CN202586750U - 液晶显示装置及其背光系统、背光驱动电路、变压电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了液晶显示装置及其背光系统、背光驱动电路、变压电路。变压电路的第一线圈的一端连接输入电压，第一线圈的另一端与储能单元的一端连接，储能单元的另一端连接第二线圈的一端，第二线圈的另一端连接负载。单向单元的输入端与第一线圈接输入电压的一端连接，单向单元的输出端与第二线圈接负载的一端连接。开关单元的控制端用于输入驱动信号，开关单元的第一端接地，开关单元的第二端连接于第一线圈与储能单元之间。

Description

液晶显示装置及其背光系统、背光驱动电路、变压电路
技术领域
本实用新型涉及液晶显示领域，特别是涉及一种液晶显示装置及其背光系统、背光驱动电路、变压电路。
背景技术
液晶显示装置通常包括液晶显示面板和背光系统，通过控制液晶显示面板中液晶分子的偏转以控制背光系统所产生光线的通过与否形成画面。其中，背光系统包括光源和背光驱动电路。而背光系统的背光驱动电路的放大倍数受到芯片最大占空比的限制，需要变压电路提高放大倍数。
如图1所示，现有技术提供了一种背光系统中驱动LED光源的变压电路，该变压电路包括：第一线圈110、第二线圈120及开关单元130。
第一线圈110的一端111用于接收输入电压，第一线圈110的另一端113连接第二线圈120的一端121，第二线圈120的另一端123用于输出变压后的电压，开关单元130的控制端131用于输入驱动信号，开关单元130的第一端133接地，开关单元130的第二端135连接第一线圈110的另一端113与第二线圈120的一端121的公共端。
当驱动信号使得开关单元130导通时，第一线圈110的一端111的电压等于输入电压，第一线圈110的另一端113的电压为零，此时，第一线圈110在输入电压的作用下进行储能。同时，由于第一线圈110与第二线圈120的耦合作用，第二线圈120的输出端123的电压为输入电压的-N倍，其中，N为第二线圈120与第一线圈110的匝数比。
当驱动信号使得开关单元130闭合时，假定第一线圈110的另一端113的电压为Vd，根据伏秒平衡原理，Vin*Ton＝(Vd-Vin)(T-Ton)，其中，T为开关单元130的开关周期，Ton为导通时间，Vin为输入电压，得出Vd＝Vin/(1-D)，其中，D＝Ton/T。此时，第一线圈110的另一端113的电压高于第一线圈110的一端111的电压，两端的电压差为Vd-Vin＝Vin*D/(1-D)。根据变压原理可知，第二线圈120的一端121与第二线圈120的另一端123之间的电压差为N*Vin*D/(1-D)，并且，第二线圈120的另一端123电压高于第二线圈120的一端121的电压。第二线圈120的一端121的电压为Vd，所以第二线圈120的另一端123的电压Vo＝Vin*(1+N*D)/(1-D)，其中，Vo为第二线圈120的另一端123的电压。
但是，由上述可知，在驱动信号使得开关单元130导通时，即非工作状态时，第二线圈120的另一端123会输出一个很高的反向的变压后的电压，导致后一级的电路必须要有很高的耐负压性能，同时，在开关单元130导通时，第二线圈120上的电流会通过开关单元130流入大地，造成电路能量的损失，降低了变压电路的有用功率。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种液晶显示装置及其背光系统、背光驱动电路、变压电路，能够降低对变压电路所接后级电路的耐负压性能的要求，提高变压电路的有用功率。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种一种变压电路，包括：第一线圈，所述第一线圈的一端用于连接输入电压；储能单元，所述储能单元的一端连接第一线圈的另一端；第二线圈，所述第二线圈的一端连接储能单元的另一端，另一端用于连接负载；单向单元，包括输入端和输出端，所述单向单元的输入端与第一线圈接输入电压的一端连接，所述单向单元的输出端与第二线圈接负载的一端连接；开关单元，包括控制端、第一端和第二端，所述开关单元的控制端用于输入驱动信号，所述开关单元的第一端接地，所述开关单元的第二端连接于第一线圈与储能单元之间；其中，第一线圈的一端和第二线圈的一端为同相端。
其中，所述单向单元是第一二极管，所述第一二极管的阳极为单向单元的输入端，所述第一二极管的阴极为单向单元的输出端。
其中，所述储能单元是电容。
其中，所述电路包括第二电容，所述第二电容的一端连接第一线圈接输入电压的一端，另一端接地。
其中，所述电路包括串接于第二线圈和负载之间的第二二极管，所述第二二极管的阳极与第二线圈连接，所述第二二极管的阴极用于接负载。
其中，所述开关单元是场效应管，所述场效应管的栅极为控制端，所述场效应管的源极为第一端，所述场效应管的漏极为第二端。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种背光驱动电路，所述背光驱动电路包括如上述任一项所述的变压电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种背光系统，包括LED光源和背光驱动电路，所述背光驱动电路包括上述任一项所述的变压电路，所述LED光源为负载。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种液晶显示装置，包括液晶面板和背光系统，其中，所述背光系统上设置有上述任一项所述的变压电路。
本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过在电路中增加单向单元和储能单元，在开关单元导通时，单向单元导通，将第二线圈的输出端的电压钳位，以降低反向输出电压，降低对后级电路的耐负压要求。而且，在开关单元导通时，储能单元将第二线圈上的能量进行存储，并在开关单元闭合时，储能单元将原来存储的能量进行释放，以增加变压电路的有用功率。
附图说明
图1是现有技术一种变压电路的电路图；
图2是本实用新型变压电路第一实施例的结构示意图；
图3是本实用新型变压电路第二实施例的结构示意图；
图4是图3的一种具体电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例进行说明。
参阅图2，图2是本实用新型变压电路的第一实施例的结构示意图。本实施例的变压电路包括：第一线圈210、储能单元220、第二线圈230、单向单元240以及开关单元250。
其中，第一线圈210的一端211用于连接输入电压，第一线圈210的另一端212与储能单元220的一端221连接，储能单元220的另一端222连接第二线圈230的一端231，第二线圈230的另一端232用于连接负载。其中，第一线圈210的一端211和第二线圈230的一端231为同相端。单向单元240的输入端241与第一线圈210接输入电压的一端211连接，单向单元240的输出端242与第二线圈230接负载的另一端232连接。开关单元250的控制端251用于输入驱动信号，开关单元250的第一端252接地，开关单元250的第二端253连接于第一线圈210与储能单元220之间。
当驱动信号使得开关单元250处于导通状态时，第一线圈210的一端211的电压等于输入电压，第一线圈210的另一端212的电压为零，第一线圈210在输入电压的作用下进行储能。此时，若输入电压为正电压，第二线圈230的另一端232感应产生一个负电压，单向单元240导通，第二线圈230的另一端232的电压被钳位在与输入电压相等的电压上。同时，由于第一线圈210与第二线圈230的耦合作用，第二线圈230的两端231、232的电压差为第一线圈210的两端211、212的电压差的N倍，即输入电压的N倍，其中，N为第二线圈230与第一线圈210的匝数比。第二线圈230的另一端232的电压等于输入电压，第二线圈230的两端231、232的电压差为输入电压的N倍，储能单元220的另一端222的电压为第二线圈230的另一端232的电压与第二线圈230的两端231、232的电压差之和V0+NV0＝(N+1)V0，即为输入电压的(N+1)倍。此时，储能单元220进行储能。
当驱动信号使得开关单元250处于闭合状态时，假定第一线圈210的另一端212的电压为Vd，根据伏秒平衡原理，Vin*Ton＝(Vd-Vin)(T-Ton)，其中，T为开关单元250的开关周期，Ton为导通时间，Vin为输入电压，得出Vd＝Vin/(1-D)，其中，D＝Ton/T。此时，第一线圈210的另一端212的电压高于第一线圈210的一端211的电压，两端211、212的电压差为Vd-Vin＝Vin*D/(1-D)。根据变压原理可知，第二线圈230两端231、232的电压差为N*Vin*D/(1-D)。并且，由于储能单元220两端221、222的电压不能突变，所以储能单元220另一端222的电压为(N+1)*Vin+Vin/(1-D)。根据基尔霍夫电压定律可知，第二线圈230另一端232的电压为(N+1)*Vin+Vin/(1-D)+Vin*D/(1-D)。即，在开关单元导通250时，储能单元220将第二线圈230上的能量进行存储，并在开关单元250闭合时，储能单元220将原来存储的能量进行释放。
请参阅图3，图3是本实用新型变压电路的第二实施例的结构示意图。本实施例与图2所示的实施例的不同之处在于：还包括第二电容260以及第二二极管270。其中，第二电容260的一端261连接第一线圈210接输入电压的一端211，第二电容260的另一端262接地，能够对输入电压进行滤波，防止纹波对后级电路的影响。第二二极管270串接于第二线圈230和负载之间，第二二极管270的阳极271与第二线圈230连接，第二二极管270的阴极272用于接负载。第二二极管270能够在第二线圈230的另一端232输出负电压时截止，防止负电压对负载的影响。
值得注意的是，由于单向单元240的设置，在开关单元250导通时，第二线圈230的另一端232的电压被钳位在与输入电压相等的电压上，因而第二二极管270可选择耐压性能较低二极管，降低了生产成本，提高了电路的可靠性。
请参阅图4，图4是图3的一种具体电路的电路图。本实施例与图3所示的实施例的不同之处在于：储能单元是第一电容420，其中，第一电容420的工作方式与上述实施例相同，此处不重复赘述。单向单元是第一二极管440，第一二极管440的阳极441为单向单元的输入端，第一二极管440的阴极442为单向单元的输出端，其中，当给第一二极管440的阳极441加上正电压时，第一二极管440导通，反之，则第一二极管440截止。开关单元是场效应管450，场效应管450的栅极451为控制端，场效应管450的源极452为第一端，场效应管450的漏极453为第二端，其中，当驱动信号为高电平时，场效应管450导通，场效应管450的源极452接地，因而使得场效应管450的漏极453的电压为零；当驱动信号为高电平时，场效应管450截止。
值得注意的是，储能单元220可以是多个电容的串联，或其它具有储能性能的器件或器件的组合，此处不一一赘述。
同样地，单向单元240可以是多个二极管的串联或其它具有单向导通性能的器件或器件的组合，此处不一一赘述。
此外，本实用新型提供了一种背光驱动电路，背光驱动电路包括上述任一实施例所述的变压电路。
本实用新型还提供了一种背光系统，包括LED光源和背光驱动电路，所述背光驱动电路包括上述任一实施例所述的变压电路，所述LED光源为负载。
本实用新型又提供了一种液晶显示装置，包括液晶面板和背光系统，其中，所述背光系统上设置有如上述任一实施例所述的变压电路。
区别于现有技术的情况，本实用新型通过在电路中增加了单向单元和储能单元，在开关单元导通时，单向单元导通，将第二线圈的输出端的电压钳位，以降低反向输出电压，降低对后级电路的耐负压要求。而且，在开关单元导通时，储能单元将第二线圈上的能量进行存储，并在开关单元闭合时，储能单元将原来存储的能量进行释放，以增加变压电路的有用功率。
以上所述仅为本实用新型的实施例，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)

1.一种变压电路，其特征在于，包括：
第一线圈，所述第一线圈的一端用于连接输入电压；
储能单元，所述储能单元的一端连接第一线圈的另一端；
第二线圈，所述第二线圈的一端连接储能单元的另一端，另一端用于连接负载；
单向单元，包括输入端和输出端，所述单向单元的输入端与第一线圈接输入电压的一端连接，所述单向单元的输出端与第二线圈接负载的一端连接；
开关单元，包括控制端、第一端和第二端，所述开关单元的控制端用于输入驱动信号，所述开关单元的第一端接地，所述开关单元的第二端连接于第一线圈与储能单元之间；
其中，第一线圈的一端和第二线圈的一端为同相端。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述单向单元是第一二极管，所述第一二极管的阳极为单向单元的输入端，所述第一二极管的阴极为单向单元的输出端。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述储能单元是电容。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路包括第二电容，所述第二电容的一端连接第一线圈接输入电压的一端，另一端接地。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路包括串接于第二线圈和负载之间的第二二极管，所述第二二极管的阳极与第二线圈连接，所述第二二极管的阴极用于接负载。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关单元是场效应管，所述场效应管的栅极为控制端，所述场效应管的源极为第一端，所述场效应管的漏极为第二端。
7.一种背光驱动电路，其特征在于，所述背光驱动电路包括如权利要求1-6任一项所述的变压电路。
8.一种背光系统，其特征在于，包括LED光源和背光驱动电路，所述背光驱动电路包括如权利要求1-6任一项所述的变压电路，所述LED光源为负载。
9.一种液晶显示装置，其特征在于，包括液晶面板和背光系统，其中，所述背光系统上设置有如权利要求1-6任一项所述的变压电路。
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