一种ＬＥＤ背光驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种ＬＥＤ背光驱动电路，属于ＬＥＤ驱动领域。该驱动电路由Ｂｏｏｓｔ电路和变压器均流电路构成，Ｂｏｏｓｔ电路提供所有ＬＥＤ串所需要的总电流，变压器均流电路连接各ＬＥＤ串，在均流电路里采用ｎ－１个变压器，ｎ为ＬＥＤ的串数，第一和第ｎ路ＬＥＤ均流电路分别由开关管连接第一变压器副边和开关管连接第ｎ－１变压器原边组成，第ｉ路（１＜ｉ＜ｎ，ｎ＞２）ＬＥＤ均流电路由开关管依次连接第ｉ－１变压器原边和第ｉ变压器副边组成。本发明专利技术在ＬＥＤ驱动电路中串入被动型变压器实现均流，可应用于大于１的任意奇数或偶数串ＬＥＤ并联的系统，降低了系统成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种驱动电路，尤其涉及一种带变压器均流的LED背光驱动电路，属 于LED驱动领域。
技术介绍
以前的液晶显示屏(LCD)背光源主要由冷阴极荧光灯(CCFL)构成。随着发光二 极管(LED)的发展，由于其具有发光效率高、响应速度快、色彩还原性好、寿命长以及无汞 等优点，在液晶电视(LCD TV)等大屏幕应用中LED逐渐开始取代CCFL成为主要的背光源。为了获得足够的亮度，在背光应用中需要将很多的LED串联使用。然而，出于对特 定功率变换或安全等实际问题的考虑，每串中LED的数目通常有一定的限制，因此在实际 的大尺寸IXD背光应用中，LED通常先串联组成LED串，然后各LED串再并联起来组成LED 阵列。为了使整个LCD屏幕亮度一致，各LED串必须提供相同的发光亮度。由LED的特性 可知，LED的发光亮度正比于其驱动电流，而LED两端电压很小的波动就会导致流过LED的 电流发生很大的变化。因此，为了产生恒定的亮度，必须对LED背光电源中的各串LED进行 恒流控制。典型的LED背光电源结构(如图1所示)一般由三级电路组成第一级是功率因 数校正电路(PFC)，第二级是DC-DC隔离变换器，第三级是LED驱动电路。传统的LED驱动 电路如图2所示。LED驱动电路用来驱动LED串，并对各串LED进行均流控制以产生相同的亮度。LED均流电路通常是由运算放大器、晶体管、MOSFET等主动元件或是由这些元件 集成的PWM控制器来实现的。由这些主动元件组成的LED均流电路(如图3所示)在均流 时元件的导通损耗很大，使得整个背光系统的散热问题很难解决。另外，在主动均流电路 中，每一串LED都需要一个专门的均流控制电路，以分别对各串电流进行单独控制，这就增 加了整个系统的复杂性和成本，降低了系统的效率，因此这种主动均流方法并不适用于LED 串数很多的场合。为了克服主动均流电路的缺陷，出现了由电容、电感等被动元件代替主动元件所 组成的被动均流电路1、电容均流电路，如图4(a)所示，它由电容与两串反并联的LED串 联组成。该电路的输入是高频的交流信号，流过各串LED的电流波形是交流半波，因此各串 LED导通的最大占空比只有50%，而且只有与同一电容相串联的两串反并联的LED才能实 现良好的均流，其余各串LED之间并不能实现均流。2、变压器均流电路，如图4(b)所示，该 电路中变压器的原、副边分别与两串LED串联来实现均流，但是这种方法只能用于LED串数 是偶数的场合。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
所述LED驱动电路的均流电路存在的缺陷，而提出一种带变 压器均流的LED背光驱动电路。该电路的结构包括电感、Boost开关管和η路LED均流电路，η为LED的串数，η 为大于1的自然数，电感的一端接入直流输入电压，电感的另一端连接Boost开关管的漏 极，Boost开关管的源极接地，η路LED均流电路中第一路LED均流电路包括第一均流开 关管和第一变压器的副边绕组，第一均流开关管的漏极连接Boost开关管的漏极，第一均 流开关管的源极连接第一变压器副边绕组的异名端，第一变压器副边绕组的同名端连接第 一 LED串的输入端；第η路LED均流电路包括第η均流开关管和第η_1变压器的原边绕组， 第η均流开关管的漏极连接Boost开关管的漏极，第η均流开关管的源极连接第η_1变压 器原边绕组的同名端，第n-1变压器原边绕组的异名端连接第η LED串的输入端；当η > 2 时，令1 < i < n，i为自然数，第i路LED均流电路包括第i均流开关管、第i_l变压器的 原边绕组和第i变压器的副边绕组，第i均流开关管的漏极连接Boost开关管的漏极，第i 均流开关管的源极连接第i_l变压器原边绕组的同名端，第i_l变压器原边绕组的异名端 连接第i变压器副边绕组的异名端，第i变压器副边绕组的同名端连接第i LED串的输入 端；所有LED串的输出端均连接Boost开关管的源极并接地。本专利技术是在LED驱动电路中串入被动型变压器实现LED串的均流，仅需要n_l个 小尺寸变压器就可实现η串LED的均流，可应用于大于1的任意奇数或偶数串LED并联的 系统。与传统的主动均流方法相比，本专利技术使用的元器件数量和损耗都极大的减小，系统成 本大大降低，因此非常适合应用于液晶电视等大屏幕LCD的背光系统。附图说明图1为典型的LED背光电源结构示意图。图2为传统的LED驱动电路示意图。图3为三种主动LED均流电路原理图。图4(a)为电容均流电路原理图；图4(b)为变压器均流电路原理图。图5为本专利技术的电路原理图。图6为本专利技术驱动三串LED时的等效电路原理图。图7为本专利技术实施例的电路原理图。图5、图6、图7中标号名称VS为直流电压(输入电压)；L为电感^为Boost开 关管^ &分别为第一至第三均流开关管讽 D3分别为第一至第三整流二极管；1\、T2 分别为第一和第二变压器；NP1、NS1分别为第一变压器T1的原、副边绕组；NP2、NS2分别为第二 变压器T2的原、副边绕组；V” V2分别为第一、第二变压器1\、T2绕组的压降；Rdl、Rd2, Rd3分 别为第一至第三LED串的等效阻抗；Ip 12、I3分别为第一至第三LED串的正向电流。图8为本专利技术实施例驱动三串LED时的仿真电路原理图。图9(a)为不带均流变压器时三串LED的电流仿真波形图；图9(b)为带均流变压 器时三串LED的电流仿真波形图。具体实施例方式本专利技术的LED背光驱动电路如图5所示，该电路由Boost电路和变压器均流电路 构成。恒流控制的Boost电路提供所有LED串所需要的总电流，变压器均流电路用来自动 实现各串LED之间电流的匹配。根据图5，该电路的实施结构包括电感L、Boost开关管&和η路LED均流电路， η为LED的串数，η为大于1的自然数，电感L的一端接入直流输入电压Vs，电感L的另一 端连接Boost开关管&的漏极，Boost开关管&的源极接地，η路LED均流电路中第一路 LED均流电路包括第一均流开关管S1和第一变压器T1的副边绕组Nsi，第一均流开关管S1的 漏极连接Boost开关管&的漏极，第一均流开关管S1的源极连接第一变压器T1副边绕组 Nsi的异名端，第一变压器T1副边绕组^的同名端连接第一 LED串的输入端；第η路LED均 流电路包括第η均流开关管&和第η-1变压器Tlri的原边绕组Npiri，第η均流开关管&的 漏极连接Boost开关管&的漏极，第η均流开关管&的源极连接第η-1变压器Tlri原边绕 组Npiri的同名端，第η-1变压器Tlri原边绕组Npiri的异名端连接第nLED串的输入端；当η > 2时，令1 < i < n，i为自然数，第i路LED均流电路包括第i均流开关管Si、第i_l变 压器IV1的原边绕组Nph和第i变压器Ti的副边绕组Nsi，第i均流开关管Si的漏极连接 Boost开关管&的漏极，第i均流开关管Si的源极连接第i-Ι变压器IV1原边绕组Np"的 同名端，第i_l变压器IV1原边绕组Nph的异名端连接第i变压器Ti本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＬＥＤ背光驱动电路，包括电感（Ｌ）和Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０），电感（Ｌ）的一端接入直流电压（Ｖｓ），电感（Ｌ）的另一端连接Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的漏极，Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的源极接地，其特征在于：还包括ｎ路ＬＥＤ均流电路，ｎ为ＬＥＤ的串数，ｎ为大于１的自然数，其中：第一路ＬＥＤ均流电路包括第一均流开关管（Ｓ１）和第一变压器（Ｔ１）的副边绕组（ＮＳ１），第一均流开关管（Ｓ１）的漏极连接Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的漏极，第一均流开关管（Ｓ１）的源极连接第一变压器（Ｔ１）副边绕组（ＮＳ１）的异名端，第一变压器（Ｔ１）副边绕组（ＮＳ１）的同名端连接第一ＬＥＤ串的输入端；第ｎ路ＬＥＤ均流电路包括第ｎ均流开关管（Ｓｎ）和第ｎ－１变压器（Ｔｎ－１）的原边绕组（ＮＰｎ－１），第ｎ均流开关管（Ｓｎ）的漏极连接Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的漏极，第ｎ均流开关管（Ｓｎ）的源极连接第ｎ－１变压器（Ｔｎ－１）原边绕组（ＮＰｎ－１）的同名端，第ｎ－１变压器（Ｔｎ－１）原边绕组（ＮＰｎ－１）的异名端连接第ｎ　ＬＥＤ串的输入端；当ｎ＞２时，令１＜ｉ＜ｎ，ｉ为自然数，第ｉ路ＬＥＤ均流电路包括第ｉ均流开关管（Ｓｉ）、第ｉ－１变压器（Ｔｉ－１）的原边绕组（ＮＰｉ－１）和第ｉ变压器（Ｔｉ）的副边绕组（ＮＳｉ），第ｉ均流开关管（Ｓｉ）的漏极连接Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的漏极，第ｉ均流开关管（Ｓｉ）的源极连接第ｉ－１变压器（Ｔｉ－１）原边绕组（ＮＰｉ－１）的同名端，第ｉ－１变压器（Ｔｉ－１）原边绕组（ＮＰｉ－１）的异名端连接第ｉ变压器（Ｔｉ）副边绕组（ＮＳｉ）的异名端，第ｉ变压器（Ｔｉ）副边绕组（ＮＳｉ）的同名端连接第ｉ　ＬＥＤ串的输入端；所有ＬＥＤ串的输出端均连接Ｂｏｏｓｔ开关管（Ｓ０）的源极并接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，张少斌，
申请(专利权)人：南京博兰得电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]