一種顯示屏背光供電電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種顯示屏背光供電電路，包括前級升壓電路和后級背光電壓輸出電路；后級背光電壓輸出電路包括背光驅(qū)動集成芯片、第一電感、第一二極管、電壓輸入端和背光電壓正極輸出端和背光電壓負(fù)極輸出端；前級升壓電路對背光驅(qū)動集成芯片進(jìn)行供電；第一電感的一端連接在電壓輸入端上，另一端與第一二極管的正極連接；第一二極管的負(fù)極連接在背光電壓正極輸出端上；背光驅(qū)動集成芯片包括控制信號輸出端、輸出過壓保護(hù)端、反饋信號端、使能端、接地端和供電端。本實(shí)用新型提供的顯示屏背光供電電路既保證了背光供電電路的工作穩(wěn)定性，又提高了系統(tǒng)的電池能量利用率。
【專利說明】一種顯不屏背光供電電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及背光電源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種顯示屏背光供電電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 背光電源是一種全新的電源，其控制方式與傳統(tǒng)的普通高壓電源存在明顯的差 另|J。背光電源的控制方式存在多種不同的形式，例如：模擬電壓控制方式、PWM波控制方式 以及總線控制方式等。
[0003] 傳統(tǒng)的 CRT (Cathode Ray Tube,陰極射線管）顯示器及 LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）顯示板已逐漸退出市場，取而代之的是液晶顯示屏（IXD，Liquid Crystal Display)。IXD具有體積小、功耗低、福射小及顯示效果好等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng) 用。目前市面上電腦、電視等設(shè)備的顯示屏大多采用LCD。由于LCD基本都采用LED背光電 路提供背光，故LCD的性能很大部分因素取決于為LCD提供背光的LED背光電路的性能。
[0004] DC-DC (直流-直流轉(zhuǎn)換）類電源IC (Integrated Circuit，集成電路）因其效率 高，發(fā)熱量小，占用空間小等優(yōu)點(diǎn)，在消費(fèi)類終端產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，其中最典型的 應(yīng)用是顯示屏的背光電路。顯示屏作為消費(fèi)類終端產(chǎn)品中的一個(gè)非常關(guān)鍵的部件，當(dāng)終端 產(chǎn)品系統(tǒng)正常工作時(shí)，顯示屏背光功耗占整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)功耗的30% -50%。因此顯示屏背 光供電電路的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。
[0005] 參看圖1，是傳統(tǒng)的顯示屏背光供電電路的電路原理圖。其中，圖1中的芯片U20 是一款通用的背光電路驅(qū)動1C，屬于DC-DC類芯片。電壓輸入端VBAT的電壓信號同時(shí)作為 整個(gè)背光供電電路的調(diào)制電壓源和芯片U20的供電輸入。背光供電電路的電壓正極輸出端 LED+輸出的電壓的大小根據(jù)背光燈的數(shù)目存在一定的差異。在大尺寸顯示屏應(yīng)用中，背光 燈數(shù)目較多，背光供電電路輸出電壓較高，且電流較大。由于電壓輸入端VBAT的輸入電源 一般是電池電壓，當(dāng)電池電量逐漸消耗而電池電壓較低時(shí)，背光電路驅(qū)動1C芯片U20就會 出現(xiàn)工作不穩(wěn)定，導(dǎo)致整個(gè)顯示屏背光供電電路輸出異常。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種顯示屏背光供電電路，為背光供電 電路中的驅(qū)動1C芯片提供穩(wěn)定的工作電壓，在最大限度的利用電池電能的基礎(chǔ)上保證了 背光電路的穩(wěn)定工作，保障整個(gè)背光供電電路的性能和工作效率。
[0007] 為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種顯示屏背光供電電路，包括：前 級升壓電路和后級背光電壓輸出電路，所述后級背光電壓輸出電路包括背光驅(qū)動集成芯 片，所述前級升壓電路對所述背光驅(qū)動集成芯片進(jìn)行供電；
[0008] 所述后級背光電壓輸出電路還包括第一電感、第一二極管、電壓輸入端和背光電 壓正極輸出端和背光電壓負(fù)極輸出端；
[0009] 所述第一電感的一端連接在所述電壓輸入端上，另一端與所述第一二極管的正極 連接；所述第一二極管的負(fù)極連接在所述背光電壓正極輸出端上；
[0010] 所述背光驅(qū)動集成芯片包括開關(guān)控制信號輸出端、輸出過壓保護(hù)端、反饋信號端、 使能端、接地端和供電端；所述開關(guān)控制信號輸出端與所述第一二極管的正極連接；所述 輸出過壓保護(hù)端與所述第一二極管的負(fù)極連接；
[0011] 所述后級背光電壓輸出電路還包括第一電阻、第二電阻和第一電容；所述第一電 阻與所述第二電阻串聯(lián)后一端連接在所述反饋信號端上，另一端接地；所述第一電阻與所 述第二電阻的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)為所述背光電壓負(fù)極輸出端；
[0012] 所述背光驅(qū)動集成芯片的供電端與使能端共同連接在所述前級升壓電路的輸出 端上；所述前級升壓電路的輸出端經(jīng)由所述第一電容與地連接。
[0013] 進(jìn)一步地，所述前級升壓電路包括DC-DC升壓電源集成芯片、第二電感、第二二極 管、第三電阻和第四電阻；
[0014] 所述DC-DC升壓電源集成芯片包括供電輸入端、開關(guān)信號輸出端和反饋調(diào)制端；
[0015] 所述第二電感的一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的供電輸入端連接，另一端 與所述第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極為所述前級升壓電路的輸出端；
[0016] 所述開關(guān)信號輸出端與所述第二二極管的正極連接；所述第三電阻一端與所述第 二二極管負(fù)極連接，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的反饋調(diào)制端連接；所述第四 電阻一端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的反饋調(diào)制端連接。
[0017] 優(yōu)選地，所述后級背光電壓輸出電路還包括第二電容和第三電容；
[0018] 所述第二電容的一端接地，另一端與所述后級背光電壓輸出電路的電壓輸入端連 接；所述第三電容的一端接地，另一端與所述背光電壓正極輸出端連接。
[0019] 優(yōu)選地，所述前級升壓電路還包括第四電容和第五電容；
[0020] 所述第四電容的一端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的供電輸入端 連接；所述第五電容的一端接地，另一端與所述前級升壓電路的輸出端連接。
[0021] 在一種具體的實(shí)現(xiàn)方式中，所述背光電壓正極輸出端與LED正極連接；所述背光 電壓負(fù)極輸出端與LED負(fù)極連接。
[0022] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的顯示屏背光供電電路，通過在原有的顯示屏背光供電電 路的基礎(chǔ)上增加前級升壓電路，通過所述前級升壓電路對所述背光驅(qū)動集成芯片進(jìn)行穩(wěn)定 的電壓輸入，保證背光驅(qū)動集成芯片能夠進(jìn)行穩(wěn)定工作；將背光驅(qū)動集成芯片的供電輸入 端與整個(gè)背光供電電路的電源輸入端隔離開來，可以在保證電壓轉(zhuǎn)換效率的基礎(chǔ)上，保證 背光驅(qū)動集成芯片的穩(wěn)定性，且能夠更加充分地利用電池電量，提高了產(chǎn)品的續(xù)航時(shí)間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種顯示屏背光供電電路的原理圖；
[0024] 圖2是本實(shí)用新型提供的顯示屏背光供電電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述。
[0026] 參見圖2,是本實(shí)用新型提供的顯示屏背光供電電路一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 在本實(shí)施例中，所述的顯示屏背光供電電路，包括前級升壓電路100和后級背光 電壓輸出電路200。所述后級背光電壓輸出電路200包括背光驅(qū)動集成芯片U1，所述前級 升壓電路100對所述背光驅(qū)動集成芯片U1進(jìn)行供電。
[0028] 所述后級背光電壓輸出電路200還包括第一電感L1、第一二極管D1、電壓輸入端 和背光電壓正極輸出端 VOJT+和背光電壓負(fù)極輸出端VOTJT-。
[0029] 所述第一電感L1的一端連接在所述電壓輸入端VBAT上，第一電感L1另一端與所 述第一二極管D1的正極連接；所述第一二極管D1的負(fù)極連接在所述背光電壓正極輸出端 V〇UT+ 上。
[0030] 所述背光驅(qū)動集成芯片U1包括開關(guān)控制信號輸出端SW、輸出過壓保護(hù)端0V、反 饋信號端FB_0、使能端EN、接地端GND和供電端IN ;所述開關(guān)控制信號輸出端SW與所述第 一二極管D1的正極連接；所述輸出過壓保護(hù)端0V與所述第一二極管D1的負(fù)極連接。具體 地，所述背光驅(qū)動集成芯片U1為通用的背光電路驅(qū)動集成電路（1C)，屬于DC-DC類芯片。 具體實(shí)施時(shí)，開關(guān)控制信號輸出端SW控制輸出PWM(Pulse Width Modulation，脈寬調(diào)制） 信號，且該P(yáng)WM信號占空比為DK1時(shí)，輸出電壓VQUT+ = V batA1-Dk1)。
[0031] 所述后級背光電壓輸出電路200還包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容C1 ; 所述第一電阻R1與所述第二電阻R2串聯(lián)后一端連接在所述反饋信號端FB_0上，另一端接 地；所述第一電阻R1與所述第二電阻R2的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)為所述背光電壓負(fù)極輸出端V QUT_。具 體地，背光電壓正極輸出端VTOT+連接顯示屏背光LED的正極，背光電壓負(fù)極輸出端V OTT_連 接顯示屏背光LED的負(fù)極。
[0032] 背光驅(qū)動集成芯片U1內(nèi)部集成有比較器和參考源，其中反饋信號端FB_0與內(nèi)部 參考源分別接在內(nèi)部比較器的兩個(gè)輸入端，當(dāng)芯片U1外部連接的第一電阻R1與第二電阻 R2的阻值發(fā)生變化時(shí)，芯片U1的內(nèi)部比較器會調(diào)節(jié)背光電壓正極輸出端的輸出電流， 直到FB_0引腳上的電壓與內(nèi)部參考源的電壓一致時(shí)，背光電壓正極輸出端￥_的輸出電流 不再改變。因此，通過調(diào)節(jié)第一電阻R1與第二電阻R2的阻值可以改變背光電壓正極輸出 端輸出電流的大小。
[0033] 所述背光驅(qū)動集成芯片U1的供電端IN與使能端EN共同連接在所述前級升壓電 路100的輸出端上；所述前級升壓電路100的輸出端V rc經(jīng)由所述第一電容C1與地GND 連接。具體實(shí)施時(shí)，背光驅(qū)動集成芯片U1的在使能端EN為高電平時(shí)有效，即使能端EN為 高電平時(shí)，芯片U1正常工作。
[0034] 此外，芯片U1的引腳0V為輸出過壓保護(hù)端，將電路的輸出電壓與0V引腳連 接，當(dāng)輸出開路時(shí)，背光供電電路的輸出電壓不會無限制增大，而是保持在某個(gè)限定的電壓 值。該保護(hù)電壓值因芯片廠商或應(yīng)用環(huán)境的不同可存在一定的差異。
[0035] 背光驅(qū)動集成芯片U1的供電端IN對輸入電壓比較敏感，因此需要設(shè)置一濾波電 容C1，且需要就近供電端IN放置。具體實(shí)施時(shí)，背光驅(qū)動集成芯片U1的供電端IN與前級 升壓電路100的輸出端V rc連接，通過前級升壓電路100為背光驅(qū)動集成芯片U1提供穩(wěn)定 的電源，克服了現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)電壓輸入端VBAT的輸入電壓較低時(shí)芯片U1無法正常工作的缺 陷；且當(dāng)電壓輸入端V BAT為電池電壓供電時(shí)，可以充分地利用電池電量，減少能源浪費(fèi)。優(yōu) 選地，背光驅(qū)動集成芯片U1的工作電壓為5V(伏），則前級升壓電路100的輸入電壓較低 時(shí)，通過前級升壓電路100的升壓處理，仍然可以保證在輸出端輸出穩(wěn)定的5V電壓。特別 地，前級升壓電路100與后級背光電壓輸出電路200的輸入電壓源為同一電壓源，優(yōu)選采用 電池電壓，即具體實(shí)施時(shí)，前級升壓電路100與后級背光電壓輸出電路200的輸入端均為 VBAT ;因而即使電池電壓VBAT隨著使用時(shí)間的積累，電量逐漸消耗而電壓值逐漸降低，前級升 壓電路100仍然可輸出穩(wěn)定的5V電壓以供背光驅(qū)動集成芯片U1得以正常工作，也避免了 顯示屏因低壓而出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，既降低了能源浪費(fèi)也改善了用戶體驗(yàn)。例如，傳統(tǒng)的背光供 電電路在電池電壓低于3. 5V時(shí)，將出現(xiàn)屏幕閃爍而無法正常工作的情況，給消費(fèi)者帶來極 差的體驗(yàn)，而且電池在3. 0V到3. 5V之間的電量將被浪費(fèi)掉，而本實(shí)用新型將有效地解決了 這些技術(shù)問題。
[0036] 優(yōu)選地，所述后級背光電壓輸出電路200還包括第二電容C2和第三電容C3 ;其 中，所述第二電容C2的一端接地，另一端與所述后級背光電壓輸出電路200的電壓輸入端 VBAT連接；所述第三電容C3的一端接地，另一端與所述背光電壓正極輸出端連接。具 體實(shí)施時(shí)，第二電容C2和第三電容C3的主要作用是分別對輸入電壓信號和輸出電壓信號 進(jìn)行濾波，去除干擾信號。
[0037] 在一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式中，所述前級升壓電路100包括DC-DC升壓電源集成芯片 U2、第二電感L2、第二二極管D2、第三電阻R3和第四電阻R4。
[0038] 如圖2所示，所述DC-DC(直流-直流轉(zhuǎn)換）升壓電源集成芯片U2包括供電輸入 端VIN、開關(guān)信號輸出端LX和反饋調(diào)制端FB。
[0039] 所述第二電感L2的一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片U2的供電輸入端VBAT連 接，另一端與所述第二二極管D2的正極連接；所述第二二極管D2的負(fù)極為所述前級升壓電 路100的輸出端V rc。
[0040] 所述開關(guān)信號輸出端LX與所述第二二極管D2的正極連接；所述第三電阻R3-端 與所述第二二極管D2負(fù)極連接，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片U2的反饋調(diào)制端 FB連接；所述第四電阻R4 -端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片U2的反饋調(diào) 制端FB連接。
[0041] 具體實(shí)施時(shí)，芯片U2可選用通用的DC-DC升壓電源1C芯片。芯片U2的引腳LX為 開關(guān)信號輸出端，用于輸出PWM信號，通過PWM信號調(diào)制第二電感L2和第二二極管D2的工 作狀態(tài)，從而將供電輸入端V BAT的輸入電壓調(diào)制為穩(wěn)定的5V直流電壓信號，通過輸出端Vre 輸出至芯片U1的供電端IN中，以保證背光驅(qū)動集成芯片U1的正常工作。具體地，LX腳輸 出的PWM信號占空比為DK2時(shí)，輸出電壓V IC = VbatA1-DK2)。升壓電源集成芯片U2的引腳 FB為反饋調(diào)制端，通過輸出電壓到地的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)分壓，來實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。第三電阻 R3和第四電阻R4的阻值可以改變VK的輸出電壓的大小。同樣，芯片U2也可設(shè)有使能端 EN，其為高電平有效，即EN引腳為高電平時(shí)，芯片U2正常工作。引腳VIN為芯片U2的供電 輸入端，為芯片U2正常工作提供合適的電壓。芯片U2作為一款DC-DC升壓電源1C芯片， 通常還設(shè)有其他功能端口，例如NC端，當(dāng)不需要這些端口時(shí)，可將其懸空，不需要連接任何 外部器件。
[0042] 優(yōu)選地，所述前級升壓電路100還包括第四電容C4和第五電容C5。
[0043] 所述第四電容C4的一端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片U2的供電 輸入端V BAT連接；所述第五電容C5的一端接地，另一端與所述前級升壓電路100的輸出端 連接。第四電容C4和第五電容C5的主要作用是分別對端口 VBAT的輸入電壓信號和端口 Vrc 的輸出電壓信號進(jìn)行濾波，去除干擾信號。
[0044] 在本實(shí)施例中，背光驅(qū)動集成芯片U1的供電端IN和使能端ΕΝ的輸入電流很小， 一般小于10mA (毫安）。整個(gè)背光供電電路的輸出電能主要在背光驅(qū)動集成芯片U1的控制 信號輸出端SW的控制下，由電壓輸入端VBAT提供的電壓信號經(jīng)過第一電感L1和第一二極 管D1的處理后提供。傳統(tǒng)的將后級電路200的第一電感L1的輸入電壓及背光驅(qū)動集成芯 片U1的供電端IN、使能端EN同時(shí)連接在前級電路100的％。輸出端上，兩級升壓將會降低 整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。
[0045] 本實(shí)用新型提供的顯示屏背光供電電路，通過分開供電的電路設(shè)計(jì)，既保證了背 光供電電路的工作穩(wěn)定性，又提高了系統(tǒng)的電池能量利用率，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的續(xù)航 時(shí)間，具有廣泛的實(shí)用性。
[0046] 以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤 飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種顯示屏背光供電電路，其特征在于，包括前級升壓電路和后級背光電壓輸出電 路，所述后級背光電壓輸出電路包括背光驅(qū)動集成芯片，所述前級升壓電路對所述背光驅(qū) 動集成芯片進(jìn)行供電； 所述后級背光電壓輸出電路還包括第一電感、第一二極管、電壓輸入端和背光電壓正 極輸出端和背光電壓負(fù)極輸出端； 所述第一電感的一端連接在所述電壓輸入端上，另一端與所述第一二極管的正極連 接；所述第一二極管的負(fù)極連接在所述背光電壓正極輸出端上； 所述背光驅(qū)動集成芯片包括開關(guān)控制信號輸出端、輸出過壓保護(hù)端、反饋信號端、使能 端、接地端和供電端；所述開關(guān)控制信號輸出端與所述第一二極管的正極連接；所述輸出 過壓保護(hù)端與所述第一二極管的負(fù)極連接； 所述后級背光電壓輸出電路還包括第一電阻、第二電阻和第一電容；所述第一電阻與 所述第二電阻串聯(lián)后一端連接在所述反饋信號端上，另一端接地；所述第一電阻與所述第 二電阻的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)為所述背光電壓負(fù)極輸出端； 所述背光驅(qū)動集成芯片的供電端與使能端共同連接在所述前級升壓電路的輸出端上； 所述前級升壓電路的輸出端經(jīng)由所述第一電容與地連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示屏背光供電電路，其特征在于，所述前級升壓電路包括 DC-DC升壓電源集成芯片、第二電感、第二二極管、第三電阻和第四電阻； 所述DC-DC升壓電源集成芯片包括供電輸入端、開關(guān)信號輸出端和反饋調(diào)制端； 所述第二電感的一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的供電輸入端連接，另一端與所 述第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極為所述前級升壓電路的輸出端； 所述開關(guān)信號輸出端與所述第二二極管的正極連接；所述第三電阻一端與所述第二二 極管負(fù)極連接，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的反饋調(diào)制端連接；所述第四電阻 一端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的反饋調(diào)制端連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示屏背光供電電路，其特征在于，所述后級背光電壓輸出電 路還包括第二電容和第三電容； 所述第二電容的一端接地，另一端與所述后級背光電壓輸出電路的電壓輸入端連接； 所述第三電容的一端接地，另一端與所述背光電壓正極輸出端連接。
4. 如權(quán)利要求2所述的顯示屏背光供電電路，其特征在于，所述前級升壓電路還包括 第四電容和第五電容； 所述第四電容的一端接地，另一端與所述DC-DC升壓電源集成芯片的供電輸入端連 接；所述第五電容的一端接地，另一端與所述前級升壓電路的輸出端連接。
5. 如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的顯示屏背光供電電路，其特征在于，所述背光電壓正 極輸出端與LED正極連接；所述背光電壓負(fù)極輸出端與LED負(fù)極連接。
【文檔編號】G09G3/36GK203895095SQ201420278835
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】李永雷, 葉聲明, 霍東建 申請人:廣州視源電子科技股份有限公司