CN103021344B - 一种背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置。所述背光驱动电路包括电源模块，与电源模块输出端连接的电感，与电感串联的LED灯条，所述电感和LED灯条之间耦合有用于检测电感输出电流的监控模块，所述电感的输出端与所述背光驱动电路的接地端之间连接有可控开关，所述监控模块和可控开关耦合，当电感输出电流低于预设值时，所述监控模块控制可控开关导通。本发明可以让电感工作在电流连续模式，这样就能避免产生较大的尖峰电流，保护器件，电路更安全。另外，电感的峰值电流值减小，这样可以选用规格较低的元器件，有利于制造成本减少。

Description

一种背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置包括液晶面板和给液晶面板提供光源的背光模组，随着LED的成本降低，现有的背光模组多采用LED作为光源。参见图1采用LED作为光源的背光模组一般是将多个LED串联成灯条，然后用升压电路驱动发光，升压电路的电感L1是非常重要的元器件，在LED负载一定的情况下，电感量的大小将决定其工作在电流连续还是电流非连续模式。当使用的电感因工艺偏差而小于临界工作模式下的电感量时，电感就会工作在电流非连续模式，虽然电感电流有效值相同，但是电流非连续模式下的电感峰值电流要比电流连续模式下大（如图2），这样电路中MOS管Q1、二极管D1等一些关键元器件需要更大的承受能力，情况严重的话关键元器件会损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保护器件不被电感峰值电流损坏的背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种背光驱动电路，包括电源模块，与电源模块输出端连接的电感，与电感串联的LED灯条，所述电感和LED灯条之间耦合有用于检测电感输出电流的监控模块，所述电感的输出端与所述背光驱动电路的接地端之间连接有可控开关，所述监控模块和可控开关耦合，当电感输出电流低于预设值时，所述监控模块控制可控开关导通。
进一步的，所述监控模块包括串联在电感和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，所述控制单元的控制信号耦合到所述可控开关。此为一种通过电流检测单元来检测电感输出电流的技术方案，当然，采用电压检测的技术方案也是可行的。
进一步的，所述电流检测单元包括变压器，所述变压器的初级线圈串联到所述电感和灯条之间，其次级线圈通过一分压电阻接地，所述分压电阻的采样电压耦合到所述控制单元。变压器初级线圈和次级线圈隔离，因此初级线圈的主电路和次级线圈的采样电路互不干扰，任何一边的电路出问题，也不会损坏另外一边的电路，可靠性高；另外，变压器次级线圈与初级线圈中的电流成比例关系，因此与次级线圈连接的分压电阻两端的采样电压可以跟随初级线圈的电流线性变化，这样就能将电流的变化转化为电压的变化，有利于数据的采集控制。
进一步的，所述控制单元包括比较器，所述比较器的同向端耦合一基准电压，所述电流检测单元输出一个比较电压到所述比较器的反向端，当电流检测单元在所述电感输出电流低于预设值时，所述比较电压和基准电压的大小关系反转，所述比较器输出控制信号驱动可控开关导通。此为一种具体的控制单元结构，采用比较器技术方案简单，成本较低。
进一步的，所述比较电压低于所述基准电压时，所述比较器输出高电平信号驱动可控开关导通。此为一种具体的比较器，在同向端的电压高于反向端时，输出高电平；当然如果可控开关是低电平导通的，可以选用逻辑相反的比较器。
进一步的，所述预设值为零。预设值为零，即电感无输出电流，流经变压器的电流也为零，这样次级线圈也无电流，采样电压也自然为零，这样可以进一步增大采样电压跟基准电压之间的压差，比较器的逻辑判断可以更为准确，避免压差过小导致误动作。
进一步的，所述预设值为零；所述监控模块包括串联在电感和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，所述控制单元的控制信号耦合到所述可控开关；所述电流检测单元包括变压器，所述变压器的初级线圈串联到所述电感和灯条之间，其次级线圈通过一分压电阻接地，所述控制单元包括比较器，所述比较器的同向端耦合一基准电压，其控制端耦合到可控开关；所述分压电阻的采样电压耦合到所述比较器的反向端，当电感输出电流为零时，所述采样电压小于所述基准电压，所述比较器输出高电平信号驱动可控开关导通。此为一种具体的监控模块的电路结构。变压器初级线圈和次级线圈隔离，因此初级线圈的主电路和次级线圈的采样电路互不干扰，任何一边的电路出问题，也不会损坏另外一边的电路，可靠性高；另外，变压器次级线圈与初级线圈中的电流成比例关系，因此与次级线圈连接的分压电阻两端的采样电压可以跟随初级线圈的电流线性变化，这样就能将电流的变化转化为电压的变化，有利于数据的采集控制。采用比较器技术方案简单，成本较低。在同向端的电压高于反向端时，输出高电平；当然如果可控开关是低电平导通的，可以选用逻辑相反的比较器。预设值为零，即电感无输出电流，流经变压器的电流也为零，这样次级线圈也无电流，采样电压也自然为零，这样可以进一步增大采样电压跟基准电压之间的压差，比较器的逻辑判断可以更为准确，避免压差过小导致误动作。
进一步的，所述电感和监控模块之间还串接有二极管，所述二级管的正极耦合到所述电感，其负极耦合到所述监控模块；所述灯条的两端还并联有电容。此为一种具体的升压电路结构。
一种背光模组，包括以上任一所述的一种背光驱动电路。
一种液晶显示装置，包括上述的一种背光模组。
本发明由于在电路中增加了监控模块，当电感的输出电流低于预设值时，监控模块可以控制可控开关导通，让电感的输出端强制接地，这样电源模块、电感、可控开关之间形成完整的导电回路，电感中仍然有电流流过，这样就强制电路跳过了过零电流阶段，进入下一个升压电路的工作周期，通过调整可控开关的占空比，可以让电感工作在电流连续模式，这样就能避免产生较大的尖峰电流，保护器件，电路更安全。另外，电感的峰值电流值减小，这样可以选用规格较低的元器件，有利于制造成本减少。
附图说明
图1是现有的背光驱动电路的原理示意图；
图2是电感工作在非连续工作模式和连续工作模式的波形示意图；
图3是本发明实施例的原理示意图；
图4是本发明实施例具体电路示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种液晶显示装置。液晶显示装置包括液晶面板和给液晶面板提供光源的背光模组，所述背光模组包括一种背光驱动电路，该背光驱动电路包括电源模块，与电源模块输出端连接的电感，与电感串联的LED灯条，所述电感和LED灯条之间耦合有用于检测电感输出电流的监控模块，所述电感的输出端与所述背光驱动电路的接地端之间连接有可控开关，所述监控模块和可控开关耦合，当电感输出电流低于预设值时，所述监控模块控制可控开关导通。
本发明由于在电路中增加了监控模块，当电感的输出电流低于预设值时，监控模块可以控制可控开关导通，让电感的输出端强制接地，这样电源模块、电感、可控开关之间形成完整的导电回路，电感中仍然有电流流过，这样就强制电路跳过了过零电流阶段，进入下一个升压电路的工作周期，通过调整可控开关的占空比，可以让电感工作在电流连续模式，这样就能避免产生较大的尖峰电流，保护器件，电路更安全。另外，电感的峰值电流值减小，这样可以选用规格较低的元器件，有利于制造成本减少。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
如图3所示，本实施例中背光驱动电路包括电源模块，电源模块输出端依次串接有电感L1、二极管D1、监控模块、由LED串联形成的灯条，这样就形成一个完整的主供电回路；电感L1的输出端与背光驱动电路的接地端之间连接有可控开关Q1，灯条的两端还并联有电容C1；监控模块包括串联在电感L1和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，控制单元的控制信号耦合到可控开关Q1。当电感L1输出电流低于预设值时，监控模块控制可控开关Q1导通。
如图4所示，监控模块包括串联在电感L1和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，控制单元的控制信号耦合到可控开关Q1；电流检测单元包括变压器TR1，变压器TR1的初级线圈串联到电感L1和灯条之间，其次级线圈通过一分压电阻R1接地；控制单元包括比较器OP，比较器OP的同向端耦合一基准电压，其控制端耦合到可控开关Q1；分压电阻R1的采样电压耦合到比较器OP的反向端，当电感L1输出电流为零时，采样电压小于基准电压，比较器OP输出高电平信号驱动可控开关Q1导通。
此为一种具体的监控模块的电路结构。变压器TR1初级线圈和次级线圈隔离，因此初级线圈的主电路和次级线圈的采样电路互不干扰，任何一边的电路出问题，也不会损坏另外一边的电路，可靠性高；另外，变压器TR1次级线圈与初级线圈中的电流成比例关系，因此与次级线圈连接的分压电阻R1两端的采样电压可以跟随初级线圈的电流线性变化，这样就能将电流的变化转化为电压的变化，有利于数据的采集控制。采用比较器OP技术方案简单，成本较低。在同向端的电压高于反向端时，输出高电平；当然如果可控开关Q1是低电平导通的，可以选用逻辑相反的比较器OP。
预设值可以为零，即电感L1无输出电流，流经变压器TR1的电流也为零，这样次级线圈也无电流，采样电压也自然为零，这样可以进一步增大采样电压跟基准电压之间的压差，比较器OP的逻辑判断可以更为准确，避免压差过小导致误动作。
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的保护范围。

Claims (7)

1.一种背光驱动电路，包括电源模块，与电源模块输出端连接的电感，与电感串联的LED灯条，其特征在于，所述电感和LED灯条之间耦合有用于检测电感输出电流的监控模块，所述电感的输出端与所述背光驱动电路的接地端之间连接有可控开关，所述监控模块和可控开关耦合，当电感输出电流低于预设值时，所述监控模块控制可控开关导通；强制电路跳过过零电流阶段；
所述监控模块包括串联在电感和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，所述控制单元的控制信号耦合到所述可控开关；
所述电流检测单元包括变压器，所述变压器的初级线圈串联到所述电感和灯条之间，其次级线圈通过一分压电阻接地，所述分压电阻的采样电压耦合到所述控制单元；
所述控制单元包括比较器，所述比较器的同向端耦合一基准电压，所述电流检测单元输出一个比较电压到所述比较器的反向端，当电流检测单元在所述电感输出电流低于预设值时，所述比较电压和基准电压的大小关系反转，所述比较器输出控制信号驱动可控开关导通。
2.如权利要求1所述的一种背光驱动电路，其特征在于，所述比较电压低于所述基准电压时，所述比较器输出高电平信号驱动可控开关导通。
3.如权利要求1所述的一种背光驱动电路，其特征在于，所述预设值为零。
4.如权利要求1所述的一种背光驱动电路，其特征在于，所述预设值为零；所述监控模块包括串联在电感和灯条之间的电流检测单元，与电流检测单元耦合的控制单元，所述控制单元的控制信号耦合到所述可控开关；所述电流检测单元包括变压器，所述变压器的初级线圈串联到所述电感和灯条之间，其次级线圈通过一分压电阻接地，所述控制单元包括比较器，所述比较器的同向端耦合一基准电压，其控制端耦合到可控开关；所述分压电阻的采样电压耦合到所述比较器的反向端，当电感输出电流为零时，所述采样电压小于所述基准电压，所述比较器输出控制信号驱动可控开关导通。
5.如权利要求1所述的一种背光驱动电路，其特征在于，所述电感和监控模块之间还串接有二极管，所述二极管的正极耦合到所述电感，其负极耦合到所述监控模块；所述灯条的两端还并联有电容。
6.一种背光模组，包括如权利要求1～5任一所述的一种背光驱动电路。
7.一种液晶显示装置，包括如权利要求6所述的一种背光模组。
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