本发明涉及信号控制技术领域， 尤其涉及一种基于现有升压电路的压差固 定升压电路、 背光驱动电路及背光模组。 背景技术

目前， 在液晶显示等应用电路中， 通常需要通过升压电路来驱动液晶显示 屏背光的 LED ( Light Emitting Diode, 发光二极管）， 并且通常可以根据不同情 况下的显示屏显示需求， 调节 LED的明暗程度。

具体地， 如图 1所示， 其为现有技术中的升压电路的基本结构示意图 ， 所 述升压电路包括升压芯片 Ul、 储能电感 Ll、 续流二极管 Dl、 第一电容 Cl、 第二电容 C2、 第三电容 C3、 第一电阻 Rl、 第二电阻 R2以及第三电阻 R3等， 其中：

储能电感 L1的一端与升压电路的信号输入端（Vin )相连， 另一端与升压 芯片 U1 的大电流开关引脚端 （Vsw )相连且该另一端还通过续流二极管 D1 与升压电路的信号输出端（Vout )相连。 第一电容 Cl、 第一电阻 R1以及第二 电阻 R2均位于信号输出端的同一侧， 且第一电容 C1的一端与续流二极管 D1 的阴极相连、 另一端接地， 第一电阻 R1的一端与续流二极管 D1的阴极相连、 另一端通过第二电阻 R2接地，且第二电阻 R2的非接地端与升压芯片 U1的信 号反馈引脚端（ VFB )相连。进一步地，升压芯片 U1的电源输入引脚端（VCC ) 与信号输入端相连， 环路补偿引脚端 （VC )通过串联的第二电容 C2、 第三电 阻 R3接地， 且信号输入端通过第三电容 C3接地。

具体地， 在图 1所示的升压电路中， 可通过控制升压芯片 U1中的内部集 成场效应晶体管 Ml (图 1未示出）的导通与关断来达到升压的目的。 具体地， 当该升压芯片 U1 中的内部集成场效应晶体管 Ml导通时， 续流二极管 D1反 向截止， 储能电感 L1的电流持续增加， 储能电感 L1储能。 当该升压芯片 U1 中的内部集成场效应晶体管 Ml关断时，储能电感 L1通过续流二极管 D1给信 号输出端一侧的第一电容 C1充电， 完成能量的传递。 通过反复开关该升压芯 片 U1中的内部集成场效应晶体管 Ml以及反馈控制， 可实现将输出电压稳定 在所设置的情况下（此时升压电路处于稳定工 作状态）的效果。 具体地， 当该 升压电路处于稳定工作状态时， 该升压芯片 U1的信号反馈引脚端 （VFB ) 最 终所接收到的来自外部的反馈电压应将在所述 升压芯片 U1的信号反馈引脚端 ( VFB )的内部反馈基准电压（与升压芯片相关的设� �值）附近稳定下来。 通 常来说， 可将此时的反馈电压看作为与升压芯片 U1信号反馈引脚端 （VFB ) 的内部反馈基准电压相等。

申请人发现， 在以图 1为例的现有技术的升压电路中， 通常采用宽输入范 围而输出电压固定的方式来对输入电压进行升 压。 也就是说， 当输入电压发生 变化时， 该升压电路中的输出电压通常无法跟踪输入电 压的变化。 具体地， 当 需要调节该升压电路中的输出电压时， 通常需要重新对该升压电路中的各电子 元器件的参数进行设定， 从而导致该升压电路的应用范围并不高， 降低用户的 应用体验。 发明内容

本发明实施例提供了一种升压电路， 用以解决现有技术中存在的升压电路 输出电压固定、 从而无法跟踪输入电压变化的问题。

一种升压电路， 包括升压芯片、 储能电感、 续流二极管以及第一电容， 其 中， 所述储能电感的一端与升压电路的信号输入端 相连、 另一端与升压芯片的 大电流开关引脚端相连且该另一端还通过续流 二极管与升压电路的信号输出 端相连； 所述第一电容的一端与所述续流二极管的阴极 相连、 另一端接地； 所 述升压电路还包括电流镜像单元， 其中：

所述电流镜像单元的输入支路的输入端与所述 续流二极管的阴极相连，输 入支路的输出端通过第一电阻与升压电路的信 号输入端相连；

所述电流镜像单元的输出支路的输入端与所述 续流二极管的阴极相连，输 出支路的输出端通过第二电阻接地， 其中， 所述第二电阻的非接地端与所述升 压芯片的信号反馈引脚端相连。

进一步地， 所述电流镜像单元的输出支路的输出端与所述 第二电阻之间串 联有第三电阻。

进一步地， 所述电流镜像单元包括第一晶体管以及第二晶 体管； 其中， 所述第一晶体管的第一电极与所述电流镜像单 元的输入支路的输入 端相连、所述第一晶体管的第二电极与所述电 流镜像单元的输入支路的输出端 相连、所述第一晶体管的第三电极与所述第二 晶体管的第三电极相连且所述第 一晶体管的第三电极还与所述第一晶体管的第 二电极相连；

所述第二晶体管的第一电极与所述电流镜像单 元的输出支路的输入端相 连、 所述第二晶体管的第二电极与所述电流镜像单 元的输出支路的输出端相 连。

进一步地， 所述第一晶体管以及第二晶体管为 PNP型晶体管、 NPN型晶 体管或 MOS ( Metal Oxide Semiconductor, 金属氧化物半导体） 晶体管。

进一步地， 所述续流二极管为肖特基二极管。

进一步地， 所述升压芯片的电源输入引脚端与升压电路的 信号输入端相 连， 模拟地 I脚端以及电源地引脚端接地。

进一步地， 所述升压芯片的环路补偿 ^ I脚端通过由第二电容和第四电阻组 成的串联支 妻地。

进一步地， 所述信号输入端通过第三电容接地。

在本发明的一个实施例中， 当所述升压电路处于稳定工作状态时， 所述电 流镜像单元使得升压电路的输出电压与升压电 路的输入电压之间存在固定数 值的电压压差。

在本发明的一个实施例中，根据所述信号反馈 引脚端接收的反馈电压与升 压芯片的内部反馈基准电压的电压压差来调整 升压电路的输出电压大小。

在本发明的一个实施例中， 通过调整升压芯片中内部集成场效应晶体管的 脉沖宽度调制控制信号的占空比， 来调整内部集成场效应晶体管的导通时长， 从而调整升压电路的输出电压大小。

本发明实施例还提供了一种背光驱动电路， 所述背光驱动电路包括上述升 压电路。

本发明实施例还提供了一种背光模组， 所述背光模组包括上述背光驱动电 路。

本发明可获得的有益效果如下：

在本发明实施例的技术方案中，通过在原有升 压电路信号输出端一侧增加 电流镜像单元，在不改变原有升压电路中各器 件参数的前提下实现了输出电压 对输入电压的变化跟踪， 实现了输出电压与输入电压压差固定的效果。 附图说明

图 1所示为现有技术中的升压电路的基本结构示� �图；

图 2所示为本发明实施例中的升压电路的结构示� �图。 具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步 说明，但本发明不局限于下 面的实施例。

本发明实施例在现有升压电路的基础上提供了 一种新的升压电路， 如图 2 所示， 其为本发明实施例中的升压电路的结构示意图 ， 所述升压电路包括： 升压芯片 Ul、 储能电感 Ll、 续流二极管 D1以及第一电容 C1 , 其中， 储 能电感 L1 的一端与升压电路的信号输入端 （Vin )相连、 另一端与升压芯片 U1的大电流开关引脚端（Vsw )相连且储能电感 L1的另一端还通过续流二极 管 D1与升压电路的信号输出端（Vout )相连； 第一电容 C1的一端与续流二极 管 Dl的阴极相连、 另一端接地。 具体地， 升压电路还包括电流镜像单元 U2。 电流镜像单元 U2位于升压电路的信号输出端一侧， 具体可如图 2虚线部分所 示， 其中：

电流镜像单元 U2的输入支路的输入端与续流二极管 D1的阴极相连， 输 入支路的输出端通过第一电阻 R1与升压电路的信号输入端相连；

电流镜像单元 U2的输出支路的输入端与续流二极管 D1的阴极相连， 输 出支路的输出端通过第二电阻 R2接地， 其中， 第二电阻 R2的非接地端与升 压芯片 U1的信号反馈引脚端 VFB相连。

具体地， 升压芯片 U1的型号、 参数等可以根据实际情况进行设定， 本发 明实施例对此不作任何限定。 需要说明的是， 针对任一特定型号的升压芯片 U1 ,该升压芯片 U1的信号反馈引脚端 VFB的内部反馈基准电压 V _F1 均是固定 的。 例如， 以型号为 CS5171的升压芯片为例， 升压芯片 U2的内部反馈基准 电压 V _F1 为 1.27V。 进一步地， 当升压电路中的输出电压稳定在所设置的情况 下时（此时， 该升压电路处于稳定工作状态）， 该升压芯片 U1的信号反馈引脚 端 VFB最终所接收到的来自外部的反馈电压 V _F2 将稳定在内部反馈基准电压 V _F1 附近。 通常来说， 可将此时的反馈电压 V _F2 看作为与所述升压芯片 U1信号 反馈引脚端的内部反馈基准电压 V _F1 相等。

进一步地， 电流镜像单元 U2的输出支路的输出端与第二电阻 R2之间还 可串联有第三电阻 R3, 其中， 第三电阻 R3可起到分压的作用。

进一步地， 电流镜像单元 U2包括第一晶体管 Q1以及第二晶体管 Q2; 其 中， 第一晶体管 Q1的第一电极与电流镜像单元 U2的输入支路的输入端相连、 第一晶体管 Q1的第二电极与电流镜像单元 U2的输入支路的输出端相连、 第 一晶体管 Q1的第三电极与第二晶体管 Q2的第三电极相连且第一晶体管 Q1的 第三电极还与第一晶体管 Q1的第二电极相连；

第二晶体管 Q2的第一电极与电流镜像单元 U2的输出支路的输入端相连、 第二晶体管 Q2的第二电极与电流镜像单元 U2的输出支路的输出端相连。 需要说明的是， 第一晶体管 Q1 以及第二晶体管 Q2为类型、 参数均相同 的晶体管。 另外需要说明的是， 电流镜像单元 U2除了包括第一晶体管 Q1 以 及第二晶体管 Q2之外， 还可以包括其他类型的电子元器件， 本发明实施例对 此不作任何限定。

进一步地， 第一晶体管 Q1以及第二晶体管 Q2的连接关系还可以表述为： 第一晶体管 Q1的第一电极与所述续流二极管 D1的阴极相连、 第一晶体 管 Q1的第二电极通过第一电阻 R1与升压电路的信号输入端相连、 第一晶体 管 Q1的第三电极与第二晶体管 Q2的第三电极相连且第一晶体管 Q1的第三电 极还与第一晶体管 Q1的第二电极相连；

第二晶体管 Q2的第一电极与续流二极管 D1的阴极相连、 第二晶体管 Q2 的第二电极通过第二电阻 R2接地。 具体地， 当电流镜像单元 U2的输出支路 的输出端与所述第二电阻 R2之间还串联有第三电阻 R3时，第二晶体管 Q2的 第二电极依次通过串联的第三电阻 R3、 第二电阻 R2接地。

也就是说， 可将第一晶体管 Q1的第一电极看作电流镜像单元 U2的输入 支路的输入端， 将第一晶体管 Q1的第二电极看作电流镜像单元 U2的输入支 路的输出端， 以及， 将第二晶体管 Q2的第一电极看作电流镜像单元 U2的输 出支路的输入端， 将第二晶体管 Q2的第二电极看作电流镜像单元 U2的输出 支路的输出端。

进一步地， 第一晶体管 Q1 (或第二晶体管 Q2 )可以为 PNP型晶体管、 NPN型晶体管或 MOS晶体管， 本发明实施例对此不作任何限定。 当第一晶体 管 Q1或第二晶体管 Q2是 PNP型时，第一晶体管 Q1或第二晶体管 Q2的第一 电极是 PNP型晶体管的发射极， 第一晶体管 Q1或第二晶体管 Q2的第二电极 是 PNP型晶体管的集电极，第一晶体管 Q1或第二晶体管 Q2的第三电极是 PNP 型晶体管的基极。 当第一晶体管 Q1或第二晶体管 Q2是 NPN型时， 第一晶体 管 Q1或第二晶体管 Q2的第一电极是 NPN型晶体管的集电极， 第一晶体管 Q1或第二晶体管 Q2的第二电极是 NPN型晶体管的发射极， 第一晶体管 Q1 或第二晶体管 Q2的第三电极是 NPN型晶体管的基极。

具体地， 以图 2所示的升压电路为例， 电流镜像单元 U2包括第一晶体管 Q1以及第二晶体管 Q2, 其中， 第一晶体管 Q1以及第二晶体管 Q2均为 PNP 型晶体管， 且第一晶体管 Q1位于电流镜像单元 U2的输入支路中， 第二晶体 管 Q2位于电流镜像单元 U2的输出支路中，则第一晶体管 Q1以及第二晶体管 Q2的连接关系具体可以为：

第一晶体管 Q1的发射极（ _e )与续流二极管 D1的阴极相连， 第一晶体管 Q1的集电极（c )通过第一电阻 R1与升压电路的信号输入端相连， 第一晶体 管 Q1的基极（b )与第二晶体管 Q2的基极以及第一晶体管 Q1的集电极相连； 第二晶体管 Q2的发射极与续流二极管 D1的阴极相连，第二晶体管 Q2的集电 极通过依次串联的第三电阻 R3、 第二电阻 R2接地。

需要说明的是， 为了提高升压电路整体部分的效率， 续流二极管 D1通常 为正向压降较小且恢复特性较好的肖特基二极 管， 储能电感 L1通常为等效串 联电阻值较低的电感， 如 22μΗ的低直流阻抗电感等。

进一步地， 升压芯片 U1的电源输入引脚端 （VCC )与升压电路的信号输 入端相连， 模拟地 I脚端 （ AGND ) 以及电源地引脚端 （ PGND )接地， 环路 补偿引脚端 （VC )可通过由第二电容 C2和第四电阻 R4等电子元器件组成的 串联支 妻地。 进一步地， 所述升压芯片还可具有同步和关断引脚端（SS )以 及使能端 （NC )。

另外， 升压电路的信号输入端还可以通过第三电容 C3接地， 其中， 第三 电容 C3可起到滤波的作用。

具体地， 下面以图 2所示的升压电路为例对本发明实施例中升压� �路的工 作原理进行筒单说明：

在图 2所示的升压电路中， 仍可通过控制升压芯片 U1中的内部集成场效 应晶体管 Ml (图 2未示出） 的导通与关断来达到升压的目的。 具体地， 当该 升压芯片 U1 中的内部集成场效应晶体管 Ml导通时， 续流二极管 D1反向截 止， 储能电感 LI的电流持续增加， 储能电感 L1储能。 当该升压芯片 U1中的 内部集成场效应晶体管 Ml关断时，储能电感 L1通过续流二极管 D1给信号输 出端一侧的第一电容 C1充电， 完成能量的传递。通过反复开关该升压芯片 U1 中的内部集成场效应晶体管 Ml以及电压反馈控制， 可实现将输出电压稳定在 所设置的情况下 （此时， 该升压电路处于稳定工作状态） 的效果。

具体地， 当该升压电路处于稳定工作状态时， 该升压芯片 U1的信号反馈 引脚端最终所接收到的来自外部的反馈电压 V _F2 应将在升压芯片 U1的信号反 馈引脚端的内部反馈基准电压 V _F1 附近稳定下来。 通常来说， 可将此时的反馈 电压 V _F2 看作为与升压芯片 U1信号反馈引脚端 VFB的内部反馈基准电压 V _F1 相等。 同时， 由于在升压电路中存在一电流镜像单元 U2, 且电流镜像单元 U2 输入支路的输入端处的电压 （与升压电路的输出电压 Vout相等）与电流镜像 单元 U2输入支路的输出端处的电压 （与升压电路的输入电压 Vin相等）存在 以下关系：

Vout-Vin=Vbe ( Ql ) +I1R1

其中， II为电流镜像单元 U2中流过第一晶体管 Q1的电流， 其与第二晶 体管 Q2中流过的电流 12的大小、 方向均相同 （其中， 12= V _F2 /R2, 且当该升 压电路处于稳定工作状态时， V _F2 = V _F1 ); Vbe ( Ql ) 为第一晶体管 Ql基极与 发射极之间的正向压降， 通常为 0.6~0.8V左右， 不同的晶体管所对应的 Vbe 值可能并不相同， Vout为升压电路的输出电压， Vin为升压电路的输入电压。

因此， 当该升压电路处于稳定工作状态时， 由于电流镜像单元 U2的存在， 将会使得升压电路的输出电压与升压电路的输 入电压之间存在固定数值为 Vbe ( Ql ) +R1 V _F1 /R2的电压压差， 从而实现压差固定的升压效果。

进一步地， 以图 2所示的升压电路为例， 可将该升压电路的电压反馈控制 过程具体描述如下：

在图 2所示的压差固定升压电路中， 由于电流镜像单元 U2中的输入支路 的电流 II与升压电路中的输出电压、 输入电压存在以下关系： 11= ( Vout-Vin-Vbe ( Ql ) ) /Rl

因此， 可根据第一电阻 Rl的阻值大小、 升压电路中的输出电压大小以及 输入电压大小计算得到电流镜像单元 U2的输入支路中电流 II的大小。相应地， 基于镜像的原理，第二晶体管 Q2中也流过与 II相同大小的电流 12。进一步地， 当得到 II、 12的大小后， 可以根据第二电阻 R2的阻值来得到反馈到升压芯片 U1的信号反馈引脚端 VFB的反馈电压 V _F2 大小。 进一步地， 升压芯片 U1在 接收到反馈电压 V _F2 后， 可以根据反馈电压 V _F2 与升压芯片 U1的内部反馈基 准电压 V _F1 的电压压差来调整升压芯片中内部集成场 效应晶体管 Ml的控制信 号 PWM (脉沖宽度调制） 波的占空比， 进而达到调整内部集成场效应晶体管 Ml 的导通时长以及调整升压电路的输出电压大小 的目的。 进一步地， 在得到 调整后的输出电压后， 还可根据调整后的输出电压重新计算电流镜像 单元 U2 中的电流大小， 并重新确定反馈到升压芯片 U1的信号反馈引脚端的反馈电压 V _F2 大小， 依次循环反复， 直到所反馈的反馈电压 V _F2 与所述升压芯片 U1的信 号反馈引脚端的内部反馈基准电压 V _F1 相等为止。 此时， 升压电路处于稳定工 作状态， 且升压电路的输出电压与升压电路的输入电压 之间可存在数值为 Vbe ( Ql ) +R1 V _F1 /R2的电压压差。

需要说明的是， 在本发明实施例中， 输出电压与输入电压的电压压差、 输 调整设定， 本发明实施例对此不作任何限定。

另外需要说明的是， 在本发明实施例的方案中， 所涉及到的电子元器件之 间的连接关系可以为直接连接关系也可以为间 接连接关系， 本发明实施例对此 不作任何限定。

在本发明实施例的技术方案中，通过在原有升 压电路信号输出端一侧增加 电流镜像单元，在不改变原有升压电路中各器 件参数的前提下实现了输出电压 对输入电压的变化跟踪， 实现了输出电压与输入电压压差固定的效果， 为升压 电路提供了一种新的易于实现且成本较低的输 出电压调节方式，提高了用户的 应用体验。

另外， 本发明实施例还提供了一种背光驱动电路， 该背光驱动电路包括本 发明实施例中的升压电路。

进一步地， 本发明实施例还提供了一种背光模组， 该背光模组包括上述背 光驱动电路。

需要说明的是， 本发明实施例中的背光驱动电路以及背光模组 等可适用于

LCD (液晶显示器）、 OLED (有机电致发光二极管显示器）等显示器件中� � 本 发明实施例对此不作任何限定。 明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及 其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。