一种LED电视的背光控制电路以及一种LED电视的制作方法

文档序号:22107672发布日期:2020-09-04 13:46阅读:779来源:国知局
一种LED电视的背光控制电路以及一种LED电视的制作方法

本实用新型涉及led电视技术领域,特别涉及一种led电视的背光控制电路以及一种led电视。



背景技术:

led(lightemittingdiode,发光二极管)电视因其具有体积轻薄、画面质量良好、使用寿命长、节能环保等优点,所以,在实际应用中得到了广泛应用。在现有led电视的电源设计中,一般是采用反激式拓扑电路和boost拓扑电路相结合的方式。请参见图1和图2,图1为现有技术中反激式拓扑电路的结构图,图2为现有技术中boost拓扑电路的结构图。在现有技术当中,为了避免boost拓扑电路中的led出现微亮的情况,就需要在boost拓扑电路的输入电压和输出电压之间设置较大的电压差值,但是,此种设置方式,就会使得反激式拓扑电路需要较大的输入电流,并由此导致反激式拓扑电路需要消耗较多的能耗量。目前,针对这一技术问题,还没有较为有效的解决办法。

由此可见,如何降低led电视背光控制电路中反激式拓扑电路所需要消耗的能耗量,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种led电视的背光控制电路以及一种led电视,以降低led电视背光控制电路中反激式拓扑电路所需要消耗的能耗量。其具体方案如下:

一种led电视的背光控制电路,包括反激式拓扑电路,还包括:电感、稳压二极管、二极管、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电源驱动芯片、led、第一可控开关和第二可控开关;

其中,所述电感的第一端与所述反激式拓扑电路的输出端相连,所述电感的第二端分别与所述二极管的正极和所述第一可控开关的第一端相连,所述第一可控开关的第二端与所述第一电阻的第一端相连,所述第一电阻的第二端接地,所述可控开关的控制端与所述第二电阻的第一端相连,所述第二电阻的第二端与所述电源驱动芯片的gate端口相连,所述电源驱动芯片的pwm端口与所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述稳压二极管的正极相连,所述稳压二极管的负极与所述第四电阻的第一端相连,所述第四电阻的第二端用于接收en信号;所述二极管的负极分别与电容的正极和所述led的第一端相连,所述电容的负极接地,所述led的第二端与所述第二可控开关的第一端相连,所述第二可控开关的第二端分别与所述第五电阻的第一端和所述电源驱动芯片的fb端口相连,所述第五电阻的第二端接地,所述第二可控开关的控制端与所述第四电阻的第一端相连。

优选的,所述第二可控开关具体为mos管。

优选的,所述第二可控开关具体为igbt。

优选的,所述电源驱动芯片具体为ob3353a。

优选的,所述电源驱动芯片具体为ob3350a。

优选的,所述稳压二极管的导通电压小于3v。

相应的,本实用新型还公开了一种led电视,包括如前述所公开的一种led电视的背光控制电路。

可见,在本实用新型中,当en信号为高电平时,第二可控开关导通,稳压二极管导通,电源驱动芯片的pwm端口就会接收到高电平信号,由此使得boost拓扑电路开始工作,第一可控开关导通,从而使得二极管的负极输出高电压,从而使得led发光;当en信号为低电平时,由于第二可控开关处于截止状态,即使反激式拓扑电路的输出电压比led的输入电压高,led也不会导通发光。显然,通过本实用新型所提供的led电视的背光控制电路,由于在设计电路的过程中可以尽量减少反激式拓扑电路的输出电压与led的输入电压之间的电压差值,这样就可以使得反激式拓扑电路的输出状态为高压低电流,由此就可以显著减少反激式拓扑电路所需要消耗的能耗量。相应的,本实用新型所公开的一种led电视,同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中反激式拓扑电路的结构图;

图2为现有技术中boost拓扑电路的结构图;

图3为本实用新型实施例所提供的一种boost拓扑电路的结构图;

图4为led的正向电压与正向电流的曲线图。

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做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。

本实用新型实施例公开了一种led电视的背光控制电路,包括反激式拓扑电路,还包括boost拓扑电路。请参见图3,图3为本实用新型实施例所提供的一种boost拓扑电路的结构图,该boost拓扑电路包括:电感l、稳压二极管zd1、二极管d、电容c、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、电源驱动芯片u、led、第一可控开关q1和第二可控开关q2;

其中,电感l的第一端与反激式拓扑电路的输出端相连,电感l的第二端分别与二极管d的正极和第一可控开关q1的第一端相连,第一可控开关q1的第二端与第一电阻r1的第一端相连,第一电阻r1的第二端接地,可控开关的控制端与第二电阻r2的第一端相连,第二电阻r2的第二端与电源驱动芯片u的gate端口相连,电源驱动芯片u的pwm端口与第三电阻r3的第一端相连,第三电阻r3的第二端与稳压二极管zd1的正极相连,稳压二极管zd1的负极与第四电阻r4的第一端相连,第四电阻r4的第二端用于接收en信号;二极管d的负极分别与电容c的正极和led的第一端相连,电容c的负极接地,led的第二端与第二可控开关q2的第一端相连,第二可控开关q2的第二端分别与第五电阻r5的第一端和电源驱动芯片u的fb端口相连,第五电阻r5的第二端接地,第二可控开关q2的控制端与第四电阻r4的第一端相连。

为了使得本领域技术人员更为清楚地知晓本实施例所提供技术方案的工作原理,首先对图1中的反激式拓扑电路进行具体说明。当90~264v的交流电经过保险丝f1之后,会经过emi滤波电路进行滤波,再经过桥式整流电路输出高压直流电;之后,电容c1会存储高压直流电所输出的能量,芯片fa5643会控制可控开关q1把能量存储在变压器t1a中,然后,变压器t1a再把能量由初级传输到次级,二极管d再把变压器t1a所传递过来的能量整流成直流,存储在电容c2中,其中,吸收电路的作用就是吸收变压器t1a的漏感能量。

请参见图3,图3为本实用新型实施例所提供的一种boost拓扑电路的结构图。当第一可控开关q1工作在导通状态时,电感l储能,其电流以斜率vin/l上升,二极管d的阳极电位等于地电平,二极管d的阴极电位等于输出电压值led+,所以,二极管d反偏阻断,电容c为负载led+提供输出电流;当第一可控开关q1工作在截止状态时,由于电感l的电流不能突变,电感l会产生反方向的感应电压,从而使得二极管d正向导通,储存在电感l中的能量为负载led+提供输出电流,同时也会为电容c充电,此时,电感l中的电流会以斜率(vout-vin)/l下降。需要说明的是,在本实施例中,vin是指反激式拓扑电路的输出电压。

因为en信号为boost拓扑电路的工作信号,当en信号为低电平时,第二可控开关q2处于截止状态,boost拓扑电路不工作,即使vout的电压比led+高,led也不会导通变亮。当en信号为高电平时,第二可控开关q2导通,稳压二极管zd1导通,电源驱动芯片u的pwm端口会接收到高电平,此时,boost拓扑电路开始工作,第一可控开关q1导通,从而使得led+输出高电压,并由此使得led导通发光。

由于第二可控开关q2为led的导通发光提供通道,假如boost拓扑电路先开始工作,但是,第二可控开关q2还没有导通,由于led没有形成负载回路,led+的电压会不断升高,达到电源驱动芯片u的ovp点后会触发电源驱动芯片的保护功能,此时,en信号的高低电平就可以实现电源驱动芯片的pwm调光功能,在此过程中,稳压二极管zd1也就能够保证电源驱动芯片pwm端口输出信号的准确性。也就是说,通过本实施例所提供的boost拓扑电路可以实现en端口和pwm端口的共用,从而实现电源驱动芯片u的pwm端口的调光功能,并且,保证第二可控开关q2比电源驱动芯片u先工作,不会使得电源驱动芯片u的ovp端口出现过压保护。

此外,请参见图2,图2为现有技术中boost拓扑电路的结构图。如果boost拓扑电路中没有第二可控开关q2,当反激式拓扑电路的输出电压vout与led的输入电压led+之间的电压差值较小时,在额定电流600ma时,led+的电压为led+=12×3.175=38.1v。请参见图4,图4为led的正向电压与正向电流的曲线图。根据led的正向电压与正向电流的曲线图可知,led+的最小导通电压为2.5×12=30v,所以,当vout的电压大于30v时,led就可能会出现微亮的现象。

因此,在实际应用中,就需要加大反激式拓扑电路的输出电压vout与led的输入电压led+之间的电压差值,当它们之间的电压差值较大时,比如当反激式拓扑电路的输出电压vout为12v时,反激式拓扑电路的输出电压vout的有效电流值为38.1×0.6÷0.92÷12=2.07a。需要说明的是,在计算vout的有效电流值时,是将boost拓扑电路的转换效率设置为0.92。假设反激式拓扑电路中的二极管d的正向电压为0.7v,那么,二极管d的所需要的能耗量为p-loss=0.7×2.07=1.45w。当减少反激式拓扑电路的输出电压vout与led的输入电压led+之间的电压差值时,比如:当vout为30v时,vout的有效电流值为38.1×0.6÷0.92÷30=0.83a,此时,还将二极管d的正向电压设置为0.7v,那么,二极管d所需要的能耗量为p-loss=0.7×0.83=0.58w。由此可见,在这两种不同的情况下,反激式拓扑电路中二极管d的能量损耗差别很大。

显然,如果是反激式拓扑电路中二极管d的能量损耗越大,则需要在反激式拓扑电路中去增加并联二极管或者是增加二极管d的散热片面值去解决二极管d的温升问题,这样不仅会增加反激式拓扑电路的造价成本,而且,也会降低整个led电视的背光控制电路的稳定性与运行效率。因为在反激式拓扑电路中增加并联的二极管容易造成反激式拓扑电路中的电流不均衡,从而带来较大的安全隐患,如果是增加二极管d的散热片面积,又会增加反激式拓扑电路所需要的造价成本。

但是,如果是利用本实施例所提供的boost拓扑电路时,不仅不用考虑led在vout与led+之间的电压差值较大时,会导致led导通发光的问题,而且,由于可以降低vout与led+之间的电压差值,这样也可以显著减少反激式拓扑电路所需要消耗的能耗量。

可见,在本实施例中,当en信号为高电平时,第二可控开关导通,稳压二极管导通,电源驱动芯片的pwm端口就会接收到高电平信号,由此使得boost拓扑电路开始工作,第一可控开关导通,从而使得二极管的负极输出高电压,从而使得led发光;当en信号为低电平时,由于第二可控开关处于截止状态,即使反激式拓扑电路的输出电压比led的输入电压高,led也不会导通发光。显然,通过本实施例所提供的led电视的背光控制电路,由于在设计电路的过程中可以尽量减少反激式拓扑电路的输出电压与led的输入电压之间的电压差值,这样就可以使得反激式拓扑电路的输出状态为高压低电流,由此就可以显著减少反激式拓扑电路所需要消耗的能耗量。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,作为一种优选的实施方式,第二可控开关q2具体为mos管。

在本实施例中,是将第二可控开关q2设置为mos管(mosfet,金氧半场效晶体管),因为mos管不仅价格便宜,而且,在日常生活中较为常见,因此,当将第二可控开关q2设置为mos管时,还可以相对降低boost拓扑电路的搭建难度。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,作为一种优选的实施方式,第二可控开关q2具体为igbt。

具体的,在实际应用中,还可以将第二可控开关q2设置为igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管),因为igbt不仅具有节能性好、散热稳定的特点,而且,还具有耐压高和开关速度快的优点,所以,通过本实施例所提供的技术方案,还可以相对提高boost拓扑电路在使用过程中的灵敏度。或者,在实际应用中,还可以将第二可控开关q2设置为三极管,此处不作具体限定。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,作为一种优选的实施方式,电源驱动芯片u具体为ob3353a。

因为ob3353a的工作电压范围为9v至30v,此种工作特性就可以使得ob3353a能够应用于更多的实际场景中,而且,ob3353a相比于其它类型的电源驱动芯片而言,还具有较长的使用寿命,所以,当将电源驱动芯片设置为ob3353a时,就能够相对延长led电视背光控制电路中boost拓扑电路的使用时长。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,作为一种优选的实施方式,电源驱动芯片u具体为ob3350a。

在实际应用中,还可以将电源驱动芯片u设置为ob3350a,因为ob3350a的体积小巧、重量轻便、耐温耐压性强、漏电流和介质损耗小,所以,当利用ob3350a来作为电源驱动芯片时,不仅可以相对降低led电视背光控制电路中boost拓扑电路所占用的空间体积,而且,也可以提高boost拓扑电路在工作过程中的稳定性。

基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化,作为一种优选的实施方式,稳压二极管zd1的导通电压小于3v。

可以理解的是,因为电源驱动芯片对于pwm端口的输入电压有较为严格的规定,而当稳压二极管zd1的导通电压大于3v时,可能会使得电源驱动芯片的工作性能不稳定,所以,在本实施例中,是将稳压二极管zd1的导通电压设置为小于3v的电压,由此就可以相对提高boost拓扑电路在使用过程中的稳定性与可靠性。

具体的,可以将稳压二极管zd1设置为in4727,因为in4727不仅具有良好、稳定的工作性能,而且,还具有价格低廉的优点,所以,当将稳压二极管设置为in4727时,就能够相对降低led电视背光控制电路中boost拓扑电路所需要的造价成本。

相应的,本实用新型实施例还公开了一种led电视,包括如前述所公开的一种led电视的背光控制电路。

本实用新型实施例所提供的一种led电视,具有前述所公开的一种led电视的背光控制电路所具有的有益效果。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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