CN107633820B - 一种量子点背光的驱动电路及显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种量子点背光的驱动电路，包括升压电路、第一LED阵列、第二LED阵列、第一MOS管、PWM信号源和第一电阻；升压电路的第一端与电源输入端相连，第二端与第一及第二LED阵列的阳极均相连；第一LED阵列的阴极与升压电路的第三端相连；第二LED阵列的阴极与第一MOS管的漏极相连；第一MOS管的栅极与PWM信号源相连，源极与第一电阻的一端相连；第一电阻的另一端接地；其中，第一LED阵列的预设点亮电压与升压电路的最大输出电压相等，并高于第二LED阵列的预设点亮电压；PWM信号源的占空比由第一LED阵列及第二LED阵列的预设点亮电压确定。实施本发明，能够降低驱动电路复杂度、降低成本，提高QD背光转换效率。

Description

一种量子点背光的驱动电路及显示器
技术领域
本发明涉及量子点(quantum dot，简称QD)背光技术领域，尤其涉及一种量子点背光的驱动电路及显示器。
背景技术
QD背光技术是近年来新发展出来的一种提升色域及画质的背光技术，可以与OLED一决高下，主要用于高端电视，显示器等领域。
在现有的QD背光的驱动电路中，是将两种不同颜色的LED阵列(如红色和蓝色)封装在同一颗LED芯片里。由于单颗红色LED点亮电压需2.5V，而单颗蓝色LED点亮电压需3.3V，因此应按照不同点亮电压采用相应的电流分别流过上述两种不同颜色的LED阵列，才能使得上述两种不同颜色的LED阵列混合成白光达到QD效果。
然而，现有的QD背光的驱动电路是采用两通道boost升压电路分别驱动红色LED阵列和蓝色LED阵列来实现QD效果，但是存在的缺点在于：不仅驱动电路复杂，而且损耗较高、成本较高。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种量子点背光的驱动电路及显示器，能够降低驱动电路复杂度、降低成本，提高QD背光转换效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种量子点背光的驱动电路，包括升压电路、第一LED阵列、第二LED阵列、第一MOS管、PWM信号源和第一电阻；其中，
所述升压电路的第一端与一稳压电源的输入端相连，第二端与所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的阳极均相连；
所述第一LED阵列的阴极与所述升压电路的第三端相连；
所述第二LED阵列的阴极与所述第一MOS管的漏极相连；
所述第一MOS管的栅极与所述PWM信号源相连，源极与所述第一电阻的一端相连；
所述第一电阻的另一端接地；
其中，所述第一LED阵列的预设点亮电压与所述升压电路的最大输出电压相等，并高于所述第二LED阵列的预设点亮电压；所述PWM信号源的占空比由所述第一LED阵列的预设点亮电压及所述第二LED阵列的预设点亮电压确定；
其中，所述PWM信号源的占空比采用以下公式计算得到：
Figure GDA0002200264420000021
其中，D为所述PWM信号源的占空比；U1为所述第一LED阵列的预设点亮电压；U2为所述第二LED阵列的预设点亮电压。
其中，所述第一LED阵列的预设点亮电压U1为3.3V；所述第二LED阵列的预设点亮电压U2为2.5V；所述PWM信号源的占空比D为0.758。
其中，所述第一LED阵列是由多个蓝色LED灯串联而成，且每一蓝色LED灯上均反向并接有相应的一二极管。
其中，所述第二LED阵列是由多个红色LED灯串联而成，且每一红色LED灯上均反向并接有相应的一二极管。
其中，所述量子点背光的驱动电路还包括设置于所述PWM信号源与所述第一MOS管的栅极之间的第二电阻。
其中，所述升压电路包括电感、第二MOS管、稳压二极管单元、LED控制芯片、第三电阻和第四电阻；其中，
所述电感的一端与所述稳压电源的输入端相连，另一端与所述稳压二极管单元的正极和所述第二MOS管的漏极相连；
所述第二MOS管的栅极和源极均与所述LED控制芯片相连，且源极还通过所述第三电阻接地；
所述稳压二极管单元的阴极与所述第一LED阵列及所述第二LED阵列的阳极均相连；
所述LED控制芯片还直接与所述第一LED阵列的阴极相连，以及还通过所述第四电阻接地。
本发明实施例还提供了一种显示器，包括前述的量子点背光的驱动电路。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，用一路boost升压电路实现LED电压比较高灯串(如第一LED阵列)的恒流，并将另外一个灯串(如第二LED阵列)同时接入该路boost升压电路中，通过利用外部提供具有固定占空比的PWM信号源调光，实现恒流，从而减少了一路boost升压电路，不仅降低了驱动电路复杂度、还降低了成本，提高了QD背光转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例一提供的量子点背光的驱动电路的功能模块示意图；
图2为图1中第一LED阵列的物理连接示意图；
图3为图1中第二LED阵列的物理连接示意图；
图4为本发明实施例一提供的量子点背光的驱动电路中第二电阻的连接示意图；
图5为图1中升压电路的功能模块示意图；
图6为本发明实施例一提供的量子点背光的驱动电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明实施例一中，提供的一种量子点背光的驱动电路，包括升压电路1、第一LED阵列2、第二LED阵列3、第一MOS管4、PWM信号源5和第一电阻6；其中，
升压电路1的第一端a1与一稳压电源的输入端相连，第二端a2与第一LED阵列2和第二LED阵列3的阳极(+)均相连；
第一LED阵列2的阴极(-)与升压电路1的第三端a3相连；
第二LED阵列3的阴极(-)与第一MOS管4的漏极D1相连；
第一MOS管4的栅极G1与PWM信号源5相连，源极S1与第一电阻6的一端相连；
第一电阻6的另一端接地；
其中，第一LED阵列2的预设点亮电压与升压电路的最大输出电压相等，并高于第二LED阵列3的预设点亮电压；PWM信号源5的占空比由第一LED阵列2的预设点亮电压及第二LED阵列3的预设点亮电压确定。
应当说明的是，升压电路1的电压有两种情况变化：(1)电压持续上升过程变化，(2)电压恒定输出最大输出电压，但是实现QD效果，只与升压电路1在第(2)种情况下PWM信号源的占空比变化有关。因为，在第(1)种变化过程中，当升压电路1输出电压<第二LED阵列3的预设点亮电压时，不管PWM信号源5占空比怎么变化，输出什么电平信号使得第一MOS管4导通或关断，但是第一LED阵列2和第二LED阵列3都达不到各自的预设点亮电压，因此二者都不发光；当第二LED阵列3的预设点亮电压＜升压电路1输出电压<第一LED阵列2的预设点亮电压时，第一LED阵列2因达不到预设点亮电压而不发光，而第二LED阵列3虽表面上达到预设点亮电压，但不管PWM信号源5占空比怎么变化，导通第一MOS管4就会通过第一电阻6分压，关断第一MOS管4就会截止电流通过，都会造成第二LED阵列3达不到预设点亮电压而不发光。
可以理解的是，第一LED阵列2的预设点亮电压U1和第二LED阵列3的预设点亮电压U2是固定的，因此PWM信号源5的占空比也是固定的。该PWM信号源5的占空比可通过公式
Figure GDA0002200264420000051
计算得出；其中，D为PWM信号源5的占空比。当然，要控制QD效果的时间，就需要控制升压电路1恒压时间，以及调整PWM信号源5高电平信号输出的时间而已，此时PWM信号源5低电平信号输出时间会根据高电平信号输出的时间及固定的占空比进行自动调整。
在一个实施例中，第一LED阵列2是由多个蓝色LED灯串联而成，且每一蓝色LED灯上均反向并接有相应的一二极管(如图2所示)，且该第一LED阵列2的预设点亮电压U1为3.3V；第二LED阵列3是由多个红色LED灯串联而成，且每一红色LED灯上均反向并接有相应的一二极管(如图3所示)，且该第二LED阵列3的预设点亮电压U2为2.5V；根据U＝3.3V和U2＝2.5V得出PWM信号源5的占空比D为0.758。
为了消除PWM信号源5的噪声，因此量子点背光的驱动电路还包括设置于所述PWM信号源5与第一MOS管4的栅极G1之间的第二电阻7(如图4所示)。
如图5所示，升压电路1包括电感11、第二MOS管12、稳压二极管单元13、LED控制芯片14、第三电阻15和第四电阻16；其中，
电感11的一端与稳压电源的输入端相连，另一端与稳压二极管单元13的正极(+)和第二MOS管12的漏极D2相连；
第二MOS管12的栅极G2和源极S2均与LED控制芯片14相连，且源极S2还通过第三电阻15接地；
稳压二极管单元13的阴极(-)与第一LED阵列2及第二LED阵列3的阳极(+)均相连；
LED控制芯片14还直接与通过第一LED阵列2的阴极(-)相连，以及通过第四电阻16接地。
如图6所示，对本发明实施例一中的一种量子点背光的驱动电路的电路结构示意图。
相应于本发明实施例一的量子点背光的驱动电路，本发明实施例二提供了一种显示器，该显示器包括具有与本发明实施例一中相同结构及连接关系的量子点背光的驱动电路，具体请参见本发明实施例一中的相关内容，在此不再一一赘述。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
在本发明实施例中，用一路boost升压电路实现LED电压比较高灯串(如第一LED阵列)的恒流，并将另外一个灯串(如第二LED阵列)同时接入该路boost升压电路中，通过利用外部提供具有固定占空比的PWM信号源调光，实现恒流，从而减少了一路boost升压电路，不仅降低了驱动电路复杂度、还降低了成本，提高了QD背光转换效率。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种量子点背光的驱动电路，其特征在于，包括升压电路、第一LED阵列、第二LED阵列、第一MOS管、PWM信号源和第一电阻；其中，
所述升压电路的第一端与一稳压电源的输入端相连，第二端与所述第一LED阵列和所述第二LED阵列的阳极均相连；
所述第一LED阵列的阴极与所述升压电路的第三端相连；
所述第二LED阵列的阴极与所述第一MOS管的漏极相连；
所述第一MOS管的栅极与所述PWM信号源相连，源极与所述第一电阻的一端相连；
所述第一电阻的另一端接地；
其中，所述第一LED阵列的预设点亮电压与所述升压电路的最大输出电压相等，并高于所述第二LED阵列的预设点亮电压；所述PWM信号源的占空比由所述第一LED阵列的预设点亮电压及所述第二LED阵列的预设点亮电压确定；
其中，所述PWM信号源的占空比采用以下公式计算得到：
Figure FDA0002200264410000011
其中，D为所述PWM信号源的占空比；U1为所述第一LED阵列的预设点亮电压；U2为所述第二LED阵列的预设点亮电压。
2.如权利要求1所述的量子点背光的驱动电路，其特征在于，所述第一LED阵列的预设点亮电压U1为3.3V；所述第二LED阵列的预设点亮电压U2为2.5V；所述PWM信号源的占空比D为0.758。
3.如权利要求2所述的量子点背光的驱动电路，其特征在于，所述第一LED阵列是由多个蓝色LED灯串联而成，且每一蓝色LED灯上均反向并接有相应的一二极管。
4.如权利要求3所述的量子点背光的驱动电路，其特征在于，所述第二LED阵列是由多个红色LED灯串联而成，且每一红色LED灯上均反向并接有相应的一二极管。
5.如权利要求1-4中任一项所述的量子点背光的驱动电路，其特征在于，所述量子点背光的驱动电路还包括设置于所述PWM信号源与所述第一MOS管的栅极之间的第二电阻。
6.如权利要求5所述的量子点背光的驱动电路，其特征在于，所述升压电路包括电感、第二MOS管、稳压二极管单元、LED控制芯片、第三电阻和第四电阻；其中，
所述电感的一端与所述稳压电源的输入端相连，另一端与所述稳压二极管单元的正极和所述第二MOS管的漏极相连；
所述第二MOS管的栅极和源极均与所述LED控制芯片相连，且源极还通过所述第三电阻接地；
所述稳压二极管单元的阴极与所述第一LED阵列及所述第二LED阵列的阳极均相连；
所述LED控制芯片还直接与所述第一LED阵列的阴极相连，以及还通过所述第四电阻接地。
7.一种显示器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的量子点背光的驱动电路。
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