基于EL7516芯片的TFT-LCD背光灯驱动电源设计

陈景忠，唐 菲

(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127)

基于EL7516芯片的TFT-LCD背光灯驱动电源设计

陈景忠，唐 菲

(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127)

LED具备节能、绿色环保和寿命长等优点，在手机显示屏、液晶显示背光灯等很多方面有着广泛的应用。TFT-LCD液晶显示背光灯的稳定工作离不开恒定电源驱动，为此，采用驱动调节器EL7516芯片设计了一款直流TFT-LCD背光灯驱动电源，其工作可靠，转换效率高，可以达到节能环保的效果。

芯片EL7516；液晶显示器；恒流源驱动

从上世纪60年代第一只可见光LED出现，LED业界陆续开发了砷化镓、磷化镓、磷化铝等LED光源材料，其发光色彩由最初仅能发出红光到发出黄绿蓝光以及白光等各色光线，同时LED发光亮度也经历了由不可见到低亮度、高亮度甚至超亮度的质的飞跃。

LED具备发光效率高、耗电少、绿色环保和寿命长等优点，在手机显示屏、液晶显示背光灯等很多方面有着广泛的应用。作为新型光源，在照明领域将有逐步取代白炽灯的发展趋势。TFT-LCD液晶显示背光灯的稳定工作离不开恒定电源驱动，本文采用驱动调节器EL7516芯片设计了一款直流TFT-LCD背光灯驱动电源，它工作可靠，转换效率高，可以达到节能环保的效果。

1 EL7516 驱动芯片简介

EL7516芯片是一款高频、高效线性调节驱动控制器。其输入电压范围为2.5～5.5 V，内含一只1.6 A、200 mΩ功率场效应管，开关工作频率为600 kHz或1.2 MHz，可由外部接地或接直流电源+5 V选定频率。芯片驱动电流最大可至600 mA。芯片外引补偿脚易于进行频率补偿，该芯片可方便地应用于TFT-LCD显示背景灯照明等场合。

EL7516芯片的主要参数：输入电压范围2.5～5.5 V；600 kHz或1.2 MHz开关频率可选；软启动调节，内部具有热保护功能；内含1.6 A、200 mΩ功率场效应管；能驱动至600 mA(效率大于90%)；工作温度范围：－40～85℃。EL7516芯片内部电路及引脚图如图1～图2所示。

图1 EL7516芯片内部电路框图

图2 EL7516芯片引脚图

EL7516芯片由内部基准发生器、反馈电流感应电路、集成放大比较器、振荡器、关闭/启动电路、PWM逻辑控制器及外部场效应晶体管 (FET)驱动器等电路组成。其中1脚(COMP：比较器补偿控制端)外接一低ESR串联等效电阻的电容即可进行频率补偿。输出电压经电阻分压器取样送入2脚(FB：反馈控制端)，并与内部门限1.294 V比较后，经脉冲宽度调制器(PWM)逻辑控制器驱动场效应管栅极，5脚(LX：电感端)场效应管漏极连接储能电感。3脚(SHDN：关闭端)为关闭/启动电路控制端。4脚(GND：接地端)接地。6脚VDD端输入电源2.5～5.5 V，7脚为频率设置端(FSEL)，当其接地时，设置频率600 kHz，当其接VDD时，设置频率1.2 MHz。EL7516提供标准的8-Pin MSOP(8芯微小尺寸)封装。

2 TFT-LCD背光灯驱动电源工作原理

2.1 Boost变换器电路原理

如图3所示，晶体管S开关导通时，电感线圈中电流呈线性变化，并储存磁能。当晶体管S开关断开时，线圈L磁能产生的电压VL与电源VS叠加向电容C、负载R供电。输出电压V0高于电源VS，故称为升压变换器。此时输入电流iS是连续的，由于电容C充放电，负载电流I0也是连续的[1-2]。

图3 Boost变换器电路原理图

EL7516是一款典型的升压芯片，工作于1.2 MHz定频PWM模式，内置1.6 A、200 mΩ场效应晶体管(MOSFET)。图4为EL7516芯片的典型应用电路，通过升压使输入2.7～5.5 V变换成12 V的恒定电压。

图4 EL7516芯片典型应用电路

如图5所示，TFT-LCD背光灯驱动电源由输入电源电路、电流采样电路、基准电压产生电路、输出反馈控制电路、电感器、输出整流滤波电路等组成。

图5 TFT-LCD背光灯驱动电源原理框图

2.2 TFT-LCD背光灯驱动电源工作原理

图6为驱动TFT-LCD背光灯恒流电源原理图，EL7516芯片1脚(COMP端)外接R1、C4进行频率补偿，3脚(SHDN端)接电源关闭。7脚接VDD，设置频率1.2 MHz。6脚输入电压为2.5～5.5 V DC，输出电压经R3、R4电阻分压器取样送入2脚(FB反馈端)，并与内部门限1.294 V比较后，经PWM逻辑控制器驱动场效应管栅极，5脚(LX)端场效应管漏极连接储能电感L1。当内部场效应管导通时，输入电能被存储在电感L1中。当场效应管关断时，电源与电感储能叠加驱动LED路灯串，改变电阻R2即可调节通过TFT-LCD背光灯LED的电流。

图6 TFT-LCD背光灯驱动电源原理图

3 结论

本文选用驱动调节器EL7516芯片，采用升压型结构Boost变换器电路成功设计了一款小体积TFT-LCD背光灯驱动电源，其工作可靠，且转换效率高，可以达到节能环保的效果。

[1]陈景忠.一种直流LED恒流源电路的分析与研究[J].电源技术，2012(12)：1928-1930.

[2]陈景忠.基于电流型控制的LED恒流源分析与设计[J].半导体光电，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

陈景忠(1965—)，男，江苏省人，教授，主要研究方向为光电控制及开关电源变换技术。