使第二開關(guān)管Q32漏極和源極間的導(dǎo)通壓降遠小于現(xiàn)有技術(shù)使用的二級管正向電壓，因此可減少導(dǎo)通損耗。同時第二開關(guān)管Q32在零電流關(guān)斷時，由于第二開關(guān)管Q32源漏間的電壓也為零，所以反向恢復(fù)電流可以降到最小，此外第二開關(guān)管Q32中的溝道電荷也為零，從而減少了電荷注入帶來的開關(guān)損耗。
[0051]請參閱圖4，圖4為本實用新型的默認模式實施例的操作示意圖，其中橫軸為時間。于一實施例中，檢測輸入電感L3的電流與第一開關(guān)管Q31的漏極電壓，該默認模式為當輸入電感L3的電流為零時關(guān)斷第二開關(guān)管Q32，之后待第一開關(guān)管Q31的漏極電壓降到零后再開啟第一開關(guān)管Q31。因此這樣在第二開關(guān)管Q32關(guān)斷到第一開關(guān)管Q31開啟間基本消除了開關(guān)電壓和電流的交疊區(qū)，大大減少了開關(guān)損耗，這種方式通常也稱之為臨界導(dǎo)通的頻率調(diào)制(PFM)控制方式，而非現(xiàn)有技術(shù)所使用的固定頻率占空比調(diào)制(PWM)。
[0052]請參閱圖5，圖5為本實用新型的默認模式另一實施例的操作示意圖，其中橫軸為時間。于另一實施例中，只檢測第一開關(guān)管Q31漏極的零電壓，該默認模式為當?shù)谝婚_關(guān)管Q31漏極的零電壓時關(guān)斷第二開關(guān)管Q32，之后立即開啟第一開關(guān)管Q31。這樣簡化后的好處是節(jié)省了第二開關(guān)管Q32或輸入電感L3的高壓電流檢測電路，使得設(shè)計簡單，但因為第二開關(guān)管Q32在零電流時沒有及時關(guān)斷，會存在一段負電感電流區(qū)間，略為影響效率。
[0053]請參閱圖6，圖6為本實用新型的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路另一實施例的架構(gòu)示意圖。第二開關(guān)管Q32可以是PM0S也可以是NM0S開關(guān)管，在圖6第二開關(guān)管Q32為NM0S開關(guān)管的實施例中，本實用新型的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路3還可包括自舉電路V6 (例如電荷栗自舉電路)，連接第一電容C3，并用以將第一電容C3的電壓保持在等同于電壓源VIN3所輸出的電壓，以便驅(qū)動第二開關(guān)管Q32。
[0054]請參閱圖6，于一實施例中，可分別自發(fā)光二極管串接電路LEDs3及第一開關(guān)管Q31取電流采樣信號，且發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路3還包括:第一放大器AMP61，用以比較發(fā)光二極管串接電路LEDs3的電流采樣信號及基準電壓VREF，第一放大器AMP61的輸出端連接一相移電路RC6 ;以及第二放大器AMP62，用以比較第一開關(guān)管Q31的電流采樣信號及第一放大器AMP61的輸出，第二放大器AMP62的輸出端連接開關(guān)控制電路CC3 ;其中，若第一開關(guān)管Q31的電流采樣信號大于第一放大器AMP61的輸出，則開關(guān)控制電路CC3關(guān)斷第一開關(guān)管Q31。使用這樣的閉環(huán)反饋PFM控制系統(tǒng)可保持發(fā)光二極管串接電路LEDs3電流的恒定。
[0055]于進一步的實施例中，發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路3還可包括頻率控制電路FC6，頻率控制電路FC6連接開關(guān)控制電路CC3并用以限制第一開關(guān)管Q31與第二開關(guān)管Q32交替開啟及關(guān)斷的最高頻率。因為頻率調(diào)制PFM模式在不同負載電流、不同LED串聯(lián)個數(shù)等條件下頻率變化較大，因此需要對最高頻率進行限制，防止開關(guān)失控。一旦相鄰周期的時間短于一設(shè)定的最小周期值，則頻率控制電路FC6通過開關(guān)控制電路CC3自動推遲第一開關(guān)管Q31開啟時間直到滿足最高頻率限制。這時系統(tǒng)的開關(guān)控制脫離了臨界導(dǎo)通模式進入斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)。這時第二開關(guān)管Q32—直保持關(guān)斷狀態(tài)防止明顯的負電感電流出現(xiàn)
[0056]請參閱圖7a_7c，圖7a_7c為本實用新型的電流采樣信號的采樣方式。于一實施例中，自發(fā)光二極管串接電路LEDs3取電流采樣信號VCS的方式是以采樣電阻(圖7a)、電流流入(Current Sink)放大器(圖7b)、電流流出(Current Source)放大器(圖7c)或是以開關(guān)管的電流換算(未圖示)的方式取得，但不以此為限。
[0057]相較于習(xí)知技術(shù)，由于本實用新型的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路以第二開關(guān)管代替現(xiàn)有技術(shù)中的二極管，該第二開關(guān)管的導(dǎo)壓降遠小于二極管正向電壓，同時該第二開關(guān)管在關(guān)斷時，源漏間的電壓也為零，所以反向恢復(fù)電流可降到最小，因此可減少損耗，并具有減少EMI噪聲的功效；此外，通過開關(guān)控制電路以默認模式令第一開關(guān)管與該第二開關(guān)管交替開啟及關(guān)斷，減少或消除了該第一開關(guān)管開關(guān)瞬間的電壓電流交疊區(qū)域，并因為該默認模式，相較于現(xiàn)有技術(shù)中工作在連續(xù)電感電流狀態(tài)下的固定頻率占空比調(diào)制(PWM)控制模式下的電感，本實用新型的輸入電感可以選擇較小數(shù)值的電感，從而具有相應(yīng)較小數(shù)值的寄生直流電阻，因此可減少損耗并提高效率，充分地解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺失。此外，還可視需求調(diào)整該默認模式，以及選擇性的附加自舉電路以對應(yīng)開關(guān)管的種類，或附加頻率控制電路以防止開關(guān)失控。
[0058]藉由以上較佳具體實施例的描述，本領(lǐng)域具有通常知識者當可更加清楚本實用新型的特征與精神，惟上述實施例僅為說明本實用新型的原理及其功效，而非用以限制本實用新型。因此，任何對上述實施例進行的修改及變化仍不脫離本實用新型的精神，且本實用新型的權(quán)利范圍應(yīng)如權(quán)利要求所列。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，設(shè)置于電壓源、輸入電感與發(fā)光二極管串接電路之間，其特征在于，包括: 第一開關(guān)管，該第一開關(guān)管的漏極通過該輸入電感連接至該電壓源，該第一開關(guān)管的源極接地； 第一驅(qū)動反相器，該第一驅(qū)動反相器的輸出端連接該第一開關(guān)管的柵極； 第二開關(guān)管，該第二開關(guān)管的源極連接該第一開關(guān)管的漏極，該第二開關(guān)管的漏極連接至該發(fā)光二極管串接電路； 第二驅(qū)動反相器，該第二驅(qū)動反相器的輸出端連接該第二開關(guān)管的柵極，該第二驅(qū)動反相器的第一電源端連接該第二開關(guān)管的源極，該第二驅(qū)動反相器還具有第二電源端； 第一電容，一端連接該第二驅(qū)動反相器的第一電源端，另一端連接該第二驅(qū)動反相器的第二電源端；以及 開關(guān)控制電路，連接該第一驅(qū)動反相器與第二驅(qū)動反相器的輸入端，并用以控制該第一開關(guān)管與第二開關(guān)管，以默認模式令該第一開關(guān)管與第二開關(guān)管交替開啟及關(guān)斷。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，該默認模式為關(guān)斷該第二開關(guān)管之后，待該第一開關(guān)管的漏極電壓降到零后再開啟該第一開關(guān)管。3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，該默認模式為關(guān)斷該第二開關(guān)管之后，立即開啟該第一開關(guān)管。4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，還包括自舉電路，連接該第一電容，并用以將該第一電容的電壓保持在等同于該電壓源所輸出的電壓，以及該第二開關(guān)管為NMOS開關(guān)管。5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，分別自該發(fā)光二極管串接電路及第一開關(guān)管取電流采樣信號，且所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路還包括: 第一放大器，用以比較該發(fā)光二極管串接電路的電流采樣信號及一基準電壓，該第一放大器的輸出端連接一相移電路；以及 第二放大器，用以比較該第一開關(guān)管的電流采樣信號及該第一放大器的輸出，該第二放大器的輸出端連接該開關(guān)控制電路； 其中，若該第一開關(guān)管的電流采樣信號大于該第一放大器的輸出，則該開關(guān)控制電路關(guān)斷第一開關(guān)管。6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，還包括頻率控制電路，連接該開關(guān)控制電路并用以限制該第一開關(guān)管與第二開關(guān)管交替開啟及關(guān)斷的最高頻率。7.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，其特征在于，自該發(fā)光二極管串接電路取電流采樣信號的方式是以采樣電阻、電流流入放大器、電流流出放大器或是以開關(guān)管的電流換算的方式取得。
【專利摘要】一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動電路，設(shè)置于電壓源、輸入電感與發(fā)光二極管串接電路之間，其特征在于，包括第一開關(guān)管，該第一開關(guān)管的漏極通過該輸入電感連接至該電壓源，該第一開關(guān)管的源極接地；第一驅(qū)動反相器，該第一驅(qū)動反相器的輸出端連接該第一開關(guān)管的柵極；第二開關(guān)管，該第二開關(guān)管的源極連接該第一開關(guān)管的漏極，該第二開關(guān)管的漏極連接至該發(fā)光二極管串接電路；第二驅(qū)動反相器，該第二驅(qū)動反相器的輸出端連接該第二開關(guān)管的柵極，該第二驅(qū)動反相器的第一電源端連接該第二開關(guān)管的源極，該第二驅(qū)動反相器還具有第二電源端；第一電容，一端連接該第二驅(qū)動反相器的第一電源端，另一端連接該第二驅(qū)動反相器的第二電源端；以及開關(guān)控制電路，連接該第一驅(qū)動反相器與第二驅(qū)動反相器的輸入端，并用以控制該第一開關(guān)管與第二開關(guān)管，以默認模式令該第一開關(guān)管與第二開關(guān)管交替開啟及關(guān)斷。
【IPC分類】H05B37/02, G09G3/34
【公開號】CN205158879
【申請?zhí)枴緾N201520793838
【發(fā)明人】王磊, 周松明
【申請人】帝奧微電子有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年10月14日