CN201984786U - 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 - Google Patents
一种采用电容平衡的led背光钧流电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201984786U CN201984786U CN2011200300440U CN201120030044U CN201984786U CN 201984786 U CN201984786 U CN 201984786U CN 2011200300440 U CN2011200300440 U CN 2011200300440U CN 201120030044 U CN201120030044 U CN 201120030044U CN 201984786 U CN201984786 U CN 201984786U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- led
- transformer
- balancing
- capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种采用电容平衡的LED背光钧流电路,包括依次连接的半桥驱动电路、变压器谐振电路、第一平衡整流电路、两LED灯串以及连接于所述半桥驱动电路和LED灯串的检测反馈电路。本实用新型用于实现对LCD面板的LED背光驱动,其电路简单,具有高效率、节能、成本低等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种采用电容平衡的LED背光钧流电路。
背景技术
目前LCD显示器及LCD电视采用LED背光的比例越来越多,而每个面板采用几串LED Light Bar,每串LED Light Bar采用几颗LED二极管串联起来。由于LED二极管的电流-电压特性呈现指数特性,且各单体之间存在较大的差异性,所以,如果直接将各LED Light Bar并联起来,会导致各LED串的电流不平衡,这样会影响面板的亮度均匀性及色温。
为了解决上述问题,目前普遍采用的方法是:用一个直流-直流升压电路将电压升压到一定的值,给各LED Light Bar供电,再用电流镜给每串LED Light Bar做钧流。即在各LED Light Bar的负端和地之间各串联一个由三极管或MOSFET组成的电流镜。利用电流镜的钧流特性来保证每串LED Light Bar的电流一致。采用该方案存在着以下缺点,首先电流镜钧流电路会产生额外的功耗,降低效率,其次增加电流镜电路,增加了成本。
发明内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种采用电容平衡的LED背光钧流电路。
本实用新型的采用电容平衡的LED背光钧流电路,包括依次连接的半桥驱动电路、变压器谐振电路、第一平衡整流电路、两LED灯串以及连接于所述半桥驱动电路和LED灯串的检测反馈电路,其特征在于,所述的第一平衡整流电路包括:一第一平衡电容,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器次级输出第一端连接;一第二平衡电容,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器次级输出第二端连接;一第一二极管,其负极与所述的第一平衡电容的第二端、一第三二极管的正极连接,正极接地;一第二二极管,其负极与所述的第二平衡电容的第二端、一第四二极管的正极连接,负极接地;一第一滤波电容,其正极与所述的第三二极管的负极以及一第一LED灯串的输入端连接,负极接地;以及一第二滤波电容,其正极与所述的第四二极管的负极以及一第二LED灯串的输入端连接,负极接地。
在本实用新型一实施例中,所述的半桥驱动电路包括:第一开关管和第二开关管;所述的变压器谐振电路包括一谐振电感、一变压器以及一隔离直流电容;所述的谐振电感的第一端与第一开关管的源极和第二开关管的漏极连接,所述谐振电感的第二端与所述变压器的初级第一端连接所述变压器的初级第二端经该隔离直流电容接地。
在本实用新型一实施例中,进一步包括并接于变压器谐振电路的第二平衡整流电路以及与该第二平衡整流电路输出端连接的第三、第四LED灯串。
在本实用新型一实施例中,进一步包括并接于变压器谐振电路的第三平衡整流电路以及与该第三平衡整流电路输出端连接的第五、第六LED灯串。
本实用新型具有以下优点:
(1) 恒流工作时,存在电压差异的LED Light Bar,可以将各LED Light Bar等效为阻值不等的电阻。
(2) 每串LED Light Bar各和一个等容量的电容串联,然后由一个统一的交变电流源驱动。由于电容的电压滞后电流90度,所以各LED Light Bar上的电压和与其相串联的电容上的电压进行矢量叠加,此叠加后的电压即驱动源的电压都相等。这样,只要调节电容的容值及驱动电流的频率,就可以将由各LED Light Bar等效电阻差异引起的电流不平衡限制在可接受的范围内。
(3) 将和LED Light Bar相串联的电流平衡电容复用为串联谐振电源的谐振电容。
(4) 可以利用变压器的漏感来作为串联谐振电源的谐振电感,也可以外加一个电感来作为谐振电感。
(5) 由于和各LED Light Bar相串联的电容本身具有钧流的特性,所以只要取任意一串的电流作为反馈,就可以达到所需要的电流。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图。
图2是本实用新型实施例6串LED背光驱动电路示意图。
图3是本实用新型平衡整流电路驱动两串LED灯的电路示意图。
图4是图3两串LED灯等效成两电阻的电路连接示意图。
图5是图3变压器输出电流正、负半周期状态下的电路等效图。
图6是图5简化的等效电路示意图。
图7是6串LED背光驱动电路的等效示意图。
图8是半桥串联谐振等效电路示意图。
图9是LED Light Bar等效电阻分别为最小、最大、常态值时LED Light Bar工作电流对输入电压的增益曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示,本实用新型提供一种采用电容平衡的LED背光钧流电路,包括依次连接的半桥驱动电路、变压器谐振电路、第一平衡整流电路、两LED灯串以及连接于所述半桥驱动电路和LED灯串的检测反馈电路,其特征在于,所述的第一平衡整流电路包括:一第一平衡电容C1,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器T901次级输出第一端连接;一第二平衡电容C2,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器T901次级输出第二端连接;一第一二极管D1,其负极与所述的第一平衡电容C1的第二端、一第三二极管D3的正极连接,正极接地;一第二二极管D2,其负极与所述的第二平衡电容C2的第二端、一第四二极管D4的正极连接,正极接地;一第一滤波电容C3,其正极与所述的第三二极管D3的负极以及一第一LED灯串的输入端连接,负极接地;以及一第二滤波电容C4,其正极与所述的第四二极管D4的负极以及一第二LED灯串的输入端连接,负极接地。
请参见图2,图2是本实用新型实施例6串LED背光驱动电路示意图,以两串LED Light Bar为一个单元,图示中6个LED灯串可分为三个单元,它们的电路原理图一样。所以,LED串数可以成对地扩展或减少,仅需并接相应的平衡整流电路。本实用新型变压器T901的初级采用半桥谐振驱动电路,开关管Q919,Q920是半桥谐振开关管;L911是谐振电感,也可以由变压器T901的漏感组成;变压器T901可以看作一个阻抗变换器,将次级的负载等效变换到初级;C928起到隔离直流的作用,且和负载等效电容串联后作为变换器的谐振电容。
这里我们以电路原理图中的两个LED串,即LED_string_3,LED_string_4的驱动来作原理说明,具体如图3所示。由于变压器T901的次级两个绕组(绕组10-11/12;绕组 9-7/8),其7/8端和10端是同名端,所以在T901次级之11/12端和7/8端上的电压呈反相特性;9,10端相连,呈虚拟接地状态,即在变压器T901次级两个相串连绕组的中点附近电位等于零,相当于接地。
请参照图4,图4是图3两串LED灯等效成两电阻的电路连接示意图,LED Light Bar在正常工作时可以等效为一个电阻负载,阻值为LED Light Bar两端电压除以流过LED Light Bar的工作电流。以下为了解说方便,假设各LED Light Bar的等效阻抗相等,表示为R_DC_string。
本实用新型电路由于采用半桥串联谐振电路结构,所以T901次级输出电流为正弦波,设流经变压器T901的端子11/12的电流为 ,则与此同时,流经T901之端子7/8的电流为。正半周期时,D933截止,D943导通,对电容C921充电及给负载LED Light Bar3供电;D936导通,D925截止,电容C945给负载LED Light Bar4供电。
负半周期时,D933导通,D943截止,电容C921给负载LED Light Bar3供电;D936截止,D925导通,对电容C945充电且给负载LED Light Bar4供电。
所以流经LED Light Bar3的工作电流:
流经D943的电流有效值为:
设从D933向右看进去的等效电阻为R_AC_3,则:
所以:
另外半周期,电流流经D925,用同样方法可以求出相同的等效电阻。所以,其等效电路如图5所示。将图5电路中正、负半周期的电路进一步简化就如图6所示。
设流过R_AC_string_3_4的电流的有效值为I1_rms;LED Light Bar的等效阻抗相等为R_DC_string ,其工作电流为Iop 。则:
同样根据上述方法,可以化简出另外4串LED Light Bar的等效电路。如图7所示。图7是图2中6串LED背光驱动电路的等效示意图。设变压器T901的次级匝数除以初级匝数的比值为N, C952=C953=C935=C941=C955=C958=Cb ;6串LED Light Bar的等效阻抗相等为R_AC_string。则:
图示中L911是半桥串联谐振电路的谐振电感;C_balance_eff和C928串联做为半桥谐振电路的谐振电容;R_string_eff是负载。
图8所示是半桥串联谐振等效电路中,假设流过等效负载R_string_eff的电流为I_eff,假设半桥供电电压为V_B。则:
Q920之D极的矩形波的一次谐波为:
;
流过等效负载R_string_eff的电流为:
;
谐振频率为:
品质因素为:
谐振回路总的阻抗为Z:
所以,LED Light Bar的工作电流对输入电压的传递函数为:
请参照图9是LED Light Bar等效电阻分别为最小、最大、常态值时LED Light Bar工作电流对输入电压的增益曲线图。
其中:R_string_eff_min :是指LED Light Bar等效电阻最小时转换到变压器初级的等效电阻;
R_string_eff_max :是指LED Light Bar等效电阻最大时转换到变压器初级的等效电阻;
R_string_eff_normal :是指LED Light Bar等效电阻为常态值时转换到变压器初级的等效电阻;所以,控制半桥串联谐振的工作频率,就可以改变增益,调节LED Light Bar的工作电流。只要取任意一串或几串LED Light Bar的电流作为反馈,就可以达到稳定各LED Light Bar的工作电流,达到钧流恒流的目的。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种采用电容平衡的LED背光钧流电路,包括依次连接的半桥驱动电路、变压器谐振电路、第一平衡整流电路、两LED灯串以及连接于所述半桥驱动电路和LED灯串的检测反馈电路,其特征在于,所述的第一平衡整流电路包括:
一第一平衡电容,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器次级输出第一端连接;
一第二平衡电容,其第一端与所述变压器谐振电路的变压器次级输出第二端连接;
一第一二极管,其负极与所述的第一平衡电容的第二端、一第三二极管的正极连接,正极接地;
一第二二极管,其负极与所述的第二平衡电容的第二端、一第四二极管的正极连接,正极接地;
一第一滤波电容,其正极与所述的第三二极管的负极以及一第一LED灯串的输入端连接,负极接地;以及
一第二滤波电容,其正极与所述的第四二极管的负极以及一第二LED灯串的输入端连接,负极接地。
2. 根据权利要求1所述的采用电容平衡的LED背光钧流电路,其特征在于:所述的半桥驱动电路包括:第一开关管和第二开关管;所述的变压器谐振电路包括一谐振电感、一变压器以及一隔离直流电容;所述的谐振电感的第一端与第一开关管的源极和第二开关管的漏极连接,所述谐振电感的第二端与所述变压器的初级第一端连接所述变压器的初级第二端经该隔离直流电容接地。
3. 根据权利要求1或2所述的采用电容平衡的LED背光钧流电路,其特征在于:进一步包括并接于变压器谐振电路的第二平衡整流电路以及与该第二平衡整流电路输出端连接的第三、第四LED灯串。
4. 根据权利要求3所述的采用电容平衡的LED背光钧流电路,其特征在于:进一步包括并接于变压器谐振电路的第三平衡整流电路以及与该第三平衡整流电路输出端连接的第五、第六LED灯串。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011200300440U CN201984786U (zh) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011200300440U CN201984786U (zh) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN201984786U true CN201984786U (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=44612242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011200300440U Expired - Fee Related CN201984786U (zh) | 2011-01-28 | 2011-01-28 | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN201984786U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097060A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 福建捷联电子有限公司 | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 |
CN106205505A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-07 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光驱动电路 |
CN113179568A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 深圳市立创普电源技术有限公司 | 一种多输出恒流控制电路及驱动电源 |
-
2011
- 2011-01-28 CN CN2011200300440U patent/CN201984786U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097060A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 福建捷联电子有限公司 | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 |
CN106205505A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-12-07 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光驱动电路 |
CN106205505B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-09-04 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光驱动电路 |
CN113179568A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-27 | 深圳市立创普电源技术有限公司 | 一种多输出恒流控制电路及驱动电源 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102097060A (zh) | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 | |
CN101511136B (zh) | 多组发光二极管的电流平衡供电电路 | |
CN102158096B (zh) | 一种非隔离式谐振变换器 | |
CN102437744B (zh) | 一种具有多路输出的自均流电源电路 | |
CN103841719B (zh) | 应用于发光二极管的驱动电路 | |
WO2017124748A1 (zh) | 一种带有源功率因数校正的开关电源 | |
CN107086026B (zh) | 一种驱动led背光的恒流电路及电视机 | |
CN102243850A (zh) | 背光源驱动电路及其驱动方法、液晶电视机 | |
CN101841953A (zh) | 电流均衡化装置、led照明器具、lcd b/l模块 | |
CN101902853A (zh) | 均流装置及方法、led照明器具、lcd背光模块及显示设备 | |
CN103813589A (zh) | 一种具有多输出均流的隔离式大功率led驱动电源 | |
CN104066252B (zh) | Clc恒流网络型led自均流电路及其控制方法 | |
CN205946264U (zh) | Led驱动装置及背光装置 | |
TW201249249A (en) | Current balancing circuit | |
CN201639829U (zh) | 适用于多路led精确恒流驱动的多谐振电路 | |
CN201984786U (zh) | 一种采用电容平衡的led背光钧流电路 | |
CN103871371A (zh) | 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置 | |
WO2018024035A1 (zh) | 一种开关电源用指示电路及其使用方法 | |
CN103096593A (zh) | Led背光源驱动电路和液晶电视 | |
CN207216474U (zh) | 一种电流采样转换电路以及led恒流电源 | |
CN102117599A (zh) | 适用于液晶显示面板的背光驱动电路 | |
CN103379696B (zh) | 发光二极管照明装置及发光二极管灯具 | |
CN203691688U (zh) | 一种用于大功率led光源的驱动电路 | |
CN205792257U (zh) | 背光驱动电路和电视机 | |
CN103165082B (zh) | 双路led驱动电路及显示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110921 Termination date: 20150128 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |