CN103745701A - 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器 - Google Patents

反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN103745701A
CN103745701A CN201310746727.XA CN201310746727A CN103745701A CN 103745701 A CN103745701 A CN 103745701A CN 201310746727 A CN201310746727 A CN 201310746727A CN 103745701 A CN103745701 A CN 103745701A
Authority
CN
China
Prior art keywords
led
booster circuit
inverse
excitation type
primary coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310746727.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103745701B (zh
Inventor
王照
曹丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201310746727.XA priority Critical patent/CN103745701B/zh
Application filed by Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to JP2016561052A priority patent/JP6219540B2/ja
Priority to GB1610371.5A priority patent/GB2535932B/en
Priority to RU2016125812A priority patent/RU2635067C1/ru
Priority to DE112014006084.4T priority patent/DE112014006084B4/de
Priority to KR1020167020875A priority patent/KR101838548B1/ko
Priority to PCT/CN2014/070674 priority patent/WO2015100805A1/zh
Priority to US14/346,714 priority patent/US9232583B2/en
Publication of CN103745701A publication Critical patent/CN103745701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103745701B publication Critical patent/CN103745701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/385—Switched mode power supply [SMPS] using flyback topology
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133612—Electrical details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

本发明公开了一种反激式升压电路，包括变压器、开关模块、驱动模块以及输出二极管，变压器具有n个初级线圈和1个次级线圈，开关模块具有n个开关元件；n个初级线圈的同名端分别与n个开关元件一一对应连接，初级线圈的另一端连接输入电压；次级线圈的同名端连接到输出二极管的正端，另一端与地连接；输出二极管的负端与地之间连接有一输出电容；驱动模块分别向n个开关元件提供控制信号，以控制n个开关元件在占空比为D的时间内依次开启其中的一个，n个开关元件的占空比之和为D，其中，n为大于或等于2的整数。本发明还提供了包含上述反激式升压电路的LED背光驱动电路以及包括前述背光驱动电路的液晶显示器。

Description

反激式升压电路、LED背光驱动电路及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种反激式升压电路、包括所述反激式升压电路的LED背光驱动电路，以及具备该LED背光驱动电路的液晶显示器。
背景技术
随着技术的不断进步，液晶显示设备的背光技术不断得到发展。传统的液晶显示设备的背光源采用冷阴极荧光灯（CCFL）。但是由于CCFL背光源存在色彩还原能力较差、发光效率低、放电电压高、低温下放电特性差、加热达到稳定灰度时间长等缺点，当前已经开发出使用LED背光源的背光源技术；在液晶显示设备中，LED背光源与液晶显示面板相对设置，以使LED背光源提供显示光源给液晶显示面板。
LED背光源的驱动电路一般都包含有一升压电路，该升压电路将电源模块提供的电压转换成所需要的输出电压提供给LED单元。其中一种较为广泛应用的升压电路为反激式变换器(FlybackConverter)，反激式变压器又称电感储能式变压器，它是一种在主开关管导通期间，电路只储存而不传递能量，在主开关管关断期间，才向负载传递能量的电路架构。反激式变换器具有如下的特点：（1）电路具有最少元件；（2）电路具有高的可靠度；（3）电路成本最低。
如图1所示的一种现有的反激式升压电路，包括变压器、MOS开关管Q以及输出二极管Do，变压器包括初级线圈P和次级线圈S，次级线圈P与初级线圈S的匝数比为K；初级线圈P的同名端连接到MOS开关管Q的漏极，初级线圈P的另一端连接到输入电压Vin，MOS开关管Q源极与地连接，栅极由一脉冲信号DRV控制，输入电压Vin还通过一滤波电容C与地连接；次级线圈S的同名端连接到输出二极管Do的正端，另一端与地连接；输出二极管Do的负端与地之间还连接有一输出电容Co，并且，输出二极管Do的负端向负载提供输出电压Vout。当MOS开关管Q被脉冲信号DRV激励而开启时，直流输入电压Vin施加到变压器的初级线圈P上，在变压器的次级线圈S上感应出的电压使输出二极管Do反向偏置而阻断，此时电源能量以磁能形式存储在初级线圈P中；当MOS开关管Q关闭时，初级线圈P两端电压极性反向，次级线圈S上的电压极性颠倒，使输出二极管Do导通，储存在变压器中的能量释放给负载。图2是如上所述的反激式升压电路的电流波形图。其中DRV为控制MOS晶体管Q开启或关闭的控制信号；Ip为初级线圈P中的电流信号；Is为次级线圈S中的电流信号。在如图1所示的电路中，输入电压和输出电压的关系为
Figure BDA0000450129340000021
其中K为次级线圈S与初级线圈P的匝数比，D为MOS开关管Q的占空比，
Figure BDA0000450129340000022
Ton是指MOS开关管Q的开启时间，Toff是指MOS开关管Q的关闭时间，在设计升压电路时需要考虑参数K和D，当K的取值确定之后，D的取值需要设计为大于50%才能实现升压的目的。在现有的电路中，采用单一初级线圈以及单一开关元件，当将D的取值设计大于50%，开关元件的开启过程中产生大量热量，因此D的取值一般限制在50%以下，这就限制了输出电压Vout的范围。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种能够有效地降低开关模块发热量大的问题，并且能够提高输出电压范围的反激式升压电路。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种反激式升压电路，包括变压器、开关模块、驱动模块以及输出二极管，所述开关模块的占空比为D，其中，所述变压器包括n个初级线圈和1个次级线圈，所述开关模块包括n个开关元件，所述n个初级线圈的同名端分别与所述n个开关元件一一对应连接，所述n个初级线圈的另一端分别连接到输入电压，所述次级线圈与每一个初级线圈的匝数比均为K；所述驱动模块分别向所述n个开关元件提供控制信号，以控制所述n个开关元件在占空比为D的时间内依次开启其中的一个，所述n个开关元件的占空比之和为D；所述次级线圈的同名端连接到所述输出二极管的正端，另一端与地连接；所述输出二极管的负端与地之间还连接有一输出电容，并且，所述输出二极管的负端向负载提供输出电；其中，n为大于或等于2的整数。
优选地，n的取值为2～5。
优选地，n的取值为2。
优选地，所述n个开关元件的占空比相等。
优选地，所述开关元件为MOS晶体管，所述MOS晶体管的漏极与初级线圈的同名端连接，源极与地连接，栅极与所述控制信号连接。
优选地，所述输入电压通过一滤波电容与地连接。
本发明的另一方面是提供了一种LED背光驱动电路，包括电源模块以及升压电路，所述升压电路将所述电源模块提供的电压转换成所需要的输出电压提供给LED单元，其中，所述升压电路为如上所述的反激式升压电路。
优选地，所述LED单元为并联的多个LED串，其中，每个LED串包括串联的多个LED。
优选地，每个LED串分别通过一电阻电性接地，其中，每个LED串的负端与电阻连接，电阻的另一端电性接地。
本发明的另一方面是提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括LED背光源，其中，所述LED背光源采用如上所述的LED背光驱动电路。
本发明提供的反激式升压电路中，其中的变压器采用了多个初级线圈以及多个开关元件，在变压器进行能量转换时，突破了目前采用单一开关元件的占空比的限制，有效地降低开关模块发热量大的问题，并且能够提高输出电压范围。
附图说明
图1是现有的一种反激式升压电路的电路图。
图2是如图1所示的反激式升压电路的电流波形图。
图3是本发明一具体实施例提供的反激式升压电路的电路图。
图4是如图3所示的反激式升压电路的电流波形图。
图5是本发明一具体实施例提供的LED背光驱动电路的连接模块图。
具体实施方式
为了解决现有技术存在的问题，本发明的构思是在变压器中采用多个初级线圈进行能量转换，多个初级线圈由多个开关元件分别控制，以突破现有的单一开关元件的占空比限制在50%以下的问题，提高输出电压范围。
基于以上构思，本发明提供的技术方案为，一种反激式升压电路，包括变压器、开关模块、驱动模块以及输出二极管，所述变压器包括初级线圈和次级线圈，次级线圈与初级线圈的匝数比为K；所述初级线圈的同名端连接到所述开关模块，由所述开关模块控制所述初级线圈导通或断开，所述初级线圈的另一端连接到输入电压；所述驱动模块提供一控制信号用于开启或关闭所述开关模块，所述开关模块的占空比为D；所述次级线圈的同名端连接到所述输出二极管的正端，另一端与地连接；所述输出二极管的负端与地之间还连接有一输出电容，并且，所述输出二极管的负端向负载提供输出电压；其中，
所述变压器具有n个初级线圈P1～Pn，所述开关模块具有n个开关元件Q1～Qn，所述n个初级线圈的同名端分别与所述n个开关元件一一对应连接，所述n个初级线圈的另一端分别连接到所述输入电压Vin，所述次级线圈与每一个初级线圈的匝数比均为K；所述驱动模块分别向所述n个开关元件提供控制信号DRV1～DRVn，以控制所述n个开关元件在占空比为D的时间内依次开启其中的一个，所述n个开关元件的占空比分别为D1～Dn，并且D1+D2+…+Dn=D；其中，n为大于或等于2的整数。
在进行能量转换时，通过将单一初级线圈的导通时间分为多个初级线圈的导通时间之和，即减少了每一个开关元件的开启时间，有效地降低开关模块发热量大的问题；同时，开关模块的占空比D可以设计到50%以上，提高了输出电压的范围。
比较优选的方案是，所述n个开关元件的占空比相等，即D1=D2=…=Dn=D/n。
比较优选的方案是，n的取值为2～5。
更为优选的方案是，n的取值为2。
更为优选的方案是，所述开关元件为MOS晶体管，所述MOS晶体管的漏极与初级线圈的同名端连接，源极与地连接，栅极与所述控制信号连接。
下面将对结合附图用实施例对本发明做进一步说明。
图3是本实施例提供的反激式升压电路的电路图，本实施例是以n的取值为2作为具体例子对本发明进行具体说明的。
如图3所示，该反激式升压电路20包括包括变压器21、开关模块22、驱动模块23以及输出二极管Do；其中，变压器21具有2个初级线圈P1、P2以及一个次级线圈S，开关模块22包括2个MOS晶体管Q1、Q2；2个初级线圈P1、P2的绕线方向相反，即2个初级线圈P1、P2的同名端分别连接到2个MOS晶体管Q1、Q2的漏极，2个初级线圈P1、P2的另一端分别连接到输入电压Vin，次级线圈S的同名端连接到输出二极管Do的正端，另一端与地连接，并且，次级线圈S与每一个初级线圈的P1、P2匝数比均为1；输出二极管Do的负端与地之间还连接有一输出电容Co，并且，输出二极管Do的负端向负载提供输出电压Vout；MOS晶体管Q1、Q2的源极分别与地连接，栅极分别连接收驱动模块23提供的控制信号DRV1、DRV2；驱动模块23提供的控制信号DRV1、DRV2用于开启或关闭MOS晶体管Q1、Q2，从而控制初级线圈P1、P2导通或断开。
在本实施例中，输入电压Vin还通过一滤波电容C与地连接。
在本实施例中，开关模块22的占空比为D，在占空比为D的开启时间Ton内，驱动模块23提供的控制信号DRV1和DRV2分别控制MOS晶体管Q1、Q2，依次开启MOS晶体管Q1、Q2的时间为Ton1、Ton2，使得MOS晶体管Q1、Q2的占空比分别为D1、D2，本实施例中D1=D2=D/2；在另外的一些实施例中，D1和D2也可以是不相等的，只要满足D1+D2=D即可。
下面介绍如上所述的的反激式升压电路的工作过程：
根据反激式升压电路电路原理，初级线圈和次级线圈不会同时有电流流过，所以在如图3所示的反激式升压电路中，当MOS晶体管Q1、Q2的其中一个开启时，初级线圈P1或P2中有电流流过，并且P1或P2的同名端为低电位，此时次级线圈S的同名端为低电位，输出二极管Do截止；当MOS晶体管Q1和Q2同时关闭时，次级线圈S的同名端为高电位，输出二极管Do导通，向负载提供输出电压Vout并对输出电容Co充电，在下一个周期的输出二极管Do截止时，由输出电容Co向负载提供电压。
图4是本实施例提供的反激式升压电路的电流波形图。其中DRV1为控制MOS晶体管Q1开启或关闭的控制信号；DRV2为控制MOS晶体管Q2开启或关闭的控制信号；Ip1为初级线圈P1中的电流信号；Ip2为初级线圈P2中的电流信号；Is为次级线圈S中的电流信号。
在本实施例提供的反激式升压电路中，输入电压和输出电压的关系为D的取值越大，则输出电压Vout的范围越大；由于开关模块的占空比D可以拆分成多个开关元件的占空比D1、D2之和，因此在单个开关元件的占空比受限于50%以下的情况下，开关模块的占空比D可以突破50%的限制，例如，开关模块的占空比D设计为70%时，可以设计D1为30%、D2为40%；或者是D1和D2均为35%；基于以上，这种电路结构可以减小单个开关元件的开启时间，有效地降低开关模块发热量大的问题；同时，提高了输出电压的范围。
图5是本实施例提供的LED背光驱动电路的连接模块图。如图5所示，该LED背光驱动电路包括电源模块1以及升压电路2，所述升压电路2将所述电源模块1提供的输入电压Vin转换成所需要的输出电压Vout提供给LED单元3，其中，所述升压电路2为本发明提供的反激式升压电路20。
其中的LED单元可以为一个或并联的多个LED串，每个LED串包括串联的多个LED；并且，每个LED串分别通过一电阻电性接地，其中，每个LED串的负端与电阻连接，电阻的另一端电性接地。
综上所述，本发明提供的反激式升压电路中，其中的变压器采用了多个初级线圈以及多个开关元件，在变压器进行能量转换时，突破了目前采用单一初级线圈的峰值电流的限制以及单一开关元件的占空比的限制，有效地降低开关模块发热量大的问题，并且能够提高输出电压范围；该电路能够有效的应用于LED背光驱动电路中。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种反激式升压电路，包括变压器、开关模块、驱动模块以及输出二极管，所述开关模块的占空比为D，其特征在于，
所述变压器包括n个初级线圈和1个次级线圈，所述开关模块包括n个开关元件，所述n个初级线圈的同名端分别与所述n个开关元件一一对应连接，所述n个初级线圈的另一端分别连接到输入电压，所述次级线圈与每一个初级线圈的匝数比均为K；
所述驱动模块分别向所述n个开关元件提供控制信号，以控制所述n个开关元件在占空比为D的时间内依次开启其中的一个，所述n个开关元件的占空比之和为D；
所述次级线圈的同名端连接到所述输出二极管的正端，另一端与地连接；所述输出二极管的负端与地之间还连接有一输出电容，并且，所述输出二极管的负端向负载提供输出电；
其中，n为大于或等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的反激式升压电路，其特征在于，n的取值为2～5。
3.根据权利要求1所述的反激式升压电路，其特征在于，n的取值为2。
4.根据权利要求1-3任一所述的反激式升压电路，其特征在于，所述n个开关元件的占空比相等。
5.根据权利要求4所述的反激式升压电路，其特征在于，所述开关元件为MOS晶体管，所述MOS晶体管的漏极与初级线圈的同名端连接，源极与地连接，栅极与所述控制信号连接。
6.根据权利要求5所述的反激式升压电路，其特征在于，所述输入电压通过一滤波电容与地连接。
7.一种LED背光驱动电路，包括电源模块以及升压电路，所述升压电路将所述电源模块提供的电压转换成所需要的输出电压提供给LED单元，其特征在于，所述升压电路为权利要求1-6任一所述的反激式升压电路。
8.根据权利要求7所述的LED背光驱动电路，其特征在于，所述LED单元为并联的多个LED串，其中，每个LED串包括串联的多个LED。
9.根据权利要求8所述的LED背光驱动电路，其特征在于，每个LED串分别通过一电阻电性接地，其中，每个LED串的负端与电阻连接，电阻的另一端电性接地。
10.一种液晶显示器，包括LED背光源，其特征在于，所述LED背光源的驱动电路为权利要求7-9任一所述的LED背光驱动电路。
CN201310746727.XA 2013-12-30 2013-12-30 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器 Active CN103745701B (zh)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310746727.XA CN103745701B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器
GB1610371.5A GB2535932B (en) 2013-12-30 2014-01-15 Flyback boost circuit, LED backlight driving circuit and liquid crystal device
RU2016125812A RU2635067C1 (ru) 2013-12-30 2014-01-15 Обратноходовая повышающая схема, схема драйвера светодиодной подсветки и жидкокристаллическое устройство
DE112014006084.4T DE112014006084B4 (de) 2013-12-30 2014-01-15 Flyback-Spannungserhöhungsschaltung, Ansteuerungsschaltung einer LED-Hintergrundbeleuchtung und Flüssigkristallanzeige
JP2016561052A JP6219540B2 (ja) 2013-12-30 2014-01-15 フライバック型昇圧回路、ｌｅｄバックライト駆動回路及び液晶ディスプレイ
KR1020167020875A KR101838548B1 (ko) 2013-12-30 2014-01-15 플라이백 타입 승압회로, led 백라이트 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
PCT/CN2014/070674 WO2015100805A1 (zh) 2013-12-30 2014-01-15 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器
US14/346,714 US9232583B2 (en) 2013-12-30 2014-01-15 Flyback boost circuit, LED backlight driving circuit and liquid crystal device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310746727.XA CN103745701B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103745701A true CN103745701A (zh) 2014-04-23
CN103745701B CN103745701B (zh) 2016-05-04

Family

ID=50502714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310746727.XA Active CN103745701B (zh) 2013-12-30 2013-12-30 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9232583B2 (zh)
JP (1) JP6219540B2 (zh)
KR (1) KR101838548B1 (zh)
CN (1) CN103745701B (zh)
DE (1) DE112014006084B4 (zh)
GB (1) GB2535932B (zh)
RU (1) RU2635067C1 (zh)
WO (1) WO2015100805A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104410269A (zh) * 2014-12-24 2015-03-11 陆俊 一种直流电源转换电路及装置
CN107493014A (zh) * 2017-09-11 2017-12-19 无锡华汇金泽电子科技有限公司 一种大功率输出的反激式电路
CN109640463A (zh) * 2019-02-25 2019-04-16 福州大学 一种混合式反激led驱动电路和准谐振控制方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106507549A (zh) * 2016-12-29 2017-03-15 重庆奥海辉龙大数据有限公司 Led驱动电源及系统
CN106787704B (zh) * 2017-02-08 2023-10-27 广州致远电子股份有限公司 一种用于高耐压重叠式dc-dc变换器的电源启动系统
CN108540114A (zh) * 2018-06-08 2018-09-14 南京国博电子有限公司 一种高功率射频开关
CN113436571B (zh) * 2020-03-18 2022-10-18 海信视像科技股份有限公司 显示装置及供电电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903448A (en) * 1997-08-20 1999-05-11 Lucent Technologies Inc. Four quadrant flyback converter, method of operation thereof and power plant employing the same
JP2003199345A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Fiderikkusu:Kk スイッチング電源装置
CN1972547A (zh) * 2005-11-24 2007-05-30 优志旺电机株式会社 放电灯点灯装置
CN102545670A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 章伟康 微逆变器功率级新型拓扑结构
CN203102817U (zh) * 2013-03-14 2013-07-31 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03137710A (ja) * 1989-10-24 1991-06-12 Fujitsu General Ltd 高圧発生回路
JPH03226268A (ja) * 1990-01-31 1991-10-07 Hitachi Ltd スイツチングレギユレータ
US5563780A (en) * 1993-12-08 1996-10-08 International Power Systems, Inc. Power conversion array applying small sequentially switched converters in parallel
JP3588429B2 (ja) * 1999-11-30 2004-11-10 東芝テック株式会社 電力変換装置
JP2001210492A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Olympus Optical Co Ltd ストロボ充電回路
JP4644950B2 (ja) * 2001-01-16 2011-03-09 大平電子株式会社 スイッチング電源装置
GB2377094B (en) * 2001-06-29 2003-07-30 Paul Morris Power converter
US6940233B2 (en) * 2002-10-03 2005-09-06 Analog Microelectronics, Inc. Method and system of driving a CCFL
JP4087292B2 (ja) * 2003-05-26 2008-05-21 三菱電機株式会社 高輝度放電ランプ点灯装置およびその点灯方法
WO2007023603A1 (ja) * 2005-08-24 2007-03-01 Mitsubishi Electric Corporation Ｄｃ／ｄｃコンバータ装置および放電灯点灯装置
JP4785586B2 (ja) * 2006-03-23 2011-10-05 アルパイン株式会社 Ｌｅｄバックライト駆動装置
JP5148934B2 (ja) * 2007-06-20 2013-02-20 京セラ株式会社 マルチフェーズ型ｄｃ−ｄｃコンバータ
US8537572B2 (en) * 2007-09-28 2013-09-17 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for providing power conversion using an interleaved flyback converter with automatic balancing
KR100966339B1 (ko) * 2008-06-11 2010-06-28 삼성전기주식회사 조명 구동장치
WO2010014991A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Pixtronix, Inc. Circuits for control of light sources in displays
JP2010041814A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Toyota Industries Corp 電源装置
US8120273B2 (en) * 2008-10-28 2012-02-21 Visteon Global Technologies, Inc. Light control system with PWM duty cycle control using current signal feedback
JP5006863B2 (ja) * 2008-11-25 2012-08-22 三菱電機株式会社 スイッチング電源装置
EP2401807B1 (en) * 2009-02-26 2018-04-25 Philips Lighting Holding B.V. Resonant converter
CN101848574A (zh) * 2009-03-27 2010-09-29 北京京东方光电科技有限公司 发光二极管背光源的驱动装置和亮度调整方法
JP2011024306A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Sharp Corp スイッチング電源装置
US8299730B2 (en) * 2010-02-09 2012-10-30 Power Integrations, Inc. Integrated on-time extension for non-dissipative bleeding in a power supply
CN201757975U (zh) * 2010-05-11 2011-03-09 福建捷联电子有限公司 一种液晶显示器单串led灯管推挽式直流高压驱动电路
CN101833929B (zh) * 2010-05-11 2012-07-11 福建捷联电子有限公司 一种液晶显示器单串led灯管推挽式直流高压驱动电路
KR101315207B1 (ko) * 2011-04-07 2013-10-08 (주) 이이시스 대기전력을 최소화하기 위한 플라이백 방식의 교류-직류 컨버터를 이용한 전원장치
WO2012155325A1 (en) * 2011-05-16 2012-11-22 Intersil Americas Inc. Dc/dc power converter with wide input voltage range
JP6092604B2 (ja) * 2012-12-10 2017-03-08 ローム株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータおよびその制御回路、それを用いた電源装置、電源アダプタおよび電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903448A (en) * 1997-08-20 1999-05-11 Lucent Technologies Inc. Four quadrant flyback converter, method of operation thereof and power plant employing the same
JP2003199345A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Fiderikkusu:Kk スイッチング電源装置
CN1972547A (zh) * 2005-11-24 2007-05-30 优志旺电机株式会社 放电灯点灯装置
CN102545670A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 章伟康 微逆变器功率级新型拓扑结构
CN203102817U (zh) * 2013-03-14 2013-07-31 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104410269A (zh) * 2014-12-24 2015-03-11 陆俊 一种直流电源转换电路及装置
CN107493014A (zh) * 2017-09-11 2017-12-19 无锡华汇金泽电子科技有限公司 一种大功率输出的反激式电路
CN109640463A (zh) * 2019-02-25 2019-04-16 福州大学 一种混合式反激led驱动电路和准谐振控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6219540B2 (ja) 2017-10-25
US9232583B2 (en) 2016-01-05
US20150201472A1 (en) 2015-07-16
GB2535932A (en) 2016-08-31
RU2635067C1 (ru) 2017-11-08
DE112014006084T5 (de) 2016-09-08
DE112014006084B4 (de) 2020-03-26
KR101838548B1 (ko) 2018-04-26
GB2535932B (en) 2020-06-17
JP2017508439A (ja) 2017-03-23
WO2015100805A1 (zh) 2015-07-09
CN103745701B (zh) 2016-05-04
GB201610371D0 (en) 2016-07-27
KR20160105480A (ko) 2016-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103745701A (zh) 反激式升压电路、led背光驱动电路及液晶显示器
CN104008735B (zh) Led背光驱动电路以及液晶显示器
CN101420804A (zh) 高功率led灯驱动电源及其配套灯的组合
CN201663735U (zh) 一种led电源
CN105764185A (zh) 交流驱动混合调光电路和电视机
CN102137524B (zh) 高效率led平衡驱动控制方法
CN103327696B (zh) 一种led背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置
CN202102692U (zh) 一种led驱动电路及液晶电视机
CN105025632A (zh) 一种开关调色的led灯具及其控制电路
CN203340347U (zh) 适用于电子镇流器驱动的led电源
CN205005298U (zh) 一种开关调色的led灯具及其控制电路
CN102103831A (zh) 一种led背光驱动电路
CN104023445B (zh) 一种led驱动电路
CN203151813U (zh) 一种led光源驱动电路
CN203055409U (zh) Led背光驱动电路及液晶显示装置
CN204350401U (zh) 可调电流的小体积led驱动电源
CN103220859A (zh) 恒流控制电路及使用该电路的装置
CN201259180Y (zh) 高效led照明筒灯
CN203590550U (zh) 一种采用电压隔离型反激式控制器实现的大功率led灯
CN102791063A (zh) 一种自调压led智能模块
CN103256509B (zh) 一种无外置调光器的分段式led可调光灯及其调光方法
CN102548145A (zh) 一种档位可调的恒流电源
CN202652646U (zh) 通用调光器
CN203289704U (zh) 一种无外置调光器的分段式led可调光灯
CN203225927U (zh) 用于led照明装置的恒流控制电路及使用该电路的led照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant