专利名称：Led电源电路、背光模组和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到LED技术领域，特别涉及到LED电源电路、背光模组和液晶显示装置。
背景技术：
在现有的LED电源电路中，为保证各LED灯条能够恒流稳定工作，通常采用DC-DC转换电路和恒流控制电路为LED供电。如图I所示，图I为现有技术中LED电源电路的电路简图，针对输出功率较大的LED电源，交流电源电压输入后，依次经过EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)滤波、高压整流滤波、功率较正、半桥谐振拓扑变换，输出直流信号，此直流信号再经过DC-DC转换电路和恒流控制电路，最后到达各 LED灯条，为LED供电。由于DC-DC转换电路的转换效率只有90%，且价格昂贵，存在效率低，成本高的缺点。其中DC-DC电路存在效率降低，成本上升的缺点。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种高效、节能、成本低的LED电源电路、背光模组和液
晶显示装置。本发明提出一种LED电源电路，包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，所述AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，所述AC-DC变换电路的输出端连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路；所述变压器的初级绕组的两端分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，所述变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接所述电流反馈电路的输入端，所述电流反馈电路的输出端连接所述稳压反馈电路的第一输入端，所述稳压反馈电路的第二输入端与所述至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，所述稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。优选地，所述LED整流滤波电路包括串联电容、二极管和滤波电容，所述变压器的次级绕组的一端经所述串联电容连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极连接一组LED灯条的阳极，所述二极管的阴极还经所述滤波电容接地。优选地，所述稳压反馈电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压器、光耦合器和第一反馈电容，所述至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的二极管的阴极经第二电阻和第三电阻接地，所述二极管的阴极还经第一电阻连接所述光耦合器的发光二极管的阳极；所述发光二极管的阴极连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的可调端连接在所述第二电阻和第三电阻的节点之间；所述第一反馈电容一端连接所述稳压管的阴极，所述第一反馈电容另一端连接在所述第二电阻与第三电阻之间的节点上；所述光耦合器的光敏晶体管的集电极和发射极分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。优选地，所述电流反馈电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二反馈电容和三极管，所述各组LED灯条的阴极经所述第六电阻接地，所述三极管的基极经所述第四电阻连接在所述各组LED灯条的阴极与所述第六电阻之间的节点上，所述三极管的发射极接地，所述第二反馈电容和第五电阻分别并联在所述三极管的发射极与基极之间，所述三极管的集电极连接所述光耦合器的发光二级管的阴极。优选地，所述三极管为NPN三极管。优选地，所述AC-DC变换电路包括电磁干扰EMI滤波电路、高压整流滤波电路和功率因素校正电路，所述电磁干扰EMI滤波电路的输入端连接电源电压输出端，所述电磁干扰EMI滤波电路的输出端连接所述高压整流滤波电路的输入端，所述高压整流滤波电路的输出端连接所述功率因素校正电路的输入端，所述功率因素校正电路的输出端连接所述半 桥谐振DC-DC控制电路的输入端。优选地，所述变压器为多个，各变压器的初级绕组依次首尾串联。优选地，所述各变压器的初级绕组的匝数相等，所述各变压器的次级绕组的匝数相等。本发明还提出一种背光模组，包括LED电源电路，该LED电源电路包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，AC-DC变换电路的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，该LED电源电路还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路；变压器的初级绕组的两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接电流反馈电路的输入端，电流反馈电路的输出端连接稳压反馈电路的第一输入端，稳压反馈电路的第二输入端与至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。本发明还提出一种液晶显示装置，包括背光模组，该背光模组包括LED电源电路，该LED电源电路包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，AC-DC变换电路的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，该LED电源电路还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路；变压器的初级绕组的两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接电流反馈电路的输入端，电流反馈电路的输出端连接稳压反馈电路的第一输入端，稳压反馈电路的第二输入端与至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。本发明对于功率较大的LED电源，创造性用电容平衡法，省去LED恒流控制电路中DC-DC变换器，达到节能和省成本的目的。
图I为现有技术中LED电源电路的电路简图；图2是本发明一实施例中LED电源电路的结构示意图；图3是本发明另一实施例中LED电源电路的电路简图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式应当理解，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。如图2所示，图2为本发明一实施例中LED电源电路的结构示意图，该实施例提到的LED电源电路，包括AC-DC变换电路10、半桥谐振DC-DC控制电路20、稳压反馈电路30、电 流反馈电路40、变压器50、至少两路LED整流滤波电路60和至少两组LED灯条70，AC-DC变换电路10的输入端连接电源电压输出端，AC-DC变换电路10的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路20的输入端，变压器50的初级绕组的两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路20的正极输出端和负极输出端，变压器50的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路60连接一组LED灯条70的阳极，各组LED灯条70的阴极连接电流反馈电路40的输入端，电流反馈电路40的输出端连接稳压反馈电路30的第一输入端，稳压反馈电路30的第二输入端与至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路60的反馈端连接，稳压反馈电路30的正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路20的正极反馈端和负极反馈端。本实施例根据半桥拓扑工作原理，变压器50的次级绕组工作正负半周，当变压器50的次级绕组正半周工作时，与变压器50 —端连接的第一路LED整流滤波电路61导通，半桥谐振DC-DC控制电路20对第一组LED灯条71输出供电；反之，当变压器50的次级绕组负半周工作时，与变压器50另一端连接的第二路LED整流滤波电路62导通，半桥谐振DC-DC控制电路20对第二组LED灯条72输出供电，两组LED灯条70得到相同的交流波形，整流得到有效值近似相同，二路电流相似，保证各组LED灯条70电流平衡工作。当LED灯条70因其它原因电流变大时，电流反馈电路40反馈到稳压反馈电路30的电流增大，进而稳压反馈电路30反馈到半桥谐振DC-DC控制电路20的电流增大，半桥谐振DC-DC控制电路20控制输出到变压器50初级绕组的电流减小，变压器50次级绕组两端的电压下降，输出到各组LED灯条70的电流减小，从而保证各组LED灯条70恒流稳定工作。如图3所示，图3是本发明另一实施例中LED电源电路的电路简图。AC-DC变换电路10包括电磁干扰EMI滤波电路11、高压整流滤波电路12和功率因素校正电路13，电磁干扰EMI滤波电路11的输入端连接电源电压输出端，电磁干扰EMI滤波电路11的输出端连接高压整流滤波电路12的输入端，高压整流滤波电路12的输出端连接功率因素校正电路13的输入端，功率因素校正电路13的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路20的输入端。本实施例采用三个变压器Tf T3，各变压器Tf T3的初级绕组依次首尾串联，即Tl的初级绕组的异名端连接半桥谐振DC-DC控制电路20的正极输出端，TI的初级绕组的同名端连接T2的初级绕组的异名端，T2的初级绕组的同名端连接T3的初级绕组的异名端，T3的初级绕组的同名端连接半桥谐振DC-DC控制电路20的负极输出端。每个变压器Tf T3的次级绕组的两端分别连接一路LED整流滤波电路，则一共包括六路LED整流滤波电路，包括串联电容Cf C6、二极管Df D6和滤波电容C7 C12。本实施例以变压器Tl为例，第一路LED整流滤波电路包括串联电容Cl、二极管Dl和滤波电容C7，第一组LED灯条包括依次首尾串联的LED灯LEDlalEDna ;第二路LED整流滤波电路包括串联电容C2、二极管D2和滤波电容C8，第二组LED灯条包括依次首尾串联的LED灯LEDllTLEDnb。变压器Tl的次级绕组的异名端经串联电容Cl连接二极管Dl的阳极，二极管Dl的阴极连接第一组LED灯条中第一个LED灯LEDla的阳极，二极管Dl的阴极还经滤波电容C7接地；变压器Tl的次级绕组的同名端经串联电容C2连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接第二组LED灯条中第一个LED灯LEDlb的阳极，二极管D2的阴极还经滤波电容C7接地。稳压反馈电路30包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压器Ql、光I禹合器OTOl和第一反馈电容C13，第一路LED整流滤波电路中二极管Dl的阴极经第二电阻R2 和第三电阻R3接地，二极管Dl的阴极还经第一电阻Rl连接光耦合器OTOl的发光二极管的阳极；光耦合器OTOl的发光二极管的阴极连接稳压管Ql的阴极，稳压管Ql的阳极接地，稳压管Ql的可调端连接在第二电阻R2和第三电阻R3的节点之间；第一反馈电容C13—端连接稳压管Ql的阴极，另一端连接在第二电阻R2与第三电阻R3之间的节点上；光耦合器OTOl的光敏晶体管的集电极和发射极分别连接半桥谐振DC-DC控制电路20的正极反馈端和负极反馈端。电流反馈电路40包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二反馈电容C14和三极管Q2，各组LED灯条中最后一个LED灯LEDna LEDnf的阴极经第六电阻R6接地，三极管Q2的基极经第四电阻R4连接在各组LED灯条中最后一个LED灯LEDnalEDnf的阴极与第六电阻R6之间的节点上，三极管Q2的发射极接地，第二反馈电容C14和第五电阻R5分别并联在三极管Q2的发射极与基极之间，三极管Q2的集电极连接光耦合器OTOl的发光二级管的阴极。其中，三极管Q2为NPN三极管。本实施例中，电源交流电压输入后，经过电磁干扰EMI滤波、高压整流滤波、功率因素较正后，通过半桥谐振DC-DC控制电路20输出到三个参数完全相同的变压器Tl、T2、T3，变压器Tl、T2、T3的初级绕组串联组成主功率变压器，三个变压器Tl、T2、T3的次级绕组输出电路架构完全相同。Tl的次级绕组一端接C1、D1、C7，给第一组LED灯条中串联的各LED灯LEDlalEDna供电，Tl的次级绕组另一端接C2、D2、C8，给第二组LED灯条中串联的各LED灯LEDllTLEDnb供电；变压器T2和T3的次级绕组的连接方式与Tl相同。各组LED灯条并联后，通过第六电阻R6接地，进行电流检测。在通电工作时，由于Cf C6参数相同，各组LED灯条中串联的LED灯的个数相同，根据LED工作电流参数设计，LED串联所需要工作电压要求也相同，LED灯条的工作电压通过R2和R3采样、OTOl反馈、以及Ql稳压控制，反馈到半桥谐振DC-DC控制电路20，使半桥谐振DC-DC控制电路20输出稳定的驱动电压，保持LED灯条的正常工作。本实施例又以Tl为例，根据半桥拓扑工作原理，变压器次级绕组工作周期为正负各半周，当Tl工作在正半周时，C1、D1导通，半桥谐振DC-DC控制电路20为第一组LED灯条的LED灯LEDla LEDna输出供电；反之，当Tl工作在负半周时，C2、D2导通，半桥谐振DC-DC控制电路20为第二组LED灯条的LED灯LEDllTLEDnb输出供电。根据电容平衡原理，由于电容有隔直效果，是的两组LED灯条得到相同的交流波形，整流得到有效值近似相同，保证了两组LED灯条电流相似。同时，由于Tl、T2、T3初级串联，输出功率相同，且各变压器ΤΓΤ3的初级绕组的匝数相等，各变压器Tf T3的次级绕组的匝数相等，根据变压器电感原理，得知初/次级电流比与线圈绕组匝数成反比，由于三个变压器Tf T3参数相同，三个变压器Tf T3的次级绕组输出的电流也相同，保证各组LED灯条电流平衡工作。此外，当LED灯条因其它原因导致电流变大时，第六电阻R6两端的电压也增加，三极管Q2因基极电流增大而导通，从而光耦合器OTOl中发光二极管光亮度增强，光敏晶体管中反馈到半桥谐振DC-DC控制电路20中的电流增大，半桥谐振DC-DC控制电路20控制输出到变压器TfT3的初级绕组电流减小，变压器Tf T3的次级绕组两端的电压下降，输出到各组LED灯条的电流减小，从而保证各组LED灯条恒流稳定工作。本实施例对于功率较大的LED电源，创造性用电容平衡法，省去LED恒流控制电路中DC-DC变换器，达到节能和省成本的目的。
本发明还提出一种背光模组，包括LED电源电路，该LED电源电路包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，AC-DC变换电路的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，该LED电源电路还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路；变压器的初级绕组的两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接电流反馈电路的输入端，电流反馈电路的输出端连接稳压反馈电路的第一输入端，稳压反馈电路的第二输入端与至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。本发明的背光模组包括的LED电源电路可包括前述图2和图3实施例中所有技术方案，其详细结构可参照前述实施例，在此不做赘述。由于采用前述LED电源电路方案，本发明的背光模组相对于现有的背光模组而言，创造性用电容平衡法，省去LED恒流控制电路中DC-DC变换器，达到节能和省成本的目的。本发明还提出一种液晶显示装置，包括背光模组，该背光模组包括LED电源电路，该LED电源电路包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，AC-DC变换电路的输出端连接半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，该LED电源电路还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路；变压器的初级绕组的两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接电流反馈电路的输入端，电流反馈电路的输出端连接稳压反馈电路的第一输入端，稳压反馈电路的第二输入端与至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。本发明的液晶显示装置包括背光模组，该背光模组包括的LED电源电路可包括前述图2和图3实施例中所有技术方案，其详细结构可参照前述实施例，在此不做赘述。由于采用前述LED电源电路方案，本发明的液晶显示装置相对于现有的液晶显示装置而言，创造性用电容平衡法，省去LED恒流控制电路中DC-DC变换器，达到节能和省成本的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种LED电源电路，包括AC-DC变换电路、半桥谐振DC-DC控制电路、稳压反馈电路和至少两组LED灯条，所述AC-DC变换电路的输入端连接电源电压输出端，所述AC-DC变换电路的输出端连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的输入端，其特征在于，还包括变压器、电流反馈电路和至少两路LED整流滤波电路； 所述变压器的初级绕组的两端分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极输出端和负极输出端，所述变压器的次级绕组的两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条的阳极，各组LED灯条的阴极连接所述电流反馈电路的输入端，所述电流反馈电路的输出端连接所述稳压反馈电路的第一输入端，所述稳压反馈电路的第二输入端与所述至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的反馈端连接，所述稳压反馈电路的正极输出端和负极输出端分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。
2.根据权利要求I所述的LED电源电路，其特征在于，所述LED整流滤波电路包括串联电容、二极管和滤波电容，所述变压器的次级绕组的一端经所述串联电容连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极连接一组LED灯条的阳极，所述二极管的阴极还经所述滤波电容接地。
3.根据权利要求2所述的LED电源电路，其特征在于，所述稳压反馈电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、稳压器、光耦合器和第一反馈电容，所述至少两路LED整流滤波电路中的一路LED整流滤波电路的二极管的阴极经第二电阻和第三电阻接地，所述二极管的阴极还经第一电阻连接所述光耦合器的发光二极管的阳极；所述发光二极管的阴极连接所述稳压管的阴极，所述稳压管的阳极接地，所述稳压管的可调端连接在所述第二电阻和第三电阻的节点之间；所述第一反馈电容一端连接所述稳压管的阴极，所述第一反馈电容另一端连接在所述第二电阻与第三电阻之间的节点上；所述光耦合器的光敏晶体管的集电极和发射极分别连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的正极反馈端和负极反馈端。
4.根据权利要求3所述的LED电源电路，其特征在于，所述电流反馈电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二反馈电容和三极管，所述各组LED灯条的阴极经所述第六电阻接地，所述三极管的基极经所述第四电阻连接在所述各组LED灯条的阴极与所述第六电阻之间的节点上，所述三极管的发射极接地，所述第二反馈电容和第五电阻分别并联在所述三极管的发射极与基极之间，所述三极管的集电极连接所述光耦合器的发光二级管的阴极。
5.根据权利要求4所述的LED电源电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。
6.根据权利要求4所述的LED电源电路，其特征在于，所述AC-DC变换电路包括电磁干扰EMI滤波电路、高压整流滤波电路和功率因素校正电路，所述电磁干扰EMI滤波电路的输入端连接电源电压输出端，所述电磁干扰EMI滤波电路的输出端连接所述高压整流滤波电路的输入端，所述高压整流滤波电路的输出端连接所述功率因素校正电路的输入端，所述功率因素校正电路的输出端连接所述半桥谐振DC-DC控制电路的输入端。
7.根据权利要求I至6任一项所述的LED电源电路，其特征在于，所述变压器为多个，各变压器的初级绕组依次首尾串联。
8.根据权利要求7所述的LED电源电路，其特征在于，各变压器的初级绕组的匝数相等，所述各变压器的次级绕组的匝数相等。
9.一种背光模组，其特征在于，包括如权利要求I至8任一项所述的LED电源电路。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的背光模组。
全文摘要
本发明公开了一种LED电源电路、背光模组和液晶显示装置，其LED电源电路中，变压器初级绕组两端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路正极输出端和负极输出端，变压器次级绕组两端分别经一路LED整流滤波电路连接一组LED灯条阳极，各组LED灯条阴极连接电流反馈电路输入端，电流反馈电路输出端连接稳压反馈电路第一输入端，稳压反馈电路第二输入端与一路LED整流滤波电路反馈端连接，稳压反馈电路正极输出端和负极输出端分别连接半桥谐振DC-DC控制电路正极反馈端和负极反馈端。本发明对于功率较大的LED电源，创造性用电容平衡法，省去LED恒流控制电路中DC-DC变换器，达到节能和省成本的目的。
文档编号H05B37/02GK102833912SQ201210266460
公开日2012年12月19日 申请日期2012年7月30日 优先权日2012年7月30日
发明者朱锡勤 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司