《一种OLED驱动电源装置》提供的OLED驱动电源装置适用于采用OLED（有机发光二极管）作为显示方案的电视、监视器，电教，背投，等离子显示等显示领域的电源驱动。请参阅图4，《一种OLED驱动电源装置》提供的OLED驱动电源装置包括与主板20和OLED屏30连接的电源板10。所述电源板10包括待机电路110、时序控制模块120、第一转换模块130、第二转换模块140和PFC电路150。所述待机电路110连接时序控制模块120和主板20，其在接通电源后输出电源电压（该实施例中为5伏）给主板20的CPU和时序控制模块120供电，使CPU正常工作。所述时序控制模块120连接PFC电路150、主板20、第一转换模块130和第二转换模块140，时序控制模块120一方面根据所述CPU反馈的开关机信号ON/OFF启动PFC电路150。PFC电路150工作后输出高压直流HV_DC给时序控制模块、第一转换模块和第二转换模块。时序控制模块120根据高压直流HV_DC和使能信号ENA启动第一转换模块130和第二转换模块130，并控制第一转换模块130和第二转换模块140的启动时序，使开关机信号ON/OFF和使能信号ENA同时稳定后点亮OLED屏。所述第一转换模块130和第二转换模块140均连接主板20和PFC电路150。第一转换模块130启动后将所述高压直流HV_DC转换成第一电压（该实施例中为 12伏电压）给主板20供电。第二转换模块140启动后将高压直流HV_DC转换成第二电压（该实施例中为 20伏）给主板20和OLED屏30供电。
其中，所述时序控制模块120包括开关时序控制电路121和使能控制电路122；所述开关时序控制电路121连接PFC电路150、使能控制电路122、第一转换模块130和主板20，所述使能控制电路122连接第二转换模块140。开关时序控制电路121根据主板反馈的开关机信号ON/OFF输出第一电源PFC_VCC启动PFC电路150，根据PFC电路150输出的高压直流HV_DC输出第二电源伏CC1给使能控制电路122和第一转换模块130供电。使能控制电路122根据主板反馈的使能信号ENA输出第三电源20伏_VCC给第二转换模块140供电。
具体实施时，所述待机电路还在接通电源后输出工作电压（约25伏）给开关时序控制电路，以提供第一电源PFC_VCC和第二电源伏CC1的转换电源。请继续参阅图4，所述开关时序控制电路具体包括：第一电源控制子电路1211和第二电源控制子电路1212。所述第一电源控制子电路1211连接待机电路110、主板、PFC电路150和第二电源控制子电路1212，所述第二电源控制子电路1212连接PFC电路150、使能控制电路122和第一转换模块1211。
第一电源控制子电路1211根据主板反馈的开关机信号将待机电路110输出的工作电压伏CC转换为第一电源PFC_VCC来启动PFC电路150。第二电源控制子电路1212根据PFC电路150启动后输出的高压直流HV_DC将所述工作电压伏CC转换为第二电源伏CC1给使能控制电路和第一转换模块供电。
为了解决电源架构中共用变压器影响电源稳定性的问题，该实施例采用独立的变压器、独立的PWM控制器分别将高压直流转换成独立的 12伏电压和 20伏电压输出。请一并参阅图5，所述第一转换模块130包括第一PWM控制器131和第一变压器132，所述第二转换模块140包括第二PWM控制器141和第二变压器142。
所述第一PWM控制器131连接时序控制模块，根据开关时序控制电路输出的第二电源伏CC1启动第一变压器132；第一变压器132连接第一PWM控制器131和主板，其将PFC电路输出的高压直流HV_DC转换成第一电压（即 12伏）、输出给主板供电。
所述第二PWM控制器141连接时序控制模块，其根据使能控制电路输出的第三电源20伏_VCC启动第二变压器142；所述第二变压器142连接第二PWM控制器和主板，其将PFC电路输出的高压直流HV_DC转换成第二电压（即 20伏）、输出给主板供电。
该实施例采用独立的变压器分别输出第一电压（即 12伏）和第二电压（即 20伏）进行供电， 12伏与 20伏之间从根源上相互独立，该两路输出以及PWM控制是否正常工作都不会相互影响，从而避免了两路电压之间的干扰问题。并且，由于两路电压的输出完全分离，当单路负载变化时也不会对另一路的电压输出产生影响，从而进一步保证了系统正常工作的稳定性。尤其是对于OLED屏，基于OLED是通过电流驱动有机薄膜本身来发光，电流的变化会导致其画面色彩的变化。该实施例将电源板上输出第一电压和第二电压的相互独立，使得整机在工作时稳定正常，有效地提高了产品的电性能，提高OLED电视的画质体验，延缓OLED屏的使用寿命。
需要理解的是，所述待机电路110、PFC电路150、第一PWM控制器131、第二PWM控制器141均为截至2014年3月18日的技术，此处对其具体电路结构不作详述。
以电视机为例，实际应用中电视机的显示部分由电源板、主板、TO-CON板、副板组成（在LED电视中还有恒流板）。这些板正常工作所需的电压电流都是由电源板提供，不同的板子功能不同，对电源的要求也不一样。电源板、主板、屏体正常工作时的功耗根据尺寸的不同而不同，以55寸OLED电视为例，电源板向主板提供的电压有 5伏、 12伏和 20伏，电源板向OLED屏体提供的电压为 20伏，最大电流约10A左右。
因此，该实施例在所述电源板10与主板20上各设置有一匹配的第一插座，通过USB数据线插入第一插座中进行连接，所述第一插座引脚如图6所示。结合图4与图6可以得出，电源板10与主板20之间交互的数据包括：使能信号ENA、开关机信号ON/OFF、5伏的电源电压、 12伏的第一电压、 20伏的第二电压以及地GND。同理，电源板10与OLED屏30上也各设置有一匹配的第二插座，通过USB数据线插入第二插座中进行连接，所述第二插座引脚如图7所示。结合图4与图7可以得出，电源板10与OLED屏之间交互的数据包括： 20伏的第二电压以及地GND。OLED屏由 20伏的第二电压来点亮。主板20与OLED屏之间也通过插座和USB数据线连接，主板20传输 12伏的第一电压给OLED屏的相关控制电路供电，并通过数据Data来控制OLED屏的内容显示。具体实施时，插座引脚可适当增减，以实际电压需求为准。
进一步地，该实施例还通过主板上的CPU反馈的开关机信号ON/OFF和使能信号ENA来调整电源的开关机时序。只有当开关机信号ON/OFF与使能信号ENA同时打开时OLED屏才会被点亮，使该实施例提供的OLED驱动电源装置能满足OLED屏的时序要求。具体实施时，由开关时序控制电路和使能控制电路来调整开关机时序。
请一并参阅图8和图9，所述第一电源控制子电路1211包括：第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一光耦U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1和第二二极管D2。所述第一电源控制子电路1212包括：第四三极管Q4、分流基准源T和分压电阻组1210。
所述第一三极管Q1的基极连接主板（用于输入开关机信号ON/OFF），第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极连接第一光耦U1的第2脚（即发光二极管的负极），所述第一光耦U1的第1脚（即发光二极管的正极）连接待机电路（用于输入5伏的电源电压），第一光耦U1的第4脚（即光敏三极管的集电极）连接待机电路和第二三极管Q2的集电极，第一光耦U1的第3脚（即光敏三极管的发射极）连接第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端连接第二三极管Q2的基极、第一二极管D1的负极、还通过第二电阻R2接地，所述第一二极管D1的正极接地，所述第二三极管Q2的发射极连接第三三极管Q3的集电极、第三电阻R3的一端和第四三极管Q4的发射极，所述第三电阻R3的另一端连接第三三极管Q3的基极、第二二极管D2的负极、还通过第四电阻R4接地，所述第二二极管D2的正极接地，第三三极管Q3的发射极连接PFC电路（用于输出第一电源PFC_VCC），所述第四三极管Q4的基极连接分流基准源T的负极K，第四三极管Q4的集电极连接使能控制电路、第一转换模块和分流基准源T的控制极伏RE（用于输出第二电源伏CC1），所述分流基准源T的正极A接地，所述分压电阻组1210的第一端连接PFC电路（用于输入高压HV_DC），分压电阻组1210的第二端连接分流基准源T的控制极伏RE，分压电阻组1210的第三端接地。
该实施例中，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3均为NPN三极管，第四三极管Q4为PNP三极管。所述第一二极管D1和第二二极管D2为稳压二极管，能保护第二三极管Q2和第三三极管Q3。所述分流基准源T的型号为TL431，其导通电压为2.5伏。所述第一光耦U1的型号为PC817。
所述分压电阻组1210由多个串联电阻组成，该实施例中包括依次串联的第一分压电阻Ra、第二分压电阻Rb、第三分压电阻Rc、第四分压电阻Rd和第五分压电阻Re。所述第一分压电阻Ra的一端（相当于分压电阻组1210的第一端）连接用于输入高压直流HV_DC的PFC电路，第五分压电阻Re的一端（相当于分压电阻组1210的第三端）接地，第四分压电阻Rd和第五分压电阻Re的连接点（相当于分压电阻组1210的第2端）连接分流基准源T的控制极伏RE。
具体实施时，所述第一电源控制子电路1211还包括由第三二极管D3、第五电阻R5、第六电阻R6和第一电容C1组成的滤波分压电路，以及用于限流的第七电阻R7。所述第三二极管D3的正极连接主板，第三二极管D3的负极连接第五电阻R5的一端，第五电阻R5的另一端连接第一三极管Q1的基极、还通过第六电阻R6接地，所述第一电容C1与第六电阻R6并联。第五电阻R5和第六电阻R6的分压即为第一三极管Q1基极上的导通电压、其决定了第一三极管Q1的导通状态，第一电容C1对所述导通电压进行平滑滤波处理，能提高导通状态的稳定性。所述第七电阻R7连接在待机电路与第一光耦U1的第1脚之间。
所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值决定了第二三极管Q2和第三三极管Q3的导通状态，从而控制第一电源PFC_VCC的压值。为了稳定第一电源PFC_VCC的输出，所述开关时序控制电路还包括两个极性电容、即第二电容C2和第三电容C3，所述第二电容C2的正极连接第二三极管Q2的发射极，第二电容C2的负极接地；所述第三电容的正极连接第三三极管Q3的发射极，第三电容C3的负极接地。
该实施例中，所述第二电源控制子电路1212还包括用于设置偏置电压，调整第四三极管Q4的导通状态的第八电阻R8和第九电阻R9。所述第八电阻R8的一端连接第四三极管Q4的发射极，第八电阻R8的另一端连接分流基准源T的负极K与第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端连接第四三极管Q4的基极。第八电阻R8和第九电阻R9的组值决定了第二电源伏CC1的压值。
为了稳定第二电源伏CC1的输出，所述第二电源控制子电路1212还包括用于隔直、滤波的第四二极管D4，用于进行回差控制分流基准源T持续导通的第十电阻R10、第五二极管D5和第四电容C4。所述第四二极管D4的负极连接使能控制电路和第一转换模块，第四二极管D4的正极连接第四三极管Q4的集电极、还通过第十电阻R10连接第五二极管D5的正极，第五二极管D5的负极连接分流基准源T的控制极伏RE，第四电容C4连接在分流基准源T的控制极伏RE与地之间。
为了确保分流基准源T导通的稳定性，所述第二电源控制子电路1212还包括用于滤波的第五电容C5，用于限流的第十一电阻R11和用于隔交流的第六二极管D6。所述第五电容C5连接分压电阻组的第2端（即与第五分压电阻Re并联），第六二极管D6的负极连接分流基准源T的控制极伏RE，第六二极管D6的正极通过第十一电阻R11连接分压电阻组1210的第2端。
如图9所示，所述使能控制电路包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第二光耦U2、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第七二极管D7；所述第五三极管Q5的基极连接主板（用于输入使能信号ENA），第五三极管Q5的发射极接地，第五三极管Q5的集电极连接第二光耦U2的第2脚（即发光二极管的负极），所述第二光耦U2的第1脚（即发光二极管的正极）连接待机电路（用于输入5伏的电源电压），第二光耦U2的第4脚（即光敏三极管的集电极）连接第四三极管Q4的集电极和第六三极管Q6的集电极，第二光耦U2的第3脚（即光敏三极管的发射极）连接第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端连接第六三极管Q6的基极、第七二极管D7的负极、还通过第十三电阻R13接地，所述第七二极管D7的正极接地，所述第六三极管Q6的发射极连接第二转换模块（用于输出第三电源20伏_VCC）。
该实施例中，所述第五三极管Q5、第六三极管Q6均为NPN三极管。所述第七二极管D7为稳压二极管，能保护第六三极管Q6。调整第十二电阻R12和第十三电阻R13的阻值能影响第六三极管Q6的导通状态，从而控制第三电源20伏_VCC的压值。
为了滤除外部输入的使能信号ENA的干扰、平滑其波形，所述使能控制电路还包括第八二极管D8、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第六电容C6。所述第八二极管D8的正极连接主板（用于输入使能信号ENA），第八二极管D8的负极连接第十四电阻R14的一端，第十四电阻R14的另一端连接第五三极管Q5的基极、还通过第十五电阻R15接地，所述第六电容C6与第十五电阻R15并联。第十四电阻R14和第十五电阻R15的分压即为第五三极管Q5的导通电压、其决定了第五三极管Q5的导通状态，第六电容C6对所述导通电压进行平滑滤波处理，能提高导通状态的稳定性。
请继续参阅图4-图9。当所述OLED驱动电源装置外接交流电后，所述待机电路110输出 5伏的电源电压给主板的CPU和第一光耦U1的第1脚供电。同时，待机电路110还输出工作电压伏CC（约25伏）给第一光耦U1的第4脚和第二三极管Q2的集电极供电。CPU正常工作后，给电源板的开关时序控制电路提供一个开关机信号ON/OFF（高电平有效，相当于开机信号），使第一三极管Q1饱和导通。此时第一光耦U1的导通量增加，其光敏三极管导通使第二三极管Q2的基极电压升高，第二三极管Q2导通使第三三极管Q3的基极电压升高，第三三极管Q3也饱和导通。工作电压伏CC依次经过第二三极管Q2、第三三极管Q3降压后输出第一电源PFC_VCC给PFC电路供电。
电源板的PFC电路开始工作，生成高压直流HV_DC（高于380伏）反馈给分压电阻组1210的第一端。高压直流HV_DC经过分压电阻组1210分压为高于2.5伏的电压给分流基准源T的控制极伏RE，分流基准源T导通使第四三极管Q4的基极为低电平，第四三极管Q4导通。则工作电压伏CC依次经过第二三极管Q2、第四三极管Q4降压后输出第二电源伏CC1给第一转换模块，第一转换模块将第二电源伏CC1转换成 12伏的第一电压给主板，使主板正常工作后反馈使能信号ENA（高电平有效，相当于点屏）给电源板。
电源板的使能控制电路接收到使能信号ENA之后，第五三极管Q5导通，使第二光耦U2导通量增加，第六三极管Q6的基极电压升高，第六三极管Q6饱和导通。则第二电源伏CC1经过第六三极管Q6降压后输出第三电源20伏_VCC给第二转换模块，第二转换模块将第三电源20伏_VCC转换成 20伏的第二电压给主板和OLED屏供电。此时OLED屏才会被点亮。具体实施时主板还将一路 20伏的第二电压输送至功放电路。
当开关机信号ON/OFF为低电平时（相当于关机信号），第一三极管Q1截止使第一光耦U1关闭，第二三极管Q2、第三三极管Q3依次截止，此时无第一电源PFC_VCC输出，PFC电路停止工作，则无高压直流HV_DC产生，第四三极管Q4也截止，无第二电源伏CC1输出，第一转换模块停止工作导致无第一电压输出。
当使能信号ENA为低电平时（相当于关屏），第五三极管Q5截止使第二光耦U2关闭，第六三极管Q6也截止。第三电源20伏_VCC变成低电平，从而使第二转换模块停止工作，无 20伏的第二电压给OLED屏供电，OLED屏关闭。
对所述OLED驱动电源装置进行电路仿真后得到的开关机时序示意图如图10所示。根据上述电路的工作原理可知：电源板10接收到主板20反馈的开关机信号ON/OFF后，控制第一转换模块130输出 12伏的第一电压给主板20。大约T1时间后第一电压稳定，主板20开始工作，在T2时间后主板20向OLED屏30发送数据Data，由于此时还没有 20伏的第二电压，OLED屏还没有点亮。再间隔大约T3时间后主板20反馈使能信号ENA给电源板10，使能控制电路接到使能信号ENA后，控制第二转换模块140输出 20伏的第二电压给主板和OLED屏。历过T4的时间后第二电压达到稳定输出，OLED屏被点亮，开始识别数据Data显示画面。从 12伏电压开启到 20伏电压开启至少间隔了36毫秒的时间（T1 T2 T3 T4）。
关机时，主板向电源板发出低电平的使能信号ENA（相当于关闭信号），电源板停止输出 20伏的第二电压，OLED屏关闭。再间隔时间T6时间后主板20发出低电平的开关机信号ON/OFF（低电平相当于关机信号），电源板再停止输出 12伏的第一电压，整机进入待机状态。该实施例中T6时间不少于30毫秒。这样启闭OLED屏与主板不会同时进行，避免出现花屏的问题。
综上所述，《一种OLED驱动电源装置》提供的OLED驱动电源装置，接通交流电源后，先由电源板的待机电路输出5伏的电源电压给主板的CPU供电，CPU正常工作后反馈开关机信号ON/OFF启动电源板的开关时序控制电路，输出第一电源PFC_VCC启动PFC电路，PFC电路输出的高压直流使开关时序控制电路输出第二电源伏CC1给第一转换模块进行 12伏电压转换，同时给使能控制电路供电；电源板输出 12伏电压给主板后，主板再反馈使能信号ENA给使能控制电路，使其输出第三电源20伏_VCC给第二转换模块进行 20伏电压转换，电源板输出 20伏电压点亮OLED屏。
由于所述第一二转换模块和第二转换模块采用独立的变压器分别输出 12伏电压和 20伏电压，该两路电压输出以及控制均相互独立，不会相互影响，从而避免了共用变压器导致两路电压之间的干扰问题。并且，由于两路电压的输出完全分离，当单路负载变化时也不会对另一路的电压输出产生影响，使得整机在工作时稳定正常，有效地提高了产品的电性能，提高OLED电视的画质体验，延缓OLED屏的使用寿命。
同时，《一种OLED驱动电源装置》在关机信号和使能信号同时稳定后才输出 20伏电压来点亮OLED屏，改变了传统电源的开关机时序，使得电源能够适应OLED快响应特性，解决了开关机时序同时开断导致花屏的问题。
LED驱动电源设计与研究
一种OLED驱动电源装置发明内容