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：
本實用新型涉及一種電源電路，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；CM0M22023-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；AU0M185XW01V6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；AU0M240HW01V6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)計出標準化的升壓變換驅(qū)動電路電源板，從而造成設(shè)計 及制造上的浪費、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燈管相匹配的標準化連接器，因此 能夠設(shè)計出標準化的升壓變換驅(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)容本實用新型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準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。本實用新型采用以下方案來實現(xiàn)本實用新型驅(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
4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；本實用新型驅(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，過壓保護電路輸入端與單串LED燈管輸入端相連，過壓保護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)換電路是否運行工作；所述過壓保護電路用于 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燈管進行過 電壓保護。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 率補償電路，所述RC頻率補償電路連接到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負端連接
5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電壓進行比較，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 出的導通占空比值，再由導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導通，N溝道MOS管Q802導通后控制 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 的運算放大器、與運算放大器相連的基準電壓電路，所述過壓保護電路通過取樣電阻得到 采樣電壓，再利用運算放大器將采樣電壓和基準電壓電路提供的基準電壓進行比較并輸出 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)。[0019]本實用新型的有益效果是本實用新型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)計制造出標準化驅(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；本實用新型 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電路保證驅(qū)動電路能夠穩(wěn)定 可靠運行，保證液晶顯示器單串LED燈管能夠穩(wěn)定工作。


現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型做進一步闡述圖1是本實用新型的電路原理框圖；圖2是本實用新型調(diào)光控制電路和恒流控制電路的結(jié)構(gòu)原理圖；圖3是本實用新型開關(guān)控制電路的實施方式一的電路原理圖；圖4是本實用新型開關(guān)控制電路的實施方式二的電路原理圖；圖5是本實用新型過壓保護電路的實施方式一的電路原理圖；圖6是本實用新型過壓保護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，本實用新型驅(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；本實用新型驅(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，過壓保護電路9輸入端與單串LED燈管5輸入端相連，過 壓保護電路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是否運行工作；過壓保護電路 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進行過電壓保護。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
7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頻率補償電路611，RC頻率補償電路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，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為基準電壓源63的電壓，Vf*二極管D801的正向?qū)▔航担ǔＴO(shè)置 電阻R805和R806阻值遠大于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_輸入的基準電壓進 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通占空比值，再由導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導通，N溝道MOS管Q802導通后 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NPN晶體管Q801關(guān)閉時，為了確保N溝道MOS管Q802能夠被導通，須滿足 Vrefl* (R803+R804) / (R802+R803+R804) > Vgssl，其中 Vrefl 為基準電壓源 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NPN晶體管Q801關(guān)閉時，基準電壓 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 導通； 當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) > Vref3，其中 Vrefl 為基準電壓源 71 的電壓，Vf 為二極管 D807正向?qū)▔航担琕ref3為基準電壓源63的電壓，即當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+的電壓為基準電壓源71提供的電壓經(jīng) 過二極管D807正向?qū)▔航岛蟮碾妷?，其大于?nèi)部誤差放大器EA的反向輸入端IN_連接 的基準電壓源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N溝道MOS管Q802關(guān)閉時，為了確保N溝道MOS管Q803能夠被導通，須滿足 Vref2*R809/ (R808+R809) > Vgss2，其中VMf2為基準電壓源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N溝道MOS管Q802關(guān)閉時，基準電壓源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
9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導通，使PNP晶體管Q805導 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運行工作；當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是否運行工作。過壓保護電路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 的運算放大器、與運算放大器相連的基準電壓電路，所述過壓保護電路9通過取樣電阻得 到采樣電壓，再利用運算放大器將采樣電壓和基準電壓電路提供的基準電壓進行比較并輸 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作運算放大器使用， 過壓保護電路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)部運算放大 器91的負極輸入端連接基準電壓供應電路92，由PWM脈寬調(diào)制芯片211內(nèi)部進行運算控 制當采樣電壓大于基準電壓時，PWM脈寬調(diào)制芯片211停止工作；當采樣電壓小于基準電 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，則運算放大器選用外部運算放大器，過壓保護電路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中間連接至外部運算放大器91的正極輸入端，外部運算放大器91的負極輸入 端連接基準電壓電路92，外部運算放大器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
10容將采樣電壓的高頻雜迅濾除，當采樣電壓大于基準電壓電路92提供的基準電壓時，N溝 道MOS管Q806導通，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；當采樣電壓小于基準電壓電路92提供的基準電 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。本實用新型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，過壓保護電路輸入端與單串LED燈管輸入端相連，過壓保護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)換電路是否運行工作；所述過壓保護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燈管進行過電壓保護。
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MOS管Ql、Q2控制推挽變壓器的兩個初級繞組做180度交 替導通；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 率補償電路，所述RC頻率補償電路連接到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電壓進行比較，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 出的導通占空比值，再由導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 連的運算放大器、與運算放大器相連的基準電壓電路，所述過壓保護電路通過取樣電阻得 到采樣電壓，再利用運算放大器將采樣電壓和基準電壓電路提供的基準電壓進行比較并輸 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)。
專利摘要本實用新型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電路。本實用新型利用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。本實用新型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)計制造出標準化驅(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G09G3/36GK201757975SQ20102018679
公開日2011年3月9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