CN202197355U - 用于led背光的供电与驱动装置以及包含该装置的液晶电视 - Google Patents

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肖维春
朱文龙
焦清海
李波涛
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Abstract

为了解决上述的LED背光的电源驱动板设计中存在的浪费电能、布线较多、容易互扰、存在多余电路模块、对比度低的技术问题，本实用新型提出了一种用于LED背光的供电与驱动装置，供电与驱动装置上集成有用于LED背光的电源和LED驱动板。此外，本实用新型还提供了一种液晶电视。通过实施以上技术方案，本实用新型能够实现节能、布线减少、消除互扰、尽量减少多余电路、可对各个LED进行控制以提高对比度的技术效果。

Description

用于LED背光的供电与驱动装置以及包含该装置的液晶电视
技术领域
本实用新型总体涉及家用电器领域，更具体地，涉及一种用于LED(发光二极管)背光的供电与驱动装置以及包含该装置的液晶电视。
背景技术
随着经济的不断发展，人民物质生活的不断提高，液晶电视的竞争不断的激烈，各个厂家都已将降低功耗，降低成本，提高功能，增加液晶电视的功能，或超薄等来做技术上的研发改进，因此，在背光源的LED驱动IC(集成电路)芯片的电源研发技术就应运而生。
目前已有技术当中，已有单电源+驱动PCB(印刷电路板)板电源技术，和LIPS电源(二合一电源)技术，其中都需要给LED进行一个驱动电压和电流，来保证背光液晶屏的正常工作，但是其驱动电源都不能做到降低背光源的功耗。
图1示出了现有技术的单电源+驱动PCB板的示意性框图。
从图1可以看出，电源板通过交流电源输入，通过电源板转换为一个DC(直流)输出，例如是24V，此24V直流输入给LED驱动板，驱动板通过一个DC/DC转换为LED灯条所需要的工作电压，比如是60V。此设计的缺点是转化效率较低，连接线比较多，容易形成干扰和辐射。同时电源驱动电路多余出了一个由24到60V的DC/DC电压转换电路。此外，相对于未增加区域调光LED驱动IC芯片的电路设计，此设计功耗比较大，不能达到节能的目的
也就是说，电源+驱动PCB板的技术相对应的能量转化效率较低，冗余的DC/DC电路部分增加了成本，又降低了电源的转换效率。
实用新型内容
为了解决上述的LED背光的电源驱动板设计中存在的浪费电能、布线较多、容易互扰、存在多余电路模块、对比度低的技术问题，本实用新型提出了一种用于LED背光单元的供电与驱动装置，供电与驱动装置上一体地集成有用于LED背光单元的电源和LED驱动板。
其中，用于LED背光单元的电源包括：整流-功率因数校正(PFC)电路，电连接至外部220V交流电源；变压器反激开关电源电路，电连接至整流-功率因数校正PFC电路；以及整流-滤波电路，电连接在变压器反激开关电源电路与LED背光单元之间。
其中，LED驱动板包括：恒流源电路，电连接至LED背光单元；以及；LED驱动芯片，电连接至LED背光单元。
其中，驱动芯片根据由***板提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对LED背光单元中的每个LED进行控制。
此外，还提供了一种液晶电视，包括：液晶屏，设置在液晶电视的面向用户的一侧；LED背光单元，设置在液晶电视中，用于为液晶屏提供光源；电源，用于为液晶电视供电；LED驱动板，电连接在电源与LED背光单元之间，用于驱动LED背光单元；以及***板，与电源和LED驱动板电连接，电源与LED驱动板一体地集成为供电与驱动装置。
其中，LED驱动板包括：恒流源电路，电连接至LED背光单元；以及LED驱动芯片，电连接至LED背光单元。
其中，电源包括：整流-功率因数校正PFC电路，电连接至电源；变压器反激开关电源电路，电连接至整流-功率因数校正PFC电路；以及整流-滤波电路，电连接在变压器反激开关电源电路与LED背光单元之间。
其中，驱动芯片根据由***板提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对LED背光单元中的每个LED进行控制。
通过实施以上技术方案，本实用新型能够实现节能、布线减少、消除互扰、尽量减少多余电路、可对各个LED进行控制以提高对比度的技术效果。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种单电源+驱动PCB板的示意图；
图2是根据本实用新型的示例性实施例的用于LED背光单元的供电与驱动装置200及其相关配置的示意性框图；以及
图3是根据本实用新型的示例性实施例的用于LED背光单元的供电与驱动装置的200的详细框图。
具体实施方式
本实用新型的基本原理在于，通过对LED背光单元的电源和驱动板进行一体化集成设置来实现布线减少，通过设计新的LED背光驱动板并替换现有的驱动板来实现提高交流电路变直流电路的电能转化效率，并减少了多余电路模块，以及通过添加设置驱动芯片(驱动芯片对LED驱动芯片控制，LED驱动控制LED灯)来实现对各个LED进行控制，从而减低功耗、提高对比度。
下面将结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述。
图2是根据本实用新型的示例性实施例的用于LED背光单元的供电与驱动装置200及其相关配置的示意性框图。
如图2所示，本实用新型提供了一种用于LED背光单元的供电与驱动装置200，供电与驱动装置200上一体地集成有用于LED背光单元的电源208和LED驱动板202，该一体集成板可称为电源-LED驱动一体化板。此种集成设置减少了布线，且一定程度上降低了互扰的概率。
进一步，图3是根据本实用新型的示例性实施例的用于LED背光单元的供电与驱动装置的200的详细框图。
如图3所示，用于LED背光单元的电源302优选地包括：整流-功率因数校正PFC电路，电连接至外部220V交流电源；变压器反激开关电源电路，电连接至整流-功率因数校正PFC电路；以及整流-滤波电路，电连接在变压器反激开关电源电路与LED背光单元之间。
LED驱动板304优选地包括：恒流源电路(未示出)，电连接至LED背光单元；以及；LED驱动芯片204，电连接至LED背光单元。
驱动芯片为本实用新型提供了局部调光的功能，即，通过驱动芯片对LED背光单元中的各个LED进行控制，从而降低功耗，提高对比度。
优选地，驱动芯片204根据由***板206提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对LED灯条306中的每个LED进行控制。
另外，本实用新型还提供了一种液晶电视，包括：液晶屏，设置在液晶电视的面向用户的一侧；LED背光单元306，设置在液晶电视中，用于为液晶屏提供光源；电源208，用于为液晶电视供电；LED驱动板202，电连接在电源208与LED背光单元306之间，用于驱动LED背光单元306；以及***板206，与电源208和LED驱动板202电连接。
其中，电源208与LED驱动板202一体地集成为供电与驱动装置200，这两者所集成的板可以称为电源-LED驱动一体化板。
优选地，LED驱动板202包括：恒流源电路(未示出)，电连接至LED背光单元；以及LED驱动芯片204，电连接至LED背光单元。
优选地，电源208包括：整流-功率因数校正PFC电路，电连接至电源208；变压器反激开关电源电路，电连接至整流-功率因数校正PFC电路；以及整流-滤波电路，电连接在变压器反激开关电源电路与LED背光单元306之间。
优选地，驱动芯片204根据由***板206提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对LED背光单元306中的每个LED进行控制。
与现有技术的相比，本实用新型的二合一电源-多通道LED驱动IC芯片电源电路，在由220V交流输入以后通过整流-PFC(功率因数校正)电路将滤波过后的电压进行全部升压成高于交流电压的峰值的直流电压，再通过变压器反激开关电源电路将该直流电压处理成方波，进而由整流滤波电路将方波处理为适于LED灯条工作的直流电压，将稳定的电压传输给负载。LED可以正常发光。同时恒流源电路可以选择外置MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)的IC芯片进行工作，保证一个恒定的电流传输给LED，从而保证LED灯条的正常工作。与此同时，驱动芯片通过由机芯板(即***板)提供的参考CLK(时钟)和DATA(数据)信号，使得LED灯条根据DATA进行亮暗的控制，因此在提高电源转换效率的同时增加了LED区域调光(local dimming)的目的，使得LED背光电源降低功耗。
与此同时，省去了由220交流转换为直流24V的输出，再由24v升压到LED灯条的电压，而是直接通过220V交流降压转换成LED灯条需要的直流电压，例如70V，因此，电能转换效率方面得到一个很好的提升。
本实用新型专利的关键点在于电源板和LED恒流驱动板的电路设计，取消了中间DC/DC(直流转直流)电路的转换状态，而改由变压器直接输出LED灯条的直流工作电压。以及LED恒流驱动板LED驱动IC芯片的研发和方案设计，驱动芯片的选择和研发。
本实用新型中，将电源板与LED驱动板二者有机结合在一起，二者间原先需要的连接线束可以取消，节省了线束的材料成本，并且避免了因为走线方式不合理从而干扰其他元件或信号的问题。
本实用新型中，将电源板与LED驱动板二者有机结合在一起，电路架构从原先的由220V交流先变换到某一直流电压(例如24V直流电压)，然后再由24V直流经DC/DC(直流转直流)电路变换为LED灯条工作直流电压(例如60V直流电压)，最后由60V直流给LED驱动板电路供电，变更为由220V交流直接变换到LED灯条工作直流电压(例如60V直流电压)，给LED驱动板电路供电，取消了中间某一直流电压(例如24V直流电压)经DC/DC(直流转直流)电路变换为LED灯条工作直流电压(例如60V直流电压)的转换状态，这样一来，大大减少了间接能量损耗，电源效率也有所提高。
同时增加了LED区域调光功能的设计电路，增加了控制信号电路，达到LED区域调光的功能，所以，此实用新型专利LED驱动IC芯片电源相对于之前的电源和驱动技术有了很大的改进和发展，去掉了冗余的部分，增加了电源板的转换效率，还增加了液晶电视的观看效果，和对比度，使得功耗降低到国家倡导的节能的指标。对彩色电视机产业的发展有很大的推动作用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于LED背光的供电与驱动装置，其特征在于，所述供电与驱动装置上一体地集成有用于LED背光单元的电源和LED驱动板。
2.根据权利要求1所述供电与驱动装置，其特征在于，所述用于LED背光单元的电源包括：
整流-功率因数校正PFC电路，电连接至外部220V交流电源；
变压器反激开关电源电路，电连接至所述整流-功率因数校正PFC电路；以及
整流-滤波电路，电连接在所述变压器反激开关电源电路与所述LED背光单元之间。
3.根据权利要求1所述供电与驱动装置，其特征在于，所述LED驱动板包括：
恒流源电路，电连接至所述LED背光单元；以及；
LED驱动芯片，电连接至所述LED背光单元。
4.根据权利要求3所述的供电与驱动装置，其特征在于，所述驱动芯片根据由***板提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对所述LED背光单元中的每个LED进行控制。
5.一种液晶电视，包括：
液晶屏，设置在所述液晶电视的面向用户的一侧；
LED背光单元，设置在所述液晶电视中，用于为所述液晶屏提供光源；
电源，用于为所述液晶电视供电；
LED驱动板，电连接在所述电源与所述LED背光单元之间，用于驱动所述LED背光单元；以及
***板，与所述电源和所述LED驱动板电连接，
其特征在于，
所述电源与所述LED驱动板一体地集成为供电与驱动装置。
6.根据权利要求5所述的液晶电视，其特征在于，所述LED驱动板包括： 
恒流源电路，电连接至所述LED背光单元；以及
LED驱动芯片，电连接至所述LED背光单元。
7.根据权利要求5所述的液晶电视，其特征在于，所述电源包括：
整流-功率因数校正PFC电路，电连接至所述电源；
变压器反激开关电源电路，电连接至所述整流-功率因数校正PFC电路；以及
整流-滤波电路，电连接在所述变压器反激开关电源电路与所述LED背光单元之间。
8.根据权利要求6所述的液晶电视，其特征在于，所述驱动芯片根据由所述***板提供的参考时钟CLK信号和数据DATA信号来对所述LED背光单元中的每个LED进行控制。 
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