專利名稱：一種直流調(diào)光型led驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示產(chǎn)品LED燈管驅(qū)動(dòng)技術(shù)，特別是一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
如圖I所示，圖I為現(xiàn)有應(yīng)用在液晶顯示產(chǎn)品LED燈管驅(qū)動(dòng)電路。市用交流電(90Vrms^264Vrms)經(jīng)橋式整流電路(圖示未畫出)進(jìn)行全波整流后再給功率因素校正電路(簡(jiǎn)稱PFC電路,Power Factor Correction)(圖示未畫出)升壓后輸出一 400V左右的直流電，該直流電經(jīng)主電源Buck轉(zhuǎn)換電路I”降壓后轉(zhuǎn)成24V直流電，經(jīng)LED驅(qū)動(dòng)的Boost升壓電路2”后輸出一如100V左右的直流電給LED燈管，LED燈管的各LED燈串輸出端分別獨(dú)立接一恒流源電路31”、32”…3n”，恒流源電路通常采用如圖2所示，恒流源電路采用三端并聯(lián)穩(wěn)壓器如AZ432作為LED燈管工作時(shí)的恒流控制，該AZ432的參考端(R端) 為一固定基準(zhǔn)比較電壓I. 25V;該LED驅(qū)動(dòng)電路的調(diào)光方式為PWM的低頻脈寬調(diào)制的調(diào)光方式，亦稱為突發(fā)模式(Burst-mode)的調(diào)光方式(此Burst-mode調(diào)光頻率一般被設(shè)置在200HZ IKHZ左右)。該現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路采用PFC電路輸出的400V經(jīng)主電源Buck轉(zhuǎn)換電路I”降壓后輸出一 24V直流電再經(jīng)過LED驅(qū)動(dòng)的Boost升壓轉(zhuǎn)換器升壓后提供給LED燈管，經(jīng)過先降壓后升壓進(jìn)行兩次能量轉(zhuǎn)換后會(huì)使LED電源板整體電源轉(zhuǎn)換效率變低，及設(shè)計(jì)成本上升問題。而且恒流電路采用如AZ432三端并聯(lián)穩(wěn)壓器其價(jià)格較貴，一顆AZ432價(jià)格與內(nèi)部集成2個(gè)運(yùn)放(簡(jiǎn)稱0P)的LM358價(jià)格相當(dāng)，另AZ432的基準(zhǔn)比較電壓為較高的I. 25V,當(dāng)LED燈串輸出電流較大時(shí)，容易造成損耗在如圖2的R33上電阻的功耗增大，從而也影響到整個(gè)LED驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換效率。此外，采用低頻的PWM調(diào)光，容易造成畫面產(chǎn)生水紋波干擾，及工作時(shí)LED驅(qū)動(dòng)電感等元件產(chǎn)生異音問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，可消除現(xiàn)有因采用低頻的PWM調(diào)光產(chǎn)生畫面水紋波干擾及電源產(chǎn)品LED驅(qū)動(dòng)異音等問題，而且轉(zhuǎn)換效率更好、設(shè)計(jì)成本更低。本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，包括主電源Buck轉(zhuǎn)換器、待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器以及主板微控器，其特征在于還包括
N條LED燈串，所述的主電源Buck轉(zhuǎn)換器的輸出經(jīng)輸出濾波電路進(jìn)行濾波后輸出一低電壓紋波的直流電作為該N條LED燈串供電輸入電壓；
N個(gè)LED燈管電流控制電路，所述N條LED燈串的輸出端與該對(duì)應(yīng)的N個(gè)LED燈管電流控制電路電性連接，用以控制各LED燈串工作時(shí)電流大小；
一參考電壓源產(chǎn)生電路，其接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓,并產(chǎn)生一參考電壓Vrefl ；
一 PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其接收所述主板微控器提供的PWM調(diào)光信號(hào)及一由所述的參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的所述參考電壓Vrefl并轉(zhuǎn)成一模擬直流調(diào)光信號(hào)來提供給所述LED燈管電流控制電路，LED燈管電流控制電路依據(jù)該模擬直流調(diào)光信號(hào)的直流電壓大小來控制各LED燈串工作時(shí)的電流大小，從而達(dá)到控制各LED燈串工作時(shí)的發(fā)光亮度大?。?br> 一開關(guān)控制電路，其接收所述主板微控器輸出的一開關(guān)信號(hào)和一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓，以輸出一控制電壓來控制所述N個(gè)LED燈管電流控制電路的工作與否；
一 LED燈管輸出電壓反饋控制電路，其接收一由該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的參考電壓Vrefl，同時(shí)接收一由該開關(guān)控制電路所輸出的一控制電壓，并通過二極管分別偵測(cè)所述LED燈串輸出端的最低電壓，該LED燈管輸出電壓反饋控制電路通過該二極管所偵測(cè)到最低的那一 LED燈串輸出端電壓與該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的一參考電壓Vrefl做比較后輸出一控制各LED燈串輸入端電壓的反饋補(bǔ)償信號(hào)；以及
一輸出反饋控制電路，其偵測(cè)所述輸出濾波電路的輸入端和輸出端電壓并根據(jù)所述 LED燈管輸出電壓反饋控制電路輸出的一反饋補(bǔ)償信號(hào)來決定該輸出反饋控制電路輸給所述主電源Buck轉(zhuǎn)換器的反饋量大小，以達(dá)到合理的控制LED燈管輸入端的電壓；其中N為大于或等于I的自然數(shù)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的LED燈管電流控制電路包括
一晶體管，該晶體管的集電極與所述LED燈串的輸出端電性連接；
一 LED燈串電流采樣電阻，其一端接地；以及
一運(yùn)放，所述晶體管的基極與該運(yùn)放的輸出端電性連接，所述晶體管的發(fā)射極與該運(yùn)放的反向輸入端及LED燈串電流采樣電阻的另一端電性連接；該運(yùn)放的非反向輸入端與所述PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路輸出端電性連接，以接收一模擬直流調(diào)光信號(hào)來控制各該LED燈串工作時(shí)的電流大小，該運(yùn)放的供電端接收一由開關(guān)控制電路輸出的一控制電壓作為該運(yùn)放的供電輸入電壓，該開關(guān)控制電路由主板的微控器輸出一開關(guān)信號(hào)來決定是否要為該運(yùn)放提供所需的供電電壓，從而達(dá)到控制各LED燈管電流控制電路工作與否。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的晶體管用MOS管替換。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述參考電壓產(chǎn)生電路包括
一晶體管，其集電極接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的一直流電壓，
一三端并聯(lián)穩(wěn)壓器，其陰極端與所述晶體管的基極電性連接，陽極端接地；
一電阻R51，電性連接在所述晶體管的集電極和基極之間；
一電阻R52，該電阻R52的一端與所述晶體管的發(fā)射極電性連接，另一端與所述三端并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考端電性連接；
一電阻R53，該電阻R53的一端與所述三端并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考端電性連接，另一端接地；以及
一電容C51，該電容C51的一端與所述晶體管的發(fā)射極電性連接，另一端接地。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路是一負(fù)調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其包括晶體管Q81、電容C81以及電阻R81、R82、R83、R86、R87 ;所述電阻R83一端接收所述主板微控器輸出的一 PWM調(diào)光信號(hào)，該電阻R83的另一端與所述晶體管Q81的基極電性連接；所述晶體管Q81發(fā)射極接地，集電極與所述電阻R81、R82的一端電性連接；所述電阻R82的另一端接收一參考電壓Vrefl，所述電阻R81的另一端與所述電容C81的一端及所述電阻R86的一端電性連接；所述電阻R86的另一端與所述電阻R87 —端電性連接，所述電阻R87的另一端、電容C81的另一端接地。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路是一正調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其包括晶體管Q82、Q81，電容C81，電阻電阻R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87，所述的電阻R85 —端接收所述主板微控器輸出的一 PWM調(diào)光信號(hào)，該電阻R85的另一端與所述晶體管Q82的基極電性連接；所述電阻R83、R84的一端與所述晶體管Q82的集電極電性連接，所述電阻R83的另一端與所述晶體管Q81的基極電性連接；所述晶體管Q81的集電極與所述電阻R82、R81的一端電性連接；所述電阻R84、R82的另一端接收一參考電壓Vrefl ;所述電阻R81的另一端與所述電容C81的一端及所述電阻R86的一端電性連接；所述電阻R86的另一端與所述電阻R87—端電性連接，所述電阻R87的另一端、電容C81的另一端、晶體管Q81和Q82的發(fā)射極接地。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述開關(guān)控制電路包括
一電阻R41,該電阻R41的一端接收主板微控器輸出的一開關(guān)信號(hào)；
一晶體管Q41，其基極與所述電阻R41的另一端電性連接，發(fā)射極接地；
一晶體管Q42，其基極與所述晶體管Q41的集電極電性連接，發(fā)射極接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的一直流電，集電極根據(jù)所述電阻R41接收的開關(guān)信號(hào)通過該晶體管Q42來控制是否要將該直流電提供給所述LED燈管電流控制電路及LED燈管輸出電壓反饋控制電路內(nèi)部的運(yùn)放。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述LED燈管輸出電壓反饋控制電路包括一運(yùn)放0P71，晶體管Q71，電容C71以及電阻R73、R72、R71 ;所述運(yùn)放0P71非反向輸入端接收一參考電壓Vrefl，所述電阻R73的一端與所述運(yùn)放0P71的供電端接收所述開關(guān)控制電路輸出的控制電壓，所述電阻R73的另一端與所述運(yùn)放0P71的反向輸入端、電容C71的一端電性連接，所述電容C71的另一端與電阻R72的一端電性連接，該電阻R72另一端與所述運(yùn)放0P71的輸出端及晶體管Q71的基極電性連接，該運(yùn)放0P71的地端接地，所述晶體管Q71的發(fā)射極與電阻R71的一端電性連接，電阻R71的另一端接地。本發(fā)明相較于現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路，其轉(zhuǎn)換效率更好、設(shè)計(jì)成本更低，同時(shí)本發(fā)明可消除現(xiàn)有因PWM調(diào)光產(chǎn)生畫面水紋波干擾及電源產(chǎn)品LED驅(qū)動(dòng)異音等問題。


圖I是現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電路原理示意圖。圖2是圖I中恒流源電路的具體電路圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例LED驅(qū)動(dòng)電路的原理示意圖。圖4a和圖4b是本發(fā)明實(shí)施例LED燈管電流控制電路的具體電路圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例參考電壓產(chǎn)生電路的具體電路圖。圖6a是本發(fā)明實(shí)施例負(fù)調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路的具體電路圖。圖6b是本發(fā)明實(shí)施例正調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路的具體電路圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例開關(guān)控制電路的具體電路圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例LED燈管輸出電壓反饋控制電路的具體電路圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例中一具體的LED驅(qū)動(dòng)電路具體電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖3所示,本實(shí)施例提供一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路,包括主電源Buck轉(zhuǎn)換器、待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器(Buck轉(zhuǎn)換器，即降壓型電源轉(zhuǎn)換器)以及主板微控器(簡(jiǎn)稱MCU, Micro Control Unit),其特征在于還包括N條LED燈串，所述的主電源Buck轉(zhuǎn)換器的輸出經(jīng)輸出濾波電路進(jìn)行濾波后輸出一低電壓紋波的直流電作為該N條LED燈串供電輸入電壓；N個(gè)LED燈管電流控制電路，所述N條LED燈串的輸出端與該對(duì)應(yīng)的N個(gè)LED燈管電流控制電路電性連接，用以控制各LED燈串工作時(shí)電流大??；一參考電壓源產(chǎn)生電路，其接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓,并產(chǎn)生一穩(wěn)定且較為精準(zhǔn)的參考電壓Vrefl; 一 PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其接收所述主板微控器提供的PWM調(diào)光信號(hào)及一由所述的參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的一參考電壓Vrefl并轉(zhuǎn)成一模擬直流調(diào)光信號(hào)來提供給所述LED燈管電流控制電路，LED燈管電流控制電路依據(jù)該模擬直流調(diào)光信號(hào)的直流電·壓大小來控制各LED燈串工作時(shí)的電流大小，從而達(dá)到控制各LED燈串工作時(shí)的發(fā)光亮度大小，最終達(dá)到控制液晶顯不畫面的整體最大売度；
一開關(guān)控制電路，其接收所述主板微控器輸出的一開關(guān)信號(hào)和一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓，以輸出一控制電壓來控制所述LED燈管電流控制電路的工作與否；
一 LED燈管輸出電壓反饋控制電路，其接收一由該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的一參考電壓Vrefl，同時(shí)接收一由該開關(guān)控制電路所輸出的一控制電壓，并通過二極管分別偵測(cè)所述各LED燈串輸出端的最低電壓，該LED燈管輸出電壓反饋控制電路通過該二極管所偵測(cè)到最低的那一 LED燈串輸出端電壓與該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的一參考電壓Vrefl做比較后輸出一控制各LED燈串輸入端電壓的反饋補(bǔ)償信號(hào)；以及
一輸出反饋控制電路，其偵測(cè)所述輸出濾波電路的輸入端和輸出端電壓并根據(jù)所述LED燈管輸出電壓反饋控制電路輸出的一反饋補(bǔ)償信號(hào)來決定該輸出反饋控制電路輸給所述主電源Buck轉(zhuǎn)換器的反饋量大小，以達(dá)到合理的控制LED燈管輸入端的電壓；其中N為大于或等于I的自然數(shù)。請(qǐng)繼續(xù)參見圖3，市用交流電經(jīng)橋式整流電路(圖示未畫出)進(jìn)行全波整流后再給PFC電路(圖示未畫出)升壓后輸出一 400V左右的直流電，該400V左右的直流電經(jīng)主電源Buck轉(zhuǎn)換器I轉(zhuǎn)換后經(jīng)輸出濾波電路11進(jìn)行濾波后輸出一低電壓紋波的直流電作為LED燈管的輸入供電電壓，LED燈管中各LED燈串LEDfLEDn的輸出端分別接LED燈管電流控制電路61、62…6n的610端、620端…6n0端，LED燈管電流控制電路作用是用來控制各LED燈串工作時(shí)的電流大小，從而達(dá)到控制各LED燈串工作時(shí)的發(fā)光亮度大小，最終達(dá)到控制液晶顯示畫面的整體最大亮度；開關(guān)控制電路4的403端接收主板微控器3輸出一開關(guān)信號(hào)，同時(shí)由402端接收一由待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器2輸出的Vsb電壓(Vsb通常為5V直流電)，并由開關(guān)控制電路4的401端輸出一控制電壓，通過611端、621端…6nl端來控制LED燈管電流控制電路61，62吣611工作與否，通過702端來同時(shí)控制LED燈管輸出電壓反饋控制電路7工作與否；參考電壓源產(chǎn)生電路5通過501端接收由待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器2輸出的Vsb電壓，并從502端輸出一參考電壓Vrefl; PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路8從801端接收主板微控器3輸出一 PWM調(diào)光信號(hào)，同時(shí)從802端接收一 Vrefl參考電壓,從803端輸出一模擬直流調(diào)光信號(hào)，并由612端、622端…6n2端分別提供給LED燈管電流控制電路61、62…6n來調(diào)節(jié)各LED燈串電流大?。籐ED燈管輸出電壓反饋控制電路7從701端接收一參考電壓Vrefl，從702端接收一開關(guān)控制電路4輸出的一控制電壓，從703端分別通過二極管D71、D72...D7n分別來偵測(cè)對(duì)應(yīng)的燈串LED1、LED2…LEDn輸出端中最低的那一 LED燈串的輸出電壓，并從704端輸出一反饋補(bǔ)償信號(hào)給輸出反饋控制電路12;輸出反饋控制電路12分別從602端、603端偵測(cè)輸出濾波電路11輸入端與輸出端的電壓，并同時(shí)依據(jù)從LED燈管輸出電壓反饋控制電路7中704端輸出一反饋補(bǔ)償信號(hào)來決定輸出反饋控制電路12的604端輸出給主電源Buck轉(zhuǎn)換器I的反饋量大小，以便控制并輸出一合理的電壓給LED燈管工作，即通過LED燈管輸出電壓反饋控制電路7中704端輸出一反饋補(bǔ)償信號(hào)給輸出反饋控制電路12，確保LED燈管中的所有LED燈串在工作時(shí)的電流均能被正常的控制，同時(shí)讓降落在LED燈管電流控制電路內(nèi)部電晶體集電極(漏極)與發(fā)射極(源極)之間的壓降更低更合理，使所有LED燈管電流控制電路內(nèi)部電晶體溫度更低，使電源整體轉(zhuǎn)換效率更高。為了讓一般技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明，下面對(duì)各電路進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 請(qǐng)參見圖4a，圖4a為LED燈管電流控制電路61的一具體電路圖，NPN電晶體Q61集電極(610端)與LEDl燈串的輸出端電性連接，Q61基極與0P61運(yùn)放的輸出端電性連接，Q61發(fā)射極與0P61運(yùn)放反向輸入端及LED燈串電流采樣電阻R61的一端電性連接，R61另一端接地，0P61運(yùn)放非反向輸入端(612端)接收PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路8的輸出端803輸出的直流準(zhǔn)位調(diào)光信號(hào)(Vdim)，0P61運(yùn)放供電端(611端)接收開關(guān)控制電路4的401端輸出的一控制電壓作為0P61運(yùn)放供電輸入電壓，0P61運(yùn)放的接地端接地。根據(jù)運(yùn)放虛短特點(diǎn)V+=V-,而V+=Vdim,故V-=Vdim, (V+為0P61非反向輸入端電壓;V-為0P61反向輸入端電壓)而LEDl為燈串工作時(shí)的電流大小ILEDl=V-/R61=Vdim/R61，即當(dāng)PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路8的803端輸出的Vdim電壓準(zhǔn)位變大時(shí)，LEDl為燈串工作時(shí)的電流ILEDl也變大，液晶顯示畫面的整體最大亮度將變亮；當(dāng)PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路8的803端輸出的Vdim電壓準(zhǔn)位變小時(shí)，LEDl為燈串工作時(shí)的電流ILEDl也變小，液晶顯示畫面的整體最大亮度將變暗。圖4b為LED燈管電流控制電路61另一具體電路圖，其與圖4a的區(qū)別是將Q61 NPN電晶體用N溝道的MOS管來取代，即Q61漏極(610端)與LEDl燈串的輸出端電性連接，Q61柵極與0P61運(yùn)放的輸出端電性連接，Q61源極與0P61運(yùn)放反向輸入端電性連接。請(qǐng)參見圖5，圖5為參考電壓源產(chǎn)生電路5，NPN電晶體Q51 (501端)接收一由待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的一 5V直流電壓(Vsb), Q51基極與一三端并聯(lián)穩(wěn)壓器U51 (如AZ432)的陰極端(K端)電性連接，在Q51的集電極與基極之間接一電阻R51，該電阻R51為Q51基極與U51的陰極端提供一偏置電壓，Q51的發(fā)射極(502端)與電阻R52及電容C51的一端電性連接，Q51的發(fā)射極輸出一參考電壓為Vrefl,電阻R52另一端與三端并聯(lián)穩(wěn)壓器U51的參考端(R端)及電阻R53的一端電性連接，三端并聯(lián)穩(wěn)壓器U51的陽極端(A端)、電阻R53、電容C51另一端接地，若U51采用型號(hào)如AZ432，由于AZ432的參考端(R端)為一I. 25V 的電壓，故 Vrefl=L 25V* (R52+R53)/R53。請(qǐng)參見圖6a和圖6b，本發(fā)明的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路既可以采用負(fù)調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，也可以采用正調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路。圖6a為一負(fù)調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，電阻R83 —端(801端)接收主板微控器3輸出的一 PWM調(diào)光信號(hào)，R83另一端與NPN電晶體Q81基極電性連接，Q81發(fā)射極接地，Q81集電極與電阻R81、R82—端電性連接，電阻R82另一端(802端)接收一參考電壓Vrefl,電阻R81另一端與電容C81 —端及電阻R86 —端電性連接，電阻R86另一端(803端)與電阻R87 —端電性連接，PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路8輸出一經(jīng)電阻、電容進(jìn)行RC濾波后再經(jīng)過分壓電阻R86、R87分壓后得到一直流調(diào)光信號(hào)Vdim給LED燈管電流控制電路61、62吣611的運(yùn)放OP61、OP62…OP6n的非反向輸入端來控制各LED燈串工作時(shí)的電流大小，其中，電阻R86、R87的阻值遠(yuǎn)大于電阻R81、R82;當(dāng)801端為High信號(hào)時(shí)，Q81 NPN電晶體導(dǎo)通，此時(shí)電容C81上的一部分電荷通過電阻R81泄放到地，電阻R81和電容C81組成一放電常數(shù)t=R81*C81，當(dāng)801端為Low信號(hào)時(shí)，Q81NPN電晶體截止，此時(shí)802端的Vrefl電壓將通過電阻R81、R82向電容C81充電，電阻R81、R82和電容C81組成一充電常數(shù)t=(R81+R82)*C81，若801端輸出PWM占空比(占空比D=Thigh/T，Thigh為PWM高電平High信號(hào)持續(xù)時(shí)間，T為PWM周期)增大，則C81電容放電時(shí)間變長，充電時(shí)間變短，此時(shí)803端調(diào)光信號(hào)電位變低，各LED燈串工作電流將減?。蝗?01端輸出PWM占空比duty減小，則C81電容放電時(shí)間變短，充電時(shí)間變 長，此時(shí)803端調(diào)光信號(hào)電位變高，各LED燈串工作電流將增大。圖6b為一正調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，比圖6a多一電阻R84、R85及一 NPN電晶體Q82，即當(dāng)801端為High信號(hào)時(shí)，Q82導(dǎo)通，Q82導(dǎo)通時(shí)將Q81電晶體的基極電壓拉低，使得Q81截止，此時(shí)802端的Vrefl電壓將通過電阻R81、R82向電容C81充電，電阻R81、R82和電容C81組成一充電常數(shù)t=(R81+R82)*C81;當(dāng)801端為Low信號(hào)時(shí)，Q82截止，Q82截止時(shí)Q81電晶體的基極電壓升高，使得Q81導(dǎo)通，此時(shí)電容C81上的一部分電荷通過電阻R81泄放到地，電阻R81和電容C81組成一放電常數(shù)t=R81*C81;若801端輸出PWM占空比duty增大，則C81電容充電時(shí)間變長，放電時(shí)間變短，此時(shí)803端調(diào)光信號(hào)電位變高，各LED燈串工作電流將增大；若801端輸出PWM占空比duty減小，則C81電容充電時(shí)間變短，放電時(shí)間變長，此時(shí)803端調(diào)光信號(hào)電位變低，各LED燈串工作電流將減小。請(qǐng)參照?qǐng)D7，圖7是開關(guān)控制電路的具體電路圖，圖中電阻R41的一端(403)接收主板微控器3輸出一開關(guān)信號(hào)，電阻R41另一端與NPN電晶體Q41的基極電性連接,Q41的發(fā)射極接地，Q41的集電極與PNP電晶體Q42的基極電性連接，Q42發(fā)射極(402端)接收一由待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器2輸出的一 5V直流電(Vsb)，Q42集電極(401端)根據(jù)403端輸入的開關(guān)信號(hào)通過電晶體Q42來控制是否要將5V直流電提供給各LED燈管電流控制電路61、62...6n內(nèi)部運(yùn)放0P61、0P62…0P6n的611、621...6nl供電端以及LED燈管輸出電壓反饋控制電路7內(nèi)部運(yùn)放0P71的702供電端。請(qǐng)參見圖8，LED燈管輸出電壓反饋控制電路7的運(yùn)放0P71非反向輸入端(701端)接收一參考電壓Vrefl，電阻R73的一端與0P71的供電端(702端)接收開關(guān)控制電路4輸出的一控制電壓，R73另一端與運(yùn)放0P71的反向輸入端、703端(D71、D72…D7n的正端)、電容C71的一端電性連接，電容C71另一端與電阻R72 —端電性連接，電阻R72另一端與運(yùn)放0P71的輸出端及NPN電晶體Q71的基極電性連接，運(yùn)放0P71的地端接地，電晶體Q71的發(fā)射極與電阻R71電性連接，電阻R71另一端接地，電晶體Q71集電極與輸出反饋控制電路12的反饋分壓電阻R121和R122的一端電性連接，R121另一端接地，R122另一端接輸出濾波電路11的輸出端。其中電容C71、電阻R72及運(yùn)放0P71組成一積分電路，電容C71、電阻R72接在0P71的輸出端與反向輸入端之間組成一深度負(fù)反饋電路，根據(jù)OP的V+=V-，V+=Vrefl，則0P71的反向輸入端電壓V-=Vrefl,故降落在LED燈管電流控制電路中的內(nèi)部NPN電晶體集電極對(duì)地之間的最小壓降為=Vrefl-Vfi (或?yàn)長ED燈管電流控制電路中的內(nèi)部N溝道MOS管漏極對(duì)地最小壓降為Vrefl-Vfi)，Vfi為二極管D7i(l彡i彡n)正向?qū)妷?，SP 第i串LED燈串對(duì)應(yīng)的LED燈管電流控制電路6i (I彡i彡n)中的電晶體Q6i (I彡i彡n)集電極對(duì)地之間電壓Vci=Vrefl-Vfi (或?yàn)長ED燈管電流控制電路中的內(nèi)部N溝道MOS管漏極對(duì)地電壓Vdi=Vrefl-Vfi)，第i串LED燈管電流控制電路中的內(nèi)部NPN電晶體集電極對(duì)發(fā)射極之間電壓Vcei=Vci-Vdim=Vrefl-Vfi-Vdim(或?yàn)榈趇串LED燈管電流控制電路中的內(nèi)部N溝道MOS管漏極與源極之間電壓Vdsi=Vdi-Vdim=Vrefl-Vfi-VdimX圖9為本發(fā)明一實(shí)施例中一具體的LED驅(qū)動(dòng)電路電性連接示意圖，其調(diào)光方式采用模擬直流正調(diào)光方式。該電路有如下特點(diǎn)
I、PFC輸出的400V電壓經(jīng)過主電源Buck轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后直接給LED燈管工作。
·
2、采用OP運(yùn)放來控制各LED燈串工作電流。3、將主板微控器(MCU)提供給LED燈管驅(qū)動(dòng)的PWM調(diào)光信號(hào)通過PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)成模擬直流電來調(diào)節(jié)各LED燈串工作時(shí)的電流。4、通過由運(yùn)放OP設(shè)計(jì)成一具有頻率補(bǔ)償?shù)姆e分反饋電路(即LED燈管輸出電壓反饋控制電路)來偵測(cè)各LED燈串輸出端電壓來調(diào)節(jié)及控制LED燈管輸入端電壓，使降落在LED燈管電流控制電路內(nèi)部電晶體集電極(漏極)與發(fā)射極(源極)之間的壓降更加合理，即通過該反饋電路來控制LED燈管輸入端電壓，確保所有LED燈串在工作時(shí)的電流均能被正常的控制，同時(shí)讓降落在LED燈管電流控制電路內(nèi)部電晶體集電極(漏極)與發(fā)射極(源極)之間的壓降更低，使所有LED燈管電流控制電路內(nèi)部電晶體溫度更低，使電源整體轉(zhuǎn)換效率更聞。5、通過一開關(guān)控制電路來控制各LED燈管電流控制電路是否要工作，該開關(guān)控制電路可在液晶顯不廣品在全暗的畫面時(shí)可直接關(guān)掉所有LED燈串，以達(dá)到更大的DCR(DCR:Dynamic Contrast Ratio即動(dòng)態(tài)對(duì)比率)亮與暗的比值。最后要說明的是,LED驅(qū)動(dòng)電路,液晶顯示產(chǎn)品凡是采用如上所述的LED驅(qū)動(dòng)電路均為本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍。惟以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾皆仍屬本發(fā)明專利蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，包括主電源Buck轉(zhuǎn)換器、待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器以及主板微控器，其特征在于還包括 N條LED燈串，所述的主電源Buck轉(zhuǎn)換器的輸出經(jīng)輸出濾波電路進(jìn)行濾波后輸出一低電壓紋波的直流電作為該N條LED燈串供電輸入電壓； N個(gè)LED燈管電流控制電路，所述N條LED燈串的輸出端與該對(duì)應(yīng)的N個(gè)LED燈管電流控制電路電性連接，用以控制各LED燈串工作時(shí)電流大?。? 一參考電壓源產(chǎn)生電路，其接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓,并產(chǎn)生一參考電壓Vrefl ； 一 PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其接收所述主板微控器提供的PWM調(diào)光信號(hào)及一由所述的參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的所述參考電壓Vrefl并轉(zhuǎn)成一模擬直流調(diào)光信號(hào)來提供給所述LED燈管電流控制電路，LED燈管電流控制電路依據(jù)該模擬直流調(diào)光信號(hào)的直流電壓大小來控制各LED燈串工作時(shí)的電流大小，從而達(dá)到控制各LED燈串工作時(shí)的發(fā)光亮度大??； 一開關(guān)控制電路，其接收所述主板微控器輸出的一開關(guān)信號(hào)和一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的Vsb電壓，以輸出一控制電壓來控制所述N個(gè)LED燈管電流控制電路的工作與否； 一 LED燈管輸出電壓反饋控制電路，其接收一由該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的參考電壓Vrefl，同時(shí)接收一由該開關(guān)控制電路所輸出的一控制電壓，并通過二極管分別偵測(cè)所述LED燈串輸出端的最低電壓，該LED燈管輸出電壓反饋控制電路通過該二極管所偵測(cè)到最低的那一 LED燈串輸出端電壓與該參考電壓源產(chǎn)生電路所輸出的一參考電壓Vrefl做比較后輸出一控制各LED燈串輸入端電壓的反饋補(bǔ)償信號(hào)；以及 一輸出反饋控制電路，其偵測(cè)所述輸出濾波電路的輸入端和輸出端電壓并根據(jù)所述LED燈管輸出電壓反饋控制電路輸出的一反饋補(bǔ)償信號(hào)來決定該輸出反饋控制電路輸給所述主電源Buck轉(zhuǎn)換器的反饋量大小，以達(dá)到合理的控制LED燈管輸入端的電壓；其中N為大于或等于I的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述的LED燈管電流控制電路包括 一晶體管，該晶體管的集電極與所述LED燈串的輸出端電性連接； 一 LED燈串電流采樣電阻，其一端接地；以及 一運(yùn)放，所述晶體管的基極與該運(yùn)放的輸出端電性連接，所述晶體管的發(fā)射極與該運(yùn)放的反向輸入端及LED燈串電流采樣電阻的另一端電性連接；該運(yùn)放的非反向輸入端與所述PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路輸出端電性連接，以接收一模擬直流調(diào)光信號(hào)來控制各該LED燈串工作時(shí)的電流大小，該運(yùn)放的供電端接收一由開關(guān)控制電路輸出的一控制電壓作為該運(yùn)放的供電輸入電壓，該開關(guān)控制電路由主板的微控器輸出一開關(guān)信號(hào)來決定是否要為該運(yùn)放提供所需的供電電壓，從而達(dá)到控制各LED燈管電流控制電路工作與否。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述的晶體管用MOS管替換。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述參考電壓產(chǎn)生電路包括一晶體管，其集電極接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的一直流電壓， 一三端并聯(lián)穩(wěn)壓器，其陰極端與所述晶體管的基極電性連接，陽極端接地； 一電阻R51，電性連接在所述晶體管的集電極和基極之間； 一電阻R52，該電阻R52的一端與所述晶體管的發(fā)射極電性連接，另一端與所述三端并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考端電性連接； 一電阻R53，該電阻R53的一端與所述三端并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考端電性連接，另一端接地；以及 一電容C51，該電容C51的一端與所述晶體管的發(fā)射極電性連接，另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路是一負(fù)調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其包括晶體管Q81、電容C81以及電阻R81、R82、R83、R86、R87 ;所述電阻R83 —端接收所述主板微控器輸出的一 PWM調(diào)光信號(hào)，該電阻R83的另一端與所述晶體管Q81的基極電性連接；所述晶體管Q81發(fā)射極接地，集電極與所述電阻R81、R82的一端電性連接；所述電阻R82的另一端接收一參考電壓Vrefl，所述電阻R81的另一端與所述電容C81的一端及所述電阻R86的一端電性連接；所述電阻R86的另一端與所述電阻R87 —端電性連接，所述電阻R87的另一端、電容C81的另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路是一正調(diào)光的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，其包括晶體管Q82、Q81，電容C81，電阻R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87，所述的電阻R85 —端接收所述主板微控器輸出的一 PWM調(diào)光信號(hào)，該電阻R85的另一端與所述晶體管Q82的基極電性連接；所述電阻R83、R84的一端與所述晶體管Q82的集電極電性連接，所述電阻R83的另一端與所述晶體管Q81的基極電性連接；所述晶體管Q81的集電極與所述電阻R82、R81的一端電性連接；所述電阻R84、R82的另一端接收一參考電壓Vrefl ;所述電阻R81的另一端與所述電容C81的一端及所述電阻R86的一端電性連接；所述電阻R86的另一端與所述電阻R87—端電性連接，所述電阻R87的另一端、電容C81的另一端、晶體管Q81和Q82的發(fā)射極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述開關(guān)控制電路包括 一電阻R41,該電阻R41的一端接收主板微控器輸出的一開關(guān)信號(hào)； 一晶體管Q41，其基極與所述電阻R41的另一端電性連接，發(fā)射極接地； 一晶體管Q42，其基極與所述晶體管Q41的集電極電性連接，發(fā)射極接收一由所述待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器輸出的一直流電，集電極根據(jù)所述電阻R41接收的開關(guān)信號(hào)通過該晶體管Q42來控制是否要將該直流電提供給所述LED燈管電流控制電路及LED燈管輸出電壓反饋控制電路內(nèi)部的運(yùn)放。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述LED燈管輸出電壓反饋控制電路包括一運(yùn)放0P71，晶體管Q71，電容C71以及電阻R73、R72、R71 ;所述運(yùn)放0P71非反向輸入端接收一參考電壓Vref 1，所述電阻R73的一端與所述運(yùn)放0P71的供電端接收所述開關(guān)控制電路輸出的控制電壓，所述電阻R73的另一端與所述運(yùn)放0P71的反向輸入端、電容C71的一端電性連接，所述電容C71的另一端與電阻R72的一端電性連接，該電阻R72另一端與所述運(yùn)放0P71的輸出端及晶體管Q71的基極電性連接，該運(yùn)放0P71的地端接地，所述晶體管Q71的發(fā)射極與電阻R71的一端電性連接，電阻R71的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流調(diào)光型LED驅(qū)動(dòng)電路，包括主電源Buck轉(zhuǎn)換器、待機(jī)電源Buck轉(zhuǎn)換器以及主板微控器，其還包括N條LED燈串，所述的主電源Buck轉(zhuǎn)換器的輸出經(jīng)輸出濾波電路為該N條LED燈串供電；N個(gè)LED燈管電流控制電路，所述N條LED燈串的輸出端與對(duì)應(yīng)的LED燈管電流控制電路連接；一PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路，所述的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)直流調(diào)光電路是將PWM調(diào)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬直流調(diào)光信號(hào)，并通過LED燈管電流控制電路來控制各LED燈串工作時(shí)電流大小;本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換效率更好、設(shè)計(jì)成本更低、同時(shí)可消除現(xiàn)有因低頻的PWM調(diào)光產(chǎn)生畫面水紋波干擾及電源產(chǎn)品LED驅(qū)動(dòng)異音等問題。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102833916SQ20121030184
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者李宗晏, 邱良, 許振奮 申請(qǐng)人:冠捷顯示科技(廈門)有限公司