Led显示装置及其led背光源驱动系统的制作方法

文档序号:8146232阅读:163来源:国知局
专利名称:Led显示装置及其led背光源驱动系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电器领域,具体而言,涉及一种LED显示装置及其LED背光源驱动 系统。
背景技术
现有技术的大尺寸直下式白光发光二极管(LED)背光液晶电视,由于受驱动芯片 驱动能力及LED灯色域较低限制,导致LED电视色域较低,驱动电路驱动能力不强,无法实 现驱动简易控制和LED背光液晶电视宽色域,因而,无法满足大尺寸LED背光电视需要。针对相关技术中现有的LED设备里,驱动电路的驱动能力比较差的问题,目前尚 未提出有效的解决方案。

实用新型内容针对相关技术中现有的LED设备里,驱动电路的驱动能力比较差的问题而提出本 实用新型,为此,本实用新型的主要目的在于提供一种LED显示装置及其LED背光源驱动系 统,以解决上述问题。为了实现上述目的,根据本实用新型的一个方面,提供了一种LED背光源驱动系统。根据本实用新型的LED背光源驱动系统,具有直流_直流控制器,直流_直流控制 器包括第一输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;第二输出管脚,连接于一个或多 个LED驱动芯片。优选地,第一输出管脚为升压输出管脚,第二输出管脚为降压输出管脚。优选地,降压输出管脚连接于红色管芯LED ;升压输出管脚连接于红色互补色管 芯 LED。优选地,该LED背光源驱动系统包括LED背光源驱动电路,LED背光源驱动电路包 括二极管;电感,第一端连接于第一电源,第二端连接于二极管的正极;直流-直流控制 器,电源输入管脚连接于第一电源与电感之间的节点,FB管脚连接于第一电阻和第二电阻 之间的节点并经由第一电阻接地以及经由第二电阻连接于二极管的负极与LED灯串之间 的第一节点;N型M0S晶体管,源极连接于电感的第二端与二极管的正极之间的节点,漏极 接地,栅极连接于直流_直流控制器的SW管脚;其中,二极管与LED灯串之间的第二节点经 由电容器接地;各个LED灯串分别连接于驱动芯片;驱动芯片的FB管脚连接于直流-直流 控制器的FB管脚;驱动芯片的电源输入管脚连接于第二电源。优选地,第一电源为24V。优选地,第二电源为5V。优选地,驱动芯片具有16个通道,16个通道分别与LED灯串相连接。优选地,驱动芯片具有16个通道,各个通道亮度寄存器的长度均为8位。优选地,所采用的各个LED灯串中的LED灯采用三合一封装,各个LED灯由一个红色管芯和两个红色互补色管芯组成。为了实现上述目的,根据本实用新型的另一个方面,提供了一种LED显示装置,该 LED显示装置具有用于LED背光源驱动系统的所有特征。通过本实用新型LED显示装置及其LED背光源驱动系统,采用直流-直流控制器, 包括第一输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;第二输出管脚,连接于一个或多个 LED驱动芯片,解决了相关技术中现有的LED设备里,驱动电路的驱动能力比较差的问题, 进而达到了提高LED设备的驱动能力的效果。

图1是根据本实用新型的LED背光源驱动系统的结构示意图;图2是根据本实用新型优选的LED背光源驱动系统得结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可相互 结合,下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实用新型通过选用通路数量多、性能高的驱动芯片,加以双路直流-直流 (DC-DC)控制器,实现对双色芯片LED灯的驱动,使大尺寸直下式LED背光源液晶电视实现 宽色域。图1是根据本实用新型的LED背光源驱动系统的结构示意图。如图1所示,本实用新型的LED背光源驱动系统,具有直流_直流控制器,该直 流_直流控制器包括第一输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;第二输出管脚,连 接于一个或多个LED驱动芯片。本实施例中,整个背光驱动系统由DC-DC电路、LED驱动电路、驱动电路反馈电路 组成。本系统电源可以提供24V电源,由于双色管芯白光LED需要两个不同的电压驱动,考 虑到DC-DC控制器的高效性,该实施例中采用双路DC-DC控制器,可同时实现升、降压输出, 简化了电源模块(DC-DC)的设计。本电路可根据直下式LED背光的要求,通过电路的采样 电阻值的改变,使输出电压值改变,以满足不同单串LED不同颗数要求,最多单串可串联20 颗LED,使背光分区控制更具简易性。其中,第一输出管脚可以为升压输出管脚,第二输出管脚可以为降压输出管脚。降 压输出管脚可以连接于红色管芯LED,升压输出管脚可以连接于红色互补色管芯LED。在该 实施例中,直流-直流控制器包括升压输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;降压 输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片。可选地,本系统电源提供24V电源,由于双色管芯白光LED不同管芯U-I曲线不 同,在不同的驱动电流下,需不同的驱动电压,因此DC-DC控制器的选择尤为重要,考虑到 DC-DC控制器的简易性,选择双路DC-DC,实现升、降压输出,简化了电源模块(DC-DC)的设 计,将24V电源转换成各个模块所需电源,满足不同管芯LED恒流状态下的电压要求。此外,该DC-DC控制器采用了电感式开关结构,运用电流/电压双路反馈控制、PWM 调制以及同步整流控制,电流模式PWM控制采用双闭环控制,提高了系统的瞬态响应速度、 增强了系统的稳定性;同步整流技术采用功率NM0S管替代肖特基整流二极管,消除了二极管死区电压的功耗影响,可以提高芯片的工作效率,优化了芯片的性能,满载效率达到90% 以上。而且单颗芯片可以实现双路输出,以满足不同颜色芯片对电压的需求,简化了 PCB布 局,具有很高的集成度。同步整流极大提高了系统的效率,对系统的功耗降低、系统的稳定 有积极意义。如图2所示,根据本实用新型实施例的升压电路工作流程可以为当Q导通时,电 流通过L经Q到地,电源对电感进行充电,在电感线圈未饱和之前电流线性增加,电能以磁 能形式存储在电感线圈L中。由于开关管导通,二极管承受反向电压,此时电容C向LED灯 串放电。当晶体管Q关断时,由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性以保持电 流不变,这样线圈L磁能转化成的电压与电源串联,同时向电容、负载供电。L电流是连续 的,但流经二极管电流是脉动的。由于有电容C的存在,LED灯串上仍具有稳定连续的负载 电流。本设计采用电流控制模式,它是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法,电 流控制模式把变换器分成电流、电压两条控制环路。输出电压经过反馈电路分压电阻分压 后送入误差放大器的反相输入端,而放大器的同相输入端为精密温度补偿基准电压VKEF,两 者之差被放大后与电感电流的采样信号相比较,决定是否关断开关管。DC-DC反馈电路是保 证在输入电压发生变化或者负载变化的情况下使电路输出电压保持稳定。其中,上述LED背光源驱动系统具有直流_直流控制器,该直流_直流控制器包 括升压输出管脚连接于一个或多个LED驱动芯片;降压输出管脚连接于一个或多个LED 驱动芯片。在该实施例中,直流-直流控制器包括升压输出管脚,连接于一个或多个LED 驱动芯片;降压输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片,升压输出管脚连接于一个或多 个LED驱动芯片;降压输出管脚连接于一个或多个LED驱动芯片。本实用新型中,该LED背光源驱动系统包括LED背光源驱动电路,LED背光源驱动 电路还可以包括二极管;电感,第一端连接于第一电源,第二端连接于二极管的正极;直 流-直流控制器,电源输入管脚连接于第一电源与电感之间的节点,FB管脚连接于第一电 阻和第二电阻之间的节点并经由第一电阻接地以及经由第二电阻连接于二极管的负极与 LED灯串之间的第一节点;N型M0S晶体管,源极连接于电感的第二端与二极管的正极之间 的节点,漏极接地,栅极连接于直流_直流控制器的SW管脚;其中,二极管与LED灯串之间 的第二节点经由电容器接地;各个LED灯串分别连接于驱动芯片;驱动芯片的FB管脚连接 于直流_直流控制器的FB管脚;驱动芯片的电源输入管脚连接于第二电源。 其中,第一电源可以为24V,第二电源为5V。在该实施例中,LED背光源驱动系统包 括LED背光源驱动电路,LED背光源驱动电路还可以包括二极管;电感,第一端连接于24V 的第一电源,第二端连接于二极管的正极;直流_直流控制器,电源输入管脚连接于24V电 源与电感之间的节点,FB管脚连接于第一电阻和第二电阻之间的节点并经由第一电阻接地 以及经由第二电阻连接于二极管的负极与LED灯串之间的第一节点;N型M0S晶体管,源极 连接于电感的第二端与二极管的正极之间的节点,漏极接地,栅极连接于直流-直流控制 器的SW管脚;其中,二极管与LED灯串之间的第二节点经由电容器接地;各个LED灯串分别 连接于驱动芯片;驱动芯片的FB管脚连接于直流-直流控制器的FB管脚;驱动芯片的电源 输入管脚连接于5V电源。 优选地,驱动芯片具有16个通道,16个通道分别与LED灯串相连接,各个通道亮度寄存器的长度均为8位。所采用的各个LED灯串中的LED灯采用三合一封装,各个LED灯 由一个红色管芯和两个红色互补色管芯组成。在该实施例中,LED背光源驱动电路包括二 极管;电感,第一端连接于第一电源,第二端连接于二极管的正极;直流_直流控制器,电源 输入管脚连接于第一电源与电感之间的节点,FB管脚连接于第一电阻和第二电阻之间的节 点并经由第一电阻接地以及经由第二电阻连接于二极管的负极与LED灯串之间的第一节 点;N型M0S晶体管,源极连接于电感的第二端与二极管的正极之间的节点,漏极接地,栅极 连接于直流_直流控制器的SW管脚;其中,二极管与LED灯串之间的第二节点经由电容器 接地;各个LED灯串分别连接于16通道的驱动芯片;该16通道的驱动芯片的FB管脚连接 于直流_直流控制器的FB管脚;该16通道的驱动芯片的电源输入管脚连接于第二电源。为了实现上述目的,根据本实用新型的另一个方面,提供了一种LED显示装置,该 LED显示装置具有用于LED背光源驱动系统的所有特征。其中,该LED显示装置具有用于LED背光源驱动系统,该LED背光源驱动系统包括 LED背光源驱动电路,LED背光源驱动电路还可以包括二极管;电感,第一端连接于第一电 源,第二端连接于二极管的正极;直流-直流控制器,电源输入管脚连接于第一电源与电感 之间的节点,FB管脚连接于第一电阻和第二电阻之间的节点并经由第一电阻接地以及经由 第二电阻连接于二极管的负极与LED灯串之间的第一节点;N型M0S晶体管,源极连接于电 感的第二端与二极管的正极之间的节点,漏极接地,栅极连接于直流_直流控制器的SW管 脚;其中,二极管与LED灯串之间的第二节点经由电容器接地;各个LED灯串分别连接于驱 动芯片;驱动芯片的FB管脚连接于直流-直流控制器的FB管脚;驱动芯片的电源输入管脚 连接于第二电源。可选地,第一电源可以为24V,第二电源为5V。在该实施例中,LED背光源驱动系 统包括LED背光源驱动电路,LED背光源驱动电路还可以包括二极管;电感,第一端连接 于24V的第一电源,第二端连接于二极管的正极;直流_直流控制器,电源输入管脚连接于 24V电源与电感之间的节点,FB管脚连接于第一电阻和第二电阻之间的节点并经由第一电 阻接地以及经由第二电阻连接于二极管的负极与LED灯串之间的第一节点;N型M0S晶体 管,源极连接于电感的第二端与二极管的正极之间的节点,漏极接地,栅极连接于直流-直 流控制器的SW管脚;其中,二极管与LED灯串之间的第二节点经由电容器接地;各个LED灯 串分别连接于驱动芯片;驱动芯片的FB管脚连接于直流-直流控制器的FB管脚;驱动芯片 的电源输入管脚连接于5V电源。图2是根据本实用新型优选的LED背光源驱动系统得结构示意图。本实用新型以独特的双色管芯白光LED光源作为液晶电视背光源,所采用的LED 灯采用三合一封装,由一个红色管芯和两个红色互补色管芯组成,实验证明其色域能达到 NTSC标准93%以上,其价格却远远低于R-G-B LED,性能也更加稳定。本实施例中驱动芯片有16通道,内部每个通道亮度寄存器的长度是8位,每个通 道可以通过PWM方式根据内部亮度寄存器的值进行256级亮度控制,另外,驱动电流的最大 值可通过片外电阻设定,在4. 5V 5. 5V的输入电压范围内,可实现对LED的恒流驱动,每 通道最大驱动能力100mA,可根据需要自由调节。电路拥有典型值为3%的各通道间的电流 匹配精度。整个驱动电路相当于恒流源,可消除因温度和工艺引起的正向电压变化所导致 的电流变化。其相比以往常用的8通道LED恒流驱动器,具有更强的多通道驱动能力、更优的输出电流调节精度以及更高的电流匹配精度,同时还拥有较小的芯片面积,有利于大尺 寸直下式LED背光电视驱动设计。从以上的描述中,可以看出,本实用新型实现了如下技术效果通过选用通路数量 更多的驱动芯片,加以双路DC-DC控制器,实现对双色芯片LED灯的驱动,使大尺寸直下式 LED背光源液晶电视实现宽色域。完成宽色域直下式LED背光源驱动电路的设计,实现大尺 寸LED液晶电视宽色域。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本 领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种LED背光源驱动系统,其特征在于,具有直流-直流控制器,所述直流-直流控制器包括第一输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;第二输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片。
2.根据权利要求书1所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所述第一输出管脚为升压输出管脚,所述第二输出管脚为降压输出管脚。
3.根据权利要求书2所述的LED背光源驱动系统,其特征在于, 所述降压输出管脚连接于红色管芯LED ;所述升压输出管脚连接于红色互补色管芯LED。
4.根据权利要求书1所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,包括LED背光源驱动电 路,所述LED背光源驱动电路包括二极管;电感,第一端连接于第一电源,第二端连接于所述二极管的正极; 所述直流-直流控制器,电源输入管脚连接于所述第一电源与所述电感之间的节点, FB管脚连接于第一电阻和第二电阻之间的节点并经由所述第一电阻接地以及经由所述第 二电阻连接于所述二极管的负极与所述LED灯串之间的第一节点;N型M0S晶体管,源极连接于所述电感的第二端与所述二极管的正极之间的节点,漏极 接地,栅极连接于所述直流-直流控制器的SW管脚;其中,所述二极管与所述LED灯串之间的第二节点经由电容器接地; 各个LED灯串分别连接于所述驱动芯片;所述驱动芯片的FB管脚连接于所述直流_直流控制器的FB管脚; 所述驱动芯片的电源输入管脚连接于第二电源。
5.根据权利要求书4所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所述第一电源为24V。
6.根据权利要求书4所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所述第二电源为5V。
7.根据权利要求书1至6中任一项所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所述驱动 芯片具有16个通道,所述16个通道分别与LED灯串相连接。
8.根据权利要求书7所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所述驱动芯片具有16 个通道,各个通道亮度寄存器的长度均为8位。
9.根据权利要求书7所述的LED背光源驱动系统,其特征在于,所采用的各个LED灯串中的LED灯采用三合一封装,各个LED灯由一个红色管芯和两 个红色互补色管芯组成。
10.一种LED显示装置,具有权利要求1至9中任一项所述的LED背光源驱动系统。
专利摘要本实用新型公开了一种LED显示装置及其LED背光源驱动系统。本实用新型采用直流-直流控制器,包括第一输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片;第二输出管脚,连接于一个或多个LED驱动芯片。通过本实用新型,能够提高LED设备的驱动能力。
文档编号H05B37/02GK201608947SQ20102012641
公开日2010年10月13日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者乔明胜, 刘卫东, 张志睿, 钟强 申请人:青岛海信电器股份有限公司;贵阳海信电子有限公司
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