CN115038213A - 一种不闪屏超静音的大功率led灯管的开关电源电路及其软起动方法 - Google Patents

一种不闪屏超静音的大功率led灯管的开关电源电路及其软起动方法 Download PDF

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曾维禄
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Abstract

本发明公开一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，采用了PWM转DC直流调光信号做模拟直流调光，解决了亮暗横条纹干扰的问题，做到真正不闪屏的画面显示效果，并解决100HZ‑400HZ频率使得升压电感磁性元件产生异音的问题。本发明采用了变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后电压直接用来驱动LED灯管，省掉了传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路,降低PD大功率电源板BOM材料成本价格，同时LED灯管转换效率至少可设计在98%以上，提升了产品电源中LED灯管驱动电路的电能转换效率，使产品更加节能省电。

Description

一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路及其软 起动方法
技术领域
本发明涉及显示产品的开关电源技术领域，尤其涉及一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路及其软起动方法。
背景技术
如图1所示，65寸PD液晶显示产品内部传统大功率电源板对应LED灯管驱动电路通常采用主电源电路2输出Vout3电压如：24V/9A规格给Converter Boost升压电路进行电压转换之后生成如在PWM调光占空比Duty=100%时，输出50V/4A规格一如：电压 50V电流4A给LED灯管驱动工作，由于Converter Boost升压电路在LED灯管为低亮时，在转换能效方面采用低频的PWM调光较采用DC直流调光时具有更好的电能转换效率，故LED灯管驱动芯片厂家设计芯片时对调光DIM引脚功能通常只会设计为接收低频的PWM信号， 调光信号（简称：PWMDIM），如：100HZ~400HZ左右PWM 调光信号，而采用低频的PWM 调光信号目前在实际的电路设计应用当中经常存在如下问题难以解决：
1、液晶面板（Panel面板中）内部的屏驱动电路板（T-CON Source）在更换其他厂家料件时，因液晶面板与屏驱动电路板之间存在匹配性问题往往就比较容易产生画面亮暗横条纹干扰问题难以解决
2、采用如：100HZ~400HZ左右PWM调光信号，该频率处于人耳所接收的音频范围内，PWM调光时Converter Boost升压电路内部的升压电感磁性元件容易产生异音问题难以解决。
3、采用低频的PWM调光虽然人眼察觉不到液晶画面闪烁感，但用手机或是摄影机拍摄画面时就会扑捉到画面明显的闪烁感，无法做到真正不闪屏的画面显示效果。
4、采用传统的Converter Boost升压电路来驱动LED灯管，该驱动电路转换效率一般在88%~93%左右，以TPV公司生产的86寸AOC 86X2型号公共显示器PD机种为例，Converter输出给LED灯管功率为330W时，Converter输入功率就需要360W左右，其在Converter Boost升压电路上损耗了近30W左右转化为热能，这也会造成产品机器内部环境温升上升，影响到了产品长期使用可靠性问题。
5、65寸以上PD液晶显示产品，液晶面板内部的LED灯管满足工作时的输出功率一般都在150W功率以上，Converter Boost升压电路内部的升压MOS管、电感及二极管均需采用高规格功率元器件，以及采用多路并联设计方式才能满足设计要求，这会使得LED灯管驱动电路设计在BOM材料成本上升，降低了产品市场竞争力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路及其软起动方法。
本发明采用的技术方案是：
一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其包括EMI电路、桥式整流电路、PFC升压电路、高压大电容滤波电路、待机电路、主基板电路、第一主电源电路、OPS/Audio/USB电路、过电压保护电路和LED灯管驱动电路，市用交流电依次通过EMI电路、桥式整流电路和PFC升压电路电连接至高压大电容滤波电路，高压大电容滤波电路分别输出三路高压直流电至待机电路、第一主电源电路和LED灯管驱动电路，待机电路分别输出第一低压直流电和Vcc1供电电压，第一低压直流电为主基板电路供电，第一主电源电路将高压直流电转换为第二低压直流电输出，第二低压直流电为开放式可插拔操作系统OPS、Audio电路和USB电路供电；主基板电路输出待机控制信号、开关信号和PWM调光信号；待机控制信号控制待机电路的Vcc1供电电压的开关；过电压保护电路的输入端连接有两路过电压侦测电路，一路过电压侦测电路连接并侦测第一低压直流电，另一路过电压侦测电路连接并侦测第二低压直流电，电压保护电路的输出端连接待机电路；
LED灯管驱动电路包括第二主电源电路、第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路、PWM转DC调光电路和背光开关控制电路；Vcc1供电电压为第一主电源电路和第二主电源电路的内部控制芯片供电，高压直流电压经第二主电源电路连接至变压器Tr1的初级侧，变压器Tr1的次级侧具有两个输出绕组，第一输出绕组的同名端与第二输出绕组的异名端连接，且第一输出绕组的同名端接地，第一输出绕组的异名端连接二极管D1的阳极，第二输出绕组的同名端连接二极管D2的阳极，二极管D1的阴极与LED灯管输入端连接，LED灯管输入端分别连接电解电容C6的正极、二极管D2的阴极、稳压二极管ZD1的负极、电阻R6和电阻R11的一端，第二低压直流电分别电连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端，第一基准电压源电路输出第一基准电压，第二基准电压源电路输出第二基准电压，
主基板电路的开关信号分别接入并控制Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的开关动作；Vcc2供电控制电路的输出端与运放OP1和运放OP2供电的VCC端连接，运放OP1和运放OP2的接地端接次级地；
主机板电路输出的PWM调光信号接入PWM转DC调光电路的输入端，PWM转DC调光电路的参考端连接第一基准电压源电路的输出端，PWM转DC调光电路将PWM调光信号转换为DC调光信号，
第一基准电压通过电阻R13分别连接运放OP2的负输入端IN2-和电阻R12的一端，电阻R12另一端接次级地，运放OP2的输出端Out2与过电压保护电路的输入端口电连接；电阻R11一端与LED灯管输入端连接，电阻R11另一端分别连接运放OP2的正输入端IN2+和电阻R10的一端；
第二基准电压源电路输出端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的正极分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端，电阻R3的另一端连接光耦U3内部发光二极管的阳极，电容C2的另一端接次级地，光耦U3内部光敏三极管的集电极连接第二主电源电路的反馈端FB，光耦U3内部光敏三极管的发射极接次级地，光耦U3内部发光二极管的阴极连接可控精密称压器U2的阴极K端和电阻R5的一端，可控精密称压器U2的阳极A端接次级地，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，电阻R6的另一端分别连接电容C3的另一端、电阻R8的一端、可控精密称压器U2的参考端R端和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接次级地，电阻R8的另一端连接晶体管Q2的集电极，晶体管Q2的发射极、电阻R10和电阻R12的另一端接次级地，晶体管Q2的基极连接运放OP1的输出端Out1、电容C5的一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电容C4的一端，运放OP1负输入端IN1-分别连接电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C1的一端和电阻R2的一端，运放OP1正输入端IN1+连接PWM转DC调光电路的输出端，电阻R2的另一端分别连接MOS管Q3的源极和电阻R1的一端，电容C1的另一端和电阻R1的另一端接次级地，MOS管Q1的漏极连接LED灯管的输出端，MOS管Q1的栅极连接背光开关控制电路的输出端，
进一步地，市用交流电采用的是100V~240V市用交流电流。
进一步地，运放OP1和运放OP2采用AS358的双运放芯片U1，可控精密称压器U2采用TL431；晶体管Q2为NPN晶体管，MOS管Q1为N沟道MOS管。
进一步地，高压直流电为390V~400V，第一低压直流电为12V/1.5A，第二低压直流电为16V/9A。
进一步地，背光开关控制电路包括MOS管Q3和MOS管Q4，背光开关控制电路的供电输入端分别连接电阻R15和电阻R17的一端，电阻R15的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、电阻R16的一端和MOS管Q4的栅极，MOS管Q3的基极通过电阻R14连接开关信号，电阻R17的另一端分别连接MOS管Q4的漏极和电阻R18的一端，MOS管Q3的源极、电阻R16的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R18的另一端接次级地，MOS管Q4的漏极引出作为背光开关控制电路的输出端；
其中，MOS管Q3和MOS管Q4均为N沟道MOS管，均选取型号2N7002的MOS管，对应的栅极与源极之间耐压极限值Vgs(max)=20V。
进一步地，Vcc2供电控制电路包括MOS管Q5和晶体管Q6和晶体管Q7，Vcc2供电控制电路的输入端连接电阻R21的一端和晶体管Q6的发射极，晶体管Q6的基极分别连接电阻R21另一端和电阻R20一端，电阻R20另一端连接MOS管Q5的漏极，MOS管Q5的栅极通过电阻R19接收开关信号，MOS管Q5的源极接次级地，晶体管Q6的集电极连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端分别连接电阻R23的一端和晶体管Q7的集电极，晶体管Q7的基极分别连接电阻R23的另一端和稳压二极管ZD2的阴极，晶体管Q7的发射极连接电容C6的一端，稳压二极管ZD2的阳极和电容C6的另一端接次级地，晶体管Q7的发射极引出作为Vcc2供电控制电路的输出端。
其中，晶体管Q6为PNP晶体管，晶体管Q7为NPN晶体管，MOS管Q5为N沟道MOS管，
进一步地，第一基准电压源电路包括晶体管Q8和可控精密称压器U4，第一基准电压源电路的输入端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电阻R25的一端和晶体管Q8集电极，晶体管Q8的基极分别连接电阻R25另一端和可控精密称压器U4的阴极K端，可控精密称压器U4的阳极A端接次级地；晶体管Q8发射极分别连接电容C7和电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接可控精密称压器U4的参考端R端和电阻R27的一端，电容C7和电阻R27的另一端接次级地；晶体管Q8发射极引出作为第一基准电压源电路的输出端。
其中，电阻R26选取10KΩ,电阻R27选取10KΩ。
进一步地，第二基准电压源电路包括晶体管Q9和可控精密称压器U5，第二基准电压源电路的输入端连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端分别连接电阻R29的一端和晶体管Q9的集电极，晶体管Q9的基极分别电连接电阻R29另一端和可控精密称压器U5的阴极K端，可控精密称压器U5的阳极A端接次级地；晶体管Q9发射极分别连接电容C8和电阻R30的一端，电阻R30的另一端分别连接可控精密称压器U5的参考端R端和电阻R31的一端，电容C8和电阻R31的另一端接次级地；晶体管Q9的发射极引出作为第二基准电压源电路的输出端。
进一步地，晶体管Q9为NPN晶体管，可控精密称压器U5采用TL431，电阻R30选取17.8KΩ,电阻R31选取4.7KΩ。
进一步地，PWM转DC调光电路包括MOS管Q10和MOS管Q11, PWM调光信号通过PWM转DC调光电路的输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接MOS管Q10的栅极，PWM转DC调光电路的参考端分别连接电阻R33和电阻R34的一端，电阻R33的另一端分别连接MOS管Q10的漏极和MOS管Q11的栅极，电阻R34的另一端分别连接MOS管Q11的漏极和电阻R35的一端，电阻R35的另一端分别连接电容C9的一端和电阻R37的一端，电阻R37的另一端连接电阻R36的一端，MOS管Q10的源极、MOS管Q11的源极、电容C9的另一端和电阻R36的另一端接次级地，电阻R37的另一端引出作为PWM转DC调光电路的输出端。
其中，电阻R35选取82KΩ,电容C9选取0.1uF。
进一步地，待机电路输出的第一低压直流电代替第一主电源电路输出的第二低压直流电分别电连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端。
一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路的软起动方法，其包括以下步骤：
步骤1，接入市用交流电，待机电路输出第一低压直流电给主基板电路工作，主基板电路从第一GPIO端口输出待机控制信号PS_ON为高电平信号给待机电路，待机电路提供Vcc1供电电压给第一主电源电路和第二主电源电路，第一主电源电路输出第二低压直流电给OPS/Audio/USB电路进行供电，
步骤2，待机控制信号PS_ON的高电平持续T1时间后，主基板电路输出ON/OFF开关信号为高电平，ON/OFF开关信号控制背光开关控制电路打开N沟道MOS Q1让LED灯管输出端与电流取样电流R1电连接，同时ON/OFF开关信号控制Vcc2供电控制电路给双运放芯片U1输出供电电压，其中T1时间为20mS时间；
步骤3，ON/OFF开关信号的高电平持续T2时间后，主基板电路输出一最小占空比的PWM调光信号至PWM转DC调光电路，
步骤4，PWM转DC调光电路经过T3时间将PWM调光占空比Duty由最小值（如20%）逐渐增加到LED灯管正常工作时所设置的占空比，其中T3时间为50mS时间。
具体的，采用该PWM调光信号具有软起动功能的开机时序，使得LED灯管的电流在开机时做缓慢上升，最后达到LED灯管所需的工作电流。
本发明采用以上技术方案，具有如下特点：1、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路采用100HZ~400HZ左右的低频PWM调光容易因液晶面板与屏驱动电路板之间存在匹配性问题导致画面容易产生亮暗横条纹干扰。本发明采用了PWM转DC直流调光信号做模拟直流调光，解决了亮暗横条纹干扰的问题，同时解决了由于100HZ~400HZ频率处于人耳所接收的音频范围内，使得Converter Boost升压LED灯管驱动电路内部的升压电感磁性元件产生异音的问题。2、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路采用100HZ~400HZ左右低频PWM调光信号，虽然人眼察觉不到液晶器画面闪烁感，但用手机或是摄影机拍摄画面时就会扑捉到画面明显的闪烁感，无法做到真正不闪屏的画面显示效果。本发明采用了PWM转DC直流调光信号做模拟直流调光，LED灯管电流为线性直流，不仅人眼察觉不到液晶器画面闪烁感，而且采用手机或是摄影机拍摄画面时也不会有任何交烁感，真正做到画面不闪屏效果。3、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路的转换效率仅为88%~93%之间。本发明采用了变压器Tr1输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后电压直接用来驱动LED灯管，本发明的LED灯管驱动电路9的第二主电源电路91输出的Vout2电压直接驱动LED灯管的转换效率至少可设计在97%以上，提升了产品电源中LED灯管驱动电路的电能转换效率，使产品更加节能省电，同时因产品内部电源电路的整体转换效率提升，机器内部环境温度下降，有利于提升液晶显示器产品的可靠性及使液晶显示器产品更加节能省电。4、传统的设计是变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后生成一如24V的直流电，再通过Converter Boost升压LED灯管驱动电路进行升压之后，如：生成66V直流电给LED灯管工作。本发明LED灯管驱动电路采用了变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后电压直接用来驱动LED灯管，省掉了传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路,降低PD大功率电源板BOM材料成本价格，有利于提升产品市场竞争力。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为现有技术中65寸PD液晶显示产品内部传统大功率电源板电路功能方块示意图；
图2为本发明一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路的实施例1的结构示意图；
图3为本发明实施例1的第二基准电压源电路的结构示意图；
图4为本发明实施例1的第一基准电压源电路的结构示意图；
图5为本发明实施例1的VCC2供电控制电路的结构示意图；
图6为本发明实施例1的背光开关控制电路的结构示意图；
图7为本发明实施例1的PWM转DC调光电路的结构示意图；
图8为现有常规时序驱动本发明开关电源电路的波形示意图；
图9为本发明开关电源电路调光DIM具有软起动的驱动时序示意图；
图10为本发明一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路的实施例2的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图2至10之一所示，本发明公开了一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其包括：EMI电路、桥式整流电路、PFC升压电路、高压大电容滤波电路、待机电路、主基板电路、第一主电源电路、OPS/Audio/USB电路、过电压保护电路和LED灯管驱动电路，市用交流电依次通过EMI电路、桥式整流电路和PFC升压电路电连接至高压大电容滤波电路，高压大电容滤波电路分别输出三路高压直流电至待机电路、第一主电源电路和LED灯管驱动电路，待机电路分别输出第一低压直流电和Vcc1供电电压，第一低压直流电为主基板电路供电，第一主电源电路将高压直流电转换为第二低压直流电输出，第二低压直流电为开放式可插拔操作系统OPS、Audio电路和USB电路供电；主基板电路输出待机控制信号、开关信号和PWM调光信号；待机控制信号控制待机电路的Vcc1供电电压的开关；过电压保护电路的输入端连接有两路过电压侦测电路，一路过电压侦测电路连接并侦测第一低压直流电，另一路过电压侦测电路连接并侦测第二低压直流电，电压保护电路的输出端连接待机电路；
LED灯管驱动电路包括第二主电源电路、第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路、PWM转DC调光电路和背光开关控制电路；
Vcc1供电电压为第一主电源电路和第二主电源电路的内部控制芯片供电，高压直流电压经第二主电源电路连接至变压器Tr1的初级侧，变压器Tr1的次级侧具有两个输出绕组，第一输出绕组的同名端与第二输出绕组的异名端连接，且第一输出绕组的同名端接地，第一输出绕组的异名端连接二极管D1的阳极，第二输出绕组的同名端连接二极管D2的阳极，二极管D1的阴极与LED灯管输入端连接，LED灯管输入端分别连接电解电容C6的正极、二极管D2的阴极、稳压二极管ZD1的负极、电阻R6和电阻R11的一端，第二低压直流电分别电连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端，第一基准电压源电路输出第一基准电压，第二基准电压源电路输出第二基准电压，
主基板电路的开关信号分别接入并控制Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的开关动作；Vcc2供电控制电路的输出端与运放OP1和运放OP2供电的VCC端连接，运放OP1和运放OP2的接地端接次级地；
主机板电路输出的PWM调光信号接入PWM转DC调光电路的输入端，PWM转DC调光电路的参考端连接第一基准电压，PWM转DC调光电路将PWM调光信号转换为DC调光信号，第一基准电压通过电阻R13分别连接运放OP2的负输入端IN2-和电阻R12的一端，电阻R12另一端接次级地，运放OP2的输出端Out2与过电压保护电路的输入端口电连接；电阻R11一端与LED灯管输入端连接，电阻R11另一端分别连接运放OP2的正输入端IN2+和电阻R10的一端；
第二基准电压源电路输出端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的正极分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端，电阻R3的另一端连接光耦U3内部发光二极管的阳极，电容C2的另一端接次级地，光耦U3内部光敏三极管的集电极连接第二主电源电路的反馈端FB，光耦U3内部光敏三极管的发射极接次级地，光耦U3内部发光二极管的阴极连接可控精密称压器U2的阴极K端和电阻R5的一端，可控精密称压器U2的阳极A端接次级地，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，电阻R6的另一端分别连接电容C3的另一端、电阻R8的一端、可控精密称压器U2的参考端R端和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接次级地，电阻R8的另一端连接晶体管Q2的集电极，晶体管Q2的发射极、电阻R10和电阻R12的另一端接次级地，晶体管Q2的基极连接运放OP1的输出端Out1、电容C5的一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电容C4的一端，运放OP1负输入端IN1-分别连接电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C1的一端和电阻R2的一端，运放OP1正输入端IN1+连接PWM转DC调光电路的输出端，电阻R2的另一端分别连接MOS管Q3的源极和电阻R1的一端，电容C1的另一端和电阻R1的另一端接次级地，MOS管Q1的漏极连接LED灯管的输出端，MOS管Q1的栅极连接背光开关控制电路的输出端。
进一步地，市用交流电采用的是100V~240V市用交流电流。
进一步地，运放OP1和运放OP2采用AS358的双运放芯片U1，可控精密称压器U2采用TL431；晶体管Q2为NPN晶体管，MOS管Q1为N沟道MOS管。
进一步地，高压直流电为390V~400V，第一低压直流电为12V/1.5A，第二低压直流电为16V/9A。
进一步地，背光开关控制电路包括MOS管Q3和MOS管Q4，背光开关控制电路的供电输入端分别连接电阻R15和电阻R17的一端，电阻R15的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、电阻R16的一端和MOS管Q4的栅极，MOS管Q3的基极通过电阻R14连接开关信号，电阻R17的另一端分别连接MOS管Q4的漏极和电阻R18的一端，MOS管Q3的源极、电阻R16的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R18的另一端接次级地，MOS管Q4的漏极引出作为背光开关控制电路的输出端；
其中，MOS管Q3和MOS管Q4均为N沟道MOS管，均选取型号2N7002的MOS管，对应的栅极与源极之间耐压极限值Vgs(max)=20V。
进一步地，Vcc2供电控制电路包括MOS管Q5和晶体管Q6和晶体管Q7，Vcc2供电控制电路的输入端连接电阻R21的一端和晶体管Q6的发射极，晶体管Q6的基极分别连接电阻R21另一端和电阻R20一端，电阻R20另一端连接MOS管Q5的漏极，MOS管Q5的栅极通过电阻R19接收开关信号，MOS管Q5的源极接次级地，晶体管Q6的集电极连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端分别连接电阻R23的一端和晶体管Q7的集电极，晶体管Q7的基极分别连接电阻R23的另一端和稳压二极管ZD2的阴极，晶体管Q7的发射极连接电容C6的一端，稳压二极管ZD2的阳极和电容C6的另一端接次级地，晶体管Q7的发射极引出作为Vcc2供电控制电路的输出端。
其中，晶体管Q6为PNP晶体管，晶体管Q7为NPN晶体管，MOS管Q5为N沟道MOS管。
进一步地，第一基准电压源电路包括晶体管Q8和可控精密称压器U4，第一基准电压源电路的输入端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电阻R25的一端和晶体管Q8集电极，晶体管Q8的基极分别连接电阻R25另一端和可控精密称压器U4的阴极K端，可控精密称压器U4的阳极A端接次级地；晶体管Q8发射极分别连接电容C7和电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接可控精密称压器U4的参考端R端和电阻R27的一端，电容C7和电阻R27的另一端接次级地；晶体管Q8发射极引出作为第一基准电压源电路的输出端。
其中，电阻R26选取10KΩ,电阻R27选取10KΩ。
进一步地，第二基准电压源电路包括晶体管Q9和可控精密称压器U5，第二基准电压源电路的输入端连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端分别连接电阻R29的一端和晶体管Q9的集电极，晶体管Q9的基极分别电连接电阻R29另一端和可控精密称压器U5的阴极K端，可控精密称压器U5的阳极A端接次级地；晶体管Q9发射极分别连接电容C8和电阻R30的一端，电阻R30的另一端分别连接可控精密称压器U5的参考端R端和电阻R31的一端，电容C8和电阻R31的另一端接次级地；晶体管Q9的发射极引出作为第二基准电压源电路的输出端。
进一步地，晶体管Q9为NPN晶体管，可控精密称压器U5采用TL431，电阻R30选取17.8KΩ,电阻R31选取4.7KΩ。
进一步地，PWM转DC调光电路包括MOS管Q10和MOS管Q11, PWM调光信号通过PWM转DC调光电路的输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接MOS管Q10的栅极，
PWM转DC调光电路的参考端分别连接电阻R33和电阻R34的一端，电阻R33的另一端分别连接MOS管Q10的漏极和MOS管Q11的栅极，电阻R34的另一端分别连接MOS管Q11的漏极和电阻R35的一端，电阻R35的另一端分别连接电容C9的一端和电阻R37的一端，电阻R37的另一端连接电阻R36的一端，MOS管Q10的源极、MOS管Q11的源极、电容C9的另一端和电阻R36的另一端接次级地，电阻R37的另一端引出作为PWM转DC调光电路的输出端。
其中，电阻R35选取82KΩ,电容C9选取0.1uF。
进一步地，待机电路输出的第一低压直流电代替第一主电源电路输出的第二低压直流电分别电连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端。
如图9所示，本发明还公开了一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路的软起动方法，其包括以下步骤：
步骤1，接入市用交流电，待机电路输出第一低压直流电给主基板电路工作，主基板电路从第一GPIO端口输出待机控制信号PS_ON为高电平信号给待机电路，待机电路提供Vcc1供电电压给第一主电源电路和第二主电源电路，第一主电源电路输出第二低压直流电给OPS/Audio/USB电路进行供电，
步骤2，待机控制信号PS_ON的高电平持续T1时间后，主基板电路输出ON/OFF开关信号为高电平，ON/OFF开关信号控制背光开关控制电路打开N沟道MOS Q1让LED灯管输出端与电流取样电流R1电连接，同时ON/OFF开关信号控制Vcc2供电控制电路给双运放芯片U1输出供电电压，其中T1时间为20mS时间；
步骤3，ON/OFF开关信号的高电平持续T2时间后，主基板电路输出一最小占空比的PWM调光信号至PWM转DC调光电路，
步骤4，PWM转DC调光电路经过T3时间将PWM调光占空比Duty由最小值（如20%）逐渐增加到LED灯管正常工作时所设置的占空比，其中T3时间为50mS时间。
采用该PWM调光信号具有软起动功能的开机时序，使得LED灯管的电流在开机时做缓慢上升，最后达到LED灯管所需的工作电流。
下面就本发明具体实施例1的工作原理做详细的说明：
如图2所示，本发明的开关电源包含：EMI滤波电路1、桥式整流电路2、PFC升压电路3、高压大电容滤波电路4、待机电路5、主基板电路6、第一主电源电路7、OPS/Audio/USB等电路8、LED灯管驱动电路9、过电压保护电路10、过电压侦测电路1、过电压侦测电路2。该LED灯管驱动电路电源板的交流输入端口接收一如：220V/50HZ市用交流电流,该市用交流电通过EMI滤波电路1进行EMI滤波之后给桥式整流电路2进行全波整流，PFC升压电路3接收桥式整流电路2输出的脉动直流电压并进行升压之后通过高压大电容滤波电路4进行滤波之后生成约390V~400V左右的直流电压，该390V~400V左右直流电提供给待机电路5进行电压转换输出第一路直流电压Vout如：12V低压直流电给主基板电路6进行供电，该390V-400V左右直流电提供给第一主电源电路7进行电压转换输出第二路直流电压Vout1如：16V或是18V低压直流电给开放式可插拔操作系统OPS、Audio电路、USB电路等电路进行供电，该390V~400V左右直流电提供给第二主电源电路91，通过变压器Tr1进行电压转换,并通过D1/D2整流二极管进行整流以及C6电容进行滤波后生成一LED灯管95所需要电压Vout2，待机电路5接收来自主基板电路6内部的图像处理器（Scaler）的第一GPIO端口（GPIO端口：通用型输入输出接口简称，一般通过软体设置可输出高低电平信号或是PWM脉冲宽度调制信号）输出一PS_ON信号，当市用交流电输入之后开机或是在待机状态进入正常工作时，PS_ON信号为高电平信号，待机电路5给第一主电源电路7和第二主电源电路91内部控制芯片提供Vcc1供电电压，当液晶显示器产品进入待机模式时，主基板电路6输出一PS_ON低电平信号，Vcc1供电电压停止给第一主电源电路7和第二主电源电路91内部控制芯片进行供电，确保待机工作时液晶显示器产品更加节能省电;过电压保护电路10接收过电压侦测电路1输出信号，当待机电路5因电路内部反馈取样电阻发生短路或是开路等情况导致Vout电压输出出现异常升压时，电压侦测电路1输出一高电平信号给过电压保护电路10，过电压保护电路10启动保护机制让待机电路5进入过电压保护模式;当第一主电源电路7因电路内部反馈取样电阻发生短路或是开路等情况导致Vout1电压输出出现异常升压时，电压侦测电路2输出一高电平信号给过电压保护电路10，过电压保护电路10启动保护机制让第一主电源电路7进入过电压保护模式;第二主电源电路91因电路内部反馈取样电阻发生短路或是开路等情况导致Vout2电压输出出现异常升压时，LED灯管驱动电路9内部双运放芯片U1 的第二运算放大器OP2的输出端Out2输出一高电平信号给过电压保护电路10，过电压保护电路10启动保护机制让第二主电源电路91进入过电压保护模式。
第二主电源电路91内部控制芯片的供电引脚接收来自待机电路5提供的Vcc1供电电压， 第二主电源电路91接收来自高压大电容滤波电路4输出一390V~400V高压直流电，通过变压器Tr1进行电压转换之后由整流二极管D1/D2进行整流及C6电容进行滤波后生一LED灯管所需要电压Vout2作为LED灯管95供电输入电压，LED灯管95输出端与一N沟道MOS管Q1的漏极电连接， N沟道MOS管Q1的栅极与背光开关控制电路97的输出端口973电连接，背光开关控制电路97的供电输入端口972与第一主电源电路7输出端电连接并接收Vout2电压，背光开关控制电路97的971端口接收来自主基板电路6内部的图像处理器（Scaler）的第二GPIO端口输出一ON/OFF开关信号，N沟道MOS管Q1的源极与一电流取样电阻R1和电阻R2的一端电连接，电阻R1另一端接次级地，电阻R2另一端与电容C1一端、双运放芯片U1内部运算放大器OP1（简称运放OP1）的IN1-负输入端、电容C4一端、电容C5的一端电连接，电容C1另一端接次级地，电容C4另一端与电阻R9一端电连接，电阻R9另一端与电容C5另一端、双运放芯片U1内部运放OP1的输出端Out1、NPN电晶体Q2基极电连接，NPN电晶体Q2发射极接次级地、NPN电晶体Q2集电极与电阻R8一端电连接，电阻R8另一端与可控精密稳压器U2 （如：TL431）的参考R端、电阻R7一端、电阻R6一端、电容C3一端电连接，电阻R7另一端接次级地，电阻R6另一端与稳压二极管ZD1负端、电解电容C6正端电连接，稳压二极管ZD1正端与二极管D3负端、电容C2一端、电阻R3一端电连接，电容C2另一端接次级地，二极管D3正端与第二基准电压源电路92的输出端922电连接，第二基准电压源电路92的输入端921与第一主电源电路7的输出端电连接并接收Vout1电压，电阻R3另一端与光电耦合器（简称：光耦，Photo-Coupler）U3的次级侧输入发光二极管正端电连接，光耦U3的次级侧输入发光二极管负端与电阻R5一端、可控精密稳压器U2的阴极K端电连接，电阻R5另一端与电容C3另一端电连接，可控精密稳压器U2的阳极A端接次级地，光耦U3输出端的光敏三极管的集电极与第二主电源电路91的反馈输入端口911电连接，光耦U3输出端的光敏三极管的发射极接初级地。PWM转DC调光电路96的一输入端口962接收来自第一基准电压源电路93输出端932输出的一基准电压源Vref1,如：Vref1=5V, PWM转DC调光电路96的另一输入端963接收来自主基板电路6的第三GPIO端口输出的PWM调光信号， PWM转DC调光电路96的的输出端961与双运放芯片U1内部的运放OP1正输入端IN1+电连接，其中电阻R2和电容C1作用是将LED灯管95电流由取样电阻R1进行取样后生成一取样电压，经电阻R2和电容C1进行低通滤波，将高频干扰杂讯滤除之后再提供给双运放芯片U1内部的运放OP1的负输入端IN1-与运放OP1的正输入端IN1+的直流调光信号作比较，进而控制LED灯管95的电流大小;电容C4、C5和电阻R9作用是作为双极点单零点频率补偿作用，电阻R9、电容C4和C5、双运放芯片U1内部的运放OP1组成了一个积分电路，该积分电路具有深度负反馈特性，使得双运放芯片U1内部运放OP1的正输入端IN1+与负输入端IN1-具有虚短特点，即：V(IN1+)=V(IN1-);NPN电晶体Q2正常工作时，工作在放大区，与反馈下拉电阻R8/R7和反馈上拉电阻R6等反馈电路一起控制LED灯管95输入端电压Vout2=2.5V+（2.5V/R7+(2.5V-Vce(Q2))/R8)*R6,其中：2.5V为可控精密稳压器U2 如：TL431的参考R端的参考电压;Vce(Q2)为NPN电晶体Q2集电极与发射极之间电压。
电阻R5与电容C3作为U2可控精密稳压器TL431的单极点频率补偿电路，使光耦U3和可控精密稳压器U2等反馈零件组成一深度负反馈电路，确保LED灯管95的工作电流能依据主基板电路6的第三GPIO输出端口输出的PWM调光信号的PWM 占空比Duty大小做快速调整，达到控制液晶显示画面的亮与暗。电阻R3为光耦U3输入端发光二极管正端的限流电阻。
第一基准电压源电路93的供电输入端口931与第一主电源电路7的输出端电连接，第一基准电压源电路93的输出端口932与电阻R13一端电连接，电阻R13另一端与电阻R12一端、双运放芯片U1内部OP2运放的负输入端 IN2-电连接，电阻R12另一端接次级地，电阻R11一端与LED灯管95输入端电连接，电阻R11另一端与双运放芯片U1内部OP2运放的正输入端IN2+、电阻R10一端电连接，电阻R10另一端接次级地，双运放芯片U1内部OP2运放的输出端Out2与过电压保护电路10的输入端口101电连接，电阻R13接收第一基准电压源电路93输出端口932输出的一基准电压Vref1，经过电阻R13和R12进行分压之后给双运放芯片U1内部OP2运放的负输入端IN2- ,V(IN2-)=Vref1*R12/(R12+R13)=5V*10KΩ/(10KΩ+10KΩ)=2.5V,其中： Vref1可设计为5V直流电,R12和R13电阻值可选10KΩ。
在PWM调光信号PWM占空比最大，即：Duty=100% ，LED灯管95工作电流最大ILB（max）=5A（该灯管电流一般依据液晶面板Panel规格书中灯管电流规格的典型值来设定，如：灯管电流规格典型值为5A，LED灯管在液晶显示画面最亮时的LED灯管95电流就可以设计为5A），液晶显示画面最亮时，当电流取样电阻R1=0.1Ω时，电阻R1两端电压VR1=ILB（max）*R1=5A*0.1Ω=0.5V;N沟管MOS管Q1正常工作在可变电阻区，即：完全导通工作区域，若此时MOS管Q1导通内阻Rds(Q1)为15mΩ,则降在MOS管Q1漏极与源极之间的电压Vds(Q1)=ILB（max）* Rds(Q1)=5A*15mΩ=0.075V;LED灯管95内部的每一串灯由20颗发光二极体组成，正向导通最高电压VF（max）=3.3V，则此时LED灯管95两端电压VLB(max)=VF(max)*20=3.3V*20=66V，则此时LED灯管95输入端电压Vout2=VR1+ Vds(Q1)+ VLB(max)=0.5V+0.075V+66V=66.575V,此时LED灯管驱动电路9的第二主电源电路91输出的Vout2电压直接驱动LED灯管的转换效率u≈ VLB(max)* ILB（max）/( Vout2* ILB（max）)= VLB(max)/ Vout2=66V/66.575V=99.13%,即：在PWM调光信号PWM占空比最大时，第二主电源电路91的输出电压Vout2给LED灯管95直接驱动供电的转换效率约为99.13%（说明：第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路、PWM转DC调光电路和背光开关控制电路功耗总共损耗不到0.2%，为简化设计，可忽略不计），而图1 主电源电路2输出Vout3如：24V直流电经Converter Boost升压电路后生成66V电压和5A LED灯管电流来驱LED灯管，该ConverterBoost升压电路转换效率一般在88%~93%左右
考滤到LED灯管95内部发光二极体正向导通电压VF会有温度漂移问题以及在电源板通电开机时Vout2会有一些过冲Overshoot问题,LED灯管95输入端过电压保护点设定值通常会是正常画面最亮时工作电压的1.2倍左右，即：VLB(OVP)=Vout2*1.2=66.575V *1.2=79.89V,当LED灯管95的过电压侦测下拉取样电阻R10选取10KΩ时，则过电压侦测上拉取样电阻R11=VLB(OVP)*R10/ V(IN2-)-R10=79.89V*10KΩ/2.5V-10KΩ=309.56KΩ,可取整数R11电阻选用310KΩ电阻。
这种采用双运放芯片U1内部的运放OP2做精准的过电压侦测，从而得到一个非常精准的LED灯管输入端的过电压保护点，确保当反馈上拉电阻R6开路或是下拉电阻R7短路或是LED灯管95的公PIN连接器与电源板上LED灯管95母PIN连接器发生松脱开路时等异常情况下，做精准快速的过电压保护，确保LED灯管输入端电压Vout2异常变高时不会导致LED灯管95、N沟道MOS Q1、R1电阻等零件烧毁等问题;
由于可控精密稳压器U2（如:TL431）的阴极和阳极之间耐VKA较低，如：TL431 VKA的极限耐压 VKA(max)仅为40V，如果LED灯管95最大工作电压VLB(max)=66V,则LED灯管95输入端电压Vout2=66.575V,而LED灯管95输入端过电压保护点VLB(OVP)= 79.89V=VZD1+R3*IKA+VF(U3)+VKA(U2),其中VKA(U2)=VKA(max)*80%=40V*80%=32V（一般留80%的设计裕度）VF(U3)为光耦U3输入端的发光二极管正向导通电压，约为1.2V；IKA为可控精密稳压器U2阴极与阳极之间的工作电流，约为0.5mA；电阻R3可选取3.3KΩ。
则，所选取的ZD1稳压管稳压值VZD1=79.89V-3.3KΩ*0.5mA-1.2V-32V=45.04V，可选取稳压值为45V的稳压二极管，如果单颗稳压管的稳压值不够，则可用两颗稳压管如：稳压值分别为27V和18V的稳压管进行按顺序串联进行设计，这样设计就可以避免可控精密稳压器U2的阴极与阳极之间因耐压不足耐被损坏问题。
第二基准电压源电路92的作用是当用户短时间通过遥控器关掉液晶显示器画面并未进入待机模式时，此时，主基板电路6内部的图像处理器（Scaler）的第一GPIO端口输出的PS_ON信号仍为高电平，但第二GPIO端口输出的ON/OFF开关信号变为低电平，第三GPIO端口输出的PWM调光信号也变为低电平，当ON/OFF开关信号由高电平变为低电平时，背光开关控制电路97输出端口973输出一低电平信号给N沟道MOS管Q1的栅极（Gate），N沟道MOS管Q1漏极与源极之间处于截止状态，同时Vcc2供电控制电路94的输出端口942也停止向双运放芯片U1的Vcc引脚进行供电,双运放芯片U1停止工作使得NPN电晶体Q2的基极得不到驱动电流而处于截止状态，若电阻R6=180KΩ,电阻R7=10KΩ,电阻R8=10KΩ,因NPN电晶体Q2不导通，NPN电晶体Q2集电极与发射极之间电压Vce(Q2)=2.5V (2.5V为可控精密稳压器U2（TL431）R端的基准电压)
Vout2=2.5V+（2.5V/R7+(2.5V-Vce(Q2))/R8)*R6
=2.5V+（2.5V/10KΩ+(2.5V-2.5V))/10KΩ)*180KΩ
=47.5V
ZD1稳压二极管稳压值为45V,故降落在可控精密稳压器U2阴极与阳极之间的电压VKA=Vout2-VZD1- R3*IKA+VF(U3)=47.5V-45V-3.3KΩ*0.5mA-1.2V=-0.35V
其中：VF(U3)为光耦U3输入端的发光二极管正向导通电压，约为1.2V；IKA为可控精密稳压器U2阴极与阳极之间的工作电流，约为0.5mA；电阻R3可选取3.3KΩ。
而可控精密稳压器U2保证能正常工作的VKA电压至少要大于参考端R端的2.5V基准电压,故当用户短时间通过遥控器关掉液晶显示画面并未进入待机模式时，将由第二基准电压源92的输出端口922输出一如：12V左右的直流电通过二极管D3提供给可控精密稳压器U2的阴极K端供电，故此时VKA=12V-VF(D3)-3.3KΩ*0.5mA-1.2V=12V-0.7V-1.65V-1.2V=8.45V>2.5V。
第二基准电压源电路92、第一基准电压源电路93、Vcc2供电控制电路94、背光开关控制电路97以及PWM转DC调光电路96均为现有较为成熟电路，故下面只对这些电路做简单的工作原理说明。
如图3所示，第二基准电压源电路92中电阻R28一端与921端口电连接，电阻R28另一端与电阻R29一端、NPN电晶体Q9集电极电连接，NPN电晶体Q9的基极与电阻R29另一端、可控精密稳压器U5（如：TL431） 的阴极K端电连接，NPN电晶体Q9的发射极与电阻R30一端、电容C8一端、922端口电连接，电阻R30另一端与可控精密稳压器U5(如：TL431）的参考端R端电连接，可控精密稳压器U5的阳极端A端、电阻R31另一端、电容C8另一端接次级地。其中电阻R28为NPN电晶体Q9集电极与发射极之间限流电阻，电阻R29为可控精密稳压器U5的阴极端K端提供一大于2.5V的供电电压，可控精密稳压器U5的参考端R端为2.5V的基准电压，921端口接收第一主电源电路7输出端输出Vout1直流电（如：Vout1=16V直流电)，经该第二基准电压源电路92进行直流电压转换之后生成一V(D3+）=2.5V*(R30+R31)/R31=12V,其中：电阻R30可选取17.8KΩ,电阻R31可选取4.7KΩ。
当用户短时间通过遥控器关掉液晶显示画面并未进入待机模式时，将由第二基准电压源92的输出端口922输出一12V左右的直流电通过二极管D3提供给可控精密稳压器U2的阴极K端进行供电。
如图4所示，第一基准电压源电路93中电阻R24一端与931端口电连接，电阻R24另一端与电阻R25一端、NPN电晶体Q8集电极电连接，NPN电晶体Q8的基极与电阻R25另一端、可控精密稳压器U4（如：TL431） 的阴极K端电连接，NPN电晶体Q8的发射极与电阻R26一端、电容C7一端、932端口电连接，电阻R26另一端与可控精密稳压器U4的参考端R端电连接，可控精密稳压器U4的阳极端A端、电阻R27另一端、电容C7另一端接次级地。其中电阻R24为NPN电晶体Q8集电极与发射极之间限流电阻，电阻R25为可控精密稳压器U4的阴极端K端提供一大于2.5V的供电电压，可控精密稳压器U4的参考端R端为2.5V的基准电压，931端口接收第一主电源电路7输出端输出一Vout1直流电压，如：16V直流电，经该第一基准电压源电路93进行直流电压转换之后生成一Vref=2.5V*(R26+R27)/R27=5V,其中电阻R26可选取10KΩ,电阻R27可选取10KΩ。该Vref电压分别通过962端口和932端口为PWM转DC调光电路96和LED灯管95输入端的过电压保护电路提供一5V*(1±2%)高精度电压源。
如图5所示，Vcc2供电控制电路94中941端口与电阻R21、PNP电晶体Q6的发射极电连接，PNP电晶体Q6的基极与电阻R21另一端、电阻R20一端电连接，电阻R20另一端与N沟道MOS管Q5的漏极电连接，N沟道MOS管Q5的栅极与电阻R19一端电连接，电阻R19另一端与943端口电连接，PNP电晶体Q6的集电极与电阻R22一端电连接，电阻R22另一端与电阻R23一端、NPN电晶体Q7集电极电连接，NPN电晶体Q7基极与电阻R23另一端、稳压二极管ZD2的负端电连接，NPN电晶体Q7的发射极与电容C6一端、942端口电连接，N沟道MOS管Q5源极、稳压二极管ZD2正极以及电容C6另一端接次级地，941端口接收来自第一主电源电路7输出的Vout1如16V的直流电，当用户用遥控器打开液晶显画面时，主基板电路6的第二GPIO端口输出一ON/OFF 高电平开关信号让N沟道MOS Q5和PNP电晶体Q6导通，产生一Vcc2供电电压Vcc2=V(ZD2)-Vbe(Q7)=10V-0.7V=9.3V,其中：稳压二极管ZD2可选取稳压值V(ZD2)为10V，NPN电晶体Q7导通时基极与发射极之间Vbe(Q7)=0.7V，该Vcc2电压由942端口提供给双运放芯片U1供电，当用户用遥控器关闭液晶显示画面时，主基板电路6的第二GPIO端口输出一ON/OFF低电平开关信号让N沟道MOS Q5和PNP电晶体Q6截止，使得液晶画面被关闭时更加节能省电。
如图6所示，背光开关控制电路97中971端口与电阻R14一端电连接，电阻14另一端与N沟道MOS管Q3栅极电连接，N沟道MOS管Q3的漏极与电阻R15一端、电阻R16一端、N沟道MOS管Q4栅极电连接，电阻R15另一端与电阻R17一端、972端口电连接，电阻R17另一端与N沟道MOS Q4的漏极、电阻R18一端、973端口电连接，电阻R18另一端、N沟道MOS管Q4的源极、电阻R16另一端、N沟道MOS管Q3的源极接次级地，N沟道MOS Q3和Q4通常可选取型号如：2N7002，其栅极与源极之间耐压极限值Vgs(max)=20V,而与973端口电连接的Q1 N沟道MOS管可选取型号如： YJD45G10A ,其栅极与源极之间耐压极限值Vgs(max)=20V,而972端口接收Vout1正常工作电压如：16V，而Vout1输出端过电压通常只会采用稳压二极管来做电压侦测，过电压保护 Vovp(out1)精度较差，一般设计在Vout1正常工作电压的1.3倍到1.5倍之间，即：过电压保护点 Vovp(out1)通常会落在：20.8V到24V之间，故提供给Q4N沟道MOS栅极Gate端需要采用电阻R15和电阻R16做分压设计，提供给Q1 N沟道MOS栅极Gate端需要采用电阻R17和电阻R18做分压设计，确保Vout1输出异常过电压时， N沟道MOS管Q1和Q4栅极电压仍有一定设计裕度。
当用户用遥控器打开液晶显画面时，主基板电路6的第二GPIO端口输出一ON/OFF高电平开关信号让N沟道MOS Q3导通， N沟道MOS Q4截止，N沟道MOS管 Q1栅极与源极之间电压Vgs(Q1)=Vout1*R18/(R17+R18)=16V*33KΩ/(11KΩ+33KΩ)=12V,而YJD45G10A栅极与源极之间开启电压Vgs(th)在1V到3V之间，即此时N沟道MOS管 Q1工作在完全导通状态的可变电阻区。
当用户用遥控器关闭液晶显示画面时，主基板电路6的第二GPIO端口输出一ON/OFF 低电平开关信号让N沟道MOS Q3截止， N沟道MOS Q4通过， N沟道MOS管 Q1栅极得不到电压处于完全截止状态，故与LED灯管95输出端电连接的N沟道MOS管 Q1在此电路中仅作为开关作用，在关闭液晶显示画面时，完全截止LED灯管95的电流，确保液晶显示画面被关闭之后，画面处于全黑状态。
如图7所示，PWM转DC调光电路96中963端口与电阻R32一端电连接，电阻R32另一端与N沟道MOS管 Q10栅极电连接， N沟道MOS管 Q10漏极与电阻R33一端、N沟道MOS管 Q11栅极电连接， N沟道MOS管 Q11漏极与电阻R34一端、电阻R35一端电连接，电阻R34另一端与电阻R33另一端、962端口电连接，电阻R35另一端与电容C9一端、电阻R37一端电连接，电阻R37另一端与电阻R36一端、961端口电连接， N沟道MOS管 Q10和Q11源极、电容C9另一端、电阻R36另一端接次级地。当液晶显示画面被打开时，963端口接收主基板电路6的第三GPIO端口输出一频率较高的PWM脉宽调制信号，如PWM频率Fpwm=25KHZ,而RC低通滤波电路中的电阻R35和电容C9的截止频率Fc=1/(2*ᴫ*R35*C9)= 1/(2*3.14*82KΩ*0.1uF)=19.4HZ,其中：电阻R35可选取82KΩ,电容C9可选取0.1uF,PWM频率Fpwm远大于RC低通滤波截止频率Fc,使得PWM调光信号经过电阻R35和电容C9进行低通滤波之后生成一低电压纹波的直流调光信号Vdc，该Vdc电压经过电阻R36(如：电阻R36可选取15KΩ)和电阻R37(如：电阻R37可选取51KΩ)进行分压之后由961端口提供给双运放芯片U1内部运放OP1的正输入端IN1+来调节控制LED灯管95的工作电流大小，一般电阻R34取值较小，如：可取2KΩ左右，远小于电阻R35, U1芯片内部运放OP1的正输入端IN1+直流调光电压V(IN1+)=Vref1*Duty*R36/( R34+R35+R36+R37)；其中Duty为PWM调光信号占空比，一般设计在20%到100%之间。
LED灯管95电流控制原理说明：当Duty=100%时 V(IN1+)=5V*100%*15KΩ/(2KΩ+82KΩ+15KΩ+51KΩ)=0.5V。
电阻R9、电容C4和C5、双运放芯片U1内部运放OP1组成了一个积分电路，该电路具有深度负反馈，使得该双运放芯片U1内部运放OP1的正输入端IN1+与负输入端IN1-具有虚短特点，即：V(IN1+)=V(IN1-)=0.5V，电流取样电阻R1可选取0.1Ω,电阻R2和电容C1用来滤除高频的杂讯电压。
此时LED灯管95电流ILED=VR1/R1= V(IN1-)/R1=0.5V/0.1Ω=5A,液晶显示画面最亮。
当PWM调光信号Duty由100%调整为99%，即用户将液晶显示画面由最亮调整稍微暗一些时，主基板电路6的第三GPIO端口输出PWM调光信号占空比Duty减小时，即：Duty↓,双运放芯片U1内部运放OP1的正输入端IN1+直流调光电压V(IN1+)↓=Vref1*Duty↓*R36/( R34+R35+R36+R37)减小，即：V(IN1+)↓，此时V(IN1+)< V(IN1-),双运放芯片U1内部的运放OP1输出端Out1输出电压降低,驱动NPN电晶体 Q2基极电流Ibe(Q2)↓, NPN电晶体Q2工作在放大区，且集电极电流Ice(Q2)↓=Ibe(Q2)↓*β,其中β为Q2电晶体的放大倍数， NPN电晶体 Q2集电极与发射极之间电压Vce(Q2)↑=2.5V- Ice(Q2)↓*R8,其中：2.5V为可控精密稳压器U2TL431的参考端R端的基准电压，故LED灯管95输入端电压Vout2下降Vout2↓=2.5V+（2.5V/R7+(2.5V-Vce(Q2)↑)/R8)*R6,LED灯管95的电流下降ILED↓=Vout2↓/(R1+Rds(Q1)+ZLED),其中 Rds(Q1)为N沟道MOS管 Q1完全导通时漏极与源极之间的内阻，ZLED为LED灯管工作时的等效内阻。
双运放芯片 U1内部运放OP1的负输入端电压下降V(IN1-)↓=VR1=ILED↓*R1,当 V(IN1-)电压减小到与双运放芯片U1内部运放OP1的正输入端电压V(IN1+)相等时就不再减小，即：当PWM调光信号的占空比Duty减小时，LED灯管95的电流会被LED灯管驱动电路9做相应调节变小，当用户将液晶显示器画面亮度调节最暗，PWM调光信号的占空比Duty减小到20%，此时，双运放芯片 U1内部运放OP1的正输入端电压V(IN1+)=5V*20%*15KΩ/(2KΩ+82KΩ+15KΩ+51KΩ)=0.1V。
此时LED灯管95的电流会被LED灯管驱动电路9做相应调节到ILED= V(IN1+)/R1=0.1V/0.1Ω=1A,同理，当PWM调光信号的占空比Duty变大时，LED灯管95的电流会被LED灯管驱动电路9做相应调节变大，液晶显示器画面变亮。
LED灯管95驱动电路在打开液晶显示器画面时的PWM调光信号做软起动（Softstart）时序及作用说明：
如图8所示，本发明LED灯管驱动由于整个LED灯管电流反馈电路存在较大的响应速度延迟问题，容易在液晶显示器画面被打开时，在LED灯管95输入端产生较大过冲电流Overshoot问题。如在打开液晶显示画面时的ΔT时间内产生一高达如：7A左右的尖峰过冲电流，而正常工作电流如：4A左右，这种过冲Overshoot电流7A往往会超过设计时的LED灯管最大工作电流如：5A，甚至会超过LED灯管内部发光二极体耐电流的上限值，使得LED灯管内部的发光二极体晶片在开机时容易产生瞬间过热问题使得LED灯管95正常使用的可靠性及寿命降低，甚至直接将发光二极体晶片烧毁。
如下图9所示，故本发明将采用了一种在液晶显示器画面被打开时PWM调光信号具有软起动功能的开机时序。时序说明如下：当市用交流电如220Vac接入本发明LED灯管驱动电源板时，待机电路5输出一Vout电压，如：12V直流电给主基板电路6工作，主基板电路6会从第一GPIO端口输出一PS_ON高电平信号给待机电路5，待机电路提供Vcc1供电电压给第一主电源电路7和第二主电源电路91，第一主电源电路7输出一Vout1直流电，如：16V直流电给OPS/Audio/USB等电路进行供电，PS_ON高电平信号送出经过T1时间，如：20mS时间，主基板电路6会从第二GPIO端口输出一ON/OFF高电平开关信号给背光开关控制电路97打开N沟道MOS Q1让LED灯管95输出端与电流取样电流R1电连接，同时ON/OFF高电平开关信号给Vcc2供电控制电路94，让Vcc2供电控制电路94从942端口输出给双运放芯片U1所需的Vcc2供电电压，ON/OFF高电平开关信号输出之后经过T2时间，主基板电路6会从第三GPIO端口输出一最小占空比（如：Duty=20%）PWM调光信号给PWM转DC调光电路96，之后经过T3时间，如：50mS时间，PWM调光占空比Duty由20%逐渐增加到LED灯管95正常工作时所设置的占空比，如：正常工作时被用户设置的PWM Duty=80%,LED灯管95工作电流为4A。
采用该PWM调光信号具有软起动功能的开机时序，使得LED灯管95的电流在开机时做缓慢上升，最后达到LED灯管95所需的工作电流，如：4A，避免在开机瞬间产生LED灯管95电流过冲Overshoot问题导致LED灯管95的可靠性及寿命降低，甚至直接将发光二极体晶片烧毁问题。
本发明采用以上技术方案，具有如下特点：1、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路采用100HZ~400HZ左右的低频PWM调光容易因液晶面板与屏驱动电路板之间存在匹配性问题导致画面容易产生亮暗横条纹干扰。本发明采用了PWM转DC直流调光信号做模拟直流调光，解决了亮暗横条纹干扰的问题，同时解决了由于100HZ~400HZ频率处于人耳所接收的音频范围内，使得Converter Boost升压LED灯管驱动电路内部的升压电感磁性元件产生异音的问题。2、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路采用100HZ~400HZ左右低频PWM调光信号，虽然人眼察觉不到液晶器画面闪烁感，但用手机或是摄影机拍摄画面时就会扑捉到画面明显的闪烁感，无法做到真正不闪屏的画面显示效果。本发明采用了PWM转DC直流调光信号做模拟直流调光，LED灯管电流为线性直流，不仅人眼察觉不到液晶器画面闪烁感，而且采用手机或是摄影机拍摄画面时也不会有任何交烁感，真正做到画面不闪屏效果。3、传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路的转换效率仅为88%~93%之间。本发明采用了变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后电压直接用来驱动LED灯管，本发明的LED灯管驱动电路9的第二主电源电路91输出的Vout2电压直接驱动LED灯管的转换效率至少可设计在97%以上，提升了产品电源中LED灯管驱动电路的电能转换效率，使产品更加节能省电，同时因产品内部电源电路的整体转换效率提升，机器内部环境温度下降，有利于提升液晶显示器产品的可靠性及使液晶显示器产品更加节能省电。4、传统的设计是变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后生成一如24V的直流电，再通过Converter Boost升压LED灯管驱动电路进行升压之后，如：生成66V直流电给LED灯管工作。本发明LED灯管驱动电路采用了变压器Tr1l输出电压经过二极管D1/D2整流及电容C6进行滤波之后电压直接用来驱动LED灯管，省掉了传统Converter Boost升压LED灯管驱动电路,降低PD大功率电源板BOM材料成本价格，有利于提升产品市场竞争力。
显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其包括EMI电路、桥式整流电路、PFC升压电路、高压大电容滤波电路、待机电路、主基板电路、第一主电源电路、OPS/Audio/USB电路、过电压保护电路和LED灯管驱动电路，市用交流电依次通过EMI电路、桥式整流电路和PFC升压电路电连接至高压大电容滤波电路，高压大电容滤波电路分别输出三路高压直流电至待机电路、第一主电源电路和LED灯管驱动电路，待机电路分别输出第一低压直流电和Vcc1供电电压，第一低压直流电为主基板电路供电，第一主电源电路将高压直流电转换为第二低压直流电输出，第二低压直流电为开放式可插拔操作系统OPS、Audio电路和USB电路供电；主基板电路输出待机控制信号、开关信号和PWM调光信号；待机控制信号控制待机电路的Vcc1供电电压的开关；过电压保护电路的输入端连接有两路过电压侦测电路，一路过电压侦测电路连接并侦测第一低压直流电，另一路过电压侦测电路连接并侦测第二低压直流电，电压保护电路的输出端连接待机电路；
其特征在于：LED灯管驱动电路包括第二主电源电路、第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路、PWM转DC调光电路和背光开关控制电路；
Vcc1供电电压为第一主电源电路和第二主电源电路的内部控制芯片供电，高压直流电压经第二主电源电路连接至变压器Tr1的初级侧，变压器Tr1的次级侧具有两个输出绕组，第一输出绕组的同名端与第二输出绕组的异名端连接，且第一输出绕组的同名端接地，第一输出绕组的异名端连接二极管D1的阳极，第二输出绕组的同名端连接二极管D2的阳极，二极管D1的阴极与LED灯管输入端连接，LED灯管输入端分别连接电解电容C6的正极、二极管D2的阴极、稳压二极管ZD1的负极、电阻R6和电阻R11的一端，第二低压直流电分别电连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端，第一基准电压源电路输出第一基准电压，第二基准电压源电路输出第二基准电压，
主基板电路的开关信号分别接入并控制Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的开关动作；Vcc2供电控制电路的输出端与运放OP1和运放OP2供电的VCC端连接，运放OP1和运放OP2的接地端接次级地；
主机板电路输出的PWM调光信号接入PWM转DC调光电路的输入端，PWM转DC调光电路的参考端连接第一基准电压源电路的输出端，PWM转DC调光电路将PWM调光信号转换为DC调光信号，
第一基准电压通过电阻R13分别连接运放OP2的负输入端IN2-和电阻R12的一端，电阻R12另一端接次级地，运放OP2的输出端Out2与过电压保护电路的输入端口连接；电阻R11一端与LED灯管输入端连接，电阻R11另一端分别连接运放OP2的正输入端IN2+和电阻R10的一端；
第二基准电压源电路输出端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的正极分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端，电阻R3的另一端连接光耦U3内部发光二极管的阳极，电容C2的另一端接次级地，光耦U3内部光敏三极管的集电极连接第二主电源电路的反馈端FB，光耦U3内部光敏三极管的发射极接次级地，光耦U3内部发光二极管的阴极连接可控精密称压器U2的阴极K端和电阻R5的一端，可控精密称压器U2的阳极A端接次级地，电阻R5的另一端连接电容C3的一端，
电阻R6的另一端分别连接电容C3的另一端、电阻R8的一端、可控精密称压器U2的参考端R端和电阻R7的一端，电阻R7的另一端接次级地，
电阻R8的另一端连接晶体管Q2的集电极，晶体管Q2的发射极、电阻R10和电阻R12的另一端接次级地，
晶体管Q2的基极连接运放OP1的输出端Out1、电容C5的一端和电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电容C4的一端，运放OP1负输入端IN1-分别连接电容C4的另一端、电容C5的另一端、电容C1的一端和电阻R2的一端，运放OP1正输入端IN1+连接PWM转DC调光电路的输出端，电阻R2的另一端分别连接MOS管Q3的源极和电阻R1的一端，电容C1的另一端和电阻R1的另一端接次级地，MOS管Q1的漏极连接LED灯管的输出端，MOS管Q1的栅极连接背光开关控制电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：市用交流电采用的是100V~240V市用交流电，高压直流电为390V~400V，第一低压直流电为12V/1.5A，第二低压直流电为16V/9A。
3.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：运放OP1和运放OP2采用AS358的双运放芯片U1，可控精密称压器U2采用TL431；晶体管Q2为NPN晶体管，MOS管Q1为N沟道MOS管。
4.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：背光开关控制电路包括MOS管Q3和MOS管Q4，背光开关控制电路的供电输入端分别连接电阻R15和电阻R17的一端，电阻R15的另一端分别连接MOS管Q3的漏极、电阻R16的一端和MOS管Q4的栅极，MOS管Q3的基极通过电阻R14连接开关信号，电阻R17的另一端分别连接MOS管Q4的漏极和电阻R18的一端，MOS管Q3的源极、电阻R16的另一端、MOS管Q4的源极和电阻R18的另一端接次级地，MOS管Q4的漏极引出作为背光开关控制电路的输出端；
其中，MOS管Q3和MOS管Q4均为N沟道MOS管，均选取型号2N7002的MOS管，对应的栅极与源极之间耐压极限值Vgs(max)=20V。
5.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：Vcc2供电控制电路包括MOS管Q5和晶体管Q6和晶体管Q7，Vcc2供电控制电路的输入端连接电阻R21的一端和晶体管Q6的发射极，晶体管Q6的基极分别连接电阻R21另一端和电阻R20一端，电阻R20另一端连接MOS管Q5的漏极，MOS管Q5的栅极通过电阻R19接收开关信号，MOS管Q5的源极接次级地，晶体管Q6的集电极连接电阻R22的一端，电阻R22的另一端分别连接电阻R23的一端和晶体管Q7的集电极，晶体管Q7的基极分别连接电阻R23的另一端和稳压二极管ZD2的阴极，晶体管Q7的发射极连接电容C6的一端，稳压二极管ZD2的阳极和电容C6的另一端接次级地，晶体管Q7的发射极引出作为Vcc2供电控制电路的输出端。
6.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：第一基准电压源电路包括晶体管Q8和可控精密称压器U4，第一基准电压源电路的输入端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端分别连接电阻R25的一端和晶体管Q8集电极，晶体管Q8的基极分别连接电阻R25另一端和可控精密称压器U4的阴极K端，可控精密称压器U4的阳极A端接次级地；晶体管Q8发射极分别连接电容C7和电阻R26的一端，电阻R26的另一端分别连接可控精密称压器U4的参考端R端和电阻R27的一端，电容C7和电阻R27的另一端接次级地；晶体管Q8发射极引出作为第一基准电压源电路的输出端。
7.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：第二基准电压源电路包括晶体管Q9和可控精密称压器U5，第二基准电压源电路的输入端连接电阻R28的一端，电阻R28的另一端分别连接电阻R29的一端和晶体管Q9的集电极，晶体管Q9的基极分别电连接电阻R29另一端和可控精密称压器U5的阴极K端，可控精密称压器U5的阳极A端接次级地；晶体管Q9发射极分别连接电容C8和电阻R30的一端，电阻R30的另一端分别连接可控精密称压器U5的参考端R端和电阻R31的一端，电容C8和电阻R31的另一端接次级地；晶体管Q9的发射极引出作为第二基准电压源电路的输出端。
8.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：PWM转DC调光电路包括MOS管Q10和MOS管Q11, PWM调光信号通过PWM转DC调光电路的输入端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接MOS管Q10的栅极，
PWM转DC调光电路的参考端分别连接电阻R33和电阻R34的一端，电阻R33的另一端分别连接MOS管Q10的漏极和MOS管Q11的栅极，电阻R34的另一端分别连接MOS管Q11的漏极和电阻R35的一端，电阻R35的另一端分别连接电容C9的一端和电阻R37的一端，电阻R37的另一端连接电阻R36的一端，MOS管Q10的源极、MOS管Q11的源极、电容C9的另一端和电阻R36的另一端接次级地，电阻R37的另一端引出作为PWM转DC调光电路的输出端。
9.根据权利要求1所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：待机电路输出的第一低压直流电代替第一主电源电路输出的第二低压直流电分别连接第一基准电压源电路、第二基准电压源电路、Vcc2供电控制电路和背光开关控制电路的供电输入端。
10.一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路的软起动方法，采用权利要求1至9所述的一种不闪屏超静音的大功率LED灯管的开关电源电路，其特征在于：软起动方法包括以下步骤：
步骤1，接入市用交流电，待机电路输出第一低压直流电给主基板电路工作，主基板电路从第一GPIO端口输出待机控制信号PS_ON为高电平信号给待机电路，待机电路提供Vcc1供电电压给第一主电源电路和第二主电源电路，第一主电源电路输出第二低压直流电给OPS/Audio/USB电路进行供电，
步骤2，待机控制信号PS_ON的高电平持续T1时间后，主基板电路输出ON/OFF开关信号为高电平，ON/OFF开关信号控制背光开关控制电路打开N沟道MOS Q1让LED灯管输出端与电流取样电流R1电连接，同时ON/OFF开关信号控制Vcc2供电控制电路给双运放芯片U1输出供电电压；
步骤3，ON/OFF开关信号的高电平持续T2时间后，主基板电路输出一最小占空比的PWM调光信号至PWM转DC调光电路，
步骤4，PWM转DC调光电路经过T3时间将PWM调光占空比Duty由最小值逐渐增加到LED灯管正常工作时所设置的占空比。
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