专利名称：控制发光二极管供电电源的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极管电源控制技术领域，尤其涉及一种控制发光二极管供电电 源的方法及系统。
背景技术：
发光二极管(LED)是一种在恒定电流下工作的发光器件。目前，发光二极管作为 背光源，广泛应用于显示器、电视等显示器件。现有技术中，发光二极管的电源控制电路包括恒压电源、驱动器。发光二极管与驱 动器串联，恒压电源为发光二极管及驱动器提供恒定的电压。且恒压电源提供的恒定电压 往往高于发光二极管稳定工作时所需的电压。这是由于恒压电源为发光二极管供电时，随 着发光二极管工作时温度的升高，内阻会下降，从而在发光二极管上的电压降就会低于对 其预想的驱动电压，低于预想的驱动电压的那部分压降，就会分压到驱动器上。承担分压的 驱动器把这部分电能转化为热能，从而使驱动器的温度升高，使用寿命减少，工作的稳定性 降低。与此同时，也降低了对电源的输出电压的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种控制发光二极管供电电源的方法及系统，以降低发光 二极管的驱动器上功耗，延长驱动器的使用寿命，该系统尤其适用于发光二极管背光源上。本发明提供了一种控制发光二极管供电电源的方法，包括采集发光二极管的工作电压；在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节所述发光二极管的供电电源，使所述 供电电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压相匹配，并调节所述发光二极管 的驱动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。本发明还提供了一种控制发光二极管供电电源的系统，包括电压传感器，用于采集发光二极管的工作电压；驱动器，与所述发光二极管串联；驱动控制器，用于调节所述发光二极管的驱动器；控制器，与所述电压传感器相连，用于在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节 所述发光二极管的供电电源，使所述供电电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作 电压相匹配，并通过所述驱动控制器调节所述驱动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。上述技术方案通过采集发光二极管两端的工作电压，并在发光二极管工作稳定即 压降稳定也即工作电压恒定的情况下，调节供电电源，使其输出的电压与发光二级管恒定 的工作电压相匹配，从而减小了驱动器上额外的压降，降低了驱动器的功耗，进而降低了驱 动器的温度，延长了驱动器的使用寿命，并且提高了电源的驱动效率。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的方法的流程图；图2为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统的结构示意图；图3A为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统所应用的侧光式背 光源的示意图；图3B为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统所应用的侧光式背 光源的剖面示意图；图4为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统所应用的直下式背 光源的示意图；图5为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统的应用示意图；图6为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统中电压传感器54在 直下式背光源上的分布位置示意图。
具体实施例方式图1为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的方法的流程图，该方法包 括步骤11、采集发光二极管的工作电压；如通过电压传感器实时采集发光二极管的电压。步骤12、在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节所述发光二极管的供电电源， 使所述供电电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压相匹配，并调节所述发光 二极管的驱动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。如当发光二极管从通电到正常工作，其电压也从不稳定到稳定，并保持在一个恒 定的电压值如3.0伏。根据采集的工作电压，可知发光二极管正常工作时的恒定电压。如 当发光二极管的工作电压保持在3.0伏时，调节发光二极管的供电电源，使之输出与3.0伏 相匹配的电压如3. 0伏。此时，调节所述发光二极管的驱动器，以使所述发光二极管的电流 保持恒定，恢复整个发光二极管工作系统由于这个恒定电压源的电压降低，而失去的瞬间 的恒定电流控制平衡。当发光二极管的供电电源为数字式可控制式恒定电压输出器时，可通过脉冲宽度 调制波调节数字式可控制式恒定电压输出器，使其输出与发光二极管恒定时的工作电压相 匹配的电源电压。或者可通过串行或并行通讯协议传输的数据信号调节数字式可控制式恒 定电压输出器，使其输出与发光二极管恒定时的工作电压相匹配的电源电压。当发光二极管的供电电源为直流变换电压源时，可通过改变电压设定电阻来调节 直流变换电压源，使其输出与发光二极管恒定时的工作电压相匹配的电源电压。本发明实施例提供的技术方案通过采集发光二极管两端的工作电压，获知发光二 极管两端电压的变化，并在发光二极管工作稳定，适当调节供电电源输出电压。由于发光二 极管稳定工作后所需电压小于供电电源的输出电压，因而调节后的供电电源的输出电压会 被减小，以匹配发光二极管的工作电压，从而使得驱动器上承载的电压也随之减少，降低了 驱动器上的功耗及产生的热能，延长了驱动器的使用寿命，提高了供电电源的驱动效率。
本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的方法还可包括
对采集到的工作电压进行信号放大。本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的方法还可包括对信号放大后的工作电压进行信号滤波。图2为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统的结构示意图。包 括电压传感器21、驱动器22、驱动控制器23及控制器24。电压传感器21用于采集发光 二极管的工作电压，具体详见上述步骤11的说明；驱动器22与所述发光二极管串联；驱动 控制器23用于调节所述发光二极管的驱动器22 ；控制器24与所述电压传感器相连，用于 在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节所述发光二极管的供电电源，使所述供电电源 的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压相匹配，并通过所述驱动控制器23调节 所述驱动器22，以使所述发光二极管的电流保持恒定，具体详见上述步骤12的说明。所述控制器24可用于通过脉冲宽度调制波调节数字式可控制式恒定电压输出 器，或者用于通过串行通讯协议传输的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器，或 者用于通过并行通讯协议传输的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器，或者用于 通过改变电压设定电阻来调节直流变换电压源。本实施例中，控制发光二极管供电电源的系统通过采集发光二极管两端的工作电 压，获知发光二极管两端电压的变化，并在发光二极管工作稳定，适当调节供电电源输出电 压。由于发光二极管稳定工作后所需电压小于供电电源的输出电压，因而调节后的供电电 源的输出电压会被减小，以匹配发光二极管的工作电压，从而使得驱动器上承载的电压也 随之减少，降低了驱动器上的功耗及产生的热能，延长了驱动器的使用寿命，提高了供电电 源的驱动效率。本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统还可包括信号放大电路
25。信号放大电路25用于对所述电压传感器21采集到的工作电压进行信号放大。本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统还可包括信号滤波电路
26。信号滤波电路26用于对所述信号放大电路25进行信号放大后的工作电压进行信号滤 波。背光源根据灯和光学材料结构大致分为两种，一种是边缘发光方式，也即侧光式 背光源，如图3A、图3B所示。侧光式背光源包括五个部分发光二极管灯组31、光学薄膜材 料32、导光板33、电路板34、结构上的外壳35等。另外还涉及一些结构上的附件，这里不 再赘述。另一种是底发光方式，也即直下式背光源，如图4所示。主要包括四个部分光学 薄膜材料41、结构上的外壳42、发光二极管灯组43、电路板44，另外还涉及一些结构上的附 件，这里不再赘述。下面以侧光式背光源和直下式背光源为例进行说明。控制侧光式背光源和直下式背光源中的发光二极管供电电源系统如图5所示，图 5为本发明实施例提供的控制发光二极管供电电源的系统的应用示意图。在以侧光式背光 源和直下式背光源为硬件平台上，控制发光二极管供电电源的系统包括驱动控制器51、 驱动器52、发光二极管53、电压传感器54、信号放大电路55、信号滤波电路56、控制器57、 恒定电压输出单元58。其中，电压传感器54在直下式背光源上的分布位置如图6所示，电 压传感器54的相应位置为相应发光二极管的位置。如位置R1、位置R2处为红色发光二极
5管及其电压传感器54，位置Bi、位置B2处为蓝色发光二极管及其电压传感器54，位置G1、 位置G2处为绿色发光二极管及其电压传感器54。整个背光源按照背光源的尺寸大小安装 适当数量的电压传感器，来抽样检测背光源上的发光二极管的工作电压。控制发光二极管供电电源的系统的工作原理为驱动控制器51输出控制信号，该 信号能够使驱动器52正常工作，并且根据驱动控制器51给定的电流值和发光二极管灯组 对应的位置输出电流给发光二极管53中相应的发光二极管。电压传感器54抽样检测发光 二极管灯组中部分有代表性的发光二极管两端电压值，通常，由于电压传感器54检测出的 信号小于20毫伏，因此需要将此信号通过信号放大电路55放大，再将此信号通过信号滤波 电路56滤波，得到正确的传感器信号即发光二极管的工作电压。发光二极管的工作电压经 过控制器57输出给恒定电压输出单元58和驱动控制器51。其中，控制器57输出信号给恒 定电压输出单元58，以降低其输出的恒定电压值，使之与发光二极管恒定工作时的电压相 匹配。此时，整个发光二极管工作系统由于这个恒定电压源的电压降低，而失去瞬间的恒定 电流控制平衡，控制器57输出信号给驱动控制器51就是对发光二极管工作电流的校正或 补偿，恢复发光二极管恒定电流的控制平衡。恒定电流平衡的控制回路即图5中驱动控制 器51、驱动器52、发光二极管53、电压传感器54、信号放大电路55、信号滤波电路56、控制 器57构成的回路。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
1.一种控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于，包括 采集发光二极管的工作电压；在所述发光二极管的工作电压稳定时，调节所述发光二极管的供电电源，使所述供电 电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压相匹配，并调节所述发光二极管的驱 动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。
2.根据权利要求1所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于，还包括 对采集到的工作电压进行信号放大。
3.根据权利要求2所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于，还包括 对信号放大后的工作电压进行信号滤波。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于， 调节所述发光二极管的供电电源包括通过脉冲宽度调制波调节数字式可控制式恒定电压输出器。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于， 调节所述发光二极管的供电电源包括通过串行通讯协议传输的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于， 调节所述发光二极管的供电电源包括通过并行通讯协议传输的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的控制发光二极管供电电源的方法，其特征在于， 调节所述发光二极管的供电电源包括通过改变电压设定电阻来调节直流变换电压源。
8.—种控制发光二极管供电电源的系统，其特征在于，包括 电压传感器，用于采集发光二极管的工作电压；驱动器，与所述发光二极管串联；驱动控制器，用于调节所述发光二极管的驱动器；控制器，与所述电压传感器相连，用于在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节所述 发光二极管的供电电源，使所述供电电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压 相匹配，并通过所述驱动控制器调节所述驱动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。
9.根据权利要求8所述的控制发光二极管供电电源的系统，其特征在于，还包括 信号放大电路，用于对所述电压传感器采集到的工作电压进行信号放大。
10.根据权利要求9所述的控制发光二极管供电电源的系统，其特征在于，还包括 信号滤波电路，用于对所述信号放大电路进行信号放大后的工作电压进行信号滤波。
11.根据权利要求8所述的控制发光二极管供电电源的系统，其特征在于，所述控制器 用于通过脉冲宽度调制波调节数字式可控制式恒定电压输出器，或者用于通过串行通讯协 议传输的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器，或者用于通过并行通讯协议传输 的数据信号调节数字式可控制式恒定电压输出器，或者用于通过改变电压设定电阻来调节 直流变换电压源。
全文摘要
本发明涉及一种控制发光二极管供电电源的方法及系统，方法包括采集发光二极管的工作电压；在所述发光二极管的工作电压恒定时，调节所述发光二极管的供电电源，使所述供电电源的输出电压与所述发光二极管稳定时的工作电压相匹配，并调节所述发光二极管的驱动器，以使所述发光二极管的电流保持恒定。通过采集发光二极管两端的电压，并在发光二极管工作稳定即压降稳定也即工作电压恒定的情况下，调节供电电源，使其输出的电压与发光二级管恒定的工作电压相匹配，从而减小了驱动器上额外的压降，降低了驱动器的功耗，进而降低了驱动器的温度，延长了驱动器的使用寿命，并且提高了电源的驱动效率。
文档编号H05B37/02GK102111931SQ20091024322
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者万丽芳, 张丽蕾, 张凯亮, 王刚, 王庆江, 许燕文, 赵星星, 马丽 申请人:京东方科技集团股份有限公司