[发明专利]一种LED背光驱动电路及背光模组

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种LED背光驱动电路及背光模组。

背景技术

LCD显示面板本身无法产生光源，其须利用背光的方式将光投射到显示面板上，使显示面板产生亮度，且亮度须分布均匀以获得画面的显示。目前，LCD显示面板的背光源主要分为LED和CCFL两种。而相对于CCFL背光源，LED背光源具有低功耗、寿命长、超薄以及光学特性好等优点，因此，以白光LED作为背光源的液晶显示器正逐步成为液晶电视的发展方向。

为了确保LED背光模块的性能，避免LED背光模块失效而导致液晶显示器无法显示，对LED背光驱动电路的保护动作机制就显得重要。在LED背光驱动电路中，输出高电压连接到LED的正端以驱动LED发光。当LED的正端和负端短路时，输出高电压会直接从LED的负端进入到LED恒流驱动IC以及后端的其他元器件，使得元器件被烧毁而导致LED背光驱动电路无法正常工作。

为了解决上述问题，如图1所示，现有技术中通常是在LED的负端加入隔离MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor，场效应晶体管），MOS管的源极接LED的负端，漏极接LED恒流驱动IC，栅极接外部直流工作电压，以通过外部直流工作电压控制MOS管在LED背光驱动电路正常工作时导通。当LED的正负端短路时，MOS管的源极电压高于栅极电压，使MOS管断开，从而阻止了高电压进入LED恒流驱动IC以及后端的其他元器件，保护了整个电路。

通过MOS管的作用虽然能够保护LED背光驱动电路，但是在LED背光驱动电路正常工作时，MOS管导通，在MOS管上损耗的功率较大，且MOS管温度较高，影响其寿命，并且MOS管价格也较高，不利于成本降低。此外，MOS管断开时，在LED负极上仍然存在高电压，会造成一定的安全隐患。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种LED背光驱动电路及背光模组，能够保护电路器件不受损坏，使LED短路保护功能更安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种LED背光驱动电路，包括电压转换单元、驱动单元、电路保护单元、控制单元以及电流检测单元；电压转换单元的输入端用于连接外界电源的输出端，电压转换单元的输出端用于连接LED的正极，用于将外界电源的输出电压转换为LED所需的驱动电压，驱动单元的输出端与电压转换单元的受控端连接，用于驱动电压转换单元实现电压的转换；电路保护单元串接在LED负极和驱动单元的第一输入端之间，电流检测单元与驱动单元的第二输入端连接，以通过驱动单元与电路保护单元连接，用于检测流过LED的电流的大小，其中，电路保护单元所允许的最大功率小于驱动电压直接加在电路保护单元上时电路保护单元所承受的功率，以在LED正负极短路时形成开路，进而切断LED与驱动单元之间的连接；控制单元的输入端用于连接LED的负极，控制单元的输出端与驱动单元的第三输入端连接，以在电路保护单元形成开路时向驱动单元输出停止工作的控制信号。

其中，电路保护单元为阻值小于设定值的第一电阻，第一电阻的一端连接LED的负极，另一端连接驱动单元的第一输入端；电流检测单元为第二电阻，第二电阻的一端连接驱动单元的第二输入端，另一端接地。

其中，驱动单元包括控制器、第一比较器和第一开关管；控制器的输出端作为驱动单元的输出端与电压转换单元的受控端连接，控制器的输入端作为驱动单元的第三输入端与控制单元连接。第一比较器的正极输入端用于输入第一设定电压，第一比较器的负极输入端作为驱动单元的第二输入端与第二电阻连接，第一比较器的输出端与第一开关管的控制端连接，第一开关管的输入端作为驱动单元的第一输入端与第一电阻连接，第一开关管的输出端与第一比较器的负极输入端连接。

其中，电压转换单元为电感式升压电路，包括升压电感、第二开关管、整流二极管以及放电电容；其中，升压电感的一端作为电压转换单元的输入端，用于与外界电源的输出端连接，升压电感的另一端分别与整流二极管的正极和第二开关管的输入端连接，整流二极管的负极作为电压转换单元的输出端用于连接LED的正极，第二开关管的控制端作为电压转换单元的受控端与驱动单元的输出端连接，第二开关管的输出端接地，放电电容的一端与整流二极管的负极连接，放电电容的另一端接地。

其中，第一、第二开关管均为薄膜晶体场效应管，开关管的控制端对应为薄膜晶体场效应管的栅极，开关管的输入端对应为薄膜晶体场效应管的漏极，开关管的输出端对应为薄膜晶体场效应管的源极。