基于EL7516芯片的TFT-LCD背光燈驅動電源設計

陳景忠，唐 菲

(揚州工業職業技術學院，江蘇揚州225127)

基于EL7516芯片的TFT-LCD背光燈驅動電源設計

陳景忠，唐 菲

(揚州工業職業技術學院，江蘇揚州225127)

LED具備節能、綠色環保和壽命長等優點，在手機顯示屏、液晶顯示背光燈等很多方面有著廣泛的應用。TFT-LCD液晶顯示背光燈的穩定工作離不開恒定電源驅動，為此，采用驅動調節器EL7516芯片設計了一款直流TFT-LCD背光燈驅動電源，其工作可靠，轉換效率高，可以達到節能環保的效果。

芯片EL7516；液晶顯示器；恒流源驅動

從上世紀60年代第一只可見光LED出現，LED業界陸續開發了砷化鎵、磷化鎵、磷化鋁等LED光源材料，其發光色彩由最初僅能發出紅光到發出黃綠藍光以及白光等各色光線，同時LED發光亮度也經歷了由不可見到低亮度、高亮度甚至超亮度的質的飛躍。

LED具備發光效率高、耗電少、綠色環保和壽命長等優點，在手機顯示屏、液晶顯示背光燈等很多方面有著廣泛的應用。作為新型光源，在照明領域將有逐步取代白熾燈的發展趨勢。TFT-LCD液晶顯示背光燈的穩定工作離不開恒定電源驅動，本文采用驅動調節器EL7516芯片設計了一款直流TFT-LCD背光燈驅動電源，它工作可靠，轉換效率高，可以達到節能環保的效果。

1 EL7516 驅動芯片簡介

EL7516芯片是一款高頻、高效線性調節驅動控制器。其輸入電壓范圍為2.5～5.5 V，內含一只1.6 A、200 mΩ功率場效應管，開關工作頻率為600 kHz或1.2 MHz，可由外部接地或接直流電源+5 V選定頻率。芯片驅動電流最大可至600 mA。芯片外引補償腳易于進行頻率補償，該芯片可方便地應用于TFT-LCD顯示背景燈照明等場合。

EL7516芯片的主要參數：輸入電壓范圍2.5～5.5 V；600 kHz或1.2 MHz開關頻率可選；軟啟動調節，內部具有熱保護功能；內含1.6 A、200 mΩ功率場效應管；能驅動至600 mA(效率大于90%)；工作溫度范圍：－40～85℃。EL7516芯片內部電路及引腳圖如圖1～圖2所示。

圖1 EL7516芯片內部電路框圖

圖2 EL7516芯片引腳圖

EL7516芯片由內部基準發生器、反饋電流感應電路、集成放大比較器、振蕩器、關閉/啟動電路、PWM邏輯控制器及外部場效應晶體管 (FET)驅動器等電路組成。其中1腳(COMP：比較器補償控制端)外接一低ESR串聯等效電阻的電容即可進行頻率補償。輸出電壓經電阻分壓器取樣送入2腳(FB：反饋控制端)，并與內部門限1.294 V比較后，經脈沖寬度調制器(PWM)邏輯控制器驅動場效應管柵極，5腳(LX：電感端)場效應管漏極連接儲能電感。3腳(SHDN：關閉端)為關閉/啟動電路控制端。4腳(GND：接地端)接地。6腳VDD端輸入電源2.5～5.5 V，7腳為頻率設置端(FSEL)，當其接地時，設置頻率600 kHz，當其接VDD時，設置頻率1.2 MHz。EL7516提供標準的8-Pin MSOP(8芯微小尺寸)封裝。

2 TFT-LCD背光燈驅動電源工作原理

2.1 Boost變換器電路原理

如圖3所示，晶體管S開關導通時，電感線圈中電流呈線性變化，并儲存磁能。當晶體管S開關斷開時，線圈L磁能產生的電壓VL與電源VS疊加向電容C、負載R供電。輸出電壓V0高于電源VS，故稱為升壓變換器。此時輸入電流iS是連續的，由于電容C充放電，負載電流I0也是連續的[1-2]。

圖3 Boost變換器電路原理圖

EL7516是一款典型的升壓芯片，工作于1.2 MHz定頻PWM模式，內置1.6 A、200 mΩ場效應晶體管(MOSFET)。圖4為EL7516芯片的典型應用電路，通過升壓使輸入2.7～5.5 V變換成12 V的恒定電壓。

圖4 EL7516芯片典型應用電路

如圖5所示，TFT-LCD背光燈驅動電源由輸入電源電路、電流采樣電路、基準電壓產生電路、輸出反饋控制電路、電感器、輸出整流濾波電路等組成。

圖5 TFT-LCD背光燈驅動電源原理框圖

2.2 TFT-LCD背光燈驅動電源工作原理

圖6為驅動TFT-LCD背光燈恒流電源原理圖，EL7516芯片1腳(COMP端)外接R1、C4進行頻率補償，3腳(SHDN端)接電源關閉。7腳接VDD，設置頻率1.2 MHz。6腳輸入電壓為2.5～5.5 V DC，輸出電壓經R3、R4電阻分壓器取樣送入2腳(FB反饋端)，并與內部門限1.294 V比較后，經PWM邏輯控制器驅動場效應管柵極，5腳(LX)端場效應管漏極連接儲能電感L1。當內部場效應管導通時，輸入電能被存儲在電感L1中。當場效應管關斷時，電源與電感儲能疊加驅動LED路燈串，改變電阻R2即可調節通過TFT-LCD背光燈LED的電流。

圖6 TFT-LCD背光燈驅動電源原理圖

3 結論

本文選用驅動調節器EL7516芯片，采用升壓型結構Boost變換器電路成功設計了一款小體積TFT-LCD背光燈驅動電源，其工作可靠，且轉換效率高，可以達到節能環保的效果。

[1]陳景忠.一種直流LED恒流源電路的分析與研究[J].電源技術，2012(12)：1928-1930.

[2]陳景忠.基于電流型控制的LED恒流源分析與設計[J].半導體光電，2014(1)：149-152.

Design of TFT-LCD backlight driving power supply based on EL7516 chip

CHEN Jing-zhong,TANG Fei
(Yangzhou Polytechnic Institute,Yangzhou Jiangsu 225127,China)

Energy saving,green environmental protection and long life were the advantages of LED.In many aspects,such as mobile phone display,liquid crystal display backlight was widely used.Constant power drive was due to the stable work of TFT-LCD liquid crystal display backlight.Therefore,a dc TFT-LCD backlight driving power supply was designed with the drive regulator EL7516 chip.It was with reliably work,high conversion efficiency,and could achieved the effect of environmental protection.

chip EL7516;liquid crystal display;constant current source driving

TM 91

A

1002-087 X(2017)10-1477-02

2017-03-16

陳景忠(1965—)，男，江蘇省人，教授，主要研究方向為光電控制及開關電源變換技術。