一种led背光源的驱动控制电路的制作方法

xiaoxiao2020-6-26  16

专利名称:一种led背光源的驱动控制电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种控制电路,尤其涉及一种LED背光源的驱动控制电路,具体 适用于LED背光源高效、低成本的驱动控制。
背景技术
随着平板电视朝薄型化发展,LED电视已成为一种趋势。虽然,背光源从LCD发展 到LED带来了很多优越性,但是也给电源设计带来了挑战,如何驱动及控制LED电流成了电 源设计面临的问题,用集成IC去控制LED电流,很难做到大尺寸LED背光控制,用分立元器 件去搭建LED背光电路成了一种理想的选择,相应的就有不同的驱动控制电路,如何用最 少的成本去完成高效的LED背光驱动控制成了新技术的突破点,本实用新型就是在这样的 背景下产生的。中国专利公开号为CN101430863A,
公开日为2009年5月13日的发明专利公开了 一种LED背光源驱动电路,由用于输入/输出电源和控制信号的接口,用于将输入的12V直 流电压转化成5V参考电压输出及为控制器供电的DC/DC转换器,用于根据亮度调节电压和 开关调节电压控制升压驱动电路开通与关闭的控制器和升压驱动电路组成,升压驱动电路 用于将输入的12V直流电压升高,以恒流驱动背光件LED,并根据控制器输出的控制信号开 通或关闭驱动回路。虽然该发明的驱动电路通过采用集PWM和PFM于一体的混合调节方式 使得LED驱动效率高达90%以上,但其采用集成IC去控制LED电流,不仅很难做到大尺寸 LED的背光控制、控制性较弱,而且结构复杂,此外,该发明只涉及到了驱动控制,而不涉及 背光源的开闭、亮度以及反馈等方面的控制,功能较少。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的功能较少、控制性较弱、结构复杂的 缺陷与问题,提供一种功能较多、控制性较强、结构简单的LED背光源的驱动控制电路。为实现以上目的,本实用新型的技术解决方案是一种LED背光源的驱动控制电 路,包括相互连接的驱动电路、背光调整电路、电流控制电路与LED灯管,所述电流控制电 路的一端与LED灯管相连接,另一端与背光调整电路相连接,背光调整电路的另一端与驱 动电路相连接;所述驱动控制电路还包括电压反馈电路,电压反馈电路的一端与驱动电路 相连接,另一端与背光调整电路的另一端相连接。所述驱动电路包括驱动控制芯片、主驱动电容与主驱动稳压管,主驱动电容的一 端连接有相互并联的主驱动稳压管与一号驱动电阻,主驱动稳压管、主驱动电阻的另一端 与驱动控制芯片相连接,驱动控制芯片上连接有相互并联的辅助驱动电容、二号驱动电阻 与三号驱动电阻。所述电流控制电路包括电流控制三极管、电流检测电阻与电流控制稳压管,所述 电流控制三极管的C极与LED灯管相连接、E极通过电流检测电阻接地、B极与电流控制稳 压管、背光调整电路相连接。[0008]所述背光调整电路包括相互连接的一号调整三极管、二号调整三极管与三号调整 三极管,所述一号调整三极管的E极与ENA信号端相连接、B极与DIM信号端相连接、C极与 二号调整三极管相连接,二号调整三极管的另一端与三号调整三极管的B极相连接,三号 调整三极管的C极与电流控制电路相连接、E极与调整电压源、一号反馈电阻相连接。所述电压反馈电路包括变压器、电压信号端、发光管与受光管,所述电压信号端通 过一号反馈电阻、发光管与相互并联的变压器、二号反馈电阻相连接,变压器、二号反馈电 阻的另一端与受光管相连接,受光管的另一端接地;所述电压信号端采集的电压为电流控 制三极管的电压。所述驱动控制芯片的型号为TNY277,工作频率为130KHz,所述电流控制稳压管内 部设定的参考电压为1.25V。与现有技术相比,本实用新型的有益效果为1、由于本实用新型一种LED背光源的驱动控制电路包括相互连接的驱动电路、电 压反馈电路、背光调整电路、电流控制电路与LED灯管,驱动电路中包括驱动控制芯片,同 时,电压反馈电路、背光调整电路、电流控制电路均由分立元件构成,从而实现了高效率低 成本的目的,此外,驱动电路通过控制驱动控制芯片的闭合来避免电路被破坏,电压反馈电 路通过检测电流控制三极管电压的变化以实现控制输出电压,背光调整电路通过控制ENA 信号端与DIM信号端来实现背光工作与否以及工作亮度的大小,电流控制电路通过控制电 流控制三极管而实现控制灯管电流的目的,使其电流不超过规定值,从而控制流经光耦的 电流与反馈的增益,使输出电压稳定在一个合理的范围内,且这些综合功能的实现是建立 在电子元件数目较少、结构较为简单的基础上的,完全达到了用最少的元器件、最小的成本 去完成高效的LED背光源驱动控制的目的。因此本实用新型不仅功能齐全、易控制,而且结 构简单、成本较低。

图1是本实用新型的结构示意图。图中LED灯管1,驱动电路2,驱动控制芯片21,主驱动电容22,主驱动稳压管23, 一号驱动电阻对,辅助驱动电容25,二号驱动电阻沈,三号驱动电阻27,背光调整电路3, 一号调整三极管31,二号调整三极管32,三号调整三极管33,ENA信号端34,DIM信号端 35,调整电压源36,电流控制电路4,电流控制三极管41,电流检测电阻42,电流控制稳压管 43,电压反馈电路5,变压器51,电压信号端52,发光管53,受光管M,一号反馈电阻55,二 号反馈电阻56。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图1,一种LED背光源的驱动控制电路,包括相互连接的驱动电路2、背光调整 电路3、电流控制电路4与LED灯管1,电流控制电路4的一端与LED灯管1相连接,另一端 与背光调整电路3相连接,背光调整电路3的另一端与驱动电路2相连接;本实用新型优选 驱动控制电路还包括电压反馈电路5,电压反馈电路5的一端与驱动电路2相连接,另一端 与背光调整电路3的另一端相连接。本实用新型用单片开关电源芯片做驱动电路,用分立元件做控制电路,从而实现高效率低成本的目的。优选驱动电路2包括驱动控制芯片21、主驱动电容22与主驱动稳压管23,主驱动 电容22的一端连接有相互并联的主驱动稳压管23与一号驱动电阻24,主驱动稳压管23、 主驱动电阻M的另一端与驱动控制芯片21相连接,驱动控制芯片21上连接有相互并联的 辅助驱动电容25、二号驱动电阻沈与三号驱动电阻27。驱动电路2为电压转换电路,采用 反激式拓扑架构,电路用TNY277作为驱动控制芯片21,此芯片是单片集成式的,PIN脚少, 外围电路简洁,效率高、成本低,和其他电路比较起来优越性明显。芯片的平均工作频率可 以达到130KHz,这样可以减小变压器的体积。此外,电路还具有过压保护和过流保护功能, 具体过程为,如果出现异常情况,当主驱动电容22上电压达到23V时,主驱动稳压管23导 通,这样流进驱动控制芯片21的电流会超过芯片的保护门限电流,芯片进入保护状态,当 异常情况消失后,芯片会自动重启。若负载过大或出现输出短路时,反应在初级端的电流也 会上升,当达到芯片设定的门限电流时,芯片进入锁存状态,进而保护电路免遭破坏。流经 光耦电流量的大小决定芯片输出能量的多少。优选电流控制电路4包括电流控制三极管41、电流检测电阻42与电流控制稳压管 43,所述电流控制三极管41的C极与LED灯管1相连接、E极通过电流检测电阻42接地、B 极与电流控制稳压管43、背光调整电路3相连接。电流控制电路4在每条灯管上串一个三 极管和电阻,当灯管电流达到规定值时,电流检测电阻42上的电压与电流控制稳压管43内 部的参考电压1. 25V进行比较,电阻的选值与灯管电流的大小有关。当电压超过1. 25V时, 电流控制稳压管43的C极对A极导通,把三极管B极拉地,关闭三极管进而达到控制灯管 电流的目的,使其电流不超过规定值。取三极管C极电压作为电压反馈的基准点,去控制流 经光耦的电流,从而控制反馈的增益,使输出电压稳定在一个合理的范围内。电流控制三极管41为灯管电流控制开关,当电流达到上限时开关关闭,其C极连 接灯管的输出端,E极与电流检测电阻42相连,其控制过程是这样的灯管电流通过电流控 制三极管41、电流检测电阻42到地构成回路,电流检测电阻42检测灯管电流,并以电压的 形式与电流控制稳压管43内部的参考电压1. 25V进行比较,当取样电压高于内部参考电压 时,电流控制稳压管43导通把电流控制三极管41的B极拉地,使电流控制三极管41关闭, 切断灯管电流,从而达到控制灯管电流的目的,电流检测电阻42的选取与灯管电流的大小 有关系,其对应关系是R=L 25/1,I为灯管电流的最大值。当电流超过最大值时,相应的取 样电压也会超过1. 25V,进而会关闭开关管,这样的一个回路控制使灯管电流一直工作在一 个合理的范围内。优选背光调整电路3包括相互连接的一号调整三极管31、二号调整三极管32与三 号调整三极管33,所述一号调整三极管31的E极与ENA信号端34相连接、B极与DIM信号 端35相连接、C极与二号调整三极管32相连接,二号调整三极管32的另一端与三号调整三 极管33的B极相连接,三号调整三极管33的C极与电流控制电路4相连接、E极与调整电 压源36、一号反馈电阻55相连接。背光调整电路中调整电压源36为5. 2V,该电压是电源 提供的电压,ENA信号端34和DIM信号端35是主板提供的使能信号和亮度调整信号,ENA 信号是高电平或低电平信号,ENA为高背光工作,ENA为低则背光不工作,DIM信号为PWM信 号,用其占空比的大小来调整背光亮度的大小。其工作机理是这样的,若ENA使能,DIM在 一个周期内,当DIM为高电平时一号调整三极管31导通,使能信号ENA通过一号调整三极管31到达二号调整三极管32的B极,使二号调整三极管32导通,进而在一号调整三极管 31的B极上的电压为5. 2V经过一号反馈电阻55和二号反馈电阻56在二号反馈电阻56 上的分压,此电压与5. 2V形成一个负的压差,促使一号调整三极管31导通,5. 2V的电压经 过一号调整三极管31到达电流控制电路4,灯光电流控制开关,即电流控制三极管41打开, 背光工作。当DIM为低电平时,一号调整三极管31关闭,使二号调整三极管32的B极无开 启电压,二号调整三极管32不导通,进而使一号调整三极管31也不导通,进入电流控制电 路4的为低电平,电流控制三极管41关闭,背光不工作。通过调整DIM信号正占空比的大 小,使背光间歇性的工作,从而达到调整背光亮度的目的。优选电压反馈电路5包括变压器51、电压信号端52、发光管53与受光管M,所述 电压信号端52通过一号反馈电阻55、发光管53与相互并联的变压器51、二号反馈电阻56 相连接,变压器51、二号反馈电阻56的另一端与受光管M相连接,受光管M的另一端接 地;所述电压信号端52采集的电压为电流控制三极管41的电压。电压反馈电路5中的电 压信号端52是取样灯管控制开关,即电流控制三极管41上的电压,通过电压信号端52的 变化来调整变压器51输出的电压,从而达到稳定输出电压的目的,其工作过程是这样的。 当输出电压升高,相应的落在电压信号端52上的电压也会升高,那么流过发光管53的上的 电流就会升高,相应的受光管M上的电流也会升高,流经驱动控制芯片21电流越大,其芯 片内部驱动PWM信号的占空比就会越小,这样就会促使驱动控制芯片21输出更少的能量, 使输出电压降低,达到负反馈的效果;反之若输出电压降低,通过控制回路可以使输出电压 升高。这样通过检测电压信号端52电压的变化就能控制输出电压。优选驱动控制芯片21的型号为TNY277,工作频率为130KHz,所述电流控制稳压管 43内部设定的参考电压为1. 25V。本实用新型设计选用TNY277作为驱动控制芯片21,此芯 片是单片集成式的,和其他类型的芯片相比可以省去一颗外面的MOS管,而且其外围控制 电路比较简单,非常利于绘制线路图和PCB板布局,且其高达130KHZ的工作频率可以使变 压器的体积设计的相对较小。由上可见,本实用新型不仅功能齐全、易控制,而且结构简单、成本较低。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式,本实用新型的保护范围并不以上述实 施方式为限,但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变 化,皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求1.一种LED背光源的驱动控制电路,包括相互连接的驱动电路(2)、背光调整电路(3)、 电流控制电路(4)与LED灯管(1),所述电流控制电路(4)的一端与LED灯管(1)相连接,另 一端与背光调整电路(3)相连接,背光调整电路(3)的另一端与驱动电路(2)相连接,其特 征在于所述驱动控制电路还包括电压反馈电路(5),电压反馈电路(5)的一端与驱动电路 (2 )相连接,另一端与背光调整电路(3 )的另一端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED背光源的驱动控制电路,其特征在于所述驱动电 路(2 )包括驱动控制芯片(21)、主驱动电容(22 )与主驱动稳压管(23 ),主驱动电容(22 )的 一端连接有相互并联的主驱动稳压管(23)与一号驱动电阻(24),主驱动稳压管(23)、主驱 动电阻(24)的另一端与驱动控制芯片(21)相连接,驱动控制芯片(21)上连接有相互并联 的辅助驱动电容(25)、二号驱动电阻(26)与三号驱动电阻(27)。
3.根据权利要求1或2所述的一种LED背光源的驱动控制电路,其特征在于所述电 流控制电路(4)包括电流控制三极管(41)、电流检测电阻(42)与电流控制稳压管(43),所 述电流控制三极管(41)的C极与LED灯管(1)相连接、E极通过电流检测电阻(42)接地、 B极与电流控制稳压管(43 )、背光调整电路(3 )相连接。
4.根据权利要求3所述的一种LED背光源的驱动控制电路,其特征在于所述背光调 整电路(3)包括相互连接的一号调整三极管(31)、二号调整三极管(32)与三号调整三极管 (33),所述一号调整三极管(31)的E极与ENA信号端(34)相连接、B极与DIM信号端(35) 相连接、C极与二号调整三极管(32)相连接,二号调整三极管(32)的另一端与三号调整三 极管(33)的B极相连接,三号调整三极管(33)的C极与电流控制电路(4)相连接、E极与 调整电压源(36)、一号反馈电阻(55)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种LED背光源的驱动控制电路,其特征在于所述电压反 馈电路(5)包括变压器(51)、电压信号端(52)、发光管(53)与受光管(54),所述电压信号端 (52)通过一号反馈电阻(55)、发光管(53)与相互并联的变压器(51)、二号反馈电阻(56)相 连接,变压器(51)、二号反馈电阻(56)的另一端与受光管(54)相连接,受光管(54)的另一 端接地;所述电压信号端(52 )采集的电压为电流控制三极管(41)的电压。
6.根据权利要求5所述的一种LED背光源的驱动控制电路,其特征在于所述驱动控 制芯片(21)的型号为TNY277,工作频率为130KHz,所述电流控制稳压管(43)内部设定的参 考电压为1. 25V。
专利摘要一种LED背光源的驱动控制电路,包括相互连接的驱动电路、电压反馈电路、背光调整电路、电流控制电路与LED灯管,所述电流控制电路的一端与LED灯管相连接,另一端依次与背光调整电路、电压反馈电路、驱动电路相连接,驱动电路包括驱动控制芯片、主驱动电容与主驱动稳压管,电流控制电路包括电流控制三极管、电流检测电阻与电流控制稳压管,背光调整电路包括相互连接的一号调整三极管、二号调整三极管与三号调整三极管,电压反馈电路包括变压器、电压信号端、发光管与受光管。本设计不仅功能齐全、易控制,而且结构简单、成本较低。
文档编号G09G3/34GK201893106SQ20102061012
公开日2011年7月6日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者吴冬燕, 巴明磊, 谢志英, 邹战峰, 郑万旗 申请人:苏州冠捷科技有限公司

最新回复(0)