一种LED背光驱动电路及液晶显示器的制作方法

本发明属于液晶显示技术领域，具体地讲，涉及一种LED背光驱动电路及液晶显示器。

背景技术：

随着显示技术的不断进步，液晶显示器的背光技术不断得到发展。传统的液晶显示器的背光源采用冷阴极荧光灯(CCFL)。但是由于CCFL背光源存在色彩还原能力较差、发光效率低、放电电压高、低温下放电特性差、加热达到稳定灰度时间长等缺点，当前已经开发出使用LED(Light Emitting Diode，中文名：发光二极管)背光源的背光源技术。

图1是现有的一种用于液晶显示器的LED背光驱动电路。如图1所示，该LED背光驱动电路包括升压电路、LED控制器、电容C1’以及LED串。该升压电路包括电感L’、二极管D’、第一晶体管Q1’和第一电阻器R1’，其中，电感L’的一端接收电源输入的直流电压Vin，电感L’的另一端连接到二极管D’的阳极并连接到第一晶体管Q1’的漏极，第一晶体管Q1’的栅极(控制端)由LED控制器提供的第一控制信号驱动，第一晶体管Q1’的源极通过第一电阻器R1’与地电性连接；二极管D’的阴极电连接LED串的正端，二极管D’的阴极还通过电容C’与地电性连接。LED串的负端还连接有第二晶体管Q2’，其中，第二晶体管Q2’的漏极连接到LED串的负端，第二晶体管Q2’的源极通过第二电阻器R2’与地电性连接，第二晶体管Q2’的栅极由LED控制器提供的第二控制信号驱动，通过改变第二控制信号的占空比，可以增大或减小LED串的工作电流，从而控制LED串的亮度。

在使用上述LED背光驱动电路的过程中本发明的发明人发现，随着面板的增大、户外显示的需求或者商业显示的要求，需要的LED灯的数量越来越多，例如LED串包含LED灯的数量超过16个或者以上，各LED灯串联连接，导致电感L’的输出电压Vout需要增大，以方便升压后驱动LED串，例如需要超过90V、100V或者以上，从而导致第一晶体管Q1’和二极管D’承受的应力较大，轻则影响第一晶体管Q1’和二极管D’寿命，重则导致损坏，从而造成LED背光驱动电路损坏；而且，由于升压电路的转换效率与升压呈反比，也即电压升的越高，转换效率就越低，导致升压电路的转换效率会降低，浪费能源。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种LED背光驱动电路及液晶显示器。可用于降低电路损坏，节省能源。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种LED背光驱动电路，包括：

电源；

LED串，其包括至少一串LED灯，其正端与所述电源电连接；

降压电路，其与LED串电连接；

LED控制器，其与降压电路电连接，在第一期间LED控制器控制电源供电给LED串并控制降压电路进行储能，在第二期间LED控制器控制降压电路供电给LED串。

在本发明第一方面一实施例中，所述降压电路包括：所述降压电路包括：电感单元，其第一端与LED串的负端电连接；二极管单元，其阳极对应与电感单元的第二端电连接，其阴极与LED串的正端电连接；电容单元，其一端与二极管单元的阴极电连接，其另一端与电感单元的第一端电连接；晶体管单元，其漏极电连接所述电感单元的第二端，其源极电性接地，其控制端电连接LED控制器。

在本发明第一方面一实施例中，所述LED串包括第一LED串和第二LED串，所述第一LED串位于第一支路上，其正端与电源电连接，其包括至少两个LED灯；所述第二LED串位于与第一支路并联的第二支路上，其正端与电源电连接，其包括至少两个LED灯；所述电感单元包括第一电感和第二电感，所述第一电感的第一端与第一LED串的负端电连接，所述第二电感的第一端与第二LED串的负端电连接；所述二极管单元包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极与第一电感的第二端电连接，所述第一二极管的阴极与第一LED串的正端电连接，所述第二二极管的阳极与第二电感的第二端电连接，所述第二二极管的阴极与第二LED串的正端电连接；所述电容单元包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与第一二极管的阴极电连接，其另一端与第一电感的第一端电连接，所述第二电容的一端与第二二极管的阴极电连接，其另一端与第二电感的第一端电连接；所述晶体管单元包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管的漏极电连接所述第一电感的第二端，其源极电性接地，其控制端电连接所述LED控制器，所述第二晶体管的漏极连接所述第二电感的第二端，其源极电性接地，其控制端电连接所述LED控制器。

在本发明第一方面一实施例中，在第一期间LED控制器控制第一晶体管和第二晶体管导通，第一二极管和第二二极管截止，电源供电给第一LED串和第二LED串，并供电给第一电感和第二电感以使第一电感和第二电感储能；在第二期间LED控制器控制第一晶体管和第二晶体管截止，第一二极管和第二二极管导通，所述第一电感、第二电感分别经由第一二极管、第二二极管供电给第一LED串和第二LED串。

在本发明第一方面一实施例中，所述LED串包括第一LED串和第二LED串，所述第一LED串位于第一支路上，其正端与电源电连接，其包括至少两个LED灯；所述第二LED串位于与第一支路并联的第二支路上，其正端与电源电连接，其包括至少两个LED灯；所述电感单元包括第一电感，所述第一电感的第一端与第一LED串的负端和第二LED串的负端电连接；所述二极管单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与第一电感单元的第二端电连接，所述第一二极管的阴极与第一LED串和第二LED串的正端电连接；所述电容单元包括第一电容，所述第一电容的一端与第一二极管的阴极电连接，其另一端与第一电感的第一端电连接；所述晶体管单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的漏极连接所述第一电感的第二端，其源极电性接地，其控制端电连接所述LED控制器。

在本发明第一方面一实施例中，在第一期间LED控制器控制第一晶体管导通，第一二极管截止，电源供电给第一LED串和第二LED串，并供电给第一电感以使第一电感储能；在第二期间LED控制器控制第一晶体管截止，第一二极管导通，所述第一电感经由第一二极管分别供电给第一LED串和第二LED串。

在本发明第一方面一实施例中，所述第一LED串上的至少两个LED灯串联，所述第二LED串上的至少两个LED灯串联，所述第一LED串和第二LED串上的LED灯数量相等。

在本发明第一方面一实施例中，所述第一电感和第二电感的电感值范围为47μh-100μh。

在本发明第一方面一实施例中，所述第一期间和第二期间包含在一周期内。

本发明实施例第二方面提供了一种液晶显示器，包括相对设置的液晶面板和背光模组，由所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示图像；所述背光模组采用LED背光源，所述LED背光源采用上述的LED背光驱动电路驱动。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

由于采用了降压电路，没有采用现有技术的升压电路，从而本实施例中的元器件需要承受的应力较小，不会影响元器件的寿命，更不会导致元器件损坏，从而LED背光驱动电路不会轻易损坏；而且，由于没有使用现有技术的升压电路，从而不会出现现有技术升压电路转换效率较低的问题，有利于节能；而且本实施例的LED驱动电路可以实现大量LED灯的驱动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是现有技术LED背光驱动电路的电路图；

图2是本发明第一实施例LED背光驱动电路的电路图；

图3是本发明第一实施例LED背光驱动电路在第一时期的电流流向图；

图4是本发明第一实施例LED背光驱动电路在第二时期的电流流向图；

图5是本发明第二实施例LED背光驱动电路的电路图；

图6是本发明第三实施例LED背光驱动电路的电路图；

图号说明：

110-电源；120、420-第一LED串；130-第二LED串；140-LED控制器；C3-第三电容；200、300-降压电路；210、310-电感单元；L1-第一电感；L2-第二电感；220、320-二极管单元；D1-第一二极管；D2-第二二极管；230、330-电容单元；C1-第一电容；C2-第二电容；240、340-晶体管单元；Q1-第一晶体管；Q2-第二晶体管。

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。

本申请说明书、权利要求书和附图中出现的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而并非用于描述特定的顺序。

第一实施例

请参照图2，为本发明第一实施例提供的一种LED背光驱动电路，所述LED背光驱动电路包括电源110、LED串、降压电路200和LED控制器140。

具体说来，所述电源110用于提供电力给LED背光驱动电路，本实施例提供的所述电源110相对现有技术提供的电源110需要输出较高的电压，例如提供36V(伏特)、48V、60V、72V等输出电压，从而可以驱动LED串。

所述LED串包括至少一串LED灯，其正端与所述电源电连接，在本实施例中，所述LED包括第一LED串120和第二LED串130。

所述第一LED串120位于第一支路上，所述第一LED串120包括至少两个LED灯，例如为2个LED灯、4个LED灯、6个LED灯、8个LED灯、9个LED灯、10个LED灯等数目，在本实施例中所述至少两个LED灯为串联连接，但是，在本发明的其他实施例中，所述至少两个LED灯还可以并联连接。

所述第二LED串130位于与第一支路并联的第二支路上，所述第二LED串130包括至少两个LED灯，例如为2个LED灯、4个LED灯、6个LED灯、8个LED灯、9个LED灯、10个LED灯等数目，在本实施例中所述至少两个LED灯为串联连接，但是，在本发明的其他实施例中，所述至少两个LED灯还可以并联连接。在本实施例中，所述第一LED串120包括的LED灯数目和第二LED串130包括的LED灯数目相等，这样亮度比较均衡，当然，在本发明的其他实施例中，所述第一LED串包括的LED灯数目和第二LED串包括的LED灯数目还可以不等。

所述降压电路200分别与第一LED串120和第二LED串130电连接，所述降压电路200提供低于电源110的输出电压，所述降压电路200提供的电压例如为提供30V(伏特)、40V、50V、60V等输出电压，从而输出低于电源110的电压，从而实现降压。

所述LED控制器140与降压电路200电连接以用于控制所述降压电路200，在第一期间LED控制器140控制电源110分别供电给第一LED串120和第二LED串130，此时降压电路200进行储能，在第一期间第一LED串120和第二LED串130中的LED灯可以由电源110点亮；在第二期间LED控制器控制降压电路200分别供电给第一LED串120和第二LED串130，此电压低于电源110输出的电压，在第二期间第一LED串120和第二LED串130中的LED灯可以由降压电路200点亮。第一期间与第二期间相异，第一期间和第二期间交替进行，例如以时间为X轴，首先为第一期间，接着第二期间，接着第一期间，接着第二期间……，这样交替下去。

从而，在本实施例中，由于采用了降压电路200，没有采用现有技术的升压电路，从而本实施例中的元器件需要承受的应力较小，不会影响元器件的寿命，更不会导致元器件损坏，从而LED背光驱动电路不会轻易损坏；而且，由于没有使用现有技术的升压电路，从而不会出现现有技术升压电路转换效率较低的问题，有利于节能；而且本实施例的LED驱动电路可以实现大量LED灯的驱动，LED灯的亮度较为均衡。

请继续参见图2，所述降压电路200包括电感单元210、二极管单元220、电容单元230和晶体管单元240。

所述电感单元210具有第一端和第二端，所述第一端分别与第一LED串120和第二LED串130的负端电连接；所述二极管单元220的阳极对应与电感单元210的第二端电连接，所述二极管单元220的阴极分别与第一LED串120和第二LED串130的正端电连接；所述电容单元230用于自举作用，其一端对应与二极管单元220的阴极电连接，其另一端对应与电感单元210的第一端电连接；所述晶体管单元240的漏极电连接所述电感单元210的第二端，其源极电性接地，可选的，在本实施例中，所述晶体管单元240源极是间接电性接地，所述晶体管单元240的源极通过一个电阻电性接地，其控制端(栅极)电连接所述LED控制器140。从而，LED控制器140可以控制晶体管单元240的导通和截止。

具体说来，在本实施例中，所述电感单元210包括第一电感L1和第二电感L2，所述第一电感L1的第一端与第一LED串120的负端电连接，所述第二电感L2的第一端与第二LED串130的负端电连接；所述二极管单元220包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1的阳极与所述第一电感L1的第二端电连接，所述第一二极管D1的阴极与第一LED串120的正端电连接，所述第二二极管D2的阳极与第二电感L2的第二端电连接，所述第二二极管D2的阴极与第二LED串130的正端电连接；所述电容单元230包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1和第二电容C2用于自举作用，所述第一电容C1的一端与第一二极管D1的阴极电连接，其另一端与第一电感L1的第一端电连接，所述第二电容C2的一端与第二二极管D2的阴极电连接，其另一端与第二电感L2的第一端电连接；所述晶体管单元240包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，所述第一晶体管Q1的漏极电连接所述第一电感L1的第二端，其源极电性接地，在本实施例中其源极是间接电性接地，具体为源极通过一个电阻电性接地，所述第一晶体管Q1的控制端电连接所述LED控制器140，所述第二晶体管Q2的漏极连接所述第二电感L2的第二端，其源极电性接地，在本实施例中其源极是间接电性接地，具体为源极通过一个电阻电性接地，所述第二晶体管Q2的控制端电连接所述LED控制器140。

从而，LED控制器140通过控制第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的导通和截止来控制降压电路200，具体说来，在第一期间LED控制器140控制第一晶体管Q1和第二晶体管Q2导通，此时第一二极管D1和第二二极管D2截止，电源110输出的电力分别输出给第一LED串120和第二LED串130所在的支路，从而，电源110供电给第一LED串120、第二LED串130，并给第一电感L1和第二电感L2储能，请见图3中的电流流向路线CH1和CH2，也即电流流过的路线为:电源110->第一LED串120->第一电感L1-第一晶体管Q1->电阻->地，和电源110->第二LED串130->第二电感L2-第二晶体管Q2->电阻->地。在第二期间LED控制器140控制第一晶体管Q1和第二晶体管Q2截止，此时第一二极管D1和第二二极管D2导通，第一电感L1和第二电感L2储存的能量释放，从而分别供电给第一LED串120和第二LED串130，请见图4中的电流流向路线CH3和CH4，也即电流流过的路线为:第一电感L1第二端->第一二极管D1->第一LED串120->第一电感L1第一端，和第二电感L2第二端->第二二极管D2->第二LED串130->第二电感L2第一端。从而，由于第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2分别位于第一LED串120和第二LED串130的负端，电压较低，从而，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2受到的应力较小，从而不会影响第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2的寿命，更加不会导致第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2损坏，从而LED驱动电路不容易损坏。

在本实施例中，所述第一电感L1和第二电感L2的电感值需要较大，例如第一电感L1值和第二电感L2值的范围为47μh(微亨)-100μh，例如为47μh、50μh、55μh、60μh、65μh、70μh、75μh、80μh、86μh、90μh、95μh、100μh等，从而纹波电流小，第一LED串120和第二LED串130的亮度较均匀，不会出现LED灯闪的问题。

在本实施例中，在本实施例中，所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为NMOS管，当然，在本发明的其他实施例中，所述第一晶体管和第二晶体管还可以为与NMOS管等同的开关元器件。

在本实施例中，所述第一期间和第二期间形成一个周期，也即第一期间和第二期间的和等于一个周期的时间，具体说来，所述第一期间和第二期间构成了第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的周期，例如，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2导通一次和截止一次的时间为一个周期，所述第一期间和第二期间的和为所述第一晶体管Q1、第二晶体管Q2的一个周期，这个周期例如为50微秒，所述第一晶体管Q1、第二晶体管Q2进行周期性动作。但在本发明的其他实施例中，所述第一期间和第二期间还可以小于一个周期，也即一个周期还可以包括第三期间等，也即在本发明中，所述第一期间和第二期间包含在一个周期内。

在本实施例中，所述LED背光驱动电路还包括第三电容C3，所述第三电容C3的一端与电源110电连接，所述第三电容C3的另一端电性接地，所述第三电容C3用于滤波作用。

本实施例还提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器包括相对设置的液晶面板和背光模组，所述背光模组提供显示光源给所述液晶面板，以使所述液晶面板显示图像，所述背光模组采用LED背光源，所述LED背光源采用上述的LED背光驱动电路驱动。

另外，在本发明的其他实施例中，所述LED驱动电路可以不只包括第一LED串和第二LED串，还可以包括第三LED串、第四LED串等等，对应的，所述降压电路进行相应增加，例如增加第三电感、第四电感、第三二极管、第四二极管、第三电容、第四电容等等。

另外，在本发明的其他实施例中，所述LED串还可以包括三串LED串、四串LED串、五串LED串等。

第二实施例

图5为本发明第二实施例提供的LED背光驱动电路，图5的电路与图2的电路相似，因此相同的元件符号代表相同的元件，本实施例与第一实施例的主要不同点为降压电路300。

请参见图5，在本实施例中，所述降压电路300包括电感单元310、二极管单元320、电容单元330和晶体管单元340。

所述电感单元310具有第一端和第二端，所述第一端分别与第一LED串120和第二LED串130的负端电连接；所述二极管单元320的阳极对应与电感单元310的第二端电连接，所述二极管单元320的阴极分别与第一LED串120和第二LED串130的正端电连接；所述电容单元330用于自举作用，其一端对应于二极管单元320的引脚电连接，其另一端对应于电感单元310的第一端电连接；所述晶体管单元340的漏极电连接所述电感单元310的第二端，其源极电性接地，在本实施例中是间接电性接地，所述晶体管单元340的源极通过一个电阻电性接地，其控制端(栅极)电连接所述LED控制器140。从而，LED控制器140可以控制晶体管单元340的导通和截止。

具体说来，在本实施例中，所述电感单元310包括第一电感L1，所述第一电感L1的第一端分别与第一LED串120的负端和第二LED串130的负端电连接，所述第一电感L1的电感值范围同样为47μh-100μh；所述二极管单元320包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述第一电感L1的第二端电连接，所述第一二极管D1的阴极分别与第一LED串120的正端、第二LED串130的正端电连接；所述电容单元330包括第一电容C1，所述第一电容C1用于自举作用，所述第一电容C1的一端与第一二极管D1的阴极电连接，其另一端与第一电感L1的第一端电连接；所述晶体管单元340包括第一晶体管Q1，所述第一晶体管Q1的漏极电连接所述第一电感L1的第二端，其源极电性接地，在本实施例中其源极是间接电性接地，具体为源极通过一个电阻电性接地，所述第一晶体管Q1的控制端电连接所述LED控制器140。

从而，LED控制器140通过控制第一晶体管Q1的导通和截止来控制降压电路300，具体说来，在第一期间LED控制器140控制第一晶体管Q1导通，此时第一二极管D1截止，电源110输出的电力分别输出给第一LED串120和第二LED串130所在的支路，从而，电源110供电给第一LED串120、第二LED串130，并给第一电感L1储能。在第二期间LED控制器140控制第一晶体管Q1截止，此时第一二极管D1导通，第一电感L1储存的能量释放，从而分别供电给第一LED串120和第二LED串130。

从而，在本实施例中，由于降压电路300所用到的元器件相对第一实施例得到了减少，从而可以降低成本。

第三实施例

图6为本发明第三实施例提供的LED背光驱动电路，图6的电路与图5的电路相似，因此相同的元件符号代表相同的元件，本实施例与第一实施例的主要不同点为LED串的数目。

请参见图6，在本实施例中，所述LED串只包括第一LED串420，其包括至少一串LED灯，其正端与所述电源电连接。

所述降压电路300包括电感单元310、二极管单元320、电容单元330和晶体管单元340。所述电感单元310具有第一端和第二端，所述第一端分别与第一LED串420的负端电连接；所述二极管单元320的阳极对应与电感单元310的第二端电连接，所述二极管单元320的阴极与第一LED串420的正端电连接；所述电容单元330用于自举作用，其一端对应于二极管单元320的引脚电连接，其另一端对应于电感单元310的第一端电连接；所述晶体管单元340的漏极电连接所述电感单元310的第二端，其源极电性接地，在本实施例中是间接电性接地，所述晶体管单元340的源极通过一个电阻电性接地，其控制端(栅极)电连接所述LED控制器140。从而，LED控制器140可以控制晶体管单元340的导通和截止。

具体说来，在本实施例中，所述电感单元310包括第一电感L1，所述第一电感L1的第一端与第一LED串420的负端电连接，所述第一电感L1的电感值范围同样为47μh-100μh；所述二极管单元320包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述第一电感L1的第二端电连接，所述第一二极管D1的阴极分别与第一LED串420的正端电连接；所述电容单元330包括第一电容C1，所述第一电容C1用于自举作用，所述第一电容C1的一端与第一二极管D1的阴极电连接，其另一端与第一电感L1的第一端电连接；所述晶体管单元340包括第一晶体管Q1，所述第一晶体管Q1的漏极电连接所述第一电感L1的第二端，其源极电性接地，在本实施例中其源极是间接电性接地，具体为源极通过一个电阻电性接地，所述第一晶体管Q1的控制端电连接所述LED控制器140。

从而，LED控制器140通过控制第一晶体管Q1的导通和截止来控制降压电路300，具体说来，在第一期间LED控制器140控制第一晶体管Q1导通，此时第一二极管D1截止，电源110输出的电力输出给第一LED串420所在的支路，从而，电源110供电给第一LED串420，并给第一电感L1储能。在第二期间LED控制器140控制第一晶体管Q1截止，此时第一二极管D1导通，第一电感L1储存的能量释放，从而供电给第一LED串420。

在本实施例中，同样由于没有升压电路，从而不会出现现有技术升压电路转换效率较低的问题，有利于节能；而且，由于采用了降压电路，没有采用现有技术的升压电路，从而本实施例中的元器件需要承受的应力较小，不会影响元器件的寿命，更不会导致元器件损坏，从而LED背光驱动电路不会轻易损坏。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：

由于采用了降压电路，没有采用现有技术的升压电路，从而本实施例中的元器件需要承受的应力较小，不会影响元器件的寿命，更不会导致元器件损坏，从而LED背光驱动电路不会轻易损坏；而且，由于没有使用现有技术的升压电路，从而不会出现现有技术升压电路转换效率较低的问题，有利于节能；而且本实施例的LED驱动电路可以实现大量LED灯的驱动，LED灯的亮度较为均衡。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。