WO2015058362A1 - 一种led背光驱动电路和驱动方法 - Google Patents

一种led背光驱动电路和驱动方法 Download PDF

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resistor
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张先明
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to the field of display device manufacturing, and more particularly to an LED backlight driving circuit and a driving method.
  • the TFT-LCD module includes a liquid crystal panel and a backlight module, and the backlight module uses a plurality of LED beads to be connected in series to form an LED strip to provide a light source to the liquid crystal panel.
  • the backlight module uses a plurality of LED beads to be connected in series to form an LED strip to provide a light source to the liquid crystal panel.
  • multiple strings of LED strips are used for driving.
  • Multiple strings of LED strips are arranged side by side. Each string of LED strips is connected in series with other circuits, because of the LED strips. It is impossible to be completely consistent, which will lead to uneven brightness.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an LED backlight driving circuit and a driving method for improving the difference in luminance between LED strips.
  • An LED backlight driving circuit includes a power module, and at least two LED light bars are disposed in parallel with an output end of the power module, and each of the LED light bars is coupled with a power feedback module for collecting output power of the LED light bar, and a power adjustment module coupled to the power feedback module, wherein the reference end of the power feedback module is coupled with a reference power;
  • the power feedback module compares the output power of the LED light bar with the reference power, and the power adjustment module adjusts the output power of the corresponding LED light bar according to the difference until the difference is less than a preset threshold.
  • the power adjustment module includes a third amplifier, a fourth amplifier, a fifth resistor, a sixth resistor, a seventh resistor, an eighth resistor, and a ninth resistor, and the second input ends of the third amplifier respectively pass a five resistor coupled to the output of the power feedback module, coupled to a base via a sixth resistor a quasi-voltage coupled to its output through a seventh resistor, an output of the third amplifier coupled to a first input of the fourth amplifier through an eighth resistor, the second input of the fourth amplifier a nine-resistor coupled to the output thereof, the first input coupled to the ground of the LED backlight drive circuit;
  • the power adjustment module further includes a conversion unit, the conversion unit including a first controllable switch, a second controllable switch, and a storage capacitor, one end of the storage capacitor coupled to the ground of the LED backlight drive circuit, and the other end coupled to the sixth resistor via a first controllable switch and to the output of the fourth amplifier via a second controllable switch End, the first controll
  • the reference voltage is provided by the storage capacitor when the first controllable switch is turned on.
  • the resistance of the sixth resistor is equal to the seventh resistor; and the resistance of the fifth resistor is smaller than the seventh resistor.
  • V sl V sl _ 0 V zl x R17/R15 , since R15 ⁇ R17, R17/R15 is greater than 1, since the value of V zl is generally small, so the value of R17/R15 is greater than 1 to increase the whole.
  • the LED backlight driving circuit further includes a reference power selection module
  • the reference power selection module includes a multi-channel selection comparator coupled to a negative end of each string of LED strips for selecting a minimum LED strip negative terminal voltage
  • Each of the string of LED strips is correspondingly provided with a comparison unit, the first input end of the comparison unit is coupled to the output end of the multi-channel selection comparator, and the second input end is coupled to the negative end of the corresponding LED strip ;
  • the reference power selection module further includes an encoder, a decoder, and a switching unit, the encoder reads an output value of each comparison unit, and the decoder obtains a minimum voltage value corresponding to the data of the encoder.
  • the LED light bar controls the switching unit to switch the output power of the LED light bar as a reference power to the reference end of the power feedback module corresponding to each string of LED light bars.
  • the technical solution is to use the output power of the LED strip with the largest voltage as the reference power.
  • the multi-channel selection comparator can select the negative terminal voltage of the LED strip with the smallest value, the voltage of the LED strip is the smallest, and the voltage of the LED strip is the largest; the comparison unit compares the voltage of the negative terminal of each LED strip.
  • the minimum voltage comparison of the output of the multi-channel selection comparator since only the negative terminal voltage of one LED strip is equal to the minimum voltage, therefore, only the digital signal output by the comparison unit corresponding to the LED strip is different from the others (if the comparison unit When logic 0 is output, the other comparison units output logic 1; conversely, if the comparison unit outputs logic 1, the other comparison units output logic 0).
  • the comparing unit transmits the digital signal obtained by the comparison to the encoder, and then finds the LED strip corresponding to the minimum voltage through the decoder, and finally the decoder controls the switching unit to operate, and outputs the output power of the LED strip corresponding to the minimum voltage.
  • the reference power is switched to the reference end of the power feedback module corresponding to each string of LED strips.
  • the power feedback module includes a voltage collecting module for collecting LED light bar voltage and a current collecting module for collecting LED light bar current, a power comparison module coupled with the voltage collecting module and the current collecting module, a power comparison module and power adjustment Module coupling
  • the power comparison module obtains the output power of the LED light bar by calculating the data of the voltage collecting module and the current collecting module, and then obtains a difference by comparing with the reference power, and the power adjusting module adjusts the output power of the corresponding LED light bar according to the difference until The difference is less than the preset threshold.
  • This is a structural form of a specific power feedback module.
  • the voltage collecting module includes a first amplifier, a first resistor, a second resistor, a third resistor, and a fourth resistor, and an output voltage of the power module is coupled to the first of the first amplifier through the first resistor
  • the input end, the voltage of the negative end of the LED light bar is coupled to the second input end of the first amplifier through a second resistor, the first input end of the first amplifier is further coupled to the output end thereof through the third resistor, and the second The input end is further coupled to the ground end of the LED backlight driving circuit through the fourth resistor;
  • An output of the amplifier is coupled to the power comparison module.
  • the technical solution discloses a specific voltage collecting module circuit, which subtracts the voltages at both ends of the LED strip to obtain the voltage of each string of LED strips.
  • the current collecting module includes a sampling resistor connected in series between the negative end of the LED light bar and the ground end of the LED backlight driving circuit, and the power regulating module coupled to the negative end of the LED light bar A regulated voltage is provided, the regulated voltage being coupled to the power comparison module.
  • the technical solution obtains the output current of the LED light bar by adjusting the voltage, and by adjusting the voltage of the adjustment module, the output current of the LED light bar can also be adjusted, which is two-fold. Assume that the adjustment voltage is V sl (the following is an analysis of the first string of LED strips).
  • the resistance of the sampling resistor is R.
  • I V sl
  • the change of the current I can be reflected as long as V sl is acquired.
  • the power comparison module includes a first multiplier and a second amplifier, and the output of the voltage collecting module and the current collecting module is coupled to the first multiplier, and an output end of the first multiplier is coupled to the At a second input of the second amplifier, the reference power is coupled to a first input of the second amplifier, and an output of the second amplifier is coupled to the power conditioning module.
  • the power of each string of LED strips is obtained by the first multiplier, and then compared with the reference power by the second amplifier to obtain a difference.
  • the power feedback module includes a voltage collecting module for collecting LED light bar voltage and a current collecting module for collecting LED light bar current, a power comparison module coupled with the voltage collecting module and the current collecting module, a power comparison module and power adjustment Module coupling
  • the power comparison module obtains the output power of the LED light bar by calculating the data of the voltage collecting module and the current collecting module, and then obtains a difference by comparing with the reference power, and the power adjusting module adjusts the output power of the corresponding LED light bar according to the difference until The difference is less than a preset threshold;
  • the LED backlight driving circuit further includes a reference power selection module, the reference power selection module including a multi-channel selection comparator coupled to a negative end of each string of LED strips for selecting a minimum LED strip negative terminal voltage, Each string of LED light bars is correspondingly provided with a comparison unit, and the first input of the comparison unit The input is coupled to the output of the multi-channel selection comparator, and the second input is coupled to the negative terminal of the corresponding LED strip;
  • the reference power selection module further includes an encoder, a decoder, and a switching unit, the encoder reads an output value of each comparison unit, and the decoder obtains a minimum voltage value corresponding to the data of the encoder.
  • the LED light bar controls the switching unit to switch the output power of the LED light bar as a reference power to the reference end of the power comparison module corresponding to each string of LED light bars.
  • the voltage collecting module includes a first amplifier, a first resistor, a second resistor, a third resistor, and a fourth resistor, and an output voltage of the power module is coupled to a first input end of the first amplifier through the first resistor, The voltage at the negative end of the LED strip is coupled to the second input of the first amplifier through a second resistor, the first input of the first amplifier is also coupled to its output through a third resistor, and the second input is further Coupling to the ground terminal of the LED backlight driving circuit through the fourth resistor;
  • the negative end of the LED light bar is also connected in series with a dimming controllable switch, and the current collecting module comprises a sampling resistor connected in series between the grounding end of the dimming controllable switch and the LED backlight driving circuit, and coupled to the a dimming controllable switch output end, the regulated voltage provided by the power conditioning module;
  • the power comparison module includes a first multiplier, a second multiplier, and a second amplifier, an output of the first amplifier and the adjustment voltage coupled to the first multiplier, an output of the first multiplier The end is coupled to the second input end of the second amplifier; the switching unit of the reference power selection module switches the output end of the first amplifier corresponding to the LED strip of the minimum voltage value and the regulated voltage to the second multiplier, a second multiplier outputting the reference power coupled to a first input of the second amplifier, the output of the second amplifier being coupled to the power conditioning module;
  • the power adjustment module includes a third amplifier, a fourth amplifier, a fifth resistor, a sixth resistor, a seventh resistor, an eighth resistor, and a ninth resistor, and the second input terminal of the third amplifier is respectively coupled through the fifth resistor
  • An output of the power comparison module is coupled to a reference voltage through a sixth resistor, coupled to an output thereof through a seventh resistor, and an output of the third amplifier is coupled to the fourth amplifier through an eighth resistor a first input end, a second input end of the fourth amplifier is coupled to an output thereof through a ninth resistor, and a first input end thereof is coupled to a ground end of the LED backlight driving circuit;
  • the power adjustment module further includes a conversion unit, the conversion unit includes a first controllable switch, a second controllable switch, and a storage capacitor, wherein one end of the storage capacitor is coupled to a ground end of the LED backlight drive circuit, and the other end is respectively The first controllable switch is coupled to the sixth resistor, and the second controllable switch
  • the fourth amplifier outputs the adjustment voltage to an output end of a corresponding dimming controllable switch; when the first controllable switch is turned on, the reference voltage is provided by the storage capacitor;
  • the resistance of the resistor is equal to the seventh resistor; the resistance of the fifth resistor is less than the seventh resistor; and the resistance of the sampling resistor is 1 ⁇ .
  • the technical solution provides a specific LED backlight driving circuit.
  • the power comparison module is further provided with a second multiplier, so that the switching unit can calculate the reference power by switching the voltage and current of the corresponding LED strip to the second multiplier.
  • the regulation voltage V S1 directly multiplies the two voltages to obtain the output power of the LED strip, which is beneficial to the tubular design.
  • the switching unit includes a fourth controllable switch and a fifth controllable switch, and an output end of the first amplifier is coupled to a second multiplier through a fourth controllable switch; an output end of the fourth amplifier passes A fifth controllable switch is coupled to the second multiplier.
  • the decoder finds the LED strip with the largest voltage, and feeds back the voltage of the LED strip (the voltage output by the first amplifier) and the current (equivalent to the voltage of the fourth amplifier output) to the second of each power comparison module.
  • the multiplier is calculated by the second multiplier and used as the reference power.
  • a driving method of an LED backlight driving circuit includes a power module, and the output end of the power module is provided with at least two strings of LED light bars in parallel; the driving method includes the following steps:
  • A. Collect the output power of each string of LED strips and preset the reference power; compare the difference with the reference power;
  • the step B includes: Presetting an increment, if the difference is a positive value and greater than a preset threshold, adding the power of the LED strip to the increment, and then determining whether the difference between the output power of the LED strip and the reference power is less than a preset threshold, if not, accumulating increments until the difference is less than a preset threshold;
  • the power of the LED strip is subtracted from the increment, and then it is determined whether the difference between the output power of the LED strip and the reference power is less than a preset threshold. If no, continue to subtract the increment until the difference is less than the preset threshold.
  • the power of each LED strip is increased or decreased by an increment value, and then compared with the reference power. If the difference is still greater than the threshold, then continue. Increasing or decreasing the value of an increment until the difference is less than the preset threshold.
  • the output power of each string of LEDs can be close to the reference power, thereby reducing the brightness difference between the LED strips. , improve display quality.
  • the invention calculates the output power of each string of LED strips by the voltage collecting module, the current collecting module and the power comparing module, and then compares with the reference power to obtain a difference, and adjusts the output power of the LED strip according to the difference, Eventually, the output power of each string of LED strips tends to the reference power, thereby reducing the difference in output power between the LED strips, that is, improving the brightness difference between the LED strips, and improving the TFT-LCD module. Display quality.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the principle of an LED backlight driving circuit of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an LED backlight driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an LED backlight driving circuit of an LED backlight driving circuit according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a schematic diagram of a multi-channel selection comparator of a reference power selection module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a principle of a reference power selection module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the principle of a power comparison module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the principle of a power adjustment module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a principle of a conversion unit of a power adjustment module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a principle of a voltage acquisition module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a driving method of an LED backlight driving circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the LED backlight driving circuit includes a power module 10, and at least two LED light bars 60 are disposed in parallel with the output end of the power module, and each of the LED light bars is coupled with a power feedback module 40 for collecting the output power of the LED light bar, and a power adjustment module 50 coupled to the power feedback module, the reference end of the power feedback module is coupled with a reference power P 0 ; the power feedback module compares an output power of the LED light bar with a reference power to obtain a difference, The power adjustment module adjusts the output power of the corresponding LED strip according to the difference until the difference is less than a preset threshold.
  • the invention calculates the output power of each string of LED strips by the voltage collecting module, the current collecting module and the power feedback module, and then compares with the reference power to obtain a difference, and adjusts the output power of the LED strip according to the difference, Eventually, the output power of each string of LED strips tends to the reference power, thereby reducing the difference in output power between the LED strips, that is, improving the brightness difference between the LED strips, and improving the TFT-LCD module. Display quality.
  • the LED backlight driving circuit 1 of the present embodiment includes a power module 10 , and at least two strings of LED strips 60 are disposed in parallel with the output end of the power module, and each string of LED strips is coupled with an acquisition.
  • the power feedback module 40 includes a voltage collecting module 20 for collecting LED bar voltages, a current collecting module 30 for collecting LED strip currents, a power comparing module 41 coupled with the voltage collecting module 20 and the current collecting module 30, and the power.
  • the output of the comparison module 41 is coupled to a power conditioning module 50, the reference of which is coupled to a reference power P. ;
  • the power comparison module 41 obtains the output power of the LED light bar 60 by calculating the data of the voltage collecting module 20 and the current collecting module 30, and then compares with the reference power to obtain a difference V zl , and the power adjusting module 50 adjusts the corresponding value according to the difference.
  • the output power of the LED strip 60 is until the difference is less than a preset threshold. Ideally, the threshold is zero. In the case where the process and cost are achievable, the smaller the threshold, the better.
  • the LED backlight driving circuit further includes a reference power selecting module 70, which includes a comparing unit 71, an encoder 72, a decoder 73, and a switching unit 74, and is coupled to each string of LED strips.
  • a 60-negative multi-channel selection comparator OP6 for selecting a minimum LED strip negative voltage, wherein each string LED strip 60 is provided with a comparison unit 71, and the comparison unit 71 includes a comparator OP5 and a The three controllable switch Q13, the opposite end of the comparator OP5 is coupled to the output end of the multi-channel selection comparator OP6, the reverse end is coupled to the negative end of the corresponding LED strip 60, and the output is coupled with a sixth controllable switch Q16
  • the control terminal of the sixth controllable switch Q16 is coupled to the control terminal of the third controllable switch Q13 and coupled to a reference high level signal (3.3V, 5V, etc.) through a voltage dividing resistor R30;
  • the third controllable switch Q13 and the voltage dividing resistor R20 can convert the output signal of the comparator OP5 into a TTL signal for the encoder 72 to acquire.
  • the encoder 72 reads the output value of each comparison unit 71, and the decoder 73 derives the LED strip 60 corresponding to the minimum voltage value from the data of the encoder 72, and controls the switching unit 74 to operate.
  • the output power of the LED strip 60 is switched as the reference power to the reference end of the power comparison module 41 corresponding to each string of LED strips 60.
  • the output power of the LED bar 60 having the highest voltage is used as the reference power.
  • the power module first uses constant current driving, and the multi-channel selection comparator OP6 can select the negative terminal voltage of the LED lamp bar 60 with the smallest value, and the negative terminal voltage of the LED light bar 60 is the smallest.
  • the voltage of the LED strip 60 is maximum; the comparing unit 71 compares the voltage of the negative terminal of each string of LED strips 60 with the minimum voltage outputted by the multi-channel selection comparator OP6, and outputs a digital signal Vtl ⁇ N, since there is only one LED strip 60
  • the negative terminal voltage is equal to the minimum voltage, therefore, only the digital signal output by the corresponding comparison unit 71 of the LED light bar 60 is different from the others (if the comparison unit outputs a logic 0, the other comparison units output a logic 1; otherwise, if The comparison unit outputs a logic 1 and the other comparison units output a logic 0).
  • the comparison unit transmits the digital signal obtained by the comparison to the encoder 72, and then finds the LED strip 60 corresponding to the minimum voltage through the decoder 73.
  • the decoder 73 controls the switching unit 74 to operate, and switches the output power of the LED strip 60 corresponding to the minimum voltage as the reference power to the reference end of the power comparison module 41 corresponding to each string of LED strips 60 (encoder 72 and decoding). See Table 1 for the truth table of the device 73, where H represents a logic 1 and L represents a logic 0).
  • the power comparison module 41 includes a first multiplier MT1, a second multiplier MT2, and a second amplifier OP2, the output of the first amplifier OP1 and the adjustment voltage being coupled to the first
  • the multiplier MT1 has an output coupled to the opposite end of the second amplifier OP2.
  • the switching unit 74 includes a fourth controllable switch Q14 and a fifth controllable switch Q15, the output of the first amplifier OP1 being coupled to the second multiplier MT2 via a fourth controllable switch Q14; the fourth amplifier OP4 The output is coupled to the second multiplier MT2 via a fifth controllable switch Q15, the second multiplier MT2 outputs the reference power coupled to the same end of the second amplifier OP2, and the output of the second amplifier OP2 is coupled to the Power conditioning module.
  • the decoder finds the LED strip with the highest voltage, and feeds back the voltage of the LED strip (the voltage output by the first amplifier) and the current (the voltage equivalent to the output of the fourth amplifier) to the first of each power comparison module 41.
  • the second multiplier MT2 is calculated by the second multiplier as the reference power.
  • the power adjustment module 50 includes a third amplifier OP3, a fourth amplifier OP4, a fifth resistor R15, a sixth resistor R16, a seventh resistor R17, an eighth resistor R18, and a ninth resistor R19.
  • the inverting terminal of the third amplifier OP3 is coupled to the output of the power comparison module 41 via a fifth resistor R15, to a reference voltage Vsl-0 via a sixth resistor R16, and to the output thereof via a seventh resistor R17.
  • the output of the third amplifier OP3 is coupled to the first input of the fourth amplifier OP4 through an eighth resistor R18, and the opposite end of the fourth amplifier OP4 is coupled to the output through a ninth resistor R19. The same end is coupled to the ground end of the LED backlight driving circuit;
  • the power adjustment module 50 further includes a conversion unit 51.
  • the conversion unit 51 includes a first controllable switch Q11, a second controllable switch Q12, and a storage capacitor C1. One end of the storage capacitor C1 is coupled to the LED backlight drive circuit.
  • the ground terminal is coupled to the sixth resistor R16 via a first controllable switch Q11 and to the output of the fourth amplifier OP4 via a second controllable switch Q12, the first controllable switch Q11 and The second controllable switch Q12 is alternately turned on; the first controllable switch Q11 and the second controllable switch
  • the control signals CLK and CLK- of Q12 can be provided by the timing driving circuit of the liquid crystal panel.
  • the fourth amplifier OP4 outputs the adjustment voltage to an output terminal of a corresponding dimming controllable switch; when the first controllable switch Q11 is turned on, the reference voltage is provided by the storage capacitor C1.
  • the voltage collecting module 20 includes a first amplifier ⁇ 1, a first resistor R11, a second resistor R12, a third resistor R13, and a fourth resistor R14, and an output voltage of the power module passes through the first resistor R11.
  • the voltage of the negative end of the LED strip is coupled to the opposite end of the first amplifier OP1 through the second resistor R12, and the same end of the first amplifier OP1 is also passed through the third resistor R13 is coupled to its output and its inverting terminal is coupled to the ground of the LED backlight driver circuit via a fourth resistor R14.
  • the negative end of the LED light bar is also connected in series with a dimming controllable switch, and the current collecting module 30 includes a sampling resistor connected in series between the ground control end of the dimming controllable switch and the LED backlight driving circuit, and coupled to the ground The dimming controllable switch output, the regulated voltage provided by the power conditioning module 50.
  • This embodiment provides a specific LED backlight driving circuit.
  • the power feedback module 40 obtains the power of each string of LED strips through the first multiplier MT1, and the switching unit 74 switches the voltage and current of the corresponding LED strip to the second multiplier MT2 to calculate the reference power, and then passes the second The amplifier OP12 is compared with the reference power to obtain the difference.
  • the voltage acquisition module 20 subtracts the voltage across the LED strip to obtain the voltage of each string of LED strips.
  • the output current of the LED light bar is obtained by adjusting the voltage, and by adjusting the magnitude of the voltage of the adjustment module, the output current of the LED light bar can also be adjusted, in one fell swoop.
  • the adjustment voltage is V sl (the following analysis is performed with the first string of LED strips as an example)
  • the resistance of the sampling resistor is R.
  • the LED lamp The strip is connected in series with the sampling resistor, which is the current of the LED strip.
  • the value of the fifth to seventh resistors is not strictly limited.
  • the resistance of the sixth resistor is equal to the resistance of the seventh resistor and the fifth resistor is less than the seventh resistor, and the eighth resistor is equal to the ninth resistor.
  • V sl V sl — 0 V zl x R17/R15 , since R15 ⁇ R17, R17/R15 is greater than 1, since the value of V zl is generally small, so the value of R17/R15 is greater than 1 to increase the whole.
  • the first to fifth controllable switches of the present invention may be selected from controllable semiconductor devices such as MOS transistors.
  • the circuits of the first input and the second input of all comparators and amplifiers of the present invention are also interchangeable, and the decision logic based on the comparator or amplifier is reversed.
  • Embodiment 2
  • the invention also discloses a driving method of an LED backlight driving circuit.
  • the LED backlight driving circuit includes a power module 10, and the output end of the power module 10 is provided with at least two strings of LED strips 60 in parallel; the driving method includes the following steps:
  • A collecting the output power of each string of LED strips 60, and presetting the reference power; comparing with the reference power to obtain a difference;
  • Step A includes:
  • Steps ⁇ include:
  • step S8 if the difference ⁇ ⁇ is a positive value, go to step S8; if the difference ⁇ ⁇ is a negative value, go to step S9;

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Abstract

一种LED背光驱动电路，包括电源模块（10），电源模块（10）的输出端并联设置有至少两串LED灯条（60），每串LED灯条（60）耦合有采集LED灯条（60）输出功率（P）的功率反馈模组（40），与功率反馈模组（40）耦合的功率调节模块（50）。功率反馈模组（40）的基准端耦合有基准功率（P0），功率反馈模组（40）将LED灯条（60）的输出功率（P）跟基准功率（P0）比较得到差值（ΔΡ），功率调节模块（50）根据差值（ΔΡ）调整对应LED灯条（60）的输出功率（P）直至差值（ΔΡ）小于预设的阈值。

Description

一种 LED背光驱动电路和驱动方法
【技术领域】
本发明涉及显示装置制造领域， 更具体的说， 涉及一种 LED背光驱动电路 和驱动方法。
【背景技术】
TFT-LCD液晶模组包括液晶面板和背光模组，背光模组多采用多个 LED灯 珠串接成 LED灯条， 给液晶面板提供光源。 对于大尺寸的 TFT-LCD液晶模组 多采用多串 LED灯条进行驱动， 多串 LED灯条之间并列设置， 每串 LED灯条 输出端还会串接其他电路， 由于 LED灯条之间不可能完全一致， 会导致亮暗不 均的现象。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种改善 LED灯条之间亮度差异的 LED 背光驱动电路和驱动方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种 LED背光驱动电路， 包括电源模块， 所述电源模块的输出端并联设置 有至少两串 LED灯条， 所述每串 LED灯条耦合有采集 LED灯条输出功率的功 率反馈模组， 与功率反馈模组耦合的功率调节模块， 所述功率反馈模组的基准 端耦合有基准功率；
所述功率反馈模组将 LED灯条的输出功率跟基准功率比较得到差值， 所述 功率调节模块根据差值调整对应 LED 灯条的输出功率直至差值小于预设的阈 值。
进一步的， 所述功率调节模块包括第三放大器、 第四放大器、 第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九电阻， 所述第三放大器的第二输入端分 别通过第五电阻耦合到所述功率反馈模组的输出端、 通过第六电阻耦合到一基 准电压、 通过第七电阻耦合到其输出端， 所述第三放大器的输出端通过第八电 阻耦合到所述第四放大器的第一输入端， 所述第四放大器的第二输入端通过第 九电阻耦合到其输出端， 其第一输入端耦合到 LED背光驱动电路的接地端； 所述功率调节模块还包括转换单元， 所述转换单元包括第一可控开关、 第 二可控开关和储能电容，所述储能电容一端耦合到 LED背光驱动电路的接地端， 另一端分别通过第一可控开关耦合到所述第六电阻、 通过第二可控开关耦合到 第四放大器的输出端， 所述第一可控开关和第二可控开关交替导通；
当所述第一可控开关导通时， 所述基准电压由所述储能电容提供。
假设第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九电阻的阻值分别为 R15、 R16、 R17、 R18、 R19, 基准电压为 Vsl_0, 功率反馈模组的输出的差值为 Vzl, 则第四放大器的输出电压为 Vsl= Vsl-0 R17/R16 ± Vzl x R17/R15。 通过转换 单元可以将 Vsl切换到第六电阻一端， 作为新的基准电压， 这样转换单元每切换 一次， 第四放大器的输出电压为 Vsl就会增加或减小 Vzl x R17/R15的增量， Vsl 的变化直接影响其所属 LED灯条的输出功率， 因此， 本技术方案可以緩慢调节 功率变化直到差值小于预设的阈值， 此时 Vzl=0, 即增量为零， 第四放大器的输 出电压为 Vsl不再变化。
进一步的， 所述第六电阻的阻值等于第七电阻； 所述第五电阻的阻值小于 第七电阻。 此时 Vsl= Vsl_0士 Vzl x R17/R15 , 由于 R15 < R17, 所以 R17/R15大于 1 , 由于 Vzl的值一般比较小， 因此 R17/R15的值大于 1可以增大整个增量的数 值，增量越大，功率调节模块越快缩小 LED灯条的输出功率与基准功率的差值， 有利于提高反馈效率。
进一步的， 所述 LED背光驱动电路还包括基准功率选择模块， 所述基准功 率选择模块包括耦合到每串 LED灯条负端的、用于选出最小 LED灯条负端电压 的多通道选择比较器， 所述每串 LED灯条对应设有一个比较单元， 所述比较单 元的第一输入端耦合到多通道选择比较器的输出端， 其第二输入端耦合到对应 的 LED灯条的负端； 所述基准功率选择模块还包括编码器、 译码器和切换单元， 所述编码器读 取每个比较单元的输出值， 所述译码器从编码器的数据中得出最小电压值对应 的 LED灯条，并控制切换单元动作，将该 LED灯条的输出功率作为基准功率切 换到每串 LED灯条对应的功率反馈模组的基准端。
本技术方案是以电压最大的 LED灯条的输出功率作为基准功率。 多通道选 择比较器可以选出数值最小的 LED灯条的负端电压， LED灯条的负端电压最小， 则该 LED灯条的电压最大；比较单元将每串 LED灯条的负端电压跟多通道选择 比较器输出的最小电压比较， 由于只有一条 LED灯条的负端电压等于该最小电 压， 因此， 只有该 LED灯条对应的比较单元输出的数字信号跟其他的不同 （如 果该比较单元输出逻辑 0, 则其他比较单元都输出逻辑 1 ; 反之， 如果该比较单 元输出逻辑 1 , 则其他比较单元都输出逻辑 0 )。 比较单元将比较结果得出的数 字信号传送到编码器， 然后通过译码器找出最小电压对应的 LED灯条， 最后译 码器控制切换单元动作， 将最小电压对应的 LED灯条的输出功率作为基准功率 切换到每串 LED灯条对应的功率反馈模组的基准端。
进一步的， 所述功率反馈模组包括采集 LED灯条电压的电压采集模块和采 集 LED灯条电流的电流采集模块， 与电压采集模块和电流采集模块耦合的功率 比较模块， 功率比较模块与功率调节模块耦合；
所述功率比较模块通过计算电压采集模块和电流采集模块的数据得到 LED 灯条的输出功率， 然后跟基准功率比较得到差值， 所述功率调节模块根据差值 调整对应 LED灯条的输出功率直至差值小于预设的阈值。 此为一种具体的功率 反馈模组的结构形式。
进一步的， 所述电压采集模块包括第一放大器、 第一电阻、 第二电阻、 第 三电阻和第四电阻， 所述电源模块的输出电压通过所述第一电阻耦合到第一放 大器的第一输入端， 所述 LED灯条负端的电压通过第二电阻耦合到第一放大器 的第二输入端， 所述第一放大器的第一输入端还通过第三电阻耦合到其输出端， 其第二输入端还通过第四电阻耦合到 LED背光驱动电路的接地端； 所述第一放 大器的输出端耦合到所述功率比较模块。 本技术方案公开了一种具体的电压采 集模块电路， 将 LED灯条两端的电压相减， 得到每串 LED灯条的电压。
进一步的，所述电流采集模块包括串接在所述 LED灯条负端和 LED背光驱 动电路的接地端之间的采样电阻， 以及耦合到所述 LED灯条负端的、 由所述功 率调节模块提供的调节电压， 所述调节电压耦合到所述功率比较模块。 本技术 方案通过调节电压来得到 LED灯条的输出电流， 且通过调整调节模块电压的大 小， 还可以调整 LED灯条的输出电流， 一举两得。 假设调节电压为 Vsl (以下都 以第一串 LED灯条为例进行分析)， 采样电阻的阻值为 R, 根据欧姆定律， 流经 采样电阻的电流 1= Vsl/R , 而 LED灯条与采样电阻串联， 该电流即为该 LED灯 条的电流。 在 R=1 Q的情况下， I=Vsl, 即便 R≠1 Q , 由于电流 I和调节电压 Vsl 也成正比例关系， 因此， 只要采集 Vsl就可以反映出电流 I的变化。
进一步的， 所述功率比较模块包括第一乘法器和第二放大器， 所述电压采 集模块和电流采集模块输出端耦合到所述第一乘法器， 所述第一乘法器的输出 端耦合到所述第二放大器的第二输入端， 所述基准功率耦合到第二放大器的第 一输入端， 第二放大器的输出端耦合到所述功率调节模块。 本技术方案通过第 一乘法器来得出每串 LED灯条的功率， 然后通过第二放大器跟基准功率比较， 得出差值。
进一步的， 所述功率反馈模组包括采集 LED灯条电压的电压采集模块和采 集 LED灯条电流的电流采集模块， 与电压采集模块和电流采集模块耦合的功率 比较模块， 功率比较模块与功率调节模块耦合；
所述功率比较模块通过计算电压采集模块和电流采集模块的数据得到 LED 灯条的输出功率， 然后跟基准功率比较得到差值， 所述功率调节模块根据差值 调整对应 LED灯条的输出功率直至差值小于预设的阈值；
所述 LED背光驱动电路还包括基准功率选择模块， 所述基准功率选择模块 包括耦合到每串 LED灯条负端的、用于选出最小 LED灯条负端电压的多通道选 择比较器， 所述每串 LED灯条对应设有一个比较单元， 所述比较单元的第一输 入端耦合到多通道选择比较器的输出端， 其第二输入端耦合到对应的 LED灯条 的负端；
所述基准功率选择模块还包括编码器、 译码器和切换单元， 所述编码器读 取每个比较单元的输出值， 所述译码器从编码器的数据中得出最小电压值对应 的 LED灯条，并控制切换单元动作，将该 LED灯条的输出功率作为基准功率切 换到每串 LED灯条对应的功率比较模块的基准端。
所述电压采集模块包括第一放大器、 第一电阻、 第二电阻、 第三电阻和第 四电阻， 所述电源模块的输出电压通过所述第一电阻耦合到第一放大器的第一 输入端， 所述 LED灯条负端的电压通过第二电阻耦合到第一放大器的第二输入 端， 所述第一放大器的第一输入端还通过第三电阻耦合到其输出端， 其第二输 入端还通过第四电阻耦合到 LED背光驱动电路的接地端；
所述 LED灯条负端还串接有调光可控开关， 所述电流采集模块包括串接在 调光可控开关和 LED背光驱动电路的接地端之间的采样电阻， 以及耦合到所述 调光可控开关输出端、 由所述功率调节模块提供的调节电压；
所述功率比较模块包括第一乘法器、 第二乘法器和第二放大器， 所述第一 放大器的输出端和所述调节电压耦合到所述第一乘法器， 所述第一乘法器的输 出端耦合到所述第二放大器的第二输入端； 所述基准功率选择模块的切换单元 将最小电压值的 LED灯条对应的第一放大器的输出端和调节电压切换到第二乘 法器， 第二乘法器输出所述基准功率耦合到第二放大器的第一输入端， 第二放 大器的输出端耦合到所述功率调节模块；
所述功率调节模块包括第三放大器、 第四放大器、 第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九电阻， 所述第三放大器的第二输入端分别通过第五 电阻耦合到所述功率比较模块的输出端、 通过第六电阻耦合到一基准电压、 通 过第七电阻耦合到其输出端， 所述第三放大器的输出端通过第八电阻耦合到所 述第四放大器的第一输入端， 所述第四放大器的第二输入端通过第九电阻耦合 到其输出端， 其第一输入端耦合到 LED背光驱动电路的接地端； 所述功率调节模块还包括转换单元， 所述转换单元包括第一可控开关、 第 二可控开关和储能电容，所述储能电容一端耦合到 LED背光驱动电路的接地端， 另一端分别通过第一可控开关耦合到所述第六电阻、 通过第二可控开关耦合到 第四放大器的输出端， 所述第一可控开关和第二可控开关交替导通；
所述第四放大器输出所述调节电压到相应的调光可控开关的输出端； 当所述第一可控开关导通时， 所述基准电压由所述储能电容提供； 所述第六电阻的阻值等于第七电阻； 所述第五电阻的阻值小于第七电阻； 所述采样电阻的阻值为 1 Ω。
本技术方案提供了一种具体的 LED背光驱动电路。 功率比较模块还设有第 二乘法器， 这样切换单元只要将相应 LED灯条的电压和电流切换到第二乘法器 即可计算出基准功率。采样电阻的阻值为 1 Ω ,即在 R=1 Q的，此时 I=Vsl/R=Vsl , LED灯条的输出功率直接等于 LED灯条电压 Vu乘以该 LED灯条对应的调节 电压 VS1, 直接将两个电压相乘就能得到 LED灯条的输出功率， 有利于筒化设 计。
进一步的， 所述切换单元包括第四可控开关和第五可控开关， 所述第一放 大器的输出端通过第四可控开关耦合到第二乘法器； 所述第四放大器的输出端 通过第五可控开关耦合到第二乘法器。
译码器找出电压最大的 LED灯条，将该 LED灯条的电压（第一放大器输出 的电压）和电流（等效为第四放大器输出的电压）反馈到每个功率比较模块的 第二乘法器， 通过第二乘法器计算后作为基准功率。
一种 LED背光驱动电路的驱动方法，所述 LED背光驱动电路包括电源模块， 所述电源模块的输出端并联设置有至少两串 LED灯条；所述驱动方法包括步骤：
A、 采集每串 LED灯条的输出功率， 并预设基准功率； 跟基准功率比较得 到差值；
B、 调节每串 LED灯条的输出功率直至差值小于预设的阈值。
进一步的， 所述步骤 B包括： 预设一个增量， 如果所述差值为正值， 且大于预设的阈值， 将 LED灯条的 功率加上增量， 然后判断该 LED灯条的输出功率与基准功率的差值是否小于预 设的阈值， 如果否， 累加增量直到差值小于预设的阈值；
如果所述差值为负值， 且绝对值大于预设的阈值， 将 LED灯条的功率减去 增量，然后判断该 LED灯条的输出功率与基准功率的差值是否小于预设的阈值， 如果否， 继续减去增量直到差值小于预设的阈值。
此为一种具体的功率调节方式， 通过预设一个增量， 每次 LED灯条的功率 都增加或减少一个增量的值， 然后再跟基准功率比较， 如果差值仍然大于阈值， 则继续增加或减少一个增量的值直到差值小于预设的阈值， 通过这种逐步逼近 的方式可以将每串 LED的灯条的输出功率都接近基准功率，从而减少 LED灯条 之间的亮度差异， 提高显示品质。
经研究， 由于 LED灯条之间不可能完全一致， 在实际使用过程中每串 LED 灯条两端的电压存在差异， 而由于每一串的 LED灯条电流基本保持一致， 这样 每一串 LED灯条的功率 P=V X I就会有差异。 LED灯条亮度由功率决定， 当压 差过大时则会出现亮暗不均的现象， 特别是对应直下式的 TFT-LCD液晶模组， 由于没有导光板的扩散， 更容易看出亮暗不均的现象， 影响显示品质。 本发明 由于电压采集模块、 电流采集模块和功率比较模块来计算每一串 LED灯条的输 出功率， 然后跟基准功率做比较得到差值， 根据该差值来调节该 LED灯条的输 出功率，最终使得每一串 LED灯条的输出功率都趋向于基准功率，从而减小 LED 灯条之间输出功率的差距，即改善了 LED灯条之间的亮度差异，提高了 TFT-LCD 液晶模组的显示品质。
【附图说明】
图 1是本发明 LED背光驱动电路的原理示意图；
图 2是本发明实施例一 LED背光驱动电路的原理框图；
图 3是本发明实施例一 LED背光驱动电路 LED灯条驱动电路示意图； 图 4是本发明实施例一基准功率选择模块的多通道选择比较器示意图； 图 5是本发明实施例一基准功率选择模块的原理示意图；
图 6是本发明实施例一功率比较模块的原理示意图；
图 7是本发明实施例一功率调节模块的原理示意图；
图 8是本发明实施例一功率调节模块的转换单元的原理示意图；
图 9是本发明实施例一电压采集模块的原理示意图；
图 10是本发明实施例二 LED背光驱动电路的驱动方法示意图。
【具体实施方式】
如图 1所示， 本发明公开一种 LED背光驱动电路。 LED背光驱动电路包括 电源模块 10, 所述电源模块的输出端并联设置有至少两串 LED灯条 60, 所述 每串 LED灯条耦合有采集 LED灯条输出功率的功率反馈模组 40, 与功率反馈 模组耦合的功率调节模块 50, 所述功率反馈模组的基准端耦合有基准功率 P0; 所述功率反馈模组将 LED灯条的输出功率跟基准功率比较得到差值， 所述 功率调节模块根据差值调整对应 LED 灯条的输出功率直至差值小于预设的阈 值。
经研究， 由于 LED灯条之间不可能完全一致， 在实际使用过程中每串 LED 灯条两端的电压存在差异， 而由于每一串的 LED灯条电流基本保持一致， 这样 每一串 LED灯条的功率 P=V X I就会有差异。 LED灯条亮度由功率决定， 当压 差过大时则会出现亮暗不均的现象， 特别是对应直下式的 TFT-LCD液晶模组， 由于没有导光板的扩散， 更容易看出亮暗不均的现象， 影响显示品质。 本发明 由于电压采集模块、 电流采集模块和功率反馈模块来计算每一串 LED灯条的输 出功率， 然后跟基准功率做比较得到差值， 根据该差值来调节该 LED灯条的输 出功率，最终使得每一串 LED灯条的输出功率都趋向于基准功率，从而减小 LED 灯条之间输出功率的差距，即改善了 LED灯条之间的亮度差异，提高了 TFT-LCD 液晶模组的显示品质。 下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图 2 ~ 9所示， 本实施方式的 LED背光驱动电路 1包括电源模块 10, 所述 电源模块的输出端并联设置有至少两串 LED灯条 60, 所述每串 LED灯条耦合 有采集 LED灯条输出功率的功率反馈模组 40,与功率反馈模组耦合的功率调节 模块 50; 功率调节模块提供调节电压耦合到所述功率反馈模组。
所述功率反馈模组 40包括采集 LED灯条电压的电压采集模块 20和采集 LED 灯条电流的电流采集模块 30, 与电压采集模块 20和电流采集模块 30耦合的功 率比较模块 41 , 所述功率比较模块 41的输出端耦合到功率调节模块 50, 所述 功率比较模块 41的基准端耦合有基准功率 P。；
所述功率比较模块 41通过计算电压采集模块 20和电流采集模块 30的数据 得到 LED灯条 60的输出功率， 然后跟基准功率比较得到差值 Vzl, 所述功率调 节模块 50根据差值调整对应 LED灯条 60的输出功率直至差值小于预设的阈值。 理想状况下， 阈值为零。 在工艺和成本可达到的情况下， 阈值越小越好。
参见 4和 5, LED背光驱动电路还包括基准功率选择模块 70, 所述基准功率 选择模块 70包括比较单元 71、 编码器 72、 译码器 73和切换单元 74, 以及耦合 到每串 LED灯条 60负端的、 用于选出最小 LED灯条负端电压的多通道选择比 较器 OP6, 所述每串 LED灯条 60对应设有一个比较单元 71 , 所述比较单元 71 包括比较器 OP5和第三可控开关 Q13, 比较器 OP5的同向端耦合到多通道选择 比较器 OP6的输出端， 反向端耦合到对应的 LED灯条 60的负端， 输出端耦合 有第六可控开关 Q16的控制端， 所述第六可控开关 Q16的输入端耦合到第三可 控开关 Q13的控制端，并通过一分压电阻 R30耦合到一个基准高电平信号 (3.3V、 5V等)； 所述第三可控开关 Q13的输入端耦合到编码器 72, 并通过一分压电阻 R20耦合到一个基准高电平信号 (3.3V、 5V等），输出端接地。 第三可控开关 Q13 和分压电阻 R20可以将比较器 OP5的输出信号转变成 T T L信号， 以便编码器 72进行采集。 所述编码器 72读取每个比较单元 71的输出值， 所述译码器 73从编码器 72 的数据中得出最小电压值对应的 LED灯条 60, 并控制切换单元 74动作， 将该 LED灯条 60的输出功率作为基准功率切换到每串 LED灯条 60对应的功率比较 模块 41的基准端。
本实施方式是以电压最大的 LED灯条 60的输出功率作为基准功率。 LED背 光驱动电路开始运行的时候， 电源模块首先使用恒流驱动， 多通道选择比较器 OP6可以选出数值最小的 LED灯条 60的负端电压， LED灯条 60的负端电压最 小， 则该 LED灯条 60的电压最大； 比较单元 71将每串 LED灯条 60的负端电 压跟多通道选择比较器 OP6输出的最小电压比较， 输出数字信号 Vtl ~ N, 由于 只有一条 LED灯条 60的负端电压等于最小电压， 因此， 只有该 LED灯条 60 对应的比较单元 71输出的数字信号跟其他的不同（如果该比较单元输出逻辑 0, 则其他比较单元都输出逻辑 1; 反之， 如果该比较单元输出逻辑 1 , 则其他比较 单元都输出逻辑 0 )。 比较单元将比较结果得出的数字信号传送到编码器 72, 然 后通过译码器 73找出最小电压对应的 LED灯条 60。最后译码器 73控制切换单 元 74动作， 将最小电压对应的 LED灯条 60的输出功率作为基准功率切换到每 串 LED灯条 60对应的功率比较模块 41的基准端（编码器 72和译码器 73的真 值表参见表 1 , 其中 H表示逻辑 1 , L表示逻辑 0 )。
Figure imgf000011_0001
H H H H H H H L X L L H H L
H H H H H H H H L L L L H L 表 1
参见图 5和 6,所述功率比较模块 41包括第一乘法器 MT1、第二乘法器 MT2 和第二放大器 OP2, 所述第一放大器 OP1的输出端和所述调节电压耦合到所述 第一乘法器 MT1 , 所述第一乘法器 MT1 的输出端耦合到所述第二放大器 OP2 的反向端。
所述切换单元 74包括第四可控开关 Q14和第五可控开关 Q15, 所述第一放 大器 OP1的输出端通过第四可控开关 Q14耦合到第二乘法器 MT2;所述第四放 大器 OP4的输出端通过第五可控开关 Q15耦合到第二乘法器 MT2,第二乘法器 MT2输出所述基准功率耦合到第二放大器 OP2的同向端，第二放大器 OP2的输 出端耦合到所述功率调节模块。
译码器找出电压最大的 LED灯条， 将该 LED灯条的电压 （第一放大器输出 的电压）和电流（等效为第四放大器输出的电压）反馈到每个功率比较模块 41 的第二乘法器 MT2, 通过第二乘法器计算后作为基准功率。
参见图 7和 8,所述功率调节模块 50包括第三放大器 OP3、第四放大器 OP4、 第五电阻 R15、 第六电阻 R16、 第七电阻 R17、 第八电阻 R18和第九电阻 R19, 所述第三放大器 OP3的反向端分别通过第五电阻 R15耦合到所述功率比较模块 41的输出端、 通过第六电阻 R16耦合到一基准电压 Vsl-0、 通过第七电阻 R17 耦合到其输出端， 所述第三放大器 OP3的输出端通过第八电阻 R18耦合到所述 第四放大器 OP4 的第一输入端， 所述第四放大器 OP4 的反向端通过第九电阻 R19耦合到其输出端， 其同向端耦合到 LED背光驱动电路的接地端；
所述功率调节模块 50还包括转换单元 51 ,所述转换单元 51包括第一可控开 关 Qll、 第二可控开关 Q12和储能电容 C1 , 所述储能电容 C1一端耦合到 LED 背光驱动电路的接地端， 另一端分别通过第一可控开关 Q11耦合到所述第六电 阻 R16、 通过第二可控开关 Q12耦合到第四放大器 OP4的输出端， 所述第一可 控开关 Q11和第二可控开关 Q12交替导通； 第一可控开关 Q11和第二可控开关 Q12的控制信号 CLK和 CLK-可以由液晶面板的时序驱动电路提供。 所述第四放大器 OP4输出所述调节电压到相应的调光可控开关的输出端； 当所述第一可控开关 Q11导通时， 所述基准电压由所述储能电容 C1提供。 参见图 9, 所述电压采集模块 20包括第一放大器 ΟΡ1、 第一电阻 Rll、 第二 电阻 R12、 第三电阻 R13和第四电阻 R14, 所述电源模块的输出电压通过所述 第一电阻 R11耦合到第一放大器 OP1的同向端，所述 LED灯条负端的电压通过 第二电阻 R12耦合到第一放大器 OP1的反向端，所述第一放大器 OP1的同向端 还通过第三电阻 R13耦合到其输出端，其反向端还通过第四电阻 R14耦合到 LED 背光驱动电路的接地端。
所述 LED灯条负端还串接有调光可控开关， 所述电流采集模块 30包括串接 在调光可控开关和 LED背光驱动电路的接地端之间的采样电阻， 以及耦合到所 述调光可控开关输出端、 由所述功率调节模块 50提供的调节电压。
本实施方式提供了一种具体的 LED背光驱动电路。 功率反馈模块 40通过第 一乘法器 MT1来得出每串 LED灯条的功率，切换单元 74将相应 LED灯条的电 压和电流切换到第二乘法器 MT2 即可计算出基准功率， 然后通过第二放大器 OP12跟基准功率比较， 得出差值。
电压采集模块 20将 LED灯条两端的电压相减， 得到每串 LED灯条的电压。 当然， 还可以预先测量 LED灯条的电阻， 然后采集 LED灯条的电流， 根据欧姆 定律计算出该 LED灯条的电压。
本实施方式通过调节电压来得到 LED灯条的输出电流， 且通过调整调节模 块电压的大小， 还可以调整 LED灯条的输出电流， 一举两得。 假设调节电压为 Vsl (以下都以第一串 LED灯条为例进行分析）， 采样电阻的阻值为 R, 根据欧姆 定律， 流经采样电阻的电流 1= Vsl/R, 而 LED灯条与采样电阻串联， 该电流即 为该 LED灯条的电流。 在 R=1 Q的情况下， I=Vsl, 直接将两个电压相乘就能得 到 LED灯条的输出功率， 有利于筒化设计。 即便 R≠1 Q , 由于电流 I和调节电 压 Vsl也成正比例关系， 因此， 只要采集 Vsl就可以反映出电流 I的变化。 当然， 也可以通过变流器或电流传感器件直接获取 LED灯条的电流。
假设第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九电阻的阻值分别为 R15、 R16、 R17、 R18、 R19, 基准电压为 VsW, 功率反馈模块的输出的差值为 Vzl, 则第四放大器的输出电压为 Vsl= Vsl_0 R17/R16 ± Vzl x R17/R15。 通过转换 单元 51可以将 Vsl切换到第六电阻一端， 作为新的基准电压， 这样转换单元 51 每切换一次， 第四放大器的输出电压为 Vsl就会增加或减小 Vzl x R17/R15的增 量， Vsl的变化直接影响其所属 LED灯条的输出功率， 因此， 本技术方案可以緩 慢调节功率变化直到差值小于预设的阈值， 此时 Vzl=0, 即增量为零， 第四放大 器的输出电压为 Vsl不再变化。
第五 ~七电阻的取值和大小关系没有严格的限定， 优选的， 所述第六电阻的 阻值等于第七电阻、 第五电阻的阻值小于第七电阻， 第八电阻等于第九电阻。 此时 Vsl= Vsl— 0士 Vzl x R17/R15 , 由于 R15 < R17, 所以 R17/R15大于 1 , 由于 Vzl 的值一般比较小， 因此 R17/R15的值大于 1可以增大整个增量的数值， 增量越 大， 功率调节模块越快缩小 LED灯条的输出功率与基准功率的差值， 有利于提 高反馈效率。
本发明的第一〜第五可控开关可以选用 MOS管等可控半导体器件。 本发明 所有比较器和放大器的第一输入端和第二输入端连接的电路也可以互换， 此时 基于该比较器或放大器的判断逻辑也随之相反。 实施例二
本发明还公开了一种 LED背光驱动电路的驱动方法。 所述 LED背光驱动电 路包括电源模块 10, 所述电源模块 10的输出端并联设置有至少两串 LED灯条 60; 所述驱动方法包括步骤：
A、 采集每串 LED灯条 60的输出功率， 并预设基准功率； 跟基准功率比较 得到差值；
B、 调节每串 LED灯条 60的输出功率直至差值小于预设的阈值。 具体来说， 如图 10所示。
步骤 A包括：
51、 预设基准功率 P0;
52、 采集每串 LED灯条的电压 U和电流 I;
53、 根据 U和 I计算该 LED灯条的输出功率 P;
54、 将输出功率 P跟基准功率 P0比较得出差值 Δ Ρ。
步骤 Β包括：
55、 预设一个增量 A W (该步骤也可以在 SI中完成），
56、 判断差值 Δ Ρ的绝对值是否大于预设的阈值 T; 如果是， 转步骤 S7; 如 果否， 重复 S6;
57、 如果所述差值 Δ Ρ为正值， 转步骤 S8; 如果所述差值 Δ Ρ为负值， 转步 骤 S9;
58、 将 LED灯条的功率加上增量 A W, 然后判断该 LED灯条的输出功率与 基准功率的差值是否小于预设的阈值； 如果否， 累加增量直到差值小于预设的 阈值， 返回 S6;
59、 将 LED灯条的功率减去增量 A W, 然后判断该 LED灯条的输出功率与 基准功率的差值是否小于预设的阈值， 如果否， 继续减去增量直到差值小于预 设的阈值,返回 S6。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能 认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技 术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干筒单推演或替换， 都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

权利要求
1. 一种 LED背光驱动电路， 包括电源模块， 所述电源模块的输出端并联设 置有至少两串 LED灯条， 所述每串 LED灯条耦合有采集 LED灯条输出功率的 功率反馈模组， 与功率反馈模组耦合的功率调节模块， 所述功率反馈模组的基 准端耦合有基准功率；
所述功率反馈模组将 LED灯条的输出功率跟基准功率比较得到差值， 所述 功率调节模块根据差值调整对应 LED 灯条的输出功率直至差值小于预设的阈 值。
2. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率调节模块包括 第三放大器、 第四放大器、 第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九 电阻， 所述第三放大器的第二输入端分别通过第五电阻耦合到所述功率反馈模 组的输出端、 通过第六电阻耦合到一基准电压、 通过第七电阻耦合到其输出端， 所述第三放大器的输出端通过第八电阻耦合到所述第四放大器的第一输入端， 所述第四放大器的第二输入端通过第九电阻耦合到其输出端， 其第一输入端耦 合到 LED背光驱动电路的接地端；
所述功率调节模块还包括转换单元， 所述转换单元包括第一可控开关、 第 二可控开关和储能电容，所述储能电容一端耦合到 LED背光驱动电路的接地端， 另一端分别通过第一可控开关耦合到所述第六电阻、 通过第二可控开关耦合到 第四放大器的输出端， 所述第一可控开关和第二可控开关交替导通；
当所述第一可控开关导通时， 所述基准电压由所述储能电容提供。
3. 如权利要求 2所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述第六电阻的阻值等 于第七电阻； 所述第五电阻的阻值小于第七电阻。
4. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述 LED背光驱动电 路还包括基准功率选择模块， 所述基准功率选择模块包括耦合到每串 LED灯条 负端的、 用于选出最小 LED灯条负端电压的多通道选择比较器， 所述每串 LED 灯条对应设有一个比较单元， 所述比较单元的第一输入端耦合到多通道选择比 较器的输出端， 其第二输入端耦合到对应的 LED灯条的负端；
所述基准功率选择模块还包括编码器、 译码器和切换单元， 所述编码器读 取每个比较单元的输出值， 所述译码器从编码器的数据中得出最小电压值对应 的 LED灯条，并控制切换单元动作，将该 LED灯条的输出功率作为基准功率切 换到每串 LED灯条对应的功率反馈模组的基准端。
5. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率反馈模组包括 采集 LED灯条电压的电压采集模块和采集 LED灯条电流的电流采集模块，与电 压采集模块和电流采集模块耦合的功率比较模块， 功率比较模块与功率调节模 块耦合； 所述电压采集模块包括第一放大器、 第一电阻、 第二电阻、 第三电阻 和第四电阻， 所述电源模块的输出电压通过所述第一电阻耦合到第一放大器的 第一输入端， 所述 LED灯条负端的电压通过第二电阻耦合到第一放大器的第二 输入端， 所述第一放大器的第一输入端还通过第三电阻耦合到其输出端， 其第 二输入端还通过第四电阻耦合到 LED背光驱动电路的接地端； 所述第一放大器 的输出端耦合到所述功率反馈模组。
6. 如权利要求 5所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率比较模块包括 第一乘法器和第二放大器， 所述电压采集模块和电流采集模块输出端耦合到所 述第一乘法器， 所述第一乘法器的输出端耦合到所述第二放大器的第二输入端， 所述基准功率耦合到第二放大器的第一输入端， 第二放大器 (OP2)的输出端耦合 到所述功率调节模块。
7. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率反馈模组包括 采集 LED灯条电压的电压采集模块和采集 LED灯条电流的电流采集模块，与电 压采集模块和电流采集模块耦合的功率比较模块， 功率比较模块与功率调节模 块耦合， 所述功率比较模块的基准端耦合有基准功率； 所述电流采集模块包括 串接在所述 LED灯条负端和 LED背光驱动电路的接地端之间的采样电阻，以及 耦合到所述 LED灯条负端的、 由所述功率调节模块提供的调节电压， 所述调节 电压耦合到所述功率反馈模组。
8. 如权利要求 7所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率比较模块包括 第一乘法器和第二放大器， 所述电压采集模块和电流采集模块输出端耦合到所 述第一乘法器， 所述第一乘法器的输出端耦合到所述第二放大器的第二输入端， 所述基准功率耦合到第二放大器的第一输入端， 第二放大器的输出端耦合到所 述功率调节模块。
9. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路， 其中， 所述功率反馈模组包括 采集 LED灯条电压的电压采集模块和采集 LED灯条电流的电流采集模块，与电 压采集模块和电流采集模块耦合的功率比较模块， 功率比较模块与功率调节模 块耦合；
所述 LED背光驱动电路还包括基准功率选择模块， 所述基准功率选择模块 包括耦合到每串 LED灯条负端的、用于选出最小 LED灯条负端电压的多通道选 择比较器， 所述每串 LED灯条对应设有一个比较单元， 所述比较单元的第一输 入端耦合到多通道选择比较器的输出端， 其第二输入端耦合到对应的 LED灯条 的负端；
所述基准功率选择模块还包括编码器、 译码器和切换单元， 所述编码器读 取每个比较单元的输出值， 所述译码器从编码器的数据中得出最小电压值对应 的 LED灯条，并控制切换单元动作，将该 LED灯条的输出功率作为基准功率切 换到每串 LED灯条对应的功率比较模块的基准端；
所述电压采集模块包括第一放大器、 第一电阻、 第二电阻、 第三电阻和第 四电阻， 所述电源模块的输出电压通过所述第一电阻耦合到第一放大器的第一 输入端， 所述 LED灯条负端的电压通过第二电阻耦合到第一放大器的第二输入 端， 所述第一放大器的第一输入端还通过第三电阻耦合到其输出端， 其第二输 入端还通过第四电阻耦合到 LED背光驱动电路的接地端；
所述 LED灯条负端还串接有调光可控开关， 所述电流采集模块包括串接在 调光可控开关和 LED背光驱动电路的接地端之间的采样电阻， 以及耦合到所述 调光可控开关输出端、 由所述功率调节模块提供的调节电压；
所述功率比较模块包括第一乘法器、 第二乘法器和第二放大器， 所述第一 放大器的输出端和所述调节电压耦合到所述第一乘法器， 所述第一乘法器的输 出端耦合到所述第二放大器的第二输入端； 所述基准功率选择模块的切换单元 将最小电压值的 LED灯条对应的第一放大器的输出端和调节电压切换到第二乘 法器， 第二乘法器输出所述基准功率耦合到第二放大器的第一输入端， 第二放 大器的输出端耦合到所述功率调节模块；
所述功率调节模块包括第三放大器、 第四放大器、 第五电阻、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻和第九电阻， 所述第三放大器的第二输入端分别通过第五 电阻耦合到所述功率比较模块的输出端、 通过第六电阻耦合到一基准电压、 通 过第七电阻耦合到其输出端， 所述第三放大器的输出端通过第八电阻耦合到所 述第四放大器的第一输入端， 所述第四放大器的第二输入端通过第九电阻耦合 到其输出端， 其第一输入端耦合到 LED背光驱动电路的接地端；
所述功率调节模块还包括转换单元， 所述转换单元包括第一可控开关、 第 二可控开关和储能电容，所述储能电容一端耦合到 LED背光驱动电路的接地端， 另一端分别通过第一可控开关耦合到所述第六电阻、 通过第二可控开关耦合到 第四放大器的输出端， 所述第一可控开关和第二可控开关交替导通；
所述第四放大器输出所述调节电压到相应的调光可控开关的输出端； 当所述第一可控开关导通时， 所述基准电压由所述储能电容提供； 所述第六电阻的阻值等于第七电阻； 所述第五电阻的阻值小于第七电阻； 所述第八电阻的阻值等于第九电阻； 所述采样电阻的阻值为 1 Ω。
10. 一种 LED背光驱动电路的驱动方法，所述 LED背光驱动电路包括电源 模块， 所述电源模块的输出端并联设置有至少两串 LED灯条； 所述驱动方法包 括步骤：
A、 采集每串 LED灯条的输出功率， 并预设基准功率； 跟基准功率比较得 到差值； B、 调节每串 LED灯条的输出功率直至差值小于预设的阈值。
11. 如权利要求 10所述的 LED背光驱动电路的驱动方法， 其中， 所述步骤 B包括：
预设一个增量， 如果所述差值为正值， 且大于预设的阈值， 将 LED灯条的 功率加上增量， 然后判断该 LED灯条的输出功率与基准功率的差值是否小于预 设的阈值， 如果否， 累加增量直到差值小于预设的阈值；
如果所述差值为负值， 且绝对值大于预设的阈值， 将 LED灯条的功率减去 增量，然后判断该 LED灯条的输出功率与基准功率的差值是否小于预设的阈值， 如果否， 继续减去增量直到差值小于预设的阈值。
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