專利名稱：直流升壓電路、背光源驅(qū)動系統(tǒng)和液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液晶顯示器中的背光源驅(qū)動技術(shù)，尤其涉及一種直流升壓電路、 背光源驅(qū)動系統(tǒng)和液晶顯示器。
背景技術(shù)：
液晶顯示器是目前常用的平板顯示器，液晶顯示器依靠液晶分子的旋光特性來成 像，但液晶分子不能自發(fā)光，所以通常需要增加背光源來提供照明。現(xiàn)有技術(shù)中越來越多的 采用發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)作為液晶顯示器的背光源，LED已經(jīng)被 廣泛應(yīng)用在平板電視、顯示器、筆記本電腦等多個(gè)領(lǐng)域，且通常會采用紅色(R)、綠色(G)和 藍(lán)色(B)三種LED分時(shí)點(diǎn)亮，形成不同顏色的光源。RGB LED背光源技術(shù)在LED背光源技術(shù) 中作為高端技術(shù)一直飽受關(guān)注。圖1為現(xiàn)有典型背光源驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該驅(qū)動系統(tǒng)中主要包括交流電 進(jìn)入開關(guān)電源電路(Switching-Mode Power Supply)，又可記為AC-DC模塊110，用于將 輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為直流輸出；直流升壓電路，又可記為DC/DC升壓電路(Boost DC-DC Converter) 120，用于將直流輸出進(jìn)行升壓操作，形成LED串(Series-LED) 130所需的驅(qū)動 電壓，將驅(qū)動電壓加載到LED串130上；恒流源發(fā)生器(Constant Current Generator) 140， 恒流源發(fā)生器140由LED驅(qū)動模塊150控制，通過一個(gè)開關(guān)電路連接到LED串130，為LED 串130提供恒電流，LED串130由驅(qū)動電壓來開啟，再通過恒流源來控制亮度。圖2為現(xiàn) 有液晶顯示器驅(qū)動原理示意圖，其中包括液晶面板OXD Panel) 210，液晶面板210的像素 由源驅(qū)動器(Source Driver) 220和柵驅(qū)動器(feiteDriver) 230進(jìn)行控制，時(shí)鐘控制系統(tǒng) (Timing Control System，簡稱 TCS) 240 將輸入的視頻信號源(Visual Signal Source)進(jìn) 行處理，而后分別提供給源驅(qū)動器220和柵驅(qū)動器230。該液晶顯示器還包括LED背光模組 (LEDBacklight Module) 250，LED背光模組250中包括RGB三色的LED串，由圖1和圖2中 所示的背光源驅(qū)動系統(tǒng)分時(shí)提供驅(qū)動電壓和恒流源來點(diǎn)亮LED串。上述背光源驅(qū)動系統(tǒng)的功耗具有如下關(guān)系Pmodule = Pled+Pcc+Pdc-DC其中，Pfflodule為背光源驅(qū)動系統(tǒng)的功耗；Pmi為LED串的功耗為恒流源發(fā)生器的功耗；Pdmic為DC/DC升壓電路的功耗。則背光源的光電效率η—如下式所示KxPledImodule=rLED rCC rDC-DC其中，K代表從LED串的電功率到光功率的轉(zhuǎn)換效率，其由不同的顯示技術(shù)和背光 源的特性決定。由上式可知，LED串的功耗P·是不容易控制的因素，為提高液晶顯示器的光電效 率，就需要盡可能的減小恒流源發(fā)生器和DC/DC升壓電路的功耗。然而，RGB三色的LED串 所需的驅(qū)動電壓并不相同，通常，綠LED串(LEDG)和藍(lán)LED串(LEDB)所需的驅(qū)動電壓比紅 LED串(LEDR)所需的驅(qū)動電壓高，因此，現(xiàn)有技術(shù)的背光源驅(qū)動系統(tǒng)中至少提供兩個(gè)DC/DC升壓電路來分時(shí)提供兩種大小的驅(qū)動電壓。圖3為現(xiàn)有典型DC/DC升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該DC/DC升壓電路包括脈沖 寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，簡稱PWM)發(fā)生器及其外圍電路，外圍電路至少包括直 流輸入端、驅(qū)動輸出端、負(fù)載電感(k。ad)和負(fù)載電容(C^ad)，直流電壓(Vin)從直流輸入端輸 入，在PWM發(fā)生器和外圍電路的變換下將電荷存儲到C^ad上，再通過Ckjad從驅(qū)動輸出端輸 出驅(qū)動電壓(Vom)。驅(qū)動輸出端與LED串的連接關(guān)系如圖4所示，CLoad向驅(qū)動輸出端放電， 為LED串提供VOT。若提供不同的VOT，則需要不同的直流升壓電路，這顯然會使Pdmic的值 倍增，進(jìn)而降低了背光源的光電效率。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種直流升壓電路、背光源驅(qū)動系統(tǒng)和液晶顯示器，以降低背光 源驅(qū)動系統(tǒng)的功耗，提高液晶顯示器背光源的光電效率。本實(shí)用新型提供一種直流升壓電路，包括基礎(chǔ)升壓電路，所述基礎(chǔ)升壓電路包括 脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器、直流輸入端、負(fù)載電感、負(fù)載電容和驅(qū)動輸出端，其中，還包括補(bǔ)償電路，與所述驅(qū)動輸出端、脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列相連，用于 在所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列的控制下分時(shí)地對所述驅(qū)動輸出端輸出的 驅(qū)動電壓進(jìn)行補(bǔ)償，以增大或減小所述驅(qū)動電壓。如上所述的直流升壓電路，優(yōu)選的是，所述補(bǔ)償電路包括由公共電感和公共電容組成的LC振蕩電路，所述公共電容與所述負(fù)載電容并聯(lián) 在所述驅(qū)動輸出端和地線之間，所述公共電感串聯(lián)在所述公共電容和驅(qū)動輸出端之間；充放電切換模塊，與所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器、背光源驅(qū)動序列和LC振蕩電路相 連，用于在所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列的控制下分時(shí)地控制所述負(fù)載電容 與所述LC振蕩電路相互進(jìn)行充電和放電，以在充電時(shí)減小所述驅(qū)動輸出端的驅(qū)動電壓，在 放電時(shí)增大所述驅(qū)動輸出端的驅(qū)動電壓。如上所述的直流升壓電路，優(yōu)選的是，所述充放電切換模塊包括P型場效應(yīng)管，所述P型場效應(yīng)管的源極和漏極串聯(lián)在所述驅(qū)動輸出端和公共電 感之間；N型場效應(yīng)管，所述N型場效應(yīng)管的源極和漏極并聯(lián)在所述LC振蕩電路的兩端；補(bǔ)償電路控制器，包括P開啟端、N開啟端和控制模塊；所述P開啟端與所述P型場 效應(yīng)管的柵極相連，所述N開啟端與所述N型場效應(yīng)管的柵極相連，所述控制模塊與所述脈 沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列分別相連，用于根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器產(chǎn)生的 控制電壓和所述背光源驅(qū)動序列，來產(chǎn)生充電開啟信號組和放電開啟信號組，分別從所述P 開啟端和N開啟端輸出；[0021 ] 其中，所述充電開啟信號組包括順序輸出的第一充電開啟信號和第二充電開啟信 號，所述第一充電開啟信號從P開啟端輸出以控制P型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉，所述第二充電 開啟信號從N開啟端輸出以控制N型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉；所述放電開啟信號組包括順序 輸出的第一放電開啟信號和第二放電開啟信號，所述第一放電開啟信號從N開啟端輸出以 控制N型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉，所述第二放電開啟信號從P開啟端輸出以控制P型場效應(yīng) 管開啟再關(guān)閉。[0022]如上所述的直流升壓電路，優(yōu)選的是，所述P型場效應(yīng)管和N型場效應(yīng)管的源極和 漏極之間分別連接一電流傳感器，所述公共電容的兩端并聯(lián)有分壓電阻；所述分壓電阻中 引出的分壓反饋電壓和所述電流傳感器產(chǎn)生的電流反饋電壓分別連通至所述控制模塊，用 于控制所述充電開啟信號組和放電開啟信號組的幅值。如上所述的直流升壓電路，優(yōu)選的是，所述補(bǔ)償電路控制器還包括同步信號模塊， 與所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器相連，用于產(chǎn)生同步信號，發(fā)送給所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器，以 控制所述基礎(chǔ)升壓電路和補(bǔ)償電路交替工作。本實(shí)用新型還提供了一種背光源驅(qū)動系統(tǒng)，包括交流電進(jìn)入開關(guān)電源電路、恒流 源發(fā)生器和LED驅(qū)動模塊，其中，還包括本實(shí)用新型所提供的直流升壓電路，所述直流升壓 電路的基礎(chǔ)升壓電路分別與所述交流電進(jìn)入開關(guān)電源電路和恒流源發(fā)生器相連。本實(shí)用新型還提供了一種液晶顯示器，包括背光模組和液晶面板，所述背光模組 包括LED串作為背光源，其中，還包括本實(shí)用新型所提供的背光源驅(qū)動系統(tǒng)；所述直流升壓 電路的驅(qū)動輸出端與所述LED串分別相連。本實(shí)用新型提供的直流升壓電路、背光源驅(qū)動系統(tǒng)和液晶顯示器，通過在直流升 壓電路中增設(shè)補(bǔ)償電路，來增大或減小基礎(chǔ)升壓電路產(chǎn)生的驅(qū)動電壓，從而通過一套基礎(chǔ) 升壓電路產(chǎn)生不同值的驅(qū)動電壓，滿足不同LED串的驅(qū)動需求?；A(chǔ)升壓電路數(shù)量的減小， 能夠減少驅(qū)動功耗，且提高背光源的光電效率。
圖1為現(xiàn)有典型背光源驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有液晶顯示器驅(qū)動原理示意圖；圖3為現(xiàn)有典型DC/DC升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為驅(qū)動輸出端與LED串的連接關(guān)系示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例三中充電電流回路的示意圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例三中放電電流回路的示意圖；圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例三中Ekef、Vout和Vot的序列變化示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新 型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于 本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。實(shí)施例一圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖，該直流升壓電路 不僅包括基礎(chǔ)升壓電路510，還包括補(bǔ)償電路520?；A(chǔ)升壓電路510包括PWM發(fā)生器、直6流輸入端、負(fù)載電感(I^ad)、負(fù)載電容(C^ad)和驅(qū)動輸出端等常規(guī)的電路組成，直流輸入端 輸入直流電壓(Vin)，驅(qū)動輸出端處輸出驅(qū)動電壓(Vom)。補(bǔ)償電路520與驅(qū)動輸出端、PWM 發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列(Ekef)相連，用于在PWM發(fā)生器和Ekef的控制下分時(shí)地對驅(qū)動輸出 端輸出的Vot進(jìn)行補(bǔ)償，以增大或減小該VOT。具體的，Eeef是根據(jù)液晶顯示器的系統(tǒng)時(shí)鐘(TCON)所產(chǎn)生的能夠控制驅(qū)動LED串 點(diǎn)亮?xí)r間的脈沖序列，Ekef為補(bǔ)償電路提供時(shí)鐘基準(zhǔn)。PWM發(fā)生器中的比較器能輸出電壓比 較結(jié)果(Vpwm)，其作為補(bǔ)償電路電壓，為補(bǔ)償電路的控制提供驅(qū)動電源。本實(shí)施例的技術(shù)方案，在基礎(chǔ)升壓電路的基礎(chǔ)上增加了補(bǔ)償電路，共同構(gòu)成直流 升壓電路，能夠改變驅(qū)動電壓的值，補(bǔ)償電路與基礎(chǔ)升壓電路都受到PWM發(fā)生器和Ekef的控 制，使得補(bǔ)償電路能夠根據(jù)Ekef的頻率分時(shí)地改變Vott，通過一個(gè)基礎(chǔ)升壓電路獲得具有不 同值的VOTT。在滿足驅(qū)動電壓需求的前提下，減少了直流升壓電路的元件數(shù)量，從而能夠降 低驅(qū)動功耗，提高背光源的光電效率。實(shí)施例二圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例的直流 升壓電路包括補(bǔ)償電路和基礎(chǔ)升壓電路。圖6中所示的基礎(chǔ)升壓電路為一種典型的常規(guī)升壓電路結(jié)構(gòu)，包括PWM發(fā)生器及 其外圍電路。PWM發(fā)生器的功能是根據(jù)Ekef以及PWM發(fā)生器內(nèi)部的比較器的輸出Vpwm來產(chǎn) 生開啟電壓(VJ。外圍電路包括直流輸入端、I^ad、升壓側(cè)N型場效應(yīng)管(Mni)、Q。ad和驅(qū)動 輸出端。直流輸入端和驅(qū)動輸出端通過U。ad相連，C^ad連接在驅(qū)動輸出端和地線之間，Mni 的源極和漏極并聯(lián)在驅(qū)動輸出端和地線之間。Mni的柵極與PWM發(fā)生器的開啟電壓端相連， 開啟電壓端輸出，Mni在VeN的控制下開啟或關(guān)閉，且控制Mni源極和漏極之間導(dǎo)通的電 流.Vgn能夠根據(jù)Ekef的頻率周期性的打開，從而使Vin的電場能周期性的轉(zhuǎn)換為I^ad的磁場 能，再轉(zhuǎn)換為C^ad的電場能，將電荷存儲于Ckjad,以便提供VOTT。該基礎(chǔ)升壓電路還可以包括兩個(gè)基礎(chǔ)分壓電阻(Rfi和Rf2)，Rfi和Rf2并聯(lián)在驅(qū)動 輸出端和地線之間。Mni的源極和漏極之間還連接有第一電流傳感器(Current knsor)，該 第一電流傳感器形成第一電流反饋電壓(Vsen)。Rfi和Rf2之間產(chǎn)生第一分壓反饋電壓(Vfb)， Vsen和Vfb均反饋回到PWM發(fā)生器中，以便PWM發(fā)生器調(diào)整Vgn的大小，從而控制Mni源極和 漏極之間流過的電流值大小，輸出LED串所需的穩(wěn)定的VOT。外圍電路中的其他二極管和驅(qū) 動器(Driver)為其他保護(hù)限流等作用的常規(guī)元件，此處不再贅述。該直流升壓電路中的補(bǔ)償電路包括LC振蕩電路和充放電切換模塊。LC振蕩電路 由公共電感(Lot)和公共電容(Cot)組成，Cot與Lot并聯(lián)在驅(qū)動輸出端和地線之間，Lot串 聯(lián)在Cot和驅(qū)動輸出端之間，Lea^n Cot之間處形成的電勢稱為公共電壓(Vot)；充放電切換 模塊與PWM發(fā)生器、Ekef和LC振蕩電路相連，用于在PWM發(fā)生器和Ekef的控制下分時(shí)地控制 Q-與LC振蕩電路相互進(jìn)行充電和放電，以在充電時(shí)減小驅(qū)動輸出端的VOT，在放電時(shí)增大 驅(qū)動輸出端的Vott。本實(shí)施例的技術(shù)方案，利用LC振蕩電路的充放電過程來補(bǔ)償驅(qū)動電壓。LC振蕩 電路的充電過程是首先將C^ad的電場能轉(zhuǎn)換為Lot的磁場能，而后將Lot的磁場能轉(zhuǎn)換為 Cc0M的電場能，即完成對Cot的充電。此時(shí)電荷從Ckjad轉(zhuǎn)移到Cot上存儲，Vott的電壓值下 降。LC振蕩電路的放電過程是首先將Cot的電場能轉(zhuǎn)換為Lot的磁場能，而后將Lot的磁場能轉(zhuǎn)換為C^ad的電場能，即Cot放電，完成電荷從Cot向C^ad的轉(zhuǎn)移，Vott的電壓值增大。通過LC振蕩電路來補(bǔ)償VOT，從而利用一個(gè)直流升壓電路提供兩種電壓值的Vott， 降低了驅(qū)動功耗，提高了背光源的光電效率。實(shí)施例三圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的直流升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例以實(shí)施 例二為基礎(chǔ)，提供了充放電切換模塊的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式。該充放電切換模塊包括P型場 效應(yīng)管(Mbpi)、N型場效應(yīng)管(Mbni)和補(bǔ)償電路控制器。Mbpi的源極和漏極串聯(lián)在驅(qū)動輸出 端之間；Mbni的源極和漏極并聯(lián)在LC振蕩電路的兩端；補(bǔ)償電路控制器具體可以為一 單片機(jī)等控制裝置，包括P開啟端、N開啟端和控制模塊，控制模塊集成于補(bǔ)償電路控制器 的內(nèi)部，其具體功能可以由補(bǔ)償電路控制器內(nèi)部的軟件和/或硬件功能結(jié)合實(shí)現(xiàn)。P開啟端 與Mbpi的柵極相連，輸出P開啟電壓(Vphb)來控制Mbpi的開啟或關(guān)閉，N開啟端與Mbni的柵 極相連，輸出N開啟電壓(Vms)來控制Mbni的開啟或關(guān)閉。補(bǔ)償電路控制器與PWM發(fā)生器 和Ekef分別相連，用于根據(jù)PWM發(fā)生器產(chǎn)生的Vpws^n Ekef，來產(chǎn)生充電開啟信號組和放電開 啟信號組，分別從P開啟端和N開啟端輸出，控制LC振蕩電路的充放電過程。其中，充電開啟信號組包括順序輸出的第一充電開啟信號和第二充電開啟信號， 第一充電開啟信號從P開啟端輸出以控制Mbpi開啟，持續(xù)一段時(shí)間后再關(guān)閉，第二充電開啟 信號從N開啟端輸出，在Mbpi關(guān)閉后控制Mbni開啟，持續(xù)一段時(shí)間后再關(guān)閉；放電開啟信號 組包括順序輸出的第一放電開啟信號和第二放電開啟信號，第一放電開啟信號從N開啟端 輸出以控制Mbni開啟，持續(xù)一段時(shí)間后再關(guān)閉，第二放電開啟信號從P開啟端輸出，在Mbni關(guān) 閉后控制Mbpi開啟，持續(xù)一段時(shí)間后再關(guān)閉。上述補(bǔ)償電路的工作包括充電和放電兩個(gè)過程，下面分別詳述如下在充電過程下，由C^ad向Cot充電，電流回路如圖8所示。補(bǔ)償電路控制器從P開 啟端和N開啟端分別輸出第一充電開啟信號和第二充電開啟信號。第一充電開啟信號控制 Mbpi開啟，第二充電開啟信號控制Mbni關(guān)閉，此時(shí)C^pM^^La^C^M和地線之間的回路導(dǎo)通， Ckjad的電場能首先轉(zhuǎn)換為Lot的磁場能，Lot中的電流逐漸增大，該電流回路如圖8中實(shí)線 箭頭所示；此后，第一充電開啟信號控制Mbpi關(guān)閉，第二充電開啟信號控制Mbni開啟，相當(dāng)于 第二充電開啟信號控制Mbni在Mbpi關(guān)閉后再開啟。LroM、COT、MBP1和地線之間的回路導(dǎo)通，使 Lcom的電流減少，Lcom的磁場能向Cot的電場能轉(zhuǎn)化，向Cot充電，該電流回路如圖8中虛線 箭頭所示。Lot和Cot中間WVot電勢增大。上述過程完成了 Q-向Cot充電的過程，同時(shí) 也使Vot的電壓下降，獲得了第一種數(shù)值的驅(qū)動電壓。在放電過程下，由Cot向C^ad放電，電流回路如圖9所示。補(bǔ)償電路控制器從P開 啟端和N開啟端分別輸出第一放電開啟信號和第二放電開啟信號。第一放電開啟信號控制 Mbpi關(guān)閉，第二放電開啟信號控制Mbni開啟，此時(shí)LraoCa^Mbni和地線之間的回路導(dǎo)通，Ccom的 電場能首先轉(zhuǎn)換為Lot的磁場能，Lot中的電流逐漸增大，該電流回路如圖9中實(shí)線箭頭所 示；此后，第一放電開啟信號控制Mbpi開啟，第二放電開啟信號控制Mbni關(guān)閉，相當(dāng)于第二放 電開啟信號控制Mbpi在Mbni關(guān)閉之后再開啟。C-d、MBP1、Lcom和Cot之間的回路導(dǎo)通，使Lot 的電流減少，Lcom的磁場能向Ckjad的電場能轉(zhuǎn)化，向Ckjad充電，該電流回路如圖9中虛線箭 頭所示。上述過程完成了 Cot放電，向C^ad充電的過程，同時(shí)也使Vott的電壓上升，獲得了 第二種數(shù)值的驅(qū)動電壓。[0055]上述第一充電開啟信號、第二充電開啟信號、第一放電開啟信號和第二放電開啟 信號可以通過輸出對應(yīng)的脈沖來控制各場效應(yīng)管的開啟和關(guān)閉。充放電過程由Ekef的時(shí)序來控制，如圖10所示為Ekef、Vout和Vot的序列變化示意 圖。由于綠LED串和藍(lán)LED串的Vqut大小類似，記為Vmie和Vmffi，且大于紅LED串的Vqut值，所以設(shè)計(jì)Ekef的高電平對應(yīng)于綠LED串和藍(lán)LED串的點(diǎn)亮?xí)r間，低電平對應(yīng)于紅LED 串的點(diǎn)亮?xí)r間。如圖10所示，在Ekef為高電平時(shí)，Vot的電壓值下降，向Ckjad充電，使得Vott 具有較高的電壓值，滿足綠LED串和藍(lán)LED串的驅(qū)動需求。在Ekef為低電平時(shí)，向Cot充電， Vcom的電壓值上升，使得Vott具有較低的電壓值，滿足紅LED串的驅(qū)動需求。Vott的增減幅度 與 Vcqm 相同，均為 Vledc-VLEDK。Mbpi和Mbni的源極和漏極之間可以分別連接一電流傳感器，Ccom的兩端并聯(lián)有兩個(gè) 分壓電阻，補(bǔ)償電路中的分壓電阻具體記為Rbfi和Rbf2 ；Rbfi和Ribf2中引出的第二分壓反饋 電壓(Vfbot)，以及Mbpi和Mbni各自的電流傳感器產(chǎn)生的第二電流反饋電壓(Vn)和第三電流 反饋電壓(Vp)分別連通至補(bǔ)償電流控制器的控制模塊，用于控制充電開啟信號組和放電開 啟信號組的幅值?；A(chǔ)升壓電路和補(bǔ)償電路在同一時(shí)刻只能有一個(gè)在工作，優(yōu)選的是通過基礎(chǔ)升壓 電路和補(bǔ)償電路之間的通信來實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。補(bǔ)償電路控制器還包括同步信號模塊，與PWM 發(fā)生器相連，用于產(chǎn)生同步信號(ΕωΜ)，發(fā)送給PWM發(fā)生器，以控制基礎(chǔ)升壓電路和補(bǔ)償電 路交替工作。當(dāng)補(bǔ)償電路工作時(shí)，ΕωΜ處于高電平，則基礎(chǔ)升壓電路可以判定補(bǔ)償電路在工 作，所以基礎(chǔ)升壓電路中斷，等待補(bǔ)償電路工作結(jié)束。當(dāng)補(bǔ)償電路沒有在進(jìn)行工作時(shí)，ΕωΜ處 于低電平，基礎(chǔ)升壓電路可以判定補(bǔ)償電路沒有工作，可以輸出電壓。滿足上述時(shí)序要求的 Ecom可以由控制模塊根據(jù)Ekef的頻率來產(chǎn)生，也可以直接由Ekef作為同步通信用信號。本實(shí)用新型實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)中，可通過調(diào)整各元件的參數(shù)來得到需要的驅(qū)動電 壓值，控制模塊的功能可以通過單片機(jī)中的硬件或軟件編程來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型各實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，針對RGB LED背光源中電源部分效率低 的問題，在DC/DC升壓電路中增加充放電補(bǔ)償電路，能夠以一套直流升壓電路獲得不同的 驅(qū)動電壓值，從而降低了直流升壓電路的驅(qū)動功耗，提高了背光源驅(qū)動系統(tǒng)的效率，能夠提 高背光源的光電效率。同時(shí)，減少了常規(guī)升壓電路的數(shù)量，還能夠降低設(shè)備成本。雖然額外 增加的補(bǔ)償電路也有一定的功耗和成本，但是其功耗遠(yuǎn)小于直接大幅升壓電路的功耗，所 以直接升壓電路的整體成本和功耗均有所降低。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種背光源驅(qū)動系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)可參見圖1和2所示，包 括交流電進(jìn)入開關(guān)電源電路、恒流源發(fā)生器和LED驅(qū)動模塊，其中，還包括本實(shí)用新型任意 實(shí)施例所提供的直流升壓電路，該直流升壓電路的基礎(chǔ)升壓電路分別與交流電進(jìn)入開關(guān)電 源電路和恒流源發(fā)生器相連。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種液晶顯示器，包括背光模組和液晶面板，其結(jié)構(gòu) 可參見圖2所示，該背光模組包括LED串作為背光源，其中，還包括本實(shí)用新型任意實(shí)施例 所提供的背光源驅(qū)動系統(tǒng)；直流升壓電路的驅(qū)動輸出端與LED串分別相連。本實(shí)用新型所提供的液晶顯示器，能夠降低背光源驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動功耗，提高光 電效率，保證顯示效果。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解 其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù) 方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種直流升壓電路，包括基礎(chǔ)升壓電路，所述基礎(chǔ)升壓電路包括脈沖寬度調(diào)制發(fā)生 器、直流輸入端、負(fù)載電感、負(fù)載電容和驅(qū)動輸出端，其特征在于，還包括補(bǔ)償電路，與所述驅(qū)動輸出端、脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列相連，用于在所 述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列的控制下分時(shí)地對所述驅(qū)動輸出端輸出的驅(qū)動 電壓進(jìn)行補(bǔ)償，以增大或減小所述驅(qū)動電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流升壓電路，其特征在于，所述補(bǔ)償電路包括由公共電感和公共電容組成的LC振蕩電路，所述公共電容與所述負(fù)載電容并聯(lián)在所 述驅(qū)動輸出端和地線之間，所述公共電感串聯(lián)在所述公共電容和驅(qū)動輸出端之間；充放電切換模塊，與所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器、背光源驅(qū)動序列和LC振蕩電路相連， 用于在所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列的控制下分時(shí)地控制所述負(fù)載電容與 所述LC振蕩電路相互進(jìn)行充電和放電，以在充電時(shí)減小所述驅(qū)動輸出端的驅(qū)動電壓，在放 電時(shí)增大所述驅(qū)動輸出端的驅(qū)動電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流升壓電路，其特征在于，所述充放電切換模塊包括P型場效應(yīng)管，所述P型場效應(yīng)管的源極和漏極串聯(lián)在所述驅(qū)動輸出端和公共電感之間；N型場效應(yīng)管，所述N型場效應(yīng)管的源極和漏極并聯(lián)在所述LC振蕩電路的兩端；補(bǔ)償電路控制器，包括P開啟端、N開啟端和控制模塊；所述P開啟端與所述P型場效 應(yīng)管的柵極相連，所述N開啟端與所述N型場效應(yīng)管的柵極相連，所述控制模塊與所述脈 沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列分別相連，用于根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器產(chǎn)生的 控制電壓和所述背光源驅(qū)動序列，來產(chǎn)生充電開啟信號組和放電開啟信號組，分別從所述P 開啟端和N開啟端輸出；其中，所述充電開啟信號組包括順序輸出的第一充電開啟信號和第二充電開啟信號， 所述第一充電開啟信號從P開啟端輸出以控制P型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉，所述第二充電開 啟信號從N開啟端輸出以控制N型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉；所述放電開啟信號組包括順序輸 出的第一放電開啟信號和第二放電開啟信號，所述第一放電開啟信號從N開啟端輸出以控 制N型場效應(yīng)管開啟再關(guān)閉，所述第二放電開啟信號從P開啟端輸出以控制P型場效應(yīng)管 開啟再關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流升壓電路，其特征在于所述P型場效應(yīng)管和N型場效 應(yīng)管的源極和漏極之間分別連接一電流傳感器，所述公共電容的兩端并聯(lián)有分壓電阻；所 述分壓電阻中引出的分壓反饋電壓和所述電流傳感器產(chǎn)生的電流反饋電壓分別連通至所 述控制模塊，用于控制所述充電開啟信號組和放電開啟信號組的幅值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流升壓電路，其特征在于所述補(bǔ)償電路控制器還包括同 步信號模塊，與所述脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器相連，用于產(chǎn)生同步信號，發(fā)送給所述脈沖寬度調(diào) 制發(fā)生器，以控制所述基礎(chǔ)升壓電路和補(bǔ)償電路交替工作。
6.一種背光源驅(qū)動系統(tǒng)，包括交流電進(jìn)入開關(guān)電源電路、恒流源發(fā)生器和LED驅(qū)動模 塊，其特征在于，還包括權(quán)利要求1 5任一所述的直流升壓電路，所述直流升壓電路的基 礎(chǔ)升壓電路分別與所述交流電進(jìn)入開關(guān)電源電路和恒流源發(fā)生器相連。
7.一種液晶顯示器，包括背光模組和液晶面板，所述背光模組包括LED串作為背光源， 其特征在于還包括權(quán)利要求6所述的背光源驅(qū)動系統(tǒng)；所述直流升壓電路的驅(qū)動輸出端與所述LED串分別相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直流升壓電路、背光源驅(qū)動系統(tǒng)和液晶顯示器。該直流升壓電路，包括基礎(chǔ)升壓電路，基礎(chǔ)升壓電路包括脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器、直流輸入端、負(fù)載電感、負(fù)載電容和驅(qū)動輸出端，其中，還包括補(bǔ)償電路，與驅(qū)動輸出端、脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列相連，用于在脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器和背光源驅(qū)動序列的控制下分時(shí)地對驅(qū)動輸出端輸出的驅(qū)動電壓進(jìn)行補(bǔ)償，以增大或減小驅(qū)動電壓。本實(shí)用新型通過在直流升壓電路中增設(shè)補(bǔ)償電路，來增大或減小基礎(chǔ)升壓電路產(chǎn)生的驅(qū)動電壓，從而通過一套基礎(chǔ)升壓電路產(chǎn)生不同值的驅(qū)動電壓，滿足不同LED串的驅(qū)動需求?；A(chǔ)升壓電路數(shù)量的減小，能夠減少驅(qū)動功耗，且提高背光源的光電效率。
文檔編號G09G3/20GK201829173SQ20102052201
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者王延峰 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司