专利名称：一种lcd背光高压电源转换系统的制作方法
技术领域：
本发明属于LCD技术领域，尤其涉及LCD背光的技术。
技术背景近年来，CRT (阴极射线管)已经被诸如LCD (液晶显示器件)、PDP (等 离子显示面板)和ELD (电致发光显示器件)取代。在这些显示器件中，LCD 器件具有功耗低和厚度薄、重量轻等优点，因此其应用范围从包括台式机和便 携式计算机的个人计算机的显示器件到大尺寸的液晶电视显示器件。在液晶显示装置的背光源中，各种高亮度细管径荧光灯是目前的主流光源， 由于液晶面板尺寸的不断增大，越来越多的CCFL (冷阴极射线管)应用于背 光源用于获取足够的亮度。随着灯管数量的增多，背光驱动装置需求量随之增 加，相对的消耗功率及产生的热量也随之增加，如何高效地驱动背光源是一个 必须解决的问题。现有的液晶屏背光驱动系统的电路框图如图1所示，其中，PFC (功率因 数校正器)输出约400V高压直流电压V1，第一级逆变器驱动一个N1: l的第 一级变压器，将VI转换为低压交流电压。第一级变压器次级侧经整流滤波输 出低压直流电压V2,第一级逆变器由第一级变压器初级侧的控制器进行控制。 1个及以上的第二级逆变器并联接在V2,每个第二级逆变器驱动1个及以上1: N2的第二级变压器，将V2转换为能够使CCFL正常工作的高压交流电压，每 个第二级变压器次级端接一支或两支CCFL。每个第二级逆变器由其初级侧的 背光控制器分别进4于控制。在上述的背光驱动系统中，系统的总效率由PFC、第一级逆变变压和第二 级逆变变压三部分组成的效率决定，其中，PFC的效率约为卯。/。，第一级逆变变压的效率约为75%，第二级逆变变压的效率约为85%,因此整个系统的效率 约为57% ,效率偏低；此外，现有的背光驱动系统还需要一级大功率的、由400V 到低压的DC/DC电源，1个或多个价格昂贵的背光控制器和第二级功率开关器 件，因此，系统的成本过高。发明内容本发明的目的在于提供一种LCD背光高压转换系统，旨在解决现有技术中 存在LCD背光高压转换系统效率低、成本高的问题。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种LCD背光高压电源转换系统，所述的系统包括逆变器、变压器、逆变控制器和背光控制器，其中，所述的逆变器将输入的高压直流信号转换成交流高压信号； 所述的逆变器与所述的变压器相连，所述的逆变器向所述的变压器输入交流高压信号；所述的变压器的次级侧向冷阴极射线管CCFL输出所需的电压；所述的背光控制器从所述的变压器的次级侧获耳又取样电压或者电流后产生 开/关控制信号，并向所述的逆变控制器输入，所述的逆变控制器根据所述的开 /关控制信号产生脉宽调制波PWM,用来控制所述的逆变器。所述的变压器包括第一级变压器和第二级变压器，所述的第一级变压器初 级侧与所述的逆变器相连，次级侧与所述的第二变压器的初级侧相连，所述的 第二变压器的次级侧向冷阴极射线管CCFL输出所需的电压，所述的逆变器输 入的交流高压信号经过所述的第一级变压器和第二级变压器变压，变换成所述 的CCFL所需的电压。所述的逆变器由4个NMOS管按全桥方式连接。所述的NMOS管全桥一边连接功率因数校正器PFC，接收所述的PFC输 出的高压直流信号，另一边接所述的变压器的初级侧，向所述的变压器初级侧输入交流高压信号。所述第一级变压器的初级次级匝数比为1: 1。所述的第二级变压器的个数为一个或者一个以上，所述的一个以上的第二 级变压器初级侧并联连接于所述的第 一级变压器的次级侧。所述的系统还包括均流电感，所述的均流电感一端连接所述的第二级变压 器的次级侧，另一端连接所述的冷阴极射线管CCFL。所述的第二级变压器的次级侧接有检测器，所述的检测器获取取样电压或 者电流后输出给所述的背光控制器，所述的背光控制器产生所述的开/关控制信 号后输入到光耦器，所述的光耦器向所述的逆变控制器输入所述的开/关控制信 号。所述的第二级变压器次级侧接有4个或者4个以上所述的CCFL。 所述高压直流电压大于220V。本发明克服现有技术的不足，采用从第一级变压器输出的高压交流电压直 接变压至CCFL所需电压(约1280V)的方式，只经过PFC (效率90% )和一级 变压(效率80% ),效率可提升至72%(90% x80% )，比传统方式省电约n%; 此外，本发明省去了一级大功率的直流-直流变换，并且通过l个背光控制器 对整个系统进行控制，节省很多价格昂贵的背光控制器，成本较低；同时，由 于只采用一级逆变器，结构简单，使系统更加稳定且易于控制。
图l是现有的背光驱动系统的电路原理框图；图2是本发明实施例所述的背光驱动系统的电^各原理框图；图3是本发明实施例所述的背光驱动系统的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供的背光驱动系统的电路原理框图如图2所示，PFC与逆 变器相连，逆变器后接第一级变压器，第一级变压器的次级侧与第二级变压器 的初级侧直接相连，经过两级变压器将逆变器输出的电压变换成CCFL所需的 电压。本实施例中，第一级变压器初级次级的匝l史比为1: 1。具体的电路图如图3所示，220V市电经PFC及整流滤波后产生400V高 压直流电压VI; 4个同型号NMOS管Ql、 Q2、 Q3和Q4按全桥方式连接，Ql 与Q3公共端连接V1， Q2与Q4公共端接地，Ql与Q2公共端接第一级1: 1 变压器Tl的初级側a端，Q3与Q4公共端接T1初级侧b端，Ql、 Q2、 Q3、 Q4均由逆变控制器Ul产生的PWM (脉宽调制波)控制全桥MOS的开通/关 断及变压器的变换，即将输入的直流信号Vin转换成高压交流信号V2。1: N的第二级变压器T2、 T3、 T4、 T5初级a端通过电线Wl并联接于第 一级变压器Tl次级c端，T2、 T3、 T4、 T5初级b端通过电线W2并联接在Tl 次级d端。第二级变压器T2次级侧产生能够使CCFL正常工作的交流电压， 并在均流电感后并联4个CCFL的M端，使每根CCFL均匀发光。T3、 T4和 T5初级侧和次级侧的连接方法与T2完全一致。16根CCFL的N端并联接于电线W3，并通过电阻R接地。背光控制器 U2在W3上D点取样电阻R电压，对流过W3上的电流进行检测。U2获得检 测电压后输出开/关控制信号(ON/OFF信号)并将输出的开关控制信号经由光 耦元件输入至控制器U1， Ul在开/关信号的激励下，产生4组PWM脉宽调制 波。该4组PWM月永宽调制波经由W5、 W6、 W7、 W8分别驱动Q1、 Q2、 Q3、 Q4,从而控制变压器T1的输出，稳定系统。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1. 一种LCD背光高压电源转换系统，其特征在于所述的系统包括逆变器、变压器、逆变控制器和背光控制器，其中，所述的逆变器将输入的高压直流信号转换成交流高压信号；所述的逆变器与所述的变压器相连，所述的逆变器向所述的变压器输入交流高压信号；所述的变压器的次级侧向冷阴极射线管CCFL输出所需的电压；所述的背光控制器从所述的变压器的次级侧获取取样电压或者电流后产生开/关控制信号，并向所述的逆变控制器输入，所述的逆变控制器根据所述的开/关控制信号产生脉宽调制波PWM，用来控制所述的逆变器。
2、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的变压器包括第一级变 压器和第二级变压器，所述的第一级变压器初级侧与所述的逆变器相连，次级 侧与所述的第二变压器的初级侧相连，所述的第二变压器的次级侧向冷阴极射 线管CCFL输出所需的电压，所述的逆变器输入的交流高压信号经过所述的第 一级变压器和第二级变压器变压，变换成所述的CCFL所需的电压。
3、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的逆变器由4个NMOS 管按全桥方式连接。
4、 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的NMOS管全桥一边 连接所述的PFC，接收所述的PFC输出的高压直流信号，另 一边接所述的变压 器的初级侧，向所述的变压器初级侧输入交流高压^f言号。
5、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一级变压器的初级次 级匪数比1: 1。
6、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的第二级变压器的个数 为一个或者一个以上，所述的一个以上的第二级变压器初级侧并联连接于所述 的第 一 级变压器的次级侧。
7、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的系统还包括均流电感，所述的均流电感一端连接所述的第二级变压器的次级侧，另一端连接所述的冷阴极射线管CCFL。
8、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的第二级变压器的次级 侧接有检测器，所述的检测器获取取样电压或者电流后输出给所述的背光控制 器，所述的背光控制器产生所述的开/关控制信号后输入到光耦器，所述的光耦 器向所述的逆变控制器输入所述的开/关控制信号。
9、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的第二级变压器次级侧 接有4个或者4个以上所述的CCFL。
10、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压直流电压大于 220V。
全文摘要
本发明提供了一种LCD背光高压电源转换系统，所述的系统包括逆变器、变压器、逆变控制器和背光控制器，其中，所述的逆变器与功率因数校正器PFC相连，所述的PFC向所述的逆变器输入高压直流信号；所述的逆变器与所述的变压器相连，所述的逆变器向所述的变压器输入交流高压信号；所述的变压器的次级侧向冷阴极射线管CCFL输出所需的电压；所述的背光控制器从所述的变压器的次级侧获取取样电压或者电流后产生开/关控制信号，并向所述的逆变控制器输入，所述的逆变控制器根据所述的开/关控制信号产生脉宽调制波PWM，用来控制所述的逆变器。
文档编号H05B41/26GK101276073SQ20071007369
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者刘睿华, 李锦乐 申请人:深圳Tcl新技术有限公司