CN100429564C - 一种液晶显示器背光源的节能电源 - Google Patents

一种液晶显示器背光源的节能电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器背光源的节能电源，包括逐级连接的滤波电路、整流电路、功率因素校正电路，所述滤波电路与交流输入电源相连接，其特征在于：设有与功率因素校正电路的输出端直接连接的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器的输出端与冷阴极荧光灯连接。本发明电路与现有技术对比的有益效果是：省去了前级的DC/DC变换器，由本发明的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器产生高压交流电向液晶显示器背光源直接提供能量，能源转换效率提高近10%，而且制造成本降低约20%。

Description

一种液晶显示器背光源的节能电源
技术领域
本发明涉及液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)，特别是涉及一种LCD背光源的节能电源。
背景技术
现有LCD背光源常用冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamps，简称CCFL)，其电源一般都是采用前后两级逆变器，先通过DC/DC逆变器将经过电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称EMI)滤波、整流、功率因素校正(Power Factor Correction，简称PFC)的交流输入电压逆变为直流电压，再通过DC/AC逆变器又称高压包将直流电压逆变为恒流交流高电压。CCFL是一种密闭的气体放电管，管内主要气体包括氩、氖、氪等气体。当恒流交流高电压施加在CCFL两端时，气体被电离产生紫外线。紫外线轰击内壁涂敷的发光材料使其激发辐射出紫外光，再由紫外光激发涂覆在管内壁表面的荧光粉而产生可见光。上述背光源电源的需要有DC/DC逆变器输出低电压、大电流，因此，存在发热量大、能源转换效率低以及制造成本高的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提出一种能源转换效率高、制造成本低的液晶显示器背光源的节能电源。
本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种液晶显示器背光源的节能电源，包括逐级连接的滤波电路、整流电路、功率因素校正电路，所述滤波电路与交流输入电源相连接。
这种液晶显示器背光源的节能电源的特点是：
设有与功率因素校正电路的输出端直接连接的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器，所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器的输出端与冷阴极荧光灯连接。
本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器包括第一、二场效应管、第一、二电容、场效应管驱动变压器、逆变输出变压器，所述第一场效应管的漏极与功率因素校正电路的输出端直接连接，源极与所述第二场效应管的漏极连接为半桥电路的一输出端，第二场效应管的源极与地线连接，所述第一电容的一端与功率因素校正电路的输出端直接连接，另一端与所述第二电容的一端连接为半桥电路的另一输出端，第二电容的另一端与地线连接，所述场效应管驱动变压器的两个输出端分别通过限流电阻与第一、二场效应管的栅极连接，所述逆变输出变压器的一输入端通过谐振电感与所述半桥电路的一输出端连接，所述逆变输出变压器的另一输入端通过防偏磁电容与所述半桥电路的另一输出端连接。
设有驱动所述场效应管的PWM驱动电路，所述PWM驱动电路的两个输出端与所述场效应管驱动变压器的两个输入端分别连接，所述PWM驱动电路的两个输入端与冷阴极荧光灯工作电压电流采样反馈电路的两个输出端分别连接，以对冷阴极荧光灯实施保护，控制其点燃最高电压，并使其在恒流下可靠工作。
设有两组由两个阳极互联、一个阴极与所述场效应管驱动变压器的一个输出端连接、另一个阴极与所述第一、二场效应管的栅极连接的箝位用齐纳二极管，以分别对第一、二场效应管实施保护。
所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器的输出端通过由耦合电容和多个电感并联组所组成的平衡电流输出电路与多个冷阴极荧光灯分别对应连接。
本发明电路与现有技术对比的有益效果是：
省去了前级的DC/DC变换器，由本发明的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器产生高压交流电向液晶显示器背光源直接提供能量，能源转换效率提高近10％，而且制造成本降低约20％。
附图说明
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明作出说明。
附图是本发明具体实施方式的电路图。
具体实施方式
一种由四个CCFL组成的LCD背光源用节能电源
如附图所示的节能电源，包括逐级连接的EMI滤波电路1、全波整流电路2、功率因素校正电路3，所述EMI滤波电路1与交流输入电源相连接。
设有与功率因素校正电路的输出端直接连接的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器4，所述DC/AC逆变器4的输出端与通过由耦合电容C4和三个电感L2、L3、L4并联组组成的平衡电流输出电路分别与CCFL1、CCFL2、CCFL3、CCFL4对应连接。
所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器4包括第一、二场效应管Q1、Q2、第一、二电容C1、C2、场效应管驱动变压器T1、逆变输出变压器T2，所述第一场效应管Q1的漏极与功率因素校正电路3的输出端直接连接，源极与所述第二场效应管Q2的漏极连接为半桥电路的一输出端，第二场效应管Q2的源极与地线连接，所述第一电容C1的一端与功率因素校正电路3的输出端直接连接，另一端与所述第二电容C2的一端连接为半桥电路的另一输出端，第二电容C2的另一端与地线连接，所述场效应管驱动变压器T1的两个输出端分别通过限流电阻R1、R2与第一、二场效应管Q1、Q2的栅极连接，所述逆变输出变压器T2的一输入端通过谐振电感L1与所述半桥电路的一输出端连接，所述逆变输出变压器T2的另一输入端通过防偏磁电容C3与所述半桥电路的另一输出端连接。
设有驱动所述场效应管的PWM驱动电路5，所述PWM驱动电路5的两个输出端与所述场效应管驱动变压器T1的两个输入端分别连接，所述PWM驱动电路5的两个输入端与CCFL工作电压电流采样反馈电路的两个输出端分别连接，以对冷阴极荧光灯实施保护，控制其点燃最高电压，并使其在恒流下可靠工作。所述CCFL工作电压电流采样反馈电路包括电压采样用电容C5、C6、二极管D4、D5、和电阻R5、R6、R7，以及电流采样用二极管D2、D3和电阻R3、R4。
设有两组由两个阳极互联、一个阴极与所述场效应管驱动变压器T1的一个输出端连接、另一个阴极与所述第一、二场效应管Q1、Q2的栅极连接的箝位用齐纳二极管ZD1、ZD2、ZD3、ZD4，以分别对第一、二场效应管Q1、Q2实施保护。
交流输入电源经逐级连接的EMI滤波电路1、全波整流电路2、功率因素校正电路3输出高压直流电至DC/AC逆变器4，PWM驱动电路5经隔离驱动变压器实现电气安全隔离，并且通过限流电阻R1、R2驱动场效应管Q1、Q2与电容C1、C2半桥逆变工作，通过逆变输出变压器T2输出高压交流电经电容C4、电感L2、L3、L4平衡电流后点燃四个CCFL工作。电压采样用电容C5、C6分压后通过电阻R5、R6、R7和二极管D4、D5反馈输入PWM驱动电路5，控制CCFL点燃最高电压。CCFL工作电压电流由电流采样用二极管D2、D3和电阻R3、R4反馈输入PWM驱动电路5，控制CCFL在恒流下可靠工作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种液晶显示器背光源的节能电源，包括逐级连接的滤波电路、整流电路、功率因素校正电路，所述滤波电路与交流输入电源相连接，其特征在于：
设有与功率因素校正电路的输出端直接连接的具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器，所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器的输出端与冷阴极荧光灯连接；
所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器包括第一、二场效应管、第一、二电容、场效应管驱动变压器、逆变输出变压器，所述第一场效应管的漏极与功率因素校正电路的输出端直接连接，源极与所述第二场效应管的漏极连接为半桥电路的一输出端，第二场效应管的源极与地线连接，所述第一电容的一端与功率因素校正电路的输出端直接连接，另一端与所述第二电容的一端连接为半桥电路的另一输出端，第二电容的另一端与地线连接，所述场效应管驱动变压器的两个输出端分别通过限流电阻与第一、二场效应管的栅极连接，所述逆变输出变压器的一输入端通过谐振电感与所述半桥电路的一输出端连接，所述逆变输出变压器的另一输入端通过防偏磁电容与所述半桥电路的另一输出端连接。
2.如权利要求1所述的液晶显示器背光源的节能电源，其特征在于：
设有驱动所述场效应管的PWM驱动电路，所述PWM驱动电路的两个输出端与所述场效应管驱动变压器的两个输入端分别连接，所述PWM驱动电路的两个输入端与冷阴极荧光灯工作电压电流采样反馈电路的两个输出端分别连接。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示器背光源的节能电源，其特征在于：
设有两组由两个阳极互联、一个阴极与所述场效应管驱动变压器的一个输出端连接、另一个阴极与所述第一、二场效应管的栅极连接的箝位用齐纳二极管。
4.如权利要求3所述的液晶显示器背光源的节能电源，其特征在于：
所述具有半桥拓扑结构的DC/AC逆变器的输出端通过由耦合电容和多个电感并联组所组成的平衡电流输出电路与多个冷阴极荧光灯分别对应连接。
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