WO2014075338A1 - 背光驱动的直流升压拓扑电路 - Google Patents

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杨翔
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid crystal panel backlight driving, and more particularly to a backlight driven DC voltage boosting topology circuit. Background technique
  • LED lamps Due to the long life and energy saving of LED lamps, more and more LCD color TVs use LED lamps as their backlights. Since the driving mode of the LED lamp is a constant current driving mode, in the practical application of the LED, a plurality of LED lamps are usually connected in series and driven by a DC power source.
  • FIG. 1 is a prior art LCD panel backlight driving DC liter. Schematic diagram of the structure of the voltage circuit. The circuit includes: DC voltage input terminal Vin, DC voltage output terminal Voutl, inductor L1, diode D1, capacitor Cl, resistor Rl, field effect transistor Q1 and three LED lamps D3, D5 and D7.
  • the anode of the DC voltage input terminal Vin is connected to one end of the inductor L1
  • the other end of the inductor L1 is connected to the anode of the diode D1
  • the cathode of the diode D1 is connected to the DC voltage output terminal Vout1, and is connected to one end of the capacitor C1.
  • the other end of the capacitor C1 is connected to the negative terminal of the DC voltage input terminal Vin.
  • the drain of the field effect transistor Q1 is connected between the inductor and the anode of the diode D1, and the source of the field effect transistor Q1 is connected to one end of the resistor R1.
  • the other end of R1 is grounded, and three LED lights D3, D5 and D7 are connected in series and connected to the DC voltage output terminal Voutl.
  • the field effect transistor Q1 When charging, the field effect transistor Q1 is equivalent to the wire, the DC voltage input terminal Vin is the energy storage of the inductor L1, and the diode D1 prevents the capacitor from discharging to the ground. Since the input is direct current, the current on inductor L1 increases linearly at a rate that is related to the magnitude of inductor L1. As the inductor L1 current increases, some energy is stored in inductor L1. When discharging, the field effect transistor Q1 is equivalent to an open circuit. Due to the current holding characteristic of the inductor L1, the current flowing through the inductor L1 does not immediately become 0, but slowly becomes zero when the charging is completed. The original circuit has been disconnected, so the inductor L1 can only be discharged through the circuit, that is, the inductor L1 starts to charge the capacitor C1, and the voltage is already higher than the input voltage, thereby driving the LED lamp.
  • the present invention provides a backlight-driven DC boost topology circuit, including: a DC voltage input terminal, a DC voltage output terminal, a coupled inductor, a field effect transistor controlled by a pulse width modulation signal, and a circuit protection unit.
  • An energy storage module the coupled inductor includes: a primary coil and a secondary coil, wherein one end of the primary coil is electrically connected to the DC voltage input end, and the other end is electrically connected to the FET, and the energy storage module includes the first a capacitor and a first diode, wherein one end of the secondary coil is electrically connected to the first capacitor, and the other end is electrically connected to the other end of the primary coil and the first diode, and the other end of the first diode is The other end of the first capacitor is electrically connected, the circuit protection unit is connected at one end to the common end of the first diode and the first capacitor, and the other end is connected to the DC voltage output end, and the other end of the FET is electrically connected To the ground.
  • the first coil of the same name is connected to the DC voltage input end, and the first name terminal is electrically connected to the FET and the first diode.
  • the second coil includes a second end of the same name and a second name end, and the second end of the same name is electrically connected to the first dipole end of the first diode and the primary coil, and the second different name end is electrically Connected to the first capacitor.
  • the primary coil has an Np ⁇ coil
  • the secondary coil has an Ns ⁇ coil, Ns/Np
  • the voltage of the DC voltage output terminal is Vout2, and the voltage value of the Vout2 is determined by Ns/Np and is proportional to Ns/Np.
  • the first diode has a first anode and a first cathode, and the first anode is electrically connected to a first name end of the primary coil, a same name end of the secondary coil, and a field effect transistor, the first cathode Electrically connected to the first capacitor and the circuit protection unit.
  • the FET has: a gate, a source and a drain, the drain and the first different end of the primary coil, the second end of the secondary coil and the first of the first diode
  • the anode is electrically connected, the source is electrically connected to the ground, and the gate is used to externally control the source, and then a pulse width modulation signal is applied to the field effect transistor.
  • the circuit protection unit includes: a second diode, a first resistor, and a second capacitor, wherein the The diode has a second anode and a second cathode.
  • the first resistor is connected in series with the second capacitor, and one end is connected to the second anode of the second diode, and the other end is connected to the second cathode of the second diode.
  • the second anode of the second diode is electrically connected to the first cathode of the first diode, and the second cathode of the second diode is electrically connected to the DC voltage output end.
  • the backlight-driven DC boost topology circuit further includes a third capacitor, one end of the third capacitor being electrically connected to the DC voltage output end and the other end being connected to the ground.
  • the backlight-driven DC-boost topology circuit further includes a second resistor.
  • One end of the second resistor is electrically connected to the source of the FET, and the other end is electrically connected to the ground.
  • the invention also provides a backlight-driven DC boost topology circuit, comprising: a DC voltage input terminal, a DC voltage output terminal, a coupled inductor, a field effect transistor controlled by a pulse width modulation signal, a circuit protection unit and an energy storage module.
  • the coupled inductor includes: a primary coil and a secondary coil, wherein one end of the primary coil is electrically connected to the DC voltage input end, and the other end is electrically connected to the FET, and the energy storage module includes a first capacitor and a first a diode, one end of the secondary coil is electrically connected to the first capacitor, and the other end is electrically connected to the other end of the primary coil and the first diode, and the other end of the first diode is connected to the first capacitor
  • the other end of the FET is electrically connected to the ground line; the other end is connected to the common terminal of the first diode and the first capacitor, and the other end is connected to the DC voltage output end, and the other end of the FET is electrically connected to the ground line;
  • the first coil of the same name is connected to the DC voltage input end, and the first name terminal is electrically connected to the FET and the first diode.
  • the second coil includes a second end of the same name and a second name, and the second end of the same name is electrically connected to the first dipole end of the first diode and the primary coil, and the second synonym The terminal is electrically connected to the first capacitor;
  • the primary coil has an Np ⁇ coil
  • the secondary coil has an Ns ⁇ coil, Ns/Np > 1;
  • the voltage of the DC voltage output terminal is Vout2
  • the voltage value of the Vout2 is determined by
  • Ns/N is determined and is proportional to Ns/Np;
  • the first diode has a first anode and a first cathode, and the first anode is electrically connected to the first name end of the primary coil, the same name end of the secondary coil, and a field effect transistor.
  • a cathode is electrically connected to the first capacitor and the circuit protection unit;
  • the FET has: a gate, a source and a drain, the drain and the first different end of the primary coil, the second end of the secondary coil and the first diode
  • the first anode is electrically connected
  • the source is electrically connected to the ground
  • the gate is used for externally controlling the source, and then applying a pulse width modulation signal to the FET;
  • the circuit protection unit includes: a second diode, a first resistor, and a second capacitor,
  • the second diode has a second anode and a second cathode.
  • the first resistor is connected in series with the second capacitor, and one end is connected to the second anode of the second diode, and the other end is connected to the second diode.
  • a second anode the second anode of the second diode is electrically connected to the first cathode of the first diode, and the second cathode of the second diode is electrically connected to the DC voltage output end;
  • the third capacitor further includes one end electrically connected to the DC voltage output end and the other end connected to the ground line;
  • the second resistor is electrically connected to the source of the FET and the other end is electrically connected to the ground.
  • the DC-boost topology circuit of the backlight driving of the present invention can increase the output voltage of the topology circuit to several times of the topology circuit of the prior art by coupling the coupling inductance, thereby improving the topology.
  • the driving capability of the circuit can increase the number of LEDs connected in series, thereby increasing the brightness of the backlight.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a backlight driving DC boost circuit of a conventional liquid crystal panel
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a DC-boost topology circuit of a backlight driving according to the present invention. detailed description
  • the present invention provides a backlight-driven DC boost topology circuit, including: a DC voltage input terminal 10, a DC voltage output terminal 60, a coupled inductor 20, a field effect transistor Q controlled by a pulse width modulation signal,
  • the circuit protection unit 40 and an energy storage module 70 the coupled inductor 20 includes: a primary coil 22 and a secondary coil 24, the primary coil 22-terminal is electrically connected to the DC voltage input terminal 10, and the other end is connected to the field effect transistor Q is electrically connected,
  • the energy storage module 70 includes a first capacitor C2 and a first diode D2, the second coil 24-terminal is electrically connected to the first capacitor C2, and the other end is connected to the other end of the primary coil 22
  • the first diode D2 is electrically connected to the first diode D2, and the other end of the first diode D2 is electrically connected to the other end of the first capacitor C2.
  • the unit 40 is connected to the common terminal of the first diode D2 and the first capacitor C2, and the other end is connected to the DC voltage output terminal 60.
  • the other end of the FET Q is electrically connected to the ground.
  • the coupling function of the coupled inductor 20 is used to improve the driving capability of the DC boost topology circuit, thereby increasing the number of LEDs driven by the DC boost topology circuit and improving the brightness of the backlight.
  • the primary coil 22 has a first end 1 of the same name and a first end 2, the first end of the same name
  • the primary coil 22 has an Np ⁇ coil
  • the secondary coil 24 has a Ns ⁇ coil.
  • the ratio of the two is Ns/Np > l.
  • the voltage of the DC voltage output terminal is Vout2, and the voltage value of the Vout2 is determined by Ns/Np and is proportional to Ns/Np.
  • Np it can be seen that the output voltage Vout2 of the DC boost topology circuit is determined by the value of the coil turns ratio Ns/Np of both the primary coil 22 and the secondary coil 24, and the DC boost topology is to be increased.
  • the driving ability of the circuit can be realized by increasing the ratio of Ns/Np.
  • the first diode D2 has a first anode and a first cathode, and the first anode is electrically connected to the first name terminal 2 of the primary coil 22, the same name end 3 of the secondary coil 24, and the field effect transistor Q.
  • the first cathode is electrically connected to the first capacitor C2 and the circuit protection unit 40.
  • the FET Q has a gate g, a source d and a drain s, the drain d and the first different end of the primary coil 22, and the second end of the secondary coil 24
  • the first anode is electrically connected to the first anode D2
  • the source s is electrically connected to the ground
  • the gate g is used for externally controlling the source 30, and then applying a pulse width modulation signal to the FET.
  • the conduction or cut-off of the FET Q is controlled.
  • the circuit protection unit 40 includes: a second diode D4, a first resistor R4 and a second capacitor C4, the second diode D4 has a second anode and a second cathode, and the first resistor R4 and the first resistor After the two capacitors C4 are connected in series, one end is connected to the second anode of the second diode D4, the other end is connected to the second anode of the second diode D4, and the second anode of the second diode D4 is first.
  • the first cathode of the diode D2 is electrically connected, and the second cathode of the second diode D4 is electrically connected to the DC voltage output terminal 60.
  • the DC-boosting topology circuit of the backlight driving device further includes a third capacitor C6, the third capacitor C6-terminal is electrically connected to the DC voltage output terminal 60, and the other end is connected to the ground line, The output voltage of the stream voltage output terminal 60 is filtered to further stabilize the voltage output from the DC voltage output terminal.
  • the DC-boosting topology circuit of the present invention further includes a second resistor R2, the second resistor R2 is electrically connected to the source s of the FET Q, and the other end is electrically connected to the ground.
  • the second resistor R2 functions as a current limiting circuit.
  • the present invention provides a backlight-driven DC boost topology circuit, which can increase the output voltage of the topology circuit to several times that of the prior art topology circuit by the coupling effect of the coupled inductor.
  • Increasing the driving capability of the topology circuit can increase the number of LED lamps connected in series, thereby increasing the brightness of the backlight.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

一种背光驱动的直流升压拓扑电路，包括：直流电压输入端（10）、直流电压输出端（60）、耦合电感（20）、场效应管（Q）、电路保护单元（40）及一储能模块（70），该耦合电感（20）包括：初级线圈（22）及次级线圈（24），该初级线圈（22）一端与直流电压输入端（10）电性连接，另一端与场效应管（Q）电性连接，该储能模块（70）包括第一电容（C2）及第一二极管（D2），该次级线圈（24）一端与第一电容（C2）电性连接，另一端与初级线圈（22）的另一端及第一二极管（D2）电性连接，该第一二极管（D2）另一端与第一电容（C2）的另一端电性连接，该电路保护单元（40）一端连接至第一二极管（D2）及第一电容（C2）的公共端，另一端连接至直流电压输出端（60），该场效应管（Q）另一端电性连接至地线。

Description

背光驱动的直流升压拓朴电路 技术领域
本发明涉及液晶面板背光驱动领域， 尤其涉及一种背光驱动的直流升 压拓朴电路。 背景技术
由于 LED 灯具有使用寿命长和节能等的优点， 使得目前越来越多的 LCD彩色电视机都采用 LED灯作为其背光源。 而由于 LED灯的驱动方式 是恒流驱动方式， 因此， 在 LED 的实际应用中， 通常是采用串联的方式 将多个 LED灯连接在一起， 并采用直流电源驱动。
现有技术中在液晶面板背光驱动的 Converter DC-DC (直流转换）部 分中通常采用 BOOST拓朴电路来驱动 LED灯， 如图 1所示， 图 1是现有 技术中液晶面板背光驱动直流升压电路的结构示意图。 该电路包括： 直流 电压输入端 Vin、 直流电压输出端 Voutl、 电感 L1、 二极管 D1、 电容 Cl、 电阻 Rl、 场效应晶体管 Q1及三个 LED灯 D3、 D5及 D7。 具体的， 直流电压输入端 Vin的正极与电感 L1的一端连接， 电感 L1的另一端与二 级管 D1的阳极连接， 二极管 D1的阴极与直流电压输出端 Voutl连接， 且 与电容 C1的一端连接， 电容 C1的另一端与直流电压输入端 Vin的负极连 接， 场效应晶体管 Q1 的漏极接于电感和二极管 D1 的阳极之间， 场效应 晶体管 Q 1的源极接于电阻 R1的一端， 电阻 R1的另一端接地， 三个 LED 灯 D3、 D5及 D7串联， 接于直流电压输出端 Voutl。
充电时， 场效应晶体管 Q1相当于导线， 直流电压输入端 Vin为电感 L1 储能， 二极管 D1 防止电容对地放电。 由于输入是直流电， 所以电感 L1上的电流以一定比率线性增加， 这个比率跟电感 L1 大小有关。 随着电 感 L1 电流增加， 电感 L1里存储了一些能量。 放电时， 场效应晶体管 Q1 相当于断路， 由于电感 L1的电流保持特性， 流经电感 L1的电流不会马上 变为 0, 而是緩慢的由充电完毕时的值变为 0。 而原来的电路已经断开， 于是电感 L1只能通过电路进行放电， 即电感 L1开始给电容 C1充电， 此 时电压已经高于输入电压， 进而驱动 LED灯。
然而， 传统的 Boost拓朴中 Duty=l-Vin/Voutl , 由于 Duty的最大值受 到限制， 从而该拓朴中 Voutl 最大值受到限制， 这样使得 Voutl 的驱动能 力有限， 即 LED 颗粒的最大串联数受到限制， 这样就会使液晶面板的 LED 背光的最大亮度受限。 由此可知， 如何提供有效的液晶面板背光驱动 电路， 提高液晶面板背光的最大亮度， 是本申请的发明人以及从事此相关 行业的技术领域者亟于改善的课题。 发明内容
本发明的目的在于提供一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 能够提高 拓朴电路的驱动能力， 可以增加 LED 灯串联的数量， 从而增加背光源的 亮度。
为实现上述目的， 本发明提供一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 包 括： 直流电压输入端、 直流电压输出端、 耦合电感、 受脉冲宽度调制信号 控制的场效应管、 电路保护单元及一储能模块， 所述耦合电感包括： 初级 线圈及次级线圈， 所述初级线圈一端与直流电压输入端电性连接， 另一端 与场效应管电性连接， 所述储能模块包括第一电容及第一二极管， 所述次 级线圈一端与第一电容电性连接， 另一端与初级线圈的另一端及第一二极 管电性连接， 所述第一二极管另一端与第一电容的另一端电性连接， 所述 电路保护单元一端连接至第一二极管及第一电容的公共端， 另一端连接至 直流电压输出端， 所述场效应管另一端电性连接至地线。
所述初级线圈具有第一同名端及第一异名端， 所述第一同名端连接至 直流电压输入端， 所述第一异名端电性连接至场效应管及第一二极管， 所 述次级线圈包括第二同名端及第二异名端， 所述第二同名端电性连接至第 一二极管及初级线圈的第一异名端， 所述第二异名端电性连接至第一电 容。
所述初级线圈具有 Np匝线圈， 所述次级线圈具有 Ns匝线圈， Ns/Np
> 1。
所述直流电压输出端的电压为 Vout2, 所述 Vout2 的电压值由 Ns/Np 确定， 且与 Ns/Np成正比。
所述第一二极管具有第一阳极及第一阴极， 所述第一阳极电性连接至 初级线圈的第一异名端、 次级线圈的同名端及场效应管， 所述第一阴极电 性连接至第一电容及电路保护单元。
所述场效应管具有： 一栅极、 一源极及一漏极， 所述漏极与初级线圈 的第一异名端、 次级线圈的第二同名端及第一二极管的第一阳极电性连 接， 所述源极电性连接至地线， 所述栅极用于外接控制源， 进而施加脉冲 宽度调制信号于该场效应管上。
所述电路保护单元包括： 第二二极管、 第一电阻及第二电容， 所述第 二二极管具有第二阳极及第二阴极， 所述第一电阻与第二电容串联后， 一 端接于第二二极管的第二阳极， 另一端接于第二二极管的第二负极， 所述 第二二极管的第二阳极与第一二极管的第一阴极电性连接， 所述第二二极 管的第二阴极与直流电压输出端电性连接。
所述背光驱动的直流升压拓朴电路还包括一第三电容， 所述第三电容 一端与直流电压输出端电性连接， 另一端连接至地线。
所述背光驱动的直流升压拓朴电路还包括一第二电阻， 所述第二电阻 一端电性连接至场效应管的源极， 另一端与地线电性连接。
本发明还提供一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 包括： 直流电压输 入端、 直流电压输出端、 耦合电感、 受脉冲宽度调制信号控制的场效应 管、 电路保护单元及一储能模块， 所述耦合电感包括： 初级线圈及次级线 圈， 所述初级线圈一端与直流电压输入端电性连接， 另一端与场效应管电 性连接， 所述储能模块包括第一电容及第一二极管， 所述次级线圈一端与 第一电容电性连接， 另一端与初级线圈的另一端及第一二极管电性连接， 所述第一二极管另一端与第一电容的另一端电性连接， 所述电路保护单元 一端连接至第一二极管及第一电容的公共端， 另一端连接至直流电压输出 端， 所述场效应管另一端电性连接至地线；
其中， 所述初级线圈具有第一同名端及第一异名端， 所述第一同名端 连接至直流电压输入端， 所述第一异名端电性连接至场效应管及第一二极 管， 所述次级线圈包括第二同名端及第二异名端， 所述第二同名端电性连 接至第一二极管及初级线圈的第一异名端， 所述第二异名端电性连接至第 一电容；
其中， 所述初级线圈具有 Np匝线圈， 所述次级线圈具有 Ns匝线圈， Ns/Np > 1 ;
其中， 所述直流电压输出端的电压为 Vout2 , 所述 Vout2 的电压值由
Ns/N 确定， 且与 Ns/Np成正比；
其中， 所述第一二极管具有第一阳极及第一阴极， 所述第一阳极电性 连接至初级线圈的第一异名端、 次级线圈的同名端及场效应管， 所述第一 阴极电性连接至第一电容及电路保护单元；
其中， 所述场效应管具有： 一栅极、 一源极及一漏极， 所述漏极与初 级线圈的第一异名端、 次级线圈的第二同名端及第一二极管的第一阳极电 性连接， 所述源极电性连接至地线， 所述栅极用于外接控制源， 进而施加 脉冲宽度调制信号于该场效应管上；
其中， 所述电路保护单元包括： 第二二极管、 第一电阻及第二电容， 所述第二二极管具有第二阳极及第二阴极， 所述第一电阻与第二电容串联 后， 一端接于第二二极管的第二阳极， 另一端接于第二二极管的第二负 极， 所述第二二极管的第二阳极与第一二极管的第一阴极电性连接， 所述 第二二极管的第二阴极与直流电压输出端电性连接；
还包括一第三电容， 所述第三电容一端与直流电压输出端电性连接， 另一端连接至地线；
还包括一第二电阻， 所述第二电阻一端电性连接至场效应管的源极， 另一端与地线电性连接。
本发明的有益效果： 本发明背光驱动的直流升压拓朴电路通过耦合电 感的耦合作用， 可将该拓朴电路的输出电压提高到现有技术的拓朴电路的 数倍， 能够提高拓朴电路的驱动能力， 可以增加 LED 灯串联的数量， 从 而增加背光源的亮度。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容， 请参阅以下有关本 发明的详细说明与附图， 然而附图仅提供参考与说明用， 并非用来对本发 明加以限制。 附图说明
下面结合附图， 通过对本发明的具体实施方式详细描述， 将使本发明 的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图 1为现有液晶面板背光驱动直流升压电路的结构示意图；
图 2为本发明背光驱动的直流升压拓朴电路的结构示意图。 具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果， 以下结合本发明 的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图 2 , 本发明提供一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 包括： 直流电压输入端 10、 直流电压输出端 60、 耦合电感 20、 受脉冲宽度调制 信号控制的场效应管 Q、 电路保护单元 40及一储能模块 70, 所述耦合电 感 20包括： 初级线圈 22及次级线圈 24, 所述初级线圈 22—端与直流电 压输入端 10电性连接， 另一端与场效应管 Q电性连接， 所述储能模块 70 包括第一电容 C2及第一二极管 D2, 所述次级线圈 24—端与第一电容 C2 电性连接， 另一端与初级线圈 22的另一端及第一二极管 D2电性连接， 所 述第一二极管 D2另一端与第一电容 C2的另一端电性连接， 所述电路保护 单元 40—端连接至第一二极管 D2及第一电容 C2的公共端， 另一端连接 至直流电压输出端 60, 所述场效应管 Q 另一端电性连接至地线。 利用耦 合电感 20 的耦合作用来提高该直流升压拓朴电路的驱动能力， 从而可以 增加该直流升压拓朴电路驱动的 LED数量， 提高背光源的亮度。
所述初级线圈 22具有第一同名端 1及第一异名端 2, 所述第一同名端
1连接至直流电压输入端 10, 所述第一异名端 2电性连接至场效应管 Q及 第一二极管 D2, 所述次级线圈 24包括第二同名端 3及第二异名端 4, 所 述第二同名端 3 电性连接至第一二极管 D2及初级线圈 22 的第一异名端 2, 所述第二异名端 4电性连接至第一电容 C2。 所述初级线圈 22具有 Np 匝线圈， 所述次级线圈 24具有 Ns 匝线圈， 两者比值 Ns/Np > l , 通过增 大两者的比值可以增大该直流升压拓朴电路的驱动能力。 所述 Ns/Np的比 值根据实际需要设定。
所述直流电压输出端的电压为 Vout2 , 所述 Vout2 的电压值由 Ns/Np 确定， 且与 Ns/Np成正比， 结合背景技术， 经过耦合电感的耦合作用， 所 述电压 Vout2= Voutl *Ns/Np, 由此可见， 该直流升压拓朴电路的输出电压 Vout2由初级线圈 22及次级线圈 24两者所具有的线圈匝数比 Ns/Np的值 决定， 欲增加该直流升压拓朴电路的驱动能力， 增加 Ns/Np的比值即可实 现。
所述第一二极管 D2 具有第一阳极及第一阴极， 所述第一阳极电性连 接至初级线圈 22 的第一异名端 2、 次级线圈 24 的同名端 3 及场效应管 Q, 所述第一阴极电性连接至第一电容 C2及电路保护单元 40。 所述场效 应管 Q具有： 一栅极 g、 一源极 d及一漏极 s, 所述漏极 d与初级线圈 22 的第一异名端 2、 次级线圈 24的第二同名端 3及第一二极管 D2的第一阳 极电性连接， 所述源极 s 电性连接至地线， 所述栅极 g用于外接控制源 30, 进而施加脉冲宽度调制信号于该场效应管 Q 上， 控制该场效应管 Q 的导通或截止。
所述电路保护单元 40 包括： 第二二极管 D4、 第一电阻 R4及第二电 容 C4, 所述第二二极管 D4具有第二阳极及第二阴极， 所述第一电阻 R4 与第二电容 C4串联后， 一端接于第二二极管 D4的第二阳极， 另一端接于 第二二极管 D4 的第二负极， 所述第二二极管 D4 的第二阳极与第一二极 管 D2 的第一阴极电性连接， 所述第二二极管 D4 的第二阴极与直流电压 输出端 60电性连接。
本发明背光驱动的直流升压拓朴电路还包括一第三电容 C6, 所述第 三电容 C6—端与直流电压输出端 60电性连接， 另一端连接至地线， 对直 流电压输出端 60 的输出电压进行滤波， 进而可以使得直流电压输出端输 出的电压平稳。
本发明背光驱动的直流升压拓朴电路还包括一第二电阻 R2 , 所述第 二电阻 R2 —端电性连接至场效应管 Q 的源极 s , 另一端与地线电性连 接， 该第二电阻 R2 在电路中起到限流的作用， 当控制源 30 输出高电平 时， 所述场效应管 Q导通， 所述直流电压输入端 10、 耦合电感 20的初级 线圈 22、 场效应管 Q及第二电阻 R2形成一回路， 所述第二电阻 R2在该 回路中起到限流的作用， 进而保护电路。
接通控制源 30及直流电压输入端 10, 当控制源 30输出高电平时， 所 述场效应管 Q导通， 第一、 第二二极管 D2、 D4都不导通， 所述直流电压 输入端 10、 耦合电感 20的初级线圈 22、 场效应管 Q及第二电阻 R2形成 一回路， 耦合电感 20的初级线圈 22储存能量； 当控制源输 30 出低电平 时， 所述场效应管 Q截止， 并经过耦合电感 20的耦合， 通过第二二极管 D4向直流电压输出端 60输出直流电压 Vout2, 这就等效于在经过技术背 景所述的直流电压升压到 Voutl 之后， 在经过变压器的耦合作用， 使得 Vout2=Voutl *Ns/Np, 而 Ns/Np 的才艮据实际需要设定， 即 Vout2 的驱动能 力为 Voutl的 Ns/Np倍。
综上所述， 本发明提供一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 通过耦合 电感的耦合作用， 可将该拓朴电路的输出电压提高到现有技术的拓朴电路 的数倍， 能够提高拓朴电路的驱动能力， 可以增加 LED 灯串联的数量， 从而增加背光源的亮度。
以上所述， 对于本领域的普通技术人员来说， 可以根据本发明的技术 方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形， 而所有这些改变和变形 都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 包括： 直流电压输入端、 直 流电压输出端、 耦合电感、 受脉冲宽度调制信号控制的场效应管、 电路保 护单元及一储能模块， 所述耦合电感包括： 初级线圈及次级线圈， 所述初 级线圈一端与直流电压输入端电性连接， 另一端与场效应管电性连接， 所 述储能模块包括第一电容及第一二极管， 所述次级线圈一端与第一电容电 性连接， 另一端与初级线圈的另一端及第一二极管电性连接， 所述第一二 极管另一端与第一电容的另一端电性连接， 所述电路保护单元一端连接至 第一二极管及第一电容的公共端， 另一端连接至直流电压输出端， 所述场 效应管另一端电性连接至地线。
2、 如权利要求 1 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 初级线圈具有第一同名端及第一异名端， 所述第一同名端连接至直流电压 输入端， 所述第一异名端电性连接至场效应管及第一二极管， 所述次级线 圈包括第二同名端及第二异名端， 所述第二同名端电性连接至第一二极管 及初级线圈的第一异名端， 所述第二异名端电性连接至第一电容。
3、 如权利要求 2 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 初级线圈具有 Np匝线圈， 所述次级线圈具有 Ns匝线圈， Ns/Np > 1。
4、 如权利要求 3 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 直流电压输出端的电压为 Vout2, 所述 Vout2的电压值由 Ns/Np确定， 且 与 Ns/Np成正比。
5、 如权利要求 2 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 第一二极管具有第一阳极及第一阴极， 所述第一阳极电性连接至初级线圈 的第一异名端、 次级线圈的同名端及场效应管， 所述第一阴极电性连接至 第一电容及电路保护单元。
6、 如权利要求 5 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 场效应管具有： 一栅极、 一源极及一漏极， 所述漏极与初级线圈的第一异 名端、 次级线圈的第二同名端及第一二极管的第一阳极电性连接， 所述源 极电性连接至地线， 所述栅极用于外接控制源， 进而施加脉冲宽度调制信 号于该场效应管上。
7、 如权利要求 1 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 其中， 所述 电路保护单元包括： 第二二极管、 第一电阻及第二电容， 所述第二二极管 具有第二阳极及第二阴极， 所述第一电阻与第二电容串联后， 一端接于第 二二极管的第二阳极， 另一端接于第二二极管的第二负极， 所述第二二极 管的第二阳极与第一二极管的第一阴极电性连接， 所述第二二极管的第二 阴极与直流电压输出端电性连接。
8、 如权利要求 1 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 还包括一第 三电容， 所述第三电容一端与直流电压输出端电性连接， 另一端连接至地 线。
9、 如权利要求 8 所述的背光驱动的直流升压拓朴电路， 还包括一第 二电阻， 所述第二电阻一端电性连接至场效应管的源极， 另一端与地线电 性连接。
10、 一种背光驱动的直流升压拓朴电路， 包括： 直流电压输入端、 直 流电压输出端、 耦合电感、 受脉冲宽度调制信号控制的场效应管、 电路保 护单元及一储能模块， 所述耦合电感包括： 初级线圈及次级线圈， 所述初 级线圈一端与直流电压输入端电性连接， 另一端与场效应管电性连接， 所 述储能模块包括第一电容及第一二极管， 所述次级线圈一端与第一电容电 性连接， 另一端与初级线圈的另一端及第一二极管电性连接， 所述第一二 极管另一端与第一电容的另一端电性连接， 所述电路保护单元一端连接至 第一二极管及第一电容的公共端， 另一端连接至直流电压输出端， 所述场 效应管另一端电性连接至地线；
其中， 所述初级线圈具有第一同名端及第一异名端， 所述第一同名端 连接至直流电压输入端， 所述第一异名端电性连接至场效应管及第一二极 管， 所述次级线圈包括第二同名端及第二异名端， 所述第二同名端电性连 接至第一二极管及初级线圈的第一异名端， 所述第二异名端电性连接至第 一电容；
其中， 所述初级线圈具有 Np匝线圈， 所述次级线圈具有 Ns匝线圈， Ns/Np > 1；
其中， 所述直流电压输出端的电压为 Vout2 , 所述 Vout2 的电压值由 Ns/N 确定， 且与 Ns/Np成正比；
其中， 所述第一二极管具有第一阳极及第一阴极， 所述第一阳极电性 连接至初级线圈的第一异名端、 次级线圈的同名端及场效应管， 所述第一 阴极电性连接至第一电容及电路保护单元；
其中， 所述场效应管具有： 一栅极、 一源极及一漏极， 所述漏极与初 级线圈的第一异名端、 次级线圈的第二同名端及第一二极管的第一阳极电 性连接， 所述源极电性连接至地线， 所述栅极用于外接控制源， 进而施加 脉冲宽度调制信号于该场效应管上； 其中， 所述电路保护单元包括： 第二二极管、 第一电阻及第二电容， 所述第二二极管具有第二阳极及第二阴极， 所述第一电阻与第二电容串联 后， 一端接于第二二极管的第二阳极， 另一端接于第二二极管的第二负 极， 所述第二二极管的第二阳极与第一二极管的第一阴极电性连接， 所述 第二二极管的第二阴极与直流电压输出端电性连接；
还包括一第三电容， 所述第三电容一端与直流电压输出端电性连接， 另一端连接至地线；
还包括一第二电阻， 所述第二电阻一端电性连接至场效应管的源极， 另一端与地线电性连接。
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