TWI586213B - 降低整機工耗的led顯示器背光驅動電源架構 - Google Patents

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黃志榮
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Description

降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構
本發明是有關於一種LED顯示器背光驅動電源架構，且特別是有關於一種降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構。
請參考圖1，為當前LED顯示器背光驅動電源架構，由圖中可以看出習知電源架構，有一交流轉直流變壓器101，其後分別連接第一直流轉直流變壓器102及第二直流轉直流變壓器103，第一直流轉直流變壓器102輸出給顯示器主板104，而第二直流轉直流變壓器103輸出給LED背光源105，由外部輸入230V的交流電給交流轉直流變壓器101，然後輸出19V的直流電分別提供給第一直流轉直流變壓器102及第二直流轉直流變壓器103，第一直流轉直流變壓器102將19V的直流電降壓成5V提供給顯示器主板104，而第二直流轉直流變壓器103將19V的直流電昇壓及平衡至39.45V提供給LED背光源105，LED背光源105將其電力回收至第二直流轉直流變壓器103，在這樣的架構下，第一直流轉直流變壓器102的效率約為90.16%，而第二直流轉直流變壓器103的效率約為92.45%，整機輸入功耗為19.61W。
而這樣的架構，有著下列缺點：
1.交流轉直流變壓器101所輸出的19V要再透過第一直流轉直流變壓器102進行降壓(19V降至5V)，其成本較高，且實際工作上會有額外的功率損耗，約為0.78W。
2.交流轉直流變壓器101所輸出的19V要再透過第二直流轉直流變壓器103進行升壓(19V升至39.5V)，其效率最高僅能到93%。
本發明的目的在提出一種降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，針對當前習知電源架構需要額外使用直流轉直流變壓器所導致的成本較高及額外功耗問題，以及直流轉直流進行升壓效率較差等問題，透過改變結構來解決這些問題，達到提升電源整體效率及成本降低之目的。
為達到上述目的，本發明提出一種降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其包含：一交流轉直流變壓器，具有一輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，該輸入端連接外部交流電源，該第一輸出端輸出一第一準位電壓供應給顯示器主板，該第二輸出端輸出一第二準位電壓供應給LED背光源；及一直流轉直流變壓器，具有一第一埠及一第二埠，該第一埠連接於該LED背光源，將該第二準位電壓進行降壓且進行平衡，而該第二埠進行接地。
在本發明一實施例中，該輸入端連接230V的交流電源輸入，該第一準位電壓為對應該顯示器主板所需之消耗，該第二準位電壓為高於LED背光源所需之消耗。
在本發明一實施例中，該第一準位電壓為5V，該第二準位電壓高於LED背光源所需消耗8V~10V。
在本發明一實施例中，該直流轉直流變壓器包含：一降壓模組，對該第二準位電壓進行降壓；及一平衡模組，用以平衡LED背光源之電流。
上述之降壓模組係降壓7.5V~8.5V。
進一步的，該直流轉直流變壓器更包含一第三埠，該第三埠連接至該LED背光源，進行電能回收。
在本發明一實施例中，該交流轉直流變壓器的轉換效率為87%~88%。
在本發明一實施例中，該直流轉直流變壓器的轉換效率為97%~98%。
藉由上述技術手段，透過交流轉直流變壓器的雙輸出直流電壓，直接提供給顯示器主板，並用較高準位的電壓提供給直流轉直流變壓器來進行降壓，使整體效率更高，進而達成提升電源整體效率及成本降低之目的。
為讓本發明上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
習知電源架構：
101‧‧‧交流轉直流變壓器
102‧‧‧第一直流轉直流變壓器
103‧‧‧第二直流轉直流變壓器
104‧‧‧顯示器主板
105‧‧‧LED背光源
本案電源架構：
1‧‧‧交流轉直流變壓器
11‧‧‧輸入端
12‧‧‧第一輸出端
13‧‧‧第二輸出端
2‧‧‧直流轉直流變壓器
21‧‧‧第一埠
22‧‧‧第二埠
23‧‧‧降壓模組
24‧‧‧平衡模組
25‧‧‧第三埠
3‧‧‧顯示器主板
4‧‧‧LED背光源
圖1為當前LED顯示器背光驅動電源架構；圖2為本案LED顯示器背光驅動電源架構；及圖3為本案另一態樣LED顯示器背光驅動電源架構。
在以下實施例中，相同或相似的元件符號代表相同或相似的元件。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向，因此，使用的方向用語是用來說明的，而並非用來限制本發明。
請參考圖2，為本案LED顯示器背光驅動電源架構，由圖中可以看出，由外部輸入230V的交流電給輸入端11，進行交流轉直流電壓轉換，透過交流轉直流變壓器1進行工作，使第一輸出端12輸出直流5V，第二輸出端13輸出直流47V；第一輸出端12所輸出直流5V(第一準位電壓)，可以直接提供給顯示器主板3內所有的負載使用，不需要額外的轉換變壓，也減少了轉換變壓過程中的損耗，進而使整體架構更為精簡；第二輸出端13輸出直流47V(第二準位電壓)，高LED背光源4工作所需的39.45V約7.55V(約略8V)，進而直接驅動LED背光源4，之後直流47V(第二準位電壓)將進入直流轉直流變壓器2(透過第一埠21進入)，透過降壓模組23及平衡模組24之工作，達到平衡LED背光源4工作電流之目的，而第二埠22則接地。
在上述的實施例中，透過輸出不同的準位電壓，直接提供給顯示器主板3及LED背光源4，省去了多餘的電壓轉換，進而減少了成本及耗損，實現了電源整體效率及成本降低之目的；第一準位電壓及第二準位電壓，在此實施例中雖是分別以5V及47V作為解說，但實際上是跟著實際需求來進行設計，故不因此有所設限。
請參考圖3，為本案另一態樣LED顯示器背光驅動電源架構，在此實施例中，有同樣的架構，如交流轉直流變壓器1、直流轉直流變壓器2、顯示器主板3及LED背光源4，不同的地方在於直流轉直流變壓器2更多了一個第三 埠25，第三埠25接回LED背光源4，透過電力回收(約略10%)的方式，讓LED背光源4在工作上更加的穩定。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧交流轉直流變壓器
11‧‧‧輸入端
12‧‧‧第一輸出端
13‧‧‧第二輸出端
2‧‧‧直流轉直流變壓器
21‧‧‧第一埠
22‧‧‧第二埠
23‧‧‧降壓模組
24‧‧‧平衡模組
3‧‧‧顯示器主板
4‧‧‧LED背光源

Claims (7)

  1. 一種降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其包含：一交流轉直流變壓器，具有一輸入端、一第一輸出端及一第二輸出端，該輸入端連接外部交流電源，該第一輸出端輸出一第一準位電壓供應給顯示器主板，該第二輸出端輸出一第二準位電壓供應給LED背光源；及一直流轉直流變壓器，具有一第一埠及一第二埠，該第一埠連接於該LED背光源，將該第二準位電壓進行降壓且進行平衡，而該第二埠進行接地，其中，該直流轉直流變壓器包含一降壓模組及一平衡模組，該降壓模組對該第二準位電壓進行降壓，該平衡模組用以平衡LED背光源之電流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，該輸入端連接230V的交流電源輸入，該第一準位電壓為對應該顯示器主板所需之消耗，該第二準位電壓為高於LED背光源所需之消耗。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，該第一準位電壓為5V，該第二準位電壓高於LED背光源所需消耗8V~10V。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，降壓模組係降壓7.5V~8.5V。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，該直流轉直流變壓器更包含一第三埠，該第三埠連接至該LED背光源，進行電能回收。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，該交流轉直流變壓器的轉換效率為87%~88%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之降低整機工耗的LED顯示器背光驅動電源架構，其中，該直流轉直流變壓器的轉換效率為97%~98%。
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