应用于ＬＣＤ超高亮ＬＥＤ直下式背光模组大功率驱动电源制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于ＬＣＤ超高亮ＬＥＤ直下式背光模组大功率驱动电源，主要包括如下模块组成：主机ＭＣＵ模块、ＬＥＤ背光驱动模块、温度传感器、亮度传感器、ＲＳ２３２串口通讯模块，所述的主机ＭＣＵ模块内置有ＡＤＣ转换器和硬件ＰＷＭ发生器；主机ＭＣＵ模块把环境亮度和背光温度结合来改变ＰＷＭ参数输出给ＬＥＤ背光驱动模块，然后主机ＭＣＵ模块通过ＲＳ２３２串口通讯模块把ＰＷＭ参数等数据发送给从机，从机根据这些数据来改变ＰＷＭ参数输出给从机的ＬＥＤ驱动背光模块。本发明专利技术驱动ＬＥＤ矩阵背光达到设计的背光超高亮度，实现良好的均匀度和亮度一致性可调，满足户外阳光下等特殊场合的显示要求。

It is applied to LCD super bright LED direct backlight module and high-power driving power supply

The invention discloses a method used in LCD ultra bright LED direct backlight module of high power type driving power supply, mainly includes the following modules: host MCU module, LED backlight driver module, temperature sensor, light sensor, RS232 serial communication module, MCU module and the host built-in ADC converter and a PWM generator mainframe hardware; MCU module and backlight brightness temperature with the environment to change the parameters of PWM output to the LED backlight driver module, and then the host MCU module through the RS232 serial communication module to send data to the PWM parameters from the machine, from machine to change the PWM parameters according to the data output to drive the backlight module from the machine LED. The invention drives the LED matrix backlight to achieve the design of backlight ultra high brightness, so as to achieve good uniformity and brightness consistency, and can meet the display requirements of outdoor sunlight and other special occasions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LCD背光模组的驱动电源，尤指应用于LCD超高亮LED直下式背 光模组大功率驱动电源。
技术介绍
市场上LED背光大部分都是应用在小尺寸LCD显示屏，都是小功率恒流源驱动方 案，仅几瓦或十几瓦的输出功率，电流输出一般是几十毫安，最大仅是几百毫安，仅能驱动 单路或几路LED，没有大功率的电源驱动方案。虽然它也可以通过模块化组合的方式来驱动 大显示屏，比如可以用几十个这类小功率LED驱动电路来驱动大尺寸LCD显示屏的LED矩 阵背光，但组合不方便，实现亮度一致和可调非常困难。市场上还有专用的LED恒流源控制 IC，一个控制IC可以输出几路恒流源，每一路负载的电流都是不超过lOOmA，在小尺寸显示 屏中，当使用LED的数量不多的时候，这样的方案没有问题。但如果在大尺寸LCD显示屏中 用这种方案的话，例如46寸高亮显示屏中的LED矩阵背光，使用的LED的数量达到2K以上， 如每个控制IC最多能输出16路，若忽略控制IC的功率不足的问题先不考虑，按每一路还 是用6个LED串联电路，所以每个控制IC最多能够驱动96个LED。而总量为2K多的LED 矩阵背光， 一个46寸屏就需要用到20多个这样的控制IC来控制，成本自然会非常高，而且 电路设计也会很复杂，亮度的一致性和控制的同步性也将会比较难于实现。 现有的LED背光驱动电路技术和方案，都是利用IC厂家提供的专用控制IC设计 的小功率恒流源方案，由于这些功率太小，无法满足LED超高亮矩阵背光所需的大功率驱 动电源的需求；而模块化组合式恒流源对于大数量LED矩阵背光来说，难以实现完美的亮 度的一致性和控制的同步性(存在一种能量转换浪费的问题。)鉴于上述存在的种种问题， 本申请人提供了高效、简单、低成本、易于控制可调的大功率大数量的LED矩阵背光电源驱 动电路，驱动LED矩阵背光达到设计的背光超高亮度，并实现良好的均匀度和亮度一致性 可调，满足户外阳光下等特殊场合的显示要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高效、简单、低成本、易于控制、可调的应用于LCD超 高亮LED直下式背光模组大功率驱动电源，驱动LED矩阵背光达到设计的背光超高亮度，并 实现良好的均匀度和亮度一致性可调，满足户外阳光下等特殊场合的显示要求。 为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是 —种应用于LCD超高亮LED直下式背光模组大功率驱动电源，主要包括如下模块 组成主机MCU模块、LED背光驱动模块、温度传感器、亮度传感器、RS232串口通讯模块，所 术的主机MCU模块内置有ADC转换器和硬件P丽发生器；主机MCU模块把环境亮度和背光 温度结合来改变P丽参数输出给LED背光驱动模块，然后主机MCU模块通过RS232串口通 讯模块把P丽参数等数据发送给从机，从机根据这些数据来改变P丽参数输出给从机的LED 驱动背光模块。 设有M0SET管Q1、 Q2、电感Ll、肖特基二极管Dl、电容Cl、 C2，利用M0SET管开关 性、电感的贮能作用、和肖特基二极管D1快速通断性做继流。 主、从机的通讯方式采用RS232串口通讯方式来保持主机和从机的通信。 M0SET管为设有大功率的M0SFET附加散热片。 所述的RS232通信中增加设有自己的协议根据事先定好的通讯协议规定的数据 格式进行命令判别，把设置地址与本机的地址进行比较，设置地址是为了能够后面升级一 个主机多个从机板，当地址判别正确就将接收信息并把接收信息中的P丽值赋给给P丽硬 件发生器，否则不予响应。 采用上述方案后，本专利技术在亮度控制方面做到整体一致，输出电压调整范围宽，可 实现最低20%至最高100%的亮度调整范围，并能保证电压线性调整以至亮度调节也能保 持良好线性变化，本专利技术由于采用了大功率的MOSFET附加散热片，能驱动较大负载，令每 路输出能够驱动的LED数量也很多，并且本专利技术所采用的元器件较少，成本较低，方便设计 与更换维修。本专利技术控制电路在驱动大尺寸显示屏的LED矩阵背光时，(如46寸)能够保 证仅用两片驱动电路板来完成，每片可以有8 10Amp、220W 250W的输出功率，节省了空 间，方便安装和调试，并且背光的亮度调整很容易做到同步一致性。 下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明附图说明 图1为本专利技术的原理结构示意图； 图2为本专利技术的电路原理示意图； 图3为本专利技术的流程图； 图4为本专利技术的时序流程图。 图号说明 1主机MCU模块 2LED背光驱动模块 3温度传感器 4亮度传感器 5RS232串口通讯模土央具体实施例方式—种应用于LCD超高亮LED直下式背光模组大功率驱动电源，其主要包括如下五 大模块组成主机MCU模块1、 LED背光驱动模块2、温度传感器3、亮度传感器4、 RS232串 口通讯模块5，如图1所示，主机MCU模块1把环境亮度和背光温度结合来改变P丽参数输 出给LED背光驱动模块2，然后主机MCU模块1通过RS232串口通讯模块5把P丽参数等数 据发送给从机，从机根据这些数据来改变P丽参数输出给从机的LED驱动背光模块。其中 所术的主机MCU模块1内置有ADC转换器和硬件P丽发生器。 本专利技术本电路设计方案是大功率24V输入DC-DC恒压源，结合恒流源的同步可控 方案，配合图1-4所示，外部输入的信号主要有手动或自动亮度采集控制信号，LCD屏的ADC 板输出的控制背光的ON/OFF信号，还有输出电压检测信号和高温保护信号。主要的输出是 P丽输出，用于控制降压电路，外部的手动或自动亮度调节信号是一个模拟信号，主机MCU 模块1能处理的是数字信号，就需要采用ADC转换(如图3所示)，把模拟的亮度调节信号转换为数字的亮度调节信号。本专利技术电路中的主机MCU模块1是AVR单片机中性价比较高 的MCU，所术的主机MCU模块1内置了 ADC转换器和硬件P丽发生器，如此可减少很多的外 围元件和外围电路，其电路相对简单，可靠性比较高。 主机MCU模块1把转换后的数字信号经过主机MCU模块1计算出来，再通过软件 程序改变主机MCU模块1内的寄存器值，令输出的P丽占空比得到改变，然后通过P丽降压 模块得到相应恒定的电压输出。同时主机MCU模块1通过一路ADC转换器检测输出电压， 反馈调节输出电压，使输出电压达到恒定，也保证了 LED能在设定的工作电压范围内正常 工作。 P丽主控制电路原理如图2所示，设有MOSET管Ql 、Q2、电感LI 、肖特基二极管Dl 、 电容C1、C2，利用了 M0SET管开关性、电感的贮能作用、和肖特基二极管D1快速通断性来做 继流。其中MOSET管为设有大功率的MOSFET附加散热片。当P丽控制MOSET管Ql导通的 时候，电路导通，电容Cl、 C2贮能和滤波，电感LI开始贮能；当P丽控制MOSET管Ql关闭 时，电感LI还贮有电能，可将此时的电感视为电动势，MOSFET管处于关闭，而电感中的电能 又需释放出来，就需要电路中有一个回路把能量释放掉。这时候肖特基二极管D1就起到继 流的作用。这样肖特基二极管D1，电感L1和输出LED负载就形成了一个回路，保证了对LED 驱动保持恒流。本专利技术使用的二极管为肖特基二极管，并不是普通的二极管，肖特基二极管 是一种快恢复二极管，它属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于ＬＣＤ超高亮ＬＥＤ直下式背光模组大功率驱动电源，其特征在于：主要包括如下模块组成：主机ＭＣＵ模块、ＬＥＤ背光驱动模块、温度传感器、亮度传感器、ＲＳ２３２串口通讯模块，所术的主机ＭＣＵ模块内置有ＡＤＣ转换器和硬件ＰＷＭ发生器；主机ＭＣＵ模块把环境亮度和背光温度结合来改变ＰＷＭ参数输出给ＬＥＤ背光驱动模块，然后主机ＭＣＵ模块通过ＲＳ２３２串口通讯模块把ＰＷＭ参数等数据发送给从机，从机根据这些数据来改变ＰＷＭ参数输出给从机的ＬＥＤ驱动背光模块。

【技术特征摘要】
一种应用于LCD超高亮LED直下式背光模组大功率驱动电源，其特征在于主要包括如下模块组成主机MCU模块、LED背光驱动模块、温度传感器、亮度传感器、RS232串口通讯模块，所术的主机MCU模块内置有ADC转换器和硬件PWM发生器；主机MCU模块把环境亮度和背光温度结合来改变PWM参数输出给LED背光驱动模块，然后主机MCU模块通过RS232串口通讯模块把PWM参数等数据发送给从机，从机根据这些数据来改变PWM参数输出给从机的LED驱动背光模块。2. 如权利要求1所述的应用于LCD超高亮LED直下式背光模组大功率驱动电源，其特征在于设有M0SET管Q1、Q2、电感L1、肖特基二极管D1、电容C1、C2，利用M0SET管开关性、电感的贮能作用、和肖特基二...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩心海，
申请(专利权)人：超亮显示系统深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]