專利名稱：一種液晶顯示器單串led燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源電路，尤其涉及一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
目前液晶顯示器或液晶彩電已經(jīng)逐漸開始使用LED發(fā)光二極管組成的 LED燈管作為液晶顯示器的背光源，該LED燈管通常由LED發(fā)光二極管以串并聯(lián)相結(jié)合方式 組成，例如SAMSUNGLTM230HT04型號的液晶面板中的每條LED燈管采用4組并聯(lián)，每一組 由22顆發(fā)光二極管串聯(lián)組成；CM0M220Z3-L07型號的液晶面板中的每條LED燈管采用6組 并聯(lián)，每一組由9顆發(fā)光二極管串聯(lián)組成；AU0M185XW01 V6型號的面板中的每條LED燈管 采用6組并聯(lián)，每一組由12顆發(fā)光二極管串聯(lián)組成；AU0M240HW01 V6型號的液晶面板中的 每條LED燈管采用8組并聯(lián)，每一組由13顆發(fā)光二極管串聯(lián)組成等等。由此可見，不同液晶面板廠家采用的LED燈管的發(fā)光二極管的串并聯(lián)數(shù)目各不相 同，甚至同一液晶面板廠家不同尺寸規(guī)格的液晶面板采用的LED燈管的串并聯(lián)數(shù)目也不 同，而且各液晶面板廠家的LED燈管輸入引腳與每一組電流輸出引腳的排列方式也不盡相 同。由于各種LED燈管的LED發(fā)光二極管串聯(lián)數(shù)量及排列方式差異比較大，其驅(qū)動電路輸 出接口結(jié)構(gòu)及其所需要的驅(qū)動電壓也就各不同，因此需要分別使用升壓驅(qū)動電路把輸入 12V-19V低壓直流轉(zhuǎn)換為30V-80V的直流電壓驅(qū)動LED燈管工作；而且由于現(xiàn)有背光源使 用的LED燈管的并聯(lián)組數(shù)多，為了讓每組燈管輸出電流相接近，以便使液晶顯示器整個畫 面亮度均勻能夠達(dá)到客戶確定的規(guī)格，其驅(qū)動電路通常需要采用價格較貴的具有均流電路 的專用芯片或采用較為復(fù)雜的均流電路才能滿足要求，造成給LED燈管供電的升壓驅(qū)動電 路及輸出接口的共用性差，無法設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化的升壓變換驅(qū)動電路電源板，從而造成設(shè)計 及制造上的浪費(fèi)、增加了液晶顯示器的設(shè)計及制造成本。為了解決上述問題，采用單串LED燈管作為液晶顯示器的背光源是液晶顯示器的 發(fā)展趨勢，單串LED燈管是將所有LED發(fā)光二極管直接串聯(lián)在一起組成一條LED燈管，這 種單串LED燈管只有輸入、輸出共兩條引出線；由于這種單串LED燈管與現(xiàn)有CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps冷陰極熒光燈)燈管一樣只需要兩條輸入、輸出線，所以單串 LED燈管升壓驅(qū)動電路板上的連接器可使用與現(xiàn)有CCFL燈管相匹配的標(biāo)準(zhǔn)化連接器，因此 能夠設(shè)計出標(biāo)準(zhǔn)化的升壓變換驅(qū)動電路電源板，能夠降低液晶顯示器的設(shè)計及制造成本。 但是，采用這種單串LED燈管要求工作驅(qū)動電壓高，例如將10串8組LED并聯(lián)的LED燈管 改為全部串聯(lián)起來做成單串LED燈管時，這種單串LED燈管的驅(qū)動電壓需要從32V上升到 256V，而現(xiàn)有的普通直流升壓變換電路難以適應(yīng)其要求，需要研發(fā)設(shè)計新的升壓驅(qū)動電路 才能驅(qū)動單串LED燈管工作。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是提供一種能夠提供穩(wěn)定可靠的較高驅(qū)動電壓，并且驅(qū)動 電路電源板能夠設(shè)計制造成供液晶顯示器使用的標(biāo)準(zhǔn)化電源板的液晶顯示器單串LED燈 管推挽式直流高壓驅(qū)動電路。本發(fā)明采用以下方案來實現(xiàn)本發(fā)明驅(qū)動電路包括依次電性連接的低壓直流輸入 電路、升壓轉(zhuǎn)換電路、將高壓脈沖電壓整流成高壓直流脈動電壓的輸出橋式整流電路、將高 壓直流脈動電壓濾波轉(zhuǎn)換成高壓直流低紋波電壓驅(qū)動單串LED燈管工作的LC輸出濾波電路，所述LC輸出濾波電路輸出端與單串LED燈管輸入端相連；其中所述升壓轉(zhuǎn)換電路為PWM(Pulse Width Modulation)脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路，其先將低壓直流輸入電路輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓脈沖電壓，再將低壓脈沖 電壓轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓；本發(fā)明驅(qū)動電路還包括恒流控制電路、調(diào)光控制電路、開關(guān)控制電路、過壓保護(hù)電 路，所述恒流控制電路輸入端連接一個N溝道MOS管Q803的源極，該N溝道MOS管Q803的 漏極與單串LED燈管輸出端相連，N溝道MOS管Q803的柵極與調(diào)光控制電路輸出端相連， 恒流控制電路輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連，調(diào)光控制電路和開關(guān)控制 電路的輸入端與液晶顯示器主板電路相連；調(diào)光控制電路還有一個輸出端與PWM脈寬調(diào)制 推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連，開關(guān)控制電路的輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相 連，過壓保護(hù)電路輸入端與單串LED燈管輸入端相連，過壓保護(hù)電路輸出端或者與開關(guān)控 制電路輸入端相連、或者與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連；所述恒流控制電路控制單串LED燈管工作時的電流為恒定電流；所述調(diào)光控制電 路根據(jù)液晶顯示器主板電路輸入的突發(fā)模式(Burst-mode)控制信號將液晶顯示器主板電 路輸入的調(diào)光信號時序進(jìn)行處理，處理后的調(diào)光信號用于控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn) 換電路及單串LED燈管的工作狀態(tài)；所述開關(guān)控制電路根據(jù)液晶顯示器主板電路輸入的開 關(guān)控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路是否運(yùn)行工作；所述過壓保護(hù)電路用于 偵測判斷單串LED燈管輸入端電壓是否過高，并根據(jù)偵測判斷結(jié)果對單串LED燈管進(jìn)行過 電壓保護(hù)。所述PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路包括PWM脈寬調(diào)制電路，所述PWM脈寬調(diào) 制電路包括具有兩個脈沖輸出端的PWM脈寬調(diào)制芯片，所述PWM脈寬調(diào)制芯片的兩個脈沖 輸出端分別連接至兩個N溝道MOS管Ql、Q2的柵極，所述兩個N溝道MOS管Ql、Q2的漏極 再分別連接至推挽變壓器的兩組雙線并繞初級側(cè)，推挽變壓器的次級側(cè)輸出端連接輸出橋 式整流電路；所述PWM脈寬調(diào)制電路輸出的脈沖方波控制兩個N溝道MOS管Ql、Q2的工作 狀態(tài)為導(dǎo)通或關(guān)閉，由兩個N溝道MOS管Ql、Q2的工作狀態(tài)控制推挽變壓器的兩個初級側(cè) 繞組做交替導(dǎo)通，將推挽變壓器初級側(cè)的低壓脈沖電壓以推挽變壓器次級圈數(shù)與初級圈數(shù) 比值的倍數(shù)轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓。所述PWM脈寬調(diào)制芯片包括兩個輸出脈沖相位差為180度的脈沖輸出端，兩個脈 沖輸出端分別通過兩個N溝道MOS管Ql、Q2控制推挽變壓器的兩個初級繞組做180度交 替導(dǎo)通；所述PWM脈寬調(diào)制芯片內(nèi)部至少有一個誤差放大器，該誤差放大器具正向輸入端 IN+、反向輸入端IN_以及一個輸出端，該誤差放大器的正向輸入端IN+與恒流控制電路輸出 端相連控制LED燈管電流；所述PWM脈寬調(diào)制芯片還包括能夠調(diào)整脈寬調(diào)制輸出工作頻率 的CT和RT功能端。所述恒流控制電路包括采樣電阻R807、積分電路、電流反饋電路，采樣電阻R807 一端與N溝道MOS管Q803的源極相連，采樣電阻R807另一端接地，所述積分電路包括RC頻 率補(bǔ)償電路，所述RC頻率補(bǔ)償電路連接到PWM脈寬調(diào)制芯片內(nèi)部誤差放大器EA輸出端構(gòu) 成一個頻率補(bǔ)償積分電路，內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+連接電流反饋電路，內(nèi)部 誤差放大器EA的反向輸入端IN_連接有一個基準(zhǔn)電壓源，電流反饋電路包括正極與采樣電 阻R807—端及N溝道MOS管Q803的源極公共端相連的二極管D801，二極管D801負(fù)端連接電阻R806 —端，電阻R806另一端連接電阻R805 —端同時連接至內(nèi)部誤差放大器EA的正 向輸入端IN+，電阻R805另一端接地，電阻R805兩端接有濾除高頻雜訊干擾的電容C815 ；經(jīng) 過單串LED燈管的電流從電流反饋電路經(jīng)過誤差放大器EA的正向輸入端IN+輸入到誤差放 大器EA內(nèi)部與內(nèi)部誤差放大器EA另一輸入端輸入的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，所述PWM脈寬調(diào) 制芯片根據(jù)內(nèi)部誤差放大器EA的比較結(jié)果調(diào)節(jié)控制PWM脈寬調(diào)制芯片兩個脈沖輸出端輸 出的導(dǎo)通占空比值，再由導(dǎo)通占空比值控制所述推挽變壓器輸出的能量大小，控制單串LED 燈管的電流為恒定電流。所述調(diào)光控制電路包括依次連接的NPN晶體管Q801、N溝道MOS管Q802，NPN 晶體管Q801的基極經(jīng)過基極電阻R801與液晶顯示器主板電路的突發(fā)模式脈寬調(diào)制 (Burst-mode Pulse Width Modulation)方波輸出端相連，NPN晶體管Q801的集電極通過 電阻R802連接基準(zhǔn)電壓源，NPN晶體管Q801的集電極還與N溝道MOS管Q802的柵極相連， N溝道MOS管Q802的漏極通過電阻R808連接另一基準(zhǔn)電壓源，N溝道MOS管Q802的漏極 和源極間接有分壓電阻R809，N溝道MOS管Q802的漏極還與N溝道MOS管Q803的柵極相 連，NPN晶體管Q801的集電極和發(fā)射極之間串聯(lián)兩個分壓電阻R803、R804，兩個分壓電阻 R803、R804的公共端連接二極管D807的正極，所述二極管D807的負(fù)極連接PWM脈寬調(diào)制 芯片內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+ ；當(dāng)液晶顯示器主板電路輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光信號控制NPN晶體管 Q801關(guān)閉時，NPN晶體管Q801控制N溝道MOS管Q802導(dǎo)通，N溝道MOS管Q802導(dǎo)通后控制 N溝道MOS管Q803關(guān)閉，通過N溝道MOS管Q803控制單串LED燈管停止工作，在單串LED 燈管停止工作的同時通過二極管D807控制PWM脈寬調(diào)制芯片停止工作，保證電路穩(wěn)定；當(dāng)液晶顯示器主板電路輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光信號控制NPN晶體管 Q801導(dǎo)通時，NPN晶體管Q801控制N溝道MOS管Q802關(guān)閉，N溝道MOS管Q802關(guān)閉后控 制N溝道MOS管Q803導(dǎo)通，通過N溝道MOS管Q803控制單串LED燈管開始工作；由液晶顯示器主板電路輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光方波控制信號控制調(diào) 光控制電路使單串LED燈管循環(huán)不斷地間隔發(fā)光和熄滅，通過調(diào)整液晶顯示器主板電路輸 出的該控制信號的占空比大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)單串LED燈管間隔發(fā)光和熄滅的時間，即可調(diào)節(jié) 單串LED燈管的平均亮度，實現(xiàn)液晶顯示器顯示畫面亮度的調(diào)節(jié)；由于液晶顯示器主板電 路輸出的突發(fā)模式調(diào)光信號的方波頻率通常設(shè)置大于150Hz，使單串LED燈管循環(huán)不斷地 間隔發(fā)光和熄滅轉(zhuǎn)換時不易被人眼察覺，保證液晶顯示器畫面不會出現(xiàn)閃爍感。所述開關(guān)控制電路的輸入端連接液晶顯示器主板電路的開關(guān)控制信號輸出端，開 關(guān)控制電路的輸出端連接控制PWM脈寬調(diào)制芯片；所述開關(guān)控制電路根據(jù)液晶顯示器主板 電路輸出的高電平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行工作、輸出的低電 平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路停止工作。所述過壓保護(hù)電路包括與單串LED燈管輸入端串連的取樣電阻、與取樣電阻相連 的運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器相連的基準(zhǔn)電壓電路，所述過壓保護(hù)電路通過取樣電阻得到 采樣電壓，再利用運(yùn)算放大器將采樣電壓和基準(zhǔn)電壓電路提供的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出 比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果得知如果單串LED燈管輸入端電壓過高，過壓保護(hù)電路就控制PWM 脈寬調(diào)制芯片停止工作，推挽變壓器沒有能量輸出，使輸出電壓降低控制輸出電壓在安全 電壓以內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明直接利用液晶顯示器電源接口供電，采用具有兩個脈沖輸出的通用芯片元件實現(xiàn)推挽式升壓轉(zhuǎn)換，設(shè)計制造出標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動電路電源板，具有 很好的共用性，降低了成本，非常適合液晶顯示器單串LED燈管使用；本發(fā)明中的恒流控制 電路、調(diào)光控制電路、開關(guān)控制電路和過壓保護(hù)電路保證驅(qū)動電路能夠穩(wěn)定可靠運(yùn)行，保證 液晶顯示器單串LED燈管能夠穩(wěn)定工作。
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述
圖1是本發(fā)明的電路原理框圖；圖2是本發(fā)明調(diào)光控制電路和恒流控制電路的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是本發(fā)明開關(guān)控制電路的實施方式一的電路原理圖；圖4是本發(fā)明開關(guān)控制電路的實施方式二的電路原理圖；圖5是本發(fā)明過壓保護(hù)電路的實施方式一的電路原理圖；圖6是本發(fā)明過壓保護(hù)電路的實施方式二的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明驅(qū)動電路包括依次電性連接的低壓直流輸入 電路1、升壓轉(zhuǎn)換電路2、將高壓脈沖電壓整流成高壓直流脈動電壓的輸出橋式整流電路3、 將高壓直流脈動電壓濾波轉(zhuǎn)換成高壓直流低紋波電壓驅(qū)動單串LED燈管工作的LC輸出濾 波電路4，所述LC輸出濾波電路4與單串LED燈管5輸入端相連；升壓轉(zhuǎn)換電路2為PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路，其先將低壓直流輸入電路 1輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓脈沖電壓，再將低壓脈沖電壓轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓；本發(fā)明驅(qū)動電路還包括恒流控制電路6、調(diào)光控制電路7、開關(guān)控制電路8、過壓保 護(hù)電路9，恒流控制電路6輸入端連接一個N溝道MOS管Q803的源極，N溝道MOS管Q803 的漏極與單串LED燈管5輸出端相連，N溝道MOS管Q803的柵極與調(diào)光控制電路7輸出端 相連，恒流控制電路6輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2相連，調(diào)光控制電路7 和開關(guān)控制電路8的輸入端與液晶顯示器主板電路10相連；調(diào)光控制電路7還有一個輸出 端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2相連，開關(guān)控制電路8的輸出端與PWM脈寬調(diào)制 推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2相連，過壓保護(hù)電路9輸入端與單串LED燈管5輸入端相連，過壓保 護(hù)電路9輸出端或者與開關(guān)控制電路8輸入端相連、或者與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換 電路2相連；恒流控制電路6控制單串LED燈管5工作時的電流為恒定電流；調(diào)光控制電路7 根據(jù)液晶顯示器主板電路10輸入的突發(fā)模式(Burst-mode)控制信號將液晶顯示器主板電 路10輸入的調(diào)光信號時序進(jìn)行處理，處理后的調(diào)光信號用于控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓 轉(zhuǎn)換電路2及單串LED燈管5的工作狀態(tài)；開關(guān)控制電路8根據(jù)液晶顯示器主板電路10輸 入的開關(guān)控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2是否運(yùn)行工作；過壓保護(hù)電路 9用于偵測判斷單串LED燈管5輸入端電壓是否過高，并根據(jù)偵測判斷結(jié)果對單串LED燈管 5進(jìn)行過電壓保護(hù)。PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2包括PWM脈寬調(diào)制電路21，PWM脈寬調(diào)制電 路21包括具有兩個脈沖輸出端的PWM脈寬調(diào)制芯片211，所述PWM脈寬調(diào)制芯片211的兩 個脈沖輸出端分別連接至兩個N溝道MOS管Ql、Q2的柵極，兩個N溝道MOS管Ql、Q2的漏 極再分別連接至推挽變壓器23的兩組雙線并繞初級側(cè)231、232，當(dāng)N溝道MOS管Q1、Q2中 的一個MOS管漏極連接至推挽變壓器23雙線并繞初級側(cè)其中一個繞組231為同名端接線端時，則N溝道MOS管Q1、Q2中的另一個MOS管漏極需要連接至推挽變壓器23雙線并繞初 級側(cè)另一個繞組232異名端接線端；推挽變壓器23的次級側(cè)輸出端連接輸出橋式整流電路 3 ；PWM脈寬調(diào)制電路21輸出的脈沖方波控制兩個N溝道MOS管Ql、Q2的工作狀態(tài)為導(dǎo)通 或關(guān)閉，由兩個N溝道MOS管Q1、Q2的工作狀態(tài)控制推挽變壓器23的兩個初級側(cè)繞組做交 替導(dǎo)通，將推挽變壓器23初級側(cè)的低壓脈沖電壓以推挽變壓器23次級圈數(shù)與初級圈數(shù)比 值的倍數(shù)轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓。PWM脈寬調(diào)制芯片211包括兩個輸出脈沖相位差為180度的脈沖輸出端，兩個脈沖 輸出端分別通過兩個N溝道MOS管Ql、Q2控制推挽變壓器23的兩個初級繞組231、232做 180度交替導(dǎo)通；PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部至少有一個誤差放大器，該誤差放大器具正向 輸入端IN+、反向輸入端IN_以及一個輸出端，該誤差放大器的正向輸入端IN+與恒流控制電 路6輸出端相連控制LED燈管5的電流；PWM脈寬調(diào)制芯片211還包括能夠調(diào)整脈寬調(diào)制 輸出工作頻率的CT和RT功能端。如圖2所示，恒流控制電路6包括采樣電阻R807、積分電路61、電流反饋電路62， 采樣電阻R807 —端與N溝道MOS管Q803的源極相連，采樣電阻R807另一端接地，積分電 路61包括RC頻率補(bǔ)償電路611，RC頻率補(bǔ)償電路611連接到PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部 誤差放大器EA輸出端2110構(gòu)成一個頻率補(bǔ)償積分電路，內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端 IN+連接電流反饋電路62，內(nèi)部誤差放大器EA的反向輸入端IN_連接有一個基準(zhǔn)電壓源63， 電流反饋電路62包括正極與采樣電阻R807 —端及N溝道MOS管Q803的源極公共端相連 的二極管D801，二極管D801負(fù)端連接電阻R806 —端，電阻R806另一端連接電阻R805 —端 同時連接至內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+，電阻R805另一端接地，電阻R805兩端接 有濾除高頻雜訊干擾的電容C815 ；由于積分電路具有虛短的特點(diǎn)，其能夠控制誤差放大器EA的正向輸入端IN+的電 壓平均值等于反向輸入端IN_連接的基準(zhǔn)電壓源63的電壓，故單串LED燈管工作時流過的 電流 Ilamp = (Vref3* (R805+R806) /R805+Vf) /R807，其中 Ilamp 為流過單串 LED 燈管 5 及采樣電 阻R807的電流，V,ef3為基準(zhǔn)電壓源63的電壓，Vf*二極管D801的正向?qū)▔航?，通常設(shè)置 電阻R805和R806阻值遠(yuǎn)大于R807阻值，使流過采樣電阻R807的電流約等于流過單串LED 燈管5的電流；經(jīng)過單串LED燈管5的電流從電流反饋電路62經(jīng)過誤差放大器EA的正向輸入端 IN+輸入到誤差放大器EA內(nèi)部與內(nèi)部誤差放大器EA的反向輸入端IN_輸入的基準(zhǔn)電壓進(jìn) 行比較，所述PWM脈寬調(diào)制芯片211根據(jù)內(nèi)部誤差放大器EA的比較結(jié)果調(diào)節(jié)控制PWM脈寬 調(diào)制芯片211兩個脈沖輸出端輸出的導(dǎo)通占空比值，再由導(dǎo)通占空比值控制所述推挽變壓 器23輸出的能量大小，控制單串LED燈管5工作時的電流為恒定電流。如圖2所示，調(diào)光控制電路7包括依次連接的NPN晶體管Q801、N溝道MOS管Q802， NPN晶體管Q801的基極經(jīng)過基極電阻R801與液晶顯示器主板電路10的突發(fā)模式脈寬調(diào) 制(Burst-mode Pulse WidthModulation)方波輸出端相連，NPN晶體管Q801的集電極通 過電阻R802連接基準(zhǔn)電壓源71，NPN晶體管Q801的集電極還與N溝道MOS管Q802的柵極 相連，N溝道MOS管Q802的漏極通過電阻R808連接另一基準(zhǔn)電壓源72，N溝道MOS管Q802 的漏極和源極間接有分壓電阻R809，N溝道MOS管Q802的漏極還與N溝道MOS管Q803的 柵極相連，NPN晶體管Q801的集電極和發(fā)射極之間串聯(lián)兩個分壓電阻R803、R804，兩個分壓電阻R803、R804的公共端連接二極管D807的正極，所述二極管D807的負(fù)極連接PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+ ；當(dāng)液晶顯示器主板電路10輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光信號控制NPN晶體 管Q801關(guān)閉時，NPN晶體管Q801控制N溝道MOS管Q802導(dǎo)通，N溝道MOS管Q802導(dǎo)通后 控制N溝道MOS管Q803關(guān)閉，通過N溝道MOS管Q803控制單串LED燈管5停止工作，在單 串LED燈管5停止工作的同時通過二極管D807控制PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作，保證 電路穩(wěn)定；當(dāng)液晶顯示器主板電路10輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光信號控制NPN晶體 管Q801導(dǎo)通時，NPN晶體管Q801控制N溝道MOS管Q802關(guān)閉，N溝道MOS管Q802關(guān)閉后 控制N溝道MOS管Q803導(dǎo)通，通過N溝道MOS管Q803控制單串LED燈管5開始工作；由液晶顯示器主板電路10輸出的突發(fā)模式(Burst-mode)調(diào)光方波控制信號控制 調(diào)光控制電路7使單串LED燈管5循環(huán)不斷地間隔發(fā)光和熄滅，通過調(diào)整液晶顯示器主板 電路10輸出的該控制信號的占空比大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)單串LED燈管5間隔發(fā)光和熄滅的時 間，即可調(diào)節(jié)單串LED燈管5的平均亮度，實現(xiàn)液晶顯示器顯示畫面亮度的調(diào)節(jié)；由于液晶 顯示器主板電路10輸出的突發(fā)模式調(diào)光信號的方波頻率通常設(shè)置大于150Hz，使單串LED 燈管5循環(huán)不斷地間隔發(fā)光和熄滅轉(zhuǎn)換時不易被人眼察覺，保證液晶顯示器畫面不會出現(xiàn) 閃爍感；其中當(dāng)NPN晶體管Q801關(guān)閉時，為了確保N溝道MOS管Q802能夠被導(dǎo)通，須滿足 Vrefl* (R803+R804) / (R802+R803+R804) > Vgssl，其中 Vrefl 為基準(zhǔn)電壓源 71 的電壓，Vgssl 為 N 溝道MOS管Q802柵極與源極之間門檻電壓最大值，即當(dāng)NPN晶體管Q801關(guān)閉時，基準(zhǔn)電壓 源71提供的電壓值大于N溝道MOS管Q802的門檻最大值電壓，確保N溝道MOS管Q802被 導(dǎo)通； 當(dāng)NPN晶體管Q801關(guān)閉時，為了確保PWM脈寬調(diào)制芯片211能停止工作，須滿足 (Vrefl*R804/ (R802+R803+R904) -Vf) > Vrcf3，其中 Vrefl 為基準(zhǔn)電壓源 71 的電壓，Vf 為二極管 D807正向?qū)▔航?，Vref3為基準(zhǔn)電壓源63的電壓，即當(dāng)NPN晶體管Q801關(guān)閉時，PWM脈寬 調(diào)制芯片211內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+的電壓為基準(zhǔn)電壓源71提供的電壓經(jīng) 過二極管D807正向?qū)▔航岛蟮碾妷海浯笥趦?nèi)部誤差放大器EA的反向輸入端IN_連接 的基準(zhǔn)電壓源63提供的電壓值，從而控制PWM脈寬調(diào)制芯片211停止輸出PWM脈寬調(diào)制方 波給兩個N溝道MOS管Ql、Q2 ；當(dāng)N溝道MOS管Q802關(guān)閉時，為了確保N溝道MOS管Q803能夠被導(dǎo)通，須滿足 Vref2*R809/ (R808+R809) > Vgss2，其中VMf2為基準(zhǔn)電壓源72的電壓，Vgss2為N溝道MOS管 Q803柵極與源極之間門檻電壓最大值，即當(dāng)N溝道MOS管Q802關(guān)閉時，基準(zhǔn)電壓源72提供 的電壓值大于N溝道MOS管Q802的門檻最大值電壓，確保N溝道MOS管Q802被導(dǎo)通。開關(guān)控制電路8的輸入端連接液晶顯示器主板電路10的開關(guān)控制信號輸出端，開 關(guān)控制電路8的輸出端連接控制PWM脈寬調(diào)制芯片211 ；所述開關(guān)控制電路8根據(jù)液晶顯 示器主板電路10輸出的高電平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2運(yùn)行工 作、輸出的低電平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2停止工作。如果選用的PWM脈寬調(diào)制芯片211不具有ENA始能功能引腳，開關(guān)控制電路8采 用如圖3所示的實施方式開關(guān)控制電路8包括NPN晶體管Q804、PNP晶體管Q805，NPN晶體管Q804的基極連接液晶顯示器主板電路10的開關(guān)控制信號輸出端，NPN晶體管Q804的 集電極與PNP晶體管Q805的基極相連，PNP晶體管Q805的集電極連接PWM脈寬調(diào)制芯片 211的V。。供電引腳端，PNP晶體管Q805的發(fā)射極連接供電電源輸入端Vin ；當(dāng)液晶顯示器主 板電路10輸出的開關(guān)控制信號為高電平時，NPN晶體管Q804導(dǎo)通，使PNP晶體管Q805導(dǎo) 通，供電電源輸入端Vin提供的電源經(jīng)過PNP晶體管Q805給PWM脈寬調(diào)制芯片211的Vcx供 電引腳端供電，使PWM脈寬調(diào)制芯片211運(yùn)行工作；當(dāng)液晶顯示器主板電路10輸出的開關(guān) 控制信號為低電平時，NPN晶體管Q804關(guān)閉，使PNP晶體管Q805關(guān)閉，供電電源輸入端Vin 提供的電源不能經(jīng)過PNP晶體管Q805給PWM脈寬調(diào)制芯片211的V。。供電引腳端供電，使 PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作；NPN晶體管Q804和PNP晶體管Q805選用晶體管內(nèi)部基極 端有集成內(nèi)阻的晶體管，如NPN晶體管Q804可選用型號為PDTC144WK晶體管，PNP晶體管 Q805可選用型號為PDTA144WK晶體管。如果選用的PWM脈寬調(diào)制芯片211具有ENA始能功能引腳，則開關(guān)控制電路8采 用如圖4所示的實施方式開關(guān)控制電路8由PWM脈寬調(diào)制芯片211的ENA始能功能引腳 及其內(nèi)部電路構(gòu)成，PWM脈寬調(diào)制芯片211的ENA始能功能引腳直接連接液晶顯示器主板 電路10的開關(guān)控制信號輸出端，利用PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部開關(guān)控制電路控制PWM脈 寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路2是否運(yùn)行工作。過壓保護(hù)電路9包括與單串LED燈管5輸入端串連的取樣電阻、與 取樣電阻相連 的運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器相連的基準(zhǔn)電壓電路，所述過壓保護(hù)電路9通過取樣電阻得 到采樣電壓，再利用運(yùn)算放大器將采樣電壓和基準(zhǔn)電壓電路提供的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸 出比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果得知如果單串LED燈管5輸入端電壓過高，過壓保護(hù)電路9就控 制PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作，使輸出電壓降低控制輸出電壓在安全電壓以內(nèi)。如果選用TL494、AZ7500等型號的脈寬調(diào)制芯片，其內(nèi)部具有兩個誤差放大器，則 運(yùn)算放大器可選用PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部的第二個誤差放大器當(dāng)作運(yùn)算放大器使用， 過壓保護(hù)電路9采用如圖5所示的實施方式單串LED燈管5輸入端連接取樣電阻R811， 取樣電阻R811再與取樣電阻R810串連，取樣電阻R810另一端接地，取樣電阻R810兩端并 聯(lián)有電容C801，串連的取樣電阻R811、R810中間連接至PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部第二個 運(yùn)算放大器91的正極輸入端，取樣電阻R811、R810按其阻值比例得到LED燈管5輸入端的 采樣電壓，經(jīng)C801電容將采樣電壓的高頻雜迅濾除，PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部運(yùn)算放大 器91的負(fù)極輸入端連接基準(zhǔn)電壓供應(yīng)電路92，由PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)算控 制當(dāng)采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓時，PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作；當(dāng)采樣電壓小于基準(zhǔn)電 壓時，PWM脈寬調(diào)制芯片211重新開始工作。如果選用的PWM脈寬調(diào)制芯片211只有一個誤差放大器，且該誤差放大器已被恒 流控制電路6使用，則運(yùn)算放大器選用外部運(yùn)算放大器，過壓保護(hù)電路9采用如圖6所示的 實施方式單串LED燈管5輸入端連接取樣電阻R811，取樣電阻R811再與取樣電阻R810 串連，取樣電阻R810另一端接地，取樣電阻R810兩端并聯(lián)有電容C801，串連的取樣電阻 R811、R810中間連接至外部運(yùn)算放大器91的正極輸入端，外部運(yùn)算放大器91的負(fù)極輸入 端連接基準(zhǔn)電壓電路92，外部運(yùn)算放大器91的輸出端連接一個N溝道MOS管Q806的柵極， 再將N溝道MOS管Q806的漏極接入開關(guān)控制電路8的輸入端，N溝道MOS管Q806的源極 再接地；取樣電阻R811、R810按其阻值比例得到LED燈管5輸入端的采樣電壓，經(jīng)C801電容將采樣電壓的高頻雜迅濾除，當(dāng)采樣電壓大于基準(zhǔn)電壓電路92提供的基準(zhǔn)電壓時，N溝 道MOS管Q806導(dǎo)通，將開關(guān)控制電路8輸入端的控制信號下拉為低電平，通過開關(guān)控制電 路8控制PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作；當(dāng)采樣電壓小于基準(zhǔn)電壓電路92提供的基準(zhǔn)電 壓時，再控制PWM脈寬調(diào)制芯片211重新開始工作。PWM脈寬調(diào)制芯片211采用具有兩個脈沖輸出的通用芯片元件如TL494或 AZ7500。本發(fā)明可用于液晶顯示器中，也可用于液晶電視及其他顯示器中。
權(quán)利要求
一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，包括依次電性連接的低壓直流輸入電路、升壓轉(zhuǎn)換電路、將高壓脈沖電壓整流成高壓直流脈動電壓的輸出橋式整流電路、將高壓直流脈動電壓濾波轉(zhuǎn)換成高壓直流低紋波電壓驅(qū)動單串LED燈管工作的LC輸出濾波電路，所述LC輸出濾波電路輸出端與單串LED燈管輸入端相連，其特征在于所述升壓轉(zhuǎn)換電路為PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路，其先將低壓直流輸入電路輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓脈沖電壓，再將低壓脈沖電壓轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓；驅(qū)動電路還包括恒流控制電路、調(diào)光控制電路、開關(guān)控制電路、過壓保護(hù)電路，所述恒流控制電路輸入端連接一個N溝道MOS管Q803的源極，該N溝道MOS管Q803的漏極與單串LED燈管輸出端相連，N溝道MOS管Q803的柵極與調(diào)光控制電路輸出端相連，恒流控制電路輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連，調(diào)光控制電路和開關(guān)控制電路的輸入端與液晶顯示器主板電路相連；調(diào)光控制電路還有一個輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連，開關(guān)控制電路的輸出端與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連，過壓保護(hù)電路輸入端與單串LED燈管輸入端相連，過壓保護(hù)電路輸出端或者與開關(guān)控制電路輸入端相連、或者與PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路相連；所述恒流控制電路控制單串LED燈管工作時的電流為恒定電流；所述調(diào)光控制電路根據(jù)液晶顯示器主板電路輸入的突發(fā)模式控制信號將液晶顯示器主板電路輸入的調(diào)光信號時序進(jìn)行處理，處理后的調(diào)光信號用于控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路及單串LED燈管的工作狀態(tài)；所述開關(guān)控制電路根據(jù)液晶顯示器主板電路輸入的開關(guān)控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路是否運(yùn)行工作；所述過壓保護(hù)電路用于偵測判斷單串LED燈管輸入端電壓是否過高，并根據(jù)偵測判斷結(jié)果對單串LED燈管進(jìn)行過電壓保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其 特征在于所述PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路包括PWM脈寬調(diào)制電路，所述PWM脈寬調(diào)制電 路包括具有兩個脈沖輸出端的PWM脈寬調(diào)制芯片，所述PWM脈寬調(diào)制芯片的兩個脈沖輸出 端分別連接至兩個N溝道M0S管Ql、Q2的柵極，所述兩個N溝道M0S管Ql、Q2的漏極再分 別連接至推挽變壓器的兩組雙線并繞初級側(cè)，推挽變壓器的次級側(cè)輸出端連接輸出橋式整 流電路；所述PWM脈寬調(diào)制電路輸出的脈沖方波控制兩個N溝道M0S管Ql、Q2的工作狀態(tài) 為導(dǎo)通或關(guān)閉，由兩個N溝道M0S管Ql、Q2的工作狀態(tài)控制推挽變壓器的兩個初級側(cè)繞組 做交替導(dǎo)通，將推挽變壓器初級側(cè)的低壓脈沖電壓以推挽變壓器次級圈數(shù)與初級圈數(shù)比值 的倍數(shù)轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其 特征在于所述PWM脈寬調(diào)制芯片包括兩個輸出脈沖相位差為180度的脈沖輸出端，兩個脈 沖輸出端分別通過兩個N溝道M0S管Ql、Q2控制推挽變壓器的兩個初級繞組做180度交 替導(dǎo)通；所述PWM脈寬調(diào)制芯片內(nèi)部至少有一個誤差放大器，該誤差放大器具正向輸入端 IN+、反向輸入端IN_以及一個輸出端，該誤差放大器的正向輸入端IN+與恒流控制電路輸出 端相連控制LED燈管電流；所述PWM脈寬調(diào)制芯片還包括能夠調(diào)整脈寬調(diào)制輸出工作頻率 的CT和RT功能端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其 特征在于所述恒流控制電路包括采樣電阻R807、積分電路、電流反饋電路，采樣電阻R807一端與N溝道M0S管Q803的源極相連，采樣電阻R807另一端接地，所述積分電路包括RC頻 率補(bǔ)償電路，所述RC頻率補(bǔ)償電路連接到PWM脈寬調(diào)制芯片內(nèi)部誤差放大器EA輸出端構(gòu) 成一個頻率補(bǔ)償積分電路，內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+連接電流反饋電路，內(nèi)部 誤差放大器EA的反向輸入端IN_連接有一個基準(zhǔn)電壓源，電流反饋電路包括正極與采樣電 阻R807—端及N溝道M0S管Q803的源極公共端相連的二極管D801，二極管D801負(fù)端連接 電阻R806 —端，電阻R806另一端連接電阻R805 —端同時連接至內(nèi)部誤差放大器EA的正 向輸入端IN+，電阻R805另一端接地，電阻R805兩端接有濾除高頻雜訊干擾的電容C815 ；經(jīng) 過單串LED燈管的電流從電流反饋電路經(jīng)過誤差放大器EA的正向輸入端IN+輸入到誤差放 大器EA內(nèi)部與內(nèi)部誤差放大器EA另一輸入端輸入的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，所述PWM脈寬調(diào) 制芯片根據(jù)內(nèi)部誤差放大器EA的比較結(jié)果調(diào)節(jié)控制PWM脈寬調(diào)制芯片兩個脈沖輸出端輸 出的導(dǎo)通占空比值，再由導(dǎo)通占空比值控制所述推挽變壓器輸出的能量大小，控制單串LED 燈管的電流為恒定電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路， 其特征在于所述調(diào)光控制電路包括依次連接的NPN晶體管Q801、N溝道M0S管Q802， NPN晶體管Q801的基極經(jīng)過基極電阻R801與液晶顯示器主板電路的突發(fā)模式脈寬調(diào)制 (Burst-mode Pulse Width Modulation)方波輸出端相連，NPN晶體管Q801的集電極通過 電阻R802連接基準(zhǔn)電壓源，NPN晶體管Q801的集電極還與N溝道M0S管Q802的柵極相連， N溝道M0S管Q802的漏極通過電阻R808連接另一基準(zhǔn)電壓源，N溝道M0S管Q802的漏極 和源極間接有分壓電阻R809，N溝道M0S管Q802的漏極還與N溝道M0S管Q803的柵極相 連，NPN晶體管Q801的集電極和發(fā)射極之間串聯(lián)兩個分壓電阻R803、R804，兩個分壓電阻 R803、R804的公共端連接二極管D807的正極，所述二極管D807的負(fù)極連接PWM脈寬調(diào)制 芯片內(nèi)部誤差放大器EA的正向輸入端IN+。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其 特征在于所述開關(guān)控制電路的輸入端連接液晶顯示器主板電路的開關(guān)控制信號輸出端， 開關(guān)控制電路的輸出端連接控制PWM脈寬調(diào)制芯片；所述開關(guān)控制電路根據(jù)液晶顯示器主 板電路輸出的高電平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行工作、輸出的低 電平控制信號控制PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路停止工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其 特征在于所述過壓保護(hù)電路包括與單串LED燈管輸入端串連的取樣電阻、與取樣電阻相 連的運(yùn)算放大器、與運(yùn)算放大器相連的基準(zhǔn)電壓電路，所述過壓保護(hù)電路通過取樣電阻得 到采樣電壓，再利用運(yùn)算放大器將采樣電壓和基準(zhǔn)電壓電路提供的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸 出比較結(jié)果，根據(jù)比較結(jié)果控制輸出電壓在安全電壓以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器單串LED燈管推挽式直流高壓驅(qū)動電路，其包括依次電性連接的低壓直流輸入電路、PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路、輸出橋式整流電路、LC輸出濾波電路，其還包括恒流控制電路、調(diào)光控制電路、開關(guān)控制電路和過壓保護(hù)電路。本發(fā)明利用PWM脈寬調(diào)制推挽式升壓轉(zhuǎn)換電路將低壓脈沖電壓轉(zhuǎn)換成高壓脈沖電壓，再將高壓脈沖電壓整流成高壓直流脈動電壓，然后再轉(zhuǎn)換成高壓直流低紋波電壓驅(qū)動單串LED燈管工作。本發(fā)明直接利用液晶顯示器電源接口供電，采用具有兩個脈沖輸出的通用PWM脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)推挽式升壓轉(zhuǎn)換，設(shè)計制造出標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動電路電源板，具有很好的共用性，降低了成本，非常適合液晶顯示器單串LED燈管使用。
文檔編號G09G3/34GK101833929SQ20101016906
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者余祚尚, 李宗晏 申請人:福建捷聯(lián)電子有限公司