本发明专利技术涉及一种采用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，电源适配器分别电连接如：220V市用交流电和LED灯管，LED灯管与N沟道MOS管Q1的漏极端电连接，N沟道MOS管Q1的源极端通过电流取样电阻R1接地，N沟道MOS管Q1的栅极端通过电阻R2与运放OP的输出端电连接，N沟道MOS管Q1内部寄生电容Cgd两端分别与电流取样电阻R1和电阻R2一端电连接，运放OP的接地端接地，运放OP的供电端通过Vcc供电控制电路与电源适配器输出端电连接，Vcc供电控制电路接收主板的On/off开关信号，运放OP的负输入端与电流取样电阻R1一端电连接，运放OP的正输入端与电阻R3和电阻R4一端电连接，电阻R3另一端接地，电阻R4另一端电连接基准电压Vref，运放OP的正输入端接收主板的PWM调光信号。
Driving Circuit and Design Method of Direct Power Supply to LED Lamp with Power Adapter
【技术实现步骤摘要】
用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路及设计方法
本专利技术涉及液晶显示设备
，尤其涉及一种采用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路及LED灯管设计方法。
技术介绍
目前采用外置电源适配器供电的液晶显示品产品，其内部的LED灯管驱动电路通常采用如图1所示的传统Boost升压LED灯管驱动电路，其采用电源适配器输出如：19V直流电压后还要经过Boost升压LED灯管驱动电路进行升压之后再提供给LED灯管工作，1、传统Boost升压LED灯管驱动电路若采用PWM调光且调光频率太高如:调光频率大于20KHZ以上，就会导致如下问题产生：①液晶显示画面高亮时，PWM调光占空比（Duty）比较大，整个Boost升压LED灯管驱动电路系统因PWM工作频率太高而容易产生不稳定问题，②液晶显示画面低亮时，PWM调光占空比(Duty)比较小，可能会因Boost升压LED灯管驱动电路在每一PWM调光的周期中升压MOS管Q1工作周期时间小于LED灯管驱动控制芯片内部保护电路的延迟时间（delaytime）导致在LED灯管内部发光二极体出现异常短路或是开路时，LED灯管驱动控制芯片却无法做正常保护动作，故传统采用PWM调光的Boost升压LED灯管驱动电路的PWM调光频率通常会被设定在180HZ-300HZ左右，但传统Boost升压LED灯管驱动采用低频的PWM调光会存在如下缺点：①Boost升压电感L1容易产生异音问题（人耳接收的音频范围：20HZ-20KHZ），②低频的PWM调光容易产生画面水波纹干扰或是画闪问题。2、传统Boost升压LED灯管驱动电路中Q1MOS管、L1Boost升压电感、D1升压二极管工作时高频di/dt及dv/dt容易产生高频的EMI电磁辐射问题，使得部分液晶显示器新机种在试跑测试EMI时，EMI辐射裕度不足或是超过法规标准，而需要花大量人力及时间来解决改善，最终可能造成产品设计成本上升及一小部分产品无法及时投放市场销售等问题
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种设计合理，结构简单，价格低廉，不会产生水波纹干扰、画闪或者异音以及具有更低的EMI电磁辐射的用于电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路及LED灯管设计方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，其包括电源适配器、LED灯管、N沟道MOS管Q1和主板，所述电源适配器的输入端电连接如：220V市用交流电以进行电压转换后输出一直流电，其还包括Vcc供电控制电路、运放OP、电流取样电阻R1和基准电压Vref，所述LED灯管的输入端与电源适配器的输出端电连接，LED灯管的输出端与N沟道MOS管Q1的漏极端电连接，N沟道MOS管Q1的源极端与电流取样电阻R1一端电连接，电流取样电阻R1另一端接地，N沟道MOS管Q1的栅极端与一电阻R2一端电连接，N沟道MOS管Q1内部寄生电容Cgd两端分别与电流取样电阻R1一端和电阻R2一端电连接，电阻R2另一端与运放OP的输出端电连接，运放OP的接地端接地，运放OP的供电端与Vcc供电控制电路的输出端电连接，Vcc供电控制电路的一输入端与电源适配器的输出端电连接，Vcc供电控制电路的另一输入端接收主板中的图像处理器一GPIO端口输出的一On/off开关信号，运放OP的负输入端与N沟道MOS管Q1的源极端和电流取样电阻R1一端电连接，运放OP的正输入端与一电阻R3和一电阻R4一端电连接，电阻R3另一端接地，电阻R4另一端与基准电压Vref电连接，运放OP的正输入端接收主板中的图像处理器另一GPIO端口输出的一PWM调光信号，用以调节控制LED灯管平均电流大小。作为优选，所述Vcc供电控制电路包括稳压二极管Z1、电阻R5、三极管Q2和三极管Q3，所述运放OP的供电端依序通过稳压二极管Z1和一电阻R7与三极管Q3的集电极电连接，三极管Q3的发射极与电源适配器的输出端电连接，三极管Q3的基极与一电阻R6一端电连接，电阻R5两端分别与电源适配器的输出端和电阻R6一端电连接，电阻R6另一端与三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过一电阻R8接收On/off开关信号。作为优选，所述基准电压Vref为主板中的一DC-DC电路输出的直流电压。作为优选，所述电源适配器的输入端电连接如：220V市用交流电以进行电压转换后输出如：19V直流电。作为优选，所述PWM调光信号的频率可以大于20KHZ。本专利技术用电源适配器直接供电给LED灯管的LED灯管设计方法，每个LED灯管均由P1颗发光二极体采用先串后并的设计方式连接而成，每个LED灯管均包括并联设置的M1个LED灯串，每个LED灯串均由N1颗发光二极体按顺序串联而成，其中，N1为4或5或6或7，P1=N1*M1，每个LED灯管的P1颗发光二极体正向导通电压为VF。作为优选，电压VF分为电压范围在2.9V-3.0V的A档、电压范围在3.0V-3.1V的B档和电压范围在3.1V-3.2V的C档；当N1为5或7奇数时，每个LED灯串的N1颗发光二极体全部采用A档或者B档按顺序进行串接设计，当N1为4或6偶数时，每个LED灯串的N1颗发光二极体全部采用A档或者B档或者每个LED灯串的N1/2颗发光二极体采用A档且其余N1/2颗发光二极体采用C档混搭按顺序进行串接设计本专利技术用电源适配器直接供电给LED灯管的LED灯管设计方法，每个LED灯管均由P2颗发光二极体采用先并再串的设计方式连接而成，每个LED灯管均包括串联设置的N2个LED并联组，每个LED并联组均由M2颗发光二极体并联而成，其中，N2为4或5或6或7，P2=N2*M2，每个LED灯管的P2颗发光二极体正向导通电压为VF。作为优选，电压VF分为电压范围在2.9V-3.0V的A档、电压范围在3.0V-3.1V的B档和电压范围在3.1V-3.2V的C档；每个LED并联组的M2颗发光二极体全部连接A档或者B档或者C档，当N2为5或7奇数时,N2个并联组采用每一并联组均为A档或均为B档的按顺序进行串接设计，当N2为4或6偶数时，N2个并联组采用每一并联组均为A档或均为B档或为N2/2个A档并联组和N2/2个C档并联组混搭按顺序进行串接设计。本专利技术采用以上技术方案，采用电源适配器输出如：19V直流电直接供电给LED灯管，由OP运放来控制LED灯管电流，克服了传统采用电源适配器方案输出如：19V电压还要经过Boost升压LED灯管驱动电路进行升压之后再提供给LED灯管工作，该新型LED灯管驱动电路具有成本低，零件数少的特点；LED灯管电压被控制在低压如：19V以内，LED灯管输出端连接的N沟道MOS管Q1可采用低电压大电流的大封状的MOS管（如：30V/24ATO-252封装的N沟道MOS管），可适合让DIMPWM调光频率设置在20KHZ以上，液晶显示器画面不会产生水波纹等扰或是画闪问题，同时该新型LED灯管驱动是直接采用电源适配器输出直流电直接供电给LED灯管，克服了传统Boost升压LED灯管驱动电路中Q1MOS管、L1Boost升压电感、D1升压二极管工作时高频di/dt及dv/dt容易产生高频的EMI电磁辐射问题，以及传统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，包括电源适配器、LED灯管、N沟道MOS管Q1和主板，所述电源适配器的输入端电连接如:220V市用交流电用以进行电压转换后输出一直流电，其特征在于：其还包括Vcc供电控制电路、运放OP、电流取样电阻R1和基准电压Vref，所述LED灯管的输入端与电源适配器的输出端电连接，LED灯管的输出端与N沟道MOS管Q1的漏极端电连接，N沟道MOS管Q1的源极端与电流取样电阻R1一端电连接，电流取样电阻R1另一端接地，N沟道MOS管Q1的栅极端与一电阻R2一端电连接，N沟道MOS管Q1内部寄生电容Cgd两端分别与电流取样电阻R1一端和电阻R2一端电连接，电阻R2另一端与运放OP的输出端电连接，运放OP的接地端接地，运放OP的供电端与Vcc供电控制电路的输出端电连接，Vcc供电控制电路的一输入端与电源适配器的输出端电连接，Vcc供电控制电路的另一输入端接收主板中的图像处理器一GPIO端口输出的一On/off开关信号，运放OP的负输入端与N沟道MOS管Q1的源极端和电流取样电阻R1一端电连接，运放OP的正输入端与一电阻R3和一电阻R4一端电连接，电阻R3另一端接地，电阻R4另一端与基准电压Vref电连接，运放OP的正输入端接收主板中的图像处理器另一GPIO端口输出的一PWM调光信号，用以调节控制LED灯管平均电流大小。...
【技术特征摘要】
1.用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，包括电源适配器、LED灯管、N沟道MOS管Q1和主板，所述电源适配器的输入端电连接如:220V市用交流电用以进行电压转换后输出一直流电，其特征在于：其还包括Vcc供电控制电路、运放OP、电流取样电阻R1和基准电压Vref，所述LED灯管的输入端与电源适配器的输出端电连接，LED灯管的输出端与N沟道MOS管Q1的漏极端电连接，N沟道MOS管Q1的源极端与电流取样电阻R1一端电连接，电流取样电阻R1另一端接地，N沟道MOS管Q1的栅极端与一电阻R2一端电连接，N沟道MOS管Q1内部寄生电容Cgd两端分别与电流取样电阻R1一端和电阻R2一端电连接，电阻R2另一端与运放OP的输出端电连接，运放OP的接地端接地，运放OP的供电端与Vcc供电控制电路的输出端电连接，Vcc供电控制电路的一输入端与电源适配器的输出端电连接，Vcc供电控制电路的另一输入端接收主板中的图像处理器一GPIO端口输出的一On/off开关信号，运放OP的负输入端与N沟道MOS管Q1的源极端和电流取样电阻R1一端电连接，运放OP的正输入端与一电阻R3和一电阻R4一端电连接，电阻R3另一端接地，电阻R4另一端与基准电压Vref电连接，运放OP的正输入端接收主板中的图像处理器另一GPIO端口输出的一PWM调光信号，用以调节控制LED灯管平均电流大小。2.根据权利要求1所述的用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，其特征在于：所述Vcc供电控制电路包括稳压二极管Z1、电阻R5、三极管Q2和三极管Q3，所述运放OP的供电端依序通过稳压二极管Z1和一电阻R7与三极管Q3的集电极电连接，三极管Q3的发射极与电源适配器的输出端电连接，三极管Q3的基极与一电阻R6一端电连接，电阻R5两端分别与电源适配器的输出端和电阻R6一端电连接，电阻R6另一端与三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过一电阻R8接收On/off开关信号。3.根据权利要求1所述的用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，其特征在于：所述基准电压Vref为主板中的一DC-DC电路输出的直流电压。4.根据权利要求1所述的用电源适配器直接供电给LED灯管的驱动电路，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：余祚尚，曾维禄，肖荣军，
申请(专利权)人：福建捷联电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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