CN102646396A - 一种led背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动电路，所述LED背光驱动电路包括电源模块，与电源模块输出端耦合的LED灯条，与LED灯条输出端耦合的调光模块，所述LED背光驱动电路还包括切换开关，所述切换开关的第一输入端耦合到所述LED灯条的输出端，第二输入端耦合到一反馈电压；其输出端耦合到所述电源模块，所述切换开关在所述调光模块开启时切换到所述第一输入端；在调光模块关闭时切换到所述第二输入端。本发明的LED可以在小调光周期下正常工作。本发明只是增加了一个切换开关，电路简单，不会明显增加电路面积且成本低廉。

Description

一种LED背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动电路
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种LED背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动电路。
背景技术
随着LED的技术成熟，成本逐步下降，越来越多的液晶显示装置使用LED作为背光源，LED的驱动跟传统的电源驱动不同，一般采用脉宽调制技术（PWM）来调节亮度。如图1所示，LED驱动在调光状态下，调光信号的PWM为ON时，电源端的开关管导通并对后端电容CP2及LED灯条进行输送能量.当调光信号为OFF时，驱动电路停止工作，此时LED也熄灭。
在PWM为OFF时间过长时，电容上的电荷还是会通过LED上的漏电流给消耗掉，此时在ON时需要更多的能量对LED及电容进行充电，这样当ON时间太短时便不能达到所需要的能量，即无法在更小的调光周期下进行工作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在小调光周期下能正常工作的LED背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种LED背光驱动电路，包括电源模块，与电源模块输出端耦合的LED灯条，与LED灯条输出端耦合的调光模块，所述LED背光驱动电路还包括切换开关，所述切换开关的第一输入端耦合到所述LED灯条的输出端，第二输入端耦合到一反馈电压；其输出端耦合到所述电源模块，所述切换开关在所述调光模块开启时切换到所述第一输入端；在调光模块关闭时切换到所述第二输入端。
优选的，所述切换开关跟所述调光模块的控制信号耦合，当控制信号驱动调光模块导通时切换开关切换到所述第一输入端；当驱动调光模块截止时切换开关切换到所述第二输入端。通过调光模块的控制信号来控制切换开关，无须额外提供控制信号，控制方式更简单。
优选的，所述切换开关包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的输入端耦合到所述LED灯条的输出端，其控制端跟所述调光模块的控制信号耦合；所述第二开关管的输入端耦合到所述反馈电压，其控制端通过一个非门跟所述调光模块的控制信号耦合；所述第一开关管和第二开关管的输出端电连接，耦合到所述电源模块的反馈模块。由于PWM信号频率很高，因此采用两个开关管作为切换开关，可以在高频率切换动作中可靠运行。
优选的，所述反馈电压低于所述LED灯条的输出端电压。PWM在OFF时，只需要提供很小的维持电流，以弥补电容的漏电流，因此只需要很小的反馈电压，
优选的，所述LED背光驱动电路包括比较器，所述切换开关的输出端耦合到所述比较器的比较端，所述比较器的基准端跟三角波信号耦合，其输出端耦合到所述电源模块的控制端。采用三角波信号跟比较端信号混合，形成方波控制信号，可以方便调整占空比。
优选的，所述电源模块包括串联设置的电感和控制开关管，所述LED灯条通过二级管耦合到所述电感和控制开关管之间，所述比较器的输出端耦合到所述控制开关管的控制端。此为一种具体的电源模块结构，采用BOOST升压电路，提升LED灯条的驱动能力。
优选的，所述调光模块包括调光开关管，所述调光开关管跟所述LED灯条串联设置。电源端采用调节电压的方式来调节LED亮度，调整范围有限，在LED灯条所在支路串联调光开关管，可以通过控制调光开关管的占空比，来调节LED灯条所在支路的有效电流，采用电流控制方式来调光，拓展调光范围，调光方式也更灵活。
一种液晶显示装置，包括上述的LED背光驱动电路。
一种LED背光驱动方法，包括步骤：在调光模块开启时将切换开关切换到所述第一输入端；将LED灯条的输出端电压反馈回电源模块端；在调光模块关闭时将切换开关切换到所述第二输入端；将反馈电压反馈回电源模块端。
优选的，所述切换开关包括第一开关管和第二开关管，将第一开关管的输入端耦合到所述LED灯条的输出端，其控制端耦合到所述调光模块的控制信号；将第二开关管的输入端耦合到所述反馈电压，其控制端通过一个非门耦合到所述调光模块的控制信号。由于PWM信号频率很高，因此采用两个开关管作为切换开关，可以在高频率切换动作中可靠运行。
本发明由于采用了切换开关来控制电源模块的输出，切换开关在调光模块开启时切换到LED灯条的输出端；电源模块维持正常的输出；在调光模块关闭时切换到一个基准反馈电压，由反馈电压维持电源模块的导通，这样即便PWM维持长时间的OFF状态，电源模块仍然有输出，让电容维持充电状态，在PWM切换到ON状态的时候，电容电量叠加电源模块的输出电量，统一给LED灯条供电，保障LED有足够的能量正常发光。因此，本发明的LED可以在小调光周期下正常工作。本发明只是增加了一个切换开关，电路简单，不会明显增加电路面积且成本低廉。
附图说明
图1是现有的LED背光驱动电路示意图；
图2是本发明实施例原理示意图；
图3是发明实施例采用开关管作为切换开关的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
本发明公开一种LED背光驱动电路，以及基于该LED背光驱动电路的液晶显示装置。
如图2所示，所述LED背光驱动电路包括电源模块，与电源模块输出端耦合的LED灯条，与LED灯条输出端耦合的调光模块，以及比较器、切换开关。切换开关的第一输入端SW1耦合到所述LED灯条的输出端，第二输入端SW2耦合到一反馈电压Vmin；其输出端通过比较器耦合到电源模块；切换开关在所述调光模块开启时切换到第一输入端；在调光模块关闭时切换到第二输入端。
电源模块采用BOOST升压电路，包括串联设置的电感L2和控制开关管Q16，LED灯条通过二级管D1耦合到电感L2和控制开关管Q16之间，切换开关的输出端连接到所述比较器的比较端，比较器的基准端跟三角波信号耦合，其输出端耦合到控制开关管Q16的控制端。采用三角波信号跟比较端信号混合，形成方波控制信号，可以方便调整占空比。
切换开关可以跟调光模块的控制信号PDIM耦合，当控制信号驱动调光模块导通时切换开关切换到所述第一输入端SW1；当驱动调光模块截止时切换开关切换到所述第二输入端SW2。通过调光模块的控制信号来控制切换开关，无须额外提供控制信号，控制方式更简单。
进一步的，如图2所示，切换开关包括第一开关管Q17和第二开关管Q18，所述第一开关管Q17的输入端耦合到LED灯条的输出端，其控制端跟调光模块的控制信号PDIM耦合；第二开关管Q18的输入端耦合到所述反馈电压Vmin，其控制端通过一个非门跟调光模块的控制信号PDIM耦合；第一开关管Q17和第二开关管Q18的输出端电连接，耦合到控制开关管Q16。由于PWM信号频率很高，因此采用两个开关管作为切换开关，可以在高频率切换动作中可靠运行。
反馈电压Vmin低于所述LED灯条的输出端电压。PWM在OFF时，只需要提供很小的维持电流，以弥补电容的漏电流，因此只需要很小的反馈电压，
调光模块包括调光开关管Q15，调光开关管Q15跟LED灯条串联设置。电源端采用调节电压的方式来调节LED亮度，调整范围有限，在LED灯条所在支路串联调光开关管，可以通过控制调光开关管Q15的占空比，来调节LED灯条所在支路的有效电流，采用电流控制方式来调光，拓展调光范围，调光方式也更灵活。
本发明还公开了一种LED背光驱动方法，包括步骤：
A：将第一开关管Q17的输入端耦合到所述LED灯条的输出端，其控制端耦合到所述调光模块的控制信号；将第二开关管Q18的输入端耦合到反馈电压Vmin，其控制端通过一个非门耦合到所述调光模块的控制信号PDIM；
B：启动电源，在调光模块开启时将切换开关切换到第一开关管Q17；将LED灯条的输出端电压反馈回电源模块端；在调光模块关闭时将切换开关切换到第二开关管Q18；将反馈电压反馈回电源模块端。
本发明由于采用了切换开关来控制电源模块的输出，切换开关在调光模块开启时切换到LED灯条的输出端；电源模块维持正常的输出；在调光模块关闭时切换到一个基准反馈电压，由反馈电压维持电源模块的导通，这样即便PWM维持长时间的OFF状态，电源模块仍然有输出，让电容维持充电状态，在PWM切换到ON状态的时候，电容电量叠加电源模块的输出电量，统一给LED灯条供电，保障LED有足够的能量正常发光。因此，本发明的LED可以在小调光周期下正常工作。本发明只是增加了一个切换开关，电路简单，不会明显增加电路面积且成本低廉。
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的保护范围。

Claims (10)

1.LED背光驱动电路，包括电源模块，与电源模块输出端耦合的LED灯条，与LED灯条输出端耦合的调光模块，其特征在于，所述LED背光驱动电路还包括切换开关，所述切换开关的第一输入端耦合到所述LED灯条的输出端，第二输入端耦合到一反馈电压；其输出端耦合到所述电源模块，所述切换开关在所述调光模块开启时切换到所述第一输入端；在调光模块关闭时切换到所述第二输入端。
2.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述切换开关跟所述调光模块的控制信号耦合，当控制信号驱动调光模块导通时切换开关切换到所述第一输入端；当驱动调光模块截止时切换开关切换到所述第二输入端。
3.如权利要求2所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述切换开关包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的输入端耦合到所述LED灯条的输出端，其控制端跟所述调光模块的控制信号耦合；所述第二开关管的输入端耦合到所述反馈电压，其控制端通过一个非门跟所述调光模块的控制信号耦合；所述第一开关管和第二开关管的输出端电连接，耦合到所述电源模块的反馈模块。
4.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述反馈电压低于所述LED灯条的输出端电压。
5.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述LED背光驱动电路包括比较器，所述切换开关的输出端耦合到所述比较器的比较端，所述比较器的基准端跟三角波信号耦合，其输出端耦合到所述电源模块的控制端。
6.如权利要求5所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括串联设置的电感和控制开关管，所述LED灯条通过二级管耦合到所述电感和控制开关管之间，所述比较器的输出端耦合到所述控制开关管的控制端。
7.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述调光模块包括调光开关管，所述调光开关管跟所述LED灯条串联设置。
8.一种液晶显示装置，包括如权利要求1～7任一所述的LED背光驱动电路。
9.一种LED背光驱动方法，包括步骤：在调光模块开启时将切换开关切换到所述第一输入端；将LED灯条的输出端电压反馈回电源模块端；在调光模块关闭时将切换开关切换到所述第二输入端；将反馈电压反馈回电源模块端。
10.如权利要求9所述的一种LED背光驱动方法，其特征在于，所述切换开关包括第一开关管和第二开关管，将第一开关管的输入端耦合到所述LED灯条的输出端，其控制端耦合到所述调光模块的控制信号；将第二开关管的输入端耦合到所述反馈电压，其控制端通过一个非门耦合到所述调光模块的控制信号。
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