CN103327696B - 一种led背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置 - Google Patents

一种led背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种LED背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置。一种LED背光驱动电路，包括电源模块、与电源模块耦合的LED灯条、分别与电源模块控制端和LED灯条的负端耦合的恒流驱动芯片，所述恒流驱动芯片包括与所述LED灯条的负端串接的PWM调光模块，所述LED灯条还串接有跟所述PWM调光模块联动的可控开关模块；所述可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通。本发明降低了该芯片被高电压击穿损坏的风险，提高了电路的可靠性和使用寿命。

Description

一种LED背光驱动电路及其驱动方法、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背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置的LED背光驱动电路如图1所述，LED背光驱动电路包括电源模块10、与电源模块10耦合的LED灯条20。LED灯条20亮度的调节是通过恒流驱动芯片30来控制，恒流驱动芯片30连接有外部的PWM调光信号，当PWM调光信号为高电平时，LED灯条20有电流流过；当PWM调光信号为低电平时，LED灯条20没有电流流过；通过调整PWM调光信号的占空比，可以控制流过LED灯条20电流的平均值，进而调整LED灯条20的亮度。现有的PWM调光方式会对恒流驱动芯片30造成损伤。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种避免PWM调光对恒流驱动芯片造成损伤的LED背光驱动电路及其驱动方法、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、与电源模块耦合的LED灯条、分别与电源模块控制端和LED灯条的负端耦合的恒流驱动芯片，所述恒流驱动芯片包括与所述LED灯条的负端串接的PWM调光模块，所述LED灯条还串接有跟所述PWM调光模块联动的可控开关模块；
所述可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通。
进一步的，所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道。此为一种多个LED灯条并联使用的技术方案。
进一步的，所述可控开关模块有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间。多串LED灯条并联，其正端是连接在一起的，因此只需要一个可控开关模块就能同时控制所有LED灯条的关断和导通，成本较低。
进一步的，所述可控开关模块数量与所述LED灯条的数量相等，所述每串LED灯条通过一个可控开关模块耦合到一个调光通道。每串LED灯条单独串接一个可控开关模块进行控制，这样每个可控开关模块只需要承受单串LED灯条的负载即可，因此降低了单个可控开关模块的功耗，有利于提高可控开关模块的使用寿命。
进一步的，所述PWM调光模块和可控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的PWM调光信号。这样可以实现可控开关模块和PWM调光模块完全同步，有利于简化控制方式，缩短开发时间，降低生产成本。
进一步的，所述可控开关模块包括第一MOS管，所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道；所述第一MOS管有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间；所述PWM调光模块和第一MOS管的控制端都耦合到同一个外部的PWM调光信号。此为一种采用MOS管的可控开关模块。
进一步的，所述LED背光驱动电路包括电阻，所述每个PWM调光模块的调光通道包括比较器和第二MOS管，所述LED灯条通过所述第二MOS管和电阻接地；所述第二MOS管的控制端分别耦合到所述外部的PWM调光信号和比较器的输出端；所述比较器的同向输入端耦合有基准电压，其反向输入端耦合到所述第二MOS管临近电阻的一端。此为一种具体的调光通道电路。
进一步的，所述电源模块包括电感、二极管、第三MOS管和电容；所述电感的一端耦合电源模块的输入端，另一端耦合二极管正极，并通过第三MOS管接地；所述二极管的负极耦合到所述LED灯条的正端；并通过电容接地；所述恒流驱动芯片还包括控制模块，所述控制模块耦合到所述第三MOS管的控制端。此为一种具体的电源模块电路。
一种LED背光驱动电路的驱动方法，LED背光驱动电路包括LED灯条以及与所述LED灯条的负端串接的PWM调光模块；所述驱动方法包括步骤：
A、在LED灯条的正端或负端串接可控开关模块；
B、控制可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通。
一种液晶显示装置，包括本发明所述的LED背光驱动电路。
当PWM调光信号为低电平时，LED串中没有电流流过，此时LED灯条上的压降减小，因电源模块输出的高电压一直存在，导致LED灯条负端形成一个较高的电压，此高电压会对恒流驱动芯片造成损伤。本发明由于在所述电源模块输出端至恒流驱动芯片的导电回路中串接了跟所述PWM调光模块联动的可控开关模块；可控开关模块可以在PWM调光模块关断时或关断之前关断，这样在PWM调光模块断开之前，就已经先断开LED灯条跟电源模块的高电压的联系，LED灯条的负端为低电压，因此不会有高电压耦合到恒流驱动芯片，降低了该芯片被高电压击穿损坏的风险，提高了电路的可靠性和使用寿命。
附图说明
图1是现有的一种LED背光驱动电路的原理示意图；
图2是本发明LED背光驱动电路的原理框图；
图3是本发明实施例一的LED背光驱动电路原理示意图；
图4是本发明实施例二的LED背光驱动电路原理示意图；
图5是本发明实施例三的LED背光驱动电路的驱动方法示意图。
其中：10、电源模块；20、LED灯条；30、恒流驱动芯片；31、控制模块；32、PWM调光模块；33、调光通道；40、可控开关模块；
Q1：第一MOS管；Q2：第二MOS管；Q3：第三MOS管；R：电阻；L：电感；D：二极管；C：电容；OP：比较器；VF：基准电压。
具体实施方式
本发明公开了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括LED背光驱动电路。如图2所示，LED背光驱动电路包括电源模块10、与电源模块10耦合的LED灯条20、分别与电源模块10控制端和LED灯条20的负端耦合的恒流驱动芯片30，所述恒流驱动芯片30包括与所述LED灯条20的负端串接的PWM调光模块32，所述LED灯条20还串接有跟所述PWM调光模块32联动的可控开关模块40；
所述可控开关模块40在所述PWM调光模块32关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块32导通时或导通之后导通。
所述可控开关模块40和PWM调光模块32可以由同一个外部的PWM调光信号进行控制，实现同步导通/关断。当然也可以分开控制。
当PWM调光信号为低电平时，LED串中没有电流流过，此时LED灯条20上的压降减小，因电源模块10输出的高电压一直存在，导致LED灯条20负端形成一个较高的电压，此高电压会对恒流驱动芯片30造成损伤。本发明由于在所述电源模块输出端至恒流驱动芯片的导电回路中串接了跟所述PWM调光模块32联动的可控开关模块40；可控开关模块40可以在PWM调光模块32关断时或关断之前关断，这样在PWM调光模块32断开之前，就已经先断开LED灯条20跟电源模块10的高电压的联系，LED灯条20的负端为低电压，因此不会有高电压耦合到恒流驱动芯片30，降低了该芯片被高电压击穿损坏的风险，提高了电路的可靠性和使用寿命。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图3所示，LED背光驱动电路包括电源模块10、与电源模块10耦合的LED灯条20、分别与电源模块10控制端和LED灯条20的负端耦合的恒流驱动芯片30，所述恒流驱动芯片30包括与所述LED灯条20的负端串接的PWM调光模块32，所述LED灯条20还串接有跟所述PWM调光模块32联动的可控开关模块。
所述可控开关模块包括第一MOS管Q1，所述LED灯条20至少有两串，所述每串LED灯条20并联设置，所述每串LED灯条20的正端耦合到电源模块10；所述PWM调光模块32包括与每串LED灯条20负端一一对应的调光通道33；所述第一MOS管Q1有一个，其串接在所述电源模块10和LED灯条20的正端之间；所述PWM调光模块32和第一MOS管Q1的控制端都耦合到同一个外部的PWM调光信号，这样可以实现可控开关模块和PWM调光模块32完全同步，有利于简化控制方式，缩短开发时间，降低生产成本。当然，PWM调光模块32和第一MOS管Q1分开控制也是可行的。无论采用何种控制方式，都要确保第一MOS管Q1在PWM调光模块32关断时或关断之前关断；在PWM调光模块32导通时或导通之后导通。
所述LED背光驱动电路包括电阻R，所述每个PWM调光模块32的调光通道33包括比较器OP和第二MOS管Q2，所述LED灯条20通过所述第二MOS管Q2和电阻R接地；所述第二MOS管Q2的控制端分别耦合到所述外部的PWM调光信号和比较器OP的输出端；所述比较器OP的同向输入端耦合有基准电压VF，其反向输入端耦合到所述第二MOS管Q2临近电阻R的一端。
所述电源模块10包括电感L、二极管D、第三MOS管Q3和电容C；所述电感L的一端耦合电源模块10的输入端，另一端耦合二极管D正极，并通过第三MOS管Q3接地；所述二极管D的负极耦合到所述LED灯条20的正端；并通过电容C接地；所述恒流驱动芯片30还包括控制模块31，所述控制模块31耦合到所述第三MOS管Q3的控制端。
本实施方式公开了一种采用MOS管的可控开关模块在多串LED灯条20并联时的具体应用方式。多串LED灯条20并联，其正端是连接在一起的，因此只需要一个可控开关模块就能同时控制所有LED灯条20的关断和导通，成本较低。
实施例二
第一MOS管Q1可以串接到LED灯条的正端，也可以串接到LED灯条的负端。参见图4，第一MOS管Q1数量与所述LED灯条20的数量相等，每串LED灯条20通过一个第一MOS管Q1耦合到一个调光通道33。每串LED灯条20单独串接一个可控开关模块进行控制，这样每个可控开关模块只需要承受单串LED灯条20的负载即可，因此降低了单个可控开关模块的功耗，有利于提高可控开关模块的使用寿命。
实施例三
如图5所示，本发明还公开了一种LED背光驱动电路的驱动方法，所述LED背光驱动电路包括LED灯条，以及与LED灯条的负端串接的PWM调光模块；所述驱动方法包括步骤：
A、在LED灯条的正端或负端串接可控开关模块；
B、控制可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通。
具体来说，步骤B中，可以将可控开关模块和PWM调光模块耦合到同一个外部的PWM调光信号，PWM调光信号低电平时可控开关模块和PWM调光模块同步关断；PWM调光信号高电平时可控开关模块和PWM调光模块同步导通。这样可以实现可控开关模块和PWM调光模块完全同步，有利于简化控制方式，缩短开发时间，降低生产成本。当然，PWM调光模块和第一MOS管分开控制也是可行的。
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 (4)

1.一种LED背光驱动电路，包括电源模块、与电源模块耦合的LED灯条、分别与电源模块控制端和LED灯条的负端耦合的恒流驱动芯片，其特征在于，所述恒流驱动芯片包括与所述LED灯条的负端串接的PWM调光模块，在所述电源模块输出端至恒流驱动芯片的导电回路中还串接有跟所述PWM调光模块联动的可控开关模块；
所述可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通；
所述可控开关模块包括第一MOS管，所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道；所述第一MOS管有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间；所述PWM调光模块和第一MOS管的控制端都耦合到同一个外部的PWM调光信号；
所述LED背光驱动电路包括电阻，所述每个PWM调光模块的调光通道包括比较器和第二MOS管，所述LED灯条通过所述第二MOS管和电阻接地；所述第二MOS管的控制端分别耦合到所述外部的PWM调光信号和比较器的输出端；所述比较器的同向输入端耦合有基准电压，其反向输入端耦合到所述第二MOS管临近电阻的一端；
所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道；
所述可控开关模块有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间。
2.如权利要求1所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述电源模块包括电感、二极管、第三MOS管和电容；所述电感的一端耦合电源模块的输入端，另一端耦合二极管正极，并通过第三MOS管接地；所述二极管的负极耦合到所述LED灯条的正端；并通过电容接地；所述恒流驱动芯片还包括控制模块，所述控制模块耦合到所述第三MOS管的控制端。
3.一种LED背光驱动电路的驱动方法，LED背光驱动电路包括LED灯条以及与所述LED灯条的负端串接的PWM调光模块；所述驱动方法包括步骤：
A、在LED灯条的正端或负端串接可控开关模块；
B、控制可控开关模块在所述PWM调光模块关断时或关断之前关断；在所述PWM调光模块导通时或导通之后导通；
所述可控开关模块包括第一MOS管，所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道；所述第一MOS管有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间；所述PWM调光模块和第一MOS管的控制端都耦合到同一个外部的PWM调光信号；
所述LED背光驱动电路包括电阻，所述每个PWM调光模块的调光通道包括比较器和第二MOS管，所述LED灯条通过所述第二MOS管和电阻接地；所述第二MOS管的控制端分别耦合到所述外部的PWM调光信号和比较器的输出端；所述比较器的同向输入端耦合有基准电压，其反向输入端耦合到所述第二MOS管临近电阻的一端；所述LED灯条至少有两串，所述每串LED灯条并联设置，所述每串LED灯条的正端耦合到电源模块；所述PWM调光模块包括与每串LED灯条负端一一对应的调光通道；
所述可控开关模块有一个，其串接在所述电源模块和LED灯条的正端之间。
4.一种液晶显示装置，包括如权利要求1或2任一所述的LED背光驱动电路。
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