CN201846423U - 用于led背光电视的电源及led背光电视 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于LED背光电视的电源，电源包括主电源电路、保护电路和LED驱动电路，主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上；主电源电路与保护电路及LED驱动电路电连接，为LED驱动电路提供工作电源，主电源电路还用于为LCD信号处理模块提供工作电源；保护电路与主电源电路及LED驱动电路电连接，为保护电路与主电源电路提供过流和过压保护；LED驱动电路接收主电源电路提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。本实用新型还涉及一种LED背光电视。上述用于LED背光电视的电源，将主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上，减少了连接线和占用空间，因此可靠性高、体积小，采用此电源的LED背光电视可以做得更轻薄。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电视机，尤其涉及一种用于LED背光电视的电源，还涉及一种采用了该电源的LED背光电视。
【背景技术】
LED(发光二极管)背光技术在平板电视上的应用可以有效的降低功耗，大幅度的降低液晶电视的厚度。随着LED液晶电视的发展，开关电源的要求也发生了变化，向高集成，低成本，轻薄化的方向发展。
传统的LED背光电视存在可靠性低、成本高、占用空间大的技术问题。
【实用新型内容】
为了解决传统的LED背光电视的电源可靠性低、占用空间大的技术问题，有必要提供一种可靠性高、体积小的用于LED背光电视的电源。
一种用于LED背光电视的电源，所述电源包括主电源电路、保护电路和LED驱动电路，所述主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上；所述主电源电路与保护电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路提供工作电源，所述主电源电路还用于为LCD信号处理模块提供工作电源；所述保护电路与主电源电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路与主电源电路提供过流和过压保护；所述LED驱动电路接收主电源电路提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。
优选的，所述LED驱动电路包括相互连接的恒流控制电路和降压式变换电路；与LED光源组中的LED的正极相连的所述恒流控制电路的输出端输出用于驱动LED光源组工作的工作电压；所述降压式变换电路包括高压端、反馈端以及调整端，所述高压端与恒流控制电路的输出端相连且电位相等，所述反馈端向恒流控制电路输出反馈电压，所述恒流控制电路接收所述反馈电压并与参考电压进行比较，并通过调整端向所述降压式变换电路输出调整信号，调整所述高压端及恒流控制电路的输出端的电压，所述降压式变换电路还包括与所述LED光源组中的LED的负极连接的低压端。
优选的，所述降压式变换电路包括续流二极管、储能电感以及开关管；所述续流二极管的负极与所述高压端相连；所述储能电感的一端与所述续流二极管的正极相连，储能电感的另一端与所述低压端相连；所述开关管是一个三端器件，包括开关管控制端、开关管正端以及开关管负端，所述开关管根据开关管控制端的电压控制开关管正端和开关管负端之间的通断，所述开关管控制端与所述调整端相连，所述储能电感与续流二极管的正极相连的一端连接所述开关管正端，所述开关管负端与所述反馈端相连；所述开关管控制端和调整端之间还连接有调整电阻，所述开关管负端与反馈端之间还连接有反馈电阻；所述开关管负端接地，所述反馈电阻与开关管负端间的节点与地线之间接有负载电阻。
优选的，所述开关管是金属氧化物半导体场效应管，所述开关管控制端是栅极，所述开关管正端是漏极，所述开关管负端是源极。
优选的，所述金属氧化物半导体场效应管是N型场效应管。
优选的，所述续流二极管的负极与所述储能电感的另一端之间连接有第一电容。
优选的，所述反馈电阻与反馈端相连的一端接有第二电容，第二电容不与反馈端相连的一端接地。
优选的，所述主电源电路包括整流滤波模块、功率因数校正模块、待机模块以及谐振拓扑模块；所述整流滤波模块与功率因数校正模块相连，对输入的电源信号进行整流滤波处理并传输给所述功率因数校正模块；所述功率因数校正模块与所述整流滤波模块、待机模块以及谐振拓扑模块相连，接收整流滤波模块处理后的电源信号并进行功率因数的补偿处理，然后传输给所述待机模块和谐振拓扑模块；所述待机模块与功率因数校正模块以及谐振拓扑模块相连，接收功率因数校正模块处理后的电源信号，用于在工作时和待机时提供LCD信号处理模块维持待机所需的电力；所述谐振拓扑模块与功率因数校正模块以及待机模块相连，在正常工作时接收功率因数校正模块处理后的电源信号，用于向所述LED驱动电路输出恒定的电压，所述谐振拓扑模块在工作时接收待机模块提供的电力。
还有必要提供一种可靠性高、轻薄的LED背光电视。
一种LED背光电视，包括电源，所述电源包括主电源电路、保护电路和LED驱动电路，所述主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上；所述主电源电路与保护电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路提供工作电源，所述主电源电路还用于为LCD信号处理模块提供工作电源；所述保护电路与主电源电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路与主电源电路提供过流和过压保护；所述LED驱动电路接收主电源电路提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。
优选的，所述LED驱动电路包括相互连接的恒流控制电路和降压式变换电路；与LED光源组中的LED的正极相连的所述恒流控制电路的输出端输出用于驱动LED光源组工作的工作电压；所述降压式变换电路包括高压端、反馈端以及调整端，所述高压端与恒流控制电路的输出端相连且电位相等，所述反馈端向恒流控制电路输出反馈电压，所述恒流控制电路接收所述反馈电压并与参考电压进行比较，通过调整端向所述降压式变换电路输出调整信号，调整所述高压端及恒流控制电路的输出端的电压，所述降压式变换电路还包括与所述LED光源组中的LED的负极连接的低压端；所述降压式变换电路具体还包括续流二极管、储能电感以及开关管；所述续流二极管的负极与所述高压端相连；所述储能电感的一端与所述续流二极管的正极相连，另一端与所述低压端相连；所述开关管是是金属氧化物半导体场效应管，所述开关管根据栅极的电压控制开关管的漏极和开关管的源极之间的通断，所述栅极与所述调整端相连，所述储能电感与续流二极管的正极相连的一端连接所述漏极，所述源极与所述反馈端相连；所述栅极和调整端之间还连接有调整电阻，所述源极与反馈端之间还连接有反馈电阻；所述源极接地，所述反馈电阻与源极间的节点与地线之间接有负载电阻；所述续流二极管的负极与所述储能电感的另一端之间连接有第一电容，所述反馈电阻与反馈端相连的一端接有第二电容，第二电容不与反馈端相连的一端接地。
上述用于LED背光电视的电源，将主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上，相对于传统技术中将主电源电路板与LED驱动电路板各自独立，再通过连接线连接在一起的设计，减少了连接线和占用空间，因此可靠性高、体积小，采用此电源的LED背光电视可以做得更轻薄。
【附图说明】
图1为一实施例中用于LED背光电视的电源的电路方框图；
图2为一实施例中主电源电路的电路方框图；
图3为另一实施例中用于LED背光电视的电源的电路方框图；
图4为一实施例中BUCK电路的电路原理图。
【具体实施方式】
为使本实用新型的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
图1是一实施例中用于LED背光电视的电源的电路方框图，包括集成在一块电路板上的主电源电路100、保护电路200和LED驱动电路300。因此，相对于传统的主电源电路板和LED驱动电路板各自独立、通过连接线连接在一起的LED背光电视，减少了连接线和占用空间，因此可靠性高、体积小，采用此电源的LED背光电视可以做得更轻薄。
主电源电路100与保护电路200以及LED驱动电路300电连接，为LED驱动电路300提供工作电源，主电源电路100还用于为LCD信号处理模块提供工作电源。
保护电路200与主电源电路100及LED驱动电路300电连接，为LED驱动电路300与主电源电路100提供过流和过压保护。保护电路200可以采用本领域习知的常用保护电路，此处不再赘述。
LED驱动电路300接收主电源电路100提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。
图2为一实施例中主电源电路的电路方框图，包括整流滤波模块110、功率因数校正模块120、待机模块130以及谐振拓扑(LLC)模块140。
整流滤波模块110与功率因数校正模块120相连，对输入的电源信号进行整流滤波处理并传输给功率因数校正模块120。
功率因数校正模块120与整流滤波模块110、待机模块130以及谐振拓扑模块140相连，接收整流滤波模块110处理后的电源信号并进行功率因数的补偿处理，然后传输给待机模块130和谐振拓扑模块140。
待机模块130与功率因数校正模块120以及谐振拓扑模块140相连，接收功率因数校正模块120处理后的电源信号，用于在LED背光电视工作时和待机时提供LCD信号处理模块维持待机所需的电力。
谐振拓扑模块140与功率因数校正模块120以及待机模块130相连。在LED背光电视正常工作时，谐振拓扑模块140接收功率因数校正模块120处理后的电源信号，用于向LED驱动电路300输出恒定的电压。谐振拓扑模块140在工作时时接收待机模块130提供的电力。
图3是另一实施例中用于LED背光电视的电源的电路方框图，其是图1所示实施例的一个更具体的实施例，其中LED驱动电路300具体包括相互连接的恒流控制电路310和降压式变换电路(BUCK电路)320。这样的设计取消了传统技术中主电源电路和LED光源组之间需要设置的升压电路(BOOST电路)，对LED驱动电路300直接进行高压输入，并采用恒流控制电路310和降压式变换电路320配合进行恒流控制，效率高、性能稳定，并降低了成本。
恒流控制电路310的输出端与LED光源组中的LED的正极相连，输出用于驱动LED光源组工作的工作电压。
降压式变换电路320包括高压端、反馈端以及调整端，高压端与恒流控制电路310的输出端相连且他们电位相等。反馈端向恒流控制电路310输出反馈电压，恒流控制电路310接收反馈电压并与恒流控制电路310内部产生的参考电压进行比较，再通过调整端向降压式变换电路320输出调整信号，调整高压端及恒流控制电路310的输出端的电压，降压式变换电路320还包括与LED光源组中的LED的负极连接的低压端。
图4为一实施例中降压式变换电路的电路原理图，降压式变换电路320具体包括续流二极管D1、储能电感L1以及开关管Q1。续流二极管D1的负极与高压端322相连。储能电感L1的一端与续流二极管D1的正极相连，另一端与低压端328相连。开关管Q1是一个三端器件，包括开关管控制端、开关管正端以及开关管负端，开关管Q1根据开关管控制端的电压控制开关管正端和开关管负端之间的通断，在导通时电流是从开关管正端流向开关管负端。开关管控制端与调整端326相连，储能电感L1与续流二极管D1的正极相连的一端连接开关管正端，开关管负端与反馈端324相连。开关管控制端和调整端326之间还连接有调整电阻R2，开关管负端与反馈端324之间还连接有反馈电阻R1。开关管负端接地，反馈电阻R1与开关管负端间的节点与地线之间接有负载电阻。在本实施例中，负载电阻包括第一负载电阻R3和第二负载电阻R4。
在优选的实施例中，开关管Q1是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，开关管控制端是栅极，开关管正端是漏极，开关管负端是源极。且在本实施例中，开关管Q1是N型MOSFET。在其他实施例中，开关管Q1也可以是双极结型三极管(BJT)，开关管控制端是基极，开关管正端是集电极，开关管负端是发射极；且开关管Q1是NPN型BJT。
图4所示实施例中，储能电感L1与低压端328相连的一端和续流二极管D1的负极之间连接有第一电容C1。反馈电阻R1与反馈端324相连的一端接有第二电容C2，第二电容C2的另一端接地。
图4所示实施例中，是通过反馈端324进行电压的采样，并与恒流控制电路310内部产生的参考电压进行比较，然后通过调整端326调整开关管Q1的通断时间(即占空比)，来达到使电流均衡的目的。
具体来说，在电路的Ton周期，恒流控制电路310通过调整端326输出导通电平(高电平)，开关管Q1导通，由于储能电感L1的特性，流过储能电感U的电流不能突变，负载电阻R3、R4上的电压不会立即上升，反馈端324采样得到的电压不会超过参考电压，开关管Q1仍保持导通，同时储能电感L1将流过的电流转化为磁能进行能量存储。
随着时间的推移，反馈端324采样得到的电压越来越高，待超过参考电压一定值后，恒流控制电路310通过调整端326输出截止电平(低电平)，此时进入Toff周期，开关管Q1截止，此时储能电感L1因电磁感应特性会将存储的磁能转化为电能，此时由于开关管Q1截止，电流会经由续流二极管D1返回高压端322，维持一定的电压，最后经LED回到低压端328。
重复上述步骤，电路就完成了电流均衡的过程。由于LED是电阻性的负载，通过控制LED两端的电压，就可以达到控制LED上的电流的目的，从而实现电流均衡。因在工作周期内基本上没有能量损耗，所以可以有着低能耗、高效率的优点。
在本实施例中，恒流控制电路310采用O2Micro公司(凹凸科技)的OZ9906芯片进行恒流控制，OZ9906芯片的参考电压为5V，最大反馈电压为500mV，最小反馈电压为100mV，设有6个反馈脚ISEN(接反馈端324)及6个调整脚DRV(接调整端326)，内置过压、过流和开路保护的功能。因此，每块OZ9906芯片可以连接6个降压式变换电路320，每个降压式变换电路320可以驱动一支LED。在本实施例中是采用2块OZ9906芯片，驱动12支LED工作。
本实用新型还提供一种配备了上述电源的LED背光电视。
上述用于LED背光电视的电源，将主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上，减少了连接线和占用空间，因此可靠性高、体积小，采用此电源的LED背光电视可以做得更轻薄。取消了传统技术中主电源电路和LED光源组之间需要设置的升压电路(BOOST电路)，对LED驱动电路直接进行高压输入，并采用恒流控制电路和降压式变换电路配合进行恒流控制，效率高、性能稳定，并降低了成本。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于LED背光电视的电源，所述电源包括主电源电路、保护电路和LED驱动电路，其特征在于，所述主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上；
所述主电源电路与保护电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路提供工作电源，所述主电源电路还用于为LCD信号处理模块提供工作电源；
所述保护电路与主电源电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路与主电源电路提供过流和过压保护；
所述LED驱动电路接收主电源电路提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。
2.根据权利要求1所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述LED驱动电路包括相互连接的恒流控制电路和降压式变换电路；
与LED光源组中的LED的正极相连的所述恒流控制电路的输出端输出用于驱动LED光源组工作的工作电压；
所述降压式变换电路包括高压端、反馈端以及调整端，所述高压端与恒流控制电路的输出端相连且电位相等，所述反馈端向恒流控制电路输出反馈电压，所述恒流控制电路接收所述反馈电压并与参考电压进行比较，并通过调整端向所述降压式变换电路输出调整信号，调整所述高压端及恒流控制电路的输出端的电压，所述降压式变换电路还包括与所述LED光源组中的LED的负极连接的低压端。
3.根据权利要求2所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述降压式变换电路包括续流二极管、储能电感以及开关管；所述续流二极管的负极与所述高压端相连；所述储能电感的一端与所述续流二极管的正极相连，储能电感的另一端与所述低压端相连；所述开关管是一个三端器件，包括开关管控制端、开关管正端以及开关管负端，所述开关管根据开关管控制端的电压控制开关管正端和开关管负端之间的通断，所述开关管控制端与所述调整端相连，所述储能电感与续流二极管的正极相连的一端连接所述开关管正端，所述开关管负端与所述反馈端相连；所述开关管控制端和调整端之间还连接有调整电阻，所述开关管负端与反馈端之间还连接有反馈电阻；所述开关管负端接地，所述反馈电阻与开关管负端间的节点与地线之间接有负载电阻。
4.根据权利要求3所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述开关管是金属氧化物半导体场效应管，所述开关管控制端是栅极，所述开关管正端是漏极，所述开关管负端是源极。
5.根据权利要求4所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述金属氧化物半导体场效应管是N型场效应管。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述续流二极管的负极与所述储能电感的另一端之间连接有第一电容。
7.根据权利要求3至5中任意一项所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述反馈电阻与反馈端相连的一端接有第二电容，第二电容不与反馈端相连的一端接地。
8.根据权利要求1所述的用于LED背光电视的电源，其特征在于，所述主电源电路包括整流滤波模块、功率因数校正模块、待机模块以及谐振拓扑模块；
所述整流滤波模块与功率因数校正模块相连，对输入的电源信号进行整流滤波处理并传输给所述功率因数校正模块；
所述功率因数校正模块与所述整流滤波模块、待机模块以及谐振拓扑模块相连，接收整流滤波模块处理后的电源信号并进行功率因数的补偿处理，然后传输给所述待机模块和谐振拓扑模块；
所述待机模块与功率因数校正模块以及谐振拓扑模块相连，接收功率因数校正模块处理后的电源信号，用于在工作时和待机时提供LCD信号处理模块维持待机所需的电力；
所述谐振拓扑模块与功率因数校正模块以及待机模块相连，在正常工作时接收功率因数校正模块处理后的电源信号，用于向所述LED驱动电路输出恒定的电压，所述谐振拓扑模块在工作时接收待机模块提供的电力。
9.一种LED背光电视，包括电源，其特征在于，所述电源包括主电源电路、保护电路和LED驱动电路，所述主电源电路、保护电路和LED驱动电路集成在一块电路板上；
所述主电源电路与保护电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路提供工作电源，所述主电源电路还用于为LCD信号处理模块提供工作电源；
所述保护电路与主电源电路及LED驱动电路电连接，为所述LED驱动电路与主电源电路提供过流和过压保护；
所述LED驱动电路接收主电源电路提供的工作电源，用于驱动LED光源组工作。
10.根据权利要求9所述的LED背光电视，其特征在于，所述LED驱动电路包括相互连接的恒流控制电路和降压式变换电路；
与LED光源组中的LED的正极相连的所述恒流控制电路的输出端输出用于驱动LED光源组工作的工作电压；
所述降压式变换电路包括高压端、反馈端以及调整端，所述高压端与恒流控制电路的输出端相连且电位相等，所述反馈端向恒流控制电路输出反馈电压，所述恒流控制电路接收所述反馈电压并与参考电压进行比较，通过调整端向所述降压式变换电路输出调整信号，调整所述高压端及恒流控制电路的输出端的电压，所述降压式变换电路还包括与所述LED光源组中的LED的负极连接的低压端；
所述降压式变换电路具体还包括续流二极管、储能电感以及开关管；所述续流二极管的负极与所述高压端相连；所述储能电感的一端与所述续流二极管的正极相连，另一端与所述低压端相连；所述开关管是是金属氧化物半导体场效应管，所述开关管根据栅极的电压控制开关管的漏极和开关管的源极之间的通断，所述栅极与所述调整端相连，所述储能电感与续流二极管的正极相连的一端连接所述漏极，所述源极与所述反馈端相连；所述栅极和调整端之间还连接有调整电阻，所述源极与反馈端之间还连接有反馈电阻；所述源极接地，所述反馈电阻与源极间的节点与地线之间接有负载电阻；
所述续流二极管的负极与所述储能电感的另一端之间连接有第一电容，所述反馈电阻与反馈端相连的一端接有第二电容，第二电容不与反馈端相连的一端接地。
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