一种过压保护电路及LED背光驱动电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种过压保护电路及LED背光驱动电路。

背景技术：

液晶显示装置因具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置。背光型液晶显示装置中，液晶面板本身不发光，LED背光源与液晶显示面板相对设置用于提供显示光源给液晶显示面板来正常显示影像，其中，LED背光源包括至少一个LED灯串。驱动所述LED背光源的驱动电路中通常采用专用的LED驱动芯片，为了避免当LED处于开路状态或者其他故障导致电压过高时损坏相关电路元器件，目前的LED驱动芯片一般设有一个OVP脚(输出过压保护)。

图1所示为现有技术提供的LED背光驱动电路，包括升压模块1、LED驱动芯片2、第一电阻R1、第二电阻R2和LED灯串5。升压模块1对输入电源进行升压后为LED灯串5提供驱动电源，第一电阻R1和第二电阻R2对所述驱动电源进行分压采样，当采样电压大于LED驱动芯片2的OVP电压阈值时，LED驱动芯片2控制升压模块1停止工作，电压不再上升，以保护背光驱动电路中的元器件。但是很多LED驱动芯片的OVP保护电压阈值误差较大，高达±5％～20％，导致无法正确识别过压信号，在LED正常工作时误触发LED驱动芯片过压保护，或者过压时未正常触发过压保护，损坏电路元器件。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种过压保护电路及LED背光驱动电路，能够准确触发LED驱动芯片的过压保护，提高过压保护的精度，从而提高背光驱动的稳定性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种过压保护电路，包括升压模块、LED驱动芯片、采样模块和开关模块；

所述升压模块包括升压控制输入端、电源输入端和用于连接LED灯串的电源输出端；所述LED驱动芯片包括升压控制输出端和过压保护端；所述采样模块包括采样端和过压信号输出端；所述开关模块包括过压信号输入端、触发端和用于与直流电压源连接的电源端；

所述升压控制输入端与所述升压控制输出端连接，所述采样端与所述电源输出端连接，所述过压信号输出端与所述过压信号输入端连接，所述触发端与所述过压保护端连接。

进一步地，所述采样模块还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和三端可调基准源芯片；

所述第一电阻的第一端与所述采样端连接，所述第一电阻的第二端分别连接所述第二电阻的第一端和所述三端可调基准源芯片的参考极，所述第二电阻的第二端接地，所述三端可调基准源芯片的阳极接地，所述三端可调基准源芯片的阴极分别连接所述第三电阻的第二端和所述过压信号输出端，所述第三电阻的第一端用于连接直流电压源。

进一步地，所述三端可调基准源芯片为芯片TL431。

进一步地，所述开关模块还包括第四电阻、第五电阻和第一开关管；

所述第一开关管的第一端通过所述第四电阻连接所述电源端，所述第一开关管的控制端连接所述过压信号输入端，所述第一开关管的第二端分别连接所述第五电阻的第一端和所述触发端，所述第五电阻的第二端接地。

优选地，所述第一开关管是PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极为所述第一开关管的第一端，所述PNP型三极管的集电极为所述第一开关管的第二端，所述PNP型三极管的基极为所述第一开关管的控制端。

进一步地，所述升压模块还包括第六电阻、第七电阻、电感、二极管、电容和第二开关管；

所述电感的第一端与所述电源输入端连接，所述电感的第二端分别连接所述二极管的正极和所述第二开关管的第一端，所述二极管的负极与所述电容的第一端连接，所述电容的第一端与所述电源输出端连接，所述电容的第二端接地，所述第二开关管的控制端通过所述第六电阻连接所述升压控制输入端，所述第二开关管的第二端通过所述第七电阻接地。

优选地，所述第二开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为所述第二开关管的第一端，所述N沟道MOS管的源极为所述第二开关管的第二端，所述N沟道MOS管的栅极为所述第二开关管的控制端。

本实用新型提供的过压保护电路，采样模块对升压模块输出的电压进行采样，当出现过压时，采样模块发送过压信号给开关模块，开关模块收到过压信号后直接导通电源端和触发端，触发LED驱动芯片进入过压保护，LED驱动芯片控制升压模块停止对输入电源的升压工作，以保护电路中的元器件。由原来的采样电压直接触发改为由直流电压源触发，从而能准确触发过压保护，提高了过压保护的精度，提高了背光驱动的稳定性。

相应地，本实用新型还提供了一种LED背光驱动电路，包括过压保护电路、LED灯串和第八电阻；

所述过压保护电路为如前所述的过压保护电路；

所述LED灯串包括正极输入端、输出端和M个串联的LED灯；

所述过压保护电路中的升压模块的电源输出端与所述LED灯串的正极输入端连接，所述LED灯串的输出端通过所述第八电阻接地。

进一步地，M≥2。

本实用新型提供的LED背光驱动电路，升压模块对输入电源进行升压后为LED灯串提供驱动电源，采样模块对所述驱动电源的电压进行采样，过压时，采样模块发送过压信号给开关模块，开关模块收到过压信号后直接导通电源端和触发端，触发LED驱动芯片进入过压保护，LED驱动芯片控制所述升压模块停止对输入电源的升压工作，以保护电路中的元器件。由原来的采样电压直接触发改为由直流电压源触发，从而能准确触发过压保护，提高了过压保护的精度，提高了背光驱动的稳定性。

附图说明

图1是现有技术提供的LED背光驱动电路的电路原理图；

图2是本实用新型提供的一种过压保护电路的电路方框图；

图3是本实用新型提供的一种过压保护电路的第一个实施例的电路原理图；

图4是本实用新型提供的一种过压保护电路的第二个实施例的电路原理图；

图5是本实用新型提供的一种过压保护电路的第三个实施例的电路原理图；

图6是本实用新型提供的一种LED背光驱动电路的一个实施例的电路原理图。

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。

参见图2，是本实用新型提供的一种过压保护电路的电路方框图。

本实用新型实施例提供一种过压保护电路，包括升压模块21、LED驱动芯片22、采样模块23和开关模块24；

所述升压模块1包括升压控制输入端Ctr、电源输入端Vin和用于连接LED灯串的电源输出端Vout；

所述LED驱动芯片22包括升压控制输出端GATE和过压保护端OVP；

所述采样模块23包括采样端DI和过压信号输出端DO；

所述开关模块24包括过压信号输入端SW、触发端TR和用于与直流电压源连接的电源端IN；

所述升压控制输入端Ctr与升压控制输出端GATE连接，所述采样端DI与电源输出端Vout连接，所述过压信号输出端DO与过压信号输入端SW连接，所述触发端TR与过压保护端连接OVP。

在具体实施时，采样模块23通过采样端DI对升压模块21的电源输出端Vout输出的电压进行采样，过压时，采样模块23通过过压信号输出端DO发送过压信号给开关模块24，开关模块24通过过压信号输入端SW收到过压信号后直接导通电源端IN和触发端TR，触发LED驱动芯片22进入过压保护，LED驱动芯片22通过升压控制输出端GATE发送控制信号至所述升压模块21的升压控制输入端Ctr，控制升压模块21停止对输入电源的升压工作，以保护电路中的元器件。由原来的采样电压直接触发改为由直流电压源触发，从而能准确触发过压保护，提高了过压保护的精度，提高了背光驱动的稳定性。

参见图3，是本实用新型提供的一种过压保护电路的第一个实施例的电路原理图。如图3所示，所述采样模块23还包括第一电阻RA1、第二电阻RA2、第三电阻RA3和三端可调基准源芯片U1；

所述第一电阻RA1的第一端与采样端DI连接，所述第一电阻RA1的第二端分别连接第二电阻RA2的第一端和三端可调基准源芯片U1的参考极，所述第二电阻RA2的第二端接地，所述三端可调基准源芯片U1的阳极接地，所述三端可调基准源芯片U1的阴极分别连接第三电阻RA3的第二端和过压信号输出端DO，所述第三电阻RA3的第一端用于连接直流电压源。

其中采样模块23的工作过程如下：第一电阻RA1和第二电阻RA2对升压模块21的电源输出端Vout输出的电压进行分压采样，当采样电压大于三端可调基准源芯片U1的内部参考电压时，三端可调基准源芯片U1导通，采样模块23通过过压信号输出端DO将过压信号发送至开关模块24的过压信号输入端SW。三端可调基准源芯片U1因其精度高、稳定性好和受温度影响小的特性，能够准确识别过压信号，从而进一步提高过压保护的精度。

其中，所述三端可调基准源芯片U1为芯片TL431，芯片TL431的内部参考电压精度高达0.4％。

参见图4，是本实用新型提供的一种过压保护电路的第二个实施例的电路原理图。如图4所示，所述开关模块24还包括第四电阻RA4、第五电阻RA5和第一开关管Q1；

所述第一开关管Q1的第一端通过第四电阻RA4连接电源端IN，所述第一开关管Q1的控制端连接过压信号输入端SW，所述第一开关管Q1的第二端分别连接第五电阻RA5的第一端和触发端TR，所述第五电阻RA5的第二端接地。

其中，开关模块24的工作过程如下：当第一开关管Q1的控制端通过控制信号输入端SW接收到过压信号后，第一开关管Q1导通，第四电阻RA4和第五电阻RA5对电源端IN的直流电压进行分压，从而为LED驱动芯片22提供过压保护触发电压；当第一开关管Q1的控制端没有接收到过压信号时，第一开关管Q1截止。

优选地，所述第一开关管Q1是PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极为第一开关管Q1的第一端，所述PNP型三极管的集电极为第一开关管Q1的第二端，所述PNP型三极管的基极为第一开关管Q1的控制端。

参见图4，是本实用新型提供的一种过压保护电路的第三个实施例的电路原理图。如图4所示，所述升压模块21还包括第六电阻RA6、第七电阻RA7、电感L、二极管D、电容C和第二开关管Q2；

所述电感L的第一端与电源输入端Vin连接，所述电感L的第二端分别连接二极管D的正极和第二开关管Q2的第一端，所述二极管D的负极与电容C的第一端连接，所述电容C的第一端与电源输出端Vout连接，所述电容C的第二端接地，所述第二开关管Q2的控制端通过第六电阻RA6连接升压控制输入端Ctr，所述第二开关管Q2的第二端通过第七电阻RA7接地。

其中，升压模块24的工作过程如下：当电路正常工作时，第二开关管Q2的控制端通过第六电阻RA6接收LED驱动芯片22发送的方波信号。高电平时，第二开关管Q2导通，电感L充电，二极管D用于防止电容C对地放电；低电平时，第二开关管Q2截止，电感L放电并通过二极管D为电容C充电，LED驱动芯片22持续为第二开关管Q2提供方波信号，第二开关管Q2通断的过程不断重复，在电容C两端得到高于输入电压的电压；电路过压时，LED驱动芯片22不再发送方波信号，升压模块21停止工作。

优选地，所述第二开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为第二开关管Q2的第一端，所述N沟道MOS管的源极为第二开关管Q2的第二端，所述N沟道MOS管的栅极为第二开关管Q2的控制端。

参见图6，是本实用新型提供的一种LED背光驱动电路的一个实施例的电路原理图。

本实用新型提供一种LED背光驱动电路，包括过压保护电路26、LED灯串25和第八电阻RA8；

所述过压保护电路26为本实用新型提供的一种过压保护电路的任一实施例所述的过压保护电路；

所述LED灯串25包括正极输入端LED_IN、输出端LED_OUT和M个串联的LED灯LED1-LEDM；

所述过压保护电路26中的升压模块21的电源输出端Vout与所述LED灯串25的正极输入端LED_IN连接，所述LED灯串25的输出端LED_OUT通过所述第八电阻RA8接地。

进一步地，M≥2。

在具体实施时，升压模块21对输入电源进行升压后为LED灯串25提供驱动电源，采样模块23通过采样端DI对所述驱动电源的电压进行采样，过压时，采样模块23通过过压信号输出端DO发送过压信号给开关模块24，开关模块24通过过压信号输入端SW收到过压信号后直接导通电源端IN和触发端TR，触发LED驱动芯片22进入过压保护，LED驱动芯片22通过升压控制输出端GATE发送控制信号至升压模块21的升压控制输入端Ctr，控制升压模块21停止对输入电源的升压工作，以保护电路中的元器件。由原来的采样电压直接触发改为由直流电压源触发，从而能准确触发过压保护，提高了过压保护的精度，提高了背光驱动的稳定性。

需要说明的是，上述实施例提供的过压保护电路及LED背光驱动电路中，第一开关管Q1为PNP型三极管和第二开关管Q2为N沟道MOS管，仅仅为其中的一种实施方式，在其他实施方式中，第一开关管Q1还可以替换为N沟道MOS管或其它三端控制开关器件或其派生器件，第二开关管Q2还可以替换为PNP型三极管或其它三端控制开关器件或其派生器件，在不同的应用场合中，视实际电路的功耗、成本、驱动功率以及与开关管的驱动控制元件参数匹配等要求合理选用和设置，选用和设置开关管是现有技术的常用设计过程，在此不进行赘述。

本实用新型提供的过压保护电路及LED背光驱动电路，采样模块对升压模块输出的电压进行采样，当出现过压时，采样模块发送过压信号给开关模块，开关模块收到过压信号后直接导通电源端和触发端，触发LED驱动芯片进入过压保护，LED驱动芯片控制升压模块停止对输入电源的升压工作，以保护电路中的元器件。由原来的采样电压直接触发改为由直流电压源触发，从而能准确触发过压保护，提高了过压保护的精度，提高了背光驱动的稳定性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。