补偿LED背光导通压降差异的电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种补偿LED背光导通压降差异的电路，包括：恒流控制器以及相互并联的若干个LED串，每个LED串的一端接电源，另一端串联有第一开关单元，恒流控制器包括用于设定各LED串的恒定电流的恒流源；用于检测流过各LED串的工作电流的电流检测单元；用于比较电流检测单元输出的工作电流及恒流源输出的恒定电流的比较器；以及用于根据比较结果输出不同频率的方波驱动信号，驱动相应的LED串的第一开关单元在对应的频率下工作的可变频率驱动方波产生器。本实用新型专利技术通过改变LED串的导通频率，消除了LED串之间存在的导通压降差异，使各LED串上的LED亮度均衡，最大限度的减少能量损耗，提高能量转换效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

补偿LED背光导通压降差异的电路
本技术涉及液晶显示
，尤其涉及一种补偿LED背光导通压降差异的电路。
技术介绍
目前，LED(发光二极管)由于具有寿命长、省电节能及驱动方便等诸多优点，作为背光源被广泛应用在液晶显示器的背光模组中。现有的液晶显示器的LED背光源包括直下式与侧入式两种。直下式背光源是将若干LED直接放置在液晶显示屏的下面，侧入式背光源是将若干LED分布在液晶显示屏的周边，通过导光板将LED光均勻的导向液晶显示屏。各 LED以串联的方式串接成不同的LED灯组，以实现更好的显示效果。由于LED背光所用的发光源为多个LED串联，因各LED制作工艺上的差异，使得不同LED串导通压降Vf值会有差异，因电压差异产生的能量消耗在与LED串接的MOS管(薄膜晶体管)上，MOS管因发热而温度升高，不仅影响MOS管的性能，同时控制各LED串恒流的恒流IC(Integrated Circuit，集成电路)也因MOS管的温升而发热，由此造成能量损耗， 降低能量效率。目前，消除LED串之间压降差异的方法是提高LED串的电流，并减少LED串的MOS 管的导通时间t(即减小占空比D)，保持频率F不变。其实现原理如下根据占空比公式D = t/T = t*F ；式中，t为导通时间，T为导通周期，F为导通频率，若设定一个LED串的导通压降值Vf = 40V,电流I = 10mA，导通时间t = ls，导通周期 T = IOs,占空比D = 10% ；则该LED串的导通能量为W = Vf*I*D*T = 0. 4J。由于LED导通压降的差异，假设另一个LED串的导通压降值Vf = 50V,电流I = 15mA，若要保持占空比D不变，则该LED串的能量为W = 0. 75J，由于两个LED串的能量不相同，由此影响LED发光的均勻度，使得两个LED串中LED的亮度不相同。如果通过改变导通时间t而保持导通频率F不变的方式来改变占空比D，使D = 5. 33%，则另一个LED串的能量W = 0. 4J，由此达到两个LED串的导通能量相等的目的。但是，现有的消除LED串之间压降差异的方法存在以下缺陷由于恒流IC内部结构的特点，导通时间t不可能无限减小，因此能量损耗不可能得到充分的降低。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种补偿LED背光导通压降差异的电路，旨在降低LED背光导通压降差异造成的能量损耗。为了达到上述目的，本技术提出一种补偿LED背光导通压降差异的电路，包括相互并联的若干个LED串，每个LED串的一端接电源，另一端串联有第一开关单元，该电路还包括用于控制各第一开关单元的导通频率的恒流控制器，所述恒流控制器包括恒流源，用于设定各LED串的恒定电流；电流检测单元，用于检测流过各LED串的工作电流；比较器，用于比较所述电流检测单元输出的工作电流及所述恒流源输出的恒定电流，并输出比较结果；可变频率驱动方波产生器，用于根据所述比较结果输出不同频率的方波驱动信号，驱动相应的LED串的第一开关单元在对应的频率下工作。优选地，所述第一开关单元为MOS管，所述第一开关单元的漏极与所述LED串连接，栅极与所述可变频率驱动方波产生器的输出端连接，源极与所述电流检测单元的输入端连接；所述电流检测单元的输出端与所述比较器的第一输入端连接；所述恒流源的输出端与所述比较器的第二输入端连接；所述比较器的输出端与所述可变频率驱动方波产生器的输入端连接。优选地，该电路还包括恒流设定电阻，所述恒流源的输入端与所述恒流设定电阻的一端连接，所述恒流设定电阻的另一端接地。优选地，该电路还包括电流检测电阻，所述第一开关单元的源极与所述电流检测电阻的一端连接，所述电流检测电阻的另一端接地。优选地，所述可变频率驱动方波产生器包括若干第二开关单元及振荡器，所述第二开关单元为MOS管，所述第二开关单元的栅极连接所述比较器的输出端，漏极与所述振荡器的输入端连接，源极接地；所述振荡器的输出端与相应的LED串的第一开关单元的栅极连接，用于根据所述第二开关单元的输出阻抗输出相应频率的方波驱动信号。优选地，所述可变频率驱动方波产生器还包括放大器，连接在所述振荡器的输出端与相应的LED串的第一开关单元的栅极之间，用于对所述振荡器输出的方波驱动信号进行放大。优选地，所述第一开关单元及第二开关单元均为N型MOS管。优选地，所述振荡器为石英晶体振荡器。优选地，该电路还包括恒流IC，所述恒流控制器及第一开关单元均设置在所述恒流IC内。本技术提出的一种补偿LED背光导通压降差异的电路，通过恒流控制器中的恒流源设定LED串的恒定电流，同时检测流过各LED串的实际工作电流，通过比较器比较各 LED串实际工作电流与恒定电流，根据比较结果生成不同频率的方波驱动信号，驱动相应的 LED串的MOS管在对应的频率下工作，因此本技术通过改变MOS管的导通频率，进而改变LED串的导通周期，消除了 LED串之间存在的导通压降差异，使各LED串上的LED亮度均衡，最大限度的减少了恒流IC的能量损耗，降低其温度，提高能量转换效率及MOS管性能。附图说明图1是本技术补偿LED背光导通压降差异的电路一实施例的结构示意图；图2是本技术补偿LED背光导通压降差异的电路一实施例中可变频率驱动方波产生器的内部结构示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式以下将结合附图及实施例，对实现技术目的的技术方案作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参照图1所示，图1是本技术补偿LED背光导通压降差异的电路一实施例的结构示意图。本技术一实施例提出的一种补偿LED背光导通压降差异的电路，包括 相互并联的两个LED串10、20及分别与上述两个LED串10、20连接的一恒流控制器30，其中，每个LED串10、20均包括若干个相互串联的LED，具体如图1所示的LED串10包括依次串联的LED D2、D1、D4、D3 ;LED串20包括依次串联的LED D6、D5、D8、D7。两个LED串10、 20的一端均接电源V+，另一端分别串联有第一开关单元Ql、Q2，本实施例中第一开关单元 Ql、Q2均为N型MOS管。恒流控制器30用于控制两个LED串10、20的第一开关单元Ql、Q2 的导通频率。由于两个LED串10、20的一端均与电源V+连接，因此两个LED串10、20的输入电压相同，但是由于制作工艺上的差异等原因，使得两个LED串10、20的导通压降不同，导致加在第一开关单元Ql和Q2上的电压也不相同，在LED串10、20的导通周期内，两个第一开关单元Ql和Q2上产生的损耗也不同。根据MOS管的占空比与导通频率T之间的关系，占空比D = t*F，本实施例通过改变第一开关单元Ql或者Q2的导通频率F来改变占空比D，以消除两个LED串10、20之间的导通压降Vf的差异，达到两个LED串10、20中的LED亮度均衡、降低能量损耗、提高能量转换效率的目的。具体地，本实施例通过恒流控制器30改变第一开关单元Ql或者Q2的导通频率F 来改变占空比D。该恒流控制器30包括恒流源301、电流检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎飞，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：