CN201680231U - 一种lcd的led背光驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种LCD的LED背光驱动装置，包括：控制芯片、Boost升压电路的***功率器件和耐高压元件；Boost升压电路的***功率器件的输入端连接输入电压，输出端连接各个LED串的阳极公共端；控制芯片包括升压控制单元和恒流控制单元；升压控制单元通过控制Boost升压电路的***功率器件，将输入电压升压后为LED串提供工作电压；每个LED串的阴极通过一个耐高压元件连接一个恒流控制单元，恒流控制单元控制各个LED串的电流。该背光驱动装置对每个LED串设置耐高压元件和恒流控制单元，耐高压元件可以承受较高的电压，从而防止低压的控制芯片受损。恒流控制单元可以控制各个LED串的电流，使其亮度保持一致。

Description

一种LCD的LED背光驱动装置
技术领域
本实用新型涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种LCD的LED背光驱动装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展，越来越多的电子产品采用LCD作为显示设备。而LED作为一种新型的LCD的背光源，具有以下优点：LED的使用寿命长、光效高、节能，而且使用时间较长以后，其亮度衰减情况好于冷阴极荧光灯管(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)背光源。
因此，基于以上优点，LED背光源被越来越多的LCD设备所应用。在LCD设备中，LED大部分是多个串联和并联来组成背光源。
下面介绍现有技术中的LED背光驱动装置，参见图1，该图为现有技术中LED背光驱动装置示意图，图中仅以三个LED串为例进行介绍。
其中，第一电容C1、电感L1、二极管D1、第二电容C2和第一NMOS管Q1以及电阻R1组成Boost升压电路的***功率器件，控制芯片101的OUT端连接第一NMOS管Q1的栅极。控制芯片101通过OUT端来控制***功率器件，从而使Boost升压电路为LED串提供足够高的输出电压。
所有LED串的阴极端连接第二NMOS管Q2的漏极，第二NMOS管Q2的源极通过第二电阻R2接地。
LCD的LED背光驱动装置需要有较高的耐压性，并且需要给各个LED串提供恒定且相等的电流，以保证各个LED亮度的一致性。
该背光驱动装置中的第二NMOS管Q2可以承受较高的电压，因此，该LED背光驱动装置具有较好的耐高压性能。但是由于所有的LED串共同连接第二NMOS管Q2的漏极，这样只能调节所有LED串的电流之和，而不能调节每个LED串的电流，这样无法保证各个LED亮度的一致性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种LCD的LED背光驱动装置，能够保证高耐压的同时，保证各个LED亮度的一致性。
本实用新型提供一种LCD的LED背光驱动装置，包括：控制芯片、Boost升压电路的***功率器件和耐高压元件；
Boost升压电路的***功率器件的输入端连接输入电压，输出端连接各个LED串的阳极公共端；
控制芯片包括升压控制单元和恒流控制单元；
升压控制单元通过控制Boost升压电路的***功率器件连接LED串的阳极公共端，将输入电压升压后为LED串提供工作电压；
每个LED串的阴极通过一个耐高压元件连接一个恒流控制单元，恒流控制单元控制各个LED串的电流。
优选地，耐高压元件为NMOS管，恒流控制单元包括放大器和偏置电压；
每个LED串的阴极连接NMOS管的漏极，每个NMOS管的栅极连接每个放大器的输出端，每个NMOS管源极连接放大器的负输入端，每个NMOS管的漏极依次通过串联的二极管和限流电阻连接偏置电压，二极管的阳极连接限流电阻，阴极连接NMOS管的漏极；
每个放大器的正输入端连接参考电压。
优选地，每个NMOS管的源极通过可调电阻接地。
优选地，控制芯片还包括保护单元，保护单元通过监测每个二极管的阳极连接的管脚的电压判断每个LED串是否发生阴阳极之间短路，或阳极对地短路，或阴极对地短路，或LED串断路。
优选地，保护单元通过监测Boost升压电路中的第一电阻上的电压，判断Boost升压电路的***功率器件中的二极管是否发生短路。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
该LCD的LED背光驱动装置对每个LED串设置耐高压元件和恒流控制单元，耐高压元件可以承受较高的电压，从而防止低压的控制芯片受损。恒流控制单元可以控制各个LED串的电流，使其亮度保持一致。
附图说明
图1是现有技术中LED背光驱动装置示意图；
图2是本实用新型实施例一示意图；
图3是本实用新型实施例二电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
参见图2，该图为本实用新型实施例一示意图。
本实施例提供的LCD的LED背光驱动装置，包括：控制芯片201、Boost升压电路的***功率器件202和耐高压元件203；
Boost升压电路的***功率器件202的输入端连接输入电压，输出端连接各个LED串204的阳极公共端；
控制芯片201包括升压控制单元201a和恒流控制单元201b。
升压控制单元201a通过控制Boost升压电路的***功率器件202，将输入电压升压后为LED串204提供工作电压；
每个LED串的阴极通过一个耐高压元件203连接一个恒流控制单元201b，恒流控制单元201b控制各个LED串的电流。
需要说明的是，LED串204包括多个阳极并联在一起的LED串，每个LED串上有多个串联的LED，本实施例中对LED串的个数以及每个LED串中LED的个数不做具体限定。
需要说明的是，每个LED串对应一个耐高压元件和一个恒流控制单元。其中，耐高压元件可以承受高压，这样可以避免低压的控制芯片201承受高压而受损。由于每个LED串均连接有恒流控制单元，因此可以通过每个恒流控制单元单独调节与其连接的LED串的电流，从而保证各个LED串的亮度保持一致。
本实施例提供的背光驱动装置将耐高压元件设置在控制芯片的外部，这样可以通过耐高压元件承受高压，从而保护了控制芯片的安全。为了使整个装置集成度较高，将恒流控制单元设置在控制芯片的内部，这样可以使整个装置体积较小。
下面结合具体的电路图详细介绍本实用新型的工作原理，参见图3，该图为本实用新型的实施例二电路图。
首先介绍Boost升压电路的***功率器件的组成，包括：第一电容C1、第一电感L1、第一二极管D1、第一NMOS管Q1、第二电容C2和第一电阻R1。
第一电感L1的一端连接输入电压VIN，另一端连接第一NMOS管Q1的漏极。
第一二极管D1的阳极连接第一NMOS管Q1的漏极，阴极连接各个LED串的阳极端，同时阴极通过第二电容C2接地。
第一NMOS管Q1的栅极连接控制芯片201的OUT端，源极连接控制芯片201的CS端，同时源极通过第一电阻R1接地。
输入电压VIN通过第一电容C1接地。
本实施例以三个LED串为例来说明，因此对应三个耐高压元件和三个恒流控制单元。
耐高压元件为NMOS管，分别为Q2、Q3和Q4。
恒流控制单元包括放大器和偏置电压VBIAS。其中，偏置电压VBIAS是由输入电压VIN通过一电阻输入控制芯片的。
每个LED串的阴极连接NMOS管的漏极，每个NMOS管的栅极连接每个放大器的输出端，每个NMOS管源极连接放大器的负输入端，每个NMOS管的漏极依次通过串联的二极管和限流电阻连接偏置电压，二极管的阳极连接限流电阻，阴极连接NMOS管的漏极；
每个放大器的正输入端连接参考电压。
下面以其中的一个LED串为例来说明，因为每个LED串的工作原理相同，在此不再赘述。
例如，最左边的LED串的最下方的LED的阴极连接Q2的漏极。Q2的漏极依次通过二极管和限流电阻连接偏置电压VBIAS，二极管的阳极连接限流电阻，阴极连接Q2的漏极。Q2的栅极连接放大器的输出端，源极连接放大器的负输入端。放大器的正输入端连接参考电压，本实施例中为0.5V。
需要说明的是，每个耐高压的NMOS管的源极还可以通过可调电阻接地。如图3中的，Q2、Q3和Q4的源极分别通过可调电阻R2、R3和R4接地。通过可调电阻可以精确调节每个LED串上的电流。
上电时，管脚FB 1～FB3的电压和管脚LED1～LED3的电压都很低，经过放大器和偏置电压进行比较，将误差信号分别反映在管脚DRV1～DRV3和管脚OUT上，进而控制芯片可以控制NMOS管Q2～Q4和Q1，从而为LED串提供恒定高压Vo和恒定电流ILED1～ILED3。并且恒定电流ILED1～ILED3之间的电流高匹配精度可以由内部基准精度和可调电阻R2～R4的阻值精度确定。当LED串进行亮度调整时，高电压可以由***耐高压元件Q2～Q4承受，控制芯片作为低压器件可以避免遭受高压的损坏。
本实施例提供的背光驱动装置中的控制芯片201还可以包括保护单元201c，该包括单元201c可以进行LED串阳极对地短路、LED串阴极对地短路、LED串阳极和阴极之间短路、LED串断路和第一二极管D1短路的保护。
保护单元201c通过监测与NMOS管连接的每个二极管的阳极的电压判断LED串阳极对地短路、LED串阴极对地短路、LED串阳极和阴极之间短路、LED串断路。
保护单元201c通过监测Boost升压电路中的第一电阻上的电压，判断Boost升压电路的***功率器件中的二极管是否发生短路。
本实施例提供的背光驱动装置不但可以耐高压、还可以进行各个LED串的恒流控制，同时还可以进行电路的保护。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种LCD的LED背光驱动装置，其特征在于，包括：控制芯片、Boost升压电路的***功率器件和耐高压元件；
Boost升压电路的***功率器件的输入端连接输入电压，输出端连接各个LED串的阳极公共端；
控制芯片包括升压控制单元和恒流控制单元；
升压控制单元通过控制Boost升压电路的***功率器件连接LED串的阳极公共端，将输入电压升压后为LED串提供工作电压；
每个LED串的阴极通过一个耐高压元件连接一个恒流控制单元，恒流控制单元控制各个LED串的电流。
2.根据权利要求1所述的LCD的LED背光驱动装置，其特征在于，耐高压元件为NMOS管，恒流控制单元包括放大器和偏置电压；
每个LED串的阴极连接NMOS管的漏极，每个NMOS管的栅极连接每个放大器的输出端，每个NMOS管源极连接放大器的负输入端，每个NMOS管的漏极依次通过串联的二极管和限流电阻连接偏置电压，二极管的阳极连接限流电阻，阴极连接NMOS管的漏极；
每个放大器的正输入端连接参考电压。
3.根据权利要求2所述的LCD的LED背光驱动装置，其特征在于，每个NMOS管的源极通过可调电阻接地。
4.根据权利要求2或3所述的LCD的LED背光驱动装置，其特征在于，控制芯片还包括保护单元，保护单元通过监测每个二极管的阳极连接的管脚的电压判断每个LED串是否发生阴阳极之间短路，或阳极对地短路，或阴极对地短路，或LED串断路。
5.根据权利要求2或3所述的LCD的LED背光驱动装置，其特征在于，控制芯片还包括保护单元，保护单元通过监测Boost升压电路中的第一电阻上的电压，判断Boost升压电路的***功率器件中的二极管是否发生短路。
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