一种背光驱动电路及背光驱动装置的制作方法

[0001]
本申请属于驱动技术领域，尤其涉及一种背光驱动电路及背光驱动装置。


背景技术：

[0002]
在led背光源中，通常需要通过升压降压电路对供电电压信号进行调节，从而为led灯串提供用于正常发光的驱动电压。
[0003]
然而，供电电压信号在升压降压电路出现故障时直接灌入led灯串中，导致led灯串损坏，增加了维修成本。


技术实现要素：

[0004]
有鉴于此，本申请实施例提供了一种背光驱动电路及背光驱动装置，以解决供电电压信号在升压降压电路出现故障时直接灌入led灯串中，导致的led灯串损坏，增加维修成本的问题。
[0005]
本申请实施例提供了一种背光驱动电路，与光源模组连接，所述背光驱动电路包括：
[0006]
开关电源电路，与所述光源模组连接，用于接收交流信号，并基于所述交流信号生成光源供电信号，以对所述光源模组进行供电；
[0007]
恒流驱动电路，用于接收调光控制信号，并基于所述调光控制信号生成恒流驱动信号；
[0008]
升压降压电路，与所述恒流驱动电路、所述开关电源电路以及所述光源模组连接，用于基于所述恒流驱动信号对所述光源模组两端的电压进行调节，并根据所述光源模组的输出电流生成供电反馈信号和电压反馈信号；所述供电反馈信号用于对所述恒流驱动信号进行调节；以及
[0009]
短路保护电路，与所述升压降压电路和开关电源电路连接，用于接收所述电压反馈信号，并基于所述电压反馈信号生成短路保护信号；所述短路保护信号用于对所述光源供电信号的输出状态进行控制。
[0010]
可选的，所述短路保护电路包括：
[0011]
分压单元，与所述升压降压电路连接，用于接收所述电压反馈信号，并根据所述电压反馈信号生成分压信号；
[0012]
开关管单元，与所述分压单元连接，用于接收所述分压信号，并根据所述分压信号生成开关信号；以及
[0013]
光耦单元，与所述开关管单元和所述开关电源电路连接，用于接收所述开关信号，并根据所述开关信号生成短路保护信号。
[0014]
本申请实施例还提供了一种背光驱动装置，包括：
[0015]
交流信号输入端；
[0016]
光源模组；以及
[0017]
如上述任一项所述的背光驱动电路，其中，所述背光驱动电路与所述交流信号输入端和所述光源模组连接。
[0018]
本申请实施例提供了一种背光驱动电路及背光驱动装置，通过开关电源电路基于交流信号生成光源供电信号，恒流驱动电路基于调光控制信号生成恒流驱动信号，通过升压降压电路基于恒流驱动信号对光源供电信号进行调节，以驱动光源模组正常发光，并通过短路保护电路对升压降压电路输出的电压反馈信号进行监测，并基于电压反馈信号生成短路保护信号，在升压降压电路出现短路时关断光源供电信号，避免烧毁光源模组，解决了供电电压信号在升压降压电路出现故障时直接灌入led灯串中，导致的led灯串损坏，增加维修成本的问题。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1为本申请的第一个实施例提供的背光驱动电路的模块示意图；
[0021]
图2为本申请的第二个实施例提供的背光驱动电路的模块示意图；
[0022]
图3为本申请的第三个实施例提供的背光驱动电路的电路结构示意图；
[0023]
图4为本申请的第四个实施例提供的开关电源电路的电路结构示意图。
具体实施方式
[0024]
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
[0025]
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
[0026]
图1为本申请实施例提供的背光驱动电路的结构示意图，参见图1所示，本实施例中的背光驱动电路与光源模组10连接，背光驱动电路包括开关电源电路20、恒流驱动电路30、升压降压电路40以及短路保护电路50，其中，开关电源电路20与光源模组10连接，用于接收交流信号，并基于交流信号生成光源供电信号，以对光源模组进行供电；恒流驱动电路30用于接收调光控制信号，并基于调光控制信号生成恒流驱动信号；升压降压电路40与恒流驱动电路30、开关电源电路20以及光源模组10连接，用于基于恒流驱动信号对光源模组两端的电压进行调节，并根据光源模组10的输出电流生成供电反馈信号和电压反馈信号；供电反馈信号用于对恒流驱动信号进行调节；短路保护电路50与升压降压电路40和开关电源电路20连接，用于接收电压反馈信号，并基于电压反馈信号生成短路保护信号；短路保护
信号用于对光源供电信号的输出状态进行控制。
[0027]
在本实施例中，通过设置短路保护电路50与升压降压电路40连接，在升压降压电路40出现短路故障时向开关电源电路20提供短路保护信号，使得开关电源电路20关断光源供电信号，避免由于升压降压电路40失效导致光源供电信号直接进入光源模组10，保护光源模组10不受大电压损坏，在维修过程中只需要对升压降压电路进行维修即可，无需更换光源组件，不仅降低了维修成本，也消除了安全隐患。
[0028]
在一个实施例中，本实施例中的升压降压电路40可以采用buck拓扑架构，由于在具体应用中，每款产品的整机尺寸不同，光源模组10中的灯条的电压也存在差异，例如，若灯条的工作电压具体为75v，开关电源电路20输出的光源供电信号的电压设置在90v-110v之间，然后通过升压降压电路40对光源模组10两端的电压进行调节，以使光源模组10正常工作。
[0029]
具体的，在一个实施例中，升压降压电路40中采用buck变换器对光源供电信号进行降压，并通过供电反馈回路计算出光源模组10所需的工作电压，该供电反馈回路与恒流驱动电路30连接，用于向恒流驱动电路30发送供电反馈信号，以控制恒流驱动电路30输出对应的恒流驱动信号。
[0030]
在一个实施例中，参见图2所示，短路保护电路50包括分压单元51、开关管单元52以及光耦单元53，其中，分压单元51与升压降压电路40连接，用于接收电压反馈信号，并根据电压反馈信号生成分压信号；开关管单元52与分压单元51连接，用于接收分压信号，并根据分压信号生成开关信号；光耦单元53与开关管单元52和开关电源电路20连接，用于接收开关信号，并根据开关信号生成短路保护信号。
[0031]
在本实施例中，通过分压单元51对升压降压电路40产生的电压反馈信号进行分压处理得到分压信号，该分压信号用于控制开关管单元52的导通或者关断，若开关管单元52导通，则光耦单元53上电，从而将短路保护信号发送至开关电源电路20，开关电源电路20关断光源供电信号，具体的，当升压降压电路40正常工作时，开关管单元52关断，光耦单元53不工作，当升压降压电路40出现短路故障时，光源供电信号直接经过短路的升压降压电路40进入分压单元51，此时分压信号为高电平信号，开关管单元52导通，光耦单元53上电，从而将短路保护信号发送至开关电源电路20，光源供电信号停止输出，达到保护光源模组10的目的。
[0032]
在一个实施例中，参见图3所示，分压单元51包括：第一电阻r1、第二电阻r2以及第一电容c1；第一电阻r1的第一端与升压降压电路40连接，第一电阻r1的第二端、第二电阻r2的第一端、第一电容c1的第一端共接于开关管单元52，第二电阻r2的第二端与第一电容c1的第二端共接于地。
[0033]
在本实施例中，第一电阻r1与第二电阻r2组成分压电路，对升压降压电路40生成的电压反馈信号进行分压处理。
[0034]
在一个实施例中，开关管单元52包括：第一开关管q1、第二开关管q2、第三电阻r3以及第四电阻r4；第一开关管q1的控制端、第二开关管q2的电流输出端共接于分压单元51，第一开关管q1的电流输出端与第三电阻r3的第一端连接，第三电阻r3的第二端接地，第一开关管q1的电流输入端、第二开关管q2的控制端以及第四电阻q4的第一端共接，第四电阻r4的第二端与第二开关管q2的电流输入端共接于光耦单元53。
[0035]
在本实施例中，第一开关管q1和第二开关管q2组成一开关电路，当分压信号为高电平信号时，该开关电路导通，当分压信号为低电平时，该开关电路关断。
[0036]
在一个实施例中，第一开关管q1为npn型三极管，第二开关管q2为pnp型三极管。
[0037]
在一个实施例中，第一开关管q1为n型mos管，第二开关管q2为p型mos管。
[0038]
在一个实施例中，参见图3所示，光耦单元53包括光耦发光器u2b、第五电阻r5以及可控精密稳压源芯片u1；光耦发光器u2b的第一端与可控精密稳压源芯片u1的阴极共接于开关管单元52，可控精密稳压源芯片u1的阳极接地，可控精密稳压源芯片u1的参考极悬空，光耦发光器u2b的第二端与第五电阻r5的第一端连接，第五电阻r5的第二端与第一供电端vdd1连接。
[0039]
在本实施例中，第一供电端vdd1可以通过与开关电源电路20连接，由开关电源电路20提供第一供电信号，当开关管单元52导通时，光耦发光器u2b工作，将产生的光信号发送至光耦接收器，光耦接收器与开关电源电路20中的短路保护反馈信号端连接，从而将短路保护信号发送至开关电源电路20，以控制开关电源电路20停止输出光源供电信号。
[0040]
在一个实施例中，可控精密稳压源芯片u1的型号可以为tl431。
[0041]
在一个实施例中，参见图3所示，升压降压电路40包括：第六电阻r6、第七电阻r7、第二电容c2、第一二极管d1、第三电容c3、第四电容c4、第一电感l1、第五电容c5、第六电容c6、第三开关管q3、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14以及第十五电阻r15；第六电阻r6的第一端、第七电阻r7的第一端、第二电容c2的第一端、第一二极管d1的阴极、第三电容c3的第一端、第四电容c4的第一端共接于第二供电端vdd2，第六电阻r6的第二端、第七电阻r7的第二端以及第二电容c2的第二端共接于地，第一二极管d2的阳极、第三开关管q3的电流输入端、第五电容c5的第一端、第一电感l1的第一端以及第六电容c6的第一端共接，第一电感l1的第二端与第三电容c3的第二端共接于光源模组10，第四电容c4的第二端接地，第三开关管q3的控制端与恒流驱动电路30连接，第五电容c5的第二端与第八电阻r8的第一端连接，第八电阻r8的第二端、第三开关管q3的电流输出端、第九电阻r9的第一端、第十电阻r10的第一端、第十一电阻r11的第一端以及第十二电阻r12的第一端共接于短路保护电路50，第九电阻r9的第二端、第十电阻r10的第二端、第十一电阻r11的第二端以及第十二电阻r12的第二端共接于地，第六电容c6的第二端与第十三电阻r13的第一端连接，第十三电阻r13的第二端与第十四电阻r14的第一端连接，第十四电阻r14的第二端、第十五电阻r15的第一端以及第七电阻r7的第一端共接于恒流驱动电路30，第七电容c7的第二端与第十五电阻r15的第二端共接于地。
[0042]
在本实施例中，第二供电端vdd2与开关电源电路20连接，用于接收开关电源电路20提供的光源供电信号，具体的，第一二极管d1、第三开关管q3以及第一电感组成一降压电路，对光源供电信号的电压进行调整，以适应光源模组10的工作电压，第十三电阻r13、第十四电阻r14以及第十五电阻r15组成供电反馈回路，与恒流驱动电路30的供电反馈信号端连接，用于计算出光源模组10所需的电压，以调整恒流驱动信号的输出。
[0043]
在一个实施例中，第三开关管q3为p型mos管。
[0044]
在一个实施例中，恒流驱动电路30包括：恒流驱动芯片u2、第二二极管d2、第三二极管d3、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、
第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12以及第二二极管d2；第十八电阻r18的第一端与第一供电端vdd1连接，第十八电阻r18的第二端、第十二电容c12的第一端、第十一电容c11的第一端以及恒流驱动芯片u2的电源端vin共接，恒流驱动芯片u2的第一脉宽调制信号引脚lpwm与第二十五电阻r25的第一端连接，第二十五电阻r25的第二端、第十电容c10的第一端、第十九电阻r19的第一端以及第二二极管d2的阳极共接，第十电容c10的第二端、第十一电容c11的第二端以及第十二电容c12的第二端共接，第十九电阻r19的第二端与第一脉宽调制信号输入端pwm连接，第二二极管d2的阴极与开关信号输入端o/f连接，恒流驱动芯片u2的第二脉宽调制信号引脚hpwm、第十七电阻r17的第一端、第八电容c8的第一端以及第二十电阻r20的第一端共接，第二十电阻r20的第二端与第一供电端vdd1连接，第八电容c8的第二端接地，第十七电阻r17的第二端接地，恒流驱动芯片u2的过耗指示引脚fault与第十六电阻r16的第一端连接，第十六电阻r16的第二端与过耗指示信号输入端f连接，恒流驱动芯片u2的驱动信号引脚gate、第二十四电阻r24的第一端、第三二极管d3的阴极共接，第三二极管d3的阳极与第二十三电阻r23的第一端连接，第二十四电阻r24的第二端、第二十三电阻r23的第二端以及第二十二电阻r22的第一端共接于升压降压电路40，第二十二电阻r22的第二端与第二十一电阻r21的第一端共接于短路保护电路50，第二十一电阻r21的第二端、第九电容c9的第一端以及恒流驱动芯片u2的电流感应引脚cs共接，恒流驱动芯片u2的接地引脚gnd接地，恒流驱动芯片u2的电压感应引脚zvs与升压降压电路40连接。
[0045]
在本实施例中，第一脉宽调制信号输入端pwm用于接收调光控制信号，恒流驱动电路30基于基于调光控制信号生成恒流驱动信号对升压降压电路40进行驱动。
[0046]
在本实施例中，恒流驱动芯片u2可以为昂宝系列恒流驱动芯片，例如，恒流驱动芯片u2的型号可以为ob3375。
[0047]
在一个实施例中，光源模组10可以包括多个led接口，例如，参见图3所示，光源模组10包括：第二十六电阻r26、第一led接口con1以及第二led接口con2；第一led接口con1与第二led接口con2串联，第二十六电阻r26与第二led接口con2并联。其中，光源模组10的输入端通过升压降压电路40与开关电源电路20连接，光源模组10的输出端与升压降压电路40连接。
[0048]
在一个实施例中，开关电源电路20由电源管理芯片u3及其外围电路组成，电源管理芯片u3的反馈信号引脚与光耦的受光器连接，光耦的受光器接收短路保护电路50中的光耦的发光器发出的光信号，从而将短路保护信号发送至电源管理芯片u3。
[0049]
在一个实施例中，图4为本实施例中的开关电源电路20的电路结构示意图，参见图4所示，开关电源电路20包括：交流信号输入接口con3、第一保险丝f1、第二保险丝f2、压敏电阻rv、第十三电容c13、第二十七电阻r27、第一变压器t1、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六电容c16、第十七电容c17、第十八电容c18、第十九电容c19、第二十电容c20、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十三电容c23、第二十四电容c24、第二十五电容c25、第二十六电容c26、第二十七电容c27、第二十八电阻r28、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33、第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第三十六电阻r36、第三十七电阻r37、第三十八电阻r38、第三十九电阻r39、第
四十电阻r40、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第四十三电阻r43、第四十四电阻r44、第四十五电阻r45、第四十六电阻r46、第四十七电阻r47、第四十八电阻r48、第四十九电阻r49、第五十电阻r50、第五十一电阻r51、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9、第十二极管d10、第十一二极管d11、第十二二极管d12、第十三二极管d13、第十四二极管d14、第十五二极管d15、第十六二极管d16、第十七二极管d17、第一稳压管zd1、第二稳压管zd2、光耦受光器u2b、第四开关管q4、第五开关管q5、第二变压器t2、第三变压器t3以及电源管理芯片u3；其中，交流信号输入接口con3用于与交流电源的零线和火线连接，交流信号输入接口con3的第一端与第一保险丝f1的第一端连接，第一保险丝f1的第二端、压敏电阻rv的第一端、第十三电容c13的第一端、第二十七电阻r27的第一端以及第一变压器t1的第一端共接，交流信号输入接口con3的第二端与第二保险丝f2的第一端连接，第二保险丝f2的第二端、压敏电阻rv的第二端、第十三电容c13的第二端、第二十七电阻r27的第二端以及第一变压器t1的第二端共接，第一变压器t1的第三端、第十四电容c14的第一端、第十五电容c15的第一端以及第二变压器t2的第一端共接于第八二极管d8的阳极，第一变压器t1的第四端、第十四电容c14的第二端、第十六电容c16的第一端、第三十二电阻r32的第一端以及第二变压器t2的第二端共接于第九二极管d9的阳极，第十五电容c15的第二端以及第十六电容c16的第二端共接于地，第二变压器t2的第三端、第四二极管d4的阴极以及第六二极管d6的阳极共接，第四二极管d4的阳极与第五二极管d5的阳极共接于公共地，第五二极管d5的阴极、第七二极管d7的阳极以及第二变压器t2的第四端共接，第六二极管d6的阴极、第七二极管d7的阴极、第十七电容c17的第一端、第十八电容c18的第一端、第四十三电阻r43的第一端、第二十四电容c24的第一端以及第三变压器t3的第一端共接，第十七电容c17的第二端与第十八电容c18的第二端共接于公共地，第三十二电阻r32的第二端、第三十三电阻r33的第一端、第十九电容c19的第一端以及第三十四电阻r34的第一端共接，第三十三电阻r33的第二端以及第十九电容c19的第二端共接于公共地，第三十四电阻r34的第二端、第三十五电阻r35的第一端共接于电源管理芯片u3的过温保护引脚rt，第三十五电阻r35的第二端与第四十八电阻r48的第一端连接，第八二极管d8的阴极、第九二极管d9的阴极、第二十八电阻r28的第一端以及第二十九电阻r29的第一端共接，第二十八电阻r28的第二端、第二十九电阻r29的第二端、第三十电阻r30的第一端以及第三十一电阻r31的第一端共接，第三十电阻r30的第二端、第三十一电阻r31的第二端共接于电源管理芯片u3的起始信号引脚hv，电源管理芯片u3的反馈信号引脚comp、第三十六电阻r36的第一端以及第二十电容c20的第一端共接，第三十六电阻r36的第二端、第一稳压管zd1的阴极以及光耦受光器u2b的第一端共接，电源管理芯片u3的接地引脚、第一稳压管zd1的阳极、光耦受光器u2b的第二端以及第二十电容c20的第二端共接。
[0050]
在本实施例中，电源管理芯片u3的电流感应引脚cs、第二十三电容c23的第一端以及第三十九电阻r39的第一端共接，第二十三电容c23的第二端与公共地连接，第三十九电阻r39的第二端、第四十一电阻r41的第一端、第四十电阻r40的第一端、第十一二极管d11的阳极、第四十二电阻r42的第一端、第二十八电容的第一端、第四开关管q4的电流输出端以及第五开关管q5的电流输出端共接，第十一二极管d11的阴极与第十二二极管d12的阳极连接，第十二二极管d12的阴极与第四十二电阻r42的第二端共接于地，第四开关管q4的控制端与第三十八电阻r38的第一端连接，第三十八电阻r38的第二端、第五十一电阻r51的第一
端以及电源管理芯片u3的驱动信号端gd共接，第第五十一电阻r51的第二端、第四开关管q4的电流输入端、第四十电阻r40的第一端以及第五开关管q5的控制端共接，第五开关管q5的电流输入端、第二十八电容的第二端、第十五二极管d15的阳极以及第三变压器t3的第二端共接，第十五二极管d15的阴极、第四十三电阻r43的第二端、第四十四电阻r44的第一端以及第四十五电阻r45的第一端共接，第四十四电阻r44的第二端、第四十五电阻r45的第二端以及第二十四电容c24的第二端共接，电源管理芯片u3的电源引脚vcc、第三十七电阻r37的第一端、第二稳压管zd2的阴极、第二十一电容c21的第一端、第二十二电容c22的第一端共接，第十二极管d10的阴极与第三十七电阻r37的第二端连接，第二稳压管zd2的阳极、第二十一电容c21的第二端以及第二十二电容c22的第二端共接于公共地。
[0051]
在本实施例中，第四十八电阻r48的第二端、第三变压器t3的第三端、第十三二极管d13的阳极以及第十四二极管d14的阳极共接，第十三二极管d13的阴极、第十四二极管d14的阴极、第四十六电阻r46的第一端以及第四十七电阻r47的第一端共接，第四十六电阻r46的第二端、第四十七电阻r47的第二端以及第二十五电容c25的第一端共接于第十二极管d10的阳极，第二十五电容c25的第二端与第三变压器t3的第四端共接于公共地。
[0052]
在本实施例中，第三变压器t3的第五端、第四十九电阻r49的第一端、第十六二极管d16的阳极共接，第四十九电阻r49的第二端与第二十六电容c26的第一端连接，第十六二极管d16的阴极、第二十六电阻的第二端与第一供电端vdd1共接。第三变压器t3的第六端、第十七二极管d17的阳极、第五十电阻r50的第一端共接，第五十电阻r50的第二端与第二十七电容c27的第一端连接，第二十七电容c27的第二端、第十七二极管d17的阴极以及第二供电端vdd2共接。
[0053]
在本实施例中，第一供电端vdd1可以为恒流驱动芯片u2以及短路保护电路50进行供电，第二供电端vdd2可以用于输出光源供电信号，为光源模组10进行供电。
[0054]
在一个实施例中，第四开关管q4为pnp型三极管。
[0055]
在一个实施例中，第五开关管q5为n型mos管。
[0056]
在一个实施例中，电源管理芯片u3的可以为昂宝系列的电源管理芯片u3，例如，其型号可以为ob5269b或者ob5284c。
[0057]
本申请实施例还提供了一种背光驱动装置，包括：交流信号输入端；光源模组；以及如上述任一项的背光驱动电路，其中，所述背光驱动电路与所述交流信号输入端和所述光源模组连接。
[0058]
本申请实施例提供了一种背光驱动电路及背光驱动装置，通过开关电源电路基于交流信号生成光源供电信号，恒流驱动电路基于调光控制信号生成恒流驱动信号，通过升压降压电路基于恒流驱动信号对光源供电信号进行调节，以驱动光源模组正常发光，并通过短路保护电路对升压降压电路输出的电压反馈信号进行监测，并基于电压反馈信号生成短路保护信号，在升压降压电路出现短路时关断光源供电信号，避免烧毁光源模组，解决了供电电压信号在升压降压电路出现故障时直接灌入led灯串中，导致的led灯串损坏，增加维修成本的问题。
[0059]
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改
或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。