CN103560673A - 供电电路和液晶电视 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种供电电路和一种液晶电视，其中供电电路包括：功率变换电路，接收来自外部的直流电，将直流电变换成交流电，并将交流电输出至变压器；变压器，对交流电的电压进行耦合，向第一输出电路输出第一电压；第一输出电路，接收第一电压，并向第一输出电路上的负载供电；采样电路，与负载对应；恒流反馈控制电路，连接在负载的输出端与对应于负载的采样电路之间，获取流过采样电路的采样电流，根据采样电流控制负载与采样电路之间的电路通断。根据本发明的技术方案简化了原有的供电电路结构，并且降低了整个电路的功率损耗。

Description

供电电路和液晶电视

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种供电电路和一种具有该供电电路的液晶电视。

背景技术

LED液晶电视存在两个供电环路，一是主板供电电路，另一个是LED背光驱动电路。主板供电需要稳定的电压，LED背光驱动则需要稳定的电流，这决定了电视供电系统中需要两个控制环路分别提供稳定的主板电压和稳定的LED驱动电流。当前电视供电系统采用的方案主要是通过一级功率变换电路产生稳定的主板供电电压，如图1A所示，通过恒压反馈控制电路104来实现对主板供电电压的稳定调节。此外，通过变压器耦合产生另一电压并通过BOOST电路得到稳定的LED驱动电流，如图1B所示。如图1A所示，第一个功率变换部分（即功率变换电路102）采用普通的AC-DC电路结构，产生主板供电电压Vo1并通过变压器耦合产生一个附带的电压Vo2，而Vo2电压没有单独的稳压环路，从而无法直接驱动LED灯得到额定的电流，因此通过BOOST驱动电路108将Vo2升压（如图1B所示），反馈LED电流来调节BOOST电路106的输出电压以得到额定的LED电流。这样前一级功率变换电路得到稳定的主板电压，后一级BOOST升压电路（即第二个功率变换部分）得到稳定的LED驱动电流。

此方案通过两个功率变换电路得到了稳定的主板电压和稳定的LED驱动电流，功率损耗较大，并且该驱动电路部分需要专门的驱动芯片配合Boost拓扑外围电路，器件较多，电路结构较复杂。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明的发明目的是提供一种供电电路，可简化电路架构。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种供电电路，包括：功率变换电路，连接至变压器，接收来自外部的直流电，将所述直流电变换成交流电，并将所述交流电输出至所述变压器；所述变压器，连接至第一输出电路，对所述交流电的电压进行耦合，向所述第一输出电路输出第一电压；所述第一输出电路，接收所述第一电压，并向所述第一输出电路上的负载供电；采样电路，与所述负载对应，用于获取所述负载上的电流；恒流反馈控制电路，连接在所述负载的输出端与对应于所述负载的采样电路之间，获取流过所述采样电路的采样电流，根据所述采样电流控制所述负载与所述采样电路之间的电路通断。

在该供电电路中，通过恒流反馈控制电路来对第一输出电路上的负载的电流进行控制，从而得到额定的直流，该供电电路省去了原有供电电路的BOOST升压电路以及相关外围器件，从而简化了供电电路的结构，并且在该供电电路中仅有一级功率变换，因此较原有的两级功率变换电路其减少了功率损耗。

根据本发明的另一方面，提供了一种液晶电视，包括如上述技术方案中所述的供电电路。该液晶电视具有与上述供电电路相同的技术效果，采用该供电电路的液晶电视能够进一步减少功耗。

附图说明

图1A示出了相关技术中部分供电电路的示意图；

图1B示出了相关技术中供电电路的驱动电路部分的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的供电电路的框图；

图3示出了根据本发明的另一实施例的供电电路的示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的供电电路中涉及的相应信号的波形图；

图5示出了根据本发明的又一实施例的供电电路的示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图2示出了根据本发明的实施例的供电电路的框图。

如图2所示，根据本发明的实施例的供电电路200可以包括：功率变换电路202、变压器204、第一输出电路208、恒流反馈控制电路206和采样电路210。图2中简单示意了只有一个负载、一个恒流反馈控制电路和一个采样电路的情况，本领域技术人员应理解，该供电电路中第一输电电路上的负载还可以有多个，针对每个负载，有相应的恒流反馈控制电路来控制该负载上的电流的稳定。

具体地，功率变换电路202连接至变压器204，接收来自外部的直流电，将所述直流电变换成交流电，并将所述交流电输出至变压器204；该变压器204连接至第一输出电路208，对交流电的电压进行耦合，向所述第一输出电路208输出第一电压；

第一输出电路208接收所述第一电压，并向该第一输出电路208上的负载供电；采样电路210，与所述负载对应，用于获取负载上的电流；恒流反馈控制电路206，连接在负载的输出端与对应于所述负载的采样电路之间，获取流过所述采样电路的采样电流，根据所述采样电流控制所述负载与所述采样电路之间的电路通断。

在该供电电路中，通过恒流反馈控制电路来对第一输出电路上的负载的电流进行控制，从而得到额定的直流，该供电电路省去了原有供电电路的BOOST升压电路以及相关外围器件，从而简化了供电电路的结构，并且在该供电电路中仅有一级功率变换，因此较原有的两级功率变换电路其减少了功率损耗。

在一个较优的实施方式中，该功率变换电路202可以是LC谐振电路。如图3所示，功率变换电路202接收直流输入并将转换得到的交流电输入给变压器T21（即图2中的变压器204），经过变压器T21的耦合之后，输出两路电压（即V01和V02），在每一路输出电路上通过整流滤波电路来生成直流电。当该供电电路被应用在液晶电视上时，该V02被提供给液晶电视的灯条，V01被提供给液晶电视的主板。

结合参考图2和图3，图2中的采样电路210即图3中的电阻R21。图2中的恒流反馈控制电路206可以包括：恒流控制器2062和开关电路2064，负载输出端通过所述开关电路与对应于负载的采样电路连接，其中，

恒流控制器2062，与所述开关电路2064和所述负载的采样电路连接，根据所述采样电流210向所述开关电路2064输出占空比可变的恒流控制信号，其中，所述恒流控制信号为幅度固定的方波信号；

所述开关电路2064，接收来自所述恒流控制器2062的恒流控制信号，基于所述恒流控制信号控制所述负载与所述采样电路之间电路的通断。

在图3中，恒流控制器2062为脉宽调制控制器。开关电路2064是场效应晶体管V22等电压驱动型开关器件，应理解，此处该开关电路2064还可以是三极管等电流驱动型开关器件。

优选的，根据本发明的供电电路还可以包括：

第二输出电路212，连接至变压器204，接收来自变压器204的第二电压，并向第二输出电路212上的负载供电；恒压控制器214（图2中未示出，可参考图3），连接至功率变换电路，根据第二输出电路212的输出电压向功率变换电路输出驱动信号。当供电电路应用与液晶电视时，该第二输出电路的电压输出给液晶电视的主板，实现了主板供电和灯条供电的整合。

在本实施例中，为了得到额定的LED灯条电流，可以对Vo2采取以下措施：将Vo2的电压值设定为LED灯条的最高电压值，这样直接驱动LED灯条时，灯条电流肯定大于设定值，检测取样电阻R21的电流，恒流控制器2062根据该检测电流产生一个高频控制信号来控制开关电路2064的通断，使取样电阻R21上流过的电流的平均值为设定电流。该高频控制信号是一种幅度固定且占空比可变的方波信号，且频率与功率变换电路202同步。由于将Vo2的电压值设定为LED灯条的最高电压值，因此该灯条的电流值假设是110毫安，通过该高频控制信号（该高频控制信号的占空比是91％）来控制开关电路2064的通断，然后高频电容C23可以滤掉此高频电流的交流成分，而此高频电流的直流成分即为灯条的额定电流100毫安（110毫安×91％=100毫安），通过调节高频控制信号的占空比，可以调节灯条的电流。而在现有的供电电路中一种采用的是线性稳压电路，在调整LED灯条的电流时，是一种线性调节的方式，线性稳压电路直接把多余的电压降在下方的调整三极管或MOS管上，损耗很大，且不适合LED灯条电压比较高的场合。而另一种供电电路虽然也为开关方式，但灯条电流为幅值不定、占空比随时变化的方波形状，对LED灯的寿命及显示效果有很大的影响。本发明亦为开关方式，但可通过特殊的控制方式使灯条电流为稳定的直流，通过调节开关电路的占空比可调节电流的大小，适合LED灯条电压比较高的场合，减少了功率损耗，也实现了主板供电和背光驱动的整合。

对比图3和图1A、1B可知，现有的供电电路需要BOOST电路来驱动LED灯，根据本发明的供电电路省掉了原有方案中的BOOST芯片以及相关的外围器件（如图1B中的L11、D11、V11），因此根据本发明的实施例的供电电路使供电电路的结构更简单，减少了PCB板的空间占用。

如图3所示，在LED灯条的两端还并联一个高频电容C23，该高频电容C23可以滤掉取样电阻R21上的高频电流的交流成分，这样LED灯条上的电流即为取样电阻上电流的平均值，即为设定电流。

上述实施例仅描述了一个负载的情况，应理解，当负载为多个时，针对每个负载均有对应的采样电路、恒流反馈控制电路以及相应的高频电容。

上面阐述了根据本发明的供电电路的恒流控制功能，该供电电路还具有调光功能。优选的，该供电电路还可以包括：

调光电路（图3中未示出），连接至所述恒流控制器2062，向恒流控制器2062输出调光信号，其中，调光信号为占空比可调的方波信号，恒流控制器2062将所述调光信号与所述控制信号进行叠加后输入至开关电路2064。在本实施例中，通过恒流控制器2062将该调光电路的调光信号发送给开关电路2064，用于控制灯条的明暗度。该调光电路给恒流控制器2062一个方波控制信号，通过滑动变阻器等器件可调节该方波控制信号的占空比，从而调节灯条的明暗度。需解释的是，恒流控制器2062的作用是用于控制灯条电流的幅值，而调光电路的作用是用于调节灯条的明暗度。

如图4所示，波形402为灯条电流的波形，波形406为调光信号的波形，波形404为将调光信号与高频控制信号进行叠加后的波形。该灯条电流的波形与调光信号的波形相同，在调光信号为低电平时，开关电路被截止，灯条的电流为零，在调光信号为高电平时，开关电路被导通。灯条的恒定电流值即与恒流控制器的高频控制信号的占空比相关的值，在波形402中，在波峰处被描灰色的部分即灯条的恒定电流。在波形404中，该方波的波形与调光信号的波形相同，在每个方波内是用于调节灯条的恒定电流值的高频信号。因此，在本实施例中，不仅得到了稳定的灯条电流，还实现了灯条明暗度的调整。

为了得到更加精确的恒流，在根据本发明的另一实施例中，该供电电路还可以包括：同步电路（图中未示出），连接恒压控制器和恒流控制器2062，获取恒压控制器的驱动信号的频率，以使恒流控制器2062输出的恒流控制信号的频率与所述驱动信号的频率相同。这样，就能够保证整个供电电路的工作频率一致，不仅能减少信号之间的互扰，还能够使恒流控制更加精确。

其中，上述同步电路可以为同步变压器。采用同步变压器能够进一步隔离初级电路和次级电路，实现同步的同时能够防止两级电路之间的相互影响。

利用上述LED灯恒流控制的原理可以实现两根灯条及两根以上灯条的电流恒流，具有很强的通用性。如图5所示，在本实施例中，具有两根灯条，灯条502A和灯条502B，每一灯条对应有相应的恒流反馈控制电路（灯条502A对应恒流控制器2062A，灯条502B对应恒流控制器2062B）。每一恒流反馈控制电路对应有相应的调光电路。每一恒流反馈控制电路可以对应一个同步电路，也可以共用一个同步电路。

根据本发明的供电电路由原来需要两个功率变换电路的方案变为只需要一个功率变换电路的方案，提升了整个电路的转换效率，降低了整个电路的功率损耗。同时通过增加的恒流反馈控制实现了主板供电和背光驱动的整合，增加了恒流控制电路，替代了原有供电电路中的BOOST芯片以及周边电路，大大简化了原有的电路系统，降低了硬件成本，在硬件设计时节省布板设计空间。

根据本发明的实施例的液晶电视，包括如上述任一技术方案中的供电电路，所述供电电路中的第一输出电路连接至液晶电视的LED背光源，为LED背光源供电，供电电路中的第二输出电路连接至液晶电视的主板，为主板供电。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：

功率变换电路，连接至变压器，接收来自外部的直流电，将所述直流电变换成交流电，并将所述交流电输出至所述变压器；

所述变压器，连接至第一输出电路，对所述交流电的电压进行耦合，向所述第一输出电路输出第一电压；

所述第一输出电路，接收所述第一电压，并向所述第一输出电路上的负载供电；

采样电路，与所述负载对应，用于获取所述负载上的电流；

恒流反馈控制电路，连接在所述负载的输出端与对应于所述负载的采样电路之间，获取流过所述采样电路的采样电流，根据所述采样电流控制所述负载与所述采样电路之间的电路通断。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述恒流反馈控制电路包括恒流控制器和开关电路，所述负载输出端通过所述开关电路与对应于所述负载的采样电路连接，

其中，所述恒流控制器与所述开关电路和所述负载的采样电路连接，根据所述采样电流确定恒流控制信号的占空比，向所述开关电路输出具有所述占空比的恒流控制信号，其中，所述恒流控制信号为幅度固定的方波信号；

所述开关电路接收来自所述恒流控制器的恒流控制信号，基于所述恒流控制信号控制所述负载与所述采样电路之间电路的通断。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，还包括：

调光电路，连接至所述恒流控制器，向所述恒流控制器输出调光信号，其中，所述调光信号为占空比可调的方波信号，所述恒流控制器将所述调光信号与所述控制信号进行叠加后输入至所述开关电路。

4.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，还包括：

第二输出电路，连接至所述变压器，接收来自所述变压器的第二电压，并向所述第二输出电路上的负载供电；

恒压控制器，连接至所述功率变换电路，根据所述第二输出电路的输出电压向所述功率变换电路输出驱动信号。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，还包括：

同步电路，连接所述恒压控制器和所述恒流控制器，获取所述驱动信号的频率，将所述恒流控制器输出的恒流控制信号的频率与所述驱动信号的频率同步。

6.根据权利要求5所述的供电电路，其特征在于，所述同步电路为同步变压器。

7.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述恒流控制器为脉宽调制控制器。

8.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述开关电路包括以下至少一种：三极管、场效应晶体管。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的供电电路，其特征在于，所述负载有N个，所述N为大于或等于2的整数，对应每个负载有相应的采样电路和恒流反馈控制电路。

10.根据权利要求9所述的供电电路，其特征在于，还包括：

多个电容，与N个负载对应，每一电容与所述N个负载中的一个负载并联，用于过滤流过所述采样电路的交流电。

11.一种液晶电视，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的供电电路，所述供电电路中的第一输出电路连接至所述液晶电视的LED背光源，为所述LED背光源供电。

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