[發明專利]一種LED背光驅動電路

無效

• 申請號: 201010232587.0
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN102103831A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 徐明;張少斌
• 申請（專利權）人: 南京博蘭得電子科技有限公司
• 主分類號: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34;G09G3/36
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種驅動電路，尤其涉及一種帶變壓器均流的LED背光驅動電路，屬于LED驅動領域。

背景技術

以前的液晶顯示屏(LCD)背光源主要由冷陰極熒光燈(CCFL)構成。隨著發光二極管(LED)的發展，由于其具有發光效率高、響應速度快、色彩還原性好、壽命長以及無汞等優點，在液晶電視(LCD?TV)等大屏幕應用中LED逐漸開始取代CCFL成為主要的背光源。

為了獲得足夠的亮度，在背光應用中需要將很多的LED串聯使用。然而，出于對特定功率變換或安全等實際問題的考慮，每串中LED的數目通常有一定的限制，因此在實際的大尺寸LCD背光應用中，LED通常先串聯組成LED串，然后各LED串再并聯起來組成LED陣列。為了使整個LCD屏幕亮度一致，各LED串必須提供相同的發光亮度。由LED的特性可知，LED的發光亮度正比于其驅動電流，而LED兩端電壓很小的波動就會導致流過LED的電流發生很大的變化。因此，為了產生恒定的亮度，必須對LED背光電源中的各串LED進行恒流控制。

典型的LED背光電源結構(如圖1所示)一般由三級電路組成：第一級是功率因數校正電路(PFC)，第二級是DC-DC隔離變換器，第三級是LED驅動電路。傳統的LED驅動電路如圖2所示。LED驅動電路用來驅動LED串，并對各串LED進行均流控制以產生相同的亮度。

LED均流電路通常是由運算放大器、晶體管、MOSFET等主動元件或是由這些元件集成的PWM控制器來實現的。由這些主動元件組成的LED均流電路(如圖3所示)在均流時元件的導通損耗很大，使得整個背光系統的散熱問題很難解決。另外，在主動均流電路中，每一串LED都需要一個專門的均流控制電路，以分別對各串電流進行單獨控制，這就增加了整個系統的復雜性和成本，降低了系統的效率，因此這種主動均流方法并不適用于LED串數很多的場合。

為了克服主動均流電路的缺陷，出現了由電容、電感等被動元件代替主動元件所組成的被動均流電路：1、電容均流電路，如圖4(a)所示，它由電容與兩串反并聯的LED串聯組成。該電路的輸入是高頻的交流信號，流過各串LED的電流波形是交流半波，因此各串LED導通的最大占空比只有50％，而且只有與同一電容相串聯的兩串反并聯的LED才能實現良好的均流，其余各串LED之間并不能實現均流。2、變壓器均流電路，如圖4(b)所示，該電路中變壓器的原、副邊分別與兩串LED串聯來實現均流，但是這種方法只能用于LED串數是偶數的場合。

發明內容

本發明針對背景技術所述LED驅動電路的均流電路存在的缺陷，而提出一種帶變壓器均流的LED背光驅動電路。

該電路的結構包括：電感、Boost開關管和n路LED均流電路，n為LED的串數，n為大于1的自然數，電感的一端接入直流輸入電壓，電感的另一端連接Boost開關管的漏極，Boost開關管的源極接地，n路LED均流電路中：第一路LED均流電路包括第一均流開關管和第一變壓器的副邊繞組，第一均流開關管的漏極連接Boost開關管的漏極，第一均流開關管的源極連接第一變壓器副邊繞組的異名端，第一變壓器副邊繞組的同名端連接第一LED串的輸入端；第n路LED均流電路包括第n均流開關管和第n-1變壓器的原邊繞組，第n均流開關管的漏極連接Boost開關管的漏極，第n均流開關管的源極連接第n-1變壓器原邊繞組的同名端，第n-1變壓器原邊繞組的異名端連接第n?LED串的輸入端；當n＞2時，令1＜i＜n，i為自然數，第i路LED均流電路包括第i均流開關管、第i-1變壓器的原邊繞組和第i變壓器的副邊繞組，第i均流開關管的漏極連接Boost開關管的漏極，第i均流開關管的源極連接第i-1變壓器原邊繞組的同名端，第i-1變壓器原邊繞組的異名端連接第i變壓器副邊繞組的異名端，第i變壓器副邊繞組的同名端連接第i?LED串的輸入端；所有LED串的輸出端均連接Boost開關管的源極并接地。

本發明是在LED驅動電路中串入被動型變壓器實現LED串的均流，僅需要n-1個小尺寸變壓器就可實現n串LED的均流，可應用于大于1的任意奇數或偶數串LED并聯的系統。與傳統的主動均流方法相比，本發明使用的元器件數量和損耗都極大的減小，系統成本大大降低，因此非常適合應用于液晶電視等大屏幕LCD的背光系統。

附圖說明

圖1為典型的LED背光電源結構示意圖。

圖2為傳統的LED驅動電路示意圖。

圖3為三種主動LED均流電路原理圖。

圖4(a)為電容均流電路原理圖；圖4(b)為變壓器均流電路原理圖。

圖5為本發明的電路原理圖。