專利名稱：Led背光源驅(qū)動電路和液晶電視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及LED背光源驅(qū)動電路和具有該LED背光源驅(qū)動電路的液晶電視。
背景技術(shù)：
LED作為液晶電視的背光源，在中大尺寸的液晶電視上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。因此，增加每路燈條LED燈的數(shù)量，減少燈條數(shù)量，是當(dāng)前LED液晶電視背光的趨勢。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1A和圖1B所7]^。圖1A為電源供電部分，由PFC電源106、半橋諧振控制芯片102、LLC諧振控制及能量傳遞電路104構(gòu)成，通過開 關(guān)變壓器Tl產(chǎn)生12V和100V的電壓輸出，用以給次級供電。該電源供電部分需要半橋諧振控制芯片102及其外圍電路，器件較多。圖1B為驅(qū)動電路部分，用驅(qū)動芯片110控制，圖1B中僅顯示了一個驅(qū)動芯片110控制的兩路，四路燈條或者多路燈條用同樣的驅(qū)動控制電路控制相同的燈條數(shù)。每路燈條都使用Boost升壓電路108進行升壓的拓撲方式，該Boost升壓電路108需要一個升壓MOS管(V3或V5)和一顆調(diào)光MOS管(V4或V6)，并且每路輸出都需要電解電容(C5或C6)以滿足LED正常工作。因此，該驅(qū)動電路部分需要專門的驅(qū)動芯片配合Boost拓撲外圍電路，器件較多。因此，需要一種簡化的LED背光源驅(qū)動電路，減少元器件的設(shè)置，進而降低生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述背景技術(shù)，本發(fā)明的一個發(fā)明目的是提供一種LED背光源驅(qū)動電路，可減少元器件的設(shè)置，降低生產(chǎn)成本。有鑒于此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種LED背光源驅(qū)動電路，包括:諧振控制電路和隔離驅(qū)動電路，其中，所述隔離驅(qū)動電路連接至所述諧振控制電路，用于向所述諧振控制電路輸出驅(qū)動信號；所述諧振控制電路，接收來自所述隔離驅(qū)動電路的驅(qū)動信號和來自外部的第一直流，根據(jù)所述驅(qū)動信號和所述第一直流向所述LED背光源輸出第二直流。上述技術(shù)方案利用諧振控制電路直接給LED背光源供電，無需太多的外圍器件，簡化了電路設(shè)計，并且利用隔離驅(qū)動電路替換了原來的驅(qū)動芯片加升壓電路，同樣簡化了驅(qū)動電路的電路設(shè)計，大大減少了生產(chǎn)成本，減少了電路板的占用空間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種液晶電視，包括如上述技術(shù)方案中所述的LED背光源驅(qū)動電路。由于上述LED背光源驅(qū)動電路簡化了電路設(shè)計，因此采用了該LED背光源驅(qū)動電路的液晶電視，同樣可以減少生產(chǎn)成本，也符合超薄化趨勢的要求。


圖1A示出了相關(guān)技術(shù)中供電電路的供電電路部分的示意圖；圖1B示出了相關(guān)技術(shù)中供電電路的驅(qū)動電路部分的示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路的框圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路的原理圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路中第一場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動波形圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路中第二場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動波形圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的第一燈條的電流波形圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的第二燈條的電流波形圖。
具體實施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開的具體實施例的限制。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路的框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路200可以包括:諧振控制電路202和隔離驅(qū)動電路204，其中，隔離驅(qū)動電路204連接至所述諧振控制電路202，用于向所述諧振控制電路202輸出驅(qū)動信號；諧振控制電路202，接收來自所述隔離驅(qū)動電路204的驅(qū)動信號和來自外部(例如整流濾波電路201)的第一直流，根據(jù)驅(qū)動信號和第一直流向LED背光源210輸出第二直流。整流濾波電路201接收交流輸入并輸出第一直流至諧振控制電路202。上述技術(shù)方案利用諧振控制電路直接給LED背光源供電，無需太多的外圍器件，簡化了電路設(shè)計，并且利用隔離驅(qū)動電路替換了原來的驅(qū)動芯片加升壓電路，同樣簡化了驅(qū)動電路的電路設(shè)計，大大減少了生產(chǎn)成本，減少了電路板的占用空間。接下來參考圖3，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路的原理圖，如圖3所示，諧振控制電路202包括第一場效應(yīng)晶體管V901、第二場效應(yīng)晶體管V902、第一變壓器T901、諧振電容C901和整流單元212，其中，第一場效應(yīng)晶體管V901和第二場效應(yīng)晶體管V902的柵極均連接至隔離驅(qū)動電路204的輸出端，第一場效應(yīng)晶體管V901的漏極連接至整流濾波電路201的輸出端，第二場效應(yīng)晶體管V902的漏極連接至第一場效應(yīng)晶體管V901的源極，第二場效應(yīng)晶體管V902的源極接地；第一變壓器T901的原邊繞組的一端連接至第一場效應(yīng)晶體管V901的源極與第二場效應(yīng)晶體管V902的漏極之間的節(jié)點，第一變壓器T901的副邊繞組連接至整流單元212，整流單元212接收第一變壓器T901的副邊繞組輸出的交流電并輸出第二直流給LED背光源(燈條);諧振電容C901的一端與第二場效應(yīng)晶體管V902的源極共同接地，諧振電容C901的另一端連接至第一變壓器T901的原邊繞組的另一端，通過控制第一場效應(yīng)晶體管V901和第二場效應(yīng)晶體管V902的交替導(dǎo)通，使諧振電容C901與第一變壓器T901的勵磁電感、諧振電感產(chǎn)生諧振，使能量通過變壓器傳遞到次級。如圖3所示，隔離驅(qū)動電路204包括第二變壓器T902和控制器N901，其中，第二變壓器T902的原邊繞組連接至控制器N901，第二變壓器T902的副邊繞組包括第一線圈和第二線圈，第一線圈的一端和第二線圈的一端分別連接至第一場效應(yīng)晶體管V901和第二場效應(yīng)晶體管V902的柵極，第一線圈的另一端和第二線圈的另一端分別連接至第一場效應(yīng)晶體管V901和第二場效應(yīng)晶體管V902的源極；控制器N901向第二變壓器T902的原邊繞組輸出驅(qū)動信號，第二變壓器T902根據(jù)驅(qū)動信號調(diào)整第一場效應(yīng)晶體管V901和第二場效應(yīng)晶體管V902的驅(qū)動信號頻率。因此，諧振控制電路(也可稱為LLC諧振控制及能量傳遞電路)通過兩個場效應(yīng)晶體管(M0S管)的交替導(dǎo)通,將PFC (Power Factor Correction,功率因數(shù)修正)電源(整流濾波電路201可包括PFC校正電路)提供的高壓直流電的能量通過第一變壓器T901傳遞到次級。通過整流單元212可以充分利用所感應(yīng)出的能量，釋放到LED燈條上，且得到的都是正壓，便于電流的檢測和電路的保護。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路中第一場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動波形圖。如圖4所示，第一場效應(yīng)晶體管的柵極電壓的波形是方波，因此，通過隔離驅(qū)動電路204的驅(qū)動控制可有效驅(qū)動第一場效應(yīng)晶體管V901的通斷。同理，如圖5所示，通過隔離驅(qū)動電路204的驅(qū)動控制可有效驅(qū)動第二場效應(yīng)晶體管V902的通斷，從而控制諧振控制電路的能量傳遞。根據(jù)本發(fā)明的實施例的LED背光源驅(qū)動電路還可以包括:電壓檢測單元208，連接至LED背光源210的負端，檢測LED背光源210的當(dāng)前電壓信號，將當(dāng)前電壓信號傳送至控制器N901，控制器N901根據(jù)當(dāng)前電壓信號向第二變壓器T902輸出所述驅(qū)動信號，以調(diào)節(jié)所述第二直流。從圖中可以看出，在本實施例中，該電壓檢測單元208包括電阻R938和電阻R939。同時，控制器N901還用于在電壓檢測單元208檢測出當(dāng)前電壓信號小于最低門限電壓值時，向第二變壓器T902輸出隔離信號，以停止向LED背光源210供電。除此之外，諧振控制電路202還可以包括:平衡電容C905，串聯(lián)在第一變壓器T901的副邊繞組與整流單元212之間，在第一變壓器T901輸出至少兩路第二直流至LED背光源210時，使至少兩路所述第二直流的大小相等。在該技術(shù)方案中，通過采集LED背光源負端電阻上的電壓來調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率，從而感應(yīng)出需求的電壓，由LED燈的特性可知，電流與其兩端的電壓有相對的正比關(guān)系，故可以調(diào)節(jié)出所需的電流，加之變壓器次邊線圈串聯(lián)有平衡電容，使得兩路的電流相等，從而實現(xiàn)恒流。在圖3中，LED背光源可以包括兩個燈條或更多個燈條，在本實施例中，假設(shè)有兩個燈條分別為第一燈條和第二燈條，第一燈條的電流波形如圖6所示，第二燈條的電流波形如圖7所示。從圖6和圖7中可以看出，每個燈條的電流恒定，且兩個燈條的電流大小一致，達到了恒流目的。
為了進一步保護供電電路的正常工作，該LED背光源驅(qū)動電路還可以包括:保護電路206，采集所述LED背光源210的故障信號，將所述故障信號反饋至控制器N901 ;控制器N901在故障信號滿足預(yù)設(shè)條件時，向第二變壓器T902輸出隔離信號，以停止向所述LED背光源210供電。在圖3中，整流單元212包括整流橋；保護電路206包括至少一個采樣三極管(V903或V904)，采樣三極管的基極(可通過電阻)連接至整流橋的輸出二極管，采樣三極管的集電極連接至控制器N901，在輸出二極管對地短路時，采樣三極管導(dǎo)通，集電極的電壓降低，觸發(fā)控制器N901向第二變壓器T902傳輸所述隔離信號。也就是說，當(dāng)輸出二極管發(fā)生對地短路故障時，保護電路206可觸發(fā)控制器N901進行保護，由控制器N901輸出隔離信號給第二變壓器T902，使其改變兩個場效應(yīng)晶體管的切換頻率，從而使第一變壓器T901不能感應(yīng)出交流電，即能量得不到傳遞，停止向背光源供電。如圖3所示，保護電路還包括至少一個空載檢測單元，連接至整流單元的輸出端，在所述LED背光源210空載時，所述空載檢測單元檢測出的電壓升高并將檢測到的電壓信號傳輸至所述控制器N901，所述控制器N901在所述電壓信號高于最大門限電壓值時，向所述第二變壓器T902傳輸所述隔離信號。在本實施例中，該空載檢測單元即電阻R936和/或電阻R937。因此，根據(jù)本發(fā)明的LED背光源驅(qū)動電路實現(xiàn)了 LED燈條的開路保護、短路保護:當(dāng)LED燈條開路時，由于空載，所以R936或R937上的電壓會升高，控制器的VSNS腳的電壓升高，大于其過壓保護的門限電壓使得控制器關(guān)閉；當(dāng)有LED燈條高對地短路時，假如是VD905對地短路，二極管VD903導(dǎo)通，使得UVS處的電壓被拉低，觸發(fā)控制器N901保護，同樣地，如果VD903對地短路，二極管V904導(dǎo)通，同樣使得UVS處的電壓被拉低，觸發(fā)控制器N901保護；當(dāng)兩路全部對地短路時，ISNS處的電壓低于其保護門限電壓，促使控制器N901關(guān)閉；高對低短路或低對地短路都會超過或低于芯片ISNS腳相應(yīng)的門限電平，從而出發(fā)控制器N901的保護?？捎闷胀}寬調(diào)制控制控制器N901，該控制器N901的部分功能Pin腳如圖3所示。由于隔離驅(qū)動變壓器(第二變壓器T902)有三個線圈，初級的兩個線圈控制兩個MOS管，次級的線連接至控制器N901，所以，隔離驅(qū)動變壓器可傳遞次級發(fā)出的控制信號(即控制器發(fā)出的隔離信號)到初級并可實現(xiàn)隔離初次級之間的電壓，最終完成保護動作。根據(jù)本發(fā)明的實施例的液晶電視，包括如圖2或圖3所示的LED背光源驅(qū)動電路。由于上述LED背光源驅(qū)動電路簡化了電路設(shè)計，因此采用了該LED背光源驅(qū)動電路的液晶電視，同樣可以減少生產(chǎn)成本，也符合超薄化趨勢的要求。綜上所述，本發(fā)明利用次級電路控制初級諧振電路直接給燈條供電，由原來的原邊LLC驅(qū)動芯片加負邊BOOST驅(qū)動芯片替換為控制器通過變壓器耦合控制LLC直接驅(qū)動LED燈條，將大功率LED背光源的驅(qū)動電路進行簡化設(shè)計，減少了生產(chǎn)成本；同時完善了保護電路，使不同輸出電路中的電流達到了均衡。在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術(shù)語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，包括:諧振控制電路和隔離驅(qū)動電路，其中， 所述隔離驅(qū)動電路連接至所述諧振控制電路，用于向所述諧振控制電路輸出驅(qū)動信號; 所述諧振控制電路，接收來自所述隔離驅(qū)動電路的驅(qū)動信號和來自外部的第一直流，根據(jù)所述驅(qū)動信號和所述第一直流向所述LED背光源輸出第二直流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述諧振控制電路包括第一場效應(yīng)晶體管、第二場效應(yīng)晶體管、第一變壓器、諧振電容和整流單元，其中， 所述第一場效應(yīng)晶體管和所述第二場效應(yīng)晶體管的柵極均連接至所述隔離驅(qū)動電路的輸出端，所述第一場效應(yīng)晶體管的漏極連接至所述整流濾波電路的輸出端，所述第二場效應(yīng)晶體管的漏極連接至所述第一場效應(yīng)晶體管的源極，所述第二場效應(yīng)晶體管的源極接地； 所述第一變壓器的原邊繞組的一端連接至所述第一場效應(yīng)晶體管的源極與所述第二場效應(yīng)晶體管的漏極之間的節(jié)點，所述第一變壓器的副邊繞組連接至所述整流單元，所述整流單元接收所述第一變壓器的副邊繞組輸出的交流電并輸出所述第二直流； 所述諧振電容的一端與所述第二場效應(yīng)晶體管的源極共同接地，所述諧振電容的另一端連接至所述第一變壓器的原邊繞組的另一端，通過控制所述第一場效應(yīng)晶體管和所述第二場效應(yīng)晶體管的交替導(dǎo)通 ，使所述諧振電容與所述第一變壓器的勵磁電感、諧振電感產(chǎn)生諧振。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述隔離驅(qū)動電路包括第二變壓器和控制器，其中， 所述第二變壓器的原邊繞組連接至所述控制器，所述第二變壓器的副邊繞組包括第一線圈和第二線圈，所述第一線圈的一端和所述第二線圈的一端分別連接至所述第一場效應(yīng)晶體管和所述第二場效應(yīng)晶體管的柵極，所述第一線圈的另一端和所述第二線圈的另一端分別連接至所述第一場效應(yīng)晶體管和所述第二場效應(yīng)晶體管的源極； 所述控制器向所述第二變壓器的原邊繞組輸出所述驅(qū)動信號，所述第二變壓器根據(jù)所述驅(qū)動信號調(diào)整所述第一場效應(yīng)晶體管和所述第二場效應(yīng)晶體管的驅(qū)動信號頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，還包括: 電壓檢測單元，連接至所述LED背光源的負端，檢測所述LED背光源的當(dāng)前電壓信號，將所述當(dāng)前電壓信號傳送至所述控制器，所述控制器根據(jù)所述當(dāng)前電壓信號向所述第二變壓器輸出所述驅(qū)動信號，以調(diào)節(jié)所述第二直流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器還用于在所述當(dāng)前電壓信號小于最低門限電壓值時，向所述第二變壓器輸出隔離信號，以停止向所述LED背光源供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，還包括:保護電路，采集所述LED背光源的故障信號，將所述故障信號反饋至所述控制器； 所述控制器在所述故障信號滿足預(yù)設(shè)條件時，向所述第二變壓器輸出隔離信號，以停止向所述LED背光源供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流單元包括整流橋；所述保護電路包括至少一個采樣三極管，所述采樣三極管的基極連接至所述整流橋的輸出二極管，所述采樣三極管的集電極連接至所述控制器，在所述輸出二極管對地短路時，所述采樣三極管導(dǎo)通，所述集電極的電壓降低，觸發(fā)所述控制器向所述第二變壓器傳輸所述隔離信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述保護電路還包括至少一個空載檢測單元，連接至所述整流單元的輸出端，在所述LED背光源空載時，所述空載檢測單元檢測出的電壓升高并將檢測到的電 壓信號傳輸至所述控制器，所述控制器在所述電壓信號高于最大門限電壓值時，向所述第二變壓器傳輸所述隔離信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項所述的LED背光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述諧振控制電路還包括:平衡電容，串聯(lián)在所述第一變壓器的副邊繞組與所述整流單元之間，在所述第一變壓器輸出至少兩路所述第二直流至所述LED背光源時，使所述至少兩路所述第二直流的大小相等。
10.一種液晶電視，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9中任一項所述的LED背光源驅(qū)動電路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種LED背光源驅(qū)動電路，包括整流濾波電路、諧振控制電路和隔離驅(qū)動電路，其中，整流濾波電路接收交流輸入并輸出第一直流至諧振控制電路；隔離驅(qū)動電路連接至諧振控制電路，用于向諧振控制電路輸出驅(qū)動信號；諧振控制電路，接收來自隔離驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，根據(jù)驅(qū)動信號和第一直流向LED背光源輸出第二直流。本發(fā)明還提供了一種液晶電視。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，利用次級電路驅(qū)動控制初級諧振電路直接為背光源供電，大大簡化了原有供電電路的設(shè)計，減少了生產(chǎn)成本，也提高了電路板的空間利用率。
文檔編號H05B37/02GK103096593SQ20131000662
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者豐明剛, 滕強, 遲洪波, 郝衛(wèi) 申請人:青島海信電器股份有限公司