CN112599102A - Led灯驱动电路、背光装置及显示*** - Google Patents

Led灯驱动电路、背光装置及显示*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及电路控制领域，具体涉及一种LED灯驱动电路、背光装置及显示***，驱动电路包括：正向电源端；负向电源端；升压电路，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯之间；以及负压电路，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯之间；升压电路，用于控制正向电源端提供给LED灯的正向电压；负压电路，用于控制负向电源端提供给LED灯的负向电压；升压电路和负压电路共同调制加载于LED灯的驱动电压大小。通过升压电路给LED灯提供正向电压，负压电路给LED灯提供负向电压后，负压电路提高电路的稳定性，以减少高电压电路增加电路中各零件的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增产；另外，负压电路的设计使得电路中的各零件不必要使用规格较好的零件，从而降低成本。

Description

LED灯驱动电路、背光装置及显示***
技术领域
本发明涉及电路控制领域，具体而言，涉及一种LED灯驱动电路、背光装置及显示***。
背景技术
在现有的LED背光驱动电路技术中，通常使用Boost电路(the boost converter--开关直流升压电路)为LED供电，通过升压电路来提高背光驱动输入端的电压很容易使得电路的不稳定性提高及使得电路中的各零件的耗损增加，使得零件的寿命缩短；另外，单串高压的供电电路，会要求各零件使用较高规格，成本增大。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种提升电路的稳定性和电路元件的使用寿命的电路。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种LED灯驱动电路，包括：正向电源端；负向电源端；升压电路，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯之间；以及负压电路，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯之间；升压电路，用于控制正向电源端提供给LED灯的正向电压；负压电路，用于控制负向电源端提供给LED灯的负向电压；升压电路和负压电路共同调制加载于LED灯的驱动电压大小。
进一步地，升压电路包括：第一电感、第二电感、第一二极管、第一MOS管及第一电阻；第一电感的第一端与正向电源输入端连接，第一电感的第二端经第二电感与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与LED灯的正极连接；第一MOS管的栅极用于输入PWM控制信号，第一MOS管的漏极与第一电感和第二电感的互连端连接，第一MOS管的源极经第一电阻接地。
进一步地，升压电路还包括：第一输入滤波电路，与正向电源端连接，用于对正向电源端输入的电源进行过滤；第一输出滤波电路，与第一二极管的阴极和LED灯的正极的公共端连接，用于对输出至LED灯的电源进行滤波。
进一步地，第一输入滤波电路包括第一电容，第一输出滤波电路包括第二电容；第一电容的第一端与正向电源输入端连接，第一电容的第二端接地；第二电容的第一端与第一二极管的阴极连接，第二电容的第二端接地。
进一步地，第二电容靠近第一二极管D1的一端还与连接LED灯的正极连接，并为LED灯提供正向电压。
进一步地，负压电路包括：第三电感、第三电容、第四电容、第二二极管及第二MOS管；第二MOS管栅极用于输入PWM控制信号，第二MOS管的漏极与负向电源输入端连接，第二MOS管的源极与第二二极管的阴极连接，第二二极管的阳极与LED灯的负极连接；第三电感的第一端与第二MOS管和第二二极管的互连端连接，第三电感的第二端接地。
进一步地，负压电路还包括：第二输入滤波电路，与负向电源端连接，用于对负向电源端输入的电源进行过滤；第二输出滤波电路，与第二二极管的阳极和LED灯的负极的公共端连接，用于对输出至LED灯的电源进行滤波。
进一步地，第二输入滤波电路包括第三电容，第二输出滤波电路包括第四电容；第三电容的第一端与负向电源输入端连接，第三电容的第二端接地；第四电容的第一端与第二二极管的阳极连接，第四电容的第二端接地。
本发明还提出了一种背光装置，背光装置包括上述的LED驱动电路。
本发明还提出了一种显示***，包括：显示装置及上述的背光装置；显示装置包括显示屏幕；背光装置内置于显示***，并与显示屏幕连接。
本发明的有益效果是：通过升压电路连接LED灯的正极端给LED灯提供正向电压，负压电路连接LED灯负极端给LED灯提供负向电压，通过升压电路和负压电路的共同调制提高背光驱动电路的稳定性；升压电路在给LED灯提供正向电压后，负压电路提供的负向电压避免了电路元件仅在高压情况下的持续工作，以减少高电压电路增加电路中各零件的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增产；电路各元件在低电压的情况下，能更为稳定的工作，因此通过设计负压电路也可提高驱动电路的稳定性；另外，负压电路的设计使得背光驱动电路中的各零件不必要使用规格较好的零件，从而降低成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种LED灯驱动电路的电路示意图；
图2是本发明实施例提供的一种LED灯驱动电路的电路原理图；
图3是本发明实施例提供的一种背光装置原理图示意图；
图4是本发明实施例提供的一种显示***原理图示意图。
附图标记：101-升压电路、102-负压电路、103-升压电路模块、104-负压电路模块、105-LED灯、106-显示屏幕。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1至2所示，一种LED灯驱动电路，包括：正向电源端；负向电源端；升压电路101，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯105之间；以及负压电路102，串联连接于正向电源端和待驱动LED灯105之间；升压电路101，用于控制正向电源端提供给LED灯105的正向电压；负压电路102，用于控制负向电源端提供给LED灯105的负向电压；升压电路101和负压电路102共同调制加载于LED灯105的驱动电压大小。
实施例中，升压电路101串联于正向电源端和待驱动LDE灯之间，升压电路101连接LED灯105的正极端给LED灯105提供正向电压；负压电路102串联于负向电源端和待驱动LDE灯之间，负压电路102连接LED灯105负极端给LED灯105提供负向电压；通过升压电路101和负压电路102的共同调制提高背光驱动电路的稳定性。
升压电路101在给LED灯105提供正向电压后，由于高电压的单串供电电路电压较高，加载一个负压电路102，使得加载于LED灯105的电压降低；负压电路102提供的负向电压避免了电路元件仅在高压情况下的持续工作，以减少高电压电路增加电路中各零件的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增产；电路各元件在低电压的情况下，能更为稳定的工作，因此通过设计负压电路102也可提高驱动电路的稳定性；另外，负压电路102的设计使得背光驱动电路中的各零件不必要使用规格较好的零件，从而降低成。
实施例中，在电子电路中，当电源的正极与二极管的正极相连，电源的负极与二极管的负极相连时，电路产生的电压为正向电压；当电源的正极与二极管的负极相连，电源的负极与二极管的正极相连时，电路产生的电压为反向电压。
升压电路101连接LED灯105的正极端给LED灯105提供正向电压，负压电路102连接LED灯105的负极端给LED灯105提供负向电压。其中，升压电路101中通过第一电感L1和第二电感L2升高第二电容C2的电压；在第一MOS管Q1导通后，第二电容C2为LED灯105提供正向电压；在升压电路101给LED灯105提供电压后，由于高电压的单串供电电路电压较高，因此加载一个负压电路102，使加载于LED灯105的电压降低，从而避免了电路各元件处于高压下工作，减少高电压电路中各零件增加的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增长；另外，电路各元件在低电压的情况下，能更为稳定的工作，故通过设计负压电路102也可提高驱动电路的稳定性。
例如，如果是单路的升压电路101，第一MOS管Q1、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1及第二电感L2等元件的的耐压均有要达到100V；如果是升压电路101和负压电路102同时加载在电路上，那么升压可以知道50V，负压只需要到-50V，即升压电路101中和负压电路102中的各元件的耐压均达到50V即可；电路元器件在电压越低的条件下稳定性和寿命均会较好。
实施例中，升压电路101包括：第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1、第一MOS管Q1及第一电阻R；第一电感L1的第一端与正向电源输入端连接，第一电感L1的第二端经第二电感L2与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极与LED灯105的正极连接；第一MOS管Q1的栅极用于输入PWM控制信号，第一MOS管Q1的漏极与第一电感L1和第二电感L2的互连端连接，第一MOS管Q1的源极经第一电阻R接地。
第一MOS管Q1的栅极连接第一方波驱动电路F1，通过第一方波驱动电路F1向第一MOS管Q1输入PWM控制信号，用于控制第一MOS管Q1的导通，在第一MOS管Q1导通后，第二电容C2为LED灯105提供正向电压。
实施例中，升压电路101还包括：第一输入滤波电路，与正向电源端连接，用于对正向电源端输入的电源进行过滤；第一输出滤波电路，与第一二极管D1的阴极和LED灯105的正极的公共端连接，用于对输出至LED灯105的电源进行滤波。
实施例中，第一输入滤波电路包括第一电容C1，第一输出滤波电路包括第二电容C2；第一电容C1的第一端与正向电源输入端连接，第一电容C1的第二端接地；第二电容C2的第一端与第一二极管D1的阴极连接，第二电容C2的第二端接地。
实施例中，第二电容C2靠近第一二极管D1的一端还与连接LED灯105的正极连接，并为LED灯105提供正向电压。在第一MOS管Q1导通后，通过第一电容C1对正向电源端输入的电压滤波后，输出稳定的直流电压，然后第一电感L1和第二电感L2升高第一电容C1滤波后的电压，通过第二电容C2向LED灯105输出过滤后稳定的直流电压。
实施例中，负压电路102包括：第三电感L3、第二二极管D2及第二MOS管Q2；第二MOS管Q2栅极用于输入PWM控制信号，第二MOS管Q2的漏极与负向电源输入端连接，第二MOS管Q2的源极与第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极与LED灯105的负极连接；第三电感L3的第一端与第二MOS管Q2和第二二极管D2的互连端连接，第三电感L3的第二端接地。
第二MOS管Q2连接第二方波驱动电路F2，通过第二方波驱动电路F1向第二MOS管Q2输入PWM控制信号，用于控制第二MOS管Q2的导通，第二MOS管Q2导通后，第四电容C4为LED灯105提供负向电压。
实施例中，负压电路102还包括：第二输入滤波电路，与负向电源端连接，用于对负向电源端输入的电源进行过滤；第二输出滤波电路，与第二二极管D2的阳极和LED灯105的负极的公共端连接，用于对输出至LED灯105的电源进行滤波。
实施例中，第二输入滤波电路包括第三电容C3，第二输出滤波电路包括第四电容C4；第三电容C3的第一端与负向电源输入端连接，第三电容C3的第二端接地，第四电容C4的第一端与第二二极管D2的阳极连接，第四电容C4的第二端接地。
第三电容C3为对负向电源端输入的电压进行过滤的第二输入滤波电路，第四电容C4为向LED灯105输出过滤后电压的第二输出滤波电路；通过第三电容C3对负向电源端输入的电压滤波后，输出稳定的直流电压，然后通过第四电容C4向LED灯105输出过滤后稳定的直流电压。
如图3所示，一种背光装置，背光装置包括上述的LED灯105驱动电路。
背光装置包括正向电源模块；负向电源模块；升压电路模块103，串联连接于正向电源模块和待驱动LED灯105之间；以及负压电路模块104，串联连接于正向电源模块和待驱动LED灯105之间；升压电路模块103，用于控制正向电源模块提供给LED灯105的正向电压；负压电路模块104，用于控制负向电源端提供给LED灯105的负向电压；升压电路模块103和负压电路模块104共同调制加载于LED灯105的驱动电压大小。
实施例中，升压电路模块103连接LED灯105的正极端给LED灯105提供正向电压，负压电路模块104连接LED灯105的负极端给LED灯105提供负向电压；通过升压电路模块103和负压电路模块104的共同调制提高背光驱动电路的稳定性。
在升压电路模块103给LED灯105提供电压后，由于高电压的单串供电电路电压较高，加载一个负压电路模块104，使得加载于LED灯105的电压降低；负压电路模块104提供的负向电压避免了电路元件仅在高压情况下的持续工作，从而避免了电路各元件处于高压下工作，减少高电压电路中各零件增加的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增长；电路各元件在低电压的情况下，能更为稳定的工作，因此通过设计负压电路模块104也可提高驱动电路的稳定性；另外，负压电路模块104的设计使得背光驱动电路中的各零件不必要使用规格较好的零件，从而降低成本。
如图4所示，一种显示***，包括上述的背光装置及显示装置；
显示装置包括显示屏幕106；
背光装置内置于显示***，并与显示屏幕106连接。
实施例中，升压电路模块103连接LED灯105的正极端给LED灯105提供正向电压，负压电路模块104连接LED灯105的负极端给LED灯105提供负向电压；通过升压电路模块103和负压电路模块104的共同调制提高背光驱动电路的稳定性。
在升压电路模块103给LED灯105提供电压后，由于高电压的单串供电电路电压较高，加载一个负压电路模块104，使得加载于LED灯105的电压降低；负压电路模块104提供的负向电压避免了电路元件仅在高压情况下的持续工作，从而避免了电路各元件处于高压下工作，减少高电压电路中各零件增加的耗损，进而使电路的各零件的使用寿命增长；电路各元件在低电压的情况下，能更为稳定的工作，因此通过设计负压电路模块104也可提高驱动电路的稳定性；另外，负压电路模块104的设计使得背光驱动电路中的各零件不必要使用规格较好的零件，从而降低成本。
另外，背光装置配合显示屏幕106，LED灯105连接显示屏幕106，为显示屏幕106提供光源；通过背光装置作为光源，使得显示屏幕106上能够显示出背光，达到一种例如手机、电子手表等屏幕背光效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯驱动电路，其特征在于，包括：
正向电源端；
负向电源端；
升压电路，串联连接于所述正向电源端和待驱动LED灯之间；以及
负压电路，串联连接于所述正向电源端和待驱动LED灯之间；
所述升压电路，用于控制所述正向电源端提供给所述LED灯的正向电压；
所述负压电路，用于控制所述负向电源端提供给所述LED灯的负向电压；
所述升压电路和所述负压电路共同调制加载于所述LED灯的驱动电压大小。
2.根据权利要求1所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述升压电路包括：第一电感、第二电感、第一二极管、第一MOS管及第一电阻；
所述第一电感的第一端与所述正向电源输入端连接，所述第一电感的第二端经所述第二电感与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述LED灯的正极连接；所述第一MOS管的栅极用于输入PWM控制信号，所述第一MOS管的漏极与所述第一电感和第二电感的互连端连接，所述第一MOS管的源极经所述第一电阻接地。
3.根据权利要求2所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述升压电路还包括：
第一输入滤波电路，与所述正向电源端连接，用于对所述正向电源端输入的电源进行过滤；
第一输出滤波电路，与所述第一二极管的阴极和所述LED灯的正极的公共端连接，用于对输出至所述LED灯的电源进行滤波。
4.根据权利要求3所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述第一输入滤波电路包括第一电容，所述第一输出滤波电路包括第二电容；
所述第一电容的第一端与所述正向电源输入端连接，所述第一电容的第二端接地；
所述第二电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的LED灯驱动电路，其特征在于，第二电容靠近第一二极管D1的一端还与连接LED灯的正极连接，并为LED灯提供正向电压。
6.根据权利要求1所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述负压电路包括：第三电感、第二二极管及第二MOS管；
所述第二MOS管栅极用于输入PWM控制信号，所述第二MOS管的漏极与所述负向电源输入端连接，所述第二MOS管的源极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与所述LED灯的负极连接；
所述第三电感的第一端与所述第二MOS管和第二二极管的互连端连接，所述第三电感的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述负压电路还包括：
第二输入滤波电路，与所述负向电源端连接，用于对所述负向电源端输入的电源进行过滤；
第二输出滤波电路，与所述第二二极管的阳极和所述LED灯的负极的公共端连接，用于对输出至所述LED灯的电源进行滤波。
8.根据权利要求7所述的LED灯驱动电路，其特征在于，所述第二输入滤波电路包括第三电容，所述第二输出滤波电路包括第四电容；
所述第三电容的第一端与所述负向电源输入端连接，所述第三电容的第二端接地；
所述第四电容的第一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第四电容的第二端接地。
9.一种背光装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的LED灯驱动电路。
10.一种显示***，其特征在于，包括：显示装置及所述权利要求9所述的背光装置；
所述显示装置包括显示屏幕；
所述背光装置内置于所述显示***，并与所述显示屏幕连接。
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