升压电路、背光驱动电路及显示面板的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种升压电路、背光驱动电路及显示面板。

背景技术：

lcd显示装置一般包括有背光模块，背光模块用于向lcd显示装置提供背光源。背光模块包括有背光驱动电路和多根灯条，背光驱动电路需要向每根灯条的阳极提供驱动电压以驱动灯条发光。

相关技术中，背光驱动电路一般包括有驱动芯片和升压电路，驱动芯片向升压电路输入控制信号以控制升压电路输出用于驱动灯条发光的驱动电压。

然而，相关技术中升压电路的升压能力较小，为实现灯条高亮度发光，通常需要增加驱动芯片的输出功率或设置多个背光驱动电路。增加驱动芯片的输出功率会增加背光驱动电路的功耗，设置多个背光驱动电路会增加背光模组的成本。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种升压电路、背光驱动电路及显示面板。该升压电路能够解决相关技术中升压电路升压能力低的技术问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，提供一种升压电路，该升压电路包括：第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感、第三二极管、第四二极管、开关晶体管。第一电感连接于输入端和第一节点之间；第一二极管的阳极连接所述第一节点，阴极连接第二节点；第二二极管的阳极连接所述输入端，阴极连接第三节点；第二电感连接于所述第三节点和所述第二节点之间；第三二极管的阳极连接所述第一节点，阴极连接所述第三节点；第四二极管的阳极连接所述第二节点，阴极连接输出端；开关晶体管的第一端连接所述第二节点，第二端连接接地端，控制端连接控制信号端；第一电容连接于所述输出端和接地端之间。

本发明的一种示例性实施例中，所述开关晶体管的第二端通过第十六电阻与接地端连接。

本发明的一种示例性实施例中，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管为续流二极管。

根据本发明的一个方面，提供一种背光驱动电路，该背光驱动电路包括驱动芯片和上述的升压电路，驱动芯片，括gdrv管脚；所述升压电路的控制信号端连接所述gdrv管脚；其中，所述gdrv管脚用于向所述升压电路输入选通信号。

本发明的一种示例性实施例中，所述驱动芯片的型号为tps61196。

本发明的一种示例性实施例中，所述驱动芯片还包括vin管脚，所述背光驱动电路还包括输入电路，所述输入电路包括：磁珠、第二电容、第三电容，磁珠连接于第一电源端和所述升压电路的输入端之间；第二电容连接于所述升压电路输入端和接地端之间；第三电容连接于所述升压电路输入端和接地端之间；所述升压电路的输入端连接所述驱动芯片的vin管脚。

本发明的一种示例性实施例中，所述驱动芯片还包括uvlo管脚、vdd管脚、fault管脚、en管脚、isns光脚、pgnd管脚、ovp管脚、comp管脚、fsw管脚、ref管脚、ifbv管脚、fbp管脚、iset管脚、agnd管脚；所述背光驱动电路还包括控制电路，所述控制电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容。第一电阻连接于所述升压电路输入端和第四节点之间；第二电阻连接于所述第四节点和所述uvlo管脚之间；第三电阻连接于所述uvlo管脚和接地端之间；第四电容连接于所述第四节点和接地端之间；第五电容连接于第二电源端和vdd管脚之间；第四电阻连接于vdd管脚和fault管脚之间；第五电阻连接于fault管脚和接地端之间；第六电阻连接于使能信号端和en管脚之间；第六电容连接于en管脚和接地端之间；第七电阻连接于isns管脚和所述升压电路中开关晶体管的第二端之间；第七电容连接于isns管脚和pgnd管脚之间，且pgnd管脚连接接地端；第八电阻连接于所述升压电路输出端和ovp管脚之间；第九电阻连接于ovp管脚和接地端之间；第八电容连接于ovp管脚和接地端之间；第九电容连接于comp管脚和接地端之间；第十电阻的第一端连接comp管脚；第十电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，第二端连接接地端；第十一电阻连接于fsw管脚和接地端之间；第十一电容连接于ref管脚和接地端之间；第十二电容连接于ifbv管脚和接地端之间；第十二电阻连接于ifbv管脚和接地端之间；第十三电阻连接于fbp管脚和接地端之间；第十四电阻连接于iset管脚和接地端之间；其中，agnd管脚连接接地端。

本发明的一种示例性实施例中，所述驱动芯片还包括多个pwm管脚，所述背光驱动电路还包括电流调节电路，所述电流调节电路包括第十五电阻，第十五电阻连接于脉宽调制信号端和多个pwm管脚之间。

本发明的一种示例性实施例中，所述驱动芯片还包括多个ifb管脚，所述背光驱动电路还包括反馈电路，所述反馈电路包括多个第十六电阻，第十六电阻与所述ifb管脚一一对应设置，所述第十六电阻连接于所述ifb管脚和接地端之间。

根据本发明的一个方面，提供一种显示面板，该显示面板包括上述的背光驱动电路。

本公开提出一种升压电路、背光驱动电路及显示面板。该升压电路包括：第一电感、第一二极管、第二二极管、第二电感、第三二极管、第四二极管、开关晶体管、第一电容。第一电感连接于输入端和第一节点之间；第一二极管的阳极连接第一节点，阴极连接第二节点；第二二极管的阳极连接输入端，阴极连接第三节点；第二电感连接于第三节点和第二节点之间；第三二极管的阳极连接第一节点，阴极连接第三节点；第四二极管的阳极连接第二节点，阴极连接输出端；开关晶体管的第一端连接第二节点，第二端连接接地端，控制端连接控制信号端；第一电容连接于输出端和接地端之间。本公开提供的升压电路内设置有两个电感，即第一电感和第二电感，该升压电路在升压阶段，两个电感形成串联结构，从而能够感应出更高的电压以用于升压电路输出端升压。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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为相关技术中一种灯条的结构示意图；

图2为相关技术中另一种灯条的结构示意图；

图3为一种led发光二极管电流与发光亮度关系图；

图4为本公开升压电路一种示例性实施例的结构示意图；

图5为本公开升压电路另一种示例性实施例的结构示意图；

图6为本公开背光驱动电路一种示例性实施例的结构示意图；

图7为本公开背光驱动电路一种示例性实施例和相关技术中开关晶体管在不同占空比下输出端电压的变化曲线；

图8为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的功能框图；

图9为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的结构示意图；

图10为相关技术中背光驱动电路输入电压和输出电压的仿真图；

图11为本公开背光驱动电路一种实施例实施例中输入电压和输出电压的仿真图；

图12为本公开背光驱动电路一种示例性实施例和相关技术中相对亮度随驱动电流的变化曲线图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

相关技术中，显示面板的背光模块一般包括有背光驱动电路和多根灯条，背光驱动电路需要向每根灯条的阳极提供驱动电压以驱动灯条发光。灯条通常由多个led灯串联组成，如图1、2所示，图1为相关技术中一种灯条的结构示意图，图2为相关技术中另一种灯条的结构示意图。在图1中每一个led灯1包括有两个并联的led发光二极管11和12，在图2中每个led灯2包括两个串联的led发光二极管21和22。如图1所示，设定背光驱动电路的单路驱动电流为i1，流经led发光二极管11的电流为i11，流经led发光二极管12的电流为i12，i1＝i11+i12。如图2所示，设定背光驱动电路的单路驱动电流为i2，流经led发光二极管21、22的电流均是t2。同时，如图3所示，为一种led发光二极管电流与发光亮度关系图，led发光二极管的发光亮度与流经其的电流相关，流经其电流越大其发光亮度越大。显然，在背光驱动电路单路驱动电流相同的情况下，图2中的灯条能够发出更亮的光线。例如，如图3所示，当背光驱动电路单路驱动电流为200ma时，假设背光模块采用图1所示的灯条，则流经led灯内部单颗led发光二极管的电流可以为100ma，此时其相对亮度为0.6左右，而假设背光模块采用图2所示的灯条时，则流经led灯内部单颗led发光二极管电流为200ma，此时其相对亮度为0.9左右。然而，由于图2中两个led发光二极管为串联结构，因此背光驱动电路需要输出更大的驱动电压以保证led发光二极管正常工作。

基于此，本示例性实施例提供一种升压电路，如图4所示，为本公开升压电路一种示例性实施例的结构示意图，该升压电路包括：第一电感l1、第一二极管vd1、第二二极管vd2、第二电感l2、第三二极管vd3、第四二极管vd4、开关晶体管m。第一电感l1连接于输入端vin和第一节点n1之间；第一二极管vd1的阳极连接所述第一节点n1，阴极连接第二节点n2；第二二极管vd2的阳极连接所述输入端vin，阴极连接第三节点n3；第二电感l2连接于所述第三节点n3和所述第二节点n2之间；第三二极管vd3的阳极连接所述第一节点n1，阴极连接所述第三节点n3；第四二极管vd4的阳极连接所述第二节点n2，阴极连接输出端vout；开关晶体管m的第一端连接所述第二节点n2，第二端连接接地端gnd，控制端连接控制信号端cn；第一电容c1连接于所述输出端vout和接地端gnd之间。

该升压电路驱动时包括两个阶段：充电阶段和升压阶段。在充电阶段，开关晶体管m在控制信号端cn的控制下导通，输入端vin通过第一电感l1、第一二极管vd1、开关晶体管m与接地端gnd形成环路，以及通过第二二极管vd2、第二电感l2、开关晶体管m与接地端gnd形成环路，其中，第一电感l1和第二电感l2并联。此时，第一电感l1、第二电感l2两端的电压为左正右负。此外，输入端vin还向第一电容c1充电。在升压阶段，开关晶体管m在控制信号端cn作用下关断，输入端vin与接地端gnd之间的环路关断，第一电感l1和第二电感l2通过第三二极管vd3形成串联结构，同时，第一电感l1和第二电感l2阻碍电流的瞬间变化，从而产生左负有正的电动势，此时，输出端vout的电压等于之前输入端vin电压加上第一电感l1感应出的电压以及第二电感l2感应出的电压之和。由于本公开提供的升压电路内设置有两个电感，即第一电感和第二电感，且该升压电路在升压阶段，两个电感形成串联结构，从而能够感应出更高的电压以用于升压电路输出端升压。

本示例性实施例中，如图5所示，为本公开升压电路另一种示例性实施例的结构示意图。所述开关晶体管m的第二端可以通过第十六电阻r16与接地端gnd连接。第十六电阻r16用于调节流经输入端vin和接地端gnd之间回路的电流，以避免该回路中电流过大从而损坏电路中的器件。

本示例性实施例中，所述第一二极管vd1、第二二极管vd2、第三二极管vd3、第四二极管vd4为续流二极管。续流二极管是一种配合电感性负载使用的二极管，当电感性负载的电流有突然的变化或减少时，电感二端会产生突变电压，可能会破坏其他元件。配合续流二极管时，其电流可以较平缓地变化，避免突波电压的发生。例如，续流二极管可以为肖特基二极管。开关晶体管m可以为n型晶体管也可以为p型晶体管。

本示例性实施例还提供一种背光驱动电路，如图6所示，为本公开背光驱动电路一种示例性实施例的结构示意图。该背光驱动电路包括驱动芯片3和上述的升压电路4，驱动芯片3括gdrv管脚；所述升压电路4的控制信号端连接所述gdrv管脚；其中，所述gdrv管脚用于向所述升压电路输入选通信号。

本示例性实施例中，gdrv管脚与开关晶体管m控制端之间可以设置设置匹配电阻r17，匹配电阻r17可以调节开关晶体管m控制端的电压。所述驱动芯片3的型号可以选择为tps61196。

本示例性实施例中，gdrv管脚为选通信号管脚，驱动芯片3可以通过gdrv管脚向开关晶体管m输入选通信号以辅助控制输出端的电压。如图7所示，为本公开背光驱动电路一种示例性实施例和相关技术中开关晶体管在不同占空比下输出端电压的变化曲线，其中，横坐标为占空比，纵坐标为输出端电压。如图7可知，在驱动芯片3的gdrv管脚输出相同选通信号的情况下，即背光驱动电路中晶体管m具有相同占空比情况下，本申请中的背光驱动电路能够输出更高的输出电压。为保证背光驱动电路的效率较高，通常开关晶体管m的占空比可以为0.4～0.6。

本示例性实施例中，如图8、9所示，图8为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的功能框图，图9为本公开背光驱动电路另一种示例性实施例的结构示意图。

如图8、9所示，所述驱动芯片还可以包括vin管脚，所述背光驱动电路还包括输入电路5，所述输入电路5可以包括：磁珠mb、第二电容c2、第三电容c3，磁珠mb连接于第一电源端vdd1和所述升压电路的输入端vin之间；第二电容c2连接于所述升压电路输入端vin和接地端gnd之间；第三电容c3连接于所述升压电路输入端vin和接地端gnd之间；所述升压电路的输入端vin连接所述驱动芯片的vin管脚。其中，磁珠mb用于过滤高频噪音，第二电容c2和第三电容c3分别用于过滤低频噪音和中频噪音。

本示例性实施例中，如图8、9所示，所述驱动芯片还可以包括uvlo管脚、vdd管脚、fault管脚、en管脚、isns光脚、pgnd管脚、ovp管脚、comp管脚、fsw管脚、ref管脚、ifbv管脚、fbp管脚、iset管脚、agnd管脚；所述背光驱动电路还包括控制电路6，所述控制电路6可以包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12。第一电阻r1连接于所述升压电路输入端vin和第四节点n4之间；第二电阻r2连接于所述第四节点n4和所述uvlo管脚之间；第三电阻r3连接于所述uvlo管脚和接地端gnd之间；第四电容c4连接于所述第四节点n4和接地端gnd之间；第五电容c5连接于第二电源端vdd2和vdd管脚之间；第四电阻r4连接于vdd管脚和fault管脚之间；第五电阻r5连接于fault管脚和接地端gnd之间；第六电阻r6连接于使能信号端en和en管脚之间；第六电容c6连接于en管脚和接地端gnd之间；第七电阻r7连接于isns管脚和所述升压电路中开关晶体管m的第二端之间；第七电容c7连接于isns管脚和pgnd管脚之间，且pgnd管脚连接接地端gnd；第八电阻r8连接于所述升压电路输出端vout和ovp管脚之间；第九电阻r9连接于ovp管脚和接地端gnd之间；第八电容c8连接于ovp管脚和接地端gnd之间；第九电容c9连接于comp管脚和接地端gnd之间；第十电阻r10的第一端连接comp管脚；第十电容c10的第一端连接所述第十电阻的第二端，第二端连接接地端gnd；第十一电阻r11连接于fsw管脚和接地端gnd之间；第十一电容c11连接于ref管脚和接地端gnd之间；第十二电容c12连接于ifbv管脚和接地端gnd之间；第十二电阻r12连接于ifbv管脚和接地端gnd之间；第十三电阻r13连接于fbp管脚和接地端gnd之间；第十四电阻r14连接于iset管脚和接地端gnd之间；其中，agnd管脚连接接地端gnd。其中，uvlo管脚用于低电压锁定，只有当uvlo管脚输入电压达到预设值时驱动信号才会开启工作。ovp管脚用于过电压输入保护，避免外部电压过高对驱动芯片造成损坏。comp管脚用于闭环控制电路，通过外接rc电路提升驱动芯片的稳定性。fsw管脚用于设定整个电路的开关控制频率。ref管脚用于驱动芯片内部反馈电路设定参考电压。ifbv管脚用于led的最小反馈电压设定，当反馈电压低于最小反馈电压时，则认为驱动芯片异常。fbp管脚用于led短路保护，通过外部电阻设定阈值，从而通过该阈值判断led是否发生短路。iset用于电流设定，控制整个背光驱动电路输出电流的幅值。agnd管脚用于模拟地网络。fault管脚用于检测错误，当系统出现错误时输出高阻抗，通过拉低vdd管脚的电压，使得电路关断。isns用于输出电流检测。pgnd管脚用于模拟接地端。

本示例性实施例中，如图8、9所示，所述驱动芯片还可以包括多个pwm管脚，所述背光驱动电路还包括电流调节电路7，所述电流调节电路可以包括第十五电阻r15，第十五电阻r15连接于脉宽调制信号端pwm和多个pwm管脚之间。脉宽调制信号端pwm可以由时钟控制信号提供脉宽调制信号以控制驱动信号的输出电流。

本示例性实施例中，如图8、9所示，所述驱动芯片还可以包括多个ifb管脚，所述背光驱动电路还可以包括反馈电路8，所述反馈电路8可以包括多个第十六电阻r16，第十六电阻r16与所述ifb管脚一一对应设置，所述第十六电阻连接于所述ifb管脚和接地端gnd之间。其中，多个ifb管脚可以分别与灯条的阴极连接用于控制流经灯条的电流。第十六电阻r16与灯条形成并联结构，用于调节流经灯条的电流。其中，本示例性实施例中第十六电阻r16可以为6个，相应的ifb管脚也为6个。

如图10、11所示，图10为相关技术中背光驱动电路输入电压和输出电压的仿真图。图11为本公开背光驱动电路一种实施例实施例中输入电压和输出电压的仿真图。其中，vds为开关晶体管的源漏电压差，vdd1背光驱动电路中第一电源端vdd1的电压，即输入电压端的电压，vout为背光驱动电路中输出端vout的电压。显然，在相同输入电压下本公开提供的背光驱动电路能够输出更高的输出电压。

如图12所示，为本公开背光驱动电路一种示例性实施例和相关技术中相对亮度随驱动电流的变化曲线图。其中，横坐标表示驱动芯片的输出电流，纵坐标表示连接该背光驱动电路的灯条的相对亮度。本实施例1表示本实施例中开关晶体管m的占空比为0.4时相对亮度随驱动电流的变化曲线图，本实施例2表示本实施例中开关晶体管m的占空比为0.5时相对亮度随驱动电流的变化曲线图，本实施例3表示本实施例中开关晶体管m的占空比为0.6时相对亮度随驱动电流的变化曲线图。由图12可以看出，在相同驱动电流作用下，本示例性实施例提供的背光驱动电路能够使得背光模组达到更高的相对亮度，且本实施例中开关晶体管的占空比越大相对亮度越大。

本示例性实施例还提供一种显示面板，该显示面板包括上述的背光驱动电路。该显示面板可以应用于电视、手机、平板电脑等显示装置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。