一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路与流程

文档序号:11097348
一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路与制造工艺

本发明涉及液晶显示领域,具体涉及液晶显示装置中的LED背光驱动电路。



背景技术:

LED背光是指用LED(发光二极管)作为液晶屏的背光源。和传统的CCFL(冷阴极管)背光源相比,LED具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点。主流的LED恒流驱动电路主要针对日常照度环境下应用场景,背光亮度调节范围小。在其它特殊领域,特别是机载应用场景下,要求很宽的调亮范围(0.5cd/m2~45000 cd/m2)。而且常用的恒流驱动电路在低亮度时,LED工作电流设定很小,恒流IC采样到的电流也很小,此时,输入的亮度调节PWM窄脉冲容易导致芯片的内部自动增益控制(AGC)超出其正常工作范围,LED驱动出现不稳定状态,产生闪烁现象。

为满足机载高稳定、宽范围调亮性能的要求,同时保留常规LED恒流驱动电路的优点,可以通过切换选择LED驱动方式,在高亮度时使用恒流IC的闭环恒流驱动功能,在低亮度时使用恒流IC的DC-DC升压功能作为恒压驱动源,进行开环PWM开关控制亮度,从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的LED背光电路驱动不稳的问题,发明一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法,同时提供相应的驱动电路。

本发明的技术方案之一是:

一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法,其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式,同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度;在高亮背光模式下,驱动电路进入恒流模式,采样输出电流,通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态;在低亮背光模式下,驱动电路进入恒压模式,通过DC-DC升压驱动背光电路,进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。

本发明的技术方案之二是:

一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路,其特征在于:它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路;MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、 PWM2接MOS管Q3的G极;MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G极;LED背光恒流恒压驱动电路中,恒流IC的ISP引脚和ISN引脚分别接电阻R2的两端,电阻R2与LED串联相连;恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端,接R3到地,接R4、MOS管Q2到地;当要求的LED背光亮度高于某值L时,MCU控制器的IO输出高电平,且PWM1和PWM2的波形完全一致;此时A点的保护电压为V1;恒流IC进入恒流模式,通过R2采样电流,利用芯片的内部自动增益控制(AGC)保持稳定;当要求的LED背光亮度低于或等于某值L时,MCU控制器的IO输出低电平,且PWM1恒为高电平,PWM2为正常脉冲,此时A点的保护电压为V2;恒流IC进入恒压模式,MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度,选择合理的电阻R1、R3、R4,使得V1>V2。

本发明的有益效果是:在使用一个恒流IC的情况下,同时实现LED背光恒流恒压驱动电路,可以有效地提高LED背光电路的稳定性、亮度调节范围。

附图说明

图1为本发明的高稳定、宽范围LED背光驱动电路框图。

图2是本发明实施例的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例一。

如图1所示。

一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法,它利用MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式,同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度;在高亮背光模式下,驱动电路进入恒流模式,采样输出电流,通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态;在低亮背光模式下,驱动电路进入恒压模式,通过DC-DC升压驱动背光电路,进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。

实施例二。

如图2所示。

一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路,它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、 PWM2接MOS管Q3的G极;MCU控制器的IO接MOS管Q2的G极。LED背光恒流恒压驱动电路中,恒流IC的ISP、ISN引脚接串联在LED中的电阻R2;恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端,接R3到地,接R4、MOS管Q2到地。电阻R1、R2、R3的一端同时与恒流IC的FB引脚相连。

1) 当要求的LED背光亮度高于某值L(如200cd/m2)时,MCU控制器的IO输出高电平,且PWM1和PWM2的波形完全一致。此时A点的保护电压为V1。恒流IC进入恒流模式,通过R2采样电流,利用芯片的内部自动增益控制(AGC)保持稳定。

2)当要求的LED背光亮度低于或等于某值L(如200cd/m2)时,MCU控制器的IO输出低电平,且PWM1恒为高电平,PWM2为正常脉冲。此时A点的电压为V2。恒流IC进入恒压模式。MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度。

3)选择合理的电阻R1、R3、R4,使得V1>V2。具体实施R1可为30K,R3可为1K、R4可为3.6K,从而可使得V1(54伏)>V2(42伏)。其余电路参数如图2所示。

本发明的其工作原理是:背光驱动电路包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器的输出通过MOS管控制恒流IC的FB引脚与地之间的阻值,即控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式。MCU控制器输出两路PWM信号,分别驱动恒流IC的PWM输入引脚、控制LED回路通断,从而实现对LED亮度的调节。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

再多了解一些
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