WO2015000179A1 - 一种led背光驱动电路及其驱动方法、液晶显示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of liquid crystal display, and more particularly to an LED backlight driving circuit, a driving method thereof, and a liquid crystal display device.
- the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device is as shown in FIG. 1.
- the LED backlight driving circuit includes a power module 10 and an LED strip 20 coupled to the power module 10.
- the brightness adjustment of the LED light bar 20 is controlled by the constant current driving chip 30, and the constant current driving chip 30 is connected with an external PWM dimming signal.
- the PWM dimming signal When the PWM dimming signal is at a high level, the LED light bar 20 has a current flowing; When the PWM dimming signal is low, no current flows through the LED strip 20; by adjusting the duty ratio of the PWM dimming signal, the average value of the current flowing through the LED strip 20 can be controlled, thereby adjusting the LED strip 20 brightness.
- the existing PWM dimming method causes damage to the constant current driving chip 30.
- the LED backlight driving circuit of the liquid crystal display device is as shown in FIG. 1.
- the LED backlight driving circuit includes a power module 10 and an LED strip 20 coupled to the power module 10.
- the brightness adjustment of the LED light bar 20 is controlled by the constant current driving chip 30, and the constant current driving chip 30 is connected with an external PWM dimming signal.
- the PWM dimming signal When the PWM dimming signal is at a high level, the LED light bar 20 has a current flowing; When the PWM dimming signal is low, no current flows through the LED strip 20; by adjusting the duty ratio of the PWM dimming signal, the average value of the current flowing through the LED strip 20 can be controlled, thereby adjusting the LED strip 20 brightness.
- the existing PWM dimming method causes damage to the constant current driving chip 30.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional LED backlight driving circuit
- FIG. 2 is a schematic block diagram of an LED backlight driving circuit of the present invention
- 3 is a schematic diagram of the principle of an LED backlight driving circuit according to Embodiment 1 of the present invention
- FIG. 4 is a schematic diagram of the principle of an LED backlight driving circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
- FIG. 5 is a schematic diagram of a driving method of an LED backlight driving circuit according to a third embodiment of the present invention.
- the present invention discloses a liquid crystal display device including an LED backlight driving circuit.
- the LED backlight driving circuit 1 includes a power module 10, an LED strip 20 coupled to the power module 10, and a constant current driving chip 30 coupled to the control terminal of the power module 10 and the negative terminal of the LED strip 20, respectively.
- the constant current driving chip 30 includes a PWM dimming module 32 connected in series with the negative end of the LED light bar 20.
- the LED light bar 20 is also connected in series with a controllable switch associated with the PWM dimming module 32.
- Module 40
- the controllable switch module 40 is turned off when the PWM dimming module 32 is turned off or turned off; and turned on when the PWM dimming module 32 is turned on or after being turned on.
- controllable switch module 40 and the PWM dimming module 32 can be controlled by the same external PWM dimming signal to achieve synchronous turn-on/turn-off. Of course, it can also be controlled separately.
- the controllable switch module 40 associated with the PWM dimming module 32 is connected in series in the conductive loop of the power module output to the constant current driving chip; the controllable switch module 40 can be in the PWM dimming module 32.
- the LED backlight driving circuit includes a power module 10, an LED strip 20 coupled to the power module 10, and a constant current driving chip 30 coupled to the control terminal of the power module 10 and the negative terminal of the LED strip 20, respectively.
- the constant current driving chip 30 includes a PWM dimming module 32 connected in series with the negative end of the LED light bar 20.
- the LED light bar 20 is also connected in series with a controllable switch module associated with the PWM dimming module 32. .
- the controllable switch module includes a first MOS transistor Q1, the LED light bar 20 has at least two strings, the string of LED light bars 20 are arranged in parallel, and the positive end of each string of LED light bars 20 is coupled to a power module.
- the PWM dimming module 32 includes a dimming channel 33 corresponding to a negative end of each string of LED strips 20; the first MOS transistor Q1 has one connected in series with the power module 10 and the LED lamp Between the positive ends of the strips 20; the PWM dimming module 32 and the control end of the first MOS transistor Q1 are coupled to the same external PWM dimming signal, so that the controllable switching module and the PWM dimming module 32 can be completely realized.
- Synchronization is beneficial to the tube control method, shortening development time and reducing production costs.
- the LED backlight driving circuit includes a resistor R, and the dimming channel 33 of each of the PWM dimming modules 32 includes a comparator OP and a second MOS transistor Q2, and the LED strip 20 passes through the second MOS transistor Q2 and a resistor R is grounded; a control terminal of the second MOS transistor Q2 is coupled to the external PWM dimming signal and an output terminal of the comparator OP, respectively; a non-inverting input terminal of the comparator OP is coupled with a reference voltage VF, An inverting input is coupled to the second MOS transistor Q2 adjacent one end of the resistor R.
- the power module 10 includes an inductor L, a diode D, a third MOS transistor Q3, and a capacitor C.
- One end of the inductor L is coupled to the input end of the power module 10, and the other end is coupled to the anode of the diode D, and grounded through the third MOS transistor Q3.
- the negative electrode of the diode D is coupled to the positive terminal of the LED light bar 20; and is grounded through the capacitor C.
- the constant current driving chip 30 further includes a control module 31, and the control module 31 is coupled to the third MOS. The control end of tube Q3.
- the embodiment discloses a controllable switch module using a MOS tube in a plurality of LED strips 20 and The specific application method of the joint time.
- the plurality of LED strips 20 are connected in parallel, and the positive ends thereof are connected together, so that only one controllable switch module is required to simultaneously control the turn-off and conduction of all the LED strips 20, and the cost is low.
- the first MOS transistor Q1 can be connected in series to the positive end of the LED strip, or can be connected in series to the negative end of the LED strip. Referring to Fig. 4, the number of first MOS tubes Q1 is equal to the number of the LED strips 20, and each string of LED strips 20 is coupled to a dimming channel 33 through a first MOS tube Q1. Each string of LED strips 20 is individually connected in series with a controllable switch module for control, so that each controllable switch module only needs to bear the load of a single string of LED strips 20, thereby reducing the power consumption of a single controllable switch module. It is beneficial to improve the service life of the controllable switch module.
- the present invention also discloses a driving method of an LED backlight driving circuit, the LED backlight driving circuit comprising an LED light bar, and a PWM dimming module serially connected to a negative end of the LED light bar;
- the driving method includes the steps:
- the controllable switch module is turned off when the PWM dimming module is turned off or turned off; and turned on when the PWM dimming module is turned on or after being turned on.
- step B the controllable switch module and the PWM dimming module can be coupled to the same external PWM dimming signal, and the PWM dimming signal is low when the controllable switch module and the PWM dimming module are synchronously turned off;
- the PWM dimming signal is high (logic 1), the controllable switch module and the PWM dimming module are turned on synchronously.
- the controllable switch module and the PWM dimming module can be completely synchronized, which is beneficial to the tubular control mode, shortens the development time, and reduces the production cost.
- separate control of the PWM dimming module and the first MOS transistor is also possible.
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Abstract
一种LED背光驱动电路(1)及其驱动方法、液晶显示装置。LED背光驱动电路(1)包括电源模块(10),与电源模块(10)耦合的LED灯条(20),分别与电源模块(10)控制端和LED灯条(20)的负端耦合的恒流驱动芯片(30)。恒流驱动芯片(30)包括与LED灯条(20)的负端串接的PWM调光模块(32)。LED灯条(20)还串接有跟PWM调光模块(32)联动的可控开关模块(40)。可控开关模块(40)在PWM调光模块(32)关断时或关断之前关断,在PWM调光模块(32)导通时或导通之后导通。
Description
一种 LED背光驱动电路及其驱动方法、 液晶显示装置 【技术领域】
本发明涉及液晶显示领域, 更具体的说, 涉及一种 LED背光驱动电路及其 驱动方法、 液晶显示装置。
【背景技术】
液晶显示装置的 LED背光驱动电路如图 1所述, LED背光驱动电路包括电 源模块 10、 与电源模块 10耦合的 LED灯条 20。 LED灯条 20亮度的调节是通 过恒流驱动芯片 30来控制, 恒流驱动芯片 30连接有外部的 PWM调光信号, 当 PWM调光信号为高电平时, LED灯条 20有电流流过; 当 PWM调光信号为低 电平时, LED灯条 20没有电流流过; 通过调整 PWM调光信号的占空比, 可以 控制流过 LED灯条 20电流的平均值, 进而调整 LED灯条 20的亮度。 现有的 PWM调光方式会对恒流驱动芯片 30造成损伤。
【发明内容】
液晶显示装置的 LED背光驱动电路如图 1所述, LED背光驱动电路包括电 源模块 10、 与电源模块 10耦合的 LED灯条 20。 LED灯条 20亮度的调节是通 过恒流驱动芯片 30来控制, 恒流驱动芯片 30连接有外部的 PWM调光信号, 当 PWM调光信号为高电平时, LED灯条 20有电流流过; 当 PWM调光信号为低 电平时, LED灯条 20没有电流流过; 通过调整 PWM调光信号的占空比, 可以 控制流过 LED灯条 20电流的平均值, 进而调整 LED灯条 20的亮度。 现有的 PWM调光方式会对恒流驱动芯片 30造成损伤。
【附图说明】
图 1是现有的一种 LED背光驱动电路的原理示意图;
图 2是本发明 LED背光驱动电路的原理框图;
图 3是本发明实施例一的 LED背光驱动电路原理示意图;
图 4是本发明实施例二的 LED背光驱动电路原理示意图;
图 5是本发明实施例三的 LED背光驱动电路的驱动方法示意图。
【具体实施方式】
本发明公开了一种液晶显示装置, 所述液晶显示装置包括 LED 背光驱动电 路。 如图 2所示, LED背光驱动电路 1包括电源模块 10、 与电源模块 10耦合 的 LED灯条 20、 分别与电源模块 10控制端和 LED灯条 20的负端耦合的恒流 驱动芯片 30,所述恒流驱动芯片 30包括与所述 LED灯条 20的负端串接的 PWM 调光模块 32, 所述 LED灯条 20还串接有跟所述 PWM调光模块 32联动的可控 开关模块 40;
所述可控开关模块 40在所述 PWM调光模块 32关断时或关断之前关断; 在 所述 PWM调光模块 32导通时或导通之后导通。
所述可控开关模块 40和 PWM调光模块 32可以由同一个外部的 PWM调光 信号进行控制, 实现同步导通 /关断。 当然也可以分开控制。
当 PWM调光信号为低电平( logic 1 )时, LED串中没有电流流过,此时 LED 灯条 20上的压降减小, 因电源模块 10输出的高电压一直存在, 导致 LED灯条 20负端形成一个较高的电压, 此高电压会对恒流驱动芯片 30造成损伤。 本发明 由于在所述电源模块输出端至恒流驱动芯片的导电回路中串接了跟所述 PWM 调光模块 32联动的可控开关模块 40; 可控开关模块 40可以在 PWM调光模块 32关断时或关断之前关断, 这样在 PWM调光模块 32断开之前, 就已经先断开 LED灯条 20跟电源模块 10的高电压的联系, LED灯条 20的负端为低电压, 因 此不会有高电压耦合到恒流驱动芯片 30, 降低了该芯片被高电压击穿损坏的风 险, 提高了电路的可靠性和使用寿命。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图 3所示, LED背光驱动电路包括电源模块 10、与电源模块 10耦合的 LED 灯条 20、分别与电源模块 10控制端和 LED灯条 20的负端耦合的恒流驱动芯片 30, 所述恒流驱动芯片 30包括与所述 LED灯条 20的负端串接的 PWM调光模 块 32, 所述 LED灯条 20还串接有跟所述 PWM调光模块 32联动的可控开关模 块。
所述可控开关模块包括第一 MOS管 Q1 , 所述 LED灯条 20至少有两串, 所 述每串 LED灯条 20并联设置, 所述每串 LED灯条 20的正端耦合到电源模块 10; 所述 PWM调光模块 32包括与每串 LED灯条 20负端——对应的调光通道 33; 所述第一 MOS管 Q1有一个, 其串接在所述电源模块 10和 LED灯条 20 的正端之间;所述 PWM调光模块 32和第一 MOS管 Q1的控制端都耦合到同一 个外部的 PWM调光信号, 这样可以实现可控开关模块和 PWM调光模块 32完 全同步, 有利于筒化控制方式, 缩短开发时间, 降低生产成本。 当然, PWM调 光模块 32和第一 MOS管 Q1分开控制也是可行的。无论采用何种控制方式,都 要确保第一 MOS管 Q1在 PWM调光模块 32关断时或关断之前关断; 在 PWM 调光模块 32导通时或导通之后导通。
所述 LED背光驱动电路包括电阻 R, 所述每个 PWM调光模块 32的调光通 道 33包括比较器 OP和第二 MOS管 Q2,所述 LED灯条 20通过所述第二 MOS 管 Q2和电阻 R接地;所述第二 MOS管 Q2的控制端分别耦合到所述外部的 PWM 调光信号和比较器 OP的输出端; 所述比较器 OP的同向输入端耦合有基准电压 VF, 其反向输入端耦合到所述第二 MOS管 Q2临近电阻 R的一端。
所述电源模块 10包括电感 L、 二极管 D、 第三 MOS管 Q3和电容 C; 所述 电感 L的一端耦合电源模块 10的输入端, 另一端耦合二极管 D正极, 并通过第 三 MOS管 Q3接地; 所述二极管 D的负极耦合到所述 LED灯条 20的正端; 并 通过电容 C接地; 所述恒流驱动芯片 30还包括控制模块 31 , 所述控制模块 31 耦合到所述第三 MOS管 Q3的控制端。
本实施方式公开了一种采用 MOS管的可控开关模块在多串 LED灯条 20并
联时的具体应用方式。 多串 LED灯条 20并联, 其正端是连接在一起的, 因此 只需要一个可控开关模块就能同时控制所有 LED灯条 20的关断和导通, 成本 较低。
实施例二
第一 MOS管 Q1可以串接到 LED灯条的正端,也可以串接到 LED灯条的负 端。参见图 4,第一 MOS管 Q1数量与所述 LED灯条 20的数量相等,每串 LED 灯条 20通过一个第一 MOS管 Q1耦合到一个调光通道 33。 每串 LED灯条 20 单独串接一个可控开关模块进行控制, 这样每个可控开关模块只需要承受单串 LED灯条 20的负载即可, 因此降低了单个可控开关模块的功耗, 有利于提高可 控开关模块的使用寿命。
实施例三
如图 5所示,本发明还公开了一种 LED背光驱动电路的驱动方法,所述 LED 背光驱动电路包括 LED灯条, 以及与 LED灯条的负端串接的 PWM调光模块; 所述驱动方法包括步骤:
A、 在 LED灯条的正端或负端串接可控开关模块;
B、 控制可控开关模块在所述 PWM调光模块关断时或关断之前关断; 在所 述 PWM调光模块导通时或导通之后导通。
具体来说, 步骤 B中, 可以将可控开关模块和 PWM调光模块耦合到同一个 外部的 PWM调光信号, PWM调光信号低电平时可控开关模块和 PWM调光模 块同步关断; PWM调光信号高电平 (logic 1 ) 时可控开关模块和 PWM调光模 块同步导通。这样可以实现可控开关模块和 PWM调光模块完全同步,有利于筒 化控制方式, 缩短开发时间, 降低生产成本。 当然, PWM调光模块和第一 MOS 管分开控制也是可行的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明, 不能 认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技 术人员来说, 在不脱离本发明构思的前提下, 还可以做出若干筒单推演或替换,
都应当视为属于本发明的保护范围
Claims
1. 一种 LED背光驱动电路, 包括电源模块、 与电源模块耦合的 LED灯条、 分别与电源模块控制端和 LED灯条的负端耦合的恒流驱动芯片, 所述恒流驱动 芯片包括与所述 LED灯条的负端串接的 PWM调光模块, 在所述电源模块输出 端至恒流驱动芯片的导电回路中还串接有跟所述 PWM调光模块联动的可控开 关模块;
所述可控开关模块在所述 PWM调光模块关断时或关断之前关断; 在所述 PWM调光模块导通时或导通之后导通。
2. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 PWM调光模块和 可控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的 PWM调光信号。
3. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 LED灯条至少有 两串,所述每串 LED灯条并联设置,所述每串 LED灯条的正端耦合到电源模块; 所述 PWM调光模块包括与每串 LED灯条负端——对应的调光通道。
4. 如权利要求 3任一所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 PWM调光模 块和可控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的 PWM调光信号。
5. 如权利要求 3所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述可控开关模块有一 个, 其串接在所述电源模块和 LED灯条的正端之间。
6. 如权利要求 5任一所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 PWM调光模 块和可控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的 PWM调光信号。
7. 如权利要求 3所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述可控开关模块数量 与所述 LED灯条的数量相等,所述每串 LED灯条通过一个可控开关模块耦合到 一个调光通道。
8. 如权利要求 7所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 PWM调光模块和 可控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的 PWM调光信号。
9. 如权利要求 1所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述可控开关模块包括
第一 MOS管, 所述 LED灯条至少有两串, 所述每串 LED灯条并联设置, 所述 每串 LED灯条的正端耦合到电源模块;所述 PWM调光模块包括与每串 LED灯 条负端——对应的调光通道; 所述第一 MOS管有一个, 其串接在所述电源模块 和 LED灯条的正端之间; 所述 PWM调光模块和第一 MOS管的控制端都耦合 到同一个外部的 PWM调光信号。
10. 如权利要求 9所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述 LED背光驱动电 路包括电阻, 所述每个 PWM调光模块的调光通道包括比较器和第二 MOS管, 所述 LED灯条通过所述第二 MOS管和电阻接地;所述第二 MOS管的控制端分 别耦合到所述外部的 PWM调光信号和比较器的输出端;所述比较器的同向输入 端耦合有基准电压, 其反向输入端耦合到所述第二 MOS管临近电阻的一端。
11. 如权利要求 10所述的 LED背光驱动电路, 其中, 所述电源模块包括电 感、 二极管、 第三 MOS管和电容; 所述电感的一端耦合电源模块的输入端, 另 一端耦合二极管正极, 并通过第三 MOS管接地; 所述二极管的负极耦合到所述 LED灯条的正端; 并通过电容接地; 所述恒流驱动芯片还包括控制模块, 所述 控制模块耦合到所述第三 MOS管的控制端。
12. 一种 LED背光驱动电路的驱动方法, LED背光驱动电路包括 LED灯条 以及与所述 LED灯条的负端串接的 PWM调光模块; 所述驱动方法包括步骤:
A、 在 LED灯条的正端或负端串接可控开关模块;
B、 控制可控开关模块在所述 PWM调光模块关断时或关断之前关断; 在所 述 PWM调光模块导通时或导通之后导通。
13. 一种液晶显示装置, 包括 LED背光驱动电路; 所述 LED背光驱动电路 包括电源模块、与电源模块耦合的 LED灯条、分别与电源模块控制端和 LED灯 条的负端耦合的恒流驱动芯片, 所述恒流驱动芯片包括与所述 LED灯条的负端 串接的 PWM调光模块,在所述电源模块输出端至恒流驱动芯片的导电回路中还 串接有跟所述 PWM调光模块联动的可控开关模块;
所述可控开关模块在所述 PWM调光模块关断时或关断之前关断; 在所述
PWM调光模块导通时或导通之后导通。
14. 如权利要求 13所述的液晶显示装置, 其中, 所述 PWM调光模块和可 控开关模块的控制端都耦合到同一个外部的 PWM调光信号。
15. 如权利要求 13所述的液晶显示装置,其中,所述 LED灯条至少有两串, 所述每串 LED灯条并联设置,所述每串 LED灯条的正端耦合到电源模块; 所述 PWM调光模块包括与每串 LED灯条负端——对应的调光通道。
16. 如权利要求 15所述的液晶显示装置, 其中, 所述可控开关模块有一个, 其串接在所述电源模块和 LED灯条的正端之间。
17. 如权利要求 15所述的液晶显示装置, 其中, 所述可控开关模块数量与 所述 LED灯条的数量相等,所述每串 LED灯条通过一个可控开关模块耦合到一 个调光通道。
18. 如权利要求 13所述的液晶显示装置, 其中, 所述可控开关模块包括第 一 MOS管, 所述 LED灯条至少有两串, 所述每串 LED灯条并联设置, 所述每 串 LED灯条的正端耦合到电源模块;所述 PWM调光模块包括与每串 LED灯条 负端——对应的调光通道; 所述第一 MOS管有一个, 其串接在所述电源模块和 LED灯条的正端之间;所述 PWM调光模块和第一 MOS管的控制端都耦合到同 一个外部的 PWM调光信号。
19. 如权利要求 18所述的液晶显示装置, 其中, 所述 LED背光驱动电路包 括电阻, 所述每个 PWM调光模块的调光通道包括比较器和第二 MOS管, 所述 LED灯条通过所述第二 MOS管和电阻接地; 所述第二 MOS管的控制端分别耦 合到所述外部的 PWM调光信号和比较器的输出端;所述比较器的同向输入端耦 合有基准电压, 其反向输入端耦合到所述第二 MOS管临近电阻的一端。
20. 如权利要求 19所述的液晶显示装置, 其中, 所述电源模块包括电感、 二极管、 第三 MOS管和电容; 所述电感的一端耦合电源模块的输入端, 另一端 耦合二极管正极, 并通过第三 MOS管接地; 所述二极管的负极耦合到所述 LED 灯条的正端; 并通过电容接地; 所述恒流驱动芯片还包括控制模块, 所述控制
模块耦合到所述第三 MOS管的控制端。
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