CN103066850A - 隔离式升压电路、背光模块及液晶显示装置 - Google Patents

隔离式升压电路、背光模块及液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种隔离式升压电路、背光模块及其液晶显示装置，该隔离式升压电路为液晶显示装置的背光模块中的LED灯串提供电源，其包括电压输入端、驱动信号单元、变压器及可控反向隔离电路，其中，变压器包括初级线圈和次级线圈，电压输入端连接初级线圈的同名端，次级线圈的异名端连接于LED灯串；初级线圈的异名端与可控反向隔离电路的01端连接，次级线圈的同名端与可控反向隔离电路的02端连接，可控反向隔离电路的03端连接于驱动信号单元。该隔离式升压电路可提高整个电路的效率，有效提高电路的安全性和稳定性。

Description

隔离式升压电路、背光模块及液晶显示装置
技术领域
本发明属于液晶显示领域，尤其涉及一种隔离式升压电路、采用隔离式升压电路的背光模块及液晶显示装置。
背景技术
现有的液晶显示装置通常都采用LED作为背光源，图1为现有的一种LED背光升压电路示意图。如图1所示，变压器T900的初级线圈的异名端与二极管D1的正极连接，次级线圈的同名端与二极管的负极连接。当驱动信号单元901发出导通信号给MOS管Q1时，MOS管Q1导通，二极管D1阻止变压器T900的次级线圈同名端的高压损坏MOS管Q1；当驱动信号单元901发出截止信号给MOS管Q1时，MOS管Q1截止，变压器T900的初级线圈与次级线圈上的感应电动势串联提供给LED灯串30，通过改变初级线圈与次级线圈的匝数比，使输出电压有效增大。
但在上述电路中，一方面当MOS管Q1导通时，当MOS导通时，变压器T900初级线圈和次级线圈之间的二极管D1反向隔离次级线圈上的高电压，二极管D1中仍存在着反向电流，二极管D1上会消耗功率，温度升高，而反向电流又会随着二极管D1温度的升高而变大，如此恶性循环，导致二极管D1上消耗功率增加，温度过高，整个电路效率会降低。另一方面，变压器T900存在着漏感，MOS管Q1导通时储存在漏感中的能量会在MOS管Q1关断时以很大的尖峰电压释放出来，对二极管D1和MOS管Q1产生冲击，加速其老化，严重时会击穿。
发明内容
为解决上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种隔离式升压电路，其包括电压输入端、驱动信号单元、变压器及可控反向隔离电路，其中，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，所述电压输入端连接所述初级线圈的同名端，所述初级线圈的异名端与所述可控反向隔离电路的01端连接，所述次级线圈的同名端与所述可控反向隔离电路的02端连接，所述可控反向隔离电路的03端连接所述驱动信号单元。
进一步地，所述可控反向隔离电路包括第二MOS管，其内部寄生有第一二极管和第二电容，所述第二电容的一端与所述第一二极管的正极及所述第二MOS管的源极连接成为所述可控反向隔离电路的01端，所述第二电容的另一端与所述第一二极管的负极及所述第二MOS管的漏极连接成为所述可控反向隔离电路的02端，所述第二MOS管的栅极设为所述可控反向隔离电路的03端。
进一步地，所述隔离式升压电路还包括第一MOS管，其漏极连接于所述初级线圈的异名端，源极电性接地，栅极连接于所述驱动信号单元。
进一步地，所述隔离式升压电路还包括第一电容，LED灯串及电阻，其中，所述次级线圈的异名端与所述LED灯串的正极连接，所述电阻的一端与LED灯串的负极连接，另一端电性接地，所述第一电容的一端连接于所述LED灯串的正极，另一端电性接地。
进一步地，所述隔离式升压电路还包括整流电路，所述整流电路的04端连接于所述次级线圈的异名端，所述整流电路的05端连接于所述LED灯串的正极，使所述整流电路连接于所述次级线圈的异名端和所述LED灯串的正极之间。
进一步地，所述第一二极管为肖特基二极管。
进一步地，所述整流电路为第二二极管，所述第二二极管的正极连接于所述次级线圈的异名端，所述第二二极管的负极连接于所述LED灯串的正极。
本发明的另一目的是提供一种背光模块，所述背光模块包括上述的隔离式升压电路。
本发明的另一目的是提供一种液晶显示装置，包括液晶面板及向液晶面板提供光源的背光模块，所述背光模块为上述的背光模块。
本发明的隔离式升压电路，为液晶显示器的背光模组中的LED灯串提供电源，其用通态损耗低的功率MOS管代替了原有的普通二极管连接于变压器初级线圈的异名端和次级线圈的同名端之间，其内部寄生的肖特基二极管比普通的二极管隔断电压高、反向电流小，可提高整个电路的效率，另外其内部寄生的电容可以有效吸收变压器漏感释放出来的脉冲电压，有效提高电路的安全性和稳定性。
附图说明
图1是现有的一种隔离式升压电路示意图。
图2是本发明实施例的隔离式升压电路示意图。
图3是本发明实施例的可控反向隔离电路示意图。
具体实施方式
为了更好地阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的实施例及其附图进行详细描述，其中，相同的标号始终表示相同的部件。
本发明实施例的隔离式升压电路应用于液晶显示领域，为背光模组中的LED灯串提供电源。
请参考图2，图2示出的是本发明实施例的隔离式升压电路示意图。
应用本实施例隔离式升压电路的液晶显示装置例如可以包括液晶面板，以及给液晶面板提供光源的背光模组。背光模组包括并联或串联的LED灯串，以及为LED灯串提供电源的隔离式升压电路，本实施例以串联的LED灯串为例具体介绍。
该隔离式升压电路包括电源U、变压器T20、第一开关管、驱动信号单元21、可控反向隔离电路、整流电路、第一电容C1、电阻R1及串联的LED灯串30；电压输入端为电源U的正极，电源U用于输入待升压的直流电源，变压器T20包括初级线圈L1和次级线圈L2，其中，电源U的正极与变压器T20的初级线圈L1的同名端连接，电源U的负极电性接地；可控反向隔离电路的01端连接于变压器T20的初级线圈L1的异名端，可控反向隔离电路的02端连接于变压器T20的次级线圈L2的同名端，可控反向隔离电路的03端连接于驱动信号单元21；第一MOS管Q1，其漏极连接于变压器T20的初级线圈L1的异名端，其源极电性接地，其栅极连接于驱动信号单元21；整流电路的04端连接于变压器T20的次级线圈的异名端，整流电路的05端连接于串联的LED灯串30的正极，该整流电路例如可为第二二极管D2等元件或其他通用的整流电路；电阻R1的一端连接于串联的LED灯串30的负极，另一端电性接地，第一电容C1的一端连接于串联的LED灯串30的正极，另一端电性接地。
在本实施例隔离式升压电路中，可控反向隔离电路可由例如具有隔离连接功能的电子开关、或集成IＣ代替，所述隔离连接功能指的是能完成在MOS管Q1导通时隔离变压器T20的次级线圈L2上的高电压，及在MOS管Q1关断时连接变压器T20的初级线圈L1和次级线圈L2作为LED灯串30的工作电压。
请参考图3，图3所示为本发明实施例的可控反向隔离电路的结构示意图。
该可控反向隔离电路包括第二MOS管Q2，其为通态损耗低的功率MOS管，该MOS管Q2内部寄生有第二电容C2、第一二极管D1；内部寄生的第二电容C2的一端与第一二极管D1的正极及MOS管Q2的源极连接形成为可控反向隔离电路的01端；内部寄生的第二电容C2的另一端与第一二极管D1的负极及MOS管Q2的漏极连接形成为可控反向隔离电路的02端；MOS管Q2的栅极设为03端，其连接驱动信号单元21。在本实施例中，由于电容C2及二极管D1为寄生于MOS管Q2，所以图3所示实质为一等效电路。
可选地，在本实施例的上述可控反向隔离电路中可以不利用其MOS管Q2内部寄生的电容C2和二极管D1，而直接在MOS管Q2两端另外并联特性较好的二极管和电容。
在本实施例中，第一二极管D1优选为隔断电压高、反向电流小的肖特基二极管。
请同时参考图2和图3，该隔离式升压电路将电源U输入的直流电运用变压器T20来提高输出电压，输出电压经过整流电路变为直流电流后输出至串联的LED灯串30的电压，为串联的LED灯串30提供合适的电压。当驱动信号单元21发出导通信号给MOS管Q1时，同时也将导通信号发给MOS管Q2，此时MOS管Q1、MOS管Q2同时导通，电源的输出电压经变压器T20升压后将升压后的电压输出，经过整流电路整流后供电给LED灯串30使用，此过程中，由于MOS管Q1及MOS管Q2同时导通，将变压器T20的次级线圈L2上的高电压导通到底，消除次级线圈L2漏感中储存的能量；当驱动信号单元21发出关断信号给MOS管Q1时，同时也将关断信号发给MOS管Q2，此时MOS管Q1和MOS管Q2同时关断，变压器T20的初级线圈L1与次级线圈L2上的感应电动势通过寄生于MOS管Q2的第一二极管D1串联起来，作为LED灯串30的电压。
寄生于MOS管Q2的第二电容C2的一端与变压器T20的初级线圈L1的异名端连接，另一端与变压器T20的次级线圈L2的同名端连接，当驱动信号单元21同时将关断信号发给MOS管Q1和MOS管Q2时，此时MOS管Q1和MOS管Q2同时关断，变压器T20的初级线圈L1与次级线圈L2上的感应电动势通过MOS管Q2内部寄生的第一二极管D1串联起来，作为LED灯串30的电压，第二电容C2可有效地吸收变压器T20漏感释放出来的脉冲电压，保护关键元器件例如MOS管Q1、MOS管Q2或第一二极管D1，提高电路的安全性和稳定性。
综上所述，本发明采用了通态损耗低的功率MOS管Q2代替了原有的普通二极管，其内部寄生的肖特基第一二极管D1比普通的二极管隔断电压高、反向电流小，可提高整个电路的效率，另外其内部寄生的第二电容C2可以有效吸收变压器T20漏感释放出来的脉冲电压，有效提高电路的安全性和稳定性。
虽然本发明是参照其示例性的实施例被具体描述和显示的，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节的各种改变。

Claims (9)

1.一种隔离式升压电路，其特征在于，包括电压输入端、驱动信号单元、变压器及可控反向隔离电路，其中，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，所述电压输入端连接所述初级线圈的同名端，所述初级线圈的异名端与所述可控反向隔离电路的01端连接，所述次级线圈的同名端与所述可控反向隔离电路的02端连接，所述可控反向隔离电路的03端连接所述驱动信号单元。
2.根据权利要求1所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述可控反向隔离电路包括第二MOS管，其内部寄生有第一二极管和第二电容，所述第二电容的一端与所述第一二极管的正极及所述第二MOS管的源极连接成为所述可控反向隔离电路的01端，所述第二电容的另一端与所述第一二极管的负极及所述第二MOS管的漏极连接成为所述可控反向隔离电路的02端，所述第二MOS管的栅极设为所述可控反向隔离电路的03端。
3.根据权利要求1或2所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述隔离式升压电路还包括第一MOS管，其漏极连接于所述初级线圈的异名端，源极电性接地，栅极连接于所述驱动信号单元。
4.根据权利要求1或2所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述隔离式升压电路还包括第一电容，LED灯串及电阻，其中，所述次级线圈的异名端与所述LED灯串的正极连接，所述电阻的一端与LED灯串的负极连接，另一端电性接地，所述第一电容的一端连接于所述LED灯串的正极，另一端电性接地。
5.根据权利要求4所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述隔离式升压电路还包括整流电路，所述整流电路的04端连接于所述次级线圈的异名端，所述整流电路的05端连接于所述LED灯串的正极，使所述整流电路连接于所述次级线圈的异名端和所述LED灯串的正极之间。
6.根据权利要求2所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述第一二极管为肖特基二极管。
7.根据权利要求5所述的隔离式升压电路，其特征在于，所述整流电路为第二二极管，所述第二二极管的正极连接于所述次级线圈的异名端，所述第二二极管的负极连接于所述LED灯串的正极。
8.一种背光模块，其特征在于，所述背光模块包括权利要求1至7任一项所述的隔离式升压电路。
9.一种液晶显示装置，包括液晶面板及向液晶面板提供光源的背光模块，其特征在于，所述背光模块为权利要求8所述的背光模块。
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