CN101833929A - 一种液晶显示器单串led灯管推挽式直流高压驱动电路 - Google Patents

一种液晶显示器单串led灯管推挽式直流高压驱动电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其包括依次电性连接的低压直流输入电路、PWM脉宽调制推挽式升压转换电路、输出桥式整流电路、LC输出滤波电路，其还包括恒流控制电路、调光控制电路、开关控制电路和过压保护电路。本发明利用PWM脉宽调制推挽式升压转换电路将低压脉冲电压转换成高压脉冲电压，再将高压脉冲电压整流成高压直流脉动电压，然后再转换成高压直流低纹波电压驱动单串LED灯管工作。本发明直接利用液晶显示器电源接口供电，采用具有两个脉冲输出的通用PWM脉宽调制芯片实现推挽式升压转换，设计制造出标准化驱动电路电源板，具有很好的共用性，降低了成本，非常适合液晶显示器单串LED灯管使用。

Description

一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路
技术领域 本发明涉及一种电源电路，尤其涉及一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路。
背景技术 目前液晶显示器或液晶彩电已经逐渐开始使用LED发光二极管组成的LED灯管作为液晶显示器的背光源，该LED灯管通常由LED发光二极管以串并联相结合方式组成，例如：SAMSUNGLTM230HT04型号的液晶面板中的每条LED灯管采用4组并联，每一组由22颗发光二极管串联组成；CMOM220Z3-L07型号的液晶面板中的每条LED灯管采用6组并联，每一组由9颗发光二极管串联组成；AUOM185XW01 V6型号的面板中的每条LED灯管采用6组并联，每一组由12颗发光二极管串联组成；AUOM240HW01 V6型号的液晶面板中的每条LED灯管采用8组并联，每一组由13颗发光二极管串联组成等等。
由此可见，不同液晶面板厂家采用的LED灯管的发光二极管的串并联数目各不相同，甚至同一液晶面板厂家不同尺寸规格的液晶面板采用的LED灯管的串并联数目也不同，而且各液晶面板厂家的LED灯管输入引脚与每一组电流输出引脚的排列方式也不尽相同。由于各种LED灯管的LED发光二极管串联数量及排列方式差异比较大，其驱动电路输出接口结构及其所需要的驱动电压也就各不同，因此需要分别使用升压驱动电路把输入12V-19V低压直流转换为30V-80V的直流电压驱动LED灯管工作；而且由于现有背光源使用的LED灯管的并联组数多，为了让每组灯管输出电流相接近，以便使液晶显示器整个画面亮度均匀能够达到客户确定的规格，其驱动电路通常需要采用价格较贵的具有均流电路的专用芯片或采用较为复杂的均流电路才能满足要求，造成给LED灯管供电的升压驱动电路及输出接口的共用性差，无法设计出标准化的升压变换驱动电路电源板，从而造成设计及制造上的浪费、增加了液晶显示器的设计及制造成本。
为了解决上述问题，采用单串LED灯管作为液晶显示器的背光源是液晶显示器的发展趋势，单串LED灯管是将所有LED发光二极管直接串联在一起组成一条LED灯管，这种单串LED灯管只有输入、输出共两条引出线；由于这种单串LED灯管与现有CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamps冷阴极荧光灯)灯管一样只需要两条输入、输出线，所以单串LED灯管升压驱动电路板上的连接器可使用与现有CCFL灯管相匹配的标准化连接器，因此能够设计出标准化的升压变换驱动电路电源板，能够降低液晶显示器的设计及制造成本。但是，采用这种单串LED灯管要求工作驱动电压高，例如将10串8组LED并联的LED灯管改为全部串联起来做成单串LED灯管时，这种单串LED灯管的驱动电压需要从32V上升到256V，而现有的普通直流升压变换电路难以适应其要求，需要研发设计新的升压驱动电路才能驱动单串LED灯管工作。
发明内容 本发明目的是提供一种能够提供稳定可靠的较高驱动电压，并且驱动电路电源板能够设计制造成供液晶显示器使用的标准化电源板的液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路。
本发明采用以下方案来实现：本发明驱动电路包括依次电性连接的低压直流输入电路、升压转换电路、将高压脉冲电压整流成高压直流脉动电压的输出桥式整流电路、将高压直流脉动电压滤波转换成高压直流低纹波电压驱动单串LED灯管工作的LC输出滤波电路，所述LC输出滤波电路输出端与单串LED灯管输入端相连；
其中所述升压转换电路为PWM(Pulse Width Modulation)脉宽调制推挽式升压转换电路，其先将低压直流输入电路输入的低压直流电转换为低压脉冲电压，再将低压脉冲电压转换成高压脉冲电压；
本发明驱动电路还包括恒流控制电路、调光控制电路、开关控制电路、过压保护电路，所述恒流控制电路输入端连接一个N沟道MOS管Q803的源极，该N沟道MOS管Q803的漏极与单串LED灯管输出端相连，N沟道MOS管Q803的栅极与调光控制电路输出端相连，恒流控制电路输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，调光控制电路和开关控制电路的输入端与液晶显示器主板电路相连；调光控制电路还有一个输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，开关控制电路的输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，过压保护电路输入端与单串LED灯管输入端相连，过压保护电路输出端或者与开关控制电路输入端相连、或者与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连；
所述恒流控制电路控制单串LED灯管工作时的电流为恒定电流；所述调光控制电路根据液晶显示器主板电路输入的突发模式(Burst-mode)控制信号将液晶显示器主板电路输入的调光信号时序进行处理，处理后的调光信号用于控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路及单串LED灯管的工作状态；所述开关控制电路根据液晶显示器主板电路输入的开关控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路是否运行工作；所述过压保护电路用于侦测判断单串LED灯管输入端电压是否过高，并根据侦测判断结果对单串LED灯管进行过电压保护。
所述PWM脉宽调制推挽式升压转换电路包括PWM脉宽调制电路，所述PWM脉宽调制电路包括具有两个脉冲输出端的PWM脉宽调制芯片，所述PWM脉宽调制芯片的两个脉冲输出端分别连接至两个N沟道MOS管Q1、Q2的栅极，所述两个N沟道MOS管Q1、Q2的漏极再分别连接至推挽变压器的两组双线并绕初级侧，推挽变压器的次级侧输出端连接输出桥式整流电路；所述PWM脉宽调制电路输出的脉冲方波控制两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态为导通或关闭，由两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态控制推挽变压器的两个初级侧绕组做交替导通，将推挽变压器初级侧的低压脉冲电压以推挽变压器次级圈数与初级圈数比值的倍数转换成高压脉冲电压。
所述PWM脉宽调制芯片包括两个输出脉冲相位差为180度的脉冲输出端，两个脉冲输出端分别通过两个N沟道MOS管Q1、Q2控制推挽变压器的两个初级绕组做180度交替导通；所述PWM脉宽调制芯片内部至少有一个误差放大器，该误差放大器具正向输入端IN+、反向输入端IN-以及一个输出端，该误差放大器的正向输入端IN+与恒流控制电路输出端相连控制LED灯管电流；所述PWM脉宽调制芯片还包括能够调整脉宽调制输出工作频率的CT和RT功能端。
所述恒流控制电路包括采样电阻R807、积分电路、电流反馈电路，采样电阻R807一端与N沟道MOS管Q803的源极相连，采样电阻R807另一端接地，所述积分电路包括RC频率补偿电路，所述RC频率补偿电路连接到PWM脉宽调制芯片内部误差放大器EA输出端构成一个频率补偿积分电路，内部误差放大器EA的正向输入端IN+连接电流反馈电路，内部误差放大器EA的反向输入端IN-连接有一个基准电压源，电流反馈电路包括正极与采样电阻R807一端及N沟道MOS管Q803的源极公共端相连的二极管D801，二极管D801负端连接电阻R806一端，电阻R806另一端连接电阻R805一端同时连接至内部误差放大器EA的正向输入端IN+，电阻R805另一端接地，电阻R805两端接有滤除高频杂讯干扰的电容C815；经过单串LED灯管的电流从电流反馈电路经过误差放大器EA的正向输入端IN+输入到误差放大器EA内部与内部误差放大器EA另一输入端输入的基准电压进行比较，所述PWM脉宽调制芯片根据内部误差放大器EA的比较结果调节控制PWM脉宽调制芯片两个脉冲输出端输出的导通占空比值，再由导通占空比值控制所述推挽变压器输出的能量大小，控制单串LED灯管的电流为恒定电流。
所述调光控制电路包括依次连接的NPN晶体管Q801、N沟道MOS管Q802，NPN晶体管Q801的基极经过基极电阻R801与液晶显示器主板电路的突发模式脉宽调制(Burst-mode Pulse Width Modulation)方波输出端相连，NPN晶体管Q801的集电极通过电阻R802连接基准电压源，NPN晶体管Q801的集电极还与N沟道MOS管Q802的栅极相连，N沟道MOS管Q802的漏极通过电阻R808连接另一基准电压源，N沟道MOS管Q802的漏极和源极间接有分压电阻R809，N沟道MOS管Q802的漏极还与N沟道MOS管Q803的栅极相连，NPN晶体管Q801的集电极和发射极之间串联两个分压电阻R803、R804，两个分压电阻R803、R804的公共端连接二极管D807的正极，所述二极管D807的负极连接PWM脉宽调制芯片内部误差放大器EA的正向输入端IN+；
当液晶显示器主板电路输出的突发模式(Burst-mode)调光信号控制NPN晶体管Q801关闭时，NPN晶体管Q801控制N沟道MOS管Q802导通，N沟道MOS管Q802导通后控制N沟道MOS管Q803关闭，通过N沟道MOS管Q803控制单串LED灯管停止工作，在单串LED灯管停止工作的同时通过二极管D807控制PWM脉宽调制芯片停止工作，保证电路稳定；
当液晶显示器主板电路输出的突发模式(Burst-mode)调光信号控制NPN晶体管Q801导通时，NPN晶体管Q801控制N沟道MOS管Q802关闭，N沟道MOS管Q802关闭后控制N沟道MOS管Q803导通，通过N沟道MOS管Q803控制单串LED灯管开始工作；
由液晶显示器主板电路输出的突发模式(Burst-mode)调光方波控制信号控制调光控制电路使单串LED灯管循环不断地间隔发光和熄灭，通过调整液晶显示器主板电路输出的该控制信号的占空比大小，进而调节单串LED灯管间隔发光和熄灭的时间，即可调节单串LED灯管的平均亮度，实现液晶显示器显示画面亮度的调节；由于液晶显示器主板电路输出的突发模式调光信号的方波频率通常设置大于150Hz，使单串LED灯管循环不断地间隔发光和熄灭转换时不易被人眼察觉，保证液晶显示器画面不会出现闪烁感。
所述开关控制电路的输入端连接液晶显示器主板电路的开关控制信号输出端，开关控制电路的输出端连接控制PWM脉宽调制芯片；所述开关控制电路根据液晶显示器主板电路输出的高电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路运行工作、输出的低电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路停止工作。
所述过压保护电路包括与单串LED灯管输入端串连的取样电阻、与取样电阻相连的运算放大器、与运算放大器相连的基准电压电路，所述过压保护电路通过取样电阻得到采样电压，再利用运算放大器将采样电压和基准电压电路提供的基准电压进行比较并输出比较结果，根据比较结果得知如果单串LED灯管输入端电压过高，过压保护电路就控制PWM脉宽调制芯片停止工作，推挽变压器没有能量输出，使输出电压降低控制输出电压在安全电压以内。
本发明的有益效果是：本发明直接利用液晶显示器电源接口供电，采用具有两个脉冲输出的通用芯片元件实现推挽式升压转换，设计制造出标准化驱动电路电源板，具有很好的共用性，降低了成本，非常适合液晶显示器单串LED灯管使用；本发明中的恒流控制电路、调光控制电路、开关控制电路和过压保护电路保证驱动电路能够稳定可靠运行，保证液晶显示器单串LED灯管能够稳定工作。
附图说明 现结合附图对本发明做进一步阐述：
图1是本发明的电路原理框图；
图2是本发明调光控制电路和恒流控制电路的结构原理图；
图3是本发明开关控制电路的实施方式一的电路原理图；
图4是本发明开关控制电路的实施方式二的电路原理图；
图5是本发明过压保护电路的实施方式一的电路原理图；
图6是本发明过压保护电路的实施方式二的电路原理图。
具体实施方式 如图1所示，本发明驱动电路包括依次电性连接的低压直流输入电路1、升压转换电路2、将高压脉冲电压整流成高压直流脉动电压的输出桥式整流电路3、将高压直流脉动电压滤波转换成高压直流低纹波电压驱动单串LED灯管工作的LC输出滤波电路4，所述LC输出滤波电路4与单串LED灯管5输入端相连；
升压转换电路2为PWM脉宽调制推挽式升压转换电路，其先将低压直流输入电路1输入的低压直流电转换为低压脉冲电压，再将低压脉冲电压转换成高压脉冲电压；
本发明驱动电路还包括恒流控制电路6、调光控制电路7、开关控制电路8、过压保护电路9，恒流控制电路6输入端连接一个N沟道MOS管Q803的源极，N沟道MOS管Q803的漏极与单串LED灯管5输出端相连，N沟道MOS管Q803的栅极与调光控制电路7输出端相连，恒流控制电路6输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2相连，调光控制电路7和开关控制电路8的输入端与液晶显示器主板电路10相连；调光控制电路7还有一个输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2相连，开关控制电路8的输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2相连，过压保护电路9输入端与单串LED灯管5输入端相连，过压保护电路9输出端或者与开关控制电路8输入端相连、或者与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2相连；
恒流控制电路6控制单串LED灯管5工作时的电流为恒定电流；调光控制电路7根据液晶显示器主板电路10输入的突发模式(Burst-mode)控制信号将液晶显示器主板电路10输入的调光信号时序进行处理，处理后的调光信号用于控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2及单串LED灯管5的工作状态；开关控制电路8根据液晶显示器主板电路10输入的开关控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2是否运行工作；过压保护电路9用于侦测判断单串LED灯管5输入端电压是否过高，并根据侦测判断结果对单串LED灯管5进行过电压保护。
PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2包括PWM脉宽调制电路21，PWM脉宽调制电路21包括具有两个脉冲输出端的PWM脉宽调制芯片211，所述PWM脉宽调制芯片211的两个脉冲输出端分别连接至两个N沟道MOS管Q1、Q2的栅极，两个N沟道MOS管Q1、Q2的漏极再分别连接至推挽变压器23的两组双线并绕初级侧231、232，当N沟道MOS管Q1、Q2中的一个MOS管漏极连接至推挽变压器23双线并绕初级侧其中一个绕组231为同名端接线端时，则N沟道MOS管Q1、Q2中的另一个MOS管漏极需要连接至推挽变压器23双线并绕初级侧另一个绕组232异名端接线端；推挽变压器23的次级侧输出端连接输出桥式整流电路3；PWM脉宽调制电路21输出的脉冲方波控制两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态为导通或关闭，由两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态控制推挽变压器23的两个初级侧绕组做交替导通，将推挽变压器23初级侧的低压脉冲电压以推挽变压器23次级圈数与初级圈数比值的倍数转换成高压脉冲电压。
PWM脉宽调制芯片211包括两个输出脉冲相位差为180度的脉冲输出端，两个脉冲输出端分别通过两个N沟道MOS管Q1、Q2控制推挽变压器23的两个初级绕组231、232做180度交替导通；PWM脉宽调制芯片211内部至少有一个误差放大器，该误差放大器具正向输入端IN+、反向输入端IN-以及一个输出端，该误差放大器的正向输入端IN+与恒流控制电路6输出端相连控制LED灯管5的电流；PWM脉宽调制芯片211还包括能够调整脉宽调制输出工作频率的CT和RT功能端。
如图2所示，恒流控制电路6包括采样电阻R807、积分电路61、电流反馈电路62，采样电阻R807一端与N沟道MOS管Q803的源极相连，采样电阻R807另一端接地，积分电路61包括RC频率补偿电路611，RC频率补偿电路611连接到PWM脉宽调制芯片211内部误差放大器EA输出端2110构成一个频率补偿积分电路，内部误差放大器EA的正向输入端IN+连接电流反馈电路62，内部误差放大器EA的反向输入端IN-连接有一个基准电压源63，电流反馈电路62包括正极与采样电阻R807一端及N沟道MOS管Q803的源极公共端相连的二极管D801，二极管D801负端连接电阻R806一端，电阻R806另一端连接电阻R805一端同时连接至内部误差放大器EA的正向输入端IN+，电阻R805另一端接地，电阻R805两端接有滤除高频杂讯干扰的电容C815；
由于积分电路具有虚短的特点，其能够控制误差放大器EA的正向输入端IN+的电压平均值等于反向输入端IN-连接的基准电压源63的电压，故单串LED灯管工作时流过的电流Ilamp＝(Vref3*(R805+R806)/R805+Vf)/R807，其中Ilamp为流过单串LED灯管5及采样电阻R807的电流，Vref3为基准电压源63的电压，Vf为二极管D801的正向导通压降，通常设置电阻R805和R806阻值远大于R807阻值，使流过采样电阻R807的电流约等于流过单串LED灯管5的电流；
经过单串LED灯管5的电流从电流反馈电路62经过误差放大器EA的正向输入端IN+输入到误差放大器EA内部与内部误差放大器EA的反向输入端IN-输入的基准电压进行比较，所述PWM脉宽调制芯片211根据内部误差放大器EA的比较结果调节控制PWM脉宽调制芯片211两个脉冲输出端输出的导通占空比值，再由导通占空比值控制所述推挽变压器23输出的能量大小，控制单串LED灯管5工作时的电流为恒定电流。
如图2所示，调光控制电路7包括依次连接的NPN晶体管Q801、N沟道MOS管Q802，NPN晶体管Q801的基极经过基极电阻R801与液晶显示器主板电路10的突发模式脉宽调制(Burst-mode Pulse WidthModulation)方波输出端相连，NPN晶体管Q801的集电极通过电阻R802连接基准电压源71，NPN晶体管Q801的集电极还与N沟道MOS管Q802的栅极相连，N沟道MOS管Q802的漏极通过电阻R808连接另一基准电压源72，N沟道MOS管Q802的漏极和源极间接有分压电阻R809，N沟道MOS管Q802的漏极还与N沟道MOS管Q803的栅极相连，NPN晶体管Q801的集电极和发射极之间串联两个分压电阻R803、R804，两个分压电阻R803、R804的公共端连接二极管D807的正极，所述二极管D807的负极连接PWM脉宽调制芯片211内部误差放大器EA的正向输入端IN+；
当液晶显示器主板电路10输出的突发模式(Burst-mode)调光信号控制NPN晶体管Q801关闭时，NPN晶体管Q801控制N沟道MOS管Q802导通，N沟道MOS管Q802导通后控制N沟道MOS管Q803关闭，通过N沟道MOS管Q803控制单串LED灯管5停止工作，在单串LED灯管5停止工作的同时通过二极管D807控制PWM脉宽调制芯片211停止工作，保证电路稳定；
当液晶显示器主板电路10输出的突发模式(Burst-mode)调光信号控制NPN晶体管Q801导通时，NPN晶体管Q801控制N沟道MOS管Q802关闭，N沟道MOS管Q802关闭后控制N沟道MOS管Q803导通，通过N沟道MOS管Q803控制单串LED灯管5开始工作；
由液晶显示器主板电路10输出的突发模式(Burst-mode)调光方波控制信号控制调光控制电路7使单串LED灯管5循环不断地间隔发光和熄灭，通过调整液晶显示器主板电路10输出的该控制信号的占空比大小，进而调节单串LED灯管5间隔发光和熄灭的时间，即可调节单串LED灯管5的平均亮度，实现液晶显示器显示画面亮度的调节；由于液晶显示器主板电路10输出的突发模式调光信号的方波频率通常设置大于150Hz，使单串LED灯管5循环不断地间隔发光和熄灭转换时不易被人眼察觉，保证液晶显示器画面不会出现闪烁感；
其中当NPN晶体管Q801关闭时，为了确保N沟道MOS管Q802能够被导通，须满足：Vref1*(R803+R804)/(R802+R803+R804)＞Vgssl，其中Vref1为基准电压源71的电压，Vgssl为N沟道MOS管Q802栅极与源极之间门槛电压最大值，即当NPN晶体管Q801关闭时，基准电压源71提供的电压值大于N沟道MOS管Q802的门槛最大值电压，确保N沟道MOS管Q802被导通；
当NPN晶体管Q801关闭时，为了确保PWM脉宽调制芯片211能停止工作，须满足：(Vref1*R804/(R802+R803+R904)-Vf)＞Vrcf3，其中Vrefl为基准电压源71的电压，Vf为二极管D807正向导通压降，Vref3为基准电压源63的电压，即当NPN晶体管Q801关闭时，PWM脉宽调制芯片211内部误差放大器EA的正向输入端IN+的电压为基准电压源71提供的电压经过二极管D807正向导通压降后的电压，其大于内部误差放大器EA的反向输入端IN-连接的基准电压源63提供的电压值，从而控制PWM脉宽调制芯片211停止输出PWM脉宽调制方波给两个N沟道MOS管Q1、Q2；
当N沟道MOS管Q802关闭时，为了确保N沟道MOS管Q803能够被导通，须满足：Vref2*R809/(R808+R809)＞Vgss2，其中Vref2为基准电压源72的电压，Vgss2为N沟道MOS管Q803栅极与源极之间门槛电压最大值，即当N沟道MOS管Q802关闭时，基准电压源72提供的电压值大于N沟道MOS管Q802的门槛最大值电压，确保N沟道MOS管Q802被导通。
开关控制电路8的输入端连接液晶显示器主板电路10的开关控制信号输出端，开关控制电路8的输出端连接控制PWM脉宽调制芯片211；所述开关控制电路8根据液晶显示器主板电路10输出的高电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2运行工作、输出的低电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2停止工作。
如果选用的PWM脉宽调制芯片211不具有ENA始能功能引脚，开关控制电路8采用如图3所示的实施方式：开关控制电路8包括NPN晶体管Q804、PNP晶体管Q805，NPN晶体管Q804的基极连接液晶显示器主板电路10的开关控制信号输出端，NPN晶体管Q804的集电极与PNP晶体管Q805的基极相连，PNP晶体管Q805的集电极连接PWM脉宽调制芯片211的Vcc供电引脚端，PNP晶体管Q805的发射极连接供电电源输入端Vin；当液晶显示器主板电路10输出的开关控制信号为高电平时，NPN晶体管Q804导通，使PNP晶体管Q805导通，供电电源输入端Vin提供的电源经过PNP晶体管Q805给PWM脉宽调制芯片211的Vcc供电引脚端供电，使PWM脉宽调制芯片211运行工作；当液晶显示器主板电路10输出的开关控制信号为低电平时，NPN晶体管Q804关闭，使PNP晶体管Q805关闭，供电电源输入端Vin提供的电源不能经过PNP晶体管Q805给PWM脉宽调制芯片211的Vcc供电引脚端供电，使PWM脉宽调制芯片211停止工作；NPN晶体管Q804和PNP晶体管Q805选用晶体管内部基极端有集成内阻的晶体管，如NPN晶体管Q804可选用型号为PDTC144WK晶体管，PNP晶体管Q805可选用型号为PDTA144WK晶体管。
如果选用的PWM脉宽调制芯片211具有ENA始能功能引脚，则开关控制电路8采用如图4所示的实施方式：开关控制电路8由PWM脉宽调制芯片211的ENA始能功能引脚及其内部电路构成，PWM脉宽调制芯片211的ENA始能功能引脚直接连接液晶显示器主板电路10的开关控制信号输出端，利用PWM脉宽调制芯片211内部开关控制电路控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路2是否运行工作。
过压保护电路9包括与单串LED灯管5输入端串连的取样电阻、与取样电阻相连的运算放大器、与运算放大器相连的基准电压电路，所述过压保护电路9通过取样电阻得到采样电压，再利用运算放大器将采样电压和基准电压电路提供的基准电压进行比较并输出比较结果，根据比较结果得知如果单串LED灯管5输入端电压过高，过压保护电路9就控制PWM脉宽调制芯片211停止工作，使输出电压降低控制输出电压在安全电压以内。
如果选用TL494、AZ7500等型号的脉宽调制芯片，其内部具有两个误差放大器，则运算放大器可选用PWM脉宽调制芯片211内部的第二个误差放大器当作运算放大器使用，过压保护电路9采用如图5所示的实施方式：单串LED灯管5输入端连接取样电阻R811，取样电阻R811再与取样电阻R810串连，取样电阻R810另一端接地，取样电阻R810两端并联有电容C801，串连的取样电阻R811、R810中间连接至PWM脉宽调制芯片211内部第二个运算放大器91的正极输入端，取样电阻R811、R810按其阻值比例得到LED灯管5输入端的采样电压，经C801电容将采样电压的高频杂迅滤除，PWM脉宽调制芯片211内部运算放大器91的负极输入端连接基准电压供应电路92，由PWM脉宽调制芯片211内部进行运算控制：当采样电压大于基准电压时，PWM脉宽调制芯片211停止工作；当采样电压小于基准电压时，PWM脉宽调制芯片211重新开始工作。
如果选用的PWM脉宽调制芯片211只有一个误差放大器，且该误差放大器已被恒流控制电路6使用，则运算放大器选用外部运算放大器，过压保护电路9采用如图6所示的实施方式：单串LED灯管5输入端连接取样电阻R811，取样电阻R811再与取样电阻R810串连，取样电阻R810另一端接地，取样电阻R810两端并联有电容C801，串连的取样电阻R811、R810中间连接至外部运算放大器91的正极输入端，外部运算放大器91的负极输入端连接基准电压电路92，外部运算放大器91的输出端连接一个N沟道MOS管Q806的栅极，再将N沟道MOS管Q806的漏极接入开关控制电路8的输入端，N沟道MOS管Q806的源极再接地；取样电阻R811、R810按其阻值比例得到LED灯管5输入端的采样电压，经C801电容将采样电压的高频杂迅滤除，当采样电压大于基准电压电路92提供的基准电压时，N沟道MOS管Q806导通，将开关控制电路8输入端的控制信号下拉为低电平，通过开关控制电路8控制PWM脉宽调制芯片211停止工作；当采样电压小于基准电压电路92提供的基准电压时，再控制PWM脉宽调制芯片211重新开始工作。
PWM脉宽调制芯片211采用具有两个脉冲输出的通用芯片元件如TL494或AZ7500。
本发明可用于液晶显示器中，也可用于液晶电视及其他显示器中。

Claims (7)

1.一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，包括依次电性连接的低压直流输入电路、升压转换电路、将高压脉冲电压整流成高压直流脉动电压的输出桥式整流电路、将高压直流脉动电压滤波转换成高压直流低纹波电压驱动单串LED灯管工作的LC输出滤波电路，所述LC输出滤波电路输出端与单串LED灯管输入端相连，其特征在于：
所述升压转换电路为PWM脉宽调制推挽式升压转换电路，其先将低压直流输入电路输入的低压直流电转换为低压脉冲电压，再将低压脉冲电压转换成高压脉冲电压；
驱动电路还包括恒流控制电路、调光控制电路、开关控制电路、过压保护电路，所述恒流控制电路输入端连接一个N沟道MOS管Q803的源极，该N沟道MOS管Q803的漏极与单串LED灯管输出端相连，N沟道MOS管Q803的栅极与调光控制电路输出端相连，恒流控制电路输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，调光控制电路和开关控制电路的输入端与液晶显示器主板电路相连；调光控制电路还有一个输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，开关控制电路的输出端与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连，过压保护电路输入端与单串LED灯管输入端相连，过压保护电路输出端或者与开关控制电路输入端相连、或者与PWM脉宽调制推挽式升压转换电路相连；
所述恒流控制电路控制单串LED灯管工作时的电流为恒定电流；所述调光控制电路根据液晶显示器主板电路输入的突发模式控制信号将液晶显示器主板电路输入的调光信号时序进行处理，处理后的调光信号用于控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路及单串LED灯管的工作状态；所述开关控制电路根据液晶显示器主板电路输入的开关控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路是否运行工作；所述过压保护电路用于侦测判断单串LED灯管输入端电压是否过高，并根据侦测判断结果对单串LED灯管进行过电压保护。
2.根据权利要求1所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：
所述PWM脉宽调制推挽式升压转换电路包括PWM脉宽调制电路，所述PWM脉宽调制电路包括具有两个脉冲输出端的PWM脉宽调制芯片，所述PWM脉宽调制芯片的两个脉冲输出端分别连接至两个N沟道MOS管Q1、Q2的栅极，所述两个N沟道MOS管Q1、Q2的漏极再分别连接至推挽变压器的两组双线并绕初级侧，推挽变压器的次级侧输出端连接输出桥式整流电路；所述PWM脉宽调制电路输出的脉冲方波控制两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态为导通或关闭，由两个N沟道MOS管Q1、Q2的工作状态控制推挽变压器的两个初级侧绕组做交替导通，将推挽变压器初级侧的低压脉冲电压以推挽变压器次级圈数与初级圈数比值的倍数转换成高压脉冲电压。
3.根据权利要求2所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：所述PWM脉宽调制芯片包括两个输出脉冲相位差为180度的脉冲输出端，两个脉冲输出端分别通过两个N沟道MOS管Q1、Q2控制推挽变压器的两个初级绕组做180度交替导通；所述PWM脉宽调制芯片内部至少有一个误差放大器，该误差放大器具正向输入端IN+、反向输入端IN-以及一个输出端，该误差放大器的正向输入端IN+与恒流控制电路输出端相连控制LED灯管电流；所述PWM脉宽调制芯片还包括能够调整脉宽调制输出工作频率的CT和RT功能端。
4.根据权利要求1所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：所述恒流控制电路包括采样电阻R807、积分电路、电流反馈电路，采样电阻R807一端与N沟道MOS管Q803的源极相连，采样电阻R807另一端接地，所述积分电路包括RC频率补偿电路，所述RC频率补偿电路连接到PWM脉宽调制芯片内部误差放大器EA输出端构成一个频率补偿积分电路，内部误差放大器EA的正向输入端IN+连接电流反馈电路，内部误差放大器EA的反向输入端IN-连接有一个基准电压源，电流反馈电路包括正极与采样电阻R807一端及N沟道MOS管Q803的源极公共端相连的二极管D801，二极管D801负端连接电阻R806一端，电阻R806另一端连接电阻R805一端同时连接至内部误差放大器EA的正向输入端IN+，电阻R805另一端接地，电阻R805两端接有滤除高频杂讯干扰的电容C815；经过单串LED灯管的电流从电流反馈电路经过误差放大器EA的正向输入端IN+输入到误差放大器EA内部与内部误差放大器EA另一输入端输入的基准电压进行比较，所述PWM脉宽调制芯片根据内部误差放大器EA的比较结果调节控制PWM脉宽调制芯片两个脉冲输出端输出的导通占空比值，再由导通占空比值控制所述推挽变压器输出的能量大小，控制单串LED灯管的电流为恒定电流。
5.根据权利要求1所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：所述调光控制电路包括依次连接的NPN晶体管Q801、N沟道MOS管Q802，NPN晶体管Q801的基极经过基极电阻R801与液晶显示器主板电路的突发模式脉宽调制(Burst-mode Pulse Width Modulation)方波输出端相连，NPN晶体管Q801的集电极通过电阻R802连接基准电压源，NPN晶体管Q801的集电极还与N沟道MOS管Q802的栅极相连，N沟道MOS管Q802的漏极通过电阻R808连接另一基准电压源，N沟道MOS管Q802的漏极和源极间接有分压电阻R809，N沟道MOS管Q802的漏极还与N沟道MOS管Q803的栅极相连，NPN晶体管Q801的集电极和发射极之间串联两个分压电阻R803、R804，两个分压电阻R803、R804的公共端连接二极管D807的正极，所述二极管D807的负极连接PWM脉宽调制芯片内部误差放大器EA的正向输入端IN+。
6.根据权利要求1所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：所述开关控制电路的输入端连接液晶显示器主板电路的开关控制信号输出端，开关控制电路的输出端连接控制PWM脉宽调制芯片；所述开关控制电路根据液晶显示器主板电路输出的高电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路运行工作、输出的低电平控制信号控制PWM脉宽调制推挽式升压转换电路停止工作。
7.根据权利要求1所述的一种液晶显示器单串LED灯管推挽式直流高压驱动电路，其特征在于：所述过压保护电路包括与单串LED灯管输入端串连的取样电阻、与取样电阻相连的运算放大器、与运算放大器相连的基准电压电路，所述过压保护电路通过取样电阻得到采样电压，再利用运算放大器将采样电压和基准电压电路提供的基准电压进行比较并输出比较结果，根据比较结果控制输出电压在安全电压以内。
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