专利名称：背光电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明，特别是指一种用作冷阴极灯电源的以直流供电、采用直流/交流逆变换振荡和驱动、升压电路结构的背光电源。
背景技术：
目前市场的驱动冷阴极灯，包括液晶显示屏的背光电源，一般采用国外的专用集成电路，实现由直流供电，12V DC或24V DC经过直流交流逆变和升压为高电压，激发点燃灯管。该电路应具备包括恒功率工作状态、开关控制、调光功能等普通正常的工作状态，以及输出开路保护、短路保护、过流保护等异常工作状态的功能。由于目前背光电源的专用集成电路只有国外少数几家公司能够生产，芯片的成本较高、电路结构复杂。而且如果灯管的工作电压和电流存在一定差异，现有背光电源不能适应不同的冷阴极灯管，包括液晶显示屏负载，特别是不同厂家生产的液晶显示屏，电路需要重新调整电路参数，以满足不同灯管参数的需要。并且现有的电路输入工作电压范围较窄，只有8-15V DC；调光功能的亮度比小，即最亮/最暗＜5000；普通的调光电路一般采用脉宽调整电路，即PWM电路才能实现，成本较高。目前的背光电源用集成电路无法实现国产化。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就在于针对现有冷阴极灯背光电源使用进口专用集成电路的状况，提供一种采用普通双运算放大器电路替代进口专用集成电路，用作冷阴极灯电源的以直流供电、直流/交流逆变换振荡和升压电路结构的背光电源。本实用新型的背光电源电路由取样电路1、取样电路2、取样电路3、双运算放大器集成电路IC1、驱动电路、升压电路和灯管组成，其中双运算放大器集成电路包括运算放大器A1和运算放大器A2、脉宽调制电路、振荡电路以及三极管Q1和三极管Q2，连接电源的取样电路1输出端与连接灯管电压反馈端的取样电路2的一端和连接调光电压输出端的取样电路3的一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A1的正极输入端，取样电路2的另一端和取样电路3的另一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A2的负极输入端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端并联接入到脉宽调制电路，脉宽调制电路连接振荡电路并分别连接三极管Q1和三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极分别连接驱动电路，Q1的发射极接地、Q2的集电极连接电源，驱动电路连接升压电路，升压电路连接灯管。双运算放大器集成电路IC1可以选用型号为KA7500或者TL494等具有相同功能的芯片；芯片中包括有运算放大器A1和A2、脉宽调制电路PWM、振荡电路OSC以及激励三极管Q1和Q2；其中Q1的发射极接地、Q2的集电极连接电源。当背光电源处于工作状态时，灯管反馈电压Vf、调光电压DIM以及电源电压VCC分别经取样电路进行电平分配后送运算放大器A1的正极输入端和A2的负极输入端，经与运算放大器A1负极和A2正极之间的基准电压Vref进行比较后产生控制脉宽调制电路的控制电压，脉宽调制电路在控制电压的调节下产生相应宽度的脉冲信号，分别送激励三极管Q1和Q2放大，Q1和Q2的输出脉冲经驱动电路的场效应管进一步放大后再通过升压电路将脉冲信号升压后经输出电容点亮灯管。本实用新型背光电源电路的主要原理是利用了普通双运算放大器集成电路基本结构，从电压比较、脉宽调整电路的控制、脉冲电压的放大、经升压后输出到灯管再将反馈电压Vf提供给电压比较器，构成一个闭环电路，其中灯管同时参与整个闭环电路的谐振工作。因此该电路的适应性较强，相同的线路设计可以适应较大范围参数的冷阴极灯管，包括液晶显示屏。而调光部分只需要提供0-5V的直流电压，就可以实现亮度比＞10000的调光功能；采用电压比较电路将VCC分配给相应的电压比较器，实现了恒功率工作状态。在电路设计中，本实用新型贯彻了低成本、高性能的宗旨，实现了宽电压工作范围。其中调光部分采用了最简单的电路，直流电压调光。即只要主板线路提供一路0-5V的直流电压，就可以实现灯管亮度的无级调光，并且亮度比大大超过目前各种专用线路的指标。由于采用的闭环谐振电路，线路的适应性较强，同一线路的参数可以适应较大范围参数的冷阴极灯管，特别适合液晶电视、液晶显示器等厂家的需要，对整机厂家的生产配套非常简单易行。
本实用新型背光电源电路的主要性能参数如下额定输入电压5-40VDC；输出电压＞500VAC；启动电压 ＞1000VAC；灯管电流0.1-8mA；振荡频率范围50-70KHz；灯管数量 1-16根；亮度比＞10000。
本实用新型的优点就在于由于采用普通双运算放大器集成电路代替进口的专用集成电路，用以驱动冷阴极灯管的背光电源，背光电源电路采用的闭环谐振电路适应性较强，同一线路的参数可以适应较大范围参数的冷阴极灯管，特别适合液晶电视、液晶显示器等厂家的需要，对整机厂家的生产配套非常简单易行；本实用新型的背光电源除了完成包括恒功率工作状态、开关控制、调光功能等普通正常的基本功能，以及输出开路保护、短路保护、过流保护等异常工作状态的功能外，还可以实现宽电压工作范围，额定输入电压范围5-40VDC，实现了普通直流电压调光功能；并且亮度比大于10000，亮度比指标大大超过目前各种专用集成电路背光电源的指标。本实用新型的背光电源产品具有线路结构简单、成本低的特点，同时还具备各种异常工作状态的保护功能，适应性强、适于实现国产化。本实用新型的背光电源采用电平调光电路，比采用脉宽调整电路调光成本有所降低。因此本实用新型的背光电源具有广阔的市场推广前景。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明；
图1是本实用新型背光电源电路结构原理示意图；图2是本实用新型背光电源的电路图。
参照图1和图2，本实用新型背光电源电路由取样电路1、取样电路2、取样电路3、双运算放大器集成电路IC1、驱动电路、升压电路和灯管组成，其中双运算放大器集成电路IC1包括运算放大器A1和运算放大器A2、脉宽调制电路、振荡电路以及三极管Q1和三极管Q2。如图2，电源及电阻R5和R6构成取样电路1，灯管电压反馈端及电阻R1和R2构成取样电路2，调光电压输出端及电阻R3和R4构成取样电路3，双运算放大器集成电路IC1由运算放大器A1和A2、脉宽调制电路、振荡电路、三极管Q1和三极管Q2等构成，电阻R11、R12、R13、R14、电容C5、C6、二极管D3、D4、PNP三极管Q3、NPN三极管Q4和NP沟道场效应管IC2等构成驱动电路，电容C7、C8、C0和升压变压器T1构成升压电路。双运算放大器集成电路IC1的三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极分别连接驱动电路，三极管Q1的集电极连接驱动电路中电容C6和电阻R12，C6接二极管D4的负极和NPN三极管Q4的基极，R12接D4的正极和Q4的发射极；Q4的集电极接电源VCC，Q4的发射极接集成电路IC2的P沟道场效应管的栅极，同时经电阻R14接电源VCC。三极管Q2的发射极连接到驱动电路的电容C5和电阻R11，C5接二极管D3的正极和PNP三极管Q3的基极，R11接D3的负极和Q3的发射极，Q3的集电极接地，Q3的发射极接集成电路IC2的N沟道场效应管的栅极，同时经电阻R13接地。驱动电路中NP沟道场效应管IC2可以选用型号为AO4600的场效应管，也可以选用其它具有相同功能的NP沟道场效应管。
具体实施方式
以下是本实用新型的一个实施例，本实用新型的实际使用并不局限于实施例。
实施例1，用作便携式DVD播放器8寸液晶显示屏的背光电源。
采用本实用新型线路结构的背光电源，用作8寸液晶显示屏的背光电源。双运算放大器集成电路IC1选用型号为KA7500，NP沟道场效应管IC2选用型号为AO4600场效应管。选用其它相关元器件参数为R1＝20KΩ，R2＝180KΩ，R3＝30KΩ，R4＝680KΩ，R5＝2.2MΩ，R6＝110KΩ，R10＝7.5KΩR11＝R12＝270Ω，R13＝R14＝4.7KΩ，C5＝C6＝0.1uE，D3＝D4＝1N4148，Q3＝9015，Q4＝9014。
背光电源工作电压VCC为直流5V-40V，输入电流为直流最大0.3A，输出电压为交流750V，输出启动电压为交流1500V，灯管的输出电流5±1mA。具有输出开路、短路和过流保护功能，可实现高亮度比的无级调光。
经使用背光电源适合便携式DVD播放器8寸液晶显示屏的使用要求，产品适应性强，电路结构简单，成本低，深受用户欢迎。
权利要求1.一种背光电源，其特征在于电路由取样电路1、取样电路2、取样电路3、双运算放大器集成电路IC1、驱动电路、升压电路和灯管组成，其中双运算放大器集成电路包括运算放大器A1和运算放大器A2、脉宽调制电路、振荡电路以及三极管Q1和三极管Q2，连接电源的取样电路1输出端与连接灯管电压反馈端的取样电路2的一端和连接调光电压输出端的取样电路3的一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A1的正极输入端，取样电路2的另一端和取样电路3的另一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A2的负极输入端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端并联接入到脉宽调制电路，脉宽调制电路连接振荡电路并分别连接三极管Q1和三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极分别连接驱动电路，Q1的发射极接地、Q2的集电极连接电源，驱动电路连接升压电路，升压电路连接灯管。
2.根据权利要求1所述的背光电源，其特征在于双运算放大器集成电路IC1中三极管Q1的集电极连接驱动电路中电容C6和电阻R12，C6接二极管D4的负极和NPN三极管Q4的基极，R12接D4的正极和Q4的发射极；Q4的集电极接电源VCC，Q4的发射极接集成电路IC2的P沟道场效应管的栅极，同时经电阻R14接电源VCC；三极管Q2的发射极连接到驱动电路的电容C5和电阻R11，C5接二极管D3的正极和PNP三极管Q3的基极，R11接D3的负极和Q3的发射极，Q3的集电极接地，Q3的发射极接集成电路IC2的N沟道场效应管的栅极，同时经电阻R13接地。
3.根据权利要求1所述的背光电源，其特征在于背光电源电路的额定输入电压为5-40VDC；输出电压为＞500VAC；启动电压＞1000VAC；灯管电流为0.1-8mA；振荡频率范围为50-70KHz灯管数量为1-16根；亮度比＞10000。
4.根据权利要求1所述的背光电源，其特征在于双运算放大器集成电路ICI选用型号为KA7500的芯片。
5.根据权利要求1所述的背光电源，其特征在于双运算放大器集成电路IC1选用型号为TL494的芯片。
6.根据权利要求1或2所述的背光电源，其特征在于驱动电路中NP沟道场效应管IC2选用型号为AO4600的场效应管。
专利摘要本实用新型提供了一种背光电源，电路由取样电路1、取样电路2、取样电路3、双运算放大器集成电路IC1、驱动电路、升压电路和灯管组成，其中双运算放大器集成电路包括运算放大器A1和运算放大器A2、脉宽调制电路、振荡电路以及三极管Q1和三极管Q2，连接电源的取样电路1输出端与连接灯管电压反馈端的取样电路2的一端和连接调光电压输出端的取样电路3的一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A1的正极输入端，取样电路2的另一端和取样电路3的另一端并联接入双运算放大器集成电路IC1中运算放大器A2的负极输入端，运算放大器A1和运算放大器A2的输出端并联接入到脉宽调制电路，脉宽调制电路连接振荡电路并分别连接三极管Q1和三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极和三极管Q2的发射极分别连接驱动电路，Q1的发射极接地、Q2的集电极连接电源，驱动电路连接升压电路，升压电路连接灯管。
文档编号H05B41/00GK2911728SQ200620075088
公开日2007年6月13日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者潘银汉 申请人:镇江汉邦科技有限公司