CN203675385U - 自动调整开关频率的led背光驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路，包括：输入电源(11)、储能电感(1)、输入滤波电容(2)、开关场效应管(3)、输出滤波电容(4)、整流二极管(5)、微控制器MCU(7)，与现有技术相比，可实现直流-直流转换电路的开关频率动态自适应实时调整，不仅可以省略人工调整步骤，减少人力及开发时间，而且使转换效率最适化，减少了功率损耗，达到了节能效果，具有较好的经济效益以及社会意义，提供了一种实现自动调整开关频率的LED背光驱动电路的具体实现结构，实现了本实用新型提供的自动调整开关频率的LED背光驱动电路。

Description

自动调整开关频率的LED背光驱动电路
技术领域
本实用新型属于LED背光驱动电路技术领域，尤其涉及一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路。 
背景技术
液晶面板的LED背光驱动电路一般采用直流-直流升压电路，其电路结构如附图1所示，主要包括储能电感、输入/输出滤波电容、整流二极管及开关场效应管等，其开关场效应管输入的开关信号为固定频率的脉宽调制信号。开关信号一般由专用的LED驱动芯片或其它具有PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)信号的芯片提供，采用恒电流驱动方式。输出电流目标值取决于驱动芯片周边的电路参数，芯片工作时通过检测输出电流的大小，并与预设的电流目标值进行比较，调节开关信号的占空比，从而改变输出电压，因负载不变，则输出电流随着改变，直至输出电流稳定在预设值。 
在功率转换电路中，转换效率是其中最重要的品质因数之一。为了提高升压回路的转换效率，目前一般都采用通过硬件电路改善提高升压回路的转换效率，如提高开关信号的上升沿及下降沿速率，选用导通电阻更小的开关效应管，选择直流阻抗极小的电感，增加输入输出滤波电容，选择低压降的二极管，选择合理的输入电压，使用高品质的元器件等，但这些方式一般都会造成硬件成本的上升，而且负载变化时，升压电路转换效率也不一定处于最佳转换效率状态。 
发明内容
本实用新型的目的是提供一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路，以解决现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种实现自动调整开关频率的LED背光驱动电路的具体实现结构，以便完成该自动调整开关频率的LED背光驱动电路。 
为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路，包括：输入电源11、储能电感1、输入滤波电容2、开关场效应管3、输出滤波电容4、整流二极管5、微控制器MCU7，所述输入电源11与依次串联的所述储能电感1、所述整流二极管5和负载12构成回路，所述输入滤波电容2与所述输入电源11并联，所述输出滤波电容4与所述负载12并联，所述开关场效应管3源极S14与所述输入电源11负极连接，所述开关场效应管3漏极D13与所述储能电感1和所述整流二极管5相连，所述MCU7通过转换效率检测电路与所述输入电源11正极连接，且所述MCU7分别与所述开关场效应管3的栅极G15和所述负载12正极连接。 
其中，所述转换效率检测电路包括功率检测模块6，所述功率检测模块6串联于所述输入电源11和所述储能电感1之间电路，所述MCU7分别与所述功率检测模块6和所述负载12正极连接。 
其中，所述MCU7包括转换效率计算单元、输入功率接收单元、输出电压获取单元、开关频率输出单元，所述转换效率计算单元用于根据所述输入功率接收单元接收的输入功率Pin和所述输出电压获取的输出功率Pout，计算出转换效率为Pout/Pin。 
其中，所述输出电压获取单元为模数转换单元ADC。 
其中，所述转换效率检测电路包括功率检测模块6、模数转换单元ADC，所述功率检测模块6串联于所述输入电源11和所述储能电感1之间，所述MCU7分别与所述功率检测模块6和所述负载12正极连接，所述ADC串联于所述MCU7和所述负载12之间。 
其中，所述转换效率检测电路包括输入电压电流电路和输出电压电流电路，所述MCU通过所述输入电压电流电路与所述输入电源正极连接、通过所述输出电压电流电路与所述负载正极连接。 
其中，所述MCU7实时调整所述开关场效应管3开关信号频率，开关信号占空比不变。 
本实用新型，与现有技术相比，可实现直流-直流转换电路的开关频率动态自适应实时调整，不仅可以省略人工调整步骤，减少人力及开发时间，而且使转换效率最适化，减少了功率损耗，达到了节能效果，具有较好的经济效益以及社会意义，提供了一种实现自动调整开关频率的LED背光驱动电路的具体实现结构，实现了本实用新型提供的自动调整开关频率的LED背光驱动电路。 
附图说明
图1是现有技术LED背光驱动电路的结构示意图； 
图2是本实用新型的结构示意图； 
图3是MCU调整开关频率具体步骤；
图中：1-储能电感，2-输入滤波电容，3-开关场效应管，4-输出滤波电容，5-整流二极管，6-功率检测模块，7-微控制器，11-输入电源，12-负载，13-漏极D，14-源极S，15-栅极G。 
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解为此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的保护范围。 
如图2所示，为本实用新型提供一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路，包括：输入电源11、储能电感1、输入滤波电容2、开关场效应管3、输出滤波电容4、整流二极管5、微控制器MCU7，所述输入电源11与依次串联的所述储能电感1、所述整流二极管5和负载12构成回路，所述输入滤波电容2与所述输入电源11并联，所述输出滤波电容4与所述负载12并联，所述开关场效应管3源极S14与所述输入电源11负极连接，所述开关场效应管3漏极D13与所述储能电感1和所述整流二极管5相连，所述MCU7通过转换效率检测电路与所述输入电源11正极连接，且所述MCU7分别与所述开关场效应管3的栅极G15和所述负载12正极连接。 
其中，所述转换效率检测电路包括功率检测模块6，所述功率检测模块6串联于所述输入电源11和所述储能电感1之间电路，所述MCU7分别与所述功率检测模块6和所述负载12正极连接。 
工作原理：现有技术中，所用的LED背光驱动升压电路采用开关频率固定的方式，通过实验发现，开关频率对转换效率也存在一定影响。如图2所示，本实用新型在硬件电路上主要追加了转换效率检测电路，在输入侧增加了功率检测模块，在输出侧增加了电压检测电路，升压转换主体电路与现有方案基本相同,利用MCU的检测、计算、控制等功能，来实时调节输出的开关，寻找出一个最佳开关频率，使转换效率最大化。在负载变化时，软件能实时地调整开关频率，达到频率随着输出端负载进行自适应调整的效果。 
其中，所述MCU7包括转换效率计算单元、输入功率接收单元、输出电压获取单元、开关频率输出单元，所述转换效率计算单元用于根据所述输入功率接收单元接收的输入功率Pin和所述输出电压获取的输出功率Pout，计算出转换效率为Pout/Pin。其中，所述输出电压获取单元为模数转换单元ADC；或者，所述ADC串联于所述MCU7和所述负载12之间。 
本实用新型微控制器(MCU,Micro Controller Unit)通过实时检测输入和输出功率，进而计算出转换效率，以转换效率为基础，根据预设算法，计算出一个当前负载下的最佳开关频率并以此频率输出，实现升压电路的转换效率最佳化实时转换效率通过MCU计算得出，如下：输入功率检测：由输入侧的功率检测单元完成;输出功率Pout检测：Pout=U*I输出电压U：微控制器的模数转换（ADC，Analog-Digital Convertor)单元得出，或由外置的ADC单元转换完成后，MCU直接读取转换结果;输出电流I：因LED驱动电流为恒电流驱动，所以输出电流即为预设电流值（电路正常工作状态）;转换效率η：η=Pout/Pin。 
如图3所示，MCU调整开关频率具体步骤如下： 
步骤301，按照预设值输出开关频率,计算当前转换效率；执行步骤302； 
步骤302，正向增加一定量的开关频率，读取此时输入功率,并保存;执行步骤303； 
步骤303，判断开关频率是否大于最大开关频率阀值，若是，执行步骤304；若否执行步骤302； 
步骤304，重新按照预设值输出开关频率； 
步骤305，负向减少一定量的开关频率，读取此时输入功率,并保存;执行步骤306； 
步骤306，判断开关频率是否大于最小开关频率阀值，若是，执行步骤305；若否执行步骤307； 
步骤307，筛选出一定数量输入功率最小的开关频率值,根据经验规则选择最佳开关频率。 
本实用新型中所列出的转换效率检测方法，可采用检测输入电压和电流，输出电压和电流，同样可计算得出转换效率。 
其中，所述转换效率检测电路包括输入电压电流电路和输出电压电流电路，所述MCU通过所述输入电压电流电路与所述输入电源正极连接、通过所述输出电压电流电路与所述负载正极连接。 
其中，所述MCU7实时调整所述开关场效应管3开关信号频率，开关信号占空比不变。 
本实用新型可实现直流-直流转换电路的开关频率动态自适应实时调整，不仅可以省略人工调整步骤，减少人力及开发时间，而且使转换效率最适化，减少了功率损耗，达到了节能效果。例如，对于20W的LED驱动电路，若效率提高2%，则单台设备能节省功耗0.4W。而且本发明所提出的观点及方法，具有较强的通用适用性，可以方便地导入到其它功率转换应用中。 
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，包括：输入电源(11)、储能电感(1)、输入滤波电容(2)、开关场效应管(3)、输出滤波电容(4)、整流二极管(5)、微控制器MCU(7)，所述输入电源(11)与依次串联的所述储能电感(1)、所述整流二极管(5)和负载(12)构成回路，所述输入滤波电容(2)与所述输入电源(11)并联，所述输出滤波电容(4)与所述负载(12)并联，所述开关场效应管(3)源极S(14)与所述输入电源(11)负极连接，所述开关场效应管(3)漏极D(13)与所述储能电感(1)和所述整流二极管(5)相连，所述MCU(7)通过转换效率检测电路与所述输入电源(11)正极连接，且所述MCU(7)分别与所述开关场效应管(3)的栅极G(15)和所述负载(12)正极连接。
2.根据权利要求1所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述转换效率检测电路包括功率检测模块(6)，所述功率检测模块(6)串联于所述输入电源(11)和所述储能电感(1)之间电路，所述MCU(7)分别与所述功率检测模块(6)和所述负载(12)正极连接。
3.根据权利要求2所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述MCU(7)包括转换效率计算单元、输入功率接收单元、输出电压获取单元、开关频率输出单元，所述转换效率计算单元用于根据所述输入功率接收单元接收的输入功率Pin和所述输出电压获取的输出功率Pout，计算出转换效率为Pout/Pin。
4.根据权利要求3所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述输出电压获取单元为模数转换单元ADC。
5.根据权利要求2所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述转换效率检测电路包括功率检测模块(6)、模数转换单元ADC，所述功率检测模块(6)串联于所述输入电源(11)和所述储能电感(1)之间，所述MCU(7)分别与所述功率检测模块(6)和所述负载(12)正极连接，所述ADC串联于所述MCU(7)和所述负载(12)之间。
6.根据权利要求1所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述转换效率检测电路包括输入电压电流电路和输出电压电流电路，所述MCU通过所述输入电压电流电路与所述输入电源正极连接、通过所述输出电压电流电路与所述负载正极连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的自动调整开关频率的LED背光驱动电路，其特征在于，所述MCU(7)实时调整所述开关场效应管(3)开关信号频率，开关信号占空比不变。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105226948A (zh) * 2015-11-17 2016-01-06 安徽师范大学 一种提高开关电源效率的方法
CN106354075A (zh) * 2016-11-25 2017-01-25 北京意同创科技有限公司 一种具有背光屏遥控器控制电路
CN108364613A (zh) * 2018-02-07 2018-08-03 青岛海信电器股份有限公司 Led背光驱动电路、led背光灯、电视终端
CN108648706A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 Oppo广东移动通信有限公司 液晶显示器及其控制方法、设备和介质
CN109451630A (zh) * 2018-12-27 2019-03-08 宁波远东照明有限公司 一种led驱动器
CN110120204A (zh) * 2019-04-04 2019-08-13 惠科股份有限公司 一种电源驱动模组的驱动方法、电源驱动模组和显示装置
CN112102789A (zh) * 2020-09-25 2020-12-18 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种液晶显示模组以及降低背光功耗的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105226948A (zh) * 2015-11-17 2016-01-06 安徽师范大学 一种提高开关电源效率的方法
CN106354075A (zh) * 2016-11-25 2017-01-25 北京意同创科技有限公司 一种具有背光屏遥控器控制电路
CN108364613A (zh) * 2018-02-07 2018-08-03 青岛海信电器股份有限公司 Led背光驱动电路、led背光灯、电视终端
CN108364613B (zh) * 2018-02-07 2020-03-06 青岛海信电器股份有限公司 Led背光驱动电路、led背光灯、电视终端
CN108648706A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 Oppo广东移动通信有限公司 液晶显示器及其控制方法、设备和介质
CN109451630A (zh) * 2018-12-27 2019-03-08 宁波远东照明有限公司 一种led驱动器
CN110120204A (zh) * 2019-04-04 2019-08-13 惠科股份有限公司 一种电源驱动模组的驱动方法、电源驱动模组和显示装置
CN110120204B (zh) * 2019-04-04 2020-12-25 惠科股份有限公司 一种电源驱动模组的驱动方法、电源驱动模组和显示装置
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