專利名稱：一種led背光驅(qū)動電路及背光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種LED背光驅(qū)動電路及背光模組。
背景技術(shù)：
LCD顯示面板本身無法產(chǎn)生光源，其須利用背光的方式將光投射到顯示面板上，使顯示面板產(chǎn)生亮度，且亮度須分布均勻以獲得畫面的顯示。目前，IXD顯示面板的背光源主要分為LED和CCFL兩種。而相對于CCFL背光源，LED背光源具有低功耗、壽命長、超薄以及光學(xué)特性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，以白光LED作為背光源的液晶顯示器正逐步成為液晶電視的發(fā)展方向。為了確保LED背光模塊的性能，避免LED背光模塊失效而導(dǎo)致液晶顯示器無法顯示，對LED背光驅(qū)動電路的保護(hù)動作機(jī)制就顯得重要。在LED背光驅(qū)動電路中，輸出高電壓連接到LED的正端以驅(qū)動LED發(fā)光。當(dāng)LED的正端和負(fù)端短路時，輸出高電壓會直接從LED的負(fù)端進(jìn)入到LED恒流驅(qū)動IC以及后端的其他元器件，使得元器件被燒毀而導(dǎo)致LED背光驅(qū)動電路無法正常工作。為了解決上述問題，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中通常是在LED的負(fù)端加入隔離MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor,場效應(yīng)晶體管),M0S管的源極接LED的負(fù)端,漏極接LED恒流驅(qū)動1C，柵極接外部直流工作電壓，以通過外部直流工作電壓控制MOS管在LED背光驅(qū)動電路正常工作時導(dǎo)通。當(dāng)LED的正負(fù)端短路時，MOS管的源極電壓高于柵極電壓，使MOS管斷開，從而阻止了高電壓進(jìn)入LED恒流驅(qū)動IC以及后端的其他元器件，保護(hù)了整個電路。通過MOS管的作用雖然能夠保護(hù)LED背光驅(qū)動電路，但是在LED背光驅(qū)動電路正常工作時，MOS管導(dǎo)通，在MOS管上損耗的功率較大，且MOS管溫度較高，影響其壽命，并且MOS管價(jià)格也較高，不利于成本降低。此外，MOS管斷開時，在LED負(fù)極上仍然存在高電壓，會造成一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種LED背光驅(qū)動電路及背光模組，能夠保護(hù)電路器件不受損壞，使LED短路保護(hù)功能更安全可靠。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明米用的一個技術(shù)方案是:提供一種LED背光驅(qū)動電路，包括電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動單元、電路保護(hù)單元、控制單元以及電流檢測單元；電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端用于連接外界電源的輸出端，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端用于連接LED的正極，用于將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓，驅(qū)動單元的輸出端與電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，用于驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換；電路保護(hù)單元串接在LED負(fù)極和驅(qū)動單元的第一輸入端之間，電流檢測單元與驅(qū)動單元的第二輸入端連接，以通過驅(qū)動單元與電路保護(hù)單元連接，用于檢測流過LED的電流的大小，其中，電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時電路保護(hù)單元所承受的功率，以在LED正負(fù)極短路時形成開路，進(jìn)而切斷LED與驅(qū)動單元之間的連接；控制單元的輸入端用于連接LED的負(fù)極，控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接，以在電路保護(hù)單元形成開路時向驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號。其中，電路保護(hù)單元為阻值小于設(shè)定值的第一電阻，第一電阻的一端連接LED的負(fù)極，另一端連接驅(qū)動單元的第一輸入端；電流檢測單元為第二電阻，第二電阻的一端連接驅(qū)動單元的第二輸入端，另一端接地。其中，驅(qū)動單元包括控制器、第一比較器和第一開關(guān)管；控制器的輸出端作為驅(qū)動單元的輸出端與電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，控制器的輸入端作為驅(qū)動單元的第三輸入端與控制單元連接。第一比較器的正極輸入端用于輸入第一設(shè)定電壓，第一比較器的負(fù)極輸入端作為驅(qū)動單元的第二輸入端與第二電阻連接，第一比較器的輸出端與第一開關(guān)管的控制端連接，第一開關(guān)管的輸入端作為驅(qū)動單元的第一輸入端與第一電阻連接，第一開關(guān)管的輸出端與第一比較器的負(fù)極輸入端連接。其中，電壓轉(zhuǎn)換單元為電感式升壓電路，包括升壓電感、第二開關(guān)管、整流二極管以及放電電容；其中，升壓電感的一端作為電壓轉(zhuǎn)換單兀的輸入端，用于與外界電源的輸出端連接，升壓電感的另一端分別與整流二極管的正極和第二開關(guān)管的輸入端連接，整流二極管的負(fù)極作為電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端用于連接LED的正極，第二開關(guān)管的控制端作為電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端與驅(qū)動單元的輸出端連接，第二開關(guān)管的輸出端接地，放電電容的一端與整流二極管的負(fù)極連接，放電電容的另一端接地。其中，第一、第二開關(guān)管均為薄膜晶體場效應(yīng)管，開關(guān)管的控制端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的柵極，開關(guān)管的輸入端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的漏極，開關(guān)管的輸出端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的源極。其中，控制單元為第二比較器，第二比較器的負(fù)極輸入端作為控制單元的輸入端用于連接LED的負(fù)極，第二比較器的正極輸入端用于輸入第二設(shè)定電壓，第二比較器的輸出端作為控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種LED背光模組，包括LED背光驅(qū)動電路和LED ；LED背光驅(qū)動電路包括電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動單元、電路保護(hù)單元、控制單元以及電流檢測單元；電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端用于連接外界電源的輸出端，電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接LED的正極，用于將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓，驅(qū)動單元的輸出端與電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，用于驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換；電路保護(hù)單元串接在LED負(fù)極和驅(qū)動單元的第一輸入端之間，電流檢測單元與驅(qū)動單元的第二輸入端連接，以通過驅(qū)動單元與電路保護(hù)單元連接，用于檢測流過LED的電流的大小，其中，電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時電路保護(hù)單元所承受的功率，以在LED正負(fù)極短路時形成開路，進(jìn)而切斷LED與驅(qū)動單元之間的連接；控制單元的輸入端與LED的負(fù)極連接，控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接，以在電路保護(hù)單元形成開路時向驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號。其中，電路保護(hù)單元為阻值小于設(shè)定值的第一電阻，第一電阻的一端連接LED的負(fù)極，另一端連接驅(qū)動單元的第一輸入端；電流檢測單元為第二電阻，第二電阻的一端連接驅(qū)動單元的第二輸入端，另一端接地。其中，驅(qū)動單元包括控制器、第一比較器和第一開關(guān)管；控制器的輸出端作為驅(qū)動單元的輸出端與電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，控制器的輸入端作為驅(qū)動單元的第三輸入端與控制單元連接。第一比較器的正極輸入端用于輸入第一設(shè)定電壓，第一比較器的負(fù)極輸入端作為驅(qū)動單元的第二輸入端與第二電阻連接，第一比較器的輸出端與第一開關(guān)管的控制端連接，第一開關(guān)管的輸入端作為驅(qū)動單元的第一輸入端與第一電阻連接，第一開關(guān)管的輸出端與第一比較器的負(fù)極輸入端連接。其中，控制單元為第二比較器，第二比較器的負(fù)極輸入端作為控制單元的輸入端與LED的負(fù)極連接，第二比較器的正極輸入端用于輸入第二設(shè)定電壓，第二比較器的輸出端作為控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接。本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的LED背光驅(qū)動電路中，電壓轉(zhuǎn)換單元用于將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓，其輸出端與LED的正極連接以對LED提供所需的驅(qū)動電壓，而驅(qū)動單元用于控制電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，電路保護(hù)單元串接在LED的負(fù)極與驅(qū)動單元之間，并使電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于LED的驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時電路保護(hù)單元所承受的功率，從而在LED的正負(fù)極短路時，由于驅(qū)動電壓都施加在電路保護(hù)單元上，使得電路保護(hù)單元所承受的實(shí)際功率大于其所允許的最大功率，導(dǎo)致電路保護(hù)單元被燒毀而形成開路，由此切斷了 LED和驅(qū)動單元之間的連接，即阻斷了驅(qū)動電壓進(jìn)入驅(qū)動單元，有效保護(hù)了驅(qū)動單元在LED正負(fù)極短路時不受損壞。同時，控制單元在電路保護(hù)單元形成開路時對驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號，以控制驅(qū)動單元在LED短路時停止工作，進(jìn)而使得電壓轉(zhuǎn)換單元也停止工作而不再進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換，即整個電路都停止了工作，從而使LED短路保護(hù)功能更加安全可靠。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種LED背光驅(qū)動電路的電路原理圖；圖2是本發(fā)明LED背光驅(qū)動電路一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3是本發(fā)明LED背光驅(qū)動電路一實(shí)施方式的具體實(shí)現(xiàn)電路圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參閱圖2，本發(fā)明LED背光驅(qū)動電路的一實(shí)施方式中，包括電壓轉(zhuǎn)換單元201、驅(qū)動單元202、保護(hù)單元203、控制單元204以及電流檢測單元205。其中，電壓轉(zhuǎn)換單元201包括輸入端、輸出端和受控端，其輸入端用于連接外界電源的輸出端，電壓轉(zhuǎn)換單元201的輸出端用于連接LED的正極以對LED提供驅(qū)動電壓。驅(qū)動單元202包括一個輸出端和三個輸入端，其輸出端與電壓轉(zhuǎn)換單元201的受控端連接，用于驅(qū)動電壓轉(zhuǎn)換單元201實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，以使電壓轉(zhuǎn)換單元201將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓。電路保護(hù)單元203串接在LED的負(fù)極和驅(qū)動單元202的第一輸入端之間，電流檢測單元205與驅(qū)動單元202的第二輸入端連接。驅(qū)動單元202的第三輸入端與控制單元204的輸出端連接，控制單元204的輸入端與LED的負(fù)極連接。以LED作為背光源的顯示屏，通常需要多個LED組成背光源。多個LED的連接方式有多種，不同的連接方式使用的驅(qū)動電路不相同，本實(shí)施方式的LED背光驅(qū)動電路為串聯(lián)型背光驅(qū)動電路，即多個LED以串聯(lián)方式進(jìn)行連接。串聯(lián)型背光驅(qū)動電路能夠使得任何工作條件下流過每個LED的電流都相等，即多個LED的亮度始終保持一致。而LED正常工作時通常需要滿足兩個條件，一是LED兩端要有足夠的正向壓降，即加載在LED兩端的電壓須大于其正向?qū)妷?；二是要有合適的電流通過LED，LED的亮度決定于流過其電流的大小。因此，多個LED串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)要求LED背光驅(qū)動電路能夠提供較高的驅(qū)動電壓，才能夠使得每個LED上的電壓能獲得其所需的正向?qū)妷骸１緦?shí)施方式中，以驅(qū)動多個LED為例進(jìn)行說明。電壓轉(zhuǎn)換單元201為升壓式驅(qū)動電路，用于將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED串所需的驅(qū)動電壓，其所獲得的驅(qū)動電壓高于外界電源的輸出電壓。驅(qū)動單元202用于向電壓轉(zhuǎn)換單元201輸出驅(qū)動信號，以控制電壓轉(zhuǎn)換單元201實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換。電流檢測單元205通過驅(qū)動單元202與電路保護(hù)單元203連接，用于檢測流過LED電流的大小，并將所檢測到的電流反饋至驅(qū)動單元202。驅(qū)動單元202根據(jù)電流檢測單元205所反饋的電流對流過LED串的電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使?jié)M足LED亮度的需求。電路保護(hù)單元203用于LED背光驅(qū)動電路的過壓保護(hù)，其所允許的最大功率小于LED的驅(qū)動電壓直接加在其上時所承受的功率。具體地，當(dāng)LED正負(fù)極短路時，相當(dāng)于電壓轉(zhuǎn)換單元201的輸出端直接與電路保護(hù)單元203連接，使得電壓轉(zhuǎn)換單元201對LED所提供的驅(qū)動電壓全都加載在電路保護(hù)單元203上，此時電路保護(hù)單元203實(shí)際承受的功率大于電路保護(hù)單元203所允許的最大功率，因此導(dǎo)致電路保護(hù)單元203燒毀而形成開路，進(jìn)而切斷了 LED和驅(qū)動單元202之間的連接，使得LED的驅(qū)動電壓不會進(jìn)入驅(qū)動單元202，保護(hù)了后段的器件不受損壞。此外，控制單元204用于在LED的正負(fù)極短路時向驅(qū)動單元202發(fā)出停止工作的控制信號，以控制驅(qū)動單元202停止工作，而驅(qū)動單元202停止工作后無法向電壓轉(zhuǎn)換單元201發(fā)出驅(qū)動信號，使得電壓轉(zhuǎn)換單元201無法進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換，即整個電路都停止工作，電壓轉(zhuǎn)換單元201不再輸出高的驅(qū)動電壓，由此降低了高電壓的安全隱患，使LED串短路保護(hù)功能更安全可靠。參閱圖3，圖3是本發(fā)明LED背光驅(qū)動電路一實(shí)施方式的具體實(shí)現(xiàn)電路圖。本實(shí)施方式中，驅(qū)動單元302的功能可用LED恒流驅(qū)動IC實(shí)現(xiàn)，其包括控制器3021、第一比較器CMl以及第一開關(guān)管Q1，其中控制器3021用于輸出驅(qū)動信號,第一比較器CMl和第一開關(guān)管Ql用于調(diào)節(jié)LED背光驅(qū)動電路的亮度。電壓轉(zhuǎn)換單元301為電感式升壓電路，包括升壓電感L1、第二開關(guān)管Q2、整流二極管Dl以及放電電容Cl。第一電阻Rl為LED背光驅(qū)動電路的電路保護(hù)單元，第二電阻R2為電流檢測單元，第二比較器CM2為控制單元。本實(shí)施方式的第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2均為薄膜晶體場效應(yīng)管，開關(guān)管Ql、Q2的控制端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的柵極，開關(guān)管Ql、Q2的輸入端和輸出端分別對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的漏極和源極。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，開關(guān)管Q1、Q2也可以是三極管、達(dá)林頓管等。其中，升壓電感LI的一端作為電壓轉(zhuǎn)換單元301的輸入端用于與外界電源Vin連接，升壓電感LI的另一端與整流二極管Dl的正極連接，整流二極管Dl的負(fù)極作為電壓轉(zhuǎn)換單元301的輸出端與LED串的正極連接。第二開關(guān)管Q2的控制端作為電壓轉(zhuǎn)換單元301的受控端與控制器3021的輸出端連接，第二開關(guān)管Q2的輸入端與二極管Dl的正極連接，輸出端接地。放電電容Cl的一端與整流二極管Dl的負(fù)極連接，放電電容C2的另一端接地，其中放電電容Cl與整流二極管Dl連接的一端為正極，以實(shí)現(xiàn)放電電容Cl的充電和放電，放電電容Cl接地的一端為負(fù)極。控制器3021的輸出端作為驅(qū)動單元302的輸出端與第二開關(guān)管Q2的控制端連接。第一比較器CMl的正極輸入端用于輸入第一設(shè)定電壓VI,第一比較器CMl的負(fù)極輸入端作為驅(qū)動單元302的第二輸入端與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端接地，第一比較器CMl的輸出端與第一開關(guān)管Ql的控制端連接。第一開關(guān)Ql的輸入端作為驅(qū)動單兀302的第一輸入端與第一電阻Rl的一端連接，第一開關(guān)管Ql的輸出端與第一比較器CMl的負(fù)極輸入端連接,第一電阻Rl的另一端與LED串的負(fù)極連接。第二比較器CM2作為LED背光驅(qū)動電路的控制單元，其正極輸入端用于輸入第二設(shè)定電壓V2，第二比較器CM2的負(fù)極輸入端作為控制單元的輸入端與LED的負(fù)極連接，第二比較器CM2的輸出端作為控制單元的輸出端與驅(qū)動單元302的第三輸入端連接。驅(qū)動單元302的第三輸入端為使能信號輸入端，也為控制器3021的輸入端。其中，第一設(shè)定電壓Vl可通過驅(qū)動單元302內(nèi)部器件產(chǎn)生，流過LED串的電流較小，使得第一設(shè)定電壓Vl電壓值也較小，一般在500mV左右。而第二設(shè)定電壓V2小于LED串的驅(qū)動電壓，并大于LED串正常工作時LED串負(fù)極點(diǎn)的電壓。在LED串正常工作時，LED串負(fù)極點(diǎn)的電壓一般小于5V，因此第二設(shè)定電壓V2可以設(shè)置在IOV 20V之間，并且小于LED串的驅(qū)動電壓。通過本實(shí)施方式的LED背光驅(qū)動電路，能夠有效保護(hù)電路元器件不易受損壞。具體地，外界電源Vin對電壓轉(zhuǎn)換單元301提供一輸出電壓。控制器3021輸出的驅(qū)動信號為方波脈沖信號，以控制第二開關(guān)管Q2的導(dǎo)通與斷開，以實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換單元301的電壓轉(zhuǎn)換功能，并使電壓轉(zhuǎn)換單元301最終達(dá)到穩(wěn)定輸出驅(qū)動電壓的狀態(tài)。在驅(qū)動LED串的初始階段，控制器3021首先輸出高電平，此時第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，升壓電感LI將電能轉(zhuǎn)換為磁能存儲起來，此過程為升壓電感LI將電能轉(zhuǎn)換為磁能的過程。隨后，控制器3021輸出低電平，第二開關(guān)管Q2斷開，升壓電感LI將存儲的磁能轉(zhuǎn)換為電能，并對LED串輸出驅(qū)動電壓，該驅(qū)動電壓為外界電源Vin的輸出電壓和升壓電感LI的磁能轉(zhuǎn)換為電能的疊加，因此LED串的驅(qū)動電壓高于外界電源Vin的輸出電壓，電壓轉(zhuǎn)換單元301完成升壓過程。第二開關(guān)管Q2斷開時，電壓轉(zhuǎn)換單元301提供的驅(qū)動電壓經(jīng)過整流二極管Dl對LED串提供驅(qū)動電壓，以驅(qū)動LED串點(diǎn)亮，同時對放電電容Cl充電。電壓轉(zhuǎn)換單元301輸出的驅(qū)動電壓經(jīng)過整流二極管Dl的濾波后得到平滑的直流電壓提供給LED串。在控制器3021輸出驅(qū)動信號的下一個周期，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通時，升壓電感LI進(jìn)行儲能過程，而放電電容Cl對LED串放電以對LED串提供所需的驅(qū)動電壓。由此在后續(xù)過程中，控制器3021對第二開關(guān)管Q2提供驅(qū)動信號，使得第二開關(guān)管Q2周期性導(dǎo)通與斷開，在導(dǎo)通時升壓電感將電能轉(zhuǎn)換為磁能進(jìn)行存儲，而通過放電電容Cl對LED串提供驅(qū)動電壓，此時整流二極管Dl起到隔離作用，其正極電壓低于負(fù)極電壓，整流二極管Dl反向截至，使得升壓電感LI的儲能過程不影響放電電容Cl對LED串的供電；在第二開關(guān)管Q2斷開時升壓電感將磁能轉(zhuǎn)換為電能并對LED串輸出驅(qū)動電壓，同時對放電電容Cl充電。由此，電壓轉(zhuǎn)換單元301實(shí)現(xiàn)對LED串提供驅(qū)動電壓。驅(qū)動單元302中的第一比較器CMl和第一開關(guān)管Ql用于調(diào)整LED串的亮度，而LED串的亮度與流過LED串的電流有關(guān)。流過LED串的電流等于，實(shí)際流過LED串的電流等于LED串的驅(qū)動電壓與LED串、第一電阻R1、第一開關(guān)管Ql以及第二電阻R2的阻值之和的比值。LED串、第一電阻R1、第一開關(guān)管Ql以及第二電阻R2中的任何一個器件的阻值發(fā)生變化，都會影響LED串的電流大小。而LED串正常工作時，LED串的電流大小應(yīng)等于第一比較器CMl的正極輸入端輸入的第一設(shè)定電壓Vl與第二電阻R2的比值,將該比值定義為流過LED串電流的設(shè)定值。第一開關(guān)管Ql為薄膜晶體場效應(yīng)管，其輸入端和輸出端之間的阻抗隨著控制端輸入的電壓的不同而發(fā)生變化，而輸入端和輸出端之間的阻抗變化則影響流過LED串的電流大小，進(jìn)而對LED串的亮度造成一定影響。在驅(qū)動LED串的初始階段，流過LED串的電流還沒有達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，第二電阻R2的作用是將流過LED串的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號反饋給第一比較器CMl的負(fù)極輸入端，該電壓信號即為第二電阻R2兩端的電壓。第一比較器CMl將第二電阻R2兩端的電壓與正極輸入端輸入的第一設(shè)定電壓Vl進(jìn)行比較。當(dāng)?shù)诙娮鑂2兩端的電壓小于第一設(shè)定電壓Vl時，說明流過LED串的實(shí)際電流小于設(shè)定值，此時第一比較器CMl將比較結(jié)果輸出至第一開關(guān)管Ql的控制端以控制第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通阻抗，即第一開關(guān)管Ql的輸入端和輸出端之間的阻抗，使第一開關(guān)管Ql的輸入端和輸出端之間的阻抗減小，進(jìn)而使LED串的電流增大，直到使第二電阻R2上的電壓等于第一設(shè)定電壓VI，使得LED串的實(shí)際電流等于設(shè)定值。此時第一比較器CMl的正極輸入端和負(fù)極輸入端的電壓相等，以使得第一比較器CMl維持此時第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通阻抗，進(jìn)而使LED串的電流恒定。當(dāng)?shù)诙娮鑂2兩端的電壓大于第一設(shè)定電壓Vl時，說明流過LED串的實(shí)際電流大于設(shè)定值，此時第一比較器CMl將比較結(jié)果輸出至第一開關(guān)管Ql的控制端以控制第一開關(guān)管Ql的導(dǎo)通阻抗，使使第一開關(guān)管Ql的輸入端和輸出端之間的阻抗減小增大，進(jìn)而使LED串的電流減小，直到使第二電阻R2上的電壓等于第一設(shè)定電壓Vl，從而使得LED串的實(shí)際電流等于設(shè)定值。通過第一比較器CMl和第一開關(guān)管Ql的共同作用，最終使得流過LED串的電流恒定，且等于流過LED串電流的設(shè)定值，由此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動LED串初始階段的亮度調(diào)節(jié)。在LED串正常工作時，為了保證第一電阻Rl的壓降不影響整個電路，第一電阻Rl選用阻值較小的電阻器件，并使其阻值小于設(shè)定值。當(dāng)LED串正負(fù)極短路時，電壓轉(zhuǎn)換單元301輸出的驅(qū)動電壓直接加在第一電阻Rl上，而第一電阻Rl的阻值小于設(shè)定值，該設(shè)定值根據(jù)LED串的實(shí)際驅(qū)動電壓進(jìn)行確定，即使得第一電阻Rl所允許的最大功率小于驅(qū)動電壓直接加在第一電阻Rl上時第一電阻Rl實(shí)際承受的功率，因此在LED串正負(fù)極短路時第一電阻Rl承受的實(shí)際功率大于其所允許的最大功率，導(dǎo)致第一電阻Rl會被燒斷，從而形成開路，切斷了 LED負(fù)極與驅(qū)動單元302之間的連接，使得LED負(fù)極的高電壓不會進(jìn)入后段的驅(qū)動單元302，保護(hù)了驅(qū)動單元302不受損壞。而第一電阻Rl被燒斷而形成開路時，LED串負(fù)極的電壓達(dá)到驅(qū)動電壓值，即第二比較器CM2的負(fù)極輸入端輸入的電壓為驅(qū)動電壓，第二比較器CM2將正極輸入端輸入的第二設(shè)定電壓V2與負(fù)極輸入端輸入的驅(qū)動電壓進(jìn)行比較，由于第二設(shè)定電壓V2小于該驅(qū)動電壓，從而使得第二比較器CM2的負(fù)極輸入端輸入的驅(qū)動電壓高于正極輸入端輸入的第二設(shè)定電壓V2，進(jìn)而使得第二比較器CM2輸出低電平，該低電平輸入至驅(qū)動單元302的使能信號輸入端，使得驅(qū)動單元302的使能信號被拉低，驅(qū)動單元302停止工作，不再輸出驅(qū)動信號給第二開關(guān)管Q2，使得電壓轉(zhuǎn)換單元301不再進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換，電壓轉(zhuǎn)換單元301的輸出電壓降低，即LED串負(fù)極不再有高的驅(qū)動電壓，由此使得LED串正負(fù)極短路保護(hù)更加安全可靠。值得注意的是，本實(shí)施方式的電路保護(hù)單元還可以是保險(xiǎn)絲或者其他的過壓保護(hù)電路，以在LED串正負(fù)極短路時形成開路而切斷LED串負(fù)極的高電壓進(jìn)入后段的元器件，進(jìn)而保護(hù)了后段元器件不易受到損壞，而不僅限于上述的小阻值電阻R1。此外，控制單元也不限于上述的比較器CM2，還可以是電壓檢測電路或者其他的電壓觸發(fā)電路，以在檢測到LED串負(fù)極處的電壓為LED串的驅(qū)動電壓時輸出低電平的控制信號，以拉低驅(qū)動單元的使能信號，進(jìn)而控制驅(qū)動單元停止工作。本實(shí)施方式使用第一電阻Rl代替?zhèn)鹘y(tǒng)的隔離MOS管作為LED串短路時的電路保護(hù)單元，能夠有效保護(hù)電路元器件不受損壞的同時，也有利于降低成本，同時通過增加第二比較器CM2器件，使得LED串正負(fù)短路時，能夠控制驅(qū)動單元302停止工作，進(jìn)而使得電壓轉(zhuǎn)換單元301不再輸出高的驅(qū)動電壓，減少了高電壓的安全隱患。本發(fā)明LED背光模組的一實(shí)施方式中，包括LED背光驅(qū)動電路和LED，其中LED背光驅(qū)動電路為上述各實(shí)施方式的LED背光驅(qū)動電路。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，包括電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動單元、電路保護(hù)單元、控制單元以及電流檢測單元； 所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端用于連接外界電源的輸出端，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端用于連接LED的正極，用于將所述外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓，所述驅(qū)動單元的輸出端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，用于驅(qū)動所述電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換； 所述電路保護(hù)單元串接在LED負(fù)極和驅(qū)動單元的第一輸入端之間，所述電流檢測單元與驅(qū)動單元的第二輸入端連接，以通過所述驅(qū)動單元與所述電路保護(hù)單元連接，用于檢測流過LED的電流的大小，其中，所述電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于所述驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時所述電路保護(hù)單元所承受的功率，以在LED正負(fù)極短路時形成開路，進(jìn)而切斷LED與所述驅(qū)動單元之間的連接； 所述控制單元的輸入端用于連接LED的負(fù)極，所述控制單元的輸出端與所述驅(qū)動單元的第三輸入端連接，以在所述電路保護(hù)單元形成開路時向所述驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于， 所述電路保護(hù)單元為阻值小于設(shè)定值的第一電阻，所述第一電阻的一端連接LED的負(fù)極，另一端連接所述驅(qū)動單元的第一輸入端； 所述電流檢測單元為第二電阻，所述第二電阻的一端連接所述驅(qū)動單元的第二輸入端，另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于， 所述驅(qū)動單元包括控制器、第一比較器和第`一開關(guān)管； 所述控制器的輸出端作為驅(qū)動單元的輸出端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，所述控制器的輸入端作為驅(qū)動單元的第三輸入端與所述控制單元連接。
所述第一比較器的正極輸入端用于輸入第一設(shè)定電壓，所述第一比較器的負(fù)極輸入端作為驅(qū)動單元的第二輸入端與第二電阻連接，所述第一比較器的輸出端與所述第一開關(guān)管的控制端連接，所述第一開關(guān)管的輸入端作為驅(qū)動單元的第一輸入端與第一電阻連接，所述第一開關(guān)管的輸出端與所述第一比較器的負(fù)極輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于， 所述電壓轉(zhuǎn)換單元為電感式升壓電路，包括升壓電感、第二開關(guān)管、整流二極管以及放電電容； 其中，所述升壓電感的一端作為電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，用于與所述外界電源的輸出端連接，所述升壓電感的另一端分別與所述整流二極管的正極和所述第二開關(guān)管的輸入端連接，所述整流二極管的負(fù)極作為電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端用于連接LED的正極，所述第二開關(guān)管的控制端作為電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端與所述驅(qū)動單元的輸出端連接，所述第二開關(guān)管的輸出端接地，所述放電電容的一端與所述整流二極管的負(fù)極連接，所述放電電容的另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電路，其特征在于， 所述第一、第二開關(guān)管均為薄膜晶體場效應(yīng)管，所述開關(guān)管的控制端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的柵極，所述開關(guān)管的輸入端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的漏極，所述開關(guān)管的輸出端對應(yīng)為薄膜晶體場效應(yīng)管的源極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于， 所述控制單元為第二比較器，所述第二比較器的負(fù)極輸入端作為控制單元的輸入端用于連接LED的負(fù)極，所述第二比較器的正極輸入端用于輸入第二設(shè)定電壓，所述第二比較器的輸出端作為控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接。
7.一種LED背光模組，其特征在于，包括LED背光驅(qū)動電路和LED ； 所述LED背光驅(qū)動電路包括電壓轉(zhuǎn)換單元、驅(qū)動單元、電路保護(hù)單元、控制單元以及電流檢測單元； 所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端用于連接外界電源的輸出端，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接所述LED的正極，用于將所述外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為所述LED所需的驅(qū)動電壓，所述驅(qū)動單元的輸出端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，用于驅(qū)動所述電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換； 所述電路保護(hù)單元串接在所述LED負(fù)極和驅(qū)動單元的第一輸入端之間，所述電流檢測單元與驅(qū)動單元的第二輸入端連接，以通過所述驅(qū)動單元與所述電路保護(hù)單元連接，用于檢測流過所述LED的電流的大小，其中，所述電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于所述驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時所述電路保護(hù)單元所承受的功率，以在所述LED正負(fù)極短路時形成開路，進(jìn)而切斷所述LED與驅(qū)動單元之間的連接； 所述控制單元的輸入端與所述LED的負(fù)極連接，所述控制單元的輸出端與所述驅(qū)動單元的第三輸入端連接，以在所述電路保護(hù)單元形成開路時向所述驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的背光模組，其特征在于， 所述電路保護(hù)單元為阻值小于設(shè)定值的第一電阻，所述第一電阻的一端連接所述LED的負(fù)極，另一端連接所述驅(qū)動單元的第一輸入端； 所述電流檢測單元為第二電阻，所述第二電阻的一端連接所述驅(qū)動單元的第二輸入端，另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模組，其特征在于， 所述驅(qū)動單元包括控制器、第一比較器和第一開關(guān)管； 所述控制器的輸出端作為驅(qū)動單元的輸出端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的受控端連接，所述控制器的輸入端作為驅(qū)動單元的第三輸入端與所述控制單元連接。
所述第一比較器的正極輸入端用于輸入第一設(shè)定電壓，所述第一比較器的負(fù)極輸入端作為驅(qū)動單元的第二輸入端與第二電阻連接，所述第一比較器的輸出端與所述第一開關(guān)管的控制端連接，所述第一開關(guān)管的輸入端作為驅(qū)動單元的第一輸入端與第一電阻連接，所述第一開關(guān)管的輸出端與所述第一比較器的負(fù)極輸入端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背光模組，其特征在于， 所述控制單元為第二比較器，所述第二比較器的負(fù)極輸入端作為控制單元的輸入端與所述LED的負(fù)極連接，所述第二比較器的正極輸入端用于輸入第二設(shè)定電壓，所述第二比較器的輸出端作為控制單元的輸出端與驅(qū)動單元的第三輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED背光驅(qū)動電路及背光模組。所述LED背光驅(qū)動電路中，電壓轉(zhuǎn)換單元用于將外界電源的輸出電壓轉(zhuǎn)換為LED所需的驅(qū)動電壓，其輸出端用于連接LED的正極以對LED提供所需的驅(qū)動電壓，而驅(qū)動單元用于控制電壓轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換，電路保護(hù)單元串接在LED的負(fù)極與驅(qū)動單元之間，其中，電路保護(hù)單元所允許的最大功率小于LED的驅(qū)動電壓直接加在電路保護(hù)單元上時電路保護(hù)單元所承受的功率，并且控制單元在電路保護(hù)單元形成開路時對驅(qū)動單元輸出停止工作的控制信號。通過上述方式，本發(fā)明能夠保護(hù)電路器件不受損壞，使LED短路保護(hù)功能更安全可靠。
文檔編號G09G3/34GK103177698SQ20131010238
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者張華 , 張先明 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司