CN208444581U - Lcd彩色电视背光电源电路及lcd彩色电视 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LCD彩色电视背光电源电路及LCD彩色电视，包括：背光补偿电路根据预设电压值的直流电压的波动进行信号检测，并放大生成补偿信号；背光驱动控制电路根据补偿信号及机芯输入的背光亮度控制信号控制LED灯串电流值。本实用新型在背光亮度较低的状态下，背光控制信号除接收机芯输入的背光亮度控制信号外，还加入检测反激电路获得的补偿信号，通过背光补偿电路的取样电路将反激电路随机芯的伴音功率剧烈变化引发的输出的电压变化，转换为预设电压的反馈信号输出至背光驱动控制电路输入电路部分进行补偿，从而保证背光驱动控制电路的驱动电流稳定性，防止驱动电流过低时造成图像背光变暗，克服画面随伴音功率变化引发的大面积闪烁的现象。

Description

LCD彩色电视背光电源电路及LCD彩色电视

技术领域

本实用新型涉及LCD彩色电视技术领域，尤其涉及一种LCD彩色电视背光电源电路及LCD彩色电视。

背景技术

大尺寸液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)彩色电视机的背光电源供电拓扑架构一般分为两大类，一类为传统电源供电器(Power Supply Unit，PSU)和驱动板电路，这种方式对发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯串的电压范围适应性强，但是电源总体成本高，另一类为二合一电源(LCD Intergrade Power Supply，LIPS)电源，省掉驱动脉冲部分电路，背光直接用LLC谐振电路进行驱动，电源整体成本低，但是对LED灯串的电压适应范围相对较低。

LIPS电源因其成本优势，且效率较高，在大尺寸LCD液晶电视上获得广泛的使用。大尺寸LCD彩色电视机中的LIPS电源一般分为三大基本功能模块。模块一为有源功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路，将输入交流电压通过特殊变换转化为约400V的预设输出直流电压；模块二为反激电路，为机芯、伴音功放、屏逻辑板部分提供电能；模块三为背光驱动控制电路背光驱动控制电路，通过脉冲宽度调光、模拟调光以及背光开关控制等控制信号，为背光LED灯串提供所需要的电流。为提高LED灯珠的效率，模拟调光一般由最大LED电流以模拟方式调到设定最小的幅度后，才进入脉冲宽度调光状态。

但是，整机背光部分消耗的功率占据LCD彩色电视整机消耗的大部分，当背光亮度调节到脉冲宽度调光模式工作状态，因整机输入功率较低，LIPS电源的PFC电路进入间歇振荡工作模式。在PFC的间歇工作期间，如伴音功放电流突然变大，就会使PFC的输出电压降低较多，而背光供电的谐振电路此时工作在低增益的区域，增益变化调整速度也比较慢，造成输出背光电流幅度随PFC电压降低而降低，造成一定画面状态下背光亮度随之降低；反之，伴音电流减少，PFC电压上升，背光亮；随之伴音功率剧烈变化，观看到LCD电视背光显示屏大面积闪烁的现象。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种LCD彩色电视背光电源电路及LCD彩色电视，旨在解决现有的在PFC处于间歇工作期间，伴音功率发生大范围变化时，屏幕背光容易出现大面积闪烁的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种LCD彩色电视背光电源电路，所述LCD彩色电视背光电源电路包括：依次连接的有源功率因数校正电路、反激电路、背光补偿电路以及背光驱动控制电路；

所述有源功率因数校正电路，用于将输入的交流电压变换为预设电压值的直流电压；

所述反激电路，用于对所述LCD彩色电视的机芯、伴音功放电路以及屏逻辑板电路提供所需的直流电压；

所述背光补偿电路，用于根据所述预设电压值的直流电压的波动进行信号检测，并放大生成补偿信号；

所述背光驱动控制电路，用于根据所述补偿信号及机芯输入的背光亮度控制信号来控制LED灯串的电流值。

优选地，所述背光补偿电路包括反向整流滤波电路、采样电路以及反向整流滤波放大电路，所述反向整流滤波电路的输入端连接所述反激电路的输出绕组，所述反向整流滤波电路的输出端连接所述采样电路的输入端一端，所述采样电路的另一输入端连接所述反激电路的输出绕组，所述采样电路的输出端连接所述反向整流滤波放大电路的输入端，所述反向整流滤波放大电路的输出端连接所述背光驱动控制电路。

优选地，所述反向整流滤波电路包括反向整流二极管和滤波电容。

优选地，所述采样电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的第一端连接所述反激电路的输出绕组，所述第二电阻和第三电阻的第一端分别所连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻和第三电阻的第二端分别所连接所述反向整流滤波电路的输出端。

优选地，所述反向整流滤波电路还包括第一整流二极管和第二整流二极管，所述第一整流二极管的阳极连接所述反激电路的输出绕组，所述第一整流二极管的阴极连接所述第一电阻的第一端，所述第二整流二极管的阳极连接所述反激电路的输出绕组，所述第二整流二极管的阴极连接所述第一电阻的第一端。

优选地，所述反向整流滤波放大电路还包括误差放大器。

优选地，所述反向整流滤波放大电路还包括第一电容、第二电容、第四电阻以及电压基准芯片，所述第四电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第四电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述误差放大器的输入端，所述第二电容的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电容的第二端连接所述误差放大器的输入端，所述误差放大器的输出端连接所述背光驱动控制电路，所述电压基准芯片的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述电压基准芯片的第二端连接所述误差放大器的输入端。

优选地，所述反向整流滤波放大电路还包括第三电容和第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接所述误差放大器的输入端。

优选地，所述背光补偿电路还包括反馈电阻，所述反馈电阻的第一端连接所述背光补偿电路的输出端，所述反馈电阻的第二端连接所述背光驱动控制电路中控制芯片的模拟调光输入脚。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种LCD彩色电视，所述LCD彩色电视包括：屏组件以及如上文所述的LCD彩色电视背光电源电路。

本实用新型通过在原有的LIPS电源电路上设有背光补偿电路，在PFC处于间歇工作期间，伴音功率发生剧烈变化时，PFC输出的预设直流电压会相应发生相应的电压波动，通过背光补偿电路将预设电压的电压波动转换为反激输出负电源电压的反馈信号，输出至所述背光驱动控制电路进行补偿，从而保证背光驱动控制电路的驱动电压，防止背光驱动控制电路的驱动电压过低造成图像背光变暗引发的背光闪烁的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型LCD彩色电视背光电源电路一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型LCD彩色电视背光电源电路另一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型LCD彩色电视一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种LCD彩色电视背光电源电路100一实施例。

参照图1，图1为一种LCD彩色电视背光电源电路100一实施例的结构示意图。在本实用新型实施例中，所述LCD彩色电视背光电源电路100包括：依次连接的有源功率因数校正电路10、反激电路20、背光补偿电路30以及背光驱动控制电路40；所述有源功率因数校正电路10，用于将输入的交流电压变化为预设电压值的直流电压；所述反激电路20，用于LCD彩色电视200的机芯70、伴音功放电路80以及屏逻辑板电路90提供所需的直流电压；所述背光补偿电路30，用于根据所述反激电路20中预设电压值的直流电压的波动进行信号检测，并放大生成补偿信号；所述背光驱动控制电路40，用于根据所述补偿信号及机芯70输入的背光亮度控制信号控制LED灯串60的电流值。

需要说明的是，大屏幕的LCD彩色电视机LIPS电源，都需要电源板提供满足电流限值要求PFC值，才能保证整体符合国家相关的电源使用要求，减少对外界的干扰，提高电网的使用率。在高的输入交流电压，且LCD液晶电视整机交流输入功率比较低，例如LCD电视的背光比较低，尤其是背光进入脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)工作模式下，背光负载本身就间歇工作，PFC电路则更容易工作在间歇震荡模式。人眼的视觉感觉频率在20-50HZ以内，此频率范围内的LED灯串60电流变化，都有可能被人眼察觉到。

有源PFC中常见的有电压和电流控制以及单周期控制两种。其中电压和电流模式控制都是通过电压环来稳定输出电压，通常包含截止频率很低的低通滤波器，其在衰减了输出电压谐波含量的同时大大降低了输出电压对负载变化的动态响应能力。此两种模式目前在LCD的电源方案中广泛使用。单周期控制技术减少了一路输入电压采样，但仍然需要对电流信息进行采样和处理。响应速度也不能太快。根据PFC电路反馈相应自有特点，其相应速度一般较慢。在PFC间歇工作期间，如果伴音功率发生大范围的变化，消耗能量完全靠PFC输出电容的容量提供；随着伴音负载瞬态变大，反激电路20产生大的电流消耗，PFC电路输出电压VBUS就会出现较大幅度的下降。

同一时刻，因背光驱动的谐振电路工作在增益很低的区域，如要进行增益剧变调整，其谐振频率也需随之剧烈变化，其工作稳定性必定受到影响。因此，LED灯串60小电流状态下，谐振电路的动态负载相应能力也较低。随PFC输出电压VBUS电压值的降低，就会出现背光LED灯串60电流降低的问题，造成用户可察觉的低亮图像大面积闪烁。

相应地，在LCD液晶电视工作在背光亮度比较高的状态，PFC电路一直正常工作，伴音负载变化在PFC负载中占比减少，对PFC输出电压影响有限，VBUS相对稳定度得到提高。谐振的负载功率较大，电压增益相对较高，较少的频率变化就能产生更大的增益变化；背光高亮状态，不会出现伴音干扰图像的大面积闪烁现象。

在本实施例中，给机芯供电和背光驱动控制电路40提供电压的有源PFC电路，通过有源PFC电路中U301控制，将桥堆输出的100HZ馒头波电压变换为近似400V直流的PFC输出电压VBUS，PFC输出电压VBUS为给机芯供电的反激电路20和背光供电的谐振电路分别提供输入电压，通过背光补偿电路30对反激电路20输出的电压VBUS的变化进行检测，并对反激电路20输出的电压VBUS转化为合适的输出反馈信号输出至背光驱动控制电路40，从而提供给所述背光驱动控制电路40一定的驱动信号驱动LED灯串60，防止所述LED灯串60在低亮度的背光下出现闪烁的现象。

参照图2，图2为一种LCD彩色电视背光电源电路100另一实施例的结构示意图。在本实用新型实施例中，所述背光补偿电路30包括反向整流滤波电路301、采样电路302以及反向整流滤波放大电路304，所述反向整流滤波电路301的输入端连接所述反激电路20的输出绕组，所述反向整流滤波电路301的输出端连接所述采样电路302的输入端一端，所述采样电路302的另一输入端连接所述反激电路20的输出绕组，所述采样电路302的输出端反向整流滤波放大电路304的输入端，所述反向整流滤波放大电路304的输出端连接所述背光驱动控制电路40。

在本实施例中，所述反向整流滤波电路301包括反向整流二极管DS403和滤波电容，还可为其他可实现相同或相似功能的反向整流滤波电路301，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以反向整流二极管DS403为例进行说明，所述反向整流滤波电路301连接所述反激电路20的一个输出绕组，从而取得与反激电路20的输出电压VBUS成一定比例的负的输出电压，并通过采样电路302进取样，再通过反向整流滤波放大电路304进行放大，输出与PFC输出电压VBUS成比例的信号驱动合适的放大倍数和频率补偿，输出反馈信号提供给背光驱动控制电路40的背光控制信号部分。

进一步地，所述采样电路302包括第一电阻R440、第二电阻R442以及第三电阻R441，所述第一电阻R440的第一端连接所述反激电路20的输出绕组，所述第二电阻R442和第三电阻R441的第一端分别所连接所述第一电阻R440的第二端，所述第二电阻R442和第三电阻R441的第二端分别所连接所述反向整流滤波电路301的输出端。

继续如图2所示，通过第一电阻R440、第二电阻R442以及第三电阻R441进行取样，以及反向二极管DS403取出一定比例的负的输出电压V01，以及采样电路302通过反激电路20的一个输出绕组取出的输出电压V02，并将输出电压V02输出至误差放大电路303进行放大一定的倍数，从而保证输出电压的准确性。

进一步地，所述反向整流滤波电路301还包括集成第一整流二极管的第二整流二极管的集成电路DS401，所述第一整流二极管的阳极连接所述反激电路20的输出绕组，所述第一整流二极管的阴极连接所述第一电阻R440的第一端，所述第二整流二极管的阳极连接所述反激电路20的输出绕组，所述第二整流二极管的阴极连接所述第一电阻R440的第一端，DS401对反激电路20中输出进行整流将输出绕组输出的交流电转变为直流电，从而保证电路中各部件的正常工作。

为了确定输出电压的放大倍数，从而提高电压补偿的准确性，在本实施例中，所述反向整流滤波放大电路304包括误差放大器Q402，所述误差放大器Q402的输入端连接所述采样电路302的输出端，所述误差放大器Q402的输出端连接所述背光驱动控制电路40，通过所述误差放大器Q402对采样电路302输出的电压进行放大，从而满足输出的补偿电压满足一定条件。

进一步地，所述反向整流滤波放大电路304还包括第一电容C420、第四电阻R444、第二电容C421以及电压基准芯片U403，为可设置的反馈参数，所述第四电阻R444的第一端连接所述第一电阻R440的第二端，所述第四电阻R444的第二端连接所述第一电容C420的第一端，所述第一电容C420的第二端连接所述误差放大器Q402的输入端，所述第二电容C421的第一端连接所述第一电阻R440的第二端，所述第二电容C421的第二端连接所述误差放大器Q402的输入端，所述误差放大器Q402的输出端连接所述背光驱动控制电路40，所述电压基准芯片U403的第一端连接所述第一电阻R440的第二端，所述电压基准芯片U403的第二端连接所述误差放大器Q402的输入端。

通过第一电容C420和第四电阻R444组成滤波电路，对采样电路302输出的输出电压进行频率补偿，以及通过第二电容C421进行过滤，从而提高补偿电压的精度。

进一步地，所述反向整流滤波放大电路304还包括第三电容C422和第五电阻R446，所述第五电阻R446的第一端连接所述第一电容C420的第二端，所述第五电阻R446的第二端连接所述第三电容C422的第一端，所述第三电容C422的第二端连接所述误差放大器Q402的输入端。

通过第一电容C420和第四电阻R444组成滤波电路，对误差放大器Q402中的输出电压进行频率补偿，从而进一步地提高补偿电压的精度。

在具体实现中，所述反向整流滤波放大电路304还包括放大器Q402，以及与电阻R445、R447、R448以及R449，通过电阻R447和R448可调整电路放大倍数，同时稳定放大器Q402工作状态，将PFC输出电压VBUS成比例的信号驱动合适的放大倍数和频率补偿，输出反馈信号V03，提供给背光控制信号部分。

进一步地，背光补偿电路30包括反馈电阻R450，所述反馈电阻R450的第一端连接所述背光补偿电路30的输出端，所述反馈电阻R450的第二端连接所述背光驱动控制电路40中控制芯片的模拟调光输入脚。

在本实施例中，所述背光驱动控制电路40通过U601芯片提供驱动信号，还可为其他可实现相同或相似功能的芯片，本实施例对此不作限制，在本实施例中，以U601芯片为例进行说明。

需要说明的是，还包括负反馈电路，所述负反馈电路包括R424、R427、R428、R429、R425以及R426，二极管U402，整流电容C413和C412以及放大电路PC1，放大电路PC1中的二极管的1端口连接R429的一端，R429的另一端连接二极管U402的阴极，U402的阳极连接R426的一端，R426的另一端连接R425的一端，R425的另一端接地，二极管的1端口连接R428的一端，R428的另一端连接R424的一端，R424的另一端连接R425的一端，C413的一端连接R429的另一端，C413的另一端连接R427的一端，R427的一端连接R425的一端，C412的一端连接二极管U402的阴极，C412的另一端连接R425的一端。

在本实施例中，输入绕组连接采样电阻R401，R401的一端连接第一输入绕组，R401的另一端反向二极管D402的阳极，反向二极管D402的阴极连接R402的一端，R402的另一端U401的端口2，D401的阳极连接R401的另一端，D402的阴极连接C401的一端，C401的另一端接地，D403的阳极连接D401的阴极，D403的阴极连接R438的一端，R438的另一端连接U401的端口1，C403的一端连接R438的一端，C403的另一端接地，C417的一端连接PC1的端口4，C417的另一端接地，C417的一端连接U401的端口6，C407的一端连接U401的端口5，C407的另一端接地，U401的端口4接地，U401的端口2连接C404的一端，C404的另一端接地，U401的端口3连接R408的一端，R408的一端连接开关QW401，R406的一端连接QW401一端，R406的另一端连接R418的一端，R418的另一端U401的端口2，R404的一端连接QW401的第二端，R404的另一端接地，D404的阳极连接QW401的第三端口，D404的阴极连接C406的一端，C406的另一端连接第二输入绕组，R411的一端连接VBUS，R411的另一端连接D404的阴极。

在具体实现中，将背光补偿电路30中的输出的补偿反馈电压V03输出至所述背光驱动控制电路40中的控制芯片U601的模拟调光输入脚，从而输出反馈信号提供给背光控制信号，与背光驱动控制电路40中的模拟调光输入信号共同完成背光亮度的控制，在本实施例中，通过电阻R450输出背光补偿电路30的输出电压，并通过采样电阻与放大电路303仔细调整反馈参数获取合适的反馈量，从而减弱甚至完全抵消伴音负载剧烈变化造成的低背光状态LCD整机大面积闪烁现象。

本实用新型还提出一种LCD彩色电视200，其特征在于，所述LCD彩色电视200包括：屏组件50以及如上文所述的LCD彩色电视背光电源电路100，如图3所示的LCD彩色电视200一实施例的结构框图，依次连接的屏组件50、机芯70以及所述LCD彩色电视背光电源电路100，所述LCD彩色电视背光电源电路100的具体结构参照上述实施例，由于所述LCD彩色电视200采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

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 (10)

1.一种LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述LCD彩色电视背光电源电路包括：依次连接的有源功率因数校正电路、反激电路、背光补偿电路以及背光驱动控制电路；

所述有源功率因数校正电路，用于将输入的交流电压变换为预设电压值的直流电压；

所述反激电路，用于对所述LCD彩色电视的机芯、伴音功放电路以及屏逻辑板电路提供所需的直流电压；

所述背光补偿电路，用于根据所述预设电压值的直流电压的波动进行信号检测，并放大生成补偿信号；

所述背光驱动控制电路，用于根据所述补偿信号及机芯输入的背光亮度控制信号来调节LLC背光供电的工作频率，不断改变LLC电路的增益实现稳定LED灯串的电流值。

2.如权利要求1所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述背光补偿电路包括反向整流滤波电路、采样电路以及反向整流滤波放大电路，所述反向整流滤波电路的输入端连接所述反激电路的输出绕组，所述反向整流滤波电路的输出端连接所述采样电路的输入端一端，所述采样电路的另一输入端连接所述反激电路的输出绕组，所述采样电路的输出端连接所述反向整流滤波放大电路的输入端，所述反向整流滤波放大电路的输出端连接所述背光驱动控制电路。

3.如权利要求2所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述反向整流滤波电路包括反向整流二极管和滤波电容。

4.如权利要求2所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的第一端连接所述反激电路的输出绕组，所述第二电阻和第三电阻的第一端分别所连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻和第三电阻的第二端分别所连接所述反向整流滤波电路的输出端。

5.如权利要求4所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述反向整流滤波电路还包括第一整流二极管和第二整流二极管，所述第一整流二极管的阳极连接所述反激电路的输出绕组，所述第一整流二极管的阴极连接所述第一电阻的第一端，所述第二整流二极管的阳极连接所述反激电路的输出绕组，所述第二整流二极管的阴极连接所述第一电阻的第一端。

6.如权利要求4所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述反向整流滤波放大电路还包括误差放大器。

7.如权利要求6所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述反向整流滤波放大电路还包括第一电容、第二电容、第四电阻以及电压基准芯片，所述第四电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第四电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接所述误差放大器的输入端，所述第二电容的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电容的第二端连接所述误差放大器的输入端，所述误差放大器的输出端连接所述背光驱动控制电路，所述电压基准芯片的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述电压基准芯片的第二端连接所述误差放大器的输入端。

8.如权利要求7所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述反向整流滤波放大电路还包括第三电容和第五电阻，所述第五电阻的第一端连接所述第一电容的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述第三电容的第一端，所述第三电容的第二端连接所述误差放大器的输入端。

9.如权利要求1至8中任一项所述的LCD彩色电视背光电源电路，其特征在于，所述背光补偿电路还包括反馈电阻，所述反馈电阻的第一端连接所述背光补偿电路的输出端，所述反馈电阻的第二端连接所述背光驱动控制电路中控制芯片的模拟调光输入脚。

10.一种LCD彩色电视，其特征在于，所述LCD彩色电视包括：屏组件以及如权利要求1至9中任一项所述的LCD彩色电视背光电源电路。