專(zhuān)利名稱(chēng)：直下式led背光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)背光源。更具體地講，涉及一種直下式LED背光源。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，液晶顯示器的背光技術(shù)不斷得到發(fā)展。傳統(tǒng)的液晶顯示器的背光源采用冷陰極熒光燈(CCFL)。但是由于CCFL背光源存在色彩還原能力較差、發(fā)光效率低、放電電壓高、低溫下放電特性差、加熱達(dá)到穩(wěn)定灰度時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出使用LED背光源的背光源技術(shù)。LED背光源主要分為直下式和測(cè)光式兩種類(lèi)型。 直下式LED背光源是指將LED布置在液晶面板的后方作為背光源。側(cè)光式LED背光源是指將LED布置在液晶面板的四周邊緣，LED發(fā)出的光通過(guò)導(dǎo)光板從屏幕邊緣發(fā)射整個(gè)顯示面板。在直下式LED背光源中，多個(gè)LED串被布置在液晶面板的后方，其中，每個(gè)LED串包括串聯(lián)的多個(gè)LED。為了驅(qū)動(dòng)每個(gè)LED串，需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)為每串LED提供驅(qū)動(dòng)電壓。圖I示出現(xiàn)有技術(shù)的直下式LED背光源。如圖I所示，該背光源驅(qū)動(dòng)電路包括電源轉(zhuǎn)換電路110、升壓電路120、多個(gè)LED串130。電源轉(zhuǎn)換電路110用于將交流市電壓(例如，110V、220V)轉(zhuǎn)換為直流電壓(例如，5V、12V、24V)。通常，在一個(gè)液晶顯示器中僅存在一個(gè)用于進(jìn)行交流-直流轉(zhuǎn)換的電源轉(zhuǎn)換電路110，用于作為液晶顯示設(shè)備中的各個(gè)用電部件的直流電源。升壓電路120用于將電源轉(zhuǎn)換電路110輸出的直流電壓進(jìn)行升壓，以滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)每串LED 130的需要。在現(xiàn)有技術(shù)中，每個(gè)LED串130所需的電壓都高于電源轉(zhuǎn)換電路110所輸出的直流電壓，需要專(zhuān)門(mén)的升壓電路120來(lái)進(jìn)行升壓操作。由于升壓電路120的存在，導(dǎo)致整個(gè)液晶顯示器的電路復(fù)雜并且成本增加。因此，需要一種具有簡(jiǎn)單的、低成本的電路結(jié)構(gòu)的直下式LED背光源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于液晶顯示設(shè)備的直下式LED背光源。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于液晶顯示設(shè)備的直下式LED背光源，包括電源轉(zhuǎn)換電路，用于將來(lái)自液晶顯示設(shè)備外部的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓并輸出該直流電壓；并聯(lián)的多個(gè)LED串，其中，每個(gè)LED串包括串聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的LED并且從電源轉(zhuǎn)換電路接收直流電壓，其中，所預(yù)定數(shù)量被限制為使得LED串中的每個(gè)LED正常發(fā)光的直流電壓小于等于電源轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電壓。此外，在每個(gè)LED串中，所述預(yù)定數(shù)量的LED與第一電阻器串聯(lián)。此外，所述直下式LED背光源還包括反饋控制電路，根據(jù)第一電阻器兩端的電壓，控制電源轉(zhuǎn)換電路來(lái)對(duì)輸出的直流電壓的大小進(jìn)行控制。
此外，當(dāng)所述多個(gè)LED串之一的第一電阻器兩端的電壓小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路控制電源轉(zhuǎn)換電路增大輸出電壓；當(dāng)每個(gè)LED串的第一電阻器兩端的電壓都大于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路控制電源轉(zhuǎn)換電路減小輸出電壓。此外，預(yù)定電壓閾值是LED串正常發(fā)光時(shí)第一電阻器的兩端的電壓。此外，在所述直下式LED背光源中不存在升壓器。此外，電源轉(zhuǎn)換電路包括初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈、MOS晶體管、整流二極管、第一電容器，其中，初級(jí)線(xiàn)圈與MOS晶體管串聯(lián)，次級(jí)線(xiàn)圈的一端連接到整流二極管的陽(yáng)極，第一電容器連接在整流二極管的陰極與次級(jí)線(xiàn)圈的另一端之間，MOS晶體管的柵極連接到反饋控制電路。此外，反饋控制電路包括第一比較器，對(duì)所述多個(gè)LED串的第一電阻器的兩端的 電壓與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較；方波發(fā)生器，產(chǎn)生方波信號(hào)，其中，當(dāng)每個(gè)LED串的第一電阻器的兩端的電壓都大于預(yù)定電壓閾值時(shí)，輸出第一電平信號(hào)；當(dāng)所述多個(gè)LED串之一的第一電阻器的兩端的電壓小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，輸出第二電平信號(hào)，其中，方波發(fā)生器響應(yīng)于第一電平信號(hào)降低方波信號(hào)的占空比，方波發(fā)生器響應(yīng)于第二電平信號(hào)增加方波信號(hào)的占空比。此外，方波發(fā)生器包括第二比較器、三角波發(fā)生器、第二電阻器、第二電容器，其中，第二比較器的第一輸入端從三角波發(fā)生器接收三角波信號(hào)，第二比較器的第二輸入端連接到第一比較器的輸出端，串聯(lián)的第二電阻器和第二電容器連接到第二比較器的第二輸入端。此外,第一電平信號(hào)為低電平信號(hào),第二電平信號(hào)為高電平信號(hào)根據(jù)本發(fā)明的直下式LED背光源可以避免使用升壓電路，從而降低了電路復(fù)雜度，節(jié)省成本。將在接下來(lái)的描述中部分闡述本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，還有一部分通過(guò)描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而得知。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖I示出一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的直下式LED背光源。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的直下式LED背光源。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源的電源轉(zhuǎn)換電路和反饋控制電路。圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方波發(fā)生器。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述不同的示例實(shí)施例，其中，一些示例性實(shí)施例在附圖中示出。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源包括電源轉(zhuǎn)換電路210、多個(gè)LED串230。電源轉(zhuǎn)換電路210用于將交流市電壓(例如，IlOV或220V)轉(zhuǎn)換為直流電壓(例如，24V)。這里，電源轉(zhuǎn)換電路210是用于為液晶顯示設(shè)備中的所有直流元件提供直流電壓的交流-直流轉(zhuǎn)換電路。多個(gè)LED串230布置在液晶顯示設(shè)備的液晶面板的后方作為背光源，每個(gè)LED串包括串聯(lián)的多個(gè)LED以及電阻器R。該多個(gè)LED串230從電源轉(zhuǎn)換電路110接收直流電壓。每個(gè)LED串230中的LED的數(shù)量N (N為大于零的整數(shù))以如下方式被確定NXVd ^ Vs,其中，Vd為每個(gè)LED的發(fā)光電壓，Vs為電源轉(zhuǎn)換電路110的輸出電壓。 例如，當(dāng)Vd 為 6. 5V, Vs=24V 時(shí)，N 彡 3。此外，在電源轉(zhuǎn)換電路110可以輸出多種直流電壓時(shí)(例如，當(dāng)可同時(shí)輸出5V、12V、24V時(shí))，Vs優(yōu)選地為電源轉(zhuǎn)換電路110可以輸出的多種直流電壓中的最大直流電壓(例如，24V)。此外，優(yōu)選地，各個(gè)LED串中的LED的數(shù)量相同?？蛇x地,每個(gè)LED串中可不包括電阻器R。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的直下式LED背光源。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源包括電源轉(zhuǎn)換電路210、反饋控制電路220、多個(gè)LED串230。與圖2的實(shí)施例相比，圖3的實(shí)施例增加了反饋控制電路220。反饋控制電路220用于根據(jù)LED串的反饋電壓，來(lái)控制電源轉(zhuǎn)換電路110的輸出電壓，保證對(duì)LED串的供電的
穩(wěn)定性。LED串的反饋電壓是指每個(gè)LED串中的電阻器R的兩端的電壓。反饋控制電路220將所述多個(gè)LED串230的反饋電壓之中的最小反饋電壓與預(yù)定電壓閾值Va進(jìn)行比較。預(yù)定電壓閾值Va是LED串正常發(fā)光時(shí)電阻器R兩端的電壓，內(nèi)置于反饋控制電路220中。當(dāng)該最小反饋電壓小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路220輸出控制信號(hào)，從而控制電源轉(zhuǎn)換電路210增大輸出電壓；當(dāng)該最小反饋電壓大于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路220輸出控制信號(hào)，從而控制電源轉(zhuǎn)換電路210減小輸出電壓。應(yīng)該理解，該最小反饋電壓等于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路220對(duì)電源轉(zhuǎn)換電路210的電壓輸出不進(jìn)行控制(例如，不輸出控制信號(hào))，或者控制電源轉(zhuǎn)換電路210保持當(dāng)前的電壓輸出?？衫矛F(xiàn)有技術(shù)的交流-直流轉(zhuǎn)換電路及其反饋控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換電路210和反饋控制電路220。下面參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換電路210和反饋控制電路220的一個(gè)示例。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直下式LED背光源的電源轉(zhuǎn)換電路210和反饋控制電路220。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換電路210包括初級(jí)線(xiàn)圈211、次級(jí)線(xiàn)圈212、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管213、整流二極管214、電容器215。初級(jí)線(xiàn)圈211與MOS晶體管213串聯(lián)。次級(jí)線(xiàn)圈212的一端連接到整流二極管214的陽(yáng)極，電容器215連接在整流二極管214的陰極與次級(jí)線(xiàn)圈212的另一端之間。通過(guò)控制與初級(jí)線(xiàn)圈211串聯(lián)的MOS晶體管212的柵極，可以控制電源轉(zhuǎn)換電路210的輸出電壓的大小。根據(jù)本發(fā)明的反饋控制電路220包括比較器221和方波發(fā)生器222。比較器221將所述多個(gè)LED串230的反饋電壓與預(yù)定電壓閾值Va進(jìn)行比較。當(dāng)所述多個(gè)LED串230的反饋電壓都大于預(yù)定電壓閾值Va時(shí)，輸出第一電平信號(hào)；當(dāng)所述多個(gè)LED串230的反饋電壓之一小于預(yù)定電壓閾值Va時(shí)，輸出第二電平信號(hào)。方波發(fā)生器222可響應(yīng)于比較器221輸出的第一電平信號(hào)降低方波信號(hào)的占空比，從而電源轉(zhuǎn)換電路210的輸出電壓降低。此外，方波發(fā)生器222可響應(yīng)于比較器221輸出的第二電平信號(hào)增加方波信號(hào)的占空比，從而電源轉(zhuǎn)換電路210的輸出電壓升高。應(yīng)該理解，第一電平信號(hào)可以為低電平信號(hào)，第二電平信號(hào)可以為高電平信號(hào)?；?者，第一電平信號(hào)可以為高電平信號(hào)，第二電平信號(hào)可以為低電平信號(hào)。圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方波發(fā)生器222的一個(gè)示例。如圖5所示，方波發(fā)生器222包括比較器222_1、三角波發(fā)生器222_2、電阻器222-3、電容器 222-4。比較器222-1的第一輸入端(例如，負(fù)輸入端)從三角波發(fā)生器222-2接收三角波信號(hào)，比較器222-1的第二輸入端(例如，正輸入端)連接到比較器221的輸出端。串聯(lián)的電阻器222-3和電容器222-4連接到比較器222-1的第二輸入端。當(dāng)比較器221輸出高電平的第二電平信號(hào)時(shí)，電阻器222-3、電容器222-4被充電，比較器222-1的第二輸入端的輸入電壓逐漸升高，該逐漸升高的輸入電壓在比較器222-1中與三角波發(fā)生器222-2輸出的三角波信號(hào)相切，從而比較器222-1輸出占空比逐漸增大的方波信號(hào)。此時(shí)，隨著方波信號(hào)的占空比逐漸增大，電源轉(zhuǎn)換電路210的輸出電壓相應(yīng)逐漸增大。當(dāng)比較器221輸出低電平的第一電平信號(hào)時(shí)，比較器222-1的第二輸入端的輸入電壓逐漸降低，該逐漸降低的輸入電壓在比較器222-1中與三角波發(fā)生器222-2輸出的三角波信號(hào)相切，從而比較器222-1輸出占空比逐漸降低的方波信號(hào)。此時(shí)，隨著方波信號(hào)的占空比逐漸降低，電源轉(zhuǎn)換電路210的輸出電壓相應(yīng)逐漸減小。盡管圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方波發(fā)生器222，但是本發(fā)明不限于此。也可以采用其他的輸出的方波信號(hào)的占空比可被控制的方波發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的直下式LED背光源可以避免使用升壓電路，從而降低了電路復(fù)雜度，節(jié)省成本。盡管已經(jīng)參照其示例性實(shí)施例具體顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種直下式LED背光源,包括 電源轉(zhuǎn)換電路，用于將來(lái)自液晶顯示設(shè)備外部的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓并輸出該直流電壓； 并聯(lián)的多個(gè)LED串，其中，每個(gè)LED串包括串聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的LED并且從電源轉(zhuǎn)換電路接收直流電壓， 其中，所預(yù)定數(shù)量被限制為使得LED串正常發(fā)光的直流電壓小于等于電源轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式LED背光源，其中，在每個(gè)LED串中，所述預(yù)定數(shù)量的LED與第一電阻器串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直下式LED背光源，還包括 反饋控制電路，根據(jù)第一電阻器的兩端的電壓，控制電源轉(zhuǎn)換電路來(lái)對(duì)輸出的直流電壓的大小進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直下式LED背光源，其中，當(dāng)所述多個(gè)LED串之一的第一電阻器的兩端的電壓小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路控制電源轉(zhuǎn)換電路增大輸出電壓；當(dāng)每個(gè)LED串的第一電阻器的兩端的電壓都大于預(yù)定電壓閾值時(shí)，反饋控制電路控制電源轉(zhuǎn)換電路減小輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直下式LED背光源，其中，預(yù)定電壓閾值是LED串正常發(fā)光時(shí)第一電阻器的兩端的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直下式LED背光源，其中，在所述直下式LED背光源中不存在升壓電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直下式LED背光源，其中，電源轉(zhuǎn)換電路包括初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈、MOS晶體管、整流二極管、第一電容器，其中，初級(jí)線(xiàn)圈與MOS晶體管串聯(lián)，次級(jí)線(xiàn)圈的一端連接到整流二極管的陽(yáng)極，第一電容器連接在整流二極管的陰極與次級(jí)線(xiàn)圈的另一端之間，MOS晶體管的柵極連接到反饋控制電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直下式LED背光源，其中，反饋控制電路包括 第一比較器，對(duì)所述多個(gè)LED串的第一電阻器的兩端的電壓與預(yù)定電壓閾值進(jìn)行比較； 方波發(fā)生器，產(chǎn)生方波信號(hào)， 其中，當(dāng)每個(gè)LED串的第一電阻器的兩端的電壓都大于預(yù)定電壓閾值時(shí)，輸出第一電平信號(hào)；當(dāng)所述多個(gè)LED串之一的第一電阻器的兩端的電壓小于預(yù)定電壓閾值時(shí)，輸出第二電平信號(hào)， 其中，方波發(fā)生器響應(yīng)于第一電平信號(hào)降低方波信號(hào)的占空比，方波發(fā)生器響應(yīng)于第二電平信號(hào)增加方波信號(hào)的占空比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直下式LED背光源，其中，方波發(fā)生器包括第二比較器、三角波發(fā)生器、第二電阻器、第二電容器， 其中，第二比較器的第一輸入端從三角波發(fā)生器接收三角波信號(hào)，第二比較器的第二輸入端連接到第一比較器的輸出端，串聯(lián)的第二電阻器和第二電容器連接到第二比較器的第二輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直下式LED背光源,其中,第一電平信號(hào)為低電平信號(hào),第二電平 目號(hào)為筒電平 目號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直下式LED背光源。該直下式LED背光源包括電源轉(zhuǎn)換電路，用于將來(lái)自液晶顯示設(shè)備外部的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓并輸出該直流電壓；并聯(lián)的多個(gè)LED串，其中，每個(gè)LED串包括串聯(lián)的預(yù)定數(shù)量的LED并且從電源轉(zhuǎn)換電路接收直流電壓，其中，所預(yù)定數(shù)量被限制為使得LED串中的每個(gè)LED正常發(fā)光的直流電壓小于等于電源轉(zhuǎn)換電路輸出的直流電壓。根據(jù)本發(fā)明的直下式LED背光源可以避免使用升壓電路，從而降低了電路復(fù)雜度，節(jié)省成本。
文檔編號(hào)G09G3/34GK102968965SQ201210540550
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者陳偉, 陳辛洪, 張華 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司