CN201975051U

CN201975051U - 基于wd3114d与便携式系统lcd背光驱动电路

Info

Publication number: CN201975051U
Application number: CN2011200708905U
Authority: CN
Inventors: 蒋海林
Original assignee: Will Semiconductor Ltd
Current assignee: Will Semiconductor Ltd
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-03-17

Abstract

本实用新型提出一种基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，包括锂电池、WD3114D芯片、处理器以及白光LED电路，WD3114D芯片的电压输入端与锂电池相连，WD3114D芯片的信号输入端与处理器相连，WD3114D芯片的输出端与白光LED电路相连，且锂电池与白光LED电路相连。本实用新型具有电路简单、无噪声、高效率、能自由调节白光LED亮度、自身待机功耗小、不会产生EMI干扰的优点。

Description

基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种LCD背光驱动电路，特别涉及一种基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路。

背景技术

近年来越来越多的便携式消费电子产品配备了彩色显示屏，例如手机、数码相机、PDA、MP3、PMP播放器等，其中手机又占据了这个市场的绝大部分份额，从而导致了这两年来中小尺寸显示屏产业链的飞速发展。根据应用的不同，显示屏会有不同的种类，例如TFT-LCD（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器）、CSTN-LCD（Color Super Twisted Nematic，色彩超扭曲向列型液晶显示器）以及OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）显示屏，从市场的应用看，OLED显示屏只是在折叠式手机的副屏以及MP3的市场上占有一定的份额，而市场的主流依然是TFT和CSTN，这两种类型的LCD屏占据了现有的中小尺寸显示屏出货量的绝大部分。LCD显示屏自身并不发光，为了可以清楚地看到LCD显示屏的内容，需要一定的白光背光源。在中小尺寸LCD显示屏中，一般采用白光LED作为显示屏的背光源。白色LED背光电源由数个白光LED组成，如手机、数码相机一般仅需要2到3个白光LED，而PDA和PMP则根据其显示屏的面积，可能需要3到6个LED，对背光驱动电路的要求是：①、满足背光的亮度要求；②、整个显示屏亮度均匀；③、亮度可以方便地调节；④、驱动电路占PCB空间要小；⑤、综合成本低；⑥、对系统其它模块干扰小；⑦、芯片待机功耗小。

传统的便携式系统LCD背光驱动由DC/DC组成的升压电路来驱动串行白光LED，因为它内部集成了振荡器电路，会对便携式系统集成的收音机、模拟电视及其通信基带EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）干扰。并且驱动串行LED，其中一颗LED坏了，就等同于DC/DC升压部分电路开路输出，这时输出电压可能会升至20多V，这时对整个系统可能带来毁灭性伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，以解决现有的LCD背光驱动电路干扰大、容易损坏的问题。

本实用新型提出一种基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，包括锂电池、WD3114D芯片、处理器以及白光LED电路，WD3114D芯片的电压输入端与锂电池相连，WD3114D芯片的信号输入端与处理器相连，WD3114D芯片的输出端与白光LED电路相连，且锂电池与白光LED电路相连。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，处理器为MT6235芯片。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，WD3114D芯片的电压输入端与地线之间设置一个电容。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其白光LED电路包括四路并联的白光LED，且四路白光LED分别连接至WD3114D芯片的四个输出端。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路， WD3114D芯片的输出端与地线之间的压差不大于50mV。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，WD3114D芯片包括脉冲控制模块、电流转换模块和恒流源驱动模块，脉冲控制模块与处理器相连，电流转换模块分别与锂电池及脉冲控制模块相连，恒流源驱动模块分别与电流转换模块以及白光LED电路相连。

依照本实用新型较佳实施例所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，WD3114D芯片还包括带隙基准电压转换模块，其设置在锂电池与电流转换模块之间。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

①、由于WD3114D芯片是锂电池直接给白光LED电路供电，且其内部没有振荡器模块，不会给整个系统带来EMI干扰。

②、本实用新型所采用的WD3114D芯片内部采用电流镜方式使流过四路并联白光LED的电流均衡，从而使整个显示屏亮度均匀。

③、由于WD3114D芯片的输出端LED1~LED4到接地端GND之间压差仅为50mV，不仅可以减少芯片自身功耗，提高白光LED转换效率，还可以保证在锂电池低电压输出时，白光LED可以完全导通。白光LED的导通压降一般为3.0V(20mA)，但是由于工艺的偏差造成有些白光LED的导体压降会到达3.4V(20mA)，而单节锂电池的一般输出电压为3.6V～4.2V，即使单节锂电池在最低电压3.6V输出，这时可以提供给白光LED的压差为U=3.6V-0.05V=3.55V，这个压差完全可以使白光LED完全导通了。

④、本实用新型所采用的WD3114D芯片内部集成了针对每一路输出的开短路保护功能，可以有效避免某一路的白光LED开路或者短路，而造成芯片不能正常工作或损坏其它白光LED的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路的一种实施例结构图；

图2为本实用新型基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路的另一种实施例结构图；

图3为本实用新型MT6235芯片向WD3114D芯片输出的脉冲的一种实施例示意图；

图4为本实用新型WD3114D芯片的一种内部结构图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本实用新型。

请参见图1，其为本实用新型基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路的一种实施例结构图。此驱动电路包括锂电池1、WD3114D芯片2、处理器3以及白光LED电路4。锂电池1分别与WD3114D芯片2及白光LED电路4相连，处理器3及与白光LED电路4均与WD3114D芯片2相连。

工作时，首先锂电池1给白光LED电路4与WD3114D芯片2供电，然后处理器3给WD3114D芯片2发送调光脉冲，待确认LED亮度符合要求后，处理器3会向WD3114D芯片2持续发送高电平，这样就达到背光要求了。由于WD3114D芯片2是锂电池直接给白光LED电路4供电，且其内部没有振荡器模块，不会给整个系统带来EMI干扰。

请参见图2，其为本实用新型基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路的另一种实施例结构图。与图1相比，本实施例的处理器3采用MT6235芯片，白光LED电路4由四个并联的白光LED构成。其中，WD3114D芯片2采用DFN2×2-8L封装形式，其包括一个信号输入端EN，一个电压输入端VIN、一个接地端GND以及四个电流输出端LED1 ~ LED4。通过PCB布线，将四个并联的白光LED的阳极同时与锂电池1的正极连接，阴极分别与WD3114D芯片2的四个电流输出端LED1、LED2、LED3、LED4连接。MT6235芯片3的一个GPIO端口与WD3114D芯片2的信号输入端EN连接。WD3114D芯片2的电压输入端VIN与锂电池1的正极连接。此外，本实施例在WD3114D芯片2的电压输入端VIN与接地端GND之间设置有一个电容C1，从而可以有效抑制电源的尖峰电压及其高频噪声。

LCD背光实现方式是：锂电池1给四个白光LED与WD3114D芯片2供电，MT6235芯片3会通过端口GPIO给WD3114D芯片2的信号输入端EN发送多个脉冲信号，脉冲信号的个数可以根据需要自由设置，例如如图3所示，其为MT6235芯片3向WD3114D芯片2输出的脉冲示意图，其是由16个脉冲为一个循环，并由脉冲来控制白光LED的驱动电流，使白光LED的输出电流在一个循环中递减，从而到达控制LCD背光亮度的目的。此外，WD3114D芯片2的四个输出端LED1、LED2、LED3、LED4分别通过内部电路到接地端GND的压差都仅有50mV，这样既提高了白光LED的效率，又不影响锂电池1输出电压低情况下白光LED正常工作。

请参见图4，其为本实用新型WD3114D芯片的一种内部结构图。其包括带隙基准电压转换模块5、脉冲控制模块6、电流转换模块7以及恒流源驱动模块8。带隙基准电压转换模块5和脉冲控制模块6均与电流转换模块7相连，电流转换模块7经过一个放大电路后连接到恒流源驱动模块8，恒流源驱动模块8与四个白光LED相连。

其中带隙基准电压转换模块5是一种较为成熟的技术，其不受环境温度的影响，输出的是固定的带隙基准电压。脉冲控制模块6的输出是一个一线脉冲序列，可以用来控制电流转换模块7的电压输出。电流转换模块7的输入由带隙基准电压转换模块5和脉冲控制模块6组成，其输出一个按照一线脉冲上升沿数目逐级降低的电压。恒流源驱动模块8就是为四个白光LED提供恒流源驱动的功能模块，输出的驱动电流与内部设置的电流之间保持着一定的比例关系，而其内部的电流是由电流转换模块7的输出电压在一个电阻上产生。

因此，通过一线脉冲序列可以改变恒流源驱动模块8输出的驱动电流，进而可以调节各个白光LED所发出的光强。由于本实用新型的调光方案并不需要很高的开关频率，有效地避免了噪音、视觉波动的产生，同时也不会对其它器件造成EMI干扰。

本实用新型采用WD3114D芯片作为便携式产品LCD背光驱动部分电路应用方案，本实用新型电路简单，所需外围器件少，无噪声，高效率，能自由调节白光LED亮度，适用于大部分便携式产品LCD背光驱动电路的应用，而且芯片面积小，自身待机功耗小，极大的节省系统PCB面积与提供系统的待机时间。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，包括一锂电池、一WD3114D芯片、一处理器以及一白光LED电路，该WD3114D芯片的电压输入端与该锂电池相连，该WD3114D芯片的信号输入端与该处理器相连，该WD3114D芯片的输出端与该白光LED电路相连，且该锂电池与白光LED电路相连。

2.如权利要求1所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该处理器为MT6235芯片。

3.如权利要求1所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该WD3114D芯片的电压输入端与地线之间设置一电容。

4.如权利要求1所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该白光LED电路包括四路并联的白光LED，且四路白光LED分别连接至该WD3114D芯片的四个输出端。

5.如权利要求1~4任一项所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该WD3114D芯片的输出端与地线之间的压差不大于50mV。

6.如权利要求1所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该WD3114D芯片包括一脉冲控制模块、一电流转换模块和一恒流源驱动模块，该脉冲控制模块与该处理器相连，该电流转换模块分别与该锂电池及该脉冲控制模块相连，该恒流源驱动模块分别与该电流转换模块以及该白光LED电路相连。

7.如权利要求6所述的基于WD3114D与便携式系统LCD背光驱动电路，其特征在于，该WD3114D芯片还包括一带隙基准电压转换模块，其设置在该锂电池与该电流转换模块之间。