一种发光二极管背光驱动电路制造技术

一种发光二极管背光驱动电路，包括第一开关管，其漏极通过输入电感连接至电压源，第一开关管的源极接地；第一驱动反相器，其输出端连接该第一开关管栅极；第二开关管，其源极连接该第一开关管漏极，该第二开关管的漏极连接至该发光二极管串接电路；第二驱动反相器，其输出端连接该第二开关管的栅极，该第二驱动反相器的第一电源端连接该第二开关管的源极，该第二驱动反相器还具有第二电源端；第一电容，一端连接该第二驱动反相器的第一电源端，另一端连接第二驱动反相器的第二电源端；开关控制电路，连接该第一驱动反相器与第二驱动反相器的输入端，并用以控制该第一开关管与第二开关管，以默认模式令该第一开关管与第二开关管交替开启及关断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管背光驱动电路，尤指一种应用于智能手机的发光二极管背光驱动电路。
技术介绍
一般而言，智能手机的LCD显示屏需要发光二极管(LED)作为背光光源。目前的LED背光大部分都是一节锂电池作为输入电源，通过异步升压的拓扑结构将升压后的高电压输出驱动多个LED的串接。其中，输出电压值由LED压降和LED的个数决定，例如LED的压降是3.2V，8个LED串联的输出电压就是25.6V。请参阅图1，图1为现有的异步升压电路，用以驱动多个LED的串接。该异步升压电路主要由电感L1、开关管Q1、二极管D1和输出电容COUT1组成，其中VIN1为电压源，多个串联的发光二极管LEDs1作为负载，并以采样电阻Rs1取样发光二极管LEDs1的电流，将采样电阻Rs1上的压降反馈给开关控制电路CC1。开关控制电路CC1将反馈的发光二极管LEDs1电流信号与内部电流基准进行比较，误差经过反馈环路控制开关管Q1的占空比，达到调节开关管Q1导通能力保持发光二极管LEDs1电流恒定的目的。图1中现有的异步升压电路的效率主要是受四个因素的影响：电感L1的寄生直流电阻、开关管Q1的开关损耗、开关管Q1的导通损耗和二极管D1的导通压降。电感L1的寄生直流电阻的功率损耗为：Iin2*DCR，其中，Iin是电感L1的平均电流，DCR是电感L1的寄生直流电阻。二极管D1的功耗为：Iout*Vd+反向恢复损耗，Iout是输出经过二极管D1的平均电流，Vd是二极管D1的导通压降，反向恢复损耗与二极管D1的电压差和电流有关。开关管Q1导通损耗为：IQ12*Ron1，IQ1是开关管Q1的平均电流，Ron1是开关管Q1的导通电阻。开关管Q1的开关损耗：请参阅图2，图2显示开关管Q1开关瞬间的电压电流交叠区域，其中，横轴为时间，LINE1为开关管Q1的漏极电压，LINE2为通过开关管Q1的电流，这是由MOS管的半导体特性决定的。现有的异步升压电路的效率受到以上所述因素影响而降低了效率，尤其是在输出较高的情况下，而手机耗电最严重的部分即是发光二极管背光系统，因此，如何提供一种能避免或降低以上所述因素的影响，提高效率的发光二极管背光驱动电路，即为各家业者亟待解决的课题。
技术实现思路
鉴于习知技术的种种缺失，本专利技术的主要目的，即在于提供一种能避免或降低以上所述因素的影响，提高效率的发光二极管背光驱动电路。为了达到上述目的及其他目的，本专利技术遂提供一种发光二极管背光驱动电路，设置于电压源、输入电感与发光二极管串接电路之间，其特征在于，包括第一开关管，该第一开关管的漏极通过该输入电感连接至该电压源，该第一开关管的源极接地；第一驱动反相器，该第一驱动反相器的输出端连接该第一开关管的栅极；第二开关管，该第二开关管的源极连接该第一开关管的漏极，该第二开关管的漏极连接至该发光二极管串接电路；第二驱动反相器，该第二驱动反相器的输出端连接该第二开关管的栅极，该第二驱动反相器的第一电源端连接该第二开关管的源极，该第二驱动反相器还具有第二电源端；第一电容，一端连接该第二驱动反相器的第一电源端，另一端连接该第二驱动反相器的第二电源端；以及开关控制电路，连接该第一驱动反相器与第二驱动反相器的输入端，并用以控制该第一开关管与第二开关管，以默认模式令该第一开关管与第二开关管交替开启及关断。相较于习知技术，由于本专利技术的发光二极管背光驱动电路以第二开关管代替现有技术中的二极管，该第二开关管的导压降远小于二极管正向电压，同时该第二开关管在关断时，源漏间的电压也为零，所以反向恢复电流可降到最小，因此可减少损耗，并具有减少EMI噪声的功效；此外，通过开关控制电路以默认模式令第一开关管与该第二开关管交替开启及关断，减少或消除了该第一开关管开关瞬间的电压电流交叠区域，并因为该默认模式，相较于现有技术中工作在连续电感电流状态下的固定频率占空比调制(PWM)控制模式下的电感，本专利技术的输入电感可以选择较小数值的电感，从而具有相应较小数值的寄生直流电阻，因此可减少损耗并提高效率，充分地解决了现有技术的缺失。附图说明图1为现有的异步升压电路。图2为图1中开关管Q1开关瞬间的电压电流交叠区域示意图。图3为本专利技术的发光二极管背光驱动电路的架构示意图。图4为本专利技术的默认模式实施例的操作示意图。图5为本专利技术的默认模式另一实施例的操作示意图。图6为本专利技术的发光二极管背光驱动电路另一实施例的架构示意图。图7a-7c为本专利技术的电流采样信号的采样方式。符号说明：VIN1电压源L1电感Q1开关管D1二极管COUT1输出电容LEDs1发光二极管Rs1采样电阻CC1开关控制电路LINE1开关管Q1的漏极电压LINE2通过开关管Q1的电流VIN3电压源L3输入电感LEDs3发光二极管串接电路Q31第一开关管Q32第二开关管IN31第一驱动反相器IN32第二驱动反相器C3第一电容COUT3输出电容CC3开关控制电路V6自举电路AMP61第一放大器AMP62第二放大器RC6相移电路FC6频率控制电路VCS电流采样信号具体实施方式以下藉由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。请参阅图3，图3为本专利技术的发光二极管背光驱动电路的架构示意图。本专利技术的发光二极管背光驱动电路3，设置于电压源VIN3、输入电感L3与发光二极管串接电路LEDs3之间，发光二极管背光驱动电路3包括：第一开关管Q31，第一开关管Q31的漏极通过输入电感L3连接至该电压源，第一开关管Q31的源极接地；第一驱动反相器IN31，第一驱动反相器IN31的输出端连接第一开关管Q31的栅极；第二开关管Q32，第二开关管Q32的源极连接第一开关管Q31的漏极，第二开关管Q32的漏极连接至发光二极管串接电路LEDs3；第二驱动反相器IN32，第二驱动反相器IN32的输出端连接第二开关管Q32的栅极，第二驱动反相器IN32的第一电源端连接第二开关管Q32的源极，第二驱动反相器IN32还具有第二电源端；第一电容C3，一端连接第二驱动反相器IN32的第一电源端，另一端连接第二驱动反相器IN32的第二电源端；以及开关控制电路CC3，连接第一驱动反相器IN31与第二驱动反相器IN32的输入端，并用以控制第一开关管Q31与第二开关管Q32，以默认模式令第一开关管Q31与第二开关管Q32交替开启及关断。举例来说，当第一开关管Q31开启、第二开关管Q32关断时，输入电感L3补充电流，同时与发光二极管串接电路LEDs3并联的输出电容COUT3为发光二极管串接电路LEDs3继续供电以保持电流连续。反之，当第一开关管Q31关断、第二开关管Q32开启时，输入电感L3中的电流给输出电容COUT3补充电荷，并同时给发光二极管串接电路LEDs3连续供电。由于采用了该默认模式，相较于现有技术中工作在连续电感电流状态下的固定频率占空比调制(PWM)控制模式下的电感，本专利技术的输入电感L3可以选择较小数值的电感，从而具有相应较小数值的寄生直流电阻，因此可减少损耗并提高效率。电流关断于一实施例中，通过设计第二开关管Q32的导通阻抗，可使第二开关管Q32漏极和源极间的导通压降远小于现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管背光驱动电路，设置于电压源、输入电感与发光二极管串接电路之间，其特征在于，包括：第一开关管，该第一开关管的漏极通过该输入电感连接至该电压源，该第一开关管的源极接地；第一驱动反相器，该第一驱动反相器的输出端连接该第一开关管的栅极；第二开关管，该第二开关管的源极连接该第一开关管的漏极，该第二开关管的漏极连接至该发光二极管串接电路；第二驱动反相器，该第二驱动反相器的输出端连接该第二开关管的栅极，该第二驱动反相器的第一电源端连接该第二开关管的源极，该第二驱动反相器还具有第二电源端；第一电容，一端连接该第二驱动反相器的第一电源端，另一端连接该第二驱动反相器的第二电源端；以及开关控制电路，连接该第一驱动反相器与第二驱动反相器的输入端，并用以控制该第一开关管与第二开关管，以默认模式令该第一开关管与第二开关管交替开启及关断。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管背光驱动电路，设置于电压源、输入电感与发光二极管串接电路之间，其特征在于，包括：第一开关管，该第一开关管的漏极通过该输入电感连接至该电压源，该第一开关管的源极接地；第一驱动反相器，该第一驱动反相器的输出端连接该第一开关管的栅极；第二开关管，该第二开关管的源极连接该第一开关管的漏极，该第二开关管的漏极连接至该发光二极管串接电路；第二驱动反相器，该第二驱动反相器的输出端连接该第二开关管的栅极，该第二驱动反相器的第一电源端连接该第二开关管的源极，该第二驱动反相器还具有第二电源端；第一电容，一端连接该第二驱动反相器的第一电源端，另一端连接该第二驱动反相器的第二电源端；以及开关控制电路，连接该第一驱动反相器与第二驱动反相器的输入端，并用以控制该第一开关管与第二开关管，以默认模式令该第一开关管与第二开关管交替开启及关断。2.如权利要求1所述的发光二极管背光驱动电路，其特征在于，该默认模式为关断该第二开关管之后，待该第一开关管的漏极电压降到零后再开启该第一开关管。3.如权利要求1所述的发光二极管背光驱动电路，其特征在于，该默认模式为关断该第二开关管之后，立即开启该第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，周松明，
申请(专利权)人：帝奥微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31