CN101556768A - 电源电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电源电路。该电源电路包括一电压输入端、一电感、一二极管、一电容、一第一开关元件、一第二开关元件和一电压输出端。该电容一端连接到该二极管的阴极，并通过该二极管的阳极及该电感连接到该电压输入端，另一端接地。该第一开关元件与该第二开关元件串联，该二极管的阴极依序通过该第一开关元件与该第二开关元件接地，该第一开关元件及第二开关元件交替导通及截止。该电压输出端连接到该第一开关元件与该第二开关元件之间，该电感一端连接至该电压输入端，另一端通过该第二开关元件接地。

Description

电源电路
技术领域
本发明涉及一种电源电路。
背景技术
由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)面板中的液晶本身不具有发光特性，为了达到显示效果，需给液晶显示器面板提供一个背光模组，其功能在于向液晶显示器面板供应亮度充分且均匀的面光源。而冷阴极荧光灯(Cold CathodeFluorescent Lamps，CCFL)作为光源被广泛应用在背光模组中。
请参阅图1，是一种现有技术的冷阴极荧光灯的电源电路示意图。该电源电路1包括一整流电路11、一功率因子校正电路(Power Factor Correction Device，PFC)12、一逆变电路13和一荧光灯电路14。该整流电路11依序连接到该功率因子校正电路12、该逆变电路13和该荧光灯电路14。
该功率因子校正电路12包括一电感121、一第一开关元件124、一二极管122和一电容123。该第一开关元件124是N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管(N-ChannelEnhancement Mode Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)。该电感121一端连接到该整流电路11，另一端连接到该二极管122的阳极，并依序通过该二极管122的阴极及该电容123接地。该第一开关元件124的漏极连接到该二极管122的阳极，源极接地。该第一开关元件124与该电感121及该二极管122构成“T”型电路。
该逆变电路13包括一第二开关元件131和一第三开关元件132，该二开关元件串联连接。该第二开关元件131和该第三开关元件132均为N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管。该第二开关元件131的漏极连接到该二极管122的阴极，该第二开关元件131的源极连接该第三开关元件132的漏极，并通过该第三开关元件132的源极接地。该第二开关元件131和第三开关元件132采用脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)或频率控制。
该冷阴极荧光灯的电源电路1的工作原理如下：
该电源电路1工作时，该整流电路11接收市电交流电压，并在其内部对该市电交流电压进行整流，将其转换为一脉动直流电压。该功率因子校正电路12接收该脉动直流电压并通过该电感121、该二极管122及该电容123的滤波作用转换为恒定直流电压。该第一开关元件124的导通与截止使得该功率因子校正电路12具有升压的功能，即该功率因子校正电路12输出的恒定直流电压幅值大于输入脉动直流电压幅值。该逆变电路13用来接收该恒定直流电压。当该第二开关元件131导通，该第三开关元件132截止时，该荧光灯电路14两端电压为恒定直流电压；当该第二开关元件131截止，该第三开关元件132导通时，该荧光灯电路14两端电压为零，通过该二开关元件131、132交替导通和截止，实现恒定直流电压转变为交流电压。该荧光灯电路14接收该交流电压实现荧光灯发光。
然而，该电源电路1的电子元件较多，电路结构较为复杂，且该电源电路1包括三个开关元件124、131及132，电路功率损耗较大。
发明内容
为了解决现有技术电源电路结构较为复杂、功率损耗较大的问题，有必要提供一种电路结构较为简单、功率损耗较小的电源电路。
一种电源电路，其包括一电压输入端、一电感、一二极管、一电容、一第一开关元件、一第二开关元件和一电压输出端。该电容一端连接到该二极管的阴极，并通过该二极管的阳极及该电感连接到该电压输入端，另一端接地。该第一开关元件与该第二开关元件串联，该二极管的阴极依序通过该第一开关元件与该第二开关元件接地，该第一开关元件及第二开关元件交替导通及截止。该电压输出端连接到该第一开关元件与该第二开关元件之间，该电感一端连接至该电压输入端，另一端通过该第二开关元件接地。
一种电源电路，其包括一电压输入端、一电感、一二极管、一电容、一第一开关元件、一第二开关元件和一电压输出端。该第一开关元件和该第二开关元件构成一逆变电路，该电容一端接地，另一端通过该逆变电路接地，该电感一端连接至该电压输入端，另一端通过该第二开关元件接地，且该第二开关元件、电感、二极管和电容构成一功率因子校正电路。
相对于现有技术，本发明电源电路节省了一开关元件，使电路结构简单化，提高电路整体效率。
附图说明
图1是一种现有技术的冷阴极荧光灯的电源电路示意图。
图2是本发明冷阴极荧光灯的电源电路第一实施方式的示意图。
图3是本发明冷阴极荧光灯的电源电路第二实施方式的示意图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明的冷阴极荧光灯的电源电路第一实施方式的示意图。该电源电路2包括一整流电路21、一电感22、一电压输入端221、一二极管23、一电容24、一第一开关元件25、一第二开关元件26、一电压输出端281和一荧光灯电路28。该第一开关元件25和该第二开关元件26均为N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管。
该整流电路21用来对交流电压进行整流，并输出一脉动直流电压到该电压输入端221。该电压输入端221依序通过该电感22、该二极管23的阳极(未标示)、阴极(未标示)及该电容24接地。该第一开关元件25与该第二开关元件26串联。该第一开关元件25的漏极(未标示)连接到该二极管23的阴极，源极(未标示)连接到该第二开关元件26的漏极(未标示)并通过该第二开关元件26的源极(未标示)接地。该二极管23的阳极连接到该第一开关元件25的源极，该第一开关元件25的源极连接到该电压输出端281。该荧光灯电路28连接到该电压输出端281。该第一开关元件25及第二开关元件26采用脉宽调制或频率控制。
该冷阴极荧光灯的电源电路2的工作原理如下：
该电源电路2工作时，该整流电路21接收市电交流电压，并在其内部对该市电交流电压进行整流，将其转换为一脉动直流电压。
当该第一开关元件25截止，该第二开关元件26导通时，该脉动直流电压通过该电感22及该第二开关元件26接地。此时，该电感22两端电压大小为整流电路21输入的电压大小，该荧光灯电路24电压为零。当该第一开关元件25导通，该第二开关元件26截止时，该脉动直流电压及加载在电感22两端的电压经该电感22、二极管23及电容24滤波为恒定直流电压。该恒定直流电压经该第一开关元件25加载在该第二开关元件26两端，并输入该荧光灯电路24。
其中，该电感22、二极管23、电容24及第二开关元件26构成一功率因子校正电路，实现脉动直流电转换为恒定直流及升压的功能。该第一开关元件25及该第二开关元件26构成一逆变电路，实现恒定直流电压转变为交流电压。通过该二开关元件25、26的导通及截止，该荧光灯电路24接收该交流电压，并驱动荧光灯发光。
与现有技术相比较，该电源电路2的该第二开关元件26共享，使得该电源电路2既实现了功率因子校正电路的功能，也实现了逆变电路的功能，节省了一开关元件，使电路结构简单化，提高电路整体效率。
请参阅图3，是本发明的冷阴极荧光灯的电源电路第二实施方式的示意图。该电源电路3与该第一实施方式的电源电路2大致相同，其主要区别在于：该电源电路3包括一滤波电路37，该滤波电路37一端连接到电压输出端371，另一端连接到荧光灯电路38。该滤波电路37可以为一电容滤波电路、一电感滤波电路及一复合式滤波电路。如电感电容(LC)滤波电路、电阻电容(RC)滤波电路等。该滤波电路37使得流入荧光灯电路38的电流驱动荧光灯工作更稳定。
本发明冷阴极荧光灯的电源电路也可以具有其它多种变更设计，如：第一及第二实施方式的开关元件也可为P沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管、双极性PNP型晶体管、双极性NPN晶体管等开关元件。该开关元件采用脉宽调制或频率控制。该第一、二开关元件相互串联，且该第一开关元件的另一端连接到该二极管的阴极，该第二开关元件的另一端接地。

Claims (10)

1.一种电源电路，其包括一电压输入端、一电感、一二极管、一电容、一第一开关元件、一第二开关元件和一电压输出端，该电容一端连接到该二极管的阴极，并通过该二极管的阳极及该电感连接到该电压输入端，另一端接地，该第一开关元件与该第二开关元件串联，该二极管的阴极依序通过该第一开关元件与该第二开关元件接地，该第一开关元件及第二开关元件交替导通及截止，该电压输出端连接到该第一开关元件与该第二开关元件之间，其特征在于：该电感一端连接至该电压输入端，另一端通过该第二开关元件接地。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该第一开关元件和第二开关元件采用脉宽调制或频率控制。
3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于：该第一开关元件和第二开关元件是场效应晶体管。
4.如权利要求3所述的电源电路，其特征在于：该第一开关元件和第二开关元件是N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管，该第一开关元件的漏极连接到该二极管的阴极，源极连接到该第二开关元件的漏极，该第一、第二开关元件的栅极采用脉宽调制或频率控制。
5.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于：该第一开关元件和第二开关元件是双极性晶体管。
6.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该电源电路进一步包括一整流电路，该整流电路连接到该电压输入端，该整流电路将该外部交流电压转变为脉动直流电压并输入到该电压输入端。
7.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该电源电路进一步包括一荧光灯电路，该荧光灯电路连接到该电压输出端。
8.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该电源电路进一步包括一滤波电路和一荧光灯电路，该滤波电路一端连接到该电压输出端，另一端连接到该荧光灯电路。
9.一种电源电路，其包括一电压输入端、一电感、一二极管、一电容、一第一开关元件、一第二开关元件和一电压输出端，该第一开关元件和该第二开关元件构成一逆变电路，该电容一端接地，另一端通过该逆变电路接地，其特征在于：该电感一端连接至该电压输入端，另一端通过该第二开关元件接地，且该第二开关元件、电感、二极管和电容构成一功率因子校正电路。
10.如权利要求9所述的电源电路，其特征在于：该电源电路进一步包括一滤波电路和一荧光灯电路，该滤波电路一端连接到该电压输出端，另一端连接到该荧光灯电路。
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