一種LED背光驅動電路的制作方法

本發明涉及照明電路領域，尤其涉及一種LED背光驅動電路。

背景技術：

隨著發光二極管的發展，由于其具有發光效率高、響應速度快、色彩還原性好、壽命長以及無汞等優點，在大屏幕應用中LED逐漸開始成為重要的背光源。為了獲得足夠的亮度，在背光應用中需要將很多的LED串聯使用。然而，出于對特定功率變換或安全等實際問題的考慮，每串中LED的數目通常有一定的限制，因此在實際的大尺寸LCD背光應用中，LED通常先串聯組成LED串，然后各LED串再并聯起來組成LED陣列。為了使整個屏幕亮度一致，各LED串必須提供相同的發光亮度。由LED的特性可知，LED的發光亮度正比于其驅動電流，而LED兩端電壓很小的波動就會導致流過LED的電流發生很大的變化。因此，為了產生恒定的亮度，必須對LED背光電源中的各串LED進行恒流控制。

典型的LED背光電源結構中，設計了LED驅動電路用來驅動LED串，并對各串LED進行均流控制以產生相同的亮度。

其中，在目前使用電感做LED均流電路的方案中，還沒有有效的兩路背光壓差保護方案，尤其是當兩路背光電壓壓差過大時，導致屏亮度不均勻，且有損壞LED燈條的風險。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于提供一種LED背光驅動電路，在通過電感做LED均流的方案中，當兩路背光電路壓差過大時，能實現有效的電路保護，從而避免LED燈損壞的風險。

為解決上述問題，本發明提供一種LED背光驅動電路，包括

LED負載電路，包括第一組LED負載和第二組LED負載；

電流供電電路，用以接收電源電流并轉換為用于驅動LED負載電路的電流；

均流電路，設于所述電流供電電路的輸出端與所述LED負載電路的輸入端之間；所述均流電路包括至少一個耦合電感，所述耦合電感用以平衡所述第一組LED負載和第二組LED負載的電流大小；

壓差檢測電路，包括設于所述耦合電感上的輔助繞組以及與所述輔助繞組兩端連接的開關電路，所述開關電路的輸出端作為控制所述LED背光驅動電路的使能端。

與現有技術相比，本發明提供的一種LED背光驅動電路，利用現有技術中通過電感實現LED均流方案的基礎上在電感上增設輔助繞組以及與輔助繞組連接的開關電路一起構成了壓差偵測電路；當在第一主繞組或第二主繞組上有壓降時，通過電磁耦合原理，輔助繞組上也會產生電壓，產生的電壓輸入開關電路；當該輸入開關電路的電壓過大時，開關電路對該LED背光驅動電路輸出關閉電路的電平信號，從而實現有效的電路保護；進而避免由于壓差過大造成的LED燈條損壞的風險。

進一步地，所述耦合電感包括第一主繞組和第二主繞組；其中，所述第一主繞組的輸入端和所述第二主繞組的輸入端均與所述電流供電電路的輸出端連接；所述第一主繞組的輸出端與所述第一組LED負載的輸入端連接；所述第二主繞組的輸出端與所述第二組LED負載的輸入端連接；所述第一主繞組的輸入端和所述第二主繞組的輸入端互為異名端。

優選地，所述開關電路包括整流橋、濾波電容、第一電阻、第二電阻和三極管；

所述整流橋的兩個交流輸入端為所述開關電路的輸入端，所述整流橋的兩個交流輸入端分別與所述輔助繞組的兩端連接，所述整流橋的直流輸出端的正極分別連接所述濾波電容的一端和所述第一電阻的一端，所述整流橋的直流輸出端的負極接地；

所述濾波電容的另一端接地；

所述第一電阻的另一端分別連接所述第二電阻的一端和所述三極管的基極；

所述第二電阻的另一端分別連接地和所述三極管的發射極；

所述三極管的集電極為所述開關電路的輸出端。

作為優選，本發明采用了由整流橋、濾波電容、第一電阻、第二電阻和三極管構成的開關電路，當輔助繞組的交流電壓信號經過整流橋整流后，經濾波電容濾波成直流信號，濾波電容兩端的電壓即是兩路LED負載的電壓差值；濾波電容的電壓經過第一電阻和第二電阻的分壓后，再控制三極管的開關，濾波電容的電壓超過預置的電壓保護閾值時，三極管的集電極輸出使LED背光驅動電路關閉的電平信號；該電壓保護閾值由R1和R2的阻值的比值決定。該開關電路通過判斷輔助繞組所偵測到的壓差值是否超過電壓保護閾值來控制LED背光驅動電路的通斷，從而實現當兩路背光LED負載電路壓差過大時對電路的有效保護。

進一步地，所述電流供電電路包括變壓電路和整流電路；所述變壓電路的輸入端用于接收電源電流；所述變壓電路的輸出端與所述整流電路的輸入端連接，所述整流電路的輸出端與所述均流電路的輸入端連接。

進一步地，所述LED背光驅動電路還包括第一濾波電路和第二濾波電路；所述第一濾波電路與所述第一組LED負載的輸入端連接，所述第二濾波電路與所述第二組LED負載的輸入端連接。

進一步地，所述第一濾波電路包括第一電解電容，所述第一電解電容的正極與所述第一組LED負載的輸入端連接，所述第一電解電容的負極接地。

進一步地，所述第二濾波電路包括第二電解電容，所述第二電解電容的正極與所述第二組LED負載的輸入端連接，所述第二電解電容的負極接地。

進一步地，所述整流電路包括整流二極管，所述整流二極管的輸入端連接所述變壓電路，所述整流二極管的輸出端連接所述均流電路的輸入端。

進一步地，所述電源電路包括變壓器，所述變壓器的初級線圈的兩端用于接收電源電流，所述變壓器的次級線圈的一端與所述整流電路的輸入端連接，所述變壓器的次級線圈的另一端接地。

進一步地，所述第一組LED負載和所述第二組LED負載均包括由若干LED串聯在一起的LED串。

附圖說明

圖1是本發明一種LED背光驅動電路的一實施例的電路結構圖；

圖2是本發明一種LED背光驅動電路的一實施例的電路模塊圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明提供一種LED背光驅動電路的實施例，圖1是本實施例的電路結構圖；圖2是本實施例的電路模塊圖。參見圖1和圖2，該LED背光驅動電路包括LED負載電路1、均流電路2、壓差檢測電路3和電流供電電路4。

具體地，

LED負載電路1包括第一組LED負載101和第二組LED負載102。

均流電路2包括耦合電感L1，耦合電感L1包括第一主繞組N1、第二主繞組N2；其中，第一主繞組N1的輸出端連接第一組LED負載101的輸入端LED Out1+；第二主繞組N2的輸出端連接第二組LED負載102的輸入端LED Out2+；第一主繞組N1的輸入端和第二主繞組N2的輸入端互為異名端。

壓差檢測電路3，包括設于耦合電感L1上的輔助繞組N3，以及與輔助繞組N3兩端連接的開關電路31；開關電路31包括整流橋BD1、濾波電容C1、第一電阻R1、第二電阻R2和三極管Q1。

其中，整流橋BD1的兩個交流輸入端作為開關電路31的輸入端，整流橋BD1的兩個交流輸入端與輔助繞組N3的兩端對應連接；整流橋BD1的直流輸出端的正極分別連接濾波電容C1的一端和第一電阻R1的一端，整流橋BD1的直流輸出端的負極接地。濾波電容C1的另一端接地；第一電阻R1的另一端分別連接第二電阻R2的一端和三極管Q1的基極；第二電阻R2的另一端分別連接地和三極管Q1的發射極；三極管Q1的集電極為開關電路31的輸出端；即三極管Q1的集電極作為控制該LED背光驅動電路的使能端EN，或，三極管Q1的集電極與連接著該LED背光驅動電路的控制芯片的使能端EN連接。

電流供電電4，包括變壓電路41和整流電路42。變壓電路41包括變壓器T1；整流電路42包括整流二極管D1。

其中，變壓器T1的初級線圈的兩端用于接收電源電流；變壓器T1的次級線圈的一端與整流二極管D1的正極連接，變壓器T1的次級線圈的另一端接地；整流二極管D1的負極分別連接第一主繞組N1的輸入端和第二主繞組N2的輸入端。

該LED背光驅動電路還包括第一濾波電路111；第一濾波電路111包括第一電解電容E1；該LED背光驅動電路還包括第二濾波電路112；第二濾波電路112包括第二電解電容E2。其中，第一電解電容E1的正極與第一組LED負載101的輸入端LED Out1+連接，第一電解電容E1的負極接地；第二電解電容E2的正極與第二組LED負載102的輸入端LED Out2+連接，第二電解電容E2的負極接地。

第一組LED負載101和第二組LED負載102均為包括由若干LED串聯在一起的LED串。

具體實施時，先由變壓器T1對電源電流接收轉換并經過整流二極管D1整流為用于驅動LED負載電路1的脈沖電流；然后，該脈沖電流分成兩路電流分別流過耦合電感L1的第一主繞組N1和第二主繞組N2，通過設于同一耦合電感L1的第一主繞組N1和第二主繞組N2的均流作用實現輸入兩路LED負載的電流的均流；實現均流的兩路電流分別經過第一電解電容E1和第二電解電容E2的濾波作用后的對應輸入第一組LED負載電路和第二組LED負載電路。

具體實施時，輔助繞組N3用于偵測第一主繞組N1和第二主繞組N2的壓差：當第一主繞組N1或者第二主繞組N2上出現壓降時，通過電磁耦合原理，輔助繞組N3上產生交流電壓信號并輸入到開關電路31；當產生的交流電壓信號過大時，通過開關電路31實現對LED背光驅動電路的關閉，從而避免因壓差過大對LED負載的損壞。開關電路31的具體工作過程如下：

輔助繞組N3上產生的交流電壓信號經過整流橋BD1的整流后，先經濾波電容C1濾波成直流信號，濾波電容C1兩端的電壓即是第一電解電容E1和第二電解電容E2之間的電壓差值；接著，濾波電容C1兩端的電壓經過第一電阻R1和第二電阻R2的分壓后，再控制三極管Q1的開關。V₀為壓差偵測電路所保護的電壓閾值；V_T為三極管Q1的基極和發射極之間的開啟電壓,第一電阻R1和第二電阻R2的比值決定保護電壓閾值V₀，具體通過下述公式計算：

當濾波電容C1兩端的電壓超過保護電壓閾值時，三極管Q1的集電極輸出電平信號變化,此時作為控制LED背光驅動電路使能端的集電極實現對LED背光驅動電路關閉,起到保護電路的作用。

本實施例在通過耦合電感L1的第一主繞組N1和第二主繞組N2實現兩路LED負載電路的均流的基礎上，通過設于耦合電感L1上的輔助繞組N3偵測第一主繞組N1和第二主繞組N2的壓差，當壓差過大時，通過與輔助繞組N3連接的開關電路31間接控制LED背光驅動電路關閉，避免由于壓差過大造成的LED燈條損壞的風險，進而實現對屏幕設備的保護。

在不脫離本實施例原理的基礎上，替換其他形式的開關電路、供電電流電路和濾波電路的電路結構，和/或替換其他形式的利用電感實現均流的均流電路，在LED背光驅動電路出現至少兩路LED負載之間的壓差過大時能夠實現對有效電路保護的具體實施方式也在本發明的保護范圍之內。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本發明的保護范圍。