一種高穩定、寬範圍LED背光亮度調節方法及驅動電路與流程

2023-04-23 04:03:41 1

本發明涉及液晶顯示領域，具體涉及液晶顯示裝置中的LED背光碟機動電路。

背景技術：

LED背光是指用LED（發光二極體）作為液晶屏的背光源。和傳統的CCFL（冷陰極管）背光源相比，LED具有低功耗、低發熱量、亮度高、壽命長等特點。主流的LED恆流驅動電路主要針對日常照度環境下應用場景，背光亮度調節範圍小。在其它特殊領域，特別是機載應用場景下，要求很寬的調亮範圍（0.5cd/m2~45000 cd/m2）。而且常用的恆流驅動電路在低亮度時，LED工作電流設定很小，恆流IC採樣到的電流也很小，此時，輸入的亮度調節PWM窄脈衝容易導致晶片的內部自動增益控制（AGC）超出其正常工作範圍，LED驅動出現不穩定狀態，產生閃爍現象。

為滿足機載高穩定、寬範圍調亮性能的要求，同時保留常規LED恆流驅動電路的優點，可以通過切換選擇LED驅動方式，在高亮度時使用恆流IC的閉環恆流驅動功能，在低亮度時使用恆流IC的DC-DC升壓功能作為恆壓驅動源，進行開環PWM開關控制亮度，從而最終實現LED背光的高穩定、寬範圍亮度調節。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有的LED背光電路驅動不穩的問題，發明一種高穩定、寬範圍LED背光亮度調節方法，同時提供相應的驅動電路。

本發明的技術方案之一是：

一種LED背光的高穩定、寬範圍亮度調節方法，其特徵是MCU控制器通過控制恆流IC的保護電壓來使LED驅動電路進入恆壓模式或恆流模式，同時輸出PWM脈衝信號來控制LED亮度；在高亮背光模式下，驅動電路進入恆流模式，採樣輸出電流，通過自動增益控制閉環迴路使其保持在高穩定狀態；在低亮背光模式下，驅動電路進入恆壓模式，通過DC-DC升壓驅動背光電路，進行開環PWM開關控制亮度。從而最終實現LED背光的高穩定、寬範圍亮度調節。

本發明的技術方案之二是：

一種高穩定、寬範圍LED背光碟機動電路，其特徵在於：它包括MCU控制器和LED背光恆流恆壓驅動電路；MCU控制器輸出的PWM1接恆流IC的PWM引腳、 PWM2接MOS管Q3的G極；MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G極；LED背光恆流恆壓驅動電路中，恆流IC的ISP引腳和ISN引腳分別接電阻R2的兩端，電阻R2與LED串聯相連；恆流IC的FB引腳接電阻R1到升壓電路輸出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地；當要求的LED背光亮度高於某值L時，MCU控制器的IO輸出高電平，且PWM1和PWM2的波形完全一致；此時A點的保護電壓為V1；恆流IC進入恆流模式，通過R2採樣電流，利用晶片的內部自動增益控制（AGC）保持穩定；當要求的LED背光亮度低於或等於某值L時，MCU控制器的IO輸出低電平，且PWM1恆為高電平，PWM2為正常脈衝，此時A點的保護電壓為V2；恆流IC進入恆壓模式，MCU控制器輸出PWM2的佔空比控制LED背光亮度，選擇合理的電阻R1、R3、R4，使得V1>V2。

本發明的有益效果是：在使用一個恆流IC的情況下，同時實現LED背光恆流恆壓驅動電路，可以有效地提高LED背光電路的穩定性、亮度調節範圍。

附圖說明

圖1為本發明的高穩定、寬範圍LED背光碟機動電路框圖。

圖2是本發明實施例的具體電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

實施例一。

如圖1所示。

一種LED背光的高穩定、寬範圍亮度調節方法，它利用MCU控制器通過控制恆流IC的保護電壓來使LED驅動電路進入恆壓模式或恆流模式，同時輸出PWM脈衝信號來控制LED亮度；在高亮背光模式下，驅動電路進入恆流模式，採樣輸出電流，通過自動增益控制閉環迴路使其保持在高穩定狀態；在低亮背光模式下，驅動電路進入恆壓模式，通過DC-DC升壓驅動背光電路，進行開環PWM開關控制亮度。從而最終實現LED背光的高穩定、寬範圍亮度調節。

實施例二。

如圖2所示。

一種高穩定、寬範圍LED背光碟機動電路，它包括MCU控制器和LED背光恆流恆壓驅動電路。MCU控制器輸出的PWM1接恆流IC的PWM引腳、 PWM2接MOS管Q3的G極；MCU控制器的IO接MOS管Q2的G極。LED背光恆流恆壓驅動電路中，恆流IC的ISP、ISN引腳接串聯在LED中的電阻R2；恆流IC的FB引腳接電阻R1到升壓電路輸出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地。電阻R1、R2、R3的一端同時與恆流IC的FB引腳相連。

1） 當要求的LED背光亮度高於某值L（如200cd/m2）時，MCU控制器的IO輸出高電平，且PWM1和PWM2的波形完全一致。此時A點的保護電壓為V1。恆流IC進入恆流模式，通過R2採樣電流，利用晶片的內部自動增益控制（AGC）保持穩定。

2）當要求的LED背光亮度低於或等於某值L（如200cd/m2）時，MCU控制器的IO輸出低電平，且PWM1恆為高電平，PWM2為正常脈衝。此時A點的電壓為V2。恆流IC進入恆壓模式。MCU控制器輸出PWM2的佔空比控制LED背光亮度。

3）選擇合理的電阻R1、R3、R4，使得V1>V2。具體實施R1可為30K，R3可為1K、R4可為3.6K，從而可使得V1（54伏）>V2（42伏）。其餘電路參數如圖2所示。

本發明的其工作原理是：背光碟機動電路包括MCU控制器和LED背光恆流恆壓驅動電路。MCU控制器的輸出通過MOS管控制恆流IC的FB引腳與地之間的阻值，即控制恆流IC的保護電壓來使LED驅動電路進入恆壓模式或恆流模式。MCU控制器輸出兩路PWM信號，分別驅動恆流IC的PWM輸入引腳、控制LED迴路通斷，從而實現對LED亮度的調節。

本發明未涉及部分與現有技術相同或可採用現有技術加以實現。