WO2015010346A1 - Led背光驱动电路以及液晶显示器 - Google Patents

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曹丹
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
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Definitions

  • the present invention relates to an LED backlight driving circuit, and more particularly to an LED backlight driving circuit capable of adjusting an output voltage, and a liquid crystal display including the LED backlight driving circuit.
  • the backlight of a conventional liquid crystal display device uses a cold cathode fluorescent lamp (CCFL).
  • CCFL backlight due to the shortcomings of CCFL backlight, such as poor color reproduction ability, low luminous efficiency, high discharge voltage, poor discharge characteristics at low temperature, and long stable gradation time, a backlight technology using LED backlight has been developed.
  • the LED backlight is disposed opposite to the liquid crystal display panel, so that the LED backlight provides a display light source to the liquid crystal display panel, wherein the LED backlight comprises at least one LED string, and each LED string comprises a plurality of LEDs connected in series.
  • the voltage on the LED string exceeds or is less than a predetermined specification due to a process difference.
  • the LED backlight driving circuit includes a boosting circuit 110, an LED string 120, a reference voltage module 130, and a voltage control module 150.
  • the boosting circuit 110 is controlled by a voltage control module 150 to convert an input voltage.
  • the desired output voltage is provided to the LED string 120.
  • the driving voltage is constant, when the voltage of the LED string 120 exceeds the normal range, the voltage drop on the gPLED string 120 is too large. If the driving voltage is not adjusted, the driving voltage may be lower than the voltage on the LED string 120.
  • the LED string 120 cannot operate; when the voltage of the LED string 120 is lower than the normal range, the voltage drop on the gpLED string 120 is too small. If the driving voltage is not adjusted, the driving voltage may be much larger than the voltage on the LED string 120. As a result, the voltage at the negative terminal of the LED string 120 is too high, and the loss of the circuit is increased, resulting in deterioration of efficiency. Obviously, the drive circuit shown in FIG. 1 does not have the function of adjusting the output voltage as the voltage drop across the LED string 120 changes. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the deficiencies of the prior art, the present invention can adjust the input according to the magnitude of the voltage drop on the LED string.
  • An LED backlight driving circuit comprising: a boosting circuit for converting an input voltage into a required output voltage and supplying the LED string; a follower circuit, connected to a negative end of the LED string for monitoring a voltage of a negative terminal of the LED string and generating a follow voltage coupled to the reference voltage module according to the negative terminal voltage; a reference voltage module connected to a reference voltage, and the reference voltage A module is coupled to the follower circuit, and the reference voltage module adjusts the output voltage according to a following voltage generated by the follower circuit.
  • the follower circuit when the follower circuit detects that the negative terminal voltage of the LED string is less than the specification value, the follower circuit generates a first follow voltage coupled to the reference voltage module, and the reference voltage module increases according to the first following voltage An output voltage; when the follower circuit detects that the negative terminal voltage of the LED string is greater than a specification value, the follower circuit generates a second following voltage coupled to the reference voltage module, and the reference voltage module is subtracted according to the second following voltage The output voltage is small.
  • the following circuit includes a comparison circuit for monitoring a voltage of a negative terminal of the LED string and generating a control signal, and the voltage control circuit generates a follow voltage coupling according to the control signal In the reference voltage module.
  • the comparison circuit includes a first comparator and a second comparator.
  • the inverting input of the first comparator receives the first reference voltage
  • the non-inverting input of the second comparator receives the second reference voltage.
  • the non-inverting input of the comparator is coupled to the inverting input of the second comparator and to the negative terminal of the LED string; the generated signal at the output of the first comparator and the second comparator controls the voltage control circuit to generate a follow A voltage is coupled to the reference voltage module, wherein the first reference voltage is greater than the second reference voltage.
  • the voltage control circuit includes a first field effect transistor and a second field effect transistor; wherein a gate of the first field effect transistor and a gate of the second field effect transistor are respectively connected to the comparison circuit, according to the Comparing the control signal generated by the circuit to selectively control the gate of the first field effect transistor and the gate of the second field effect transistor to be turned on or off; the drain of the first field effect transistor receives the third reference voltage, the second field effect transistor The drain receives the fourth reference voltage; the first field effect transistor and the A source of the two field effect transistors is respectively connected to the sixth resistor and the seventh resistor, and then connected to each other to form an output end of the voltage control circuit, and an output end of the voltage control circuit is coupled to the reference voltage module
  • the third reference voltage is greater than the reference voltage, and the reference voltage is greater than the fourth reference voltage.
  • the voltage control circuit includes a first field effect transistor and a second field effect transistor; wherein a gate of the first field effect transistor is connected to an output end of the first comparator, and is selected by an output signal of the first comparator Controlling the first field effect transistor to be turned on or off; the gate of the second field effect transistor is connected to the output end of the second comparator, and the second field effect transistor is selectively controlled to be turned on or off by the output signal of the second comparator; a drain of the first field effect transistor receives a third reference voltage, a drain of the second field effect transistor receives a fourth reference voltage; a source of the first field effect transistor and the second field effect transistor respectively and a sixth resistor and Seven resistors are connected, and then connected to each other to form an output end of the voltage control circuit, an output end of the voltage control circuit is coupled to the reference voltage module, wherein the third reference voltage is greater than the reference voltage, and the reference voltage is greater than Four reference voltages.
  • the reference voltage module includes a fourth resistor and a fifth resistor connected in series, one end of the fourth resistor is connected to the output end of the booster circuit, and the other end is connected to the fifth resistor, the fifth resistor The other end is electrically connected to the ground, and a reference voltage is connected between the fourth resistor and the fifth resistor, and the reference voltage is coordinated with the fourth resistor and the fifth resistor, and the The output voltage is adjusted.
  • the fourth resistor and/or the fifth resistor are variable resistors.
  • the LED backlight driving circuit further includes a voltage control module, and the voltage control module controls the boosting circuit to cause the boosting circuit to convert the input voltage into a required output voltage to be supplied to the LED string and realize constant current driving. The LED string.
  • Another aspect of the present invention provides a liquid crystal display including an LED backlight, wherein the LED backlight employs an LED backlight driving circuit as described above.
  • the invention can monitor the negative terminal voltage of the LED string, determine that the voltage drop on the LED string exceeds or exceeds the specification value, and when the voltage drop across the LED string exceeds the specification value, the first follow voltage is generated by the following circuit and coupled into the reference voltage module.
  • the reference voltage module increases the output voltage according to the first following voltage; when the voltage drop across the LED string is less than the specification value, the second follow voltage is coupled to the reference voltage module by the following circuit, the reference voltage module is The second following voltage reduces the output voltage.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional driving circuit for an LED backlight of a liquid crystal display.
  • 2 is a connection diagram of an LED backlight driving circuit in an embodiment of the present invention.
  • 3 is a circuit diagram of an LED backlight driving circuit in an embodiment of the present invention.
  • 4 is a diagram of a connection module of a follower circuit in an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a circuit diagram of a follower circuit in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the LED backlight driving circuit in this embodiment includes a boosting circuit 110 for converting the input voltage Vin into a required output voltage Vout and supplying it to the LED string 120.
  • the following circuit 140 is connected to the LED.
  • the negative terminal of the string 120 is used to monitor the voltage of the negative terminal of the LED string 120 and generate a following voltage according to the negative terminal voltage to be coupled into the reference voltage module 130; the reference voltage module 130 is connected to a reference voltage Vfb, and
  • the reference voltage module 130 is connected to the following circuit 140.
  • the reference voltage module 130 adjusts the output voltage Vout according to the following voltage generated by the following circuit 140 to achieve the purpose of adjusting the output voltage Vout.
  • the follower circuit 140 monitors that the negative terminal voltage LED of the LED string 120 is less than the specification value, that is, the voltage drop across the LED string 120 is greater than the specification value, the follower circuit 140 generates a first following voltage coupled to the reference voltage module 130.
  • the reference voltage module 130 increases the output voltage Vout according to the first following voltage generated by the following circuit 140; when the follower circuit 140 detects that the negative terminal voltage LED of the LED string 120 is greater than the specification value, that is, the LED string The voltage drop across 120 is less than the specification value, at which point the follower circuit 140 generates a second follower voltage coupled into the reference voltage module 130, the reference voltage module 130 reducing the output voltage based on the second follower voltage generated by the follower circuit 140. Vout.
  • the invention can adjust the output voltage Vout according to the voltage of the negative terminal of the LED string 120, that is, the voltage drop on the LED string 120, and adjust the output voltage Vout according to the voltage drop on the LED string 120 to provide suitable LED string 120. Drive voltage. As shown in FIG.
  • the LED backlight driving circuit in this embodiment further includes a voltage control module 150 for controlling the boosting circuit 110 to boost the voltage.
  • the circuit 110 is capable of converting the input voltage Vin to a desired output voltage Vout to the LED string 120 and enabling constant current driving of the LED string 120.
  • 3 is a circuit diagram of an LED backlight driving circuit in an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the LED backlight driving circuit of the embodiment specifically includes a boosting circuit 110 , an LED string 120 , a reference voltage module 130 , a follower circuit 140 , and a voltage control module 150 .
  • the boosting circuit 110 includes an inductor 111, a rectifier diode 112, a third field effect transistor 113, and a first resistor 114.
  • One end of the inductor 111 receives the input DC voltage Vin, and the other end of the inductor 111 Connected to the positive terminal of the rectifier diode 112 and connected to the drain of the third field effect transistor 113, the gate of the third field effect transistor 113 is connected to the voltage control module 150, and the signal of the voltage control module 150 controls the third field effect.
  • the transistor 113 is turned on or off, the source of the third field effect transistor 113 is electrically connected to the ground through the first resistor 114; the negative terminal of the rectifier diode 112 forms an output end of the booster circuit 110 connected to the LED string. 120.
  • the voltage control module 150 includes a control chip U1, a fourth field effect transistor 151, and an eighth resistor 152; wherein a drain of the fourth field effect transistor 151 is connected to a negative terminal of the LED string 120, a fourth field effect The source of the transistor 151 is connected to one end of the eighth resistor 152, and the other end of the eighth resistor 152 is electrically connected to the ground; the control chip U1 is connected to the source of the fourth field effect transistor 151 through the pin S1.
  • the control chip U1 is connected to the gate of the fourth field effect transistor 151 through the pin G1 for controlling the fourth field effect transistor 151 to be turned on or off, the control The chip U1 is connected to the source of the third field effect transistor 113 in the boosting circuit 110 through a pin ISEN for detecting the current flowing through the source of the third field effect transistor 113, and the control chip U1 is cited.
  • the pin GATE is connected to the gate of the third field effect transistor 113, and the third field effect transistor 113 is controlled to be turned on or off by a control signal generated by the pin GATE, and the pin FB of the control chip U1 is connected to the reference voltage.
  • the control chip U1 generates a control signal by monitoring the voltage on the eighth resistor 152, the current of the source of the third field effect transistor 113, and the change of the connection terminal voltage of the reference voltage Vfb in the reference voltage module 130.
  • the foot GATE controls the third field effect transistor 113 to be turned on or off, thereby controlling the boosting circuit 110 to enable the boosting circuit 110 to convert the input voltage Vin into a desired output voltage Vout to be supplied to the LED string 120 and achieve constant current.
  • the LED string 120 is driven.
  • the reference voltage module 130 includes a fourth resistor 131 (R4) and a fifth resistor 132 (R5) connected in series, wherein one end of the fourth resistor 131 is connected to the negative terminal of the rectifier diode 112, and the other end is fifth.
  • the resistor 132 is connected, and the other end of the fifth resistor 132 is electrically connected to the ground, and, in the A reference voltage Vfb is connected between the fourth resistor 131 and the fifth resistor 132.
  • the reference voltage Vfb cooperates with the fourth resistor 131 and the fifth resistor 132 to adjust the output voltage Vout and the reference voltage.
  • the connection terminal between Vfb and the fourth resistor 131 and the fifth resistor 132 is also connected to the pin FB of the control chip U1.
  • the fourth resistor 131 and/or the fifth resistor 132 are variable resistors.
  • the follower circuit 140 is a voltage for monitoring the negative terminal of the LED string 120 and generates a follower voltage coupled to the reference voltage module 130 based on the negative terminal voltage such that the output voltage Vout follows the voltage on the LED string 120. The change is adjusted to provide a suitable driving voltage for the LED string 120.
  • 4 is a connection module diagram of the follower circuit 140 in an embodiment of the present invention; the specific circuit diagram is shown in FIG.
  • the follower circuit 140 includes a comparison circuit 1401 and a voltage control circuit 1402, and the comparison circuit 1401 includes the first The comparator 145 and the second comparator 146, the voltage control circuit 1402 includes a first field effect transistor 143 and a second field effect transistor 144; wherein the inverting input terminal (-) of the first comparator 145 receives a reference voltage Vref1, the non-inverting input terminal (+) of the second comparator 146 receives a reference voltage Vref2, and the non-inverting input terminal (+) of the first comparator 145 is connected to the inverting input terminal (-) of the second comparator 146 and then connected to The negative terminal of the LED string 120; the output of the first comparator 145 is connected to the gate of the first field effect transistor 143, and the first field effect transistor 143 is selectively controlled to be turned on or off by the output signal Output1 of the first comparator 145.
  • the output of the second comparator 146 is connected to the gate of the second field effect transistor 144, and the second field effect transistor 144 is selectively controlled to be turned on or off by the output signal OUTPUT2 of the second comparator 146;
  • the drain of one effect transistor 143 receives a reference voltage Vref3, and the source is connected between the fourth resistor 131 and the fifth resistor 132 of the reference voltage module 130 through a sixth resistor 141 (R6);
  • the drain of the field effect transistor 144 receives a reference voltage Vref4, and the source is connected between the fourth resistor 131 and the fifth resistor 132 of the reference voltage module 130 through a seventh resistor 142 (R7), wherein Vrefl >Vref2, Vref3>Vfb> Vref4.
  • the LED string 120 includes one or more LED lamps 121. The operation of the LED backlight driving circuit shown in FIG. 3 will be described in detail below.
  • Vout - Vf *- + Vf + (Vf -Vref4) * ⁇ that is, when the voltage drop across the LED string 120 is too large
  • the follower circuit 140 increases the output voltage Vout to prevent the output voltage Vout from being lower than the voltage of the LED string 120, causing the LED string 120 to be inoperable;
  • the connection follower circuit 140 After the connection follower circuit 140 is connected, the relationship between the negative terminal voltage LED of the LED string 120 and the reference voltages Vref1 and Vref2 is: LED -> Vrefl) Vref 2 , at which time the output signal Output1 of the first comparator 145 is at a high level, The field effect transistor 143 is turned on, the output signal OUTput2 of the second comparator 146 is at a low level, and the second field effect transistor 144 is turned off. At this time, the follower circuit 140 connects the reference voltage Vref3 connected to the drain of the first field effect transistor 143. Coupled to the reference voltage module 130, and due to
  • Vout Vf * ⁇ + Vf -(Vrefi -Vf ) * , that is, in the LED
  • the present invention is capable of monitoring the negative terminal voltage of the LED string, determining that the voltage drop across the LED string is greater or less than the specification value, and when the voltage drop across the LED string exceeds the specification value, the first follow voltage is coupled to the reference by the follower circuit.
  • the reference voltage module increases the output voltage Vout according to the first following voltage; when the voltage drop across the LED string is less than the specification value, the second follow voltage is coupled to the reference voltage module by the following circuit, The reference voltage module reduces the output voltage Vout according to the second following voltage. That is, the present invention can adjust the output voltage Vout according to the magnitude of the voltage drop across the LED string, so that the output is electrically The voltage Vout is adjusted as the voltage drop across the LED string changes to provide a suitable drive voltage for the LED. It should be noted that, in this context, relational terms such as first and second are used merely to distinguish one entity or operation from another entity or operation, and do not necessarily require or imply these entities or operations. There is any such actual relationship or order between them.
  • the terms “including”, “comprising” or “comprising” or “comprising” or “comprising” are intended to encompass a non-exclusive inclusion, such that a process, method, article, or device that includes a plurality of elements includes not only those elements but also Other elements, or elements that are inherent to such a process, method, item, or device.
  • An element defined by the phrase “comprising a " does not exclude the presence of additional elements in the process, method, item, or device that comprises the element.

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Abstract

一种LED背光驱动电路以及具备该LED背光驱动电路的液晶显示器。该LED背光驱动电路包括：升压电路（110），用于将输入电压转换成所需要的输出电压并提供给LED串（120）；跟随电路（140）,连接到所述LED串（120）的负端，用于监测LED串（120）的负端的电压并根据该负端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块（130）中；基准电压模块（130），连接有一参考电压（Vfb），并且，所述基准电压模块（130）与所述跟随电路（140）连接，所述基准电压模块（130）根据所述跟随电路（140）产生的跟随电压来调整所述输出电压。该LED背光驱动电路能够根据LED串（120）的负端电压，SPLED串（120）上压降的大小来调节输出电压，使输出电压随LED串（120）上的压降变化而进行调整。

Description

LED背光驱动电路以及液晶显示器 技术领域 本发明涉及一种 LED背光驱动电路， 特别是一种能够对输出电压进行调节的 LED背光驱动电路， 以及具备该 LED背光驱动电路的液晶显示器。
说
随着技术的不断进歩， 液晶显示设备的书背光技术不断得到发展。 传统的液 晶显示设备的背光源采用冷阴极荧光灯 （CCFL)。 但是由于 CCFL背光源存在色 彩还原能力较差、 发光效率低、 放电电压高、 低温下放电特性差、 加热达到稳 定灰度时间长等缺点， 当前已经开发出使用 LED背光源的背光源技术； 在液晶 显示设备中， LED背光源与液晶显示面板相对设置， 以使 LED背光源提供显示光 源给液晶显示面板， 其中， LED背光源包括至少一个 LED串， 每个 LED串包括串 联的多个 LED。 在制造或者装配 LED背光源的过程中，由于工艺上的差异，导致 LED串上的电压超出或小于预定的规格。
附图 1是现有的一种用于液晶显示器的 LED背光源的驱动电路的电路图。 如 图 1所示， 该 LED背光源驱动电路包括升压电路 110、 LED串 120、基准电压模块 130 以及电压控制模块 150; 所述升压电路 110由电压控制模块 150进行控制， 将输入 电压转换成所需要的输出电压并提供给 LED串 120。 在驱动电压不变的情况下，当 LED串 120的电压超过正常范围内时， gPLED串 120上的压降过大， 如果不对驱动 电压进行调整， 则驱动电压可能低于 LED串 120上的电压， 从而 LED串 120不能工 作； 当 LED串 120的电压低于正常范围内时， gpLED串 120上的压降过小， 如果不对 驱动电压进行调整， 则驱动电压可能远大于 LED串 120上的电压， 从而导致 LED串 120的负端的电压过高， 电路的损耗增加， 导致效率变差。 显然， 如图 1所示的 驱动电路并不具备使输出电压随着 LED串 120上的压降变化而进行调整的功能。 发明内容 鉴于现有技术存在的不足， 本发明能够根据 LED 串上压降的大小来调节输 出电压， 使输出电压随着 LED 串上的压降变化而进行调整， 为发光二极管提供 合适的驱动电压。 为了实现上述目的， 本发明采用了如下的技术方案： 一种 LED背光驱动电路， 包括： 升压电路， 用于将输入电压转换成所需要的输出电压并提供给 LED串； 跟随电路， 连接到所述 LED串的负端， 用于监测 LED串的负端的电压并根 据该负端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块中； 基准电压模块， 连接有一参考电压，并且， 所述基准电压模块与所述跟随电 路连接， 所述基准电压模块根据所述跟随电路产生的跟随电压来调整所述输出 电压。 其中， 当跟随电路监测到 LED串的负端电压小于规格值时，所述跟随电路产 生第一跟随电压耦合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根据所述第一跟随 电压来增大所述输出电压； 当跟随电路监测到 LED串的负端电压大于规格值时， 所述跟随电路产生第二跟随电压耦合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根 据所述第二跟随电压来减小所述输出电压。 其中， 所述跟随电路包括比较电路和电压控制电路， 所述比较电路用于监 测 LED 串的负端的电压并产生一控制信号， 所述电压控制电路根据所述控制信 号来产生一跟随电压耦合到所述基准电压模块中。 其中， 所述比较电路包括第一比较器和第二比较器； 其中， 第一比较器的 反相输入端接收第一基准电压， 第二比较器的同相输入端接收第二基准电压， 第一比较器的同相输入端和第二比较器的反相输入端相连再连接到 LED 串的负 端； 第一比较器和第二比较器的输出端的产生的信号控制所述电压控制电路产 生一跟随电压耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第一基准电压大于第二基准 电压。 其中， 所述电压控制电路包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其 中， 第一场效应晶体管的栅极与第二场效应晶体管的栅极分别连接到所述比较 电路， 根据所述比较电路产生的控制信号来选择控制第一场效应晶体管的栅极 与第二场效应晶体管的栅极导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收第三基 准电压， 第二场效应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体管和第 二场效应晶体管的源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相互连接 形成所述电压控制电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所述基准 电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。 其中， 所述电压控制电路包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其 中， 第一场效应晶体管的栅极与第一比较器的输出端连接， 通过第一比较器的 输出信号来选择控制第一场效应晶体管导通或截止； 第二场效应晶体管的栅极 与第二比较器的输出端连接， 通过第二比较器的输出信号来选择控制第二场效 应晶体管导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收第三基准电压， 第二场效 应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的 源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相互连接形成所述电压控制 电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。 其中， 所述基准电压模块包括串联的第四电阻器和第五电阻器， 第四电阻 器的一端与所述升压电路的输出端连接， 另一端与第五电阻器连接， 第五电阻 器的另一端与地电性连接， 并且， 在第四电阻器和第五电阻器之间连接有一参 考电压， 所述参考电压与第四电阻器和第五电阻器协动， 可以实现对所述输出 电压进行调整。 其中， 所述第四电阻器和 /或第五电阻器为可变电阻器。 其中， 所述 LED背光驱动电路还包括电压控制模块， 所述电压控制模块控 制所述升压电路，以使升压电路将输入电压转换成所需要的输出电压提供给 LED 串并实现恒流驱动所述 LED串。 本发明的另一方面是提供一种液晶显示器， 所述液晶显示器包括 LED背光 源， 其中， 所述 LED背光源采用如上所述的 LED背光驱动电路。 本发明能够监测 LED串的负端电压， 判断 LED串上的压降超过或小于规格 值， 当 LED 串上的压降超过规格值时， 通过跟随电路产生第一跟随电压耦合到 基准电压模块中， 所述基准电压模块根据第一跟随电压来增大输出电压；当 LED 串上的压降小于规格值时， 通过跟随电路产生第二跟随电压耦合到基准电压模 块中， 所述基准电压模块根据第二跟随电压来减小输出电压。 即本发明能够根 据 LED串上压降的大小来调节输出电压， 使输出电压随着 LED串上的压降变化 而进行调整， 为发光二极管提供合适的驱动电压。 附图说明 图 1是现有的一种用于液晶显示器的 LED背光源的驱动电路的电路图。 图 2是本发明一具体实施例中的 LED背光驱动电路的连接模块图。 图 3是本发明一具体实施例中的 LED背光驱动电路的电路图。 图 4是本发明一具体实施例中的跟随电路的连接模块图。 图 5是本发明一具体实施例中的跟随电路的电路图。 具体实施方式 下面将对结合附图用实施例对本发明做进一歩说明。 图 2是本发明一具体实施例中的 LED背光驱动电路的连接模块图。 参阅图 2， 本实施例中的 LED背光驱动电路包括一升压电路 110， 用于将输 入电压 Vin转换成所需要的输出电压 Vout并提供给 LED串 120; 跟随电路 140， 连接到所述 LED串 120的负端， 用于监测 LED串 120的负端的电压并根据该负 端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块 130中； 基准电压模块 130， 连接 有一参考电压 Vfb，并且， 所述基准电压模块 130与所述跟随电路 140连接， 所 述基准电压模块 130 根据所述跟随电路 140 产生的跟随电压来调整输出电压 Vout , 达到调节输出电压 Vout的目的。 其中，当跟随电路 140监测到 LED串 120的负端电压 LED—小于规格值时，即 LED串 120上的压降大于规格值，此时跟随电路 140产生第一跟随电压耦合到基 准电压模块 130中， 所述基准电压模块 130根据所述跟随电路 140产生的第一 跟随电压来增大输出电压 Vout ; 当跟随电路 140监测到 LED串 120的负端电压 LED—大于规格值时，即 LED串 120上的压降小于规格值，此时跟随电路 140产生第 二跟随电压耦合到基准电压模块 130中， 所述基准电压模块 130根据所述跟随 电路 140产生的第二跟随电压来减小输出电压 Vout。 本发明能够根据 LED串 120的负端的电压， 即 LED串 120上压降的大小来 调节输出电压 Vout , 使输出电压 Vout随 LED串 120上的压降变化而进行调整， 为 LED串 120提供合适的驱动电压。 如图 2所示， 本实施例中的 LED背光驱动电路除了以上的结构之外，还包括 一电压控制模块 150， 所述电压控制模块 150用于控制升压电路 110， 以使升压 电路 110能够将输入电压 Vin转换成所需要的输出电压 Vout提供给 LED串 120 并实现恒流驱动所述 LED串 120。 图 3是本发明一具体实施例中的 LED背光驱动电路的电路图。 参阅图 3，本实施例的 LED背光驱动电路具体包括升压电路 110、LED串 120、 基准电压模块 130、 跟随电路 140以及电压控制模块 150。 所述升压电路 110包括电感器 111、整流二极管 112、第三场效应晶体管 113 和第一电阻器 114， 所述电感器 111的一端接收所述输入的直流电压 Vin, 电感 器 111 的另一端连接到整流二极管 112的正端并连接到第三场效应晶体管 113 的漏极， 第三场效应晶体管 113的栅极连接到电压控制模块 150， 由电压控制模 块 150的信号来控制第三场效应晶体管 113导通或截止，第三场效应晶体管 113 的源极通过第一电阻器 114与地电性连接； 整流二极管 112的负端形成所述升 压电路 110的输出端连接到所述 LED串 120。 所述电压控制模块 150包括控制芯片 Ul、 第四场效应晶体管 151以及第八 电阻器 152;其中，所述第四场效应晶体管 151的漏极与 LED串 120的负端连接， 第四场效应晶体管 151 的源极与第八电阻器 152 的一端相连， 第八电阻器 152 的另一端与地电性连接； 所述控制芯片 U1通过引脚 S1连接到第四场效应晶体 管 151的源极， 用于监测第八电阻器 152上的电压， 所述控制芯片 U1通过引脚 G1连接到第四场效应晶体管 151的栅极， 用于控制第四场效应晶体管 151导通 或截止， 所述控制芯片 U1通过引脚 ISEN连接到所述升压电路 110中的第三场 效应晶体管 113的源极， 用于检测流过第三场效应晶体管 113的源极的电流， 所述控制芯片 U1通过引脚 GATE连接到第三场效应晶体管 113的栅极， 通过引 脚 GATE产生的控制信号来控制第三场效应晶体管 113导通或截止， 所述控制芯 片 U1的引脚 FB连接到所述基准电压模块 130中的基准电压 Vfb的连接端点。 所述控制芯片 U1通过监测第八电阻器 152上的电压、 第三场效应晶体管 113的 源极的电流以及基准电压模块 130中的基准电压 Vfb的连接端点电压的变化， 产生一控制信号通过引脚 GATE来控制第三场效应晶体管 113导通或截止， 进而 控制升压电路 110，以使升压电路 110能够将输入电压 Vin转换成所需要的输出 电压 Vout提供给 LED串 120并实现恒流驱动所述 LED串 120。 所述基准电压模块 130包括串联的第四电阻器 131 (R4)和第五电阻器 132 (R5 ) ， 其中， 第四电阻器 131 的一端与整流二极管 112的负端连接， 另一端 与第五电阻器 132连接， 第五电阻器 132的另一端与地电性连接， 并且， 在第 四电阻器 131和第五电阻器 132之间连接有一参考电压 Vfb, 所述参考电压 Vfb 与第四电阻器 131和第五电阻器 132协动，可以实现对输出电压 Vout进行调整， 并且参考电压 Vfb与第四电阻器 131和第五电阻器 132之间的连接端点还连接 到所述控制芯片 U1的引脚 FB。 作为一种优选的方案，第四电阻器 131和 /或第五电阻器 132为可变电阻器。 如前所述， 跟随电路 140是用于监测 LED串 120的负端的电压并根据该负 端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块 130中，以使输出电压 Vout随 LED 串 120上的压降变化而进行调整， 为 LED串 120提供合适的驱动电压的目的。 图 4为本发明一具体实施例中的跟随电路 140的连接模块图； 其具体的电路图 参阅图 5， 所述跟随电路 140包括比较电路 1401和电压控制电路 1402， 所述比 较电路 1401包括第一比较器 145和第二比较器 146，所述电压控制电路 1402包 括第一场效应晶体管 143和第二场效应晶体管 144; 其中， 第一比较器 145的反 相输入端（-)接收一基准电压 Vrefl , 第二比较器 146的同相输入端（+ )接收 一基准电压 Vref2， 第一比较器 145的同相输入端 （+ ) 和第二比较器 146的反 相输入端 （-) 相连再连接到 LED串 120的负端； 第一比较器 145的输出端连接 到第一场效应晶体管 143的栅极， 通过第一比较器 145的输出信号 Outputl来 选择控制第一场效应晶体管 143导通或截止； 第二比较器 146的输出端连接到 第二场效应晶体管 144的栅极， 通过第二比较器 146的输出信号 0utput2来选 择控制第二场效应晶体管 144导通或截止； 第一场效应晶体管 143的漏极接收 一基准电压 Vref3，源极通过第六电阻器 141 (R6 )连接到所述基准电压模块 130 的第四电阻器 131和第五电阻器 132之间； 第二场效应晶体管 144的漏极接收 一基准电压 Vref4，源极通过第七电阻器 142 (R7 )连接到所述基准电压模块 130 的第四电阻器 131 和第五电阻器 132 之间， 其中， Vrefl>Vref2, Vref3>Vfb> Vref4。 本实施例中，所述 LED串 120是包含一个以上 LED灯 121。 下面将对如图 3所示的 LED背光驱动电路的工作过程进行详细的说明。
(a)、当 LED串 120的电压在正常范围内时，即 LED串 120上的压降正常， LED 串 120 的负端电压 LED-与基准电压 Vrefl 和 Vref2 的关系为： Vrefl〉LED -〉 Vref2 , 此时第一比较器 145的输出信号 Outputl为低电平， 第一场效应晶体管 143截止， 第二比较器 146的输出信号 0utput2为低电平， 第二场效应晶体管 144 截止， 输出电压 Vout 不受跟随电路 140 的影响， 输出电压为： Vout = Vfb *— + Vfb ；
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(b)、 当 LED串 120的电压超过正常范围内时，即 LED串 120上的压降过大， 如果不对输出电压 Vout进行调整， 则输出电压 Vout可能低于 LED串 120的电 压， 从而导致 LED串 120不能工作。在连接跟随电路 140之后， LED串 120的负 端电压 LED— 与基准电压 Vrefl和 Vref2的关系为： Vref l〉Vref l〉LED—， 此时第 一比较器 145的输出信号 Output l为低电平， 第一场效应晶体管 143截止， 第 二比较器 146的输出信号 0utput2为高电平， 第二场效应晶体管 144导通， 此 时跟随电路 140将连接于第二场效应晶体管 144漏极的基准电压 Vref4耦合到 基准电压模块 130 中， 并且， 由于 Vfb〉 Vref 4 , 此时输出电压为：
Vout - Vf *— + Vf + (Vf -Vref4) *―, 即在 LED串 120上的压降过大时， 通过
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跟随电路 140增加了输出电压 Vout ,防止输出电压 Vout可能低于 LED串 120的 电压而导致 LED串 120不能工作的情况；
(c)、 当 LED串 120的电压低于正常范围内时，即 LED串 120上的压降过小， 如果不对输出电压 Vout进行调整， 则输出电压 Vout可能远大于 LED串 120的 电压， 从而导致 LED串 120的负端的电压过高， 电路的损耗增加， 导致效率变 差。 连接跟随电路 140之后， LED串 120的负端电压 LED— 与基准电压 Vrefl和 Vref2的关系为： LED -〉 Vrefl) Vref 2 ,此时第一比较器 145的输出信号 Outputl 为高电平， 第一场效应晶体管 143导通， 第二比较器 146的输出信号 0utput2 为低电平， 第二场效应晶体管 144截止， 此时跟随电路 140将连接于第一场效 应晶体管 143漏极的基准电压 Vref3耦合到基准电压模块 130中， 并且， 由于
Vref3>Vfb , 此时输出电压为： Vout = Vf *^+ Vf -(Vrefi -Vf ) * ，即在 LED
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串 120上的压降过小时， 通过跟随电路 140减小了输出电压 Vout , 防止输出电 压 Vout可能远大于 LED串 120的电压， 从而导致 LED串 120负端的电压过高， 电路的损耗增加， 导致效率变差的情况。 综合以上， 本发明能够监测 LED串的负端电压， 判断 LED串上的压降超过 或小于规格值， 当 LED 串上的压降超过规格值时， 通过跟随电路产生第一跟随 电压耦合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根据第一跟随电压来增大输出 电压 Vout; 当 LED串上的压降小于规格值时， 通过跟随电路产生第二跟随电压 耦合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根据第二跟随电压来减小输出电压 Vout。 即本发明能够根据 LED串上压降的大小来调节输出电压 Vout , 使输出电 压 Vout随着 LED串上的压降变化而进行调整， 为发光二极管提供合适的驱动电 压。 需要说明的是， 在本文中， 诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来， 而不一定要求或者暗示这些 实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 而且， 术语 "包括"、 "包 含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 从而使得包括一系列要素 的过程、 方法、 物品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的 其他要素， 或者是还包括为这种过程、 方法、 物品或者设备所固有的要素。 在 没有更多限制的情况下， 由语句 "包括一个…… " 限定的要素， 并不排除在包 括所述要素的过程、 方法、 物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本申请原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种 LED背光驱动电路， 其中， 包括： 升压电路， 用于将输入电压转换成所需要的输出电压并提供给 LED串； 跟随电路， 连接到所述 LED串的负端， 用于监测 LED串的负端电压并根据 该负端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块中； 基准电压模块， 连接有一参考电压，并且， 所述基准电压模块与所述跟随电 路连接， 所述基准电压模块根据所述跟随电路产生的跟随电压来调整所述输出 电压。
2、根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路，其中，当跟随电路监测到 LED 串的负端电压小于规格值时，所述跟随电路产生第一跟随电压耦合到基准电压 模块中， 所述基准电压模块根据所述第一跟随电压来增大所述输出电压； 当跟 随电路监测到 LED串的负端电压大于规格值时，所述跟随电路产生第二跟随电压 耦合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根据所述第二跟随电压来减小所述 输出电压。
3、 根据权利要求 2所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述跟随电路包括比 较电路和电压控制电路， 所述比较电路用于监测 LED 串的负端的电压并产生一 控制信号， 所述电压控制电路根据所述控制信号来产生一跟随电压耦合到所述 基准电压模块中。
4、 根据权利要求 3所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述比较电路包括第 一比较器和第二比较器； 其中， 第一比较器的反相输入端接收第一基准电压， 第二比较器的同相输 入端接收第二基准电压， 第一比较器的同相输入端和第二比较器的反相输入端 相连再连接到 LED 串的负端； 第一比较器和第二比较器的输出端的产生的信号 控制所述电压控制电路产生一跟随电压耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第一基准电压大于第二基准电压。
5、 根据权利要求 3所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述电压控制电路包 括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其中， 第一场效应晶体管的栅极与第二场效应晶体管的栅极分别连接到所 述比较电路， 根据所述比较电路产生的控制信号来选择控制第一场效应晶体管 的栅极与第二场效应晶体管的栅极导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收 第三基准电压， 第二场效应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体 管和第二场效应晶体管的源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相 互连接形成所述电压控制电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所 述基准电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。
6、 根据权利要求 4所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述电压控制电路包 括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其中， 第一场效应晶体管的栅极与第一比较器的输出端连接， 通过第一比 较器的输出信号来选择控制第一场效应晶体管导通或截止； 第二场效应晶体管 的栅极与第二比较器的输出端连接， 通过第二比较器的输出信号来选择控制第 二场效应晶体管导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收第三基准电压， 第 二场效应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体管和第二场效应晶 体管的源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相互连接形成所述电 压控制电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。
7、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述基准电压模块包 括串联的第四电阻器和第五电阻器； 其中， 第四电阻器的一端与所述升压电路 的输出端连接， 另一端与第五电阻器连接， 第五电阻器的另一端与地电性连接， 并且， 在第四电阻器和第五电阻器之间连接有一参考电压， 所述参考电压与第 四电阻器和第五电阻器协动， 可以实现对所述输出电压进行调整。
8、 根据权利要求 7所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述第四电阻器和 / 或第五电阻器为可变电阻器。
9、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述 LED背光驱动电 路还包括电压控制模块， 所述电压控制模块控制所述升压电路， 以使所述升压 电路将输入电压转换成所需要的输出电压提供给 LED串并实现恒流驱动所述 LED 串。
10、 一种液晶显示器， 包括 LED背光源， 其中， 所述 LED背光源采用的 LED 背光驱动电路包括： 升压电路， 用于将输入电压转换成所需要的输出电压并提供给 LED串； 跟随电路， 连接到所述 LED串的负端， 用于监测 LED串的负端电压并根据 该负端电压来产生一跟随电压耦合到基准电压模块中； 基准电压模块， 连接有一参考电压，并且， 所述基准电压模块与所述跟随电 路连接， 所述基准电压模块根据所述跟随电路产生的跟随电压来调整所述输出 电压。
11、 根据权利要求 10所述的液晶显示器， 其中， 当跟随电路监测到 LED串 的负端电压小于规格值时，所述跟随电路产生第一跟随电压耦合到基准电压模 块中， 所述基准电压模块根据所述第一跟随电压来增大所述输出电压； 当跟随 电路监测到 LED串的负端电压大于规格值时，所述跟随电路产生第二跟随电压耦 合到基准电压模块中， 所述基准电压模块根据所述第二跟随电压来减小所述输 出电压。
12、 根据权利要求 11所述的液晶显示器， 其中， 所述跟随电路包括比较电 路和电压控制电路， 所述比较电路用于监测 LED 串的负端的电压并产生一控制 信号， 所述电压控制电路根据所述控制信号来产生一跟随电压耦合到所述基准 电压模块中。
13、 根据权利要求 12所述的液晶显示器， 其中， 所述比较电路包括第一比 较器和第二比较器； 其中， 第一比较器的反相输入端接收第一基准电压， 第二比较器的同相输 入端接收第二基准电压， 第一比较器的同相输入端和第二比较器的反相输入端 相连再连接到 LED 串的负端； 第一比较器和第二比较器的输出端的产生的信号 控制所述电压控制电路产生一跟随电压耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第一基准电压大于第二基准电压。
14、 根据权利要求 12所述的液晶显示器， 其中， 所述电压控制电路包括第 一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其中， 第一场效应晶体管的栅极与第二场效应晶体管的栅极分别连接到所 述比较电路， 根据所述比较电路产生的控制信号来选择控制第一场效应晶体管 的栅极与第二场效应晶体管的栅极导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收 第三基准电压， 第二场效应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体 管和第二场效应晶体管的源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相 互连接形成所述电压控制电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所 述基准电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。
15、 根据权利要求 13所述的液晶显示器， 其中， 所述电压控制电路包括第 一场效应晶体管和第二场效应晶体管； 其中， 第一场效应晶体管的栅极与第一比较器的输出端连接， 通过第一比 较器的输出信号来选择控制第一场效应晶体管导通或截止； 第二场效应晶体管 的栅极与第二比较器的输出端连接， 通过第二比较器的输出信号来选择控制第 二场效应晶体管导通或截止； 第一场效应晶体管的漏极接收第三基准电压， 第 二场效应晶体管的漏极接收第四基准电压； 第一场效应晶体管和第二场效应晶 体管的源极分别与第六电阻器和第七电阻器连接， 然后再相互连接形成所述电 压控制电路的输出端， 所述电压控制电路的输出端耦合到所述基准电压模块中， 其中， 第三基准电压大于参考电压， 参考电压大于第四基准电压。
16、 根据权利要求 10所述的液晶显示器， 其中， 所述基准电压模块包括串 联的第四电阻器和第五电阻器； 其中， 第四电阻器的一端与所述升压电路的输 出端连接， 另一端与第五电阻器连接， 第五电阻器的另一端与地电性连接， 并 且， 在第四电阻器和第五电阻器之间连接有一参考电压， 所述参考电压与第四 电阻器和第五电阻器协动， 可以实现对所述输出电压进行调整。
17、 根据权利要求 16所述的液晶显示器， 其中， 所述第四电阻器和 /或第 五电阻器为可变电阻器。
18、 根据权利要求 10所述的液晶显示器， 其中， 所述 LED背光驱动电路还 包括电压控制模块， 所述电压控制模块控制所述升压电路， 以使所述升压电路 将输入电压转换成所需要的输出电压提供给 LED串并实现恒流驱动所述 LED串。
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