CN102123535A - 一种新型的led背光升压电路 - Google Patents

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王星光
庄锦清
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Abstract

本发明涉及一种新型的LED背光升压电路，用于实现对LEDLightBar需要电压较高，而输入电压较低时的应用，该电路包括：变压器、开关管、二极管以及两个滤波输出电容。本发明不仅克服了传统BOOST变换器在LED背光大升压比应用时占空比太大的问题，而且电路中采用低压的开关管和低压的肖特基二极管，可以降低成本，并可提高升压电路的效率。

Description

一种新型的LED背光升压电路
技术领域
本发明涉及一种新型的LED背光升压电路，适用于LCD显示器和LCD电视。
背景技术
目前LCD显示器及LCD电视采用LED背光的比例越来越多，而每个面板采用几串LED Light Bar，每串LED Light Bar采用几颗LED二极管串联起来，各厂家不尽相同。小尺寸LCD显示器及电视普遍采用4串LED Light Bar，每条LED Light Bar采用10至15颗LED二极管串联起来。大尺寸LCD电视，普遍采用4，6，8串LED Light Bar，每串LED Light Bar一般采用28颗左右LED二极管串联起来。现有背光供电普遍采用典型的BOOST升压电路。然而采用背光BOOST升压电路，如图1所示，其存在如下缺点：
1、因为升压比率太高，使BOOST升压电路的占空比太大，效率很难优化；
2、由于输出电压较高，BOOST变换器中的MOSFET和二极管必需采用高耐压的器件，其成本较高；
3、由于输入电压较低，使的BOOST变换器输入电流的有效值及峰值会很大，这将导致通态电阻较大的高压MOSFET导通损耗增大；峰值电流较大，将导致MOSFET关断损耗增大；另外，由于二极管的反向恢复时间导致MOSFET的开通损耗增大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型的LED背光升压电路，能克服传统BOOST变换器在LED背光大升压比应用时占空比太大的问题。
本发明的新型的LED背光升压电路，包括电压输入端（Ui）、电压输出端（Uo）、栅极驱动信号输入端（LDR）以及电流检测信号输入端（ISW）；其特征在于，还包括：一变压器，其初级绕组的同名端与所述的电压输入端连接，初级绕组的异名端与一第一二极管的正极连接，其次级绕组的异名端和一第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述电压输出端连接，所述的第一二极管的负极与所述次级绕组的同名端、一第一电容的负极和一第二电容的正极连接，所述的第一电容的正极与所述电压输出端连接，所述的第二电容的负极接地；一开关管，其漏极与所述的初级绕组的异名端连接，栅极经一并接的第一电阻和第三二极管与所述的栅极驱动信号输入端连接，其源极经一第二电阻接地；以及一第三电阻，其一端与所述开关管的源极连接，另一端与所述电流检测信号输入端以及一第三电容的第一端连接，所述的第三电容的第二端接地。
本发明用于实现对LED Light Bar需要电压较高，而输入电压较低时的应用，克服了传统BOOST变换器在LED背光大升压比应用时占空比太大的问题，而且电路中采用低压的开关管和低压的肖特基二极管，可以降低成本，并可提高升压电路的效率。
附图说明
图1是传统采用BOOST升压变换器的背光供电电路。
图2是本发明实施例一的LED背光升压电路图。
图3是本发明实施例二的LED背光升压电路图。
图4是采用本发明升压电路的背光供电电路示意图。
图5是传统BOOST的电压增益及本发明电路电压增益相对于占空比D的关系图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例子对本发明做进一步说明。
如图2所示，本发明提供一种新型的LED背光升压电路，包括电压输入端（Ui）、电压输出端（Uo）、栅极驱动信号输入端（LDR）以及电流检测信号输入端（ISW）；其特征在于，还包括：一变压器T902，其初级绕组的同名端与所述的电压输入端连接，初级绕组的异名端与一第一二极管D801的正极连接，其次级绕组的异名端和一第二二极管D911的正端连接，所述第二二极管D911的负端与所述电压输出端连接，所述的第一二极管D801的负极与所述次级绕组的同名端、一第一电容C809的负极和一第二电容C810的正极连接，所述的第一电容C809的正极与所述电压输出端连接，所述的第二电容C810的负极接地；一开关管Q902，其漏极与所述的初级绕组的异名端连接，栅极经一并接的第一电阻R807和第三二极管D912与所述的栅极驱动信号输入端LDR连接，其源极经一第二电阻R13接地；以及一第三电阻R817，其一端与所述开关管Q902的源极连接，另一端与所述电流检测信号输入端ISW以及一第三电容C813的第一端连接，所述的第三电容C813的第二端接地。
请参照图3，图3中该电路还进一步包括PWM升压控制电路，所述的PWM升压控制电路的驱动输出端与所述的栅极驱动信号输入端连接，以产生栅极驱动信号驱动所述的开关管Q902。这里，所述的PWM升压控制电路由OZ9998芯片构成，该芯片包括栅极驱动信号输出PIN和电流检测信号输入PIN。
为了让一般技术人员更好的理解本发明，下面结合附图对本发明电路的工作原理做进一步说明，请参照图2，当开关管Q902导通时，输入电压Ui经过T902的励磁电感Lm充电，假设在稳态下，Q902导通的占空比是D，工作频率是f。肖特基二极管D801反向截止，D911也反向截止，电容C809,C810向负载LED Light Bar供电。当Q902关断时，刚开始，输入电压Ui经过T902的励磁电感Lm向Q902之MOSFET的输出电容充电；当Q902之D极电压上升到比C810上的电压高0.7V时，D801导通。输入电压Ui经T902的端子1到4，D801，再经T902次级的端子8到端子6，再经D911对C809充电及给LED Light Bar供电。稳态工作时，设定变换器工作在电流连续状态，其占空比为D，工作频率为f；变压器T902的次级对初级的匝数比（即端子6到8的匝数除以端子1到4的匝数）为n。则根据伏秒值平衡原理，推算输出对输入的电压增益如下：
Figure 201110029595X100002DEST_PATH_IMAGE002
；
Figure 201110029595X100002DEST_PATH_IMAGE004
；
而传统的BOOST升压电路，其输出对输入的电压增益如下：
Figure 201110029595X100002DEST_PATH_IMAGE006
；
请参照图5，图5是传统BOOST的电压增益及本发明电路的电压增益相对于占空比D的关系图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种新型的LED背光升压电路，包括电压输入端（Ui）、电压输出端（Uo）、栅极驱动信号输入端（LDR）以及电流检测信号输入端（ISW）；其特征在于，还包括：
一变压器，其初级绕组的同名端与所述的电压输入端连接，初级绕组的异名端与一第一二极管的正极连接，其次级绕组的异名端与一第二二极管的正端连接，所述第二二极管的负端与所述电压输出端连接，所述的第一二极管的负极与所述次级绕组的同名端、一第一电容的负极和一第二电容的正极连接，所述的第一电容的正极与所述电压输出端连接，所述的第二电容的负极接地；
一开关管，其漏极与所述的初级绕组的异名端连接，栅极经一并接的第一电阻和第三二极管与所述的栅极驱动信号输入端连接，其源极经一第二电阻接地；以及
一第三电阻，其一端与所述开关管的源极连接，另一端与所述电流检测信号输入端以及一第三电容的第一端连接，所述的第三电容的第二端接地。
2.根据权利要求1所述的新型的LED背光升压电路，其特征在于：进一步包括PWM升压控制电路，所述的PWM升压控制电路的驱动输出端与所述的栅极驱动信号输入端连接。
3. 根据权利要求2所述的新型的LED背光升压电路，其特征在于：所述的PWM升压控制电路由OZ9998芯片构成。
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