[發(fā)明專利]LED驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310513752.3
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103531147A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王釗
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 無錫互維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32236
• 代理人: 戴薇

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種LED（Light-Emitting?Diode，發(fā)光二極管）驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

隨著LED的價(jià)格越來越低廉，LCD（Liquid?Crystal?Display，液晶顯示器）越來越流行采用LED作為背光源，基于電感的升壓電路通常被用于LED背光驅(qū)動(dòng)電路。一般LCD需要多個(gè)LED來形成背光源，為了保證每顆LED的電流相等（如此可保證亮度一致），通常將多個(gè)LED串聯(lián)于LED背光驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，請參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED背光驅(qū)動(dòng)電路的示意圖，該LED驅(qū)動(dòng)電路為基于電感的升壓電路，其包括升壓輸出電路110和占空比控制電路120。所述升壓輸出電路110包括依次串聯(lián)于電壓輸入端VIN和地節(jié)點(diǎn)之間的電感L1、二極管D3和電容C3，以及連接于電感L1和二極管D3的正極之間的中間節(jié)點(diǎn)LX與地節(jié)點(diǎn)之間的開關(guān)K1，其中，二極管D3的負(fù)極和電容C3之間的連接節(jié)點(diǎn)為LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出端VO。所述占空比控制電路120基于輸出端VO的電壓或者電流輸出驅(qū)動(dòng)信號DRV給開關(guān)K1的控制端，以控制開關(guān)K1的導(dǎo)通或者關(guān)斷。通常占空比控制電路120輸出的驅(qū)動(dòng)信號DRV為PWM信號（Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制），當(dāng)所述PWM信號為第一邏輯電平（例如，為高電平）時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)K1導(dǎo)通，當(dāng)所述PWM信號為第二邏輯電平（例如，為低電平）時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)K1關(guān)斷，其中，一個(gè)PWM信號周期（即開關(guān)周期）內(nèi)的第一邏輯電平（即驅(qū)動(dòng)開關(guān)K1導(dǎo)通的電平信號）持續(xù)時(shí)間與該信號周期的比值稱為第一開關(guān)K1（或者驅(qū)動(dòng)信號DRV1）的開關(guān)占空比D。理想情況下，VO=VIN/(1-D)，其中，VO為LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓VO的電壓值，VIN為輸入電壓VIN的電壓值，D為第一驅(qū)動(dòng)信號DRV1的開關(guān)占空比。多個(gè)WLED（White?Light-Emitting?Diode，白光LED）串聯(lián)于輸出端VO和地節(jié)點(diǎn)之間。

由于大屏幕LCD需要串聯(lián)的LED的個(gè)數(shù)更多，因此，需要LED驅(qū)動(dòng)電路輸出更高的輸出電壓VO以驅(qū)動(dòng)LED串，若輸入電壓VIN一定，則所需LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓VO與輸入電壓VIN的比例更高。但對于基于電感的升壓電路來說，其輸出電壓VO的最大值與輸入電壓VIN的比例會被限制，請參考圖2所示，其為圖1所示的LED背光驅(qū)動(dòng)電路的開關(guān)占空比(D)-升壓比（VO/VIN）的坐標(biāo)圖，其中，VIN為LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓，VO為LED驅(qū)動(dòng)電路的輸出電壓，VO/VIN為輸出電壓與輸入電壓的比例（即升壓比），D為開關(guān)K1的開關(guān)占空比，RL為等效的負(fù)載電阻，R為電感L1的寄生電阻。從圖2中可知，對于RL/R=0.01的情況，最大升壓比約為5倍，隨著輸出電流越大，等效的負(fù)載電阻越小，最大升壓比例（即輸出電壓VO與輸入電壓VIN的比例）越小。圖2中的曲線還忽略了其他寄生效應(yīng)的影響，例如開關(guān)K1的導(dǎo)通電阻，二極管D3上的電壓降和寄生電阻等。實(shí)際上，考慮這些非理想因素后，LED驅(qū)動(dòng)電路的最大升壓比例更小。

因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來克服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路及使用該驅(qū)動(dòng)電路的LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其可實(shí)現(xiàn)更大的升壓比例，從而使其驅(qū)動(dòng)的串聯(lián)的LED的個(gè)數(shù)更多。

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種LED驅(qū)動(dòng)電路，其包括升壓輸出電路、占空比控制電路、第一電容、第二電容、第一二極管和第二二極管。所述升壓輸出電路包括電感、第三二極管、第三電容和第一開關(guān)，其中，電感、第三二極管、第三電容依次串聯(lián)于電壓輸入端和地節(jié)點(diǎn)之間，第一開關(guān)連接于電感和第三二極管的正極之間的中間節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)之間，第三二極管的負(fù)極和第三電容之間的連接節(jié)點(diǎn)為所述驅(qū)動(dòng)電路的第一電源端。第一電容的一端與電感和第三二極管的正極之間的中間節(jié)點(diǎn)相連，另一端與第一二極管的正極相連，第一二極管的負(fù)極接地；所述第二二極管的負(fù)極與第一電容和第一二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)相連，其正極與所述LED驅(qū)動(dòng)電路的第二電源端VN相連；第二電容連接于所述第二電源端和地節(jié)點(diǎn)之間。所述占空比控制電路輸出驅(qū)動(dòng)信號給所述第一開關(guān)的控制端，以控制第一開關(guān)導(dǎo)通或者關(guān)斷。

進(jìn)一步的，所述占空比控制電路根據(jù)所述第一電源端和第二電源端之間的電壓或者電流輸出驅(qū)動(dòng)信號。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)信號為PWM信號，第一開關(guān)K1為NMOS晶體管，在所述第一電源端和第二電源端之間串聯(lián)有多個(gè)LED燈。