一种LED背光驱动电路的制作方法

本发明涉及照明电路领域，尤其涉及一种LED背光驱动电路。

背景技术：

随着发光二极管的发展，由于其具有发光效率高、响应速度快、色彩还原性好、寿命长以及无汞等优点，在大屏幕应用中LED逐渐开始成为重要的背光源。为了获得足够的亮度，在背光应用中需要将很多的LED串联使用。然而，出于对特定功率变换或安全等实际问题的考虑，每串中LED的数目通常有一定的限制，因此在实际的大尺寸LCD背光应用中，LED通常先串联组成LED串，然后各LED串再并联起来组成LED阵列。为了使整个屏幕亮度一致，各LED串必须提供相同的发光亮度。由LED的特性可知，LED的发光亮度正比于其驱动电流，而LED两端电压很小的波动就会导致流过LED的电流发生很大的变化。因此，为了产生恒定的亮度，必须对LED背光电源中的各串LED进行恒流控制。

典型的LED背光电源结构中，设计了LED驱动电路用来驱动LED串，并对各串LED进行均流控制以产生相同的亮度。

其中，在目前使用电感做LED均流电路的方案中，还没有有效的两路背光压差保护方案，尤其是当两路背光电压压差过大时，导致屏亮度不均匀，且有损坏LED灯条的风险。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种LED背光驱动电路，在通过电感做LED均流的方案中，当两路背光电路压差过大时，能实现有效的电路保护，从而避免LED灯损坏的风险。

为解决上述问题，本发明提供一种LED背光驱动电路，包括

LED负载电路，包括第一组LED负载和第二组LED负载；

电流供电电路，用以接收电源电流并转换为用于驱动LED负载电路的电流；

均流电路，设于所述电流供电电路的输出端与所述LED负载电路的输入端之间；所述均流电路包括至少一个耦合电感，所述耦合电感用以平衡所述第一组LED负载和第二组LED负载的电流大小；

压差检测电路，包括设于所述耦合电感上的辅助绕组以及与所述辅助绕组两端连接的开关电路，所述开关电路的输出端作为控制所述LED背光驱动电路的使能端。

与现有技术相比，本发明提供的一种LED背光驱动电路，利用现有技术中通过电感实现LED均流方案的基础上在电感上增设辅助绕组以及与辅助绕组连接的开关电路一起构成了压差侦测电路；当在第一主绕组或第二主绕组上有压降时，通过电磁耦合原理，辅助绕组上也会产生电压，产生的电压输入开关电路；当该输入开关电路的电压过大时，开关电路对该LED背光驱动电路输出关闭电路的电平信号，从而实现有效的电路保护；进而避免由于压差过大造成的LED灯条损坏的风险。

进一步地，所述耦合电感包括第一主绕组和第二主绕组；其中，所述第一主绕组的输入端和所述第二主绕组的输入端均与所述电流供电电路的输出端连接；所述第一主绕组的输出端与所述第一组LED负载的输入端连接；所述第二主绕组的输出端与所述第二组LED负载的输入端连接；所述第一主绕组的输入端和所述第二主绕组的输入端互为异名端。

优选地，所述开关电路包括整流桥、滤波电容、第一电阻、第二电阻和三极管；

所述整流桥的两个交流输入端为所述开关电路的输入端，所述整流桥的两个交流输入端分别与所述辅助绕组的两端连接，所述整流桥的直流输出端的正极分别连接所述滤波电容的一端和所述第一电阻的一端，所述整流桥的直流输出端的负极接地；

所述滤波电容的另一端接地；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第二电阻的一端和所述三极管的基极；

所述第二电阻的另一端分别连接地和所述三极管的发射极；

所述三极管的集电极为所述开关电路的输出端。

作为优选，本发明采用了由整流桥、滤波电容、第一电阻、第二电阻和三极管构成的开关电路，当辅助绕组的交流电压信号经过整流桥整流后，经滤波电容滤波成直流信号，滤波电容两端的电压即是两路LED负载的电压差值；滤波电容的电压经过第一电阻和第二电阻的分压后，再控制三极管的开关，滤波电容的电压超过预置的电压保护阈值时，三极管的集电极输出使LED背光驱动电路关闭的电平信号；该电压保护阈值由R1和R2的阻值的比值决定。该开关电路通过判断辅助绕组所侦测到的压差值是否超过电压保护阈值来控制LED背光驱动电路的通断，从而实现当两路背光LED负载电路压差过大时对电路的有效保护。

进一步地，所述电流供电电路包括变压电路和整流电路；所述变压电路的输入端用于接收电源电流；所述变压电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述均流电路的输入端连接。

进一步地，所述LED背光驱动电路还包括第一滤波电路和第二滤波电路；所述第一滤波电路与所述第一组LED负载的输入端连接，所述第二滤波电路与所述第二组LED负载的输入端连接。

进一步地，所述第一滤波电路包括第一电解电容，所述第一电解电容的正极与所述第一组LED负载的输入端连接，所述第一电解电容的负极接地。

进一步地，所述第二滤波电路包括第二电解电容，所述第二电解电容的正极与所述第二组LED负载的输入端连接，所述第二电解电容的负极接地。

进一步地，所述整流电路包括整流二极管，所述整流二极管的输入端连接所述变压电路，所述整流二极管的输出端连接所述均流电路的输入端。

进一步地，所述电源电路包括变压器，所述变压器的初级线圈的两端用于接收电源电流，所述变压器的次级线圈的一端与所述整流电路的输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端接地。

进一步地，所述第一组LED负载和所述第二组LED负载均包括由若干LED串联在一起的LED串。

附图说明

图1是本发明一种LED背光驱动电路的一实施例的电路结构图；

图2是本发明一种LED背光驱动电路的一实施例的电路模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种LED背光驱动电路的实施例，图1是本实施例的电路结构图；图2是本实施例的电路模块图。参见图1和图2，该LED背光驱动电路包括LED负载电路1、均流电路2、压差检测电路3和电流供电电路4。

具体地，

LED负载电路1包括第一组LED负载101和第二组LED负载102。

均流电路2包括耦合电感L1，耦合电感L1包括第一主绕组N1、第二主绕组N2；其中，第一主绕组N1的输出端连接第一组LED负载101的输入端LED Out1+；第二主绕组N2的输出端连接第二组LED负载102的输入端LED Out2+；第一主绕组N1的输入端和第二主绕组N2的输入端互为异名端。

压差检测电路3，包括设于耦合电感L1上的辅助绕组N3，以及与辅助绕组N3两端连接的开关电路31；开关电路31包括整流桥BD1、滤波电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2和三极管Q1。

其中，整流桥BD1的两个交流输入端作为开关电路31的输入端，整流桥BD1的两个交流输入端与辅助绕组N3的两端对应连接；整流桥BD1的直流输出端的正极分别连接滤波电容C1的一端和第一电阻R1的一端，整流桥BD1的直流输出端的负极接地。滤波电容C1的另一端接地；第一电阻R1的另一端分别连接第二电阻R2的一端和三极管Q1的基极；第二电阻R2的另一端分别连接地和三极管Q1的发射极；三极管Q1的集电极为开关电路31的输出端；即三极管Q1的集电极作为控制该LED背光驱动电路的使能端EN，或，三极管Q1的集电极与连接着该LED背光驱动电路的控制芯片的使能端EN连接。

电流供电电4，包括变压电路41和整流电路42。变压电路41包括变压器T1；整流电路42包括整流二极管D1。

其中，变压器T1的初级线圈的两端用于接收电源电流；变压器T1的次级线圈的一端与整流二极管D1的正极连接，变压器T1的次级线圈的另一端接地；整流二极管D1的负极分别连接第一主绕组N1的输入端和第二主绕组N2的输入端。

该LED背光驱动电路还包括第一滤波电路111；第一滤波电路111包括第一电解电容E1；该LED背光驱动电路还包括第二滤波电路112；第二滤波电路112包括第二电解电容E2。其中，第一电解电容E1的正极与第一组LED负载101的输入端LED Out1+连接，第一电解电容E1的负极接地；第二电解电容E2的正极与第二组LED负载102的输入端LED Out2+连接，第二电解电容E2的负极接地。

第一组LED负载101和第二组LED负载102均为包括由若干LED串联在一起的LED串。

具体实施时，先由变压器T1对电源电流接收转换并经过整流二极管D1整流为用于驱动LED负载电路1的脉冲电流；然后，该脉冲电流分成两路电流分别流过耦合电感L1的第一主绕组N1和第二主绕组N2，通过设于同一耦合电感L1的第一主绕组N1和第二主绕组N2的均流作用实现输入两路LED负载的电流的均流；实现均流的两路电流分别经过第一电解电容E1和第二电解电容E2的滤波作用后的对应输入第一组LED负载电路和第二组LED负载电路。

具体实施时，辅助绕组N3用于侦测第一主绕组N1和第二主绕组N2的压差：当第一主绕组N1或者第二主绕组N2上出现压降时，通过电磁耦合原理，辅助绕组N3上产生交流电压信号并输入到开关电路31；当产生的交流电压信号过大时，通过开关电路31实现对LED背光驱动电路的关闭，从而避免因压差过大对LED负载的损坏。开关电路31的具体工作过程如下：

辅助绕组N3上产生的交流电压信号经过整流桥BD1的整流后，先经滤波电容C1滤波成直流信号，滤波电容C1两端的电压即是第一电解电容E1和第二电解电容E2之间的电压差值；接着，滤波电容C1两端的电压经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压后，再控制三极管Q1的开关。V₀为压差侦测电路所保护的电压阈值；V_T为三极管Q1的基极和发射极之间的开启电压,第一电阻R1和第二电阻R2的比值决定保护电压阈值V₀，具体通过下述公式计算：

当滤波电容C1两端的电压超过保护电压阈值时，三极管Q1的集电极输出电平信号变化,此时作为控制LED背光驱动电路使能端的集电极实现对LED背光驱动电路关闭,起到保护电路的作用。

本实施例在通过耦合电感L1的第一主绕组N1和第二主绕组N2实现两路LED负载电路的均流的基础上，通过设于耦合电感L1上的辅助绕组N3侦测第一主绕组N1和第二主绕组N2的压差，当压差过大时，通过与辅助绕组N3连接的开关电路31间接控制LED背光驱动电路关闭，避免由于压差过大造成的LED灯条损坏的风险，进而实现对屏幕设备的保护。

在不脱离本实施例原理的基础上，替换其他形式的开关电路、供电电流电路和滤波电路的电路结构，和/或替换其他形式的利用电感实现均流的均流电路，在LED背光驱动电路出现至少两路LED负载之间的压差过大时能够实现对有效电路保护的具体实施方式也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。