CN202258255U - Led驱动装置、led光源模组及液晶显示器 - Google Patents
Led驱动装置、led光源模组及液晶显示器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种LED驱动装置、LED光源模组及液晶显示器，该装置包括提供参考电压的基准源；用于检测LED光源的输入电压和电流检测装置；对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值的乘法器；与乘法器及基准源连接、将参考电压值与相对应的电压值进行比较，将比较误差放大并输出的运算放大器；与运算放大器形成闭环，根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号的PID校正装置；接收反馈信号，并根据反馈信号调整LED光源的输入功率的变换器。本实用新型可实现提高LED输入功率的控制精度，改善LED光源的光通稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电视背光技术领域，特别涉及到LED驱动装置、LED光源模组及液晶显示器。
背景技术
现在，愈来愈多的LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)彩电使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)背光技术，LED背光具有寿命长、省电节能、驱动方便等优点。
现有技术中，如图1所示，采用恒流装置给LED光源供电，让LED光源的工作电流工作处于额定状态，因此不管输入电源高低及输出LED光源的差异，都可以让LED光源保持在恒定电流下的工作状态，使LED光源输入功率相对稳定。但是，目前构成LED光源的多个LED灯珠的芯片电压因芯片厂家不同有很大的差异，而单颗LED灯珠的芯片电压差异较大，造成各LED灯珠的光通量不一致，LED光源的光通稳定性不好；第二，LED灯珠的芯片电压还随芯片温度改变，芯片温度越高，LED灯珠的芯片电压越低，也对光通稳定性构成影响。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种LED驱动装置，旨在解决现有LED光源的光通稳定性不好的问题。
为了解决技术问题，本实用新型提供一种LED驱动装置，包括用于提供参考电压的基准源，其还包括：
检测装置，与LED光源连接，用于检测LED光源的输入电压和电流；
乘法器，与所述检测装置连接，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值；
运算放大器，与所述乘法器及所述基准源连接，用于将参考电压值与所述相对应的电压值进行比较，将两者之间的误差放大并输出；
PID校正装置，与所述运算放大器形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；
变换器，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号调整LED光源的输入功率。
优选地，所述调整量的反馈信号包括升量反馈信号或降量反馈信号，所述变换器包括：
升压电路，用于根据所述升量反馈信号提升输出至LED光源的电压；
降压电路，用于根据所述降量反馈信号降低输出至LED光源的电压。
优选地，所述检测装置包括：
电压检测装置，与所述LED光源并联，用于检测LED光源的输入电压，并根据第一预置比例生成取样电压信号；
电流检测装置，一端与所述LED光源的输出端连接，另外一端接地，用于检测经过LED光源的输出电流，并根据第二预置比例生成取样电流信号；
电流电压变换装置，用于将所述取样电流信号转换成电压信号，并输出至所述乘法器。
优选地，所述PID校正装置的输入端与乘法器的反向输入端连接，PID校正装置的输出端与变换器连接。
本实用新型还提供一种LED光源模组，包括LED光源和LED驱动装置，所述LED驱动装置包括用于提供参考电压的基准源，所述LED驱动装置还包括：
检测装置，与LED光源连接，用于检测LED光源的输入电压和电流；
乘法器，与所述检测装置连接，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值；
运算放大器，与所述乘法器及所述基准源连接，用于将参考电压值与所述相对应的电压值进行比较，将两者之间的误差放大并输出；
PID校正装置，与所述运算放大器形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；
变换器，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号调整LED光源的输入功率。
本实用新型还提供一种液晶显示器，其包括LED光源模组，该LED光源模组包括LED光源和LED驱动装置，所述LED驱动装置包括用于提供参考电压的基准源，所述LED驱动装置还包括：
检测装置，与LED光源连接，用于检测LED光源的输入电压和电流；
乘法器，与所述检测装置连接，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值；
运算放大器，与所述乘法器及所述基准源连接，用于将参考电压值与所述相对应的电压值进行比较，将两者之间的误差放大并输出；
PID校正装置，与所述运算放大器形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；
变换器，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号调整LED光源的输入功率。
本实用新型通过PID校正装置与运算放大器形成闭环，产生调整量反馈信号，并输出至变换器，变换器根据此反馈信号，控制内部的升压电压电路和降压电路工作，来调整LED光源输入电压的大小，从而稳定LED光源的输入功率，提高了LED光源输入功率的控制精度，改善了LED光源的光通稳定性，解决了现有LED光源的光通稳定性不好的问题。
附图说明
图1为现有技术中LED驱动装置的电路结构示意图；
图2是本实用新型LED驱动装置优选实施例的电路结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图2，图2为本实用新型LED驱动装置的结构示意图。本实用新型LED驱动装置包括变换器10、检测装置90、乘法器50、运算放大器60、基准源70和PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)校正装置80，其中，基准源70用于提供参考电压；
检测装置90用于检测LED光源20的输入电压和电流；乘法器50，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源20输入功率相对应的电压值；运算放大器40，用于将与LED光源20输入功率相对应的电压值和参考电压值进行比较，将两者之间的误差放大后输出；PID校正装置80，与运算放大器60形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源20输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；变换器10，用于接收反馈信号，并根据反馈信号调整LED光源20的输入功率。LED光源20在此是LED驱动装置中的负载，由多个LED灯珠串联而成。
本实施例的检测装置90包括电流检测装置30、电压检测装置40和电流电压变换装置31。电流检测装置30的一端与LED光源20的输出端连接，另外一端接地，用于检测LED光源20的输出电流，并按第一预置比例运算，得到取样电流，其中，所述第一预置比例可按照实际需求而设置，此处对此不作限制。例如，电流检测装置30按第一预置比例放大或缩小检测到的LED光源20的输出电流，以便后续运算。由于乘法器50只对同一属性的电信号(例如电压信号或者电流信号)进行运算，因此，电流检测装置30得到的取样电流还需经过电流电压变换装置31按第二预置比例转换成电压值，再输出至乘法器50。电压检测装置40与LED光源20并联，用于检测LED光源20的输入电压，并按第二预置比例进行转换，得到取样电压然后输出至乘法器50，其中，所述第二预置比例也可根据实际需求而设定，此处对此同样不作限制。例如，电压检测装置40按第二预置比例放大或缩小检测到的LED光源20的输入电压，以便后续运算。乘法器50是一模拟乘法器，可将取样电压和经电流电压变换装置31所转换的电压值相乘，输出一反映LED光源20输入功率的电压值至运算放大器60的反向输入端。运算放大器60的正向输入端接基准源70，输出端连接变换器10。反映LED光源20输入功率的电压被输入到运算放大器60后，运算放大器60将其与基准源70所提供的参考电压进行比较，并将两者之间的误差放大。PID校正装置80可以根据放大后的误差进行比例、积分或微分运算，得出调整量，以便变换器10根据该调整量调整输入至LED光源20的电压，从而改变LED光源20的输入功率。
具体的，PID校正装置80的输入端与乘法器50的输出端相连，输出端与变换器10的FB反馈电路相连。PID校正装置80由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。本实施例中，PID校正装置80能在电路中不断积累反映LED光源20输入功率的电压值与参考电压值之间的误差信号，使稳态的误差值进一步减小到0。具体的说，在一段时间内，若反映LED光源20输入功率的电压值与参考电压值之间的误差较大，则PID校正装置80输出反馈信号，以供变换器10调整输出至LED光源20的电压，例如当LED光源20输入功率的电压值小于参考电压值时，PID校正装置80输出一升量反馈信号；当LED光源20输入功率的电压值大于参考电压值时，PID校正装置80输出一降量反馈信号。一段时间后，当反映LED光源20输入功率的电压值与参考电压值之间的误差足够小时，PID校正装置80输出一稳态信号，变换器10根据此稳态信号不再调整LED光源20的输入电压，从而使LED光源20输入功率达到稳定的状态。
进一步的，本实施例中，PID校正装置80还能预测反映LED光源20输入功率的电压值与参考电压值之间的误差信号变化的趋势，从而避免PID校正装置80输出的调整量过大，改善LED驱动装置在调节过程中的动态特性。
本实用新型实施例中，在LED驱动装置中采用PID校正装置80进行校正，能够提高LED光源20输入功率的控制精度，改善LED光源20的光通稳定性。
本实用新型还提供一种LED光源模组，该LED光源模组包括LED光源和LED驱动装置。本实用新型LED光源模组实施例中，LED驱动装置的结构及工作原理可参照前述图2所示实施例，在此不作赘述。由于LED光源模组包括本实用新型LED驱动装置，LED光源模组中，LED光源的光通稳定性得到提高，提升了LED光源模组的性能。
本实用新型还提供一种液晶显示器，包括前述光源模组。由于在光源模组中设置了前述LED驱动装置，本实用新型液晶显示器中，LED的光通稳定性相对现有技术有较大改善，提高了现有技术液晶显示器的显示性能。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种LED驱动装置，包括用于提供参考电压的基准源，其特征在于，还包括：
检测装置，与LED光源连接，用于检测LED光源的输入电压和电流；
乘法器，与所述检测装置连接，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值；
运算放大器，与所述乘法器及所述基准源连接，用于将参考电压值与所述相对应的电压值进行比较，将两者之间的误差放大并输出；
PID校正装置，与所述运算放大器形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；
变换器，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号调整LED光源的输入功率。
2.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述调整量的反馈信号包括升量反馈信号或降量反馈信号，所述变换器包括：
升压电路，用于根据所述升量反馈信号提升输出至LED光源的电压；
降压电路，用于根据所述降量反馈信号降低输出至LED光源的电压。
3.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述检测装置包括：
电压检测装置，与所述LED光源并联，用于检测LED光源的输入电压，并根据第一预置比例生成取样电压信号；
电流检测装置，一端与所述LED光源的输出端连接，另外一端接地，用于检测经过LED光源的输出电流，并根据第二预置比例生成取样电流信号；
电流电压变换装置，用于将所述取样电流信号转换成电压信号，并输出至所述乘法器。
4.如权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于，所述PID校正装置的输入端与乘法器的反向输入端连接，PID校正装置的输出端与变换器连接。
5.一种LED光源模组，包括LED光源和LED驱动装置，所述LED驱动装置包括用于提供参考电压的基准源，其特征在于，所述LED驱动装置还包括：
检测装置，与LED光源连接，用于检测LED光源的输入电压和电流；
乘法器，与所述检测装置连接，用于对检测到的电压信号和电流信号进行运算，输出与LED光源输入功率相对应的电压值；
运算放大器，与所述乘法器及所述基准源连接，用于将参考电压值与所述相对应的电压值进行比较，将两者之间的误差放大并输出；
PID校正装置，与所述运算放大器形成闭环，用于根据放大后的误差进行运算，获得LED光源输入功率的调整量并输出调整量的反馈信号；
变换器，用于接收所述反馈信号，并根据所述反馈信号调整LED光源的输入功率。
6.如权利要求5所述的LED光源模组，其特征在于，所述调整量的反馈信号包括升量反馈信号或降量反馈信号，所述变换器包括：
升压电路，用于根据所述升量反馈信号提升输出至LED光源的电压；
降压电路，用于根据所述降量反馈信号降低输出至LED光源的电压。
7.如权利要求5所述的LED光源模组，其特征在于，所述检测装置包括：
电压检测装置，与所述LED光源并联，用于检测LED光源的输入电压，并根据第一预置比例生成取样电压信号；
电流检测装置，一端与所述LED光源的输出端连接，另外一端接地，用于检测经过LED光源的输出电流，并根据第二预置比例生成取样电流信号；
电流电压变换装置，用于将所述取样电流信号转换成电压信号，并输出至所述乘法器。
8.如权利要求5所述的LED光源模组，其特征在于，所述PID校正装置的输入端与乘法器的反向输入端连接，PID校正装置的输出端与变换器连接。
9.一种液晶显示器，其特征在于，包括如权利要求5至8中任一项所述的LED光源模组。
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