CN205596389U - 恒流交流驱动电路和电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种恒流交流驱动电路和电视机，其中，该恒流交流驱动电路包括变压器、PWM控制模块、驱动电压输出模块、辅助电压输出模块和调光控制模块。辅助电压输出模块输出辅助电压给调光控制模块供电，调光控制模块能够根据接入的模拟调光PWM信号以及数字调光PWM信号输出调光控制信号至PWM控制模块进行调光控制，得到电压幅度以及占空比均可调的调光控制信号。

Description

恒流交流驱动电路和电视机

技术领域

本实用新型涉及背光驱动技术领域，特别涉及一种恒流交流驱动电路和电视机。

背景技术

由于现在的灯条，以LED为例等具有寿命长，省电节能，驱动方便的特点，因此目前的电视机大多采用LED背光技术，通过驱动电路驱动LED灯条。驱动分为交流驱动和直流驱动，交流驱动是指交流电整流滤波后经过AC-DC变换直接给灯条供电；直流驱动是交流电整流滤波后经过AC-DC变换得到一个隔离后的低压直流电压，再经过DC-DC变换给灯条供电。由于交流驱动方式比直流驱动方式少一级变换，因此驱动效率较高，而且成本较低。

图1是一种高度集成的单片恒流交流驱动电路，是NCL30082芯片的一种应用电路，NCL30082芯片是单片初级恒流控制模式集成电路，具有灯开路和短路保护功能，具有过流保护和输入电压监测功能，还具有开关电源初级的线性和PWM调光功能。图1所示单片恒流交流驱动电路是在开关电源的初级取开关电流信号进行输出恒流控制，在开关电源的初级进行调光控制。由于是初级控制调光方式，调光信号不能隔离市电，因此限制了开关电源的应用范围，若要在电视机中实现隔离调光控制，则还需要与电视机的模拟数字调光信号和数字调光信号相匹配，然而目前没有有效的实现模拟和数字调光隔离控制的方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种恒流交流驱动电路，旨在实现得到电压幅度和占空比均可调的调光控制信号。

为实现上述目的，本实用新型提出的恒流交流驱动电路包括变压器、用于控制变压器升压比的PWM控制模块，以及用于向灯条供电的驱动电压输出模块，还包括辅助电压输出模块和调光控制模块；

所述PWM控制模块连接所述变压器的初级侧，所述驱动电压输出模块和辅助电压输出模块连接所述变压器的次级侧，所述调光控制模块的供电端与所述辅助电压输出模块的辅助电压输出端连接，所述调光控制模块的输出端与所述PWM控制模块的调光控制端连接；所述辅助电压输出模块输出辅助电压给所述调光控制模块供电，所述调光控制模块将接入的模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号进行处理，并输出电压幅度以及占空比可调的调光控制信号至所述PWM控制模块进行调光控制。

优选地，所述变压器的初级侧包括初级绕组，所述变压器的次级侧包括第一次级绕组和第二次级绕组；

所述初级绕组的同名端连接输入电源，所述初级绕组的异名端与所述PWM控制模块的输出端连接；所述第一次级绕组与所述驱动电压输出模块连接，通过所述驱动电压输出模块为灯条供电；所述第二次级绕组的异名端与所述辅助电压输出模块的输入端连接，所述第二次级绕组的同名端接地。

优选地，所述PWM控制模块包括PWM控制器、MOS开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述PWM控制器的电源引脚经由所述第一电阻与输入电源连接，且经由所述第一电容接地，所述PWM控制器的接地引脚接到地，所述PWM控制器的调光控制引脚与所述调光控制模块的输出端连接，所述PWM控制器的驱动输出引脚与所述MOS开关管的栅极连接；所述MOS开关管的集电极与所述初级绕组的异名端连接，所述MOS开关管的发射极经由所述第二电阻接地，且经由所述第三电阻与所述PWM控制器的电流检测引脚连接。

优选地，所述PWM控制器为NCL30082芯片。

优选地，所述驱动电压输出模块包括第一二极管、第二电容和第四电阻；

所述第一二极管的阳极与所述第一次级绕组的异名端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二电容的正极连接；所述第二电容的正极与所述第四电阻的一端连接，且与灯条的正极连接，所述第二电容的负极与所述第四电阻的另一端连接，且分别与所述第一次级绕组的异名端和灯条的负极连接。

优选地，所述辅助电压输出模块包括第二二极管和第三电容；

所述第二二极管的阳极与所述第二次级绕组的异名端连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接，所述第三电容的负极接地，所述第 三电容的正极与所述调光控制模块的供电端连接。

优选地，所述调光控制模块包括第三二极管、稳压管、第四电容、第五电容、第一三极管、第二三极管、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、模拟调光PWM信号输入端和数字调光PWM信号输入端；

所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的阴极与所述第四电容的正极连接，且经由所述第五电阻与所述第三电容的正极连接，且与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极经由所述第一电阻与输入电源连接，所述第四电容的负极接地；所述第一三极管的基极经由所述第八电阻与所述第四电容的正极连接，所述第一三极管的集电极经由所述第六电阻与所述第四电容的正极连接，所述第一三极管的发射极接地；

所述第一光电耦合器中，发光二极管的阳极与所述模拟调光PWM信号输入端连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，光电三极管的发射极接地；

所述第七电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第七电阻的另一端与所述第五电容的正极连接，所述第五电容的负极接地；所述第二三极管的基极与所述第五电容的正极连接，所述第二三极管的集电极与所述第四电容的正极连接，所述第二三极管发射极与所述第二光电耦合器中光电三极管的集电极连接；

所述第二光电耦合器中，发光二极管的阳极与所述数字调光PWM信号输入端连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的发射极与PWM控制器的调光控制引脚连接，且经由第九电阻接地。

本实用新型还提出一种电视机，该电视机包括灯条和恒流交流驱动电路，所述恒流交流驱动电路连接所述灯条的正极和负极，用于驱动所述灯条。所述恒流交流驱动电路包括变压器、用于控制变压器升压比的PWM控制模块，以及用于向灯条供电的驱动电压输出模块，还包括辅助电压输出模块和调光控制模块；

所述PWM控制模块连接所述变压器的初级侧，所述驱动电压输出模块和辅助电压输出模块连接所述变压器的次级侧，所述调光控制模块的供电端与 所述辅助电压输出模块的辅助电压输出端连接，所述调光控制模块的输出端与所述PWM控制模块的调光控制端连接；所述辅助电压输出模块输出辅助电压给所述调光控制模块供电，所述调光控制模块将接入的模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号进行隔离，并输出调光控制信号至所述PWM控制模块进行调光控制。

本实用新型技术方案通过辅助电压输出模块输出辅助电压给调光控制模块供电，调光控制模块在接入模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号时，能够对模拟调光PWM信号进行处理得到幅度可调的积分电压信号，进一步对该积分电压信号进行数字调光处理，得到占空比可调的调光信号，从而可以实现向PWM控制模块输入与其匹配的调光信号。。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有恒流交流驱动电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型恒流交流驱动电路较佳实施例的模块结构示意图；

图3为本实用新型恒流交流驱动电路一具体实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。

本实用新型提出一种恒流交流驱动电路，用于驱动显示设备(如电视机)或照明设备中的灯条。

参照图2，图2为本实用新型恒流交流驱动电路较佳实施例的模块结构示意图。

本实用新型一较佳实施例中，如图2所示，恒流交流驱动电路包括变压器10、PWM控制模块20、驱动电压输出模块30、辅助电压输出模块40和调光控制模块50。PWM控制模块20连接变压器10的初级侧，用于控制变压器10的升压比，所述驱动电压输出模块30和辅助电压输出模块40连接所述变压器10的次级侧，所述调光控制模块50的供电端与所述辅助电压输出模块40的辅助电压输出端连接，所述调光控制模块50的输出端与所述PWM控制模块20的调光控制端连接；所述驱动电压输出模块30输出驱动电压给灯条LB供电，所述辅助电压输出模块40输出辅助电压给所述调光控制模块50供电，所述调光控制模块50将接入的模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号进行处理，并输出电压幅度和占空比均可调的调光控制信号至所述PWM控制模块20进行调光控制。

相对于现有技术，本实用新型的恒流交流驱动电路通过调光控制模块50在接入模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号时，将模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号进行隔离，使得PWM控制模块20均与模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号匹配，因此调光控制模块50能够根据接入的模拟调光PWM信号输出调光控制信号至PWM控制模块20进行调光控制，达到模拟调光控制的目的，也能够根据接入的数字调光PWM信号输出调光控制信号至PWM控制模块20进行调光控制，达到数字调光控制的目的，从而实现了模拟和数字调光的隔离控制。

结合参照图2和图3，其中图3为本实用新型恒流交流驱动电路一具体实施例的电路结构示意图。

如图3所示，所述变压器10的初级侧包括初级绕组P1，所述变压器10的次级侧包括第一次级绕组N1和第二次级绕组N2。

所述初级绕组P1的同名端连接输入电源Vi，所述初级绕组P1的异名端 与所述PWM控制模块20的输出端连接；所述第一次级绕组N1与所述驱动电压输出模块30连接，通过驱动电压输出模块30给灯条供电；所述第二次级绕组N2的异名端与所述辅助电压输出模块40的输入端连接，所述第二次级绕组N2的同名端接地。

如图3所示，所述PWM控制模块20包括PWM控制器U1、MOS开关管M1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1。具体地，所述PWM控制器U1为NCL30082芯片。其中NCL30082芯片的调光控制引脚DIM端能够支持电压幅度和占空比可调的调光控制信号。

所述PWM控制器U1的电源引脚VCC经由所述第一电阻R1与输入电源Vi连接，且经由所述第一电容C1接地，所述PWM控制器U1的接地引脚GND接到地，所述PWM控制器U1的调光控制引脚DIM与所述调光控制模块50的输出端连接，所述PWM控制器U1的驱动输出引脚DRV与所述MOS开关管M1的栅极连接；所述MOS开关管M1的集电极与所述初级绕组P1的异名端连接，所述MOS开关管M1的发射极经由所述第二电阻R2接地，且经由所述第三电阻R3与所述PWM控制器U1的电流检测引脚CS连接。

如图3所示，所述驱动电压输出模块30包括第一二极管D1、第二电容C2和第四电阻R4。

所述第一二极管D1的阳极与所述第一次级绕组N1的异名端连接，所述第一二极管D1的阴极与所述第二电容C2的正极连接；所述第二电容C2的正极与所述第四电阻R4的一端连接，且与灯条LB的正极连接，所述第二电容C2的负极与所述第四电阻R4的另一端连接，且分别与第一次级绕组N1的异名端和灯条LB的负极连接。

如图3所示，所述辅助电压输出模块40包括第二二极管D2和第三电容C3。

所述第二二极管D2的阳极与所述第二次级绕组N2的异名端连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第三电容C3的正极连接，所述第三电容C3的负极接地，所述第三电容C3的正极与所述调光控制模块50的供电端连接。

如图3所示，所述调光控制模块50包括第三二极管D3、稳压管DZ1、第四电容C4、第五电容C5、第一三极管Q1、第二三极管Q2(又称射随管)、第一光电耦合器OP1、第二光电耦合器OP2、第五电阻R5、第六电阻R6、第 七电阻R7、第八电阻R8、模拟调光PWM信号输入端A_DIM和数字调光PWM信号输入端P_DIM。其中，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。

所述稳压管DZ1的阳极接地，所述稳压管DZ1的阴极与所述第四电容C4的正极连接，且经由所述第五电阻R5与所述第三电容C3的正极连接，且与所述第三二极管D3的阳极连接，所述第三二极管D3的阴极经由所述第一电阻R1与输入电源Vi连接，所述第四电容C4的负极接地；所述第一三极管Q1的基极经由所述第八电阻R8与所述第四电容C4的正极连接，所述第一三极管Q1的集电极经由所述第六电阻R6与所述第四电容C4的正极连接，所述第一三极管Q1的发射极接地。

所述第一光电耦合器OP1中，发光二极管的阳极与所述模拟调光PWM信号输入端A_DIM连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的集电极与所述第一三极管Q1的基极连接，光电三极管的发射极接地。

所述第七电阻R7的一端与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第七电阻R7的另一端与所述第五电容C5的正极连接，所述第五电容C5的负极接地；所述第二三极管Q2的基极与所述第五电容C5的正极连接，所述第二三极管Q2的集电极与所述第四电容C4的正极连接，所述第二三极管Q2的发射极与所述第二光电耦合器OP2中光电三极管的集电极连接。

所述第二光电耦合器OP2中，发光二极管的阳极与所述数字调光PWM信号输入端P_DIM连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的发射极与PWM控制器U1的调光控制引脚连接，且经由所述第九电阻R9接地。

如图3所示，本实用新型恒流交流驱动电路的工作原理具体描述如下：

在恒流交流驱动电路正常工作情况下，PWM控制器U1的驱动输出引脚DRV输出PWM信号控制MOS开关管M1导通或截止，当MOS开关管M1导通时变压器10的初级绕组P1储能，当MOS开关管M1截止时变压器10的初级绕组P1放电，从而在变压器10的第一次级绕组N1和第二次级绕组N2上产生感应电压，变压器10的第一次级绕组N1产生的感应电压经过第一二极管D1整流、第二电容C2滤波后输出驱动电压VH至灯条LB的正极，通过驱动电压给灯条LB供电；同时变压器10的第二次级绕组N2产生的感应电压经过第二二极管D2整流、第三电容C3滤波后输出辅助电压VAUX，通过该辅助电压给调光控 制模块50供电。

调光控制模块50中，第三二极管D3将调光控制模块50与输入电源Vi进行隔离，避免输入电源Vi刚开始供电时，流过第一电阻R1的启动电流被调光控制模块50分流而影响恒流交流驱动电路的启动。在恒流交流驱动电路正常工作后，调光控制模块50通过第三电容C3取得供电电压，该供电电压通过第五电阻R5降压，且经过稳压管DZ1稳压后在第四电容C4上获得一个稳定的基准电压，该基准电压为第一三极管Q1和第一光电耦合器OP1组成的斩波电路供电。

当模拟调光PWM信号输入端A_DIM接入模拟调光PWM信号时，第一光电耦合器OP1交替导通和截止，从而控制第一三极管Q1交替导通和截止，具体的，当模拟调光PWM信号为高电平信号时，第一光电耦合器OP1导通，第一三极管Q1的基极为低电平，从而第一三极管Q1截止；当模拟调光PWM信号为低电平信号时，第一光电耦合器OP1截止，第一三极管Q1的基极通过第八电阻R8从第三电容C3上获得偏置电压，此时第一三极管Q1的基极为高电平，从而第一三极管Q1导通。由于第一三极管Q1的交替导通和截止，在第一三极管Q1的集电极输出一方波电压信号，该波电压信号经过第七电阻R7和第五电容C5组成的积分电路进行积分后，获得一个正比于模拟调光PWM信号的占空比的积分电压信号，该积分电压信号经过第二三极管Q2的射随作用加大输出的功率后，输入至第二光电耦合器OP2，由于该积分电压信号正比于模拟调光信号PWM信号的占空比，故该积分电压信号的电压大小幅度可调。

当数字调光PWM信号输入端P_DIM接入的数字调光PWM信号为高电平信号时，第二光电耦合器OP2导通，进而使得第二三极管Q2导通，此时上述积分电压信号能够通过第二光电耦合器OP2输出至PWM控制器U1的调光控制引脚DIM，若数字调光PWM信号为高电平信号为低电平信号，则上述积分电压信号不能输出至PWM控制器U1的调光控制引脚DIM，此时PWM控制器U1的调光控制引脚DIM经过第九电阻R9接地，PWM控制器U1的调光控制引脚DIM为低电平，由于第二光电耦合器OP2的隔离作用，使得该积分信号形成正比于数字调光信号P_DIM占空比的调光信号，因此该最终输入至PWM控制器的调光信号，幅度以及占空比均可调。

本实用新型还提出一种电视机，该电视机包括灯条和恒流交流驱动电路，该恒流交流驱动电路连接所述灯条的正极和负极，用于驱动所述灯条，该恒流交流驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型电视机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种恒流交流驱动电路，包括变压器、用于控制变压器升压比的PWM控制模块，以及用于向灯条供电的驱动电压输出模块，其特征在于，还包括辅助电压输出模块和调光控制模块；

所述PWM控制模块连接所述变压器的初级侧，所述驱动电压输出模块和辅助电压输出模块连接所述变压器的次级侧，所述调光控制模块的供电端与所述辅助电压输出模块的辅助电压输出端连接，所述调光控制模块的输出端与所述PWM控制模块的调光控制端连接；所述辅助电压输出模块输出辅助电压给所述调光控制模块供电，所述调光控制模块将接入的模拟调光PWM信号和数字调光PWM信号进行处理输出电压幅度以及占空比可调的调光控制信号至所述PWM控制模块进行调光控制。

2.如权利要求1所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述变压器的初级侧包括初级绕组，所述变压器的次级侧包括第一次级绕组和第二次级绕组；

所述初级绕组的同名端连接输入电源，所述初级绕组的异名端与所述PWM控制模块的输出端连接；所述第一次级绕组与所述驱动电压输出模块连接，通过所述驱动电压输出模块为灯条供电；所述第二次级绕组的异名端与所述辅助电压输出模块的输入端连接，所述第二次级绕组的同名端接地。

3.如权利要求2所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述PWM控制模块包括PWM控制器、MOS开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述PWM控制器的电源引脚经由所述第一电阻与输入电源连接，且经由所述第一电容接地，所述PWM控制器的接地引脚接到地，所述PWM控制器的调光控制引脚与所述调光控制模块的输出端连接，所述PWM控制器的驱动输出引脚与所述MOS开关管的栅极连接；所述MOS开关管的集电极与所述初级绕组的异名端连接，所述MOS开关管的发射极经由所述第二电阻接地，且经由所述第三电阻与所述PWM控制器的电流检测引脚连接。

4.如权利要求3所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述PWM控制器为NCL30082芯片。

5.如权利要求2所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述驱动电压输出模块包括第一二极管、第二电容和第四电阻；

所述第一二极管的阳极与所述第一次级绕组的异名端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二电容的正极连接；所述第二电容的正极与所述第四电阻的一端连接，且与灯条的正极连接，所述第二电容的负极与所述第四电阻的另一端连接，且分别与所述第一次级绕组的异名端和灯条的负极连接。

6.如权利要求3所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述辅助电压输出模块包括第二二极管和第三电容；

所述第二二极管的阳极与所述第二次级绕组的异名端连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电容的正极连接，所述第三电容的负极接地，所述第三电容的正极与所述调光控制模块的供电端连接。

7.如权利要求6所述的恒流交流驱动电路，其特征在于，所述调光控制模块包括第三二极管、稳压管、第四电容、第五电容、第一三极管、第二三极管、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、模拟调光PWM信号输入端和数字调光PWM信号输入端；

所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的阴极与所述第四电容的正极连接，且经由所述第五电阻与所述第三电容的正极连接，且与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极经由所述第一电阻与输入电源连接，所述第四电容的负极接地；所述第一三极管的基极经由所述第八电阻与所述第四电容的正极连接，所述第一三极管的集电极经由所述第六电阻与所述第四电容的正极连接，所述第一三极管的发射极接地；

所述第一光电耦合器中，发光二极管的阳极与所述模拟调光PWM信号输入端连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的集电极与所述第一三极管的基极连接，光电三极管的发射极接地；

所述第七电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第七电阻的另一端与所述第五电容的正极连接，所述第五电容的负极接地；所述第二三极管的基极与所述第五电容的正极连接，所述第二三极管的集电极与所述第四电容的正极连接，所述第二三极管发射极与所述第二光电耦合器中光电三极管的集电极连接；

所述第二光电耦合器中，发光二极管的阳极与所述数字调光PWM信号输入端连接，发光二极管的阴极接地，光电三极管的发射极与PWM控制器的调光控制引脚连接，且经由第九电阻接地。

8.一种电视机，包括灯条，其特征在于，还包括权利要求1至7中任意一项所述的恒流交流驱动电路，所述恒流交流驱动电路连接所述灯条的正极和负极，用于驱动所述灯条。