WO2015192390A1 - Led背光驱动电路以及液晶显示器 - Google Patents

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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 a driving frequency according to a magnitude of an operating current, and a liquid crystal display including the LED backlight driving circuit.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional driving circuit for an LED backlight of a liquid crystal display.
  • the LED backlight driving circuit includes a boosting circuit, a driving chip, and a LED string.
  • the boosting circuit includes an inductor L, a rectifier diode D1, a first field effect transistor Q1, a capacitor C, and a first resistor R1.
  • One end of the inductor L receives the input DC voltage Vin, and the other end of the inductor L is connected to the positive terminal of the rectifier diode D1 and is connected to the drain of the first field effect transistor Q1, the first field effect transistor Q1
  • the gate is driven by the driving chip to provide the first square wave signal PWM1, the source of the first field effect transistor Q1 is electrically connected to the ground through the first resistor R1; the negative terminal of the rectifier diode D1 obtains the output voltage Vout to be supplied to the led string, and is rectified
  • the negative terminal of diode D1 is also electrically coupled to ground via capacitor C.
  • the second field effect transistor Q2 is connected to the negative electrode of the led string, wherein the drain of the second field effect transistor Q2 is connected to the negative electrode of the led string, the source is electrically connected to the ground through the third resistor R3, and the gate is driven by the driving chip.
  • the second square wave signal PWM2 is provided to drive, and by changing the duty ratio of the second square wave signal PWM2, the operating current of the led string can be increased or decreased.
  • the driving chip is further connected with a second resistor R2 for determining the driving frequency Fs of the driving circuit. In the drive circuit as described above, the drive frequency is fixed, and the calculation formula is: Fs,
  • the driving frequency of the circuit is fixed, and the power consumption of the inductor ⁇ rectifier diode D1 and the first field effect transistor Q1 in the boosting circuit are proportional to Fs, and therefore, in the second When the duty ratio of the square wave signal PWM2 is decreased, the driving frequency Fs can be correspondingly reduced without actually decreasing, and the driving efficiency of the driving circuit is deteriorated.
  • the present invention provides an LED backlight driving circuit capable of adjusting a driving frequency according to a magnitude of an operating current, reducing power consumption of a driving circuit, and improving driving efficiency.
  • An LED backlight driving circuit comprising: a boosting circuit for converting an input voltage into a required output voltage for supplying to an LED light string; a current control module, connecting a negative end of the LED string for adjusting an operating current of the LED string; a driving chip for providing a first square wave signal to the boosting circuit to enable the boosting circuit to implement a boosting function Providing a second square wave signal for the current control module to enable the current control module to implement a function of controlling current; and a current detecting module for detecting an operating current of the LED light string, and according to the working current Generating a detection signal; a control signal module, receiving a detection signal generated by the current detection module and generating a control signal according to the detection signal; a frequency adjustment module receiving a control signal generated by the control signal module and generating a control signal according to the control signal a resistance value; the frequency adjustment module is further connected to the driving chip, and the driving chip is according to the resist
  • the current detecting module includes a photocoupler, an input end of the photocoupler is connected to the LED string circuit, and an output of the photocoupler generates a voltage detecting signal.
  • the photocoupler includes a light emitting diode and a photodiode, a positive end of the light emitting diode is connected to an output end of the boosting circuit, and a negative end is connected to a positive end of the LED light string;
  • the positive terminal of the diode is connected to the first working voltage, and the negative terminal is electrically connected to the ground through the fourth resistor;
  • a voltage detection signal is generated from the negative terminal of the photodiode.
  • the control signal module includes a first comparator and a second comparator; wherein an inverting input terminal of the first comparator receives a first reference voltage, and a non-inverting input terminal of the second comparator receives a second reference voltage, a non-inverting input terminal of a comparator and an inverting input terminal of the second comparator respectively receive a detection signal output by the current detecting module, and control signals generated by the output ends of the first comparator and the second comparator are respectively input to In the frequency adjustment module, wherein the detection signal is a voltage detection signal, and the first reference voltage is greater than a second reference voltage.
  • the frequency adjustment module includes a plurality of circuit loops formed by connecting a plurality of resistors and a plurality of switching elements; the control signal generated by the control signal module controls on or off of the plurality of switching elements, and the selection is different.
  • a circuit loop is connected to the driver chip, wherein different circuit loops have different resistance values.
  • the switching element is an effect transistor or a triode.
  • the frequency adjustment module includes a fifth resistor, the first end of the fifth resistor is connected to the driving chip, and the second end is connected in series with the sixth resistor and electrically connected to the ground;
  • the terminal is further connected to the seventh resistor, the other end of the seventh resistor is connected to the drain of the third field effect transistor, the source of the third field effect transistor is electrically connected to the ground, and the gate of the third field effect transistor receives the a control signal output by the control signal module;
  • a second end of the fifth resistor is further connected to a drain of the fourth field effect transistor, a source of the fourth field effect transistor is electrically connected to the ground, and a gate of the fourth field effect transistor
  • the pole is connected to the second working voltage through the eighth resistor; the gate of the fourth field effect transistor is also connected to the drain of the fifth field effect transistor, and the source of the fifth field effect transistor is electrically connected to the ground, the fifth field effect
  • the gate of the transistor receives the control signal output by the control signal module; wherein, the control
  • the current detecting module comprises a photocoupler
  • the photocoupler comprises a light emitting diode and a photodiode
  • the positive end of the light emitting diode is connected to the output end of the boosting circuit, and the negative end is connected to the a positive end of the LED light string
  • a positive working end of the photodiode is connected to a first working voltage, and a negative end is electrically connected to the ground through a fourth resistor
  • a voltage detecting signal is generated from a negative end of the photodiode
  • the control signal module includes a first comparator and a second comparator; wherein the inverting input of the first comparator receives the first reference voltage, and the non-inverting input of the second comparator receives the second reference voltage, the first comparator
  • the non-inverting input terminal of the non-inverting input terminal and the second comparator respectively receive the current detecting module
  • the current control module includes a second field effect transistor and a third resistor, a drain of the second field effect transistor is connected to a negative end of the LED string, and a source is electrically connected to the ground through a third resistor.
  • the gate is connected to the driving chip, and the driving chip provides a second square wave signal driving. By changing the duty ratio of the second square wave signal, the operating current of the LED string can be increased or decreased.
  • Another aspect of the present invention provides a liquid crystal display including a liquid crystal panel and a backlight module, wherein the backlight module provides a display light source to the liquid crystal panel, so that the liquid crystal panel displays an image;
  • the backlight module adopts an LED backlight, wherein the LED backlight adopts an LED backlight driving circuit as described above.
  • the backlight driving circuit detects the operating current of the LED string, and according to the change of the working current, the frequency adjusting module selectively turns on a circuit circuit having different resistance values to be connected to the driving chip, thereby obtaining different driving frequencies, that is, When the duty ratio of the square wave signal for controlling the operating current of the LED string is reduced, the output power of the driving circuit is reduced, and the driving frequency can be correspondingly reduced, thereby reducing the power consumption of the driving circuit and improving Drive efficiency.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional driving circuit for an LED backlight of a liquid crystal display.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a connection diagram of an LED backlight driving circuit in an embodiment of the present invention.
  • 4 is a circuit diagram of a current sensing module in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a circuit diagram of a control signal module in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a circuit diagram of a frequency adjustment module in accordance with an embodiment of the present invention.
  • 7 is a circuit diagram of an LED backlight driving circuit in an embodiment of the present invention.
  • the backlight module 100 provides a display light source to the liquid crystal panel 200 , so that the liquid crystal panel 200 displays an image.
  • the backlight module 100 adopts an LED backlight.
  • a driving circuit for the LED backlight is provided in this embodiment.
  • Fig. 3 is a connection block diagram of the drive circuit. As shown in FIG.
  • the driving circuit includes: a boosting circuit 1 for converting an input voltage Vin into a required output voltage Vout for supplying to the LED string 2; and a current control module 4 connected to the LED string 2 a negative terminal for adjusting the operating current of the LED string 2; a driving chip 3 for providing the boosting circuit 1 with a first square wave signal ⁇ for the boosting circuit 1 to implement boosting Providing a second square wave signal 2 2 for the current control module 4 to enable the current control module 4 to implement a function of controlling current; and a current detecting module 5 for detecting an operating current of the LED string 2 And generating a detection signal according to the magnitude of the working current; the control signal module 6 receives the detection signal generated by the current detection module 5 and generates a control signal according to the detection signal; and the frequency adjustment module 7 receives the control signal module.
  • the frequency adjustment module 7 is further connected to the driving chip 3, and the driving chip 3 adjusts the backlight driving circuit according to the resistance value Drive frequency.
  • the boosting circuit includes an inductor L, a rectifier diode D1, a first field effect transistor Q1, and a first resistor R1.
  • One end of the inductor L receives the input DC voltage Vin, and the inductor L The other end is connected to the positive terminal of the rectifier diode D1 and is connected to the drain of the first field effect transistor Q1.
  • the gate of the first field effect transistor Q1 is driven by the driving chip to provide the first square wave signal PWM1, the first field effect transistor.
  • the source of Q1 is electrically connected to the ground through the first resistor R1; the negative terminal of the rectifier diode D1 obtains the output voltage Vout and is supplied to the LED string 2.
  • the current control module 4 includes a second field effect transistor Q2 and a third resistor R3.
  • the drain of the second field effect transistor Q2 is connected to the negative terminal of the LED string 2, and the source passes through
  • the third resistor R3 is electrically connected to the ground, the gate is connected to the driving chip 3, and the driving chip 3 is provided.
  • the two square wave signal PWM2 is driven, and by changing the duty ratio of the second square wave signal PWM2, the operating current of the LED string 2 can be increased or decreased.
  • the LED strings connected to the output of the boosting circuit may also be A plurality of LED light strings 2 are connected in parallel, and a current control module 4 is respectively connected to the negative ends of each of the LED light strings 2.
  • the current detecting module 5 includes a photocoupler, an input end of the photocoupler is connected to the LED string 2 loop, and an output end of the optocoupler generates a Voltage detection signal.
  • the photocoupler includes a light emitting diode D2 and a photodiode D3.
  • a voltage detection signal V is generated from the negative terminal of the photodiode D3.
  • the control signal module 6 includes a first comparator 61 and a second comparator 62.
  • the inverting input terminal of the first comparator 61 receives the first reference voltage Vref1.
  • the non-inverting input terminal of the second comparator 62 receives the second reference voltage Vref2, and the non-inverting input terminal of the first comparator 61 and the inverting input terminal of the second comparator 61 respectively receive the voltage detection signal output by the current detecting module 5 V, the control signals generated by the output ends of the first comparator 61 and the second comparator 62 are respectively input to the frequency adjustment module 7; wherein, the first reference voltage Vref l is greater than the second reference voltage Vref2 0
  • the frequency adjustment module 7 may be a plurality of circuit loops formed by connecting a plurality of resistors and a plurality of switching elements. The control signals generated by the control signal module 6 control the on or off of the plurality of switching elements.
  • the frequency adjustment module 7 in this embodiment includes a fifth resistor R5, the first end of the fifth resistor R5 is connected to the driving chip 3, and the second end is connected in series.
  • the sixth resistor R6 is further electrically connected to the ground; the first end of the fifth resistor R5 is further connected to the seventh resistor R7, and the other end of the seventh resistor R7 is connected to the drain of the third field effect transistor Q3, the third Source and ground potential of field effect transistor Q3 Connected, the gate of the third field effect transistor Q3 is connected to the output end of the first comparator 61; the second end of the fifth resistor R5 is also connected to the drain of the fourth field effect transistor Q4, the fourth field
  • the pole is also connected to the drain of the fifth field effect transistor Q5, the source of the fifth field effect transistor Q5 is electrically connected to the ground, and the gate of the fifth field effect transistor Q5 is connected to the output of the second comparator 62.
  • the backlight driving circuit detects the operating current of the LED string, and according to the change of the operating current, the frequency adjusting module selectively turns on a circuit circuit having different resistance values to be connected to the driving chip, thereby obtaining Different driving frequencies, that is, when the duty ratio of the square wave signal for controlling the operating current of the LED string is reduced, the output power of the driving circuit is reduced, and the corresponding reduction can be performed at this time.
  • the small drive frequency reduces the power consumption of the drive circuit and improves the drive efficiency.

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Abstract

一种LED背光驱动电路及其包含该背光驱动电路的液晶显示器,LED背光驱动电路包括:升压电路(1),用于将输入电压(Vin)转换成所需要的输出电压(Vout)提供给LED灯串(2);电流控制模块(4),连接到LED灯串(2)的负端,用于调节LED灯串(2)的工作电流;驱动芯片(3),用于为升压电路(1)提供第一方波信号(PWM1);为电流控制模块(4)提供第二方波信号(PWM2);电流检测模块(5),用于检测LED灯串(2)的工作电流并产生一检测信号;控制信号模块(6),接收电流检测模块(5)产生的检测信号并产生一控制信号;频率调节模块(7),接收控制信号模块(6)产生的控制信号并根据该控制信号产生一电阻值;频率调节模块(7)还连接到所述驱动芯片(3),驱动芯片(3)根据所述电阻值调节背光驱动电路的驱动频率。

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, 特别是一种能够根据工作电流的大小调 节驱动频率的 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
背景技术 随着技术的不断进步, 液晶显示设备的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 (CC书FL)。 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。 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、 驱动芯片以及 led串, 升 压电路包括电感器 L、 整流二极管 Dl、 第一场效应晶体管 Ql、 电容器 C和第一 电阻 Rl, 所述电感器 L的一端接收所述输入的直流电压 Vin, 电感器 L的另一 端连接到整流二极管 D1的正端并连接到第一场效应晶体管 Q1的漏极, 第一场 效应晶体管 Q1的栅极由驱动芯片提供第一方波信号 PWM1驱动, 第一场效应晶 体管 Q1的源极通过第一电阻 R1与地电性连接; 整流二极管 D1的负端获得输出 电压 Vout提供给 led串, 整流二极管 D1的负端还通过电容器 C与地电性连接。 led串的负极还连接有第二场效应晶体管 Q2, 其中, 第二场效应晶体管 Q2的漏 极连接到 led串的负极, 源极通过第三电阻 R3与地电性连接, 栅极由驱动芯片 提供第二方波信号 PWM2驱动, 通过改变第二方波信号 PWM2的占空比, 可以增 大或减小 led串的工作电流。 在该驱动电路中, 驱动芯片还连接有用于确定该 该驱动电路的驱动频率 Fs的第二电阻 R2。 在如上所述的驱动电路中, 其驱动频率是固定的, 计算公式为: Fs ,
R1 其中 γ为驱动芯片内部固定的常数。 该驱动电路的输出功率为: P = -xL x (Ipf x FS , 其中 J为电感器 L的电感值, 为流经电感器 L的电流峰值, 当减小第二方波信号 P丽 2的占空比使 led串的工作电流减小时, 驱动电路的输出 功率减小, 则 Fs可以相应减小。 但是, 如前所述, 该电路的驱动频率是固定不 变, 而升压电路中的电感器^ 整流二极管 Dl、 第一场效应晶体管 Q1的功耗均与 Fs成正比, 因此,在第二方波信号 PWM2的占空比减小的情况下驱动频率 Fs可以相 应减小而实际没有减小, 则驱动电路的驱动效率会变差。 发明内容 鉴于现有技术存在的不足, 本发明提供了一种 LED背光驱动电路, 该驱动 电路能够能够根据工作电流的大小调节驱动频率, 较小了驱动电路的功耗, 提 高了驱动效率。 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提供给 LED灯串; 电流控制模块, 连接到所述 LED灯串的负端, 用于调节 LED灯串的工作电 流; 驱动芯片, 用于为所述升压电路提供第一方波信号, 以使所述升压电路实 现升压的功能; 为所述电流控制模块提供第二方波信号, 以使所述电流控制模 块实现控制电流的功能; 电流检测模块, 用于检测所述 LED灯串的工作电流, 并根据该工作电流的 大小产生一检测信号; 控制信号模块, 接收所述电流检测模块产生的检测信号并根据该检测信号 产生一控制信号; 频率调节模块, 接收所述控制信号模块产生的控制信号并根据该控制信号 产生一电阻值; 所述频率调节模块还连接到所述驱动芯片, 所述驱动芯片根据 所述电阻值调节所述背光驱动电路的驱动频率。 其中, 所述电流检测模块包括一光电耦合器, 所述光电耦合器的输入端连 接到所述 LED灯串回路, 所述光电耦合器的输出端产生一电压检测信号。 其中, 所述光电耦合器包括一发光二极管和一光电二极管, 所述发光二极 管的正端连接到所述升压电路的输出端, 负端连接到所述 LED灯串的正端; 所 述光电二极管的正端连接有第一工作电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一电压检测信号。 其中, 所述控制信号模块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分别接收所述电流检 测模块输出的检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的输出端产生的控制信 号分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述检测信号为电压检测信号, 所 述第一基准电压大于第二基准电压。 其中, 所述频率调节模块包括多个电阻和多个开关元件连接形成的多个电 路回路; 所述控制信号模块产生的控制信号控制该些多个开关元件的导通或截 止, 选择导通不同的电路回路连接到所述驱动芯片, 其中, 不同的电路回路具 有不同的电阻值。 其中, 所述开关元件为效应晶体管或三极管。 其中, 所述频率调节模块包括第五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所 述驱动芯片, 第二端串联第六电阻再与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还 连接到第七电阻, 第七电阻的另一端连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场 效应晶体管的源极与地电性连接, 第三场效应晶体管的栅极接收所述控制信号 模块输出的控制信号; 所述第五电阻的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏 极, 第四场效应晶体管的源极与地电性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第 八电阻连接到第二工作电压; 第四场效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶 体管的漏极, 第五场效应晶体管的源极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅 极接收所述控制信号模块输出的控制信号; 其中, 所述控制信号模块输出的控 制信号为高电平或低电平, 使所述第三场效应晶体管、 第四场效应晶体管和第 五场效应晶体管导通或截止, 从而使所述频率调节模块产生不同的电阻值连接 到所述驱动芯片。 其中, 所述电流检测模块包括一光电耦合器, 所述光电耦合器包括一发光 二极管和一光电二极管, 所述发光二极管的正端连接到所述升压电路的输出端, 负端连接到所述 LED灯串的正端; 所述光电二极管的正端连接有第一工作电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一电压检测信 号; 所述控制信号模块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分别接收所述电流检测模块 输出的电压检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的输出端产生的控制信号 分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述第一基准电压大于第二基准电压; 所述频率调节模块包括第五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所述驱动芯片, 第二端串联第六电阻再与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还连接到第七电 阻, 第七电阻的另一端连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场效应晶体管的 源极与地电性连接, 第三场效应晶体管的栅极连接到所述第一比较器的输出端; 所述第五电阻的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏极, 第四场效应晶体管 的源极与地电性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第八电阻连接到第二工作 电压; 第四场效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶体管的漏极, 第五场效 应晶体管的源极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅极连接到所述第二比较 器的输出端。 其中, 所述电流控制模块包括第二场效应晶体管和第三电阻, 所述第二场 效应晶体管的漏极连接到所述 LED灯串的负端, 源极通过第三电阻与地电性连 接, 栅极连接到所述驱动芯片, 由驱动芯片提供第二方波信号驱动, 通过改变 第二方波信号的占空比, 可以增大或减小所述 LED灯串的工作电流。 本发明的另一方面是提供一种液晶显示器, 包括相对设置的液晶面板以及 背光模组, 由所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板, 以使所述液晶面板 显示图像; 所述背光模组采用 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。 本发明提供的背光驱动电路通过检测 LED灯串的工作电流, 根据该工作电 流的变化, 由频率调节模块选择导通具有不同电阻值的电路回路连接到驱动芯 片, 从而得到不同的驱动频率, 即, 当用于控制 LED灯串的工作电流的方波信 号的占空比减小时, 驱动电路的输出功率减小, 此时可以相应的减小驱动频率, 较小了驱动电路的功耗, 提高了驱动效率。 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是本发明实施例提供的液晶显示器的结构示意图。 图 3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 4是本发明一具体实施例中的电流检测模块的电路图。 图 5是本发明一具体实施例中的控制信号模块的电路图。 图 6是本发明一具体实施例中的频率调节模块的电路图。 图 7是本发明一具体实施例中的 LED背光驱动电路的电路图。 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步说明。 如图 2所示, 本实施例提供了包括相对设置的液晶面板 200以及背光模组 100, 由所述背光模组 100提供显示光源给所述液晶面板 200, 以使所述液晶面 板 200显示图像, 其中, 所述背光模组 100采用 LED背光源。 参阅图 3-7, 本实施例中提供了该 LED背光源的驱动电路。 图 3是该驱动电 路的连接模块图。 如图 3所示, 该驱动电路包括: 升压电路 1, 用于将输入电压 Vin转换成所需要的输出电压 Vout提供给 LED灯串 2; 电流控制模块 4, 连接到 所述 LED灯串 2的负端, 用于调节 LED灯串 2的工作电流; 驱动芯片 3, 用于为 所述升压电路 1提供第一方波信号 Ρ^ίΐ ,以使所述升压电路 1实现升压的功能; 为所述电流控制模块 4提供第二方波信号 Ρ丽 2, 以使所述电流控制模块 4实现 控制电流的功能; 电流检测模块 5, 用于检测所述 LED灯串 2的工作电流, 并根 据该工作电流的大小产生一检测信号; 控制信号模块 6, 接收所述电流检测模块 5产生的检测信号并根据该检测信号产生一控制信号; 频率调节模块 7, 接收所 述控制信号模块 6产生的控制信号并根据该控制信号产生一电阻值; 所述频率 调节模块 7还连接到所述驱动芯片 3,所述驱动芯片 3根据所述电阻值调节所述 背光驱动电路的驱动频率。 其中, 参阅图 7中, 升压电路包括电感器 L、 整流二极管 Dl、 第一场效应 晶体管 Q1和第一电阻 Rl, 所述电感器 L的一端接收所述输入的直流电压 Vin, 电感器 L的另一端连接到整流二极管 D1的正端并连接到第一场效应晶体管 Q1 的漏极, 第一场效应晶体管 Q1的栅极由驱动芯片提供第一方波信号 PWM1驱动, 第一场效应晶体管 Q1的源极通过第一电阻 R1与地电性连接; 整流二极管 D1的 负端获得输出电压 Vout提供给 led灯串 2。 其中, 参阅图 7中, 电流控制模块 4包括第二场效应晶体管 Q2和第三电阻 R3, 所述第二场效应晶体管 Q2的漏极连接到所述 LED灯串 2的负端, 源极通过 第三电阻 R3与地电性连接, 栅极连接到所述驱动芯片 3, 由驱动芯片 3提供第 二方波信号 PWM2驱动, 通过改变第二方波信号 PWM2的占空比, 可以增大或减 小所述 LED灯串 2的工作电流。 在本实施例中, 图 7中只是示出了一串 LED灯串 2 (包括串联的多个 LED灯 21 ); 对于本发明来说, 升压电路的输出端连接的 LED灯串还可以是并联的多条 LED灯串 2, 每一 LED灯串 2的负端均分别连接有一个电流控制模块 4。 在本实施例中, 所述电流检测模块 5包括一光电耦合器 (Photo Coupler) , 所述光电耦合器的输入端连接到所述 LED灯串 2回路, 所述光电耦合器的输出 端产生一电压检测信号。 具体地, 如图 4所示, 所述光电耦合器包括一发光二 极管 D2和一光电二极管 D3, 所述发光二极管 D2的正端连接到所述升压电路 1 的输出端 Vout, 负端连接到所述 LED灯串 2的正端; 所述光电二极管 D3的正端 连接有第一工作电压 VT1, 其中 VT1=12V, 负端通过第四电阻 R4与地电性连接。 从所述光电二极管 D3的负端产生一电压检测信号 V。 其中, 在光电耦合器中, 假设输入端的电流为 I I ( LED灯串 2的工作电路), 输出端的电流为 12, 则有 Ι 1= β *Ι2, 其中 β为常数 (由光电耦合器的转换特性决定), 当 LED灯串 2的工 作电流变化时, 即输入端的电流 I I发生变化, 输出端电流为 12也相应的发生 变化, 则从光电二极管 D3的负端产生电压检测信号 V也相应的发生变化。 在本实施例中, 如图 5所示, 所述控制信号模块 6包括第一比较器 61和第 二比较器 62 ; 其中, 第一比较器 61的反相输入端接收第一基准电压 Vref l , 第 二比较器 62的同相输入端接收第二基准电压 Vref2,第一比较器 61的同相输入 端和第二比较器 61的反相输入端分别接收所述电流检测模块 5输出的电压检测 信号 V,所述第一比较器 61和第二比较器 62的输出端产生的控制信号分别输入 到所述频率调节模块 7中; 其中, 所述第一基准电压 Vref l大于第二基准电压 Vref20 其中, 所述频率调节模块 7可以是包括多个电阻和多个开关元件连接形成 的多个电路回路; 由控制信号模块 6产生的控制信号控制该些多个开关元件的 导通或截止, 选择导通不同的电路回路连接到驱动芯片 3, 其中, 不同的电路回 路具有不同的电阻值; 其中, 所述开关元件为效应晶体管或三极管。 具体到本 实施例中, 如图 6所示, 本实施例中的频率调节模块 7包括第五电阻 R5, 所述 第五电阻 R5的第一端连接到所述驱动芯片 3,第二端串联第六电阻 R6再与地电 性连接; 所述第五电阻 R5的第一端还连接到第七电阻 R7, 第七电阻 R7的另一 端连接到第三场效应晶体管 Q3的漏极, 第三场效应晶体管 Q3的源极与地电性 连接, 第三场效应晶体管 Q3的栅极连接到所述第一比较器 61的输出端; 所述 第五电阻 R5的第二端还连接到第四场效应晶体管 Q4的漏极, 第四场效应晶体 管 Q4的源极与地电性连接, 第四场效应晶体管 Q4的栅极通过第八电阻 R8连接 到第二工作电压 VT2, 第二工作电压 VT2=5V; 第四场效应晶体管 Q4的栅极还连 接到第五场效应晶体管 Q5的漏极, 第五场效应晶体管 Q5的源极与地电性连接, 第五场效应晶体管 Q5的栅极连接到所述第二比较器 62的输出端。 下面将对如图 7所示的 LED背光驱动电路的工作过程进行详细的说明。
(a)、 当第二方波信号 PWM2的占空比最大时, LED灯串 2的工作电流最大, 电流检测模块 5输出的电压检测信号 V最大, 此时 V〉Vrefl〉Vref2 ; 控制信号模 块 6输出的控制信号 S1为高电平, S2为低电平; 频率调节模块 7中, 第三场效 应晶体管 Q3和第四场效应晶体管 Q4导通, 第五场效应晶体管 Q5截止, 频率调 节模块 7的电路回路中, 第五电阻 R5和第七电阻 R7并联后连接到驱动芯片 3。 此时驱动频率 Fs = ^^ (R5 + R7), 对应最大的驱动频率。
R5 x RT
(b)、 当第二方波信号 PWM2的占空比减小, LED灯串 2的工作电流减小,使 得电流检测模块 5输出的电压检测信号 V减小到 Vrefl〉V〉Vref2的区间内时; 控制信号模块 6输出的控制信号 S1为低电平, S2为低电平;频率调节模块 7中, 第四场效应晶体管 Q4导通,第三场效应晶体管 Q3和第五场效应晶体管 Q5截止, 频率调节模块 7的电路回路中, 仅有第五电阻 R5连接到驱动芯片 3。 此时驱动 频率 Fs = , 对应较小的驱动频率。
R5
(c)、 当第二方波信号 PWM2的占空比最小, LED灯串 2的工作电流最小,电 流检测模块 5输出的电压检测信号 V最小, 此时 Vref l〉Vref2〉V; 控制信号模块 6输出的控制信号 S1为低电平, S2为高电平; 频率调节模块 7中, 第三场效应 晶体管 Q3和第四场效应晶体管 Q4截止, 第五场效应晶体管 Q5导通, 频率调节 模块 7的电路回路中, 第五电阻 R5和第六电阻 R6串联后连接到驱动芯片 3。此 时驱动频率 Fs = ^^, 对应最小的驱动频率。
R5+R6 综合以上, 本发明提供的背光驱动电路通过检测 LED灯串的工作电流, 根 据该工作电流的变化, 由频率调节模块选择导通具有不同电阻值的电路回路连 接到驱动芯片, 从而得到不同的驱动频率, 即, 当用于控制 LED灯串的工作电 流的方波信号的占空比减小时, 驱动电路的输出功率减小, 此时可以相应的减 小驱动频率, 较小了驱动电路的功耗, 提高了驱动效率。 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提供给 LED灯串; 电流控制模块, 连接到所述 LED灯串的负端, 用于调节 LED灯串的工作电 流; 驱动芯片, 用于为所述升压电路提供第一方波信号, 以使所述升压电路实 现升压的功能; 为所述电流控制模块提供第二方波信号, 以使所述电流控制模 块实现控制电流的功能; 电流检测模块, 用于检测所述 LED灯串的工作电流, 并根据该工作电流的 大小产生一检测信号; 控制信号模块, 接收所述电流检测模块产生的检测信号并根据该检测信号 产生一控制信号; 频率调节模块, 接收所述控制信号模块产生的控制信号并根据该控制信号 产生一电阻值; 所述频率调节模块还连接到所述驱动芯片, 所述驱动芯片根据 所述电阻值调节所述背光驱动电路的驱动频率。
2、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述电流检测模块包 括一光电耦合器, 所述光电耦合器的输入端连接到所述 LED灯串回路, 所述光 电耦合器的输出端产生一电压检测信号。
3、 根据权利要求 2所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述光电耦合器包括 一发光二极管和一光电二极管, 所述发光二极管的正端连接到所述升压电路的 输出端, 负端连接到所述 LED灯串的正端; 所述光电二极管的正端连接有第一 工作电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一 电压检测信号。
4、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述控制信号模块包 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 分别接收所述电流检测模块输出的检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的 输出端产生的控制信号分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述检测信号为电压检测信号, 所述第一基准电压大于第二基准电 压。
5、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述频率调节模块包 括多个电阻和多个开关元件连接形成的多个电路回路; 所述控制信号模块产生 的控制信号控制该些多个开关元件的导通或截止, 选择导通不同的电路回路连 接到所述驱动芯片, 其中, 不同的电路回路具有不同的电阻值。
6、 根据权利要求 5所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述开关元件为效应 晶体管或三极管。
7、 根据权利要求 5所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述频率调节模块包 括第五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所述驱动芯片, 第二端串联第六电 阻再与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还连接到第七电阻, 第七电阻的另 一端连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场效应晶体管的源极与地电性连接, 第三场效应晶体管的栅极接收所述控制信号模块输出的控制信号; 所述第五电 阻的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏极, 第四场效应晶体管的源极与地 电性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第八电阻连接到第二工作电压; 第四 场效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶体管的漏极, 第五场效应晶体管的 源极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅极接收所述控制信号模块输出的控 制信号; 其中, 所述控制信号模块输出的控制信号为高电平或低电平, 使所述第三 场效应晶体管、 第四场效应晶体管和第五场效应晶体管导通或截止, 从而使所 述频率调节模块产生不同的电阻值连接到所述驱动芯片。
8、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述电流检测模块包括一光电耦合器, 所述光电耦合器包括一发光二极管 和一光电二极管, 所述发光二极管的正端连接到所述升压电路的输出端, 负端 连接到所述 LED灯串的正端; 所述光电二极管 D3的正端连接有第一工作电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一电压检测信 号; 所述控制信号模块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分别接收所述电流检测模块 输出的电压检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的输出端产生的控制信号 分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述第一基准电压大于第二基准电压; 所述频率调节模块包括第五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所述驱动 芯片, 第二端串联第六电阻再与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还连接到 第七电阻, 第七电阻的另一端连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场效应晶 体管的源极与地电性连接, 第三场效应晶体管的栅极连接到所述第一比较器的 输出端; 所述第五电阻的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏极, 第四场效 应晶体管的源极与地电性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第八电阻连接到 第二工作电压; 第四场效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶体管的漏极, 第五场效应晶体管的源极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅极连接到所述 第二比较器的输出端。
9、 根据权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述电流控制模块包 括第二场效应晶体管和第三电阻,所述第二场效应晶体管的漏极连接到所述 LED 灯串的负端, 源极通过第三电阻与地电性连接, 栅极连接到所述驱动芯片, 由 驱动芯片提供第二方波信号驱动, 通过改变第二方波信号的占空比, 可以增大 或减小所述 LED灯串的工作电流。
10、 根据权利要求 8所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述电流控制模块 包括第二场效应晶体管和第三电阻, 所述第二场效应晶体管的漏极连接到所述 LED灯串的负端, 源极通过第三电阻与地电性连接, 栅极连接到所述驱动芯片, 由驱动芯片提供第二方波信号驱动, 通过改变第二方波信号的占空比, 可以增 大或减小所述 LED灯串的工作电流。
11、 一种液晶显示器, 包括相对设置的液晶面板以及背光模组, 由所述背 光模组提供显示光源给所述液晶面板, 以使所述液晶面板显示图像; 所述背光 模组采用 LED背光源, 其中, 所述 LED背光源的驱动电路包括: 升压电路, 用于将输入电压转换成所需要的输出电压提供给 LED灯串; 电流控制模块, 连接到所述 LED灯串的负端, 用于调节 LED灯串的工作电 流; 驱动芯片, 用于为所述升压电路提供第一方波信号, 以使所述升压电路实 现升压的功能; 为所述电流控制模块提供第二方波信号, 以使所述电流控制模 块实现控制电流的功能; 电流检测模块, 用于检测所述 LED灯串的工作电流, 并根据该工作电流的 大小产生一检测信号; 控制信号模块, 接收所述电流检测模块产生的检测信号并根据该检测信号 产生一控制信号; 频率调节模块, 接收所述控制信号模块产生的控制信号并根据该控制信号 产生一电阻值; 所述频率调节模块还连接到所述驱动芯片, 所述驱动芯片根据 所述电阻值调节所述背光驱动电路的驱动频率。
12、 根据权利要求 11所述的液晶显示器, 其中, 所述电流检测模块包括一 光电耦合器, 所述光电耦合器的输入端连接到所述 LED灯串回路, 所述光电耦 合器的输出端产生一电压检测信号。
13、 根据权利要求 12所述的液晶显示器, 其中, 所述光电耦合器包括一发 光二极管和一光电二极管, 所述发光二极管的正端连接到所述升压电路的输出 端, 负端连接到所述 LED灯串的正端; 所述光电二极管的正端连接有第一工作 电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一电压
14、 根据权利要求 11所述的液晶显示器, 其中, 所述控制信号模块包括第 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 分别接收所述电流检测模块输出的检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的 输出端产生的控制信号分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述检测信号为电压检测信号, 所述第一基准电压大于第二基准电 压。
15、 根据权利要求 11所述的液晶显示器, 其中, 所述频率调节模块包括多 个电阻和多个开关元件连接形成的多个电路回路; 所述控制信号模块产生的控 制信号控制该些多个开关元件的导通或截止, 选择导通不同的电路回路连接到 所述驱动芯片, 其中, 不同的电路回路具有不同的电阻值。
16、 根据权利要求 15所述的液晶显示器, 其中, 所述开关元件为效应晶体 管或三极管。
17、 根据权利要求 15所述的液晶显示器, 其中, 所述频率调节模块包括第 五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所述驱动芯片, 第二端串联第六电阻再 与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还连接到第七电阻, 第七电阻的另一端 连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场效应晶体管的源极与地电性连接, 第 三场效应晶体管的栅极接收所述控制信号模块输出的控制信号; 所述第五电阻 的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏极, 第四场效应晶体管的源极与地电 性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第八电阻连接到第二工作电压; 第四场 效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶体管的漏极, 第五场效应晶体管的源 极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅极接收所述控制信号模块输出的控制 信号; 其中, 所述控制信号模块输出的控制信号为高电平或低电平, 使所述第三 场效应晶体管、 第四场效应晶体管和第五场效应晶体管导通或截止, 从而使所 述频率调节模块产生不同的电阻值连接到所述驱动芯片。
18、 根据权利要求 11所述的液晶显示器, 其中, 所述电流检测模块包括一光电耦合器, 所述光电耦合器包括一发光二极管 和一光电二极管, 所述发光二极管的正端连接到所述升压电路的输出端, 负端 连接到所述 LED灯串的正端; 所述光电二极管 D3的正端连接有第一工作电压, 负端通过第四电阻与地电性连接; 从所述光电二极管的负端产生一电压检测信 号; 所述控制信号模块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分别接收所述电流检测模块 输出的电压检测信号, 所述第一比较器和第二比较器的输出端产生的控制信号 分别输入到所述频率调节模块中; 其中, 所述第一基准电压大于第二基准电压; 所述频率调节模块包括第五电阻, 所述第五电阻的第一端连接到所述驱动 芯片, 第二端串联第六电阻再与地电性连接; 所述第五电阻的第一端还连接到 第七电阻, 第七电阻的另一端连接到第三场效应晶体管的漏极, 第三场效应晶 体管的源极与地电性连接, 第三场效应晶体管的栅极连接到所述第一比较器的 输出端; 所述第五电阻的第二端还连接到第四场效应晶体管的漏极, 第四场效 应晶体管的源极与地电性连接, 第四场效应晶体管的栅极通过第八电阻连接到 第二工作电压; 第四场效应晶体管的栅极还连接到第五场效应晶体管的漏极, 第五场效应晶体管的源极与地电性连接, 第五场效应晶体管的栅极连接到所述 第二比较器的输出端。
19、 根据权利要求 11所述的液晶显示器, 其中, 所述电流控制模块包括第 二场效应晶体管和第三电阻, 所述第二场效应晶体管的漏极连接到所述 LED灯 串的负端, 源极通过第三电阻与地电性连接, 栅极连接到所述驱动芯片, 由驱 动芯片提供第二方波信号驱动, 通过改变第二方波信号的占空比, 可以增大或 减小所述 LED灯串的工作电流。
20、 根据权利要求 18所述的液晶显示器, 其中, 所述电流控制模块包括第 二场效应晶体管和第三电阻, 所述第二场效应晶体管的漏极连接到所述 LED灯 串的负端, 源极通过第三电阻与地电性连接, 栅极连接到所述驱动芯片, 由驱 动芯片提供第二方波信号驱动, 通过改变第二方波信号的占空比, 可以增大或 减小所述 LED灯串的工作电流。
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