CN207572048U - 多功能led背光驱动电路及显示设备 - Google Patents

Abstract

一种多功能LED背光驱动电路及LED显示设备，电路用于驱动至少一路LED灯串，其特征在于，所述电路包括：LED恒流驱动芯片、驱动单元以及升压单元，所述LED恒流驱动芯片具有：多个LED灯驱动引脚，形成一路、二路、三路、四路、六路或十二路的输出分别与各路所述LED灯串的负极连接；使能引脚，用于接入芯片的开关控制信号；PWM调光控制引脚，用于接入调光控制信号；PWM驱动引脚，通过所述驱动单元与所述升压单元连接，控制所述升压单元对所述供电电源升压后供给所述LED灯串。通过选用多驱动引脚主芯片，重新做了并联设计，使之可以支持一路；二路；三路；四路；六路；十二路，从而大大提高该驱动板的兼容性。

Description

多功能LED背光驱动电路及显示设备

技术领域

本实用新型属于LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示设备技术领域，尤其涉及一种多功能LED背光驱动电路及显示设备。

背景技术

目前几乎所有LCD显示类的设备的背光都是由LED(Light Emitting Diode，发光二极管)来发光，所以LED驱动板就是整个显示设备的核心部件之一。其关系到该设备的亮度，成本，加工难易程度等主要性能参数。

对于生产显示设备的整机厂商来说，特别是规模较大的厂商，其无论从产品尺寸、外形必然会导致其LED背光模组千差万别。所以LED背光模组的驱动板(模块)也无法做到统一，导致驱动模块种类很多。造成驱动板的原材料采购、加工、仓库管理、整机生产、售后等很大的间接成本。所以各家厂商在整个显示设备形态无法统一的情况下，尽量要求驱动板能兼容多的LED背光模组。

因此，传统的驱动板中存在兼容差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能LED背光驱动电路及显示设备，旨在解决传统的驱动板中存在兼容差的问题。

一种多功能LED背光驱动电路，用于驱动至少一路LED灯串，所述电路包括：LED恒流驱动芯片、驱动单元以及升压单元，其中，所述LED恒流驱动芯片具有：

多个LED灯驱动引脚，形成一路、二路、三路、四路、六路或十二路的输出分别与各路所述LED灯串的负极连接；

使能引脚，用于接入芯片的开关控制信号；

PWM调光控制引脚，用于接入调光控制信号；

PWM驱动引脚，通过所述驱动单元与所述升压单元连接，控制所述升压单元对所述供电电源升压后供给所述LED灯串。

优选地，所述驱动单元为推挽电路。

优选地，所述升压单元包括Boost电路。

优选地，还包括过压保护单元，所述过压保护单元一端与所述升压单元的输出端连接，另一端与所述LED恒流驱动芯片的过压保护引脚连接。

优选地，所述过压保护单元包括第一分压电阻、第二分压电阻及第一限流电阻，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联在所述升压单元的输出端和地之间，所述第一限流电阻连接在所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共端和所述LED恒流驱动芯片的过压保护引脚之间。

优选地，还包括过流保护单元，所述过流保护单元的输入端接所述升压单元，所述过流保护单元的输出端接所述LED恒流驱动芯片的过流保护引脚。

优选地，所述过流保护单元包括采样电阻、第二限流电阻及第一滤波电容，其中，所述采样电阻与所述升压单元的功率开关管的串联，所述第二限流电阻的一端与所述功率开关管和所述采样电阻的公共端连接，另一端接所述LED恒流驱动芯片的过流保护引脚，所述第一滤波电容的一端接所述第二限流电阻另一端，所述第一滤波电容的另一端接地。

优选地，还包括供电单元其输入端接供电电源，第一输出端接所述LED恒流驱动芯片的电源引脚，第二输出端接所述驱动单元。

优选地，所述供电单元包括一稳压二极管、第三限流电阻、第三分压电阻、第四分压电阻及一开关管，其中：

所述稳压二极管的阴极接所述供电电源，阳极接地；所述第三限流电阻一端接所述供电电源，另一端接所述第三分压电阻的第一端和所述开关管的输入端；所述第三分压电阻的另一端接所述稳压二极管的阴极的第四分压电阻的一端；所述第四分压电阻的另一端接所述开关管的控制端，所述开关管的控制端接地。

此外，还提供了一种LED显示设备，包括上述的LED调光电路。

上述的LED调光电路通过选用多驱动引脚主芯片，重新做了并联设计，使之可以支持一路；二路；三路；四路；六路；十二路，从而大大提高该驱动板的兼容性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的LED恒流驱动芯片结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多功能LED背光驱动电路的输出示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多功能LED背光驱动电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

请参阅图1至图3，本实用新型较佳实施例兼容不同尺寸的LED显示设备的多功能LED背光驱动电路，多功能LED背光驱动电路用于驱动至少一路LED灯串(未图示)，电路包括LED恒流驱动芯片U2、驱动单元100、升压单元200及供电单元300、过压保护单元400和过流保护单元500。

请参阅图1，本实施例中，选用昂宝电子公司的OB3362(HSOP28封装)作为主芯片LED恒流驱动芯片U2。LED恒流驱动芯片U2具有：多个LED灯驱动引脚LED1～LED12、使能引脚ENA、PWM调光控制引脚DIM、PWM驱动引脚GATE、过压保护引脚OVT、过流保护引脚CS及电源引脚VIN。

另外，LED恒流驱动芯片U2的RI引脚控制开关的频率，可调节外部电阻RL17，使开关频率在100K～600KHz可调。开关频率直接影响输出电压的纹波大小，电感感值的大小，功率开关管Q1的发热量，所以设定开关频率时，要综合考虑。ISET引脚硬件设置最大电流的输出，实现每路0～70mA可调，设置后固定不变，不开放给终端用户。硬件电流调好后，再由PWM调光控制引脚DIM来细分微调：假如，硬件设置每路最大输出电流是60mA，那么PWM调光控制引脚DIM可实现0～60mA可调，PWM调光控制引脚DIM开放给终端用户去调节输出电流大小，以调节整个显示设备的亮度大小。

多个LED灯驱动引脚LED1～LED12形成一路、二路、三路、四路、六路或十二路的输出分别与各路所述LED灯串的负极连接；使能引脚ENA用于接入芯片的开关控制信号；PWM调光控制引脚DIM用于接入调光控制信号，可实现PWM信号及DC(模拟)两种调光方式控制；PWM驱动引脚GATE通过驱动单元100与升压单元200连接，控制升压单元200对供电电源升压后供给LED灯串。

请参阅图2，本实施例中，LED灯驱动引脚LED1～LED12为12个，经过额外用RA1…RA11的不同组合，将相邻的并联则可以实现一路、二路、三路、四路、六路或十二路的输出。

请参阅图3，驱动单元100为推挽电路，包括PNP型三极管QL7和NPN型三极管QL9。LED恒流驱动芯片U2的PWM驱动引脚GATE控制驱动单元100，由PWM驱动引脚GATE输出一个小信号，经由推挽电路三极管QL7、QL9放大去作为功率开关管Q1的开关控制信号。

升压单元200包括Boost电路。功率开关管Q1在选型时要注意功率，及开关机瞬间的冲击电流/电压要大于实际情况，必须留足够的裕量。功率开关管Q1开关频率，占空比直接受LED恒流驱动芯片U2的PWM驱动引脚GATE，功率电感L1，后端负载LED灯条的总功率直接由该电感负责转换：功率开关管Q1导通时，功率电感L1有电流流过，进行储能。功率开关管Q1截止时，由于功率电感L1电流不能突变，所以可以继续给后端负载LED灯条提供电流，即释放能量。

供电单元300的输入端接供电电源12+，供电单元300的第一输出端out1接LED恒流驱动芯片U2的电源引脚VIN，供电单元300的第二输出端out2接驱动单元100。供电单元300包括一稳压二极管D10、第三限流电阻RL42、第三分压电阻RL43、第四分压电阻RL44及一开关管QL4。稳压二极管D10的阴极接供电电源12+，阳极接地；第三限流电阻RL42一端接供电电源12+，另一端接第三分压电阻RL43的第一端和开关管QL4的输入端；第三分压电阻RL43的另一端接稳压二极管的阴极的第四分压电阻RL44的一端；第四分压电阻RL44的另一端接开关管QL4的控制端，开关管QL4的控制端接地。开关管QL4的输出端和输入端分别作为第一输出端out1和第二输出端out2。另外，第三分压电阻RL43、第四分压电阻RL44及开关管QL4可以省略。

过压保护单元400，过压保护单元400一端与升压单元200的输出端连接，另一端与LED恒流驱动芯片U2的过压保护引脚OVT连接。

优选地，过压保护单元400包括第一分压电阻RL12、第二分压电阻RL17及第一限流电阻RL11，第一分压电阻RL12和第二分压电阻RL17串联在升压单元200的输出端和地之间，第一限流电阻RL11连接在第一分压电阻RL12和第二分压电阻RL17的公共端和LEC恒流驱动芯片U2的过压保护引脚OVT之间。当后端负载LED灯条，有过压，或某一串灯条断开时，将会触发过压保护功能，而关掉整个系统，从而使LED灯条不至于硬件损坏。同时考虑到实际的应用情况，该LED恒流驱动芯片U2支持12路输出，如果其中某一路，或某几路在使用过程中断开了，其它剩下的几路还可以正常工作。即只要有一路LED灯条还是好的，其它都断开了，这一路也能正常点亮。

过流保护单元500的输入端接升压单元200，过流保护单元500的输出端接LED恒流驱动芯片U2的过流保护引脚CS。

过流保护单元500包括采样电阻R10、第二限流电阻RL9及第一滤波电容CL6，其中，采样电阻R10与升压单元200的功率开关管Q1的串联，第二限流电阻RL9的一端与功率开关管Q1和采样电阻R10的公共端连接，另一端接LED恒流驱动芯片U2的过流保护引脚CS，第一滤波电容CL6的一端接第二限流电阻RL9另一端，第一滤波电容CL6的另一端接地。采样电阻R10作为过流保护引脚CS的前端电阻，负责整个系统对外供电功率(U*I)。可根据实际功率，及需要保护的功率点(即最大输出功率)来调整它们的值。

进一步地，还包括滤波单元600，包括串联在升压单元200和灯条之间的电感器和滤波电容C3，因为Boost也是开关电源的一种，所以有交流成份在里面。并且其开关频率相对来说是低频的，所以要容量比较大的电解才能完成滤波，才有比较理想的直流电压输出。由于该电压是升压后的高DC电压，所以选型时，除了容量(滤波效果)外，耐压也是一个非常重要的参数：该电解电容的耐压值，相对实际工作电压(含开关机瞬间的冲击)要有足够的裕量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能LED背光驱动电路，用于驱动至少一路LED灯串，其特征在于，所述电路包括：LED恒流驱动芯片、驱动单元以及升压单元，其中，所述LED恒流驱动芯片具有：

多个LED灯驱动引脚，形成一路、二路、三路、四路、六路或十二路的输出分别与各路所述LED灯串的负极连接；

使能引脚，用于接入芯片的开关控制信号；

PWM调光控制引脚，用于接入调光控制信号；

PWM驱动引脚，通过所述驱动单元与所述升压单元连接，控制所述升压单元对供电电源升压后供给所述LED灯串。

2.如权利要求1所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，所述驱动单元为推挽电路。

3.如权利要求1所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，所述升压单元包括Boost电路。

4.如权利要求1所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，还包括过压保护单元，所述过压保护单元一端与所述升压单元的输出端连接，另一端与所述LED恒流驱动芯片的过压保护引脚连接。

5.如权利要求4所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，所述过压保护单元包括第一分压电阻、第二分压电阻及第一限流电阻，所述第一分压电阻和所述第二分压电阻串联在所述升压单元的输出端和地之间，所述第一限流电阻连接在所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的公共端和所述LED恒流驱动芯片的过压保护引脚之间。

6.如权利要求1所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，还包括过流保护单元，所述过流保护单元的输入端接所述升压单元，所述过流保护单元的输出端接所述LED恒流驱动芯片的过流保护引脚。

7.如权利要求6所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，所述过流保护单元包括采样电阻、第二限流电阻及第一滤波电容，其中，所述采样电阻与所述升压单元的功率开关管的串联，所述第二限流电阻的一端与所述功率开关管和所述采样电阻的公共端连接，另一端接所述LED恒流驱动芯片的过流保护引脚，所述第一滤波电容的一端接所述第二限流电阻另一端，所述第一滤波电容的另一端接地。

8.如权利要求1所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，还包括供电单元，其输入端接供电电源，第一输出端接所述LED恒流驱动芯片的电源引脚，第二输出端接所述驱动单元。

9.如权利要求8所述的多功能LED背光驱动电路，其特征在于，所述供电单元包括一稳压二极管、第三限流电阻、第三分压电阻、第四分压电阻及一开关管，其中：

所述稳压二极管的阴极接所述供电电源，阳极接地；所述第三限流电阻一端接所述供电电源，另一端接所述第三分压电阻的第一端和所述开关管的输入端；所述第三分压电阻的另一端接所述稳压二极管的阴极的第四分压电阻的一端；所述第四分压电阻的另一端接所述开关管的控制端，所述开关管的控制端接地。

10.一种LED显示设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的多功能LED背光驱动电路。