專利名稱：大功率led背光源驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種LED背光源驅(qū)動電路，尤其是一種具有電源反接保護功能的大功率LED背光源驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
背光源是液晶平板顯示器的關(guān)鍵組件之一。以LED為背光源的液晶平板電視正朝著大尺寸低功耗方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈(CCFL)背光源相比，LED背光源色域范圍寬、色彩還原性好、亮度調(diào)節(jié)范圍大、壽命長、抗振動性能強、無汞綠色環(huán)保。LED背光源根據(jù)光源的位置不同分為直下式和側(cè)光式。直下式背光源直接將LED光源放在出光面下 面，光源發(fā)出的光經(jīng)過導光板的擴散混合后成為面光源發(fā)射出來。側(cè)光式背光源將LED晶粒配置在液晶屏幕的四周邊緣，通過導光板將屏幕邊緣發(fā)射的光輸送到屏幕中央?yún)^(qū)域。兩種方式各有優(yōu)缺點，但均需要配以LED驅(qū)動控制電路。現(xiàn)有的LED背光源驅(qū)動控制電路，有的存在效率不高，有的存在亮度調(diào)節(jié)范圍小、精度低，有的存在輸出功率較小等缺點，這些驅(qū)動控制電路通常只適用于中小尺寸、中小功率的背光源中。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率LED背光源驅(qū)動控制電路，它具有輸入電源反接保護功能，并且可在大尺寸、大功率LED背光源中廣泛應(yīng)用。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種大功率LED背光源驅(qū)動電路，包括LED升壓恒流驅(qū)動模塊，LED升壓恒流驅(qū)動模塊輸出端連接LED背光源，所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的輸入端連接有輸入電源反接保護模塊、變阻模擬調(diào)光模塊和微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊，在LED升壓恒流驅(qū)動模塊與LED背光源之間連接有擴流輸出模塊。進一步的所述的輸入電源反接保護模塊采用N溝道增強型MOS管。所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊采用集成芯片CT8482，用于將輸入的直流電壓升高，并以恒流方式驅(qū)動LED背光源。所述的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊的PWM信號由微處理器的普通I/O 口模擬產(chǎn)生，微處理器與調(diào)光驅(qū)動電路之間設(shè)有光電隔離電路。所述的LED背光源為直下式背光源或側(cè)光式背光源。進一步的所述的輸入電源反接保護模塊的電路為電解電容Cl 一端接電源另一端接地，電阻Rl、R2串接在電源正極與地線之間，N溝道增強型MOS管Ql的漏極與電源負極相連，源極接地，柵極接于兩電阻Rl、R2之間。進一步的所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的電路為電源濾波電容C3接在集成芯片Ul的電源輸入引腳15與地之間，環(huán)路補償電阻R8與電容C2串聯(lián)后接在集成芯片Ul的環(huán)路補償引腳8與地之間，軟起動電容C4接在集成芯片Ul的軟啟動引腳11與地之間；能量存儲及升壓電感LI的一端與輸入電源Vin相連，另一端與N溝道增強型MOS管Q2的漏極及肖特基二極管Dl的陽極相連；輸出穩(wěn)壓電容C6、輸出濾波電容C7并聯(lián)后一端與肖特基二極管Dl的陰極相連，另一端接地；N溝道增強型MOS管Q2的柵極接到集成芯片Ul的外部MOS管驅(qū)動引腳2，Q2的源極與集成芯片Ul的外部MOS管電流檢測引腳4及并聯(lián)電阻Rll和R12的一端相連，電阻Rll和R12的另一端接地；電阻R13 R16并聯(lián)后的一端接在肖特基二極管Dl的陰極和集成芯片Ul的輸出電流檢測“ + ”輸入引腳6，另一端接在集成芯片Ul的輸出電流檢測輸入引腳7 ;電阻R9與RlO串聯(lián)后接在電壓輸出端Vout+與地之間，電阻R9與RlO的連接點與集成芯片Ul的過壓保護檢測引腳14相連，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端接電壓輸出端Vout+ ;偏壓電容C5接在集成芯片Ul的偏壓引腳I與地之間，Ul的引腳16接地，Ul的引腳13接芯片工作使能電壓信號，Ul的引腳9接入變阻模擬調(diào)光模塊的輸出電壓信號，Ul的引腳10接入微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊的高低電平輸出信號，Ul的引腳3、5、12懸空不接。 進一步的所述的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊電路為微處理器的一普通I/O 口 Pl. O模擬產(chǎn)生PWM數(shù)字信號，接入到單路光電耦合器U2的引腳2，U2的引腳I接限流電阻R19，R19的另一端接+5V電源，U2的引腳4接另一路+2. 5V電源，U2的引腳3輸出PWM數(shù)字調(diào) 光信號到集成芯片Ul的10腳，+5V電源與+2. 5V電源不共地。進一步的所述的變阻模擬調(diào)光模塊的電路為輸入電源Vin通過限流電阻R3接在精密可調(diào)基準電壓源U3的陰極和參考電壓極，U3的陽極接地，U3的穩(wěn)定輸出電壓經(jīng)電阻R4和可調(diào)電阻Radj串聯(lián)分壓后接入到集成芯片Ul的引腳9，可調(diào)電阻Radj的另一端接地。進一步的所述的擴流輸出模塊的電路為N溝道增強型MOS管Q2與Q3并聯(lián)后的柵極接到集成芯片Ul的偏壓檢測引腳2，源極接到Ul的輸出電流檢測引腳4 ;二極管Dl D4并聯(lián)，輸出電流檢測電阻Rll與R12并聯(lián)后接到Q2與Q3的源極，Rl I與R12的另一端接地。本實用新型的有益效果是該電路輸出功率可達150W，效率可達93%，亮度調(diào)節(jié)范圍寬并且精度高，采用變阻模擬調(diào)光和PWM數(shù)字調(diào)光相結(jié)合方式，同時具有輸入電源反接保護功能，廣泛應(yīng)用于大尺寸、大功率LED背光源中。

圖I為本實用新型的大功率LED背光源驅(qū)動電路模塊圖。圖2為一具體實例的輸入電源反接保護電路圖。圖3為一具體實例的LED升壓恒流驅(qū)動模塊電路圖。圖4為一具體實例的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊電路圖。圖5為一具體實例的變阻模擬調(diào)光模塊電路圖。圖6為一具體實例的擴流輸出模塊電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對大功率LED背光源驅(qū)動電路進行進一步說明。如圖I所示一種大功率LED背光源驅(qū)動電路，包括LED升壓恒流驅(qū)動模塊，LED升壓恒流驅(qū)動模塊輸出端連接LED背光源，所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的輸入端連接有輸入電源反接保護模塊、變阻模擬調(diào)光模塊和微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊，在LED升壓恒流驅(qū)動模塊與LED背光源之間連接有擴流輸出模塊。[0021 ] 如圖2所示為一具體實例的輸入電源反接保護電路圖，電解電容Cl 一端接電源另一端接地，電阻Rl、R2串接在電源正極與地線之間，N溝道增強型MOS管Ql的漏極與電源負極相連，源極接地，柵極接于兩電阻Rl、R2之間。輸入電源正常接入時Ves大于N溝道增強型MOS管Ql的開啟電壓，漏極與源極之間導通，電源正常接入。當輸入電源正負極反接時，Ves小于N溝道增強型MOS管Ql的開啟電壓，漏極與源極之間斷開，阻止輸入電源接入電路，保護后續(xù)電路。如圖3所示為一具體實例的LED升壓恒流驅(qū)動模塊電路圖，電源濾波電容C3接在集成芯片Ul的電源輸入引腳15與地之間，環(huán)路補償電阻R8與電容C2串聯(lián)后接在集成芯片Ul的環(huán)路補償引腳8與地之間，軟起動電容C4接在集成芯片Ul的軟啟動引腳11與地之間；能量存儲及升壓電感LI的一端與輸入電源Vin相連，另一端與N溝道增強型MOS管Q2的漏極及肖特基二極管Dl的陽極相連；輸出穩(wěn)壓電容C6、輸出濾波電容C7并聯(lián)后一端與肖特基二極管Dl的陰極相連，另一端接地；N溝道增強型MOS管Q2的柵極接到集成芯片Ul的外部MOS管驅(qū)動引腳2，Q2的源極與集成芯片Ul的外部MOS管電流檢測引腳4及并聯(lián)電阻Rll和R12的一端相連，電阻Rll和R12的另一端接地；電阻R13 R16并聯(lián)后的一 端接在肖特基二極管Dl的陰極和集成芯片Ul的輸出電流檢測“ + ”輸入引腳6，另一端接在集成芯片Ul的輸出電流檢測輸入引腳7 ;電阻R9與RlO串聯(lián)后接在電壓輸出端Vout+與地之間，電阻R9與RlO的連接點與集成芯片Ul的過壓保護檢測引腳14相連，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端接電壓輸出端Vout+ ;偏壓電容C5接在集成芯片Ul的偏壓引腳I與地之間，Ul的引腳16接地，Ul的引腳13接芯片工作使能電壓信號，Ul的引腳9接入變阻模擬調(diào)光模塊的輸出電壓信號，Ul的引腳10接入微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊的高低電平輸出信號，Ul的引腳3、5、12懸空不接。當集成芯片Ul的引腳13接入5V 20V的高電平信號時，Ul根據(jù)引腳9的電壓信號或者引腳10的高低電平信號輸出相應(yīng)的電流；當Ul的引腳13電壓低于5V時，其輸出端關(guān)閉。如圖4所示為一具體實例的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊電路圖，微處理器的一普通I/O 口 Pl. O模擬產(chǎn)生PWM數(shù)字信號，接入到單路光電耦合器U2的引腳2，U2的引腳I接限流電阻R19，R19的另一端接+5V電源，U2的引腳4接另一路+2. 5V電源，U2的引腳3輸出PWM數(shù)字調(diào)光信號到集成芯片Ul的10腳，+5V電源與+2. 5V電源不共地。如圖5所示為一具體實例的變阻模擬調(diào)光模塊電路圖，利用可調(diào)電阻改變LED恒流驅(qū)動集成芯片輸出電流控制端的直流電壓大小，以此線性改變驅(qū)動輸出電流大小。輸入電源Vin通過限流電阻R3接在精密可調(diào)基準電壓源U3的陰極和參考電壓極，U3的陽極接地，U3的穩(wěn)定輸出電壓經(jīng)電阻R4和可調(diào)電阻Radj串聯(lián)分壓后接入到集成芯片Ul的引腳9，可調(diào)電阻Radj的另一端接地。通過調(diào)節(jié)Radj的阻值，改變Ul引腳9的電壓，控制輸出電流大小，以此實現(xiàn)模擬調(diào)光。引腳9的電壓小于O. 2V時輸出電流為0，電壓大于I. 2V時輸出電流達到設(shè)定最大值。如圖6所示為一具體實例的擴流輸出模塊電路圖，結(jié)合所用集成驅(qū)動芯片的輸出電流采樣特性，通過并聯(lián)若干輸出回路二極管和大功率采樣電阻，實現(xiàn)輸出電流擴展。N溝道增強型MOS管Q2與Q3并聯(lián)后的柵極接到集成芯片Ul的偏壓檢測引腳2，源極接到Ul的輸出電流檢測引腳4 ;二極管Dl D4并聯(lián)，輸出電流檢測電阻Rll與R12并聯(lián)后接到Q2與Q3的源極，Rll與R12的另一端接地。實際應(yīng)用中，Rll與R12的兩端壓差固定，通過增加外擴MOS管、輸出通路上二極管的并聯(lián)及輸出電流檢測電阻的小電阻并聯(lián)，可以實現(xiàn)擴流輸出。以上所述僅表達了本實用新型的較佳實現(xiàn)方式，并不能以此來限制本實用新型，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型構(gòu)思前提下， 對其所做的任何等同替換或微小變化均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種大功率LED背光源驅(qū)動電路，包括LED升壓恒流驅(qū)動模塊，LED升壓恒流驅(qū)動模塊輸出端連接LED背光源，其特征是所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的輸入端連接有輸入電源反接保護模塊、變阻模擬調(diào)光模塊和微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊，在LED升壓恒流驅(qū)動模塊與LED背光源之間連接有擴流輸出模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的輸入電源反接保護模塊采用N溝道增強型MOS管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的輸入電源反接保護模塊的電路為電解電容Cl 一端接電源另一端接地，電阻R1、R2串接在電源正極與地線之間，N溝道增強型MOS管Ql的漏極與電源負極相連，源極接地，柵極接于兩電阻Rl、R2之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊采用集成芯片CT8482。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的電路為電源濾波電容C3接在集成芯片Ul的電源輸入引腳15與地之間，環(huán)路補償電阻R8與電容C2串聯(lián)后接在集成芯片Ul的環(huán)路補償引腳8與地之間，軟起動電容C4接在集成芯片Ul的軟啟動引腳11與地之間；能量存儲及升壓電感LI的一端與輸入電源Vin相連，另一端與N溝道增強型MOS管Q2的漏極及肖特基二極管Dl的陽極相連；輸出穩(wěn)壓電容C6、輸出濾波電容C7并聯(lián)后一端與肖特基二極管Dl的陰極相連，另一端接地；N溝道增強型MOS管Q2的柵極接到集成芯片Ul的外部MOS管驅(qū)動引腳2，Q2的源極與集成芯片Ul的外部MOS管電流檢測引腳4及并聯(lián)電阻Rll和R12的一端相連，電阻Rll和R12的另一端接地；電阻R13 R16并聯(lián)后的一端接在肖特基二極管Dl的陰極和集成芯片Ul的輸出電流檢測“ + ”輸入引腳6，另一端接在集成芯片Ul的輸出電流檢測輸入引腳7 ;電阻R9與RlO串聯(lián)后接在電壓輸出端Vout+與地之間，電阻R9與RlO的連接點與集成芯片Ul的過壓保護檢測引腳14相連，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端接電壓輸出端Vout+ ；偏壓電容C5接在集成芯片Ul的偏壓引腳I與地之間，Ul的引腳16接地，Ul的引腳13接芯片工作使能電壓信號，Ul的引腳9接入變阻模擬調(diào)光模塊的輸出電壓信號，Ul的引腳10接入微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊的高低電平輸出信號，Ul的引腳3、5、12懸空不接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊的PWM信號由微處理器的普通I/O 口模擬產(chǎn)生，微處理器與調(diào)光驅(qū)動電路之間設(shè)有光電隔離電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊電路為微處理器的一普通I/O 口 Pl. O模擬產(chǎn)生PWM數(shù)字信號，接入到單路光電耦合器U2的引腳2，U2的引腳I接限流電阻R19，R19的另一端接+5V電源，U2的引腳4接另一路+2. 5V電源，U2的引腳3輸出PWM數(shù)字調(diào)光信號到集成芯片Ul的10腳，+5V電源與+2. 5V電源不共地。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的變阻模擬調(diào)光模塊的電路為輸入電源Vin通過限流電阻R3接在精密可調(diào)基準電壓源U3的陰極和參考電壓極，U3的陽極接地，U3的穩(wěn)定輸出電壓經(jīng)電阻R4和可調(diào)電阻Radj串聯(lián)分壓后接入到集成芯片Ul的引腳9，可調(diào)電阻Radj的另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的擴流輸出模塊的電路為N溝道增強型MOS管Q2與Q3并聯(lián)后的柵極接到集成芯片Ul的偏壓檢測引腳2，源極接到Ul的輸出電流檢測引腳4 ;二極管Dl D4并聯(lián)，輸出電流檢測電阻Rll與R12并聯(lián)后接到Q2與Q3的源極，Rll與R12的另一端接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大功率LED背光源驅(qū)動電路，其特征是所述的LED背光源為直下式背光源或側(cè)光式背光源。
專利摘要本實用新型涉及一種大功率LED背光源驅(qū)動電路，包括LED升壓恒流驅(qū)動模塊，LED升壓恒流驅(qū)動模塊輸出端連接LED背光源，其特征是所述的LED升壓恒流驅(qū)動模塊的輸入端連接有輸入電源反接保護模塊、變阻模擬調(diào)光模塊和微控制器PWM數(shù)字調(diào)光模塊，在LED升壓恒流驅(qū)動模塊與LED背光源之間連接有擴流輸出模塊。該電路輸出功率可達150W，效率可達93%，亮度調(diào)節(jié)范圍寬并且精度高，采用變阻模擬調(diào)光和PWM數(shù)字調(diào)光相結(jié)合方式，同時具有輸入電源反接保護功能，廣泛應(yīng)用于大尺寸、大功率LED背光源中。
文檔編號G09G3/34GK202549254SQ20122002475
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者卜樹坡, 殷慶縱, 程磊, 章雯 申請人:蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院