[實用新型]一種基于運放負反饋電路的LCD顯示屏背光恒流驅動電路

有效

• 申請號: 201220464914.X
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202855272U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙剛;劉燕云
• 申請（專利權）人: 上海江森自控汽車電子有限公司
• 主分類號: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 張堅

技術領域

本實用新型屬于LED恒流驅動電路、尤其是涉及一種基于運放負反饋電路的LCD顯示屏背光恒流驅動電路。

背景技術

目前，主流汽車儀表的LCD背光驅動電路大致有兩大類：一類是電壓控制式背光驅動電路，另一類是恒流背光驅動電路。其中，電壓控制式背光驅動電路結構簡單，直接通過三極管或達林頓管驅動一串或多串背光LED，背光電源與汽車電瓶電源直接相連，通過PWM信號控制三級管或達林頓管的基極，進而實現對LED的驅動電路的開關控制，再通過合理設定PWM的頻率和占空比，就能實現人眼難以分辨的“恒定背光亮度”的效果。但是這種“恒定背光亮度”的效果是有前提的，那就是發電機輸出電壓要恒定。如果發電機輸出電壓有波動，就會導致流過LED的電流隨之變化，最終導致背光亮度波動或閃爍。最典型的例證就是當汽車啟動瞬間，電瓶電壓波動較為明顯和劇烈，在這種情況下，采用電壓控制的LCD背光，就能明顯觀察到閃爍。而這種現象在恒流控制LCD背光的儀表上是不會出現的。除了發動機啟動對電瓶電壓有影響外，一些大功率負載的啟停及發電機自身整流電路的問題同樣會造成電瓶電壓波動，從而導致類似的問題。因此在中高端汽車儀表上大都應用恒流驅動背光電路，以避免出現上述問題。

電壓控制式背光驅動電路還存在一個潛在的缺陷，那就是：對于顏色和主波長受正向電流影響較為明顯的LED，如藍色、真綠色和白色LED，該種驅動方式在電壓波動時是無法保證背光顏色的一致性的。因此，對于藍色、真綠色和白色背光的儀表，為保證背光效果，恒流驅動是必須的，因此通常比其他背光顏色的儀表要貴一些。

對于恒流背光驅動電路，目前市場上較常見的方案是利用集成芯片，再匹配一些外圍電路實現恒流控制。這種方案的最大優點就是應用簡單，電流輸出穩定、精確，因其電流調節和反饋電路大都在芯片內部實現。但是其缺點也十分突出：成本偏高，一般是電壓控制式背光電路的幾十倍。對于成本競爭愈來愈激烈的中低端儀表來說，應用集成芯片的恒流控制方案是很難獲得生存空間的。這也是為什么恒流背光驅動電路只有在高端儀表中才較為常見。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于運放負反饋電路的LCD顯示屏背光恒流驅動電路，能夠在整車電瓶電壓波動的情況下，保證LCD依然能夠實現良好、穩定的顯示效果。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：

一種基于運放負反饋電路的LCD顯示屏背光恒流驅動電路，包括電源、PWM控制電路和LED驅動電路，還包括分壓電路和運放反饋電路，其中，PWM控制電路與分壓電路相連，用以控制背光LED開啟和關閉的時間，進而控制背光LED的亮度；分壓電路與運放反饋電路相連，用以設定運放反饋電路正極輸入端的參考電壓值，通過匹配LED驅動電路的采樣電阻值來設定LED驅動電路的輸出恒流值；運放反饋電路與LED驅動電路相連，通過對采樣電阻壓降的負反饋，調節LED驅動電路的三極管基極電流，以確保驅動LED電路穩定輸出設定的恒流值；LED驅動電路與電源相連，根據PWM控制電路的控制指令及運放反饋電路的調節輸入，以恒定的電流驅動背光LED。

所述運放反饋電路包括由運算放大器U1構成的運算電路和由兩個串聯的電阻R3、R4構成的反饋電路，運算放大器U1的正極與分壓電路相連，以接收設定的參考電壓值，運算放大器U1的負極與反饋電路相連，接收反饋壓降值。

所述運放反饋電路還包括分別與運算放大器U1輸出極相連的電阻R5、R6，電阻R5另一端與LED驅動電路的三極管基極相鄰，用以限定運算放大器U1的最大電流輸出；電阻R6另一端接零，在運算放大器U1沒有輸出時，用以為LED驅動電路的三極管基極提供下拉低電平。

所述分壓電路包括電阻R1、R2，PWM控制電路的輸出端與電阻R1串聯后與電阻R2相并聯。

所述LED驅動電路包括一個或者多個并聯的三極管。

所述PWM控制電路、LED驅動電路和分壓電路均采用離散原器件搭建。

采用本實用新型的基于運放負反饋電路的LCD顯示屏背光恒流驅動電路，具有如下優點：

1、能夠確保電源電壓波動時，背光亮度恒定。

2、能夠保證藍色、真綠色和白色LED主波長和顏色不偏移，通過PWM控制，實現亮度可調。

3、與傳統的集成芯片式恒流驅動電路相比，具有配置靈活、調節簡單，價格便宜等優點。

4、與基于三級管的差分負反饋恒流驅動電路相比，其恒流精度高，相位裕度與增益裕度大，系統穩定性更好。

附圖說明