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一种led背光驱动电路和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种LED背光驱动电路和液晶显示装置。一种LED背光驱动电路，包括电源模块，所述电源模块的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间依次串联有可控开关和分压电阻模块，所述可控开关的控制端耦合有电源管理芯片，所述LED背光驱动电路还包括第一电阻和输出电流可调的电流调整模块，所述第一电阻的一端连接到所述可控开关和分压电阻模块之间，另一端连接有电压固定不变的第一基准电压，所述电流调整模块的输出端耦合到所述第一电阻和第一基准电压之间。本发明无须电源管理芯片配合就能独立完成LED灯条的亮度调整。

Description

一种LED背光驱动电路和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种LED背光驱动电路和液晶显示装置。
背景技术
现有的液晶显示装置多采用LED作为背光源，具体作法是将多颗LED串联成LED灯条，然后通过专用的电源管理模块来驱动LED灯条发亮，电源管理模块包括电源管理芯片，有些电源管理芯片具有PWM调光功能，即可以控制通过LED灯条的电流有效值来控制LED灯条的亮度；但有些电源管理芯片并不具备PWM调光功能，这样会导致在既需要用这种电源管理芯片又必须能实现调光功能的时候，没办法同时满足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以不通过电源管理芯片实现调光功能的LED背光驱动电路和液晶显示装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种LED背光驱动电路，包括电源模块，所述电源模块的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间依次串联有可控开关和分压电阻模块，所述可控开关的控制端耦合有电源管理芯片，所述LED背光驱动电路还包括第一电阻和输出电流可调的电流调整模块，所述第一电阻的一端连接到所述可控开关和分压电阻模块之间，另一端连接有电压固定不变的第一基准电压，所述电流调整模块的输出端耦合到所述第一电阻和第一基准电压之间。
进一步的，所述电流调整模块包括光电耦合器，所述光电耦合器包括设有发光材料的控制组件，以及可以根据控制组件的光线强度调整输出电流的开关组件；所述开关组件的一端耦合有第二基准电压，开关组件的另一端耦合到所述第一电阻；所述光电耦合器的控制组件耦合有电压可调的电压调节单元。此为一种通过光电耦合器实现电流调整的电路，控制组件的电压不同，流经开关组件的电流也不同，从而实现电流调整的功能；光电耦合器的开关组件和控制组件电气隔离，两部分连接的电路互不影响，安全性高。
进一步的，所述电压调节单元包括脉宽调制组件，所述脉宽调制组件的正极连接有第二电阻，所述光电耦合器的控制组件串联在所述第二电阻和脉宽调制组件的负极之间；所述光电耦合器的控制组件并联设置有第一电容。此为一种通过脉宽调制（PWM）实现电压调节的电路；脉宽调制组件输出电压经过第二电阻和第一电容的滤波后，光电耦合器的控制组件输入端的电压基本等于脉宽调制组件正、负极的压差，因此，光电耦合器的控制组件电压等于脉宽调制组件正、负极的压差乘与占空比，只要调整占空比，就能得到不同的光电耦合器控制组件电压，相应的，也就可以得到不同的开关组件电流。
进一步的，所述脉宽调制组件的负极和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第三电阻。通过第三电阻，可以将控制组件的谐波导入接地端。
进一步的，所述光电耦合器的开关组件和所述第一电阻之间串联有第四电阻。第四电阻限制开关组件的电流，避免电流过大烧毁第一电阻。
进一步的，所述第二基准电压和所述光电耦合器的开关组件之间串联有第五电阻。第五电阻限制开关组件的电流，避免电流过大烧毁第一电阻。
进一步的，所述电流调整模块还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接到所述第五电阻邻近所述光电耦合器的开关组件的一端，其负极连接到所述LED背光驱动电路的接地端；其激励端耦合到其负极。稳压二极管可以稳定第二基准电压的输出电压，进而稳定输出电流，提升控制的精度。
进一步的，所述电流调整模块包括光电耦合器、稳压二极管，所述光电耦合器开关组件的一端依次串联有第五电阻和第二基准电压，开关组件的另一端通过一第四电阻耦合到所述第一电阻；所述稳压二极管的负极连接到所述第五电阻邻近所述光电耦合器的开关组件的一端，其负极连接到所述LED背光驱动电路的接地端；其激励端耦合到其负极；
所述光电耦合器的控制组件耦合有电压可调的电压调节单元；所述电压调节单元包括脉宽调制组件，所述脉宽调制组件的正极连接有第二电阻，所述光电耦合器的控制组件串联在所述第二电阻和脉宽调制组件的负极之间；所述光电耦合器的控制组件并联设置有第一电容；所述脉宽调制组件的负极和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第三电阻；所述分压电阻模块包括并联的第六电阻和第七电阻。此为一种具体的LED背光驱动电路的结构
进一步的，所述电源管理芯片包括电压恒定的保护引脚，所述第一电阻耦合到所述保护引脚，所述保护引脚和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第二电容；所述电源管理芯片的电源端耦合到所述第五电阻；
所述保护引脚提供所述第一基准电压；所述电源管理芯片的电源端提供所述第二基准电压。第一基准电压和第二基准电压从电源管理芯片获取，可以简化电路结构，提高电路的复用率，降低成本。
一种液晶显示装置，包括本发明所述的一种LED背光驱动电路。
本发明采用了电流可调的电流调整模块，当电流调整模块增加输出电流时，流经第一电阻的电流增大，相应的，第一电阻的电压随之增大，但由于第一基准电压的电压恒定不变，而第一基准电压等于第一电阻的电压加分压电阻模块的电压，因此，第一电阻的电压增大，分压电阻模块的电压就会减小，流经分压电阻模块的电流也随之减小，分压电阻模块串联在电源模块的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间，电流模块的电流减小，意味着电源模块的电流随之减小，LED灯条的亮度随之降低；相反，当电流调整模块减小输出电流时，LED灯条的亮度随之增大。综上所述，本发明无须电源管理芯片配合就能独立完成LED灯条的亮度调整。
附图说明
图1是本发明示意图；
图2是本发明实施例的原理示意图。
其中：1、电源模块；2、可控开关；3、电源管理芯片；4、分压电阻模块；5、第一电阻；6、电流调整模块；7、LED灯条；8、电压调节单元；9、脉宽调制组件；10、保护引脚；11、开关组件；12、控制组件。
具体实施方式
本发明公开了一种液晶显示装置，液晶显示装置包括一种LED背光驱动电路。参见图1，LED背光驱动电路包括电源模块1，电源模块1的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间依次串联有可控开关2和分压电阻模块4，可控开关的控制端耦合有电源管理芯片3，LED背光驱动电路还包括第一电阻5，第一电阻5的一端连接到可控开关2和分压电阻模块4之间，另一端连接有电压固定不变的第一基准电压V1，以及输出电流可调的电流调整模块6。
本发明采用了电流可调的电流调整模块，当电流调整模块增加输出电流时，流经第一电阻的电流增大，相应的，第一电阻的电压随之增大，但由于第一基准电压的电压恒定不变，而第一基准电压等于第一电阻的电压加分压电阻模块的电压，因此，第一电阻的电压增大，分压电阻模块的电压就会减小，流经分压电阻模块的电流也随之减小，分压电阻模块串联在电源模块的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间，电流模块的电流减小，意味着电源模块的电流随之减小，LED灯条的亮度随之降低；相反，当电流调整模块减小输出电流时，LED灯条的亮度随之增大。综上，本发明无须电源管理芯片配合就能独立完成LED灯条的亮度调整。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
参见图2，LED背光驱动电路包括电源模块1和电源管理芯片U1，电源模块1的输出端连接LED灯条7，其和LED背光驱动电路的接地端F之间依次串联有可控开关Q2和分压电阻模块，电源管理芯片U1通过第八电阻R40耦合到可控开关Q2的控制端，可控开关Q2的控制端跟LED背光驱动电路的接地端还串联有第九电阻R37；
LED背光驱动电路还包括第一电阻R41，第一电阻R41的一端连接到可控开关Q2和分压电阻模块之间，另一端连接有电压固定不变的第一基准电压V1，以及输出电流可调的电流调整模块。
电流调整模块包括光电耦合器U3、稳压二极管U2，光电耦合器包括设有发光材料的控制组件12，以及可以根据控制组件12的光线强度调整输出电流的开关组件11；开关组件11的一端依次串联有第五电阻R33和第二基准电压VDD，开关组件11的另一端通过一第四电阻R34耦合到第一电阻R41；稳压二极管U2的负极连接到第五电阻R33邻近光电耦合器U3的开关组件11的一端，其负极连接到LED背光驱动电路的接地端；其激励端耦合到其负极。
光电耦合器U3的控制组件12耦合有电压可调的电压调节单元8；电压调节单元8包括脉宽调制组件9，脉宽调制组件9的正极连接有第二电阻R32，光电耦合器U3的控制组件12串联在第二电阻R32和脉宽调制组件9的负极之间；光电耦合器U3的控制组件12并联设置有第一电容C17；脉宽调制组件9的负极和LED背光驱动电路的接地端之间串联有第三电阻R36。通过第三电阻R36，可以将控制组件12的谐波导入接地端；通过第四电阻R34和第五电阻R33，可以将控制组件12的谐波导入接地端；稳压二极管U2可以稳定第二基准电压VDD的输出电压，进而稳定输出电流，提升控制的精度。
电源管理芯片U1包括电压恒定的保护引脚10，第一电阻R41耦合到保护引脚10，保护引脚10和LED背光驱动电路的接地端之间串联有第二电容C18；电源管理芯片U1的电源端耦合到第五电阻R33；保护引脚10提供第一基准电压V1；电源管理芯片U1的电源端提供第二基准电压VDD。
本实施例为一种通过脉宽调制（PWM）实现电压调节的电路；光电耦合器U3控制组件12的电压不同，流经开关组件11的电流也不同，从而实现电流调整的功能；光电耦合器U3的开关组件11和控制组件12电气隔离，两部分连接的电路互不影响，安全性高。脉宽调制组件9输出电压经过第二电阻R32和第一电容C17的滤波后，光电耦合器U3的控制组件12输入端的电压基本等于脉宽调制组件9正、负极的压差，因此，光电耦合器U3的控制组件12电压等于脉宽调制组件9正、负极的压差乘与占空比，只要调整占空比，就能得到不同的光电耦合器U3控制组件12电压，相应的，也就可以得到不同的开关组件11电流。当然，本发明还可以采用其他调节方式，比如在光电耦合器的控制组件12连接电阻调压装置等，一样可以改变光电耦合器控制组件12两端的电压，进而调节光电耦合器开关组件11的电流，实现调整LED灯条亮度的目的。更进一步的，本发明也可以不采用光电耦合器，直接将一个输出电流可调的开关电源的输出端连接到第一电阻，仍然可以改变流经第一电阻的电流，实现LED灯条的调光目的。
脉宽调制组件9在PWM+和PWM-端口加入PWM信号，经过第二电阻R32和第一电容C17滤波之后，A点电压（光电耦合器的控制组件12两端的电压）已经接近脉宽调制组件9的正、负极之间的电压，因此A点的电压VA=VPWM*占空比（Duty），从而不同的占空比对应A点的电压也不同，即光电耦合器U3控制组件12流过的电流I 12也会不同，占空比越大对应的电流也会越大，这样光电耦合器U3开关组件11流过的电流I43也会不同（I43=n*I12，n为光电耦合器的电流传输比，占空比越大对应的I43也会越大），即流过第一电阻R41的电流也会不同，这样在第一电阻R41上面的压降也不同（占空比越大压降越大）；又因为在电源管理芯片U1保护引脚的电压（B点电压）是固定的，从而电阻R41的压降越大，流过可控开关Q2、第六电阻R38、第七电阻R39的电流就会越小，就决定了流过LED灯条7的电流也越小，亮度就越小，最终外加的脉宽调制组件9的PWM信号的最大占空比对应LED灯条7的亮度最小，最小占空比对应LED灯条7的亮度最大，这样就实现了PWM调光的功能。
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 (9)

1.一种LED背光驱动电路，包括电源模块，所述电源模块的输出端和LED背光驱动电路的接地端之间依次串联有可控开关和分压电阻模块，所述可控开关的控制端耦合有电源管理芯片，其特征在于，所述LED背光驱动电路还包括第一电阻和输出电流可调的电流调整模块，所述第一电阻的一端连接到所述可控开关和分压电阻模块之间，另一端连接有电压固定不变的第一基准电压，所述电流调整模块的输出端耦合到所述第一电阻和第一基准电压之间；
所述电流调整模块包括光电耦合器，所述光电耦合器包括设有发光材料的控制组件，以及可以根据控制组件的光线强度调整输出电流的开关组件；所述开关组件的一端耦合有第二基准电压，开关组件的另一端耦合到所述第一电阻；所述光电耦合器的控制组件耦合有电压可调的电压调节单元。
2.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电压调节单元包括脉宽调制组件，所述脉宽调制组件的正极连接有第二电阻，所述光电耦合器的控制组件串联在所述第二电阻和脉宽调制组件的负极之间；所述光电耦合器的控制组件并联设置有第一电容。
3.如权利要求2所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述脉宽调制组件的负极和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第三电阻。
4.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述光电耦合器的开关组件和所述第一电阻之间串联有第四电阻。
5.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述第二基准电压和所述光电耦合器的开关组件之间串联有第五电阻。
6.如权利要求5所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电流调整模块还包括稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接到所述第五电阻邻近所述光电耦合器的开关组件的一端，其正极连接到所述LED背光驱动电路的接地端；其激励端耦合到其负极。
7.如权利要求1所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电流调整模块包括光电耦合器、稳压二极管，所述光电耦合器开关组件的一端依次串联有第五电阻和第二基准电压，开关组件的另一端通过一第四电阻耦合到所述第一电阻；所述稳压二极管的负极连接到所述第五电阻邻近所述光电耦合器的开关组件的一端，其正极连接到所述LED背光驱动电路的接地端；其激励端耦合到其负极；
所述光电耦合器的控制组件耦合有电压可调的电压调节单元；所述电压调节单元包括脉宽调制组件，所述脉宽调制组件的正极连接有第二电阻，所述光电耦合器的控制组件串联在所述第二电阻和脉宽调制组件的负极之间；所述光电耦合器的控制组件并联设置有第一电容；所述脉宽调制组件的负极和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第三电阻；所述分压电阻模块包括并联的第六电阻和第七电阻。
8.如权利要求7所述的一种LED背光驱动电路，其特征在于，所述电源管理芯片包括电压恒定的保护引脚，所述第一电阻耦合到所述保护引脚，所述保护引脚和所述LED背光驱动电路的接地端之间串联有第二电容；所述电源管理芯片的电源端耦合到所述第五电阻；
所述保护引脚提供所述第一基准电压；所述电源管理芯片的电源端提供所述第二基准电压。
9.一种液晶显示装置，包括如权利要求1～8任一所述的一种LED背光驱动电路。
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