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CN108364613B - Led背光驱动电路、led背光灯、电视终端 - Google Patents

Led背光驱动电路、led背光灯、电视终端 Download PDF

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CN108364613B CN201810121747.0A CN201810121747A CN108364613B CN 108364613 B CN108364613 B CN 108364613B CN 201810121747 A CN201810121747 A CN 201810121747A CN 108364613 B CN108364613 B CN 108364613B
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Abstract

本申请提供一种LED背光驱动电路、LED背光灯、电视终端。该电路包括主板电源、背光电源和BOOST电路；主板电源输出第一预设电压，背光电源输出第二预设电压；BOOST电路设置在主板电源和背光电源之间，用于在接收到外部输入的控制信号时根据第一预设电压将背光电源的一个输出端处电压调整至目标电压，以使背光电源的另一个输出端处电压为第二预设电压和目标电压之和；目标电压大于第一预设电压。本实施例BOOST电路中各器件的耐压值大于或者等于目标电压即可，降低了BOOST电路中各器件的耐压值，可以提高各器件的使用寿命，同时可以降低生产成本。并且，本实施例还可以降低各器件的导通阻抗及降低热损耗。

Description

LED背光驱动电路、LED背光灯、电视终端
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种LED背光驱动电路、LED背光灯、电视终端。
背景技术
图1是相关技术中提供的LED背光驱动电路的电路图。参见图1，LED背光驱动电路中变压器包括两个副边绕组。其中，绕组N13与二极管D11、电容C11构成主板电源，为主板电路提供12V电压。绕组N12、二极管D12与电容C12构成背光电源，该背光电源输出60V电压。通常情况下，LED的驱动电压约为80V，则在背光电源和LED之间增加BOOST电路。参见图1，该BOOST电路中场效应管V12经过电感L11连接60V电压输出端，在场效应管V12开启时，60V电压输出端经过电感L11、场效应管V12接地，即为电感L11充电。当场效应管V12断开时，60V电压输出端叠加电感L11的电势通过二极管D13向电容C13充电，从而使电容C13的电压为80V并输出至LED。
对于BOOST电路中场效应管V12和电容C13而言，耐压值需要大于80V。随着LED背光驱动电路输出电压的增高，场效应管V12和电容C13的耐压值也需要随之增加，这样不仅会降低场效应管V12和电容C13的使用寿命，还会增加生产成本。并且，在电流不变的情况下，该场效应管V12的导通电阻变大，其产生热量增加，导致LED背光驱动电路的温度较高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种LED背光驱动电路、LED背光灯、电视终端，用于解决相关技术提供的背光驱动电路中部分场效应管和部分电容耐压值过高，引起背光驱动电路使用寿命短和制造成本高的问题。
具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种LED背光驱动电路，所述电路包括主板电源、背光电源和BOOST电路；所述主板电源输出第一预设电压，所述背光电源输出第二预设电压；
所述BOOST电路设置在所述主板电源和所述背光电源之间，用于在接收到外部输入的控制信号时根据所述第一预设电压将所述背光电源的一个输出端处电压调整至目标电压，以使所述背光电源的另一个输出端处电压为所述第二预设电压和所述目标电压之和；
其中，所述目标电压大于所述第一预设电压。
可选地，所述BOOST电路包括：电感、第一场效应管及第一控制器、第一二极管和第一电容；
所述电感的第一端与所述主板电源的一个输出端连接，所述主板电源的另一个输出端接地；所述电感的第二端分别与所述第一场效应管的漏极和所述第一二极管的阳极连接；
所述第一场效应管的栅极连接所述第一控制器，源极接地；
所述第一电容的阳极分别连接所述第一二极管的阴极和所述背光电源的一个输出端，阴极接地。
可选地，所述第一场效应管和所述第一电容的耐压值大于或者等于所述目标电压。
可选地，所述BOOST电路还包括第一电阻；所述第一电阻串接在所述第一场效应管的源极和地之间；
所述第一控制器的第一输入端与所述第一场效应管的源极连接。
可选地，所述BOOST电路还包括第二电阻；所述第二电阻串接在所述LED背光驱动电路的第一输出端和地之间；所述LED背光驱动电路的第一输出端与所述背光电源的另一个输出端之间电压为所述第二预设电压和所述目标电压之和；
所述第一控制器的第二输入端与所述第二电阻远离地的一端连接。
可选地，所述LED背光驱动电路包括第二场效应管及第二控制器；所述第二场效应管的栅极与所述第二控制器连接，漏极与LED背光驱动电路的第一输出端连接，源极接地。
可选地，所述主板电源包括第三场效应管及第三控制器、变压器的原边绕组和第一副边绕组、第二二极管和第二电容；
所述变压器原边绕组的异名端与所述直流电源的正极连接，同名端与所述第三场效应管的漏极连接；
所述第三场效应管的栅极与所述第三控制器连接，源极与所述直流电源的负极连接；
所述第二电容的阴极分别与所述第一副边绕组的异名端和所述主板电源的一个输出端连接；
所述第二二极管的阳极与所述第一副边绕组的同名端连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第二电容的阳极和所述主板电源的另一个输出端连接。
可选地，所述背光电源与所述主板电源共用第三场效应管及第三控制器、变压器的原边绕组，所述背光电源还包括第三电容、第三二极管和所述变压器的第二副边绕组；
所述第三电容的阴极分别与所述第二副边绕组的异名端和所述背光电源的一个输出端连接；
所述第三二极管的阳极与所述第二副边绕组的同名端连接，阴极分别与所述第三电容的阳极和所述背光电源的另一个输出端连接。
第二方面，本申请实施例提供了一种LED背光灯，包括第一方面所述的LED背光驱动电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种电视终端，包括：第二方面所述的LED背光灯。
由上述技术方案可知，本申请实施例中通过将BOOST电路设置在主板电源和背光电源之间，根据主板电源输出的第一预设电压将背光电源的一个输出端调整至目标电压，从而使背光电源的另一个输出端输出第二预设电压和目标电压之和。可见，本实施例中BOOST电路中各器件的耐压值大于或者等于目标电压即可，无需大于第二预设电压和目标电压之和，即本实施例降低了BOOST电路中各器件的耐压值，可以提高各器件的使用寿命。并且，本实施例中还可以选择耐压值更小的器件，从而降低LED背光驱动电路的生产成本。另外，随着耐压值的降低，各器件的导通阻抗也随着降低，可以降低热损耗。
附图说明
图1是相关技术中提供的LED背光驱动电路的电路图；
图2是本申请一实施例提供的LED背光驱动电路的电路图；
图3是本申请另一实施例提供的LED背光驱动电路的电路图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1示出了相关技术中提供的LED背光驱动电路的电路图。参见图1，LED背光驱动电路中主板电源仅为主板提供12V电压。背光电源为LED提供60V电压，为满足LED输入电压为80V的需求，BOOST电路需要将60V电压调整为80V电压。在调整过程，BOOST电路中场效应管V12和电容C13最低承受60V电压，最高承受80V电压。实际应用时，需要选择场效应管V12和电容C13的耐压值大于80V。可理解的是，随着LED背光驱动电路输出电压的增高，场效应管V12和电容C13的耐压值也随之增加，不仅会降低场效应管V12和电容C13的使用寿命，还会增加生产成本。并且，在电流不变的情况下，该场效应管V12的导通电阻变大，产生热量增加，降低场效应管V12的使用寿命。
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种LED背光驱动电路，图2是本申请一实施例提供的LED背光驱动电路的电路图。参见图2，该LED背光驱动电路包括：主板电源100、背光电源200和BOOST电路300。主板电源100输出第一预设电压，背光电源200输出第二预设电压；
BOOST电路300设置在主板电源100和背光电源200之间，用于在接收到外部输入的控制信号时根据第一预设电压将背光电源200的一个输出端处电压调整至目标电压，以使背光电源200的另一个输出端处电压为第二预设电压和目标电压之和；其中，目标电压大于第一预设电压。
需要说明的是，本实施例中第一预设电压可以为12V。当然，本领域技术人员可以根据主板的需求调整第一预设电压的取值，例如5V，在此不作限定。
同理，本实施例中第二预设电压可以为60V。当然，本领域技术人员可以根据LED的输入电压调整第二预设电压的取值，例如80V，在此不作限定。
需要说明的是，外部输入的控制信号用于控制BOOST电路300中的开关器件，例如场效应管。该外部输入的控制信号可以为LED背光驱动电路中的控制器或者主板中的控制器，都可以实现本申请的方案。实际应用中，外部输入的控制信号可以为PWM信号，通过调整PWM信号的占空比可以调整目标电压的大小。由于PWM控制技术已经成熟，在此不再详细描述。
由上述技术方案可知，本申请实施例中通过将BOOST电路300设置在主板电源100和背光电源200之间，根据主板电源100输出的第一预设电压将背光电源200的一个输出端调整至目标电压，从而使背光电源200的另一个输出端处电压为第二预设电压和目标电压之和。可见，本实施例中BOOST电路中各器件的耐压值大于或者等于目标电压即可，无需大于第二预设电压和目标电压之和，即本实施例降低了BOOST电路中各器件的耐压值，可以提高各器件的使用寿命。并且，本实施例中还可以选择耐压值更小的器件，从而降低LED背光驱动电路的生产成本。另外，随着耐压值的降低，各器件的导通阻抗也随着降低，从而可以降低热损耗。
继续参见图2，本申请一实施例中，主板电源100包括第三场效应管V3及第三控制器DR3、变压器T的原边绕组N11和第一副边绕组N12、第二二极管D2和第二电容C2。其中，
变压器T的原边绕组N11的异名端(图2中原边绕组N11的上端)与直流电源400的正极(图2中采用“+”号表示)连接，同名端(图2中原边绕组N11的下端，有“.”标记)与第三场效应管V3的漏极连接；
第三场效应管V3的栅极与第三控制器DR3连接，源极与直流电源400的负极(图2中采用“-”号表示)连接；
第二电容C2的阴极(图2中C2的下端)分别与第一副边绕组N12的异名端(图2中N12的下端)和主板电源100的一个输出端A连接；
第二二极管D2的阳极(图2中D2的左端)与第一副边绕组N12的同名端(图2中N12的上端)连接，第二二极管D2的阴极(图2中D2的右端)分别与第二电容C2的阳极(图2中C2的上端)和主板电源100的另一个输出端B连接。
该主板电源100的工作过程包括：第三控制器DR3输出控制信号至第三场效应管V3的栅极，控制第三场效应管V3开启或者关断，从而导通直流电源400的负极和变压器T的原边绕组N11的同名端连接，此时直流电源400向原边绕组N11充电。
根据变压器原理，变压器T的第一副边绕组N12的同名端感应出第一预设电压，由于第一副边绕组N12感应出的电压大于第二电容C2阳极电压，即第二二极管D2阳极的电压大于阴极的电压，此时第二二极管D2导通，达到直流电源400向主板电源100充电的目的。该第三控制器DR3输出控制信号的占空比可以根据第一预设电压以及第二电容C2的放电速度进行调整，在此不再详述。
本实施例中，输出端A和输出端B分别连接至主板中各器件的正负极，达到由主板电源100为主板提供第一预设电压的目的。
继续参见图2，本申请一实施例中，背光电源200与主板电源100共用第三场效应管V3及第三控制器DR3、变压器T的原边绕组N11。另外，背光电源200还包括第三电容C3、第三二极管D3和变压器T的第二副边绕组N13；
第三电容C3的阴极(图2中C3的下端)分别与第二副边绕组N13的异名端(图2中N13的下端)和背光电源200的一个输出端C连接；
第三二极管D3的阳极(图2中D3的左端)与第二副边绕组N13的同名端(图2中N13的上端，有“.”标记)连接，阴极分别与第三电容C3的阳极和背光电源200的另一个输出端D连接。
该背光电源200的工作过程包括：第三控制器DR3输出控制信号至第三场效应管V3的栅极，控制第三场效应管V3开启或者关断，从而导通直流电源400的负极和变压器T的原边绕组N11的同名端连接，此时直流电源400向原边绕组N11充电。
根据变压器原理，变压器T的第二副边绕组N13的同名端感应出第二预设电压，由于第二副边绕组N13感应出的电压大于第三电容C3阳极的电压，即第三二极管D3阳极的电压大于阴极的电压，此时第三二极管D3导通，达到直流电源400向背光电源200充电的目的。
继续参见图2，本申请一实施例中，BOOST电路300包括：电感L1、第一场效应管V1及第一控制器DR1、第一二极管D1和第一电容C1。其中，电感L1的第一端(图2中L1的左端)与主板电源100的输出端B连接，主板电源100的输出端A接地GND；电感L1的第二端(图2中L1的右端)分别与第一场效应管V1的漏极和第一二极管D1的阳极(图2中D1的左端)连接；
第一场效应管V1的栅极连接第一控制器DR1，源极接地GND；
第一电容C1的阳极(图2中C1的上端)分别连接第一二极管D1的阴极和背光电源200的一个输出端C，阴极接地GND。
该BOOST电路300的工作过程包括：第一控制器DR1输出控制信号至第一场效应管V1的栅极，控制第一场效应管V1开启或者关断。
在第一场效应管V1开启时，导通电感L1的第二端和地GND。第二电容C2、电感L1、第一场效应管V1和地GND之间形成回路，即主板电源100向电感L1充电，在充电过程中，第一二极管D1阳极的电压(几乎等于零)低于阴极电压，此时主板电源100无法向第一电容C1充电。可理解的是，在充电过程中，电感L1的第一端电压高于第二端电压。
在第一场效应管V1关断时，断开电感L1的第二端和地GND之间的连接，电感L1放电。由于电感自身的特性，放电过程中电感L1可以等效为一个第一端电压低于第二端电压的电池，再叠加第二电容C2，此时第一二极管D1阳极的电压为第二电容C2阳极电压和电感L1两端电压之和，远大于第二电容C2阴极的电压，即第二电容C2和电感L1向第一电容C1充电。
第一控制器DR1控制第一场效应管V1重复开启和关断，不断向第一电容C1充电，从而将第一电容C1的电压稳定在目标电压。
由于第一电容C1的阳极连接背光电源200的输出端C，可以使输出端C处的电压稳定在目标电压。结合第三电容C3的泵升作用，背光电源200的输出端D处电压可以为第二预设电压和目标电压之和。
可见，本申请实施例中，BOOST电路300中第一场效应管V1和第一电容C1的耐压值大于或者等于目标电压即可，与图1中相比较，第一场效应管V1和第一电容C1的耐压值大大降低(从80V降至20V)，有利于提高其使用寿命。并且，随着耐压值的降低，第一场效应管V1的导通阻抗也随着降低，从而可以降低热损耗。
图3是本申请另一实施例提供的LED背光驱动电路的电路图。参见图3，在图2所示LED背光驱动电路的基础上，该LED背光驱动电路中BOOST电路300还包括第一电阻R1。第一电阻R1串接在第一场效应管V1的源极和地GND之间。此情况下，第一控制器DR1的第一输入端与第一场效应管V1的源极连接。这样，本实施例中第一控制器DR1可以根据第一电阻R1上端的电压或者电流，调整输出控制信号的占空比，从而调整第一电容C1的目标电压，通过反馈调节有利于提高目标电压的控制精度。
继续参见图3，在图2所示LED背光驱动电路的基础上，该LED背光驱动电路中BOOST电路300还包括第二电阻R2。第二电阻R2串接在LED背光驱动电路的第一输出端(LED-)和地GND之间。其中，第一输出端(LED-)和背光电源200的输出端D之间电压为第二预设电压和目标电压之和。第一控制器DR1的第二输入端与第二电阻R2远离地GND的一端连接。这样，本实施例中第一控制器DR1可以根据流过第二电阻R2的电流，调整输出控制信号的占空比，从而调整第一电容C1的目标电压以及背光电源200输出端D处的电压，即可以调整LED的输入电压，达到精确控制LED亮度的目的。
在一实施例中，继续参见图3，LED背光驱动电路包括第二场效应管V2及第二控制器DR2。第二场效应管V2的栅极与第二控制器DR2连接，漏极与LED背光驱动电路的第一输出端(LED-)连接，源极接地。可理解的是，在LED背光驱动电路包括第二电阻R2时，第二场效应管V2的漏极连接第二电阻R2远离地GND的一端。第二控制器DR2可以控制第二场效应管V2的开启与关断，从而达到控制LED发光或者关闭的目的。
本申请实施例还提供了一种LED背光灯，包括上述各实施例所述的LED背光驱动电路。
本申请实施例又提供了一种电视终端，所述电视终端包括：如上述实施例所述的LED背光灯。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电路包括主板电源、背光电源和BOOST电路；所述主板电源输出第一预设电压，所述背光电源输出第二预设电压；
所述BOOST电路设置在所述主板电源和所述背光电源之间，用于在接收到外部输入的控制信号时根据所述第一预设电压将所述背光电源的一个输出端处电压调整至目标电压，以使所述背光电源的另一个输出端处电压为所述第二预设电压和所述目标电压之和；
其中，所述目标电压大于所述第一预设电压；
所述BOOST电路包括第二电阻；所述第二电阻串接在所述LED背光驱动电路的第一输出端和地之间；所述LED背光驱动电路的第一输出端与所述背光电源的另一个输出端之间电压为所述第二预设电压和所述目标电压之和。
2.根据权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述BOOST电路包括：电感、第一场效应管及第一控制器、第一二极管和第一电容；
所述电感的第一端与所述主板电源的一个输出端连接，所述主板电源的另一个输出端接地；所述电感的第二端分别与所述第一场效应管的漏极和所述第一二极管的阳极连接；
所述第一场效应管的栅极连接所述第一控制器，源极接地；
所述第一电容的阳极分别连接所述第一二极管的阴极和所述背光电源的一个输出端，阴极接地。
3.根据权利要求2所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述第一场效应管和所述第一电容的耐压值大于或者等于所述目标电压。
4.根据权利要求2所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述BOOST电路还包括第一电阻；所述第一电阻串接在所述第一场效应管的源极和地之间；
所述第一控制器的第一输入端与所述第一场效应管的源极连接。
5.根据权利要求2所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述第一控制器的第二输入端与所述第二电阻远离地的一端连接。
6.根据权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述LED背光驱动电路包括第二场效应管及第二控制器；所述第二场效应管的栅极与所述第二控制器连接，漏极与LED背光驱动电路的第一输出端连接，源极接地。
7.根据权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述主板电源包括第三场效应管及第三控制器、变压器的原边绕组和第一副边绕组、第二二极管和第二电容；
所述变压器原边绕组的异名端与直流电源的正极连接，同名端与所述第三场效应管的漏极连接；
所述第三场效应管的栅极与所述第三控制器连接，源极与所述直流电源的负极连接；
所述第二电容的阴极分别与所述第一副边绕组的异名端和所述主板电源的一个输出端连接；
所述第二二极管的阳极与所述第一副边绕组的同名端连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第二电容的阳极和所述主板电源的另一个输出端连接。
8.根据权利要求7所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述背光电源与所述主板电源共用第三场效应管及第三控制器、变压器的原边绕组，所述背光电源还包括第三电容、第三二极管和所述变压器的第二副边绕组；
所述第三电容的阴极分别与所述第二副边绕组的异名端和所述背光电源的一个输出端连接；
所述第三二极管的阳极与所述第二副边绕组的同名端连接，阴极分别与所述第三电容的阳极和所述背光电源的另一个输出端连接。
9.一种LED背光灯，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的LED背光驱动电路。
10.一种电视终端，其特征在于，所述电视终端包括：如权利要求9所述的LED背光灯。
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