CN111210782A - 同步整流背光驱动电路、电子设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种同步整流背光驱动电路、电子设备及方法。该同步整流背光驱动电路,通过在LED驱动芯片内设置同步整流模块,经第一放大器分别与自举电路的第一端和第二MOS管G极连接,经第二放大器与第一MOS管G极连接;自举电路的第二端与自举电容的第一端连接;输入电容的第一端分别与LED驱动芯片和功率电感的第一端连接,功率电感的第二端分别与自举电容的第二端、第一MOS管D极和第二MOS管S极连接,第二MOS管D极分别与输出电容的第一端和LED正极连接;LED驱动芯片分别与反馈电阻的第一端和LED负极连接,以提高电源转换效率,降低背光损耗,延长电子设备的续航时间。
Description
【技术领域】
本发明涉及电子设备屏幕显示技术领域,尤其涉及一种同步整流背光驱动电路、电子设备及方法。
【背景技术】
背光驱动电路是一种用于点亮电子设备屏幕的电路,有了它电子设备的屏幕才能正常显示内容。但是现有的背光驱动电路电源转换效率低,导致背光部分损耗较大,严重影响了整机待机时间。以手机为例,目前手机背光驱动电路中的LED正极电压一般需要在20V以上,但是现有的手机背光驱动电路中的背光驱动芯片工艺一般达不到如此高的耐压值,因此,在现有的手机背光驱动电路中,把肖特基二极管作为分立器件放在芯片外。但由于肖特基二极管的固有导通电压,导致此电路电源转换效率较低,从而导致背光部分损耗较大,影响手机续航时间。
鉴于此,实有必要提供一种同步整流背光驱动电路、电子设备及方法以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能够提高电源转换效率、减少背光损耗、延长电子设备续航时间的同步整流背光驱动电路、电子设备及方法。
为了实现上述目的,本发明提供一种同步整流背光驱动电路,包括输入电容、功率电感、第二MOS管、输出电容、自举电容、LED驱动芯片、反馈电阻和LED,所述LED驱动芯片内设置有同步整流模块、自举电路、第一放大器、第二放大器和第一MOS管;所述同步整流模块,经所述第一放大器分别与所述自举电路的第一端和第二MOS管G极连接,经第二放大器与第一MOS管G极连接,第一MOS管S极接地;所述自举电路的第二端与所述自举电容的第一端连接;所述输入电容的第一端分别与所述LED驱动芯片和所述功率电感的第一端连接,所述输入电容的第二端接地,所述功率电感的第二端分别与所述自举电容的第二端、第一MOS管D极和第二MOS管S极连接,第二MOS管D极分别与所述输出电容的第一端和LED正极连接,所述输出电容的第二端接地;所述LED驱动芯片分别与所述反馈电阻的第一端和所述LED负极连接,所述反馈电阻的第二端接地。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片中设置有自举电容控制引脚,所述自举电路通过所述自举电容控制引脚与所述自举电容的第一端连接,用于使所述自举电容获取放电电压,将第二MOS管的G极导通。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片上具有脉冲输入引脚,所述同步整流模块与所述脉冲输入引脚连接,用于获取方波信号输入端输入的方波信号,并对所述方波信号进行同步整流。
在一个优选实施方式中,所述同步整流模块分别与所述第一放大器和所述第二放大器连接;在所述同步整流模块对所述方波信号进行同步整流后,所述第一放大器与所述第二放大器对所述同步整流后的方波信号进行放大,以控制第一MOS管和第二MOS管交替导通。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片上具有电压输入引脚,所述输入电容的第一端通过所述电压输入引脚与所述LED驱动芯片连接,用于获取输入电压。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片上具有开关控制引脚,所述第二MOS管的G极通过所述开关控制引脚与所述第一放大器连接。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片上具有反馈引脚,所述反馈电阻通过所述反馈引脚与所述LED驱动芯片连接,用于反馈LED的输出电压,以调节方波信号的占空比。
本发明还提供一种电子设备,包括上述任意一项实施方式所述的同步整流背光驱动电路。
本发明还提供一种同步整流背光驱动方法,电压输入端获取输入电压;LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,使得LED正极获取输出电压;通过反馈电阻对输出电压进行分压,获取反馈电压;反馈引脚将所述反馈电压反馈给LED驱动芯片,以调整方波信号,使得同步整流背光驱动电路开始运行;LED驱动芯片通过脉冲输入引脚获取方波信号,并根据所述方波信号的高低电平使得第一MOS管和第二MOS管交替导通,获取目标电压。
在一个优选实施方式中,所述LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,包括:LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压;所述LED驱动芯片中的自举电路通过自举电容控制引脚,使得自举电容获取放电电压,并控制第二MOS管导通。
相比于现有技术,本发明提供的同步整流背光驱动电路,通过在电路中增加自举电容,将肖特基二极管换成MOS管,并在LED驱动芯片内设置同步整流模块、第一放大器、第二放大器和自举电路,以提高电源转换效率,降低背光损耗,从而延长电子设备的续航时间。
为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本发明较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的同步整流背光驱动电路的电路图;
图2为本发明提供的同步整流背光驱动方法的一流程图;
图3为图2中步骤S20的一具体流程图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明提供的同步整流背光驱动电路图100。本发明提供的同步整流背光驱动电路100,包括输入电容C1、功率电感L1、第二MOS管Q2、输出电容C2、自举电容C3、LED驱动芯片U1、反馈电阻R1和LED。
LED驱动芯片U1内设置有同步整流模块、自举电路、第一放大器U'、第二放大器U”和第一MOS管Q1。
同步整流模块,经第一放大器U'分别与自举电路的第一端和第二MOS管Q2G极连接,经第二放大器U”与第一MOS管Q1G极连接,第一MOS管Q1S极接地;自举电路的第二端与自举电容C3的第一端连接;输入电容C1的第一端分别与LED驱动芯片U1和功率电感L1的第一端连接,输入电容C1的第二端接地,功率电感L1的第二端分别与自举电容C3的第二端、第一MOS管Q1D极和第二MOS管Q2S极连接,第二MOS管Q2D极分别与输出电容C2的第一端和LED正极连接,输出电容C2的第二端接地;LED驱动芯片U1分别与反馈电阻R1的第一端和LED负极连接,反馈电阻R1的第二端接地。
其中,LED驱动芯片U1具有电压输入引脚VIN、开关控制引脚SW、反馈引脚FB、接地引脚GND和脉冲输入引脚CTRL,为使自举电路与自举电容C3连接,本申请中的LED驱动芯片U1还设置有自举电容控制引脚BST。
具体地,电压输入引脚VIN分别与输入电容C1的第一端、电压输入端VIN0和功率电感L1的第一端连接,电压输入端VIN0与输入电容C1的第一端连接,输入电容C1的第二端接地;自举电路的第二端通过自举电容控制引脚BST与自举电容C3的第一端连接;第一放大器U'通过开关控制引脚SW与第二MOS管Q2G极连接,第二MOS管Q2D极分别与输出电容C2的第一端和LED正极LEDA连接,输出电容C2的第二端接地;LED驱动芯片U1通过反馈引脚FB分别与反馈电阻R1的第一端和LED负极LEDK连接;反馈电阻R1的第二端接地;LED驱动芯片U1通过脉冲输入引脚CTRL与脉冲输入端PWM连接。
电压输入端获取输入电压,LED驱动芯片U1通过电压输入引脚VIN获取输入电压,并通过自举电容控制引脚BST使自举电容C3获得放电电压,自举电容C3利用电容两端电压不能突变的性质,将第二MOS管Q2导通,使得LED正极LEDA获取输出电压。然后通过反馈电阻R1对输出电压分压,获取反馈电压,接着反馈引脚FB将反馈电压反馈给LED驱动芯片U1,以调整方波信号的占空比,使得同步整流背光驱动电路开始运行。在同步整流背光驱动电路开始运行后,LED驱动芯片U1通过脉冲输入引脚CTRL获取方波信号,并根据方波信号的高低电平使得第一MOS管Q1和第二MOS管Q2交替导通,获取目标电压。其中,目标电压指输入电压通过同步整流背光驱动电路得到的电压。具体计算公式为:其中,Vo为目标电压,Vin指输入电压,D为方波信号的占空比,其中,ton指方波信号中高电平对应的时长,T指一个完整的方波信号对应的时长。通过MOS管进行同步整流,以提高电源转换效率。
本申请提供的同步整流背光驱动电路100通过在LED驱动芯片U1内设置同步整流模块,以对获取的方波信号进行整流;通过设置自举电路,以使自举电容C3获取放电电压,实现第二MOS管Q2的导通;通过设置第二MOS管Q2,以降低开关损耗,提高电源转换效率。
优选的,LED驱动芯片U1中设置有自举电容控制引脚BST,自举电路通过自举电容控制引脚BST与自举电容C3的第一端连接,用于使自举电容C3获取放电电压,将第二MOS管Q2的G极导通。
优选的,LED驱动芯片U1上具有脉冲输入引脚CTRL,同步整流模块与脉冲输入引脚CTRL连接,用于获取方波信号输入端输入的方波信号,并对方波信号进行同步整流。
优选的,同步整流模块分别与第一放大器U'和第二放大器U”连接。
在同步整流模块对方波信号进行同步整流后,第一放大器U'与第二放大器U”对同步整流后的方波信号进行放大,以控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2交替导通。
优选的,LED驱动芯片U1上具有电压输入引脚VIN,输入电容C1的第一端通过电压输入引脚VIN与LED驱动芯片U1连接,用于获取输入电压。
优选的,LED驱动芯片U1上具有开关控制引脚SW,第二MOS管Q2的G极通过开关控制引脚SW与第一放大器U'连接。
优选的,LED驱动芯片U1上具有反馈引脚FB,反馈电阻R1通过反馈引脚FB与LED驱动芯片U1连接,用于反馈LED的输出电压,以调节方波信号的占空比。
具体地,通过调节方波信号的占空比,使得获取的目标电压满足设计要求,完成电源转换。
本发明还提供一种电子设备,包括上述任意一项实施方式的同步整流背光驱动电路100。具体的,电子设备例如可以为智能手机。
可以理解,本发明提供的同步整流背光驱动电路100的所有实施例均适用于上述的本发明提供的电子设备,且能够达到相同或相似的技术效果。
本发明还提供一种同步整流背光驱动方法,如图2所示,包括如下步骤:
S10:电压输入端获取输入电压。
S20:LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,使得LED正极获取输出电压。
S30:通过反馈电阻对输出电压进行分压,获取反馈电压。
S40:反馈引脚将反馈电压反馈给LED驱动芯片,以调整方波信号,使得同步整流背光驱动电路开始运行。
S50:LED驱动芯片通过脉冲输入引脚获取方波信号,并根据方波信号的高低电平使得第一MOS管和第二MOS管交替导通,获取目标电压。
在一实施例中,如图3所示,步骤S20,LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,具体包括如下步骤:
S21:LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压。
S22:LED驱动芯片中的自举电路通过自举电容控制引脚,使得自举电容获取放电电压,并控制第二MOS管导通。
本发明提供的同步整流背光驱动电路,通过电压输入端获取输入电压,并通过LED驱动芯片中的自举电路,经自举电容控制引脚,使得自举电容获取放电电压,将第二MOS管导通,从而使LED正极获取输出电压。然后,通过反馈电阻对输出电压进行分压,获取反馈电压,并通过反馈引脚反馈给LED驱动芯片,以调整方波信号,使得同步整流背光驱动电路开始运行。最后,LED驱动芯片通过脉冲输入引脚获取方波信号,并根据方波信号的高低电平使得第一MOS管和第二MOS管交替导通,获取目标电压,通过MOS管进行同步整流,以提高电源转换效率,降低背光损耗,从而延长电子设备的续航时间。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种同步整流背光驱动电路,其特征在于,包括输入电容、功率电感、第二MOS管、输出电容、自举电容、LED驱动芯片、反馈电阻和LED,所述LED驱动芯片内设置有同步整流模块、自举电路、第一放大器、第二放大器和第一MOS管;
所述同步整流模块,经所述第一放大器分别与所述自举电路的第一端和第二MOS管G极连接,经第二放大器与第一MOS管G极连接,第一MOS管S极接地;所述自举电路的第二端与所述自举电容的第一端连接;所述输入电容的第一端分别与所述LED驱动芯片和所述功率电感的第一端连接,所述输入电容的第二端接地,所述功率电感的第二端分别与所述自举电容的第二端、第一MOS管D极和第二MOS管S极连接,第二MOS管D极分别与所述输出电容的第一端和LED正极连接,所述输出电容的第二端接地;所述LED驱动芯片分别与所述反馈电阻的第一端和所述LED负极连接,所述反馈电阻的第二端接地。
2.如权利要求1所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述LED驱动芯片中设置有自举电容控制引脚,所述自举电路通过所述自举电容控制引脚与所述自举电容的第一端连接,用于使所述自举电容获取放电电压,将第二MOS管的G极导通。
3.如权利要求1所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述LED驱动芯片上具有脉冲输入引脚,所述同步整流模块与所述脉冲输入引脚连接,用于获取方波信号输入端输入的方波信号,并对所述方波信号进行同步整流。
4.如权利要求3所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述同步整流模块分别与所述第一放大器和所述第二放大器连接;
在所述同步整流模块对所述方波信号进行同步整流后,所述第一放大器与所述第二放大器对所述同步整流后的方波信号进行放大,以控制第一MOS管和第二MOS管交替导通。
5.如权利要求1所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述LED驱动芯片上具有电压输入引脚,所述输入电容的第一端通过所述电压输入引脚与所述LED驱动芯片连接,用于获取输入电压。
6.如权利要求1所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述LED驱动芯片上具有开关控制引脚,所述第二MOS管的G极通过所述开关控制引脚与所述第一放大器连接。
7.如权利要求1所述的同步整流背光驱动电路,其特征在于,所述LED驱动芯片上具有反馈引脚,所述反馈电阻通过所述反馈引脚与所述LED驱动芯片连接,用于反馈LED的输出电压,以调节方波信号的占空比。
8.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一项所述的同步整流背光驱动电路。
9.一种同步整流背光驱动方法,其特征在于,包括:
电压输入端获取输入电压;
LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,使得LED正极获取输出电压;
通过反馈电阻对输出电压进行分压,获取反馈电压;
反馈引脚将所述反馈电压反馈给LED驱动芯片,以调整方波信号,使得同步整流背光驱动电路开始运行;
LED驱动芯片通过脉冲输入引脚获取方波信号,并根据所述方波信号的高低电平使得第一MOS管和第二MOS管交替导通,获取目标电压。
10.如权利要求9所述的同步整流背光驱动方法,其特征在于,所述LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压,并通过自举电容控制引脚将第二MOS管导通,包括:
LED驱动芯片通过电压输入引脚获取输入电压;所述LED驱动芯片中的自举电路通过自举电容控制引脚,使得自举电容获取放电电压,并控制第二MOS管导通。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200529 |