使用。所述光隔離反饋電路包括光耦合器N2、并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路N3、第三電阻R3、第四電阻R4以及采樣電阻R5，其中，光耦合器，其第一引腳連接第三電阻的一端；其第二引腳連接并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的第三引腳；其第三引腳接地；其第四引腳連接所述半橋諧振控制芯片的第四引腳FB ；并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，其第一引腳連接采樣電阻的一端以及連接第一燈條的陰極； 其第二引腳連接采樣電阻的另一端以及連接第二燈條的陽極；第三電阻，其另一端連接Vin電源以及連接第四電阻的一端；第四電阻，其另一端連接所述并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的第一引腳。半橋諧振控制芯片的第四引腳FB接光耦合器的第四引腳，以接收從次級通過光耦合器反饋回來的信號，然后調(diào)整芯片的工作頻率以及驅(qū)動脈沖信號的占空比來控制初級向次級的能量傳遞。第三電阻起到給光耦合器分壓的作用，第四電阻起到給并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路分壓的作用。所述并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路通過第一引腳檢測采樣電阻上的壓降。當(dāng)采樣電阻超出并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓時(shí)，使得其第三引腳端的電流增大，從而流經(jīng)光耦合器的第一引腳和第二引腳端的電流也會增大，這種變化趨勢被光耦合器反饋到半橋諧振控制芯片的第四引腳FB上。芯片依據(jù)第四引腳FB端的電流增大情況，降低開關(guān)頻率和減少驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給燈條電路中的能量降低，從而降低燈條中的電流。反之，當(dāng)采樣電阻低于并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓時(shí)，使得其第三引腳端的電流減小，從而流經(jīng)光耦合器的第一引腳和第二引腳端的電流也會減小，這種變化趨勢被光耦合器反饋到半橋諧振控制芯片的第四引腳FB上。芯片依據(jù)第四引腳FB端的電流減小情況，提高開關(guān)頻率和增加驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給燈條電路中的能量增加，從而提高燈條中的電流。直到采樣電阻兩端的壓降穩(wěn)定為并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓，達(dá)到一個(gè)平衡，實(shí)現(xiàn)恒流控制。所述外部電源由開關(guān)PFC電源控制，減少對市電的干擾，提升電壓的有效利用功率，提供穩(wěn)定的高壓直流電壓。對于所述背光源驅(qū)動電路的驅(qū)動方法，有所說明，其驅(qū)動方法包括一下步驟步驟1、接收外部電壓以及電路反饋的電流信號產(chǎn)生起到控制作用的驅(qū)動脈沖信號；步驟2、受控于所述驅(qū)動脈沖信號傳遞給燈條電路所需的工作電壓；步驟3、實(shí)時(shí)監(jiān)測并采樣燈條電路中的工作電流情況，依據(jù)采樣到的電流信號產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動脈沖信號，重新返回至步驟2。作為該驅(qū)動方法的進(jìn)一步的解釋，步驟1具體實(shí)現(xiàn)如下
11、所述半橋諧振控制芯片接收外部電壓以及電路反饋的電流信號產(chǎn)生高電平脈沖信號和低電平脈沖信號。作為該驅(qū)動方法的進(jìn)一步的解釋，步驟2具體實(shí)現(xiàn)如下2. 1、高電平脈沖電壓信號與低電平脈沖電壓信號協(xié)同作用于兩個(gè)MOS管(圖3和圖4分別為第一 MOS管Vl和第二 MOS管V2的實(shí)驗(yàn)波形圖)，使其交替控制，產(chǎn)生諧振電壓
信號；22、該諧振電壓信號經(jīng)整流及濾波作用后產(chǎn)生次級燈條電路所需的工作電壓，供電路中的燈條發(fā)光(圖5和圖6分別是第一燈條和第二燈條的實(shí)驗(yàn)波形圖)。作為該驅(qū)動方法的進(jìn)一步的解釋，步驟3具體實(shí)現(xiàn)如下3. 1、實(shí)時(shí)檢測及采樣燈條電路中的工作電流情況，并向所述半橋諧振控制芯片傳輸電流信號；32、依據(jù)采樣到的電流信號得出所述采樣電阻的端電壓，比較該端電壓與基準(zhǔn)電壓，再根據(jù)比較后的結(jié)果進(jìn)行控制。如端電壓等于基準(zhǔn)電壓，控制芯片則輸出與原輸出頻率相同的驅(qū)動脈沖信號；端電壓大于基準(zhǔn)電壓，控制芯片則降低輸出的驅(qū)動脈沖信號的頻率；端電壓小于基準(zhǔn)電壓，控制芯片則升高輸出的驅(qū)動脈沖信號的頻率；3. 3、步驟32產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖信號，返回步驟2. 1、22實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制。對于步驟32進(jìn)行詳細(xì)解釋，可知當(dāng)采樣電阻超出并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓時(shí)，使得其第三引腳端的電流增大，從而流經(jīng)光耦合器的第一引腳和第二引腳端的電流也會增大，這種變化趨勢被光耦合器反饋到半橋諧振控制芯片的第四引腳FB上。芯片依據(jù)第四引腳FB端的電流增大情況， 降低開關(guān)頻率和減少驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給燈條電路中的能量降低，從而降低燈條中的電流。反之，當(dāng)采樣電阻低于并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓時(shí)，使得其第三引腳端的電流減小，從而流經(jīng)光耦合器的第一引腳和第二引腳端的電流也會減小，這種變化趨勢被光耦合器反饋到半橋諧振控制芯片的第四引腳FB上。芯片依據(jù)第四引腳FB端的電流減小情況， 提高開關(guān)頻率和增加驅(qū)動脈沖占空比使傳遞給燈條電路中的能量增加，從而提高燈條中的電流。直到采樣電阻兩端的壓降穩(wěn)定為并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的參考電壓，達(dá)到一個(gè)平衡，實(shí)現(xiàn)恒流控制。一種電視機(jī)，至少包括液晶顯示屏以及背光源裝置，所述背光源裝置至少包括背光源模組以及背光源驅(qū)動電路，所述背光源驅(qū)動電路為任意一所述的背光源驅(qū)動電路。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種背光源驅(qū)動電路，其特征在于，包括初級諧振電路、次級燈條電路以及起光耦反饋?zhàn)饔玫墓飧綦x反饋電路，其中，初級諧振電路，依據(jù)接收到的外部電壓以及所述光隔離反饋電路反饋的電流信號產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號，并根據(jù)該驅(qū)動脈沖信號向所述次級燈條電路提供所需的工作電壓；光隔離反饋電路，實(shí)時(shí)采樣所述次級燈條電路中負(fù)載的電流，并將該電流信號反饋至所述初級諧振電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述初級諧振電路包括半橋諧振控制電路、LLC諧振控制及能量傳遞電路和整流濾波電路，其中，半橋諧振控制電路，接收外部電壓以及所述電流采樣電路實(shí)時(shí)采集的所述次級燈條電路中的電流信號生成相應(yīng)的驅(qū)動脈沖信號并輸出；LLC諧振控制及能量傳遞電路，接收所述半橋諧振控制電路輸出的驅(qū)動脈沖信號，并將接收的外部電壓諧振后輸送到所述整流濾波電路中；整流濾波電路，接收諧振后的電壓，并將該電壓進(jìn)行整流及濾波后傳輸?shù)酱渭墴魲l電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述次級燈條電路由多個(gè)燈條串聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述半橋諧振控制電路包括半橋諧振控制芯片、第一電阻以及第二電阻，其中，半橋諧振控制芯片，其第五引腳、第六引腳以及第七引腳均連接所述LLC諧振控制及能量傳遞電路；其第四引腳連接光隔離反饋電路；其第二引腳連接VCC電源；第一電阻，其輸入端連接外部電壓的輸出端，其輸出端連接第二電阻的輸入端以及所述半橋諧振控制芯片的第一引腳；第二電阻，其輸出端接地以及連接所述半橋諧振控制芯片的第三引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述LCC諧振控制及能量傳遞電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、電容以及開關(guān)變壓器，其中，第一 MOS管，其漏極連接外部電源的輸出端，其柵極連接所述半橋諧振控制芯片的第七引腳，其源極分別與所述開關(guān)變壓器一組線圈的上端、第二 MOS管的漏極以及所述半橋諧振控制芯片的第六引腳連接；第二 MOS管，其柵極連接所述半橋諧振控制芯片的第五引腳，其源極接地并與所述電容的一端連接；電容，其另一端連接所述開關(guān)變壓器一組線圈的下端； 開關(guān)變壓器，其另一組線圈連接整流濾波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流濾波電路中的整流電路采用全橋整流方式或半橋整流方式均可。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述次級燈條電路包括第一燈條和第二燈條，其中，第一燈條，其陽極連接整流濾波電路的正壓輸出端，其陰極連接所述光隔離反饋電路；第二燈條，其陽極連接所述光隔離反饋電路，其陰極連接整流濾波電路的負(fù)壓輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述光隔離反饋電路包括光耦合器、并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路、第三電阻、第四電阻以及采樣電阻，其中，光耦合器，其第一引腳連接第三電阻的一端；其第二引腳連接并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的第三引腳；其第三引腳接地；其第四引腳連接所述半橋諧振控制芯片的第四引腳；并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路，其第一引腳連接采樣電阻的一端以及連接第一燈條的陰極；其第二引腳連接采樣電阻的另一端以及連接第二燈條的陽極；第三電阻，其另一端連接Vin電源以及連接第四電阻的一端； 第四電阻，其另一端連接所述并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路的第一引腳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述外部電源由PFC電源控制。
10.一種電視機(jī)，至少包括液晶顯示屏以及背光源裝置，所述背光源裝置至少包括背光源模組以及背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述背光源驅(qū)動電路為權(quán)利要求1-9中任意一權(quán)利要求所述的背光源驅(qū)動電路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用初級半橋諧振電路直接驅(qū)動控制燈條電路的背光源驅(qū)動電路，包括初級諧振電路、次級燈條電路以及起光耦反饋?zhàn)饔玫墓飧綦x反饋電路，其中，初級諧振電路依據(jù)接收到的外部電壓以及所述光隔離反饋電路反饋的電流信號產(chǎn)生驅(qū)動脈沖信號，并根據(jù)該驅(qū)動脈沖信號向所述次級燈條電路提供所需的工作電壓；光隔離反饋電路實(shí)時(shí)采樣所述次級燈條電路中負(fù)載的電流，并將該電流信號反饋至所述初級諧振電路。本發(fā)明利用初級半橋諧振電路直接點(diǎn)亮并控制背光源，使用光耦做次級到初級的反饋控制。將驅(qū)動電路進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，省去了次級側(cè)LED驅(qū)動芯片的使用，減小了整個(gè)系統(tǒng)的器件數(shù)量。
文檔編號G09G3/36GK102222490SQ20111021039
公開日2011年10月19日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者孟現(xiàn)策, 辛?xí)怨? 遲洪波, 韓文濤 申請人:青島海信電器股份有限公司