一種led背光驅(qū)動電路、背光模組和液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種LED背光驅(qū)動電路、背光模組和液晶顯示裝置。所述LED背光驅(qū)動電路包括與市電直接連接的整流模塊，與整流模塊耦合、采用PWM控制的降壓模塊，與降壓模塊耦合的LED燈條。本發(fā)明取消了市電與整流模塊的變壓器，并且在需要高壓驅(qū)動的場合也無須額外增加升壓器件，無疑降低了整個電路的生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種LED背光驅(qū)動電路、背光模組和液晶顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種LED背光驅(qū)動電路、背光模組和液晶顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置包括液晶面板和背光模組，所述背光模組包括LED背光驅(qū)動電路，現(xiàn)有的LED背光驅(qū)動電路都采用升壓線路，如圖1所示。輸入24V直流電壓由220V交流市電通過變壓器T和橋式整流電路(AC/DC)整流后得到，LED恒流驅(qū)動芯片控制調(diào)壓MOS管Q導(dǎo)通與關(guān)斷，電感L完成儲能和釋能的過程，給LED燈條提供較高的直流電壓，升壓線路的輸出電壓Vo=Vin/(1-D) (D為MOS管驅(qū)動信號的占空比)。
[0003]采用升壓線路無法升壓的幅度有限，一般都在IOOV以內(nèi)，如果需要進(jìn)一步增大電壓則需要額外擴(kuò)充變壓器等升壓器件，造成成本上升。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低成本的、能提高輸出電壓的LED背光驅(qū)動電路、背光模組和液晶顯示裝置。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種LED背光驅(qū)動電路，包括與市電直接連接的整流模塊，與整流模塊耦合、采用PWM控制的降壓模塊，與降壓模塊耦合的LED燈條。
[0007]進(jìn)一步的，所述整流模塊包括全波整流橋。全波整流橋轉(zhuǎn)換效率高，可以實(shí)現(xiàn)不間斷的直流電能輸出，可以將220V交流市電轉(zhuǎn)換成約300V的直流電壓，完全可以滿足各種LED燈條的亮度需求。
[0008]進(jìn)一步的，所述降壓模塊包括調(diào)壓可控開關(guān)、電感、二極管以及調(diào)節(jié)調(diào)壓可控開關(guān)占空比的監(jiān)控單元；所述整流模塊的正極通過調(diào)壓可控開關(guān)和電感串接到所述LED燈條；所述二極管負(fù)極耦合到調(diào)壓可控開關(guān)鄰近電感的一端；正極耦合到整流模塊的負(fù)極。此為一種具體的降壓模塊，包括由MOS管等可控開關(guān)組成的調(diào)壓可控開關(guān)、電感和二極管，監(jiān)控單元輸出驅(qū)動信號給調(diào)壓可控開關(guān)，調(diào)壓可控開關(guān)導(dǎo)通時，二極管截止，輸入電壓同時給電感和LED燈條提供電壓，電感儲能；調(diào)壓可控開關(guān)關(guān)斷時，電感上產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動勢給LED燈條提供高電壓，此時二極管導(dǎo)通形成回路，LED燈條所需的輸出電壓(即降壓模塊的輸出電壓)Vo=Vin*D (D為調(diào)壓可控開關(guān)驅(qū)動信號的占空比)。整流模塊直接將市電轉(zhuǎn)換成直流電，該直流電的電壓可以達(dá)到，甚至超過LED燈條最高亮度的要求而無須任何轉(zhuǎn)換，完全能夠滿足各種L E D燈條的電壓需求；當(dāng)LED燈條要降低亮度時，監(jiān)控單元降低驅(qū)動信號的占空比即可實(shí)現(xiàn)，而占空比越低，流過可控開關(guān)的有效電流越小，可控開關(guān)的損耗也越低，因此降壓模塊的轉(zhuǎn)換效率要比升壓電路高，可以顯著降低能耗，而且對于不同的輸出電壓需求，無須增加額外的器件。本發(fā)明取消了市電與整流模塊的變壓器，并且在需要高壓驅(qū)動的場合也無須在降壓模塊端增加額外的升壓器件，無疑降低了整個電路的生產(chǎn)成本。[0009]進(jìn)一步的，所述電感鄰近LED燈條的一端與整流模塊的負(fù)極之間還連接有電容。電容可以進(jìn)行蓄能，以便在調(diào)壓可控開關(guān)斷開時，隨同電感給LED燈條供電，維持LED燈條的亮度。具體工作過程為:調(diào)壓可控開關(guān)導(dǎo)通時，二極管截止，輸入電壓同時給電感和LED燈條提供電壓，電感儲能，電解電容充電；調(diào)壓可控開關(guān)關(guān)斷時，電感上產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動勢，和電解電容一起給LED燈條提供高電壓，此時二極管導(dǎo)通形成回路，LED燈條所需的輸出電壓(即降壓模塊的輸出電壓)Vo=Vin*D (D為調(diào)壓可控開關(guān)驅(qū)動信號的占空比)。
[0010]進(jìn)一步的，所述電容為電解電容。電解電容可以存儲更多的電能，有利于穩(wěn)定LED燈條的亮度。
[0011]進(jìn)一步的，所述LED燈條至少有兩串，每串LED燈條之間并聯(lián)設(shè)置。此為多串LED燈條的拓展方案，以適應(yīng)不同尺寸、不同亮度要求的液晶面板。
[0012]進(jìn)一步的，所述LED燈條至少有兩串，每串LED燈條之間并聯(lián)設(shè)置；所述整流模塊包括全波整流橋；所述降壓模塊包括調(diào)壓可控開關(guān)、電感、電容、二極管以及調(diào)節(jié)調(diào)壓可控開關(guān)占空比的監(jiān)控單元；所述全波整流橋的正極通過調(diào)壓可控開關(guān)和電感串接到所述LED燈條；所述二極管負(fù)極耦合到調(diào)壓可控開關(guān)鄰近電感的一端；正極耦合到全波整流橋的負(fù)極；所述電容串接在所述電感鄰近LED燈條的一端與整流模塊的負(fù)極之間，所述電容為電解電容。
[0013]全波整流橋轉(zhuǎn)換效率高，可以實(shí)現(xiàn)不間斷的直流電能輸出，可以將220V交流市電轉(zhuǎn)換成約300V的直流電壓，完全可以滿足各種LED燈條的亮度需求。
[0014]降壓模塊包括由MOS管等可控開關(guān)組成的調(diào)壓可控開關(guān)、電感和二極管，監(jiān)控單元輸出驅(qū)動信號給調(diào)壓可控開關(guān)，調(diào)壓可控開關(guān)導(dǎo)通時，二極管截止，輸入電壓同時給電感和LED燈條提供電壓，電感儲能，電解電容充電；調(diào)壓可控開關(guān)關(guān)斷時，電感上產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動勢，和電解電容一起給LED燈條提供高電壓，此時二極管導(dǎo)通形成回路，LED燈條所需的輸出電壓(即降壓模塊的輸出電壓)Vo=Vin*D (D為調(diào)壓可控開關(guān)驅(qū)動信號的占空比)。電容可以進(jìn)行蓄能，以便在調(diào)壓可控開關(guān)斷開時，隨同電感給LED燈條供電，維持LED燈條的亮度，而電解電容可以存儲更多的電能，有利于穩(wěn)定LED燈條的亮度。
[0015]220V交流市電通過橋式整流電路后為約300V的直流電壓，再通過降壓模塊得到LED燈條所需要的電壓，不需要做設(shè)計變更就可以得到O?300V的輸出電壓。
[0016]進(jìn)一步的，所述LED背光驅(qū)動電路包括恒流驅(qū)動芯片，所述監(jiān)控單元集成在所述恒流驅(qū)動芯片中，所述恒流驅(qū)動芯片還包括調(diào)光可控開關(guān)和比較器，所述調(diào)光可控開關(guān)輸入端耦合到所述LED燈條的負(fù)極，其輸出端通過一分壓電阻耦合到LED背光驅(qū)動電路的接地端；所述比較器的同向輸入端連接有基準(zhǔn)電壓；反向輸入端連接到所述調(diào)光可控開關(guān)的輸出端。
[0017]采用恒流驅(qū)動芯片可以對每一串燈條進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)光控制，而監(jiān)控單元集成到恒流驅(qū)動芯片中也能提高電路的集成度，有利于實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的輕薄化。
[0018]一種背光模組，包括本發(fā)明所述的LED背光驅(qū)動電路。
[0019]一種液晶顯示裝置，包括本發(fā)明所述的背光模組。
[0020]經(jīng)研究，根據(jù)升壓線路的計算公式:Vo=Vin/ (1-D)，當(dāng)LED燈條需要的電壓Vo較高時，MOS管驅(qū)動信號的占空比D也會增大，意味著在一個周期內(nèi)調(diào)壓可控開關(guān)的導(dǎo)通時間增力口，MOS管中流過的電流較大，會產(chǎn)生功率損耗而發(fā)熱，導(dǎo)致能耗升高。本發(fā)明由于采用了與市電直接連接的整流模塊，這樣整流模塊可以輸出一個較高的直流電壓，該直流電壓可以達(dá)到，甚至超過LED燈條最高亮度的要求而無須任何轉(zhuǎn)換，完全能夠滿足各種L E D燈條的電壓需求；當(dāng)LED燈條要降低亮度時，只需要通過降壓模塊來降低整流模塊的輸出電壓即可，降壓模塊只需要調(diào)低占空比就能降低輸出電壓，而且占空比越低，流過降壓模塊的有效電流越小，降壓模塊的損耗也越低，因此降壓模塊的轉(zhuǎn)換效率要比升壓電路高，可以顯著降低能耗，而且對于不同的輸出電壓需求，無須增加額外的器件。本發(fā)明取消了市電與整流模塊的變壓器，并且在需要高壓驅(qū)動的場合也無須額外增加升壓器件，無疑降低了整個電路的生產(chǎn)成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有的一種LED背光驅(qū)動電路的原理不意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明LED背光驅(qū)動電路的原理框圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實(shí)施例LED背光驅(qū)動電路的原理示意圖。
[0024]其中:10、整流模塊；20、降壓模塊；30、LED燈條；40、恒流驅(qū)動芯片；41、監(jiān)控單
J Li ο
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明公開了一種液晶顯示裝置，液晶顯示裝置包括液晶面板，以及跟液晶面板提供光源的背光模組，背光模組包括LED背光驅(qū)動電路。如圖2所示，LED背光驅(qū)動電路包括與市電直接連接的整流模塊10，與整流模塊10耦合、采用PWM控制的降壓模塊20，與降壓模塊20直接耦合的LED燈條30。
[0026]經(jīng)研究，根據(jù)升壓線路的計算公式:Vo=Vin/ (1-D)，當(dāng)LED燈條需要的電壓Vo較高時，MOS管驅(qū)動信號的占空比D也會增大，意味著在一個周期內(nèi)調(diào)壓可控開關(guān)的導(dǎo)通時間增力口，MOS管中流過的電流較大，會產(chǎn)生功率損耗而發(fā)熱，導(dǎo)致能耗升高。本發(fā)明由于采用了與市電直接連接的整流模塊，這樣整流模塊可以輸出一個較高的直流電壓，該直流電壓可以達(dá)到，甚至超過LED燈條最高亮度的要求而無須任何轉(zhuǎn)換，完全能夠滿足各種L E D燈條的電壓需求；當(dāng)LED燈條要降低亮度時，只需要通過降壓模塊來降低整流模塊的輸出電壓即可，降壓模塊只需要調(diào)低占空比就能降低輸出電壓，而且占空比越低，流過降壓模塊的有效電流越小，降壓模塊的損耗也越低，因此降壓模塊的轉(zhuǎn)換效率要比升壓電路高，可以顯著降低能耗，而且對于不同的輸出電壓需求，無須增加額外的器件。本發(fā)明取消了市電與整流模塊的變壓器，并且在需要高壓驅(qū)動的場合也無須額外增加升壓器件，無疑降低了整個電路的生產(chǎn)成本。
[0027]下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028]如圖2、3所示，LED背光驅(qū)動電路包括與市電直接連接的整流模塊10，與整流模塊10耦合的降壓模塊20，與降壓模塊20耦合的LED燈條30。整流模塊10包括全波整流橋；LED燈條30可以如圖3所示為單串，也可以采用多串LED燈條并聯(lián)。全波整流橋轉(zhuǎn)換效率高，可以實(shí)現(xiàn)不間斷的直流電能輸出，可以將220V交流市電轉(zhuǎn)換成約300V的直流電壓，完全可以滿足各種LED燈條的亮度需求。多串LED燈條30并聯(lián)設(shè)置，可以根據(jù)不同尺寸、不同亮度要求的液晶面板靈活拓展LED燈條30的數(shù)量。[0029]降壓模塊20包括調(diào)壓可控開關(guān)Ql、電感L1、電容Cl、二極管Dl以及調(diào)節(jié)調(diào)壓可控開關(guān)Ql占空比的監(jiān)控單元41 ;全波整流橋的正極通過調(diào)壓可控開關(guān)Ql和電感LI串接到LED燈條30 ;二極管Dl負(fù)極耦合到調(diào)壓可控開關(guān)Ql鄰近電感LI的一端；正極耦合到全波整流橋的負(fù)極；電容Cl串接在電感LI鄰近LED燈條30的一端與全波整流橋的負(fù)極之間，電容Cl為電解電容Cl。
[0030]監(jiān)控單元41輸出驅(qū)動信號給調(diào)壓可控開關(guān)Q1，調(diào)壓可控開關(guān)Ql導(dǎo)通時，二極管Dl截止，輸入電壓同時給電感LI和LED燈條提供電壓，電感LI儲能，電解電容Cl充電；調(diào)壓可控開關(guān)Ql關(guān)斷時，電感LI上產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動勢，和電解電容Cl 一起給LED燈條30提供高電壓，此時二極管Dl導(dǎo)通形成回路，LED燈條30所需的輸出電壓(即降壓模塊20的輸出電壓)Vo=Vin*D (D為調(diào)壓可控開關(guān)Ql驅(qū)動信號的占空比)。電容Cl可以進(jìn)行蓄能，以便在調(diào)壓可控開關(guān)Ql斷開時，隨同電感LI給LED燈條30供電，維持LED燈條30的亮度，而電解電容Cl可以存儲更多的電能，有利于穩(wěn)定LED燈條30的亮度。
[0031 ] LED背光驅(qū)動電路包括恒流驅(qū)動芯片40，監(jiān)控單元41集成在恒流驅(qū)動芯片40中，恒流驅(qū)動芯片40還包括調(diào)光可控開關(guān)Q2和比較器OPl，調(diào)光可控開關(guān)Q2輸入端耦合到LED燈條30的負(fù)極，其輸出端通過一分壓電阻Rl耦合到LED背光驅(qū)動電路的接地端；比較器OPl的同向輸入端連接有基準(zhǔn)電壓VF ;反向輸入端連接到調(diào)光可控開關(guān)Q2的輸出端。
[0032]采用恒流驅(qū)動芯片40可以對每一串燈條進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)光控制，而監(jiān)控單元41集成到恒流驅(qū)動芯片40中也能提高電路的集成度，有利于實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置的輕薄化。
[0033]本實(shí)施方式中，220V交流市電通過橋式整流電路后為約300V的直流電壓，再通過降壓模塊得到LED燈條所需要的電壓，不需要做設(shè)計變更就可以得到O?300V的輸出電壓。
[0034]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED背光驅(qū)動電路包括與市電直接連接的整流模塊，與整流模塊耦合、采用PWM控制的降壓模塊，與降壓模塊耦合的LED燈條。
2.如權(quán)利要求1所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流模塊包括全波整流橋。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述降壓模塊包括調(diào)壓可控開關(guān)、電感、二極管以及調(diào)節(jié)調(diào)壓可控開關(guān)占空比的監(jiān)控單元；所述整流模塊的正極通過調(diào)壓可控開關(guān)和電感串接到所述LED燈條；所述二極管負(fù)極耦合到調(diào)壓可控開關(guān)鄰近電感的一端；正極耦合到整流模塊的負(fù)極。
4.如權(quán)利要求3所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述電感鄰近LED燈條的一端與整流模塊的負(fù)極之間還連接有電容。
5.如權(quán)利要求4所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述電容為電解電容。
6.如權(quán)利要求1所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED燈條至少有兩串，每串LED燈條之間并聯(lián)設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED燈條至少有兩串，每串LED燈條之間并聯(lián)設(shè)置；所述整流模塊包括全波整流橋；所述降壓模塊包括調(diào)壓可控開關(guān)、電感、電容、二極管以及調(diào)節(jié)調(diào)壓可控開關(guān)占空比的監(jiān)控單元；所述全波整流橋的正極通過調(diào)壓可控開關(guān)和電感串接到所述LED燈條；所述二極管負(fù)極耦合到調(diào)壓可控開關(guān)鄰近電感的一端；正極耦合到全波整流橋的負(fù)極；所述電容串接在所述電感鄰近LED燈條的一端與整流模塊的負(fù)極之間，所述電容為電解電容。
8.如權(quán)利要求7所述的LED背光驅(qū)動電路，其特征在于，所述LED背光驅(qū)動電路包括恒流驅(qū)動芯片，所述監(jiān)控單元集成在所述恒流驅(qū)動芯片中，所述恒流驅(qū)動芯片還包括調(diào)光可控開關(guān)和比較器，所述調(diào)光可控開關(guān)輸入端耦合到所述LED燈條的負(fù)極，其輸出端通過一分壓電阻耦合到LED背光驅(qū)動電路的接地端；所述比較器的同向輸入端連接有基準(zhǔn)電壓；反向輸入端連接到所述調(diào)光可控開關(guān)的輸出端。
9.一種背光模組，包括如權(quán)利要求1?8任一所述的LED背光驅(qū)動電路。
10.一種液晶顯示裝置，包括如權(quán)利要求9所述的背光模組。
【文檔編號】G09G3/36GK103871371SQ201310443423
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】張華
申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司