專利名稱：一種led驅動電路及電視機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于LED驅動技術領域，具體地說，是涉及一種用于驅動LED燈條亮滅的驅動控制電路以及采用所述LED驅動電路設計的電視機。
背景技術：
在目前的LED驅動技術中，大多采用一顆LED驅動芯片配合一個升壓電路驅動一根LED燈條工作的設計方式，如圖1所示的LED驅動電路組建結構。其中，電感L811、MOS 管和續(xù)流二極管D811組成升壓電路，連接LED驅動芯片Ni，在LED驅動芯片附的控制作用下，對輸入的直流電壓Vo (比如+80V)進行升壓變換后，為LED燈條LEDl供電，驅動其點亮。輸入到升壓電路的直流電壓Vo可以由變壓器T801轉換提供，通過檢測變壓器T801 次級側的電壓值，進而反饋給連接在變壓器T801初級側的PWM芯片N3，以調節(jié)變壓器T801 的開關頻率，實現輸入到升壓電路的直流電壓Vo穩(wěn)定。由于升壓電路的升壓大小取決于LED燈條中LED燈的數量。目前一般的LED燈條中大約串聯有40顆LED燈，每顆LED燈的最大導通電壓大約為3. 3VDC。假如一個顯示屏需要采用多根LED燈條同時點亮才能滿足其亮度要求，則需要同時設置多個LED驅動芯片和升壓電路配合實現對多根LED燈條的驅動控制。以需要兩根LED燈條LED1、LED2為例進行說明，參見圖1所示，采用電感L810、MOS管Q25和續(xù)流二極管D810組成第二路升壓電路， 連接第二顆LED驅動芯片N2，在第二顆LED驅動芯片N2的控制作用下將所述輸入的直流電壓Vo升高，進而對第二根LED燈條LED2進行驅動控制。這種傳統的LED驅動電路設計方式，對于要求配置多根LED燈條的顯示屏來說，需要在電路板上同時設置多個LED驅動芯片和升壓電路，電路結構相對復雜，需要占用PCB較大的空間，且硬件成本高。
發(fā)明內容本實用新型為了解決現有LED驅動技術需要使用LED驅動芯片和升壓電路實現對 LED燈條的驅動控制，由此導致電路結構復雜、成本高的問題，提出了一種全新結構的LED 驅動電路，優(yōu)化了電路結構，降低了硬件成本。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現—種LED驅動電路，包括變壓器、用于控制所述變壓器的開關時序的控制電路、整流電路、LED燈條和電流采樣電路；所述控制電路連接在變壓器的初級，變壓器的次級線圈通過整流電路輸出點亮LED燈條所需的直流電壓，傳輸至所述的LED燈條；所述電流采樣電路與LED燈條相串聯，反饋采樣值至所述的控制電路。當所述LED燈條為一根時，所述變壓器的次級線圈通過整流電路整流成直流正電壓，輸出至所述LED燈條的陽極，所述LED燈條的陰極通過串聯的電流采樣電路接地。進一步的，在所述整流電路中包含有一顆整流二極管，所述整流二極管的陽極連接變壓器的次級線圈，陰極連接所述LED燈條的陽極，將變壓器的次級線圈產生的交變電壓整流成直流正電壓為LED燈條供電。當所述LED燈條為兩根時，在所述變壓器中設置兩個匝數相同的次級線圈，各自通過一個整流電路分別整流輸出一路直流正電壓和一路直流負電壓；所述直流正電壓輸出至第一根LED燈條的陽極，第一根LED燈條的陰極通過串聯的電流采樣電路連接零電位點， 所述零電位點連接第二根LED燈條的陽極，第二根LED燈條的陰極連接所述的直流負電壓。進一步的，在每一個所述的整流電路中均包含有一顆整流二極管，其中一顆整流二極管的陽極連接變壓器的其中一個次級線圈，陰極連接第一根LED燈條的陽極；另外一顆整流二極管的陰極連接變壓器的另外一個次級線圈，陽極連接第二根LED燈條的陰極。又進一步的，通過所述電流采樣電路反饋的采樣值傳輸至一光耦，通過所述光耦進行光電隔離后，輸出至所述的控制器。再進一步的，在所述電流采樣電路中包含有一采樣電阻，所述采樣電阻與所述LED 燈條相串聯，且所述采樣電阻的一端接地或連接零電位點，另一端連接所述光耦的發(fā)光二極管的陽極，所述發(fā)光二極管的陰極接地，所述光耦的受光三極管的集電極連接控制電路的反饋端，發(fā)射極接地。更近一步的，在所述控制電路中包含有一PWM芯片和一開關電路；所述PWM芯片的反饋端接收所述的采樣值，并根據所述采樣值調節(jié)其輸出的PWM信號的占空比；所述變壓器的初級線圈的一端連接初級電源，另一端通過所述開關電路的開關通路接地，所述開關電路的控制端接收所述PWM芯片輸出的PWM信號。優(yōu)選的，在所述開關電路中包含有一 N溝道場效應管，所述N溝道場效應管的柵極接收所述PWM芯片輸出的PWM信號，漏極連接所述變壓器的初級線圈，源極通過限流電阻接地?；谏鲜鯨ED驅動電路結構，本實用新型又提供了一種采用所述LED驅動電路設計的電視機，包括電源模塊和顯示屏，在所述顯示屏中設置有LED燈條，在所述電視機中還設置有變壓器、用于控制所述變壓器的開關時序的控制電路、整流電路以及電流采樣電路； 所述控制電路連接在變壓器的初級，變壓器的次級線圈通過整流電路輸出點亮LED燈條所需的直流電壓，傳輸至所述的LED燈條；所述電流采樣電路與LED燈條相串聯，反饋采樣值至所述的控制電路。通過控制電路控制變壓器的開關頻率，進而調節(jié)變壓器輸出至LED燈條的直流電壓的幅值，達到維持流經LED燈條的電流恒定的設計目的。與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型的LED驅動電路可以摒棄對LED驅動芯片的依賴，僅利用傳統LED驅動電路中的變壓器和用于控制變壓器的開關時序的控制電路即可實現對一根甚至兩根LED燈條的驅動控制，從而有效減少了元器件的使用數量，無需改變LED燈條的耐壓值，實現了電路架構的最優(yōu)化，同時可以實現對多根LED燈條的恒流控制。將所述LED驅動電路應用于電視機等家電產品中，可以有效降低產品的硬件成本，節(jié)約系統的PCB空間，方便系統電路的整體設計。結合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

圖1是現有LED驅動電路的原理圖；[0020]圖2是本實用新型所提出的LED驅動電路的一種實施例的電路原理圖；圖3是本實用新型所提出的LED驅動電路的另外一種實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地說明。實施例一，本實施例以平板電視產品為例，針對其顯示屏內部布設的LED燈條設計一種LED驅動電路，以實現在不依賴LED驅動芯片的前提下，達到驅動一根或者同時驅動兩根LED燈條的設計目的。本實施例的LED驅動電路需要電視機內部的電源模塊提供變壓器所需的初級電源和用于控制所述變壓器的開關時序的控制電路所需的工作電源。將所述控制電路連接在變壓器的初級，通過改變變壓器初級線圈的開關時序，進而達到調節(jié)變壓器次級線圈所輸出的電壓幅值的目的。利用變壓器變換輸出的電壓通過整流電路直接生成用于驅動LED 燈條點亮的直流電壓，為LED供電。為了實現LED燈條的恒流控制，可以將電流采樣電路與 LED燈條相串聯，即將電流采樣電路串聯在LED燈條的通電回路中，用于檢測流經LED燈條的電流大小，進而生成采樣值反饋至控制電路?？刂齐娐犯鶕邮盏降牟蓸又嫡{節(jié)變壓器 Tl的開關頻率，進而改變其次級線圈輸出的電壓值，使流經LED燈條的電流保持穩(wěn)定，達到對LED燈條恒流控制的設計目的。對于僅需要驅動一根LED燈條的情況，參見圖2所示，可以在變壓器Tl中僅配置一個次級線圈T11，配合整流電路整流生成直流正電壓V+，比如+150V的直流電壓，傳輸至 LED燈條LEDl的陽極，LED燈條LEDl的陰極通過串聯的電流采樣電路接地，驅動LED燈條 LEDl點亮。在本實施例中，所述整流電路可以采用一顆整流二極管VD6設計實現，如圖2所示。將整流二極管VD6的陽極連接到變壓器Tl的次級線圈Tll的一端，變壓器Tl次級線圈Tll的另一端接地，整流二極管VD6的陰極連接LED燈條LEDl的陽極，向LED燈條LEDl 輸出用于驅動其點亮的直流正電壓V+。為了穩(wěn)定輸出到LED燈條LEDl的直流正電壓V+， 還可以在整流二極管VD6的陰極進一步連接濾波電容C12，以濾除干擾。為了簡化電路設計，所述電流采樣電路可以采用一顆采樣電阻R3串聯在LED燈條 LEDl的陰極與地之間，如圖2所示，將流經LED燈條LEDl的電流值轉換成電壓值反饋給控制電路，以用于調節(jié)變壓器Tl的開關時序。作為一種優(yōu)選設計方案，所述控制電路可以采用一顆PWM芯片N3配合一個開關電路設計實現，如圖2所示。在控制電路與采樣電阻R3之間還可以進一步設置光耦N810，用于對反饋的采樣值起到光電隔離的作用。將光耦N810的發(fā)光二極管的陽極連接到LED燈條LEDl與采樣電阻R3的中間節(jié)點處，發(fā)光二極管的陰極接地；將光耦N810的受光三極管的集電極連接到PWM芯片N3的反饋端FB，發(fā)射極接地。當流經LED燈條LEDl的電流發(fā)生變化時，采樣電阻R3兩端的電壓也隨之改變，從而使光耦N810中發(fā)光二極管的發(fā)光強度發(fā)生變化，導致流經光耦N810受光側的電流發(fā)生改變。PWM芯片N3根據其反饋端FB的電流變化，調節(jié)其驅動端Dri輸出的PWM信號的占空比，進而改變連接在變壓器Tl初級側的開關電路的通斷時序，達到對變壓器Tl輸出電壓進行調節(jié)的目的。在本實施例中，所述開關電路可以采用一顆N溝道場效應管Q6進行電路設計。如圖2所示，將N溝道場效應管Q6的柵極連接PWM芯片N3的驅動端Dri，漏極連接變壓器Tl 初級線圈的一端，初級線圈的另一端連接由電視機電源模塊提供的初級電源Vin ；N溝道場效應管Q6的源極通過限流電阻R4接地。所述PWM芯片N3通過改變其輸出的PWM信號的占空比，來改變N溝道場效應管Q6的通斷時序，進而調節(jié)變壓器Tl的開關時序，改變其次級輸出的直流正電壓V+的幅值，使流經LED燈條LEDl的電流保持恒定。當然，所述開關電路也可以采用晶體管、可控硅等其他具有開關作用的元器件設計實現，只需將開關電路的開關通路連接在變壓器Tl的初級線圈與地之間，開關電路的控制端連接PWM芯片N3的驅動端Dri即可，本實施例并不僅限于以上舉例。對于需要同時驅動兩根LED燈條的情況，只需在變壓器Tl的次級配置兩個匝數相同的次級線圈Til、T11，配合兩個整流電路分別整流生成一路直流正電壓V+ (比如+150V 直流電壓)和一路直流負電壓V-(比如-150V直流電壓)，分別用于對兩根LED燈條LED1、 LED2進行驅動控制。參見圖3所示，將變壓器Tl的其中一個次級線圈Tll通過一個整流電路(比如整流二極管VD6)整流輸出直流正電壓V+，輸出至第一根LED燈條LEDl的陽極， 所述第一根LED燈條LEDl的陰極通過串聯的電流采樣電路(以采樣電阻R3為例進行說明) 連接零電位點或者系統地，其具體電路結構可以參照上述對圖2的相關描述，本實施例在此不再重復說明。變壓器Tl的另外一個次級線圈T12通過另外一個整流電路整流輸出直流負電壓V-，作用于第二根LED燈條LED2的陰極。以整流二極管VD5為例進行說明，將整流二極管VD5的陰極連接到變壓器Tl次級線圈T12的一端，所述次級線圈T12的另一端接地，整流二極管VD5的陽極連接第二根LED燈條LED2，將通過變壓器Tl轉換輸出的交變電壓整流成直流負電壓V-施加到第二根LED燈條LED2的陰極，所述第二根LED燈條LED2的陽極連接所述的零電位點或者系統地，以與第一根LED燈條LEDl相串聯。由于兩根LED燈條LED1、LED2相當于串聯使用，因此通過采樣電阻R3采集到的是兩根LED燈條的總電流。將采集到的總電流轉換成電壓采樣值反饋給所述的控制電路。所述控制電路仍以PWM芯片N3配合場效應管Q6為例進行說明。將采樣值通過光耦N810進行光電隔離后，反饋至PWM芯片N3的反饋端FB。PWM芯片N3根據其反饋端FB的電流大小， 確定其輸出的PWM信號的占空比，進而控制變壓器Tl的開關時序，實現對其輸出電壓的有效調節(jié)，從而使流過兩根LED燈條LED1、LED2的電流恒定，由此實現對兩根LED燈條的恒流控制。采用這種電路設計方式，即使在每一根LED燈條中短路多顆LED燈，也只會導致通過變壓器Tl輸出的電壓降低，不會影響LED燈條的流經電流。本實用新型的LED驅動電路擺脫了對傳統LED驅動芯片的依賴，實現了對LED驅動技術的創(chuàng)新以及對LED燈條的節(jié)能驅動，優(yōu)化了系統架構，降低了產品成本，不僅可以適用于目前的平板電視設計中，對于其他需要使用LED燈條的電子產品，本實用新型的LED驅動電路同樣適用。當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例， 本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換， 也應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種LED驅動電路，其特征在于包括變壓器、用于控制所述變壓器的開關時序的控制電路、整流電路、LED燈條和電流采樣電路；所述控制電路連接在變壓器的初級，變壓器的次級線圈通過整流電路輸出點亮LED燈條所需的直流電壓，傳輸至所述的LED燈條；所述電流采樣電路與LED燈條相串聯，反饋采樣值至所述的控制電路。
2.根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于所述LED燈條為一根，所述變壓器的次級線圈通過整流電路整流成直流正電壓，輸出至所述LED燈條的陽極，所述LED燈條的陰極通過串聯的電流采樣電路接地。
3.根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于在所述整流電路中包含有一顆整流二極管，所述整流二極管的陽極連接變壓器的次級線圈，陰極連接所述LED燈條的陽極。
4.根據權利要求1所述的LED驅動電路，其特征在于所述LED燈條為兩根，所述變壓器包括兩個匝數相同的次級線圈，各自通過一個整流電路分別整流輸出一路直流正電壓和一路直流負電壓；所述直流正電壓輸出至第一根LED燈條的陽極，第一根LED燈條的陰極通過串聯的電流采樣電路連接零電位點，所述零電位點連接第二根LED燈條的陽極，第二根 LED燈條的陰極連接所述的直流負電壓。
5.根據權利要求4所述的LED驅動電路，其特征在于在每一個所述的整流電路中均包含有一顆整流二極管，其中一顆整流二極管的陽極連接變壓器的其中一個次級線圈，陰極連接第一根LED燈條的陽極；另外一顆整流二極管的陰極連接變壓器的另外一個次級線圈，陽極連接第二根LED燈條的陰極。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的LED驅動電路，其特征在于通過所述電流采樣電路反饋的采樣值傳輸至一光耦，通過所述光耦進行光電隔離后，輸出至所述的控制器。
7.根據權利要求6所述的LED驅動電路，其特征在于在所述電流采樣電路中包含有一采樣電阻，所述采樣電阻與所述LED燈條相串聯，且所述采樣電阻的一端接地或連接零電位點，另一端連接所述光耦的發(fā)光二極管的陽極，所述發(fā)光二極管的陰極接地，所述光耦的受光三極管的集電極連接控制電路的反饋端，發(fā)射極接地。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的LED驅動電路，其特征在于在所述控制電路中包含有一 PWM芯片和一開關電路；所述PWM芯片的反饋端接收所述的采樣值，并根據所述采樣值調節(jié)其輸出的PWM信號的占空比；所述變壓器的初級線圈的一端連接初級電源，另一端通過所述開關電路的開關通路接地，所述開關電路的控制端接收所述PWM芯片輸出的 PWM信號。
9.根據權利要求8所述的LED驅動電路，其特征在于在所述開關電路中包含有一N溝道場效應管，所述N溝道場效應管的柵極接收所述PWM芯片輸出的PWM信號，漏極連接所述變壓器的初級線圈，源極通過限流電阻接地。
10.一種電視機，包括電源模塊和顯示屏，其特征在于還包括如權利要求1至9中任一項權利要求所述的LED驅動電路。
專利摘要本實用新型公開了一種LED驅動電路及電視機，包括變壓器、用于控制所述變壓器的開關時序的控制電路、整流電路、LED燈條和電流采樣電路；所述控制電路連接在變壓器的初級，變壓器的次級線圈通過整流電路輸出點亮LED燈條所需的直流電壓，傳輸至所述的LED燈條；所述電流采樣電路與LED燈條相串聯，反饋采樣值至所述的控制電路。本實用新型的LED驅動電路可以摒棄對LED驅動芯片的依賴，減少了元器件的使用數量，無需改變LED燈條的耐壓值，實現了電路架構的最優(yōu)化，同時可以實現對多根LED燈條的恒流控制。將所述LED驅動電路應用于電視機等家電產品中，可以有效降低產品的硬件成本，節(jié)約系統的PCB空間。
文檔編號H05B37/02GK202058426SQ20112017359
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年5月27日
發(fā)明者王清金, 陶淦 申請人:青島海信電器股份有限公司