專利名稱：升壓電路、led背光驅(qū)動電源及電視機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種升壓電路、LED背光驅(qū)動電源及電視機(jī)。
背景技術(shù)：
由于LED燈具有壽命長和節(jié)能等的優(yōu)點(diǎn)，使得目前愈來愈多的LCD彩色電視機(jī)都采用LED燈作為其背光源。而由于LED燈的驅(qū)動方式是恒流驅(qū)動方式，因此，在LED燈的實際應(yīng)用中，通常是采用串聯(lián)的方式將多個LED燈連接在一起?，F(xiàn)有技術(shù)中通常是采用圖I和圖2所示的升壓電路來驅(qū)動LED燈的工作。如圖I所示，圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種LED背光驅(qū)動電源中的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電路包括直流電源輸入端101、直流電壓輸出端102、電感L11、二極管D11、極性 電容Cl I、電子開關(guān)Kl 1、PWM控制集成電路IC1、電阻Rll及電阻R12。其中，電阻Rll和電阻R12構(gòu)成PWM控制集成電路ICl的反饋電壓取樣電路103。具體地，直流電源輸入端101的正極與電感Lll的一端連接，電感Lll的另一端與二極管Dll的陽極連接，二極管Dll的陰極與直流電壓輸出端102連接，且與極性電容Cll的正極連接，極性電容Cll的負(fù)極與直流電源輸入端101的負(fù)極連接，電子開關(guān)Kll的一端于電感Lll和二極管Dll的陽極之間，電子開關(guān)Kll的另一端與直流電源輸入端的負(fù)極連接，電子開關(guān)Kll的控制端與PWM控制集成電路ICl的控制輸出腳連接，電阻Rll和電阻R12相互串聯(lián)，一端與直流電壓輸出端102連接，另一端與極性電容Cll的負(fù)極連接，PWM控制集成電路ICl的反饋電壓輸入腳FB連接于電阻Rll和電阻R12之間。圖I所示電路，當(dāng)電子開關(guān)Kll閉合時，直流電源輸入端101為電感Lll儲能；當(dāng)電子開關(guān)Kll斷開時，電感Lll的儲能與直流電源輸入端101的電壓相疊加，疊加后的電壓通過二極管Dll對極性電容Cll放電，從而將直流電源輸入端101的低電壓變成直流電壓輸出端102的高電壓。本電路可以通過改變PWM控制集成電路ICl所輸出的PWM信號的占空比來改變電路的升壓倍數(shù)，通常情況下，其直流電壓輸出端102的輸出電壓是直流電源輸入端101的電壓的I. 5-5倍，從而導(dǎo)致采用該電路來驅(qū)動LED燈時，最多只能驅(qū)動35顆相互串聯(lián)LED燈，若要驅(qū)動140顆LED燈，則需要4串上述35顆的LED燈，而當(dāng)該4串LED燈共用圖I所示的升壓電路時，由于各LED燈的電壓有差異，使得后面的恒流部分的損耗較大，導(dǎo)致該電路的驅(qū)動效率不高。如圖2所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種LED背光驅(qū)動電源中的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電路包括電感L21、電感L22、極性電容C21、極性電容C22，二極管D21、二極管D22、二極管D23、電子開關(guān)K21、PWM控制集成電路IC2、電阻R21及電阻R22。其中，電阻R21和電阻R22構(gòu)成PWM控制集成電路IC2的反饋電壓取樣電路203。具體地，直流電源輸入端101的正極與電感L21的一端連接，電感L21的另一端與二極管D21的陽極連接，二極管D21的陰極與極性電容C21的正極連接，且與電感L22的一端連接，電感L22的另一端與二極管D22的陽極連接，二極管D22的陰極與直流電壓輸出端202連接，且與極性電容C22的正極連接，極性電容C22的負(fù)極與直流電源輸入端201的負(fù)極連接，且與極性電容C21的負(fù)極連接，電子開關(guān)K21的一端連接于電感L22與二極管D22的陽極之間，電子開關(guān)K21的另一端與直流電源輸入端201的負(fù)極連接，電子開關(guān)K21的控制端與PWM控制集成電路IC2的控制輸出腳連接，二極管D23的陽極連接于電感L21與二極管D21的陽極之間，二極管D23的陰極與二極管D22的陽極連接，且經(jīng)電子開關(guān)K21與直流電源輸入端201的負(fù)極連接，電阻R21和電阻R22相互串聯(lián)，一端與直流電壓輸出端202連接，另一端與極性電容C22的負(fù)極連接，PWM控制集成電路IC2的反饋電壓輸入腳FB連接于電阻R21和電阻R22之間。圖2所示電路中，電感L21、二極管D21和極性電容C21組成第一級升壓單元，電感L22、二極管D22和極性電容C22組成第二級升壓單元，該兩級升壓單元通過二極管D23共用一個電子開關(guān)K21，第二級升壓單元的供電由第一級升壓單元來提供。應(yīng)用本升壓電路可以得到比圖I所示電路更高的升壓比，使得電視機(jī)的LED背光驅(qū)動電源中采用該升壓電路后，可以減少電視機(jī)背光源中的LED燈的串?dāng)?shù)，從而提高其驅(qū)動效率。但是，圖2所示電路存在以下缺陷需要使用兩個分立的電感(L21及L22)，使得電子開關(guān)K21流過了該兩個電感的電流，由于該電路是反激式工作方式(電子開關(guān)K21在關(guān)斷期間為負(fù)載LED燈供電)，因此，該電路相對于正激式工作方式，其流過的電流要大，又由于電子開關(guān)K21與高電壓的 直流電壓輸出端202直接相連，使得電子開關(guān)K21需要能夠承受很高的電壓，即該電路所選用的電子開關(guān)必須是耐高壓和大電流的開關(guān)器件，而耐高壓和大電流的開關(guān)器件的成本較高，從而導(dǎo)致整個電路的成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種升壓電路，旨在提高電路的升壓比，以及降低電路的成本。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種升壓電路，該升壓電路包括直流電源輸入端、直流電壓輸出端、電子開關(guān)、耦合電感、第一升壓單元及第二升壓單元，其中所述直流電源輸入端，用于輸入待升壓的直流電源；所述耦合電感，用于配合所述電子開關(guān)、第一升壓單元及第二升壓單元對所述直流電源輸入端的直流電源進(jìn)行升壓；所述直流電壓輸出端，用于輸出升壓后的直流電壓；所述直流電源輸入端的正極與所述耦合電感的初級線圈的同名端連接，所述直流電源輸入端的負(fù)極與所述電子開關(guān)的一端連接，所述電子開關(guān)的另一端與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，且與所述第二升壓單元連接，所述第二升壓單元還與所述第一升壓單元連接，且與所述耦合電感的次級線圈連接。優(yōu)選地，所述第一升壓單元包括第一二極管及第一極性電容，所述第一二極管的陽極與所述耦合電感的次級線圈的異名端連接，所述第一二極管的陰極與所述直流電壓輸出端連接，且與所述第一極性電容的正極連接，所述第一極性電容的負(fù)極與所述耦合電感的次級線圈的同名端連接。優(yōu)選地，所述第二升壓單元包括第二二極管和第二極性電容，所述第二二極管的陰極與所述耦合電感的次級線圈的異名端連接，所述第二二極管的陽極分別與所述第二極性電容的負(fù)極連接及所述直流電源輸入端的負(fù)極連接，且經(jīng)所述電子開關(guān)與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，所述第二極性電容的正極與所述耦合電感的次級線圈的同名端連接，且與所述第一升壓單元中的第一極性電容的負(fù)極連接。優(yōu)選地，還包括第三二極管，用于釋放所述耦合電感的初級線圈的漏感；所述第三二極管的陽極與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，所述第三二極管的陰極與所述第二升壓單元中的第二極性電容的正極連接。本發(fā)明還提出一種LED背光驅(qū)動電源，所述LED背光驅(qū)動電源包括升壓電路，所述升壓電路包括直流電源輸入端、直流電壓輸出端、電子開關(guān)、耦合電感、第一升壓單元及第二升壓單兀，其中所述直流電源輸入端，用于輸入待升壓的直流電源；所述耦合電感，用于配合所述電子開關(guān)、第一升壓單元及第二升壓單元對所述直流電源輸入端的直流電源進(jìn)行升壓； 所述直流電壓輸出端，用于輸出升壓后的直流電壓；所述直流電源輸入端的正極與所述耦合電感的初級線圈的同名端連接，所述直流電源輸入端的負(fù)極與所述電子開關(guān)的一端連接，所述電子開關(guān)的另一端與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，且與所述第二升壓單元連接，所述第二升壓單元還與所述第一升壓單元連接，且與所述耦合電感的次級線圈連接。本發(fā)明還提出一種電視機(jī)，所述電視機(jī)包括LED背光驅(qū)動電源，所述LED背光驅(qū)動電源包括升壓電路，所述升壓電路包括直流電源輸入端、直流電壓輸出端、電子開關(guān)、耦合電感、第一升壓單元及第二升壓單元，其中所述直流電源輸入端，用于輸入待升壓的直流電源；所述耦合電感，用于配合所述電子開關(guān)、第一升壓單元及第二升壓單元對所述直流電源輸入端的直流電源進(jìn)行升壓；所述直流電壓輸出端，用于輸出升壓后的直流電壓；所述直流電源輸入端的正極與所述耦合電感的初級線圈的同名端連接，所述直流電源輸入端的負(fù)極與所述電子開關(guān)的一端連接，所述電子開關(guān)的另一端與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，且與所述第二升壓單元連接，所述第二升壓單元還與所述第一升壓單元連接，且與所述耦合電感的次級線圈連接。本發(fā)明提出的升壓電路，由于當(dāng)電子開關(guān)閉合時，耦合電感中次級線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過第一升壓單元中的第一二極管為第一極性電容充電，而當(dāng)電子開關(guān)斷開時，耦合電感中初級線圈所儲存的電能將通過其次級線圈產(chǎn)生一個反向的電壓來釋放，該反向的電壓通過第二升壓單元中的第二二極管為第二極性電容充電，由于第一極性電容和第二極性電容是串連的，從而提高了本發(fā)明的升壓比。并且，由于在電子開關(guān)的斷開期間，耦合電感中初級線圈的漏感能量還能通過電路中的第三二極管為第二極性電容充電，從而釋放了耦合電感中初級線圈的漏感能量。同時，由于本發(fā)明升壓電路中直流電壓輸出端所輸出的一部分電能是在電子開關(guān)的閉合期間傳遞到耦合電感的次級，因此本發(fā)明升壓電路相對于現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路，流過其電子開關(guān)的電流要更??；又由于電子開關(guān)斷開時，其不與電路的直流電壓輸出端直接相連，使得電子開關(guān)所承受的電壓要更低，從而使得本發(fā)明實現(xiàn)了開關(guān)器件的低成本化。而且由于本發(fā)明采用一個耦合電感替代了現(xiàn)有技術(shù)中升壓電路中兩個分立的電感，從而進(jìn)一步地降低了電路的成本。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中一種LED背光驅(qū)動電源中的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種LED背光驅(qū)動電源中的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明升壓電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實施例方式以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖3是本發(fā)明升壓電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，本發(fā)明升壓電路包括直流電源輸入端301、直流電壓輸出端302、電子開關(guān)K1、耦合電感TR1、第一升壓單元303及第二升壓單元304。其中，直流電源輸入端301，用于輸入待升壓的直流電源；耦合電感TR1，用于配合電子開關(guān)K1、第一升壓單元303及第二升壓單元304對直流電源輸入端301的直流電源進(jìn)行升壓；直流電壓輸出端302，用于輸出升壓后的直流電壓；具體地，直流電源輸入端301的正極與耦合電感TRl的初級線圈的同名端連接，直流電源輸入端301的負(fù)極與電子開關(guān)Kl的一端連接，電子開關(guān)Kl的另一端與耦合電感TRl的初級線圈的異名端連接，且與第二升壓單元304連接，第二升壓單元304還與第一升壓單元303連接，且與耦合電感TRl的次級線圈連接。其中，上述第一升壓單元303包括第一二極管Dl及第一極性電容Cl。其中，第一二極管Dl的陽極與耦合電感TRl的次級線圈的異名端連接，第一二極管Dl的陰極與直流電壓輸出端302連接，且與第一極性電容Cl的正極連接，第一極性電容Cl的負(fù)極與耦合電感TRl的次級線圈的同名端連接。上述第二升壓單元304包括第二二極管D2和第二極性電容C2。其中，第二二極管D2的陰極與耦合電感TRl的次級線圈的異名端連接，第二二極管D2的陽極分別與第二極性電容C2的負(fù)極連接及，且與直流電源輸入端301的負(fù)極連接，且及經(jīng)電子開關(guān)Kl與耦合電感TRl的初級線圈的異名端連接，第二極性電容C2的正極與耦合電感TRl的次級線圈的同名端連接，且與第一升壓單元303中的第一極性電容Cl的負(fù)極連接。另外，本發(fā)明實施例中的升壓電路，還包括用于釋放耦合電感TRl的初級線圈的漏感的第三二極管D3，第三二極管D3的陽極與耦合電感TRl的初級線圈的異名端連接，第三二極管D3的陰極與第二升壓單元304中的第二極性電容C2的正極連接。本發(fā)明升壓電路的工作原理具體描述如下當(dāng)電子開關(guān)Kl閉合時，耦合電感TRl的初級線圈接到直流電源輸入端301的正極和負(fù)極之間，從而使得直流電源輸入端301的電能儲存在耦合電感TRl的初級線圈中，同時，耦合電感TRl的次級線圈會產(chǎn)生一個感應(yīng)電壓，該感應(yīng)電壓通過第一升壓單元303中的第一二極管Dl為第一極性電容Cl充電；當(dāng)電子開關(guān)Kl斷開時,稱合電感TRl中初級線圈所儲存的電能將通過其次級線圈、產(chǎn)生一個反向的電壓來釋放，該反向的電壓通過第二升壓單元304中的第二二極管D2為第二極性電容C2充電，由于第一極性電容Cl和第二極性電容C2是串連的，從而保證了本發(fā)明升壓電路的高升壓比。并且，在電子開關(guān)Kl的斷開期間，耦合電感TRl中初級線圈的漏感能量還能通過電路中的第三二極管D3為第二升壓單元304中的第二極性電容C2充電，從而釋放了耦合電感TRl中初級線圈的漏感能量，從而可以用第二升壓單元304中第二極性電容C2兩端電壓來鉗位電子開關(guān)Kl的過電壓，從而解決了耦合電感TRl中初級線圈的漏感能量在電子開關(guān)Kl的過電壓問題。同時，本發(fā)明升壓電路中直流電壓輸出端302所輸出的一部分電能是在電子開關(guān)Kl的閉合期間傳遞到耦合電感TRl次級的，從而使得本發(fā)明升壓電路相對于現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路，流過其電子開關(guān)Kl的電流要更小；又由于電子開關(guān)Kl斷開時，其不與電路的直流電壓輸出端302直接相連，因耦合電感TRl變比的關(guān)系，使得電子開關(guān)Kl所承受的電壓要更低，從而使得本發(fā)明實現(xiàn)了開關(guān)器件的低成本化。
而且，本發(fā)明采用一個耦合電感TRl替代了現(xiàn)有技術(shù)中升壓電路中的兩個分立的電感，減小了電感元件的體積，從而使得本發(fā)明進(jìn)一步地降低了電路的成本。本發(fā)明提出的升壓電路，由于當(dāng)電子開關(guān)閉合時，耦合電感中次級線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過第一升壓單元中的第一二極管為第一極性電容充電，而當(dāng)電子開關(guān)斷開時，耦合電感中初級線圈所儲存的電能將通過其次級線圈產(chǎn)生一個反向的電壓來釋放，該反向的電壓通過第二升壓單元中的第二二極管為第二極性電容充電，由于第一極性電容和第二極性電容是串連的，從而提高了本發(fā)明的升壓比。并且，由于在電子開關(guān)的斷開期間，耦合電感中初級線圈的漏感能量還能通過電路中的第三二極管為第二極性電容充電，從而釋放了耦合電感中初級線圈的漏感能量。同時，由于本發(fā)明升壓電路中直流電壓輸出端所輸出的一部分電能是在電子開關(guān)的閉合期間傳遞到耦合電感的次級，因此本發(fā)明升壓電路相對于現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路，流過其電子開關(guān)的電流要更?。挥钟捎陔娮娱_關(guān)斷開時，其不與電路的直流電壓輸出端直接相連，使得電子開關(guān)所承受的電壓要更低，從而使得本發(fā)明實現(xiàn)了開關(guān)器件的低成本化。而且由于本發(fā)明采用一個耦合電感替代了現(xiàn)有技術(shù)中升壓電路中兩個分立的電感，從而進(jìn)一步地降低了電路的成本。本發(fā)明還提出一種LED背光驅(qū)動電源，該LED背光驅(qū)動電源包括升壓電路，其升壓電路的電路結(jié)構(gòu)與上面實施例所述的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。本發(fā)明還提出一種電視機(jī)，該電視機(jī)包括LED背光驅(qū)動電源，其LED背光驅(qū)動電源包括升壓電路，該升壓電路的電路結(jié)構(gòu)與上面實施例所述的升壓電路的電路結(jié)構(gòu)相同，此處不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種升壓電路，其特征在于，包括直流電源輸入端、直流電壓輸出端、電子開關(guān)、耦合電感、第一升壓單元及第二升壓單元，其中 所述直流電源輸入端，用于輸入待升壓的直流電源； 所述耦合電感，用于配合所述電子開關(guān)、第一升壓單元及第二升壓單元對所述直流電源輸入端的直流電源進(jìn)行升壓； 所述直流電壓輸出端，用于輸出升壓后的直流電壓； 所述直流電源輸入端的正極與所述耦合電感的初級線圈的同名端連接，所述直流電源輸入端的負(fù)極與所述電子開關(guān)的一端連接，所述電子開關(guān)的另一端與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，且與所述第二升壓單元連接，所述第二升壓單元還與所述第一升壓單元連接，且與所述耦合電感的次級線圈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的升壓電路，其特征在于，所述第一升壓單元包括第一二極管及第一極性電容，所述第一二極管的陽極與所述耦合電感的次級線圈的異名端連接，所述 第一二極管的陰極與所述直流電壓輸出端連接，且與所述第一極性電容的正極連接，所述第一極性電容的負(fù)極與所述耦合電感的次級線圈的同名端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的升壓電路，其特征在于，所述第二升壓單元包括第二二極管和第二極性電容，所述第二二極管的陰極與所述耦合電感的次級線圈的異名端連接，所述第二二極管的陽極分別與所述第二極性電容的負(fù)極連接及所述直流電源輸入端的負(fù)極連接，且經(jīng)所述電子開關(guān)與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，所述第二極性電容的正極與所述耦合電感的次級線圈的同名端連接，且與所述第一升壓單元中的第一極性電容的負(fù)極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升壓電路，其特征在于，還包括 第三二極管，用于釋放所述耦合電感的初級線圈的漏感；所述第三二極管的陽極與所述耦合電感的初級線圈的異名端連接，所述第三二極管的陰極與所述第二升壓單元中的第二極性電容的正極連接。
5.一種LED背光驅(qū)動電源，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4中任一項所述的升壓電路。
6.一種電視機(jī)，包括LED背光驅(qū)動電源，其特征在于，所述LED背光驅(qū)動電源為權(quán)利要求5所述的LED背光驅(qū)動電源。
全文摘要
本發(fā)明公開一種升壓電路、LED背光驅(qū)動電源及電視機(jī)，其中升壓電路包括直流電源輸入端、直流電壓輸出端、電子開關(guān)、耦合電感、第一升壓單元及第二升壓單元；直流電源輸入端用于輸入待升壓的直流電源；耦合電感用于配合電子開關(guān)、第一升壓單元及第二升壓單元對直流電源輸入端的直流電源進(jìn)行升壓；直流電壓輸出端用于輸出升壓后的直流電壓；直流電源輸入端的正極與耦合電感的初級線圈的同名端連接，直流電源輸入端的負(fù)極與電子開關(guān)的一端連接，電子開關(guān)的另一端與耦合電感的初級線圈的異名端連接，且與第二升壓單元連接，第二升壓單元還與第一升壓單元連接，且與耦合電感的次級線圈連接。本發(fā)明升壓電路提高了電路的升壓比，降低了電路的成本。
文檔編號H05B37/02GK102723871SQ20121014322
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者王堅 申請人:深圳Tcl新技術(shù)有限公司