专利名称：移动终端lcd背光的电流控制模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子产品的LCD背光亮度的控制装置，具体涉及移动终端LCD 背光的电流控制模块。
背景技术：
目前移动终端的LCD (Liquid Crystal Display,液晶显示屏)背光灯一般采用并 联式LED (Light Emitting Diode,发光二极管)灯，这些LED灯通常需要通过一颗驱动 IC (integrated circuit,集成电路)来控制LCD背光灯的亮度。传统的并联式LCD背光驱动IC 一般具有一个使能端口，用户可以通过向该使能 端口输送PWM (Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号来达到调节LED背光电流 的目的。此种方式会使背光驱动IC频繁启动和关闭，这样极容易引起EMI干扰(Electro magnetic Interference,电磁干扰)，以及频繁开关IC引起的负载变化使输出电压不稳定而 造成背光LED发生闪烁等问题。目前，业界也有一些作法是采用具有I2C总线(Inter-Integrated Circuit，集成电
路)或者数脉冲个数的方式控制电流输出的背光驱动IC，这类IC不会造成频繁启动和关 闭问题，但亮度等级有限，而且亮度等级是固定的，调节亮度的灵活性很差，在实现一 些LCD背光亮度渐变效果时，不能实现平滑过渡。因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供移动终端LCD背光 的电流控制模块，能连续地调节背光灯的电流等级。为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案移动终端LCD背光的电流控制模块，所述电流控制模块设置在LCD背光驱动IC 和LCD背光LED灯组之间，其中，所述电流控制模块包括电荷泵和MOS管组；所述电 荷泵的输入端与电源连接，输出端与所述LED灯组连接；所述MOS管组的第一输入端与 LCD背光驱动IC连接，第二输入端与所述LED灯组连接，MOS管组的输出端接地。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，在所述LCD背光驱动IC的 PWM信号输出端与所述MOS管组的第一输入端之间设置有一滤波电路。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，所述MOS管组包括第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述LED灯组包括第一 LED灯、 第二 LED灯、第三LED灯和第四LED灯；其中所述第一 MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接 第一 LED灯的阴极，源极接地；所述第二 MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接 第二 LED灯的阴极，源极接地；[0013]所述第三MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接 第三LED灯的阴极，源极接地；所述第四MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接 第四LED灯的阴极，源极接地。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，所述滤波电路包括电阻和第 一电容，所述电阻串联在所述LCD背光驱动IC的PWM信号输出端和所述MOS管组的 第一输入端之间，所述第一电容的一端与所述电阻连接，另一端接地。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，所述电荷泵上设置有一第二 电容。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，所述电源为电池。所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其中，所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管均为N沟道MOS管。本实用新型提供的移动终端LCD背光的电流控制模块，该电流控制模块设置在 LCD背光驱动IC和LCD背光LED灯组之间，电流控制模块采用了将电源电压升高的电 荷泵和控制流过LED灯组电流大小的MOS管组，只需通过控制LCD背光驱动IC输出 合适的PWM信号，就可以实现连续调节LED灯组的电流等级，使LCD背光的亮度平滑 过度，避免了 EMI干扰；同时本实用新型的电流控制模块还具有结构简单，成本低等特 点ο
图1为本实用新型LCD背光亮度调节的结构框图；图2为本实用新型电流控制模块的电路原理框图；图3为本实用新型电流控制模块的电路示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了移动终端LCD背光的电流控制模块，该电流控制模块串联在 LCD背光驱动IC的PWM信号输出端和LCD背光LED灯组的输入端之间，用于连续调 节流过LCD背光LED灯组的电流，从而实现LCD背光亮度平滑过度，而且不会产生EMI 干扰。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举 实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1，本实用新型提供的移动终端LCD背光的电流控制模块110串联在移 动终端的LED灯组120和LCD背光驱动IC130之间，用于调节流过移动终端LCD背光 LED灯的电流等级，从而实现LCD背光亮度的平滑过度。请一并参阅图2和图3，本实用新型的电流控制模块100可以设置成一块用于控 制电流大小的芯片，所以本实用新型所称的电流控制模块也可以称为电流控制芯片。在 该芯片内部包括电荷泵111和MOS管(metal oxid semiconductor,场效应晶体管)组112。其中，所述电荷泵111的第一输入端与电源Vbat连接，第二输入端接地，所述电荷泵111的输出端与LED灯组120的输入端连接。该电荷泵111主要用于将电流控制 芯片输入端的电压升高到一定电压后输出，给LED灯组120供电。由于电荷泵给LED灯组供电，而电荷泵由电源Vbat供电，所以整块芯片(即电 流控制模块)由电源Vbat供电。本实施例中，所述电源Vbat为移动终端的电池，并且 在电荷泵111上设置有第二电容C2，该第二电容C2与电荷泵的两个接线端口连接，在该 电路中主要起保护作用。此处也可以认为该第二电容C2是所述电流控制芯片的外围电子 元件，第二电容C2连接在该电流控制芯片的两个引脚上。所述MOS管组112主要用于控制流过LED灯组120的电流的大小，该MOS管 组112的第一输入端与LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端连接，第二输入端与所 述LED灯组120的输出端连接，MOS管组112的输出端接地。其中，所述LCD背光驱动IC130由其使能端口输出PWM信号，来控制加在 MOS管组的第一输入端上的电压。本实用新型改变了传统纯数字控制LCD背光亮度的方式，采用了数字模拟结合 的方式。请继续参阅图2，在所述LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端与MOS管 组112的第一输入端之间设置有一滤波电路140。所述滤波电路140包括电阻Rl和第一电容Cl，所述电阻Rl串联在所述LCD背 光驱动IC130的PWM信号输出端和MOS管组112的第一输入端之间，所述第一电容Cl 的输入端连接电阻Rl的输出端，第一电容Cl的输出端接地。在本实施方式中，LCD背光驱动IC130输出的背光控制PWM信号经过电阻 RU第一电容Cl滤波后产生直流电压，将LCD背光驱动IC130输出的数字信号转换为模 拟电平，使MOS管组112工作在饱和区，以达到控制流过LED灯组120的电流的目的。本实施例中，MOS管组112中MOS管数量应与LED灯组120中的LED灯的数 量保持一致，这样可以通过一个MOS管控制一个LED灯，其中，MOS管和LED灯的数 量可以根据实际需要设置。请参阅图3，其为电流控制模块的电路示意图，所述MOS管组112包括4个 MOS管，分别为第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管
M4，并且这4个MOS管均采用N沟道MOS管。相应地，LED灯组120包括4个LED灯，分别为第一 LED灯Dl、第二 LED灯 D2、第三LED灯D3和第四LED灯D4。其中，所述第一 MOS管Ml的栅极连接LCD背光驱动IC130的PWM信号输出 端，所述第一 MOS管Ml的漏极连接第一 LED灯Dl阴极，第一 MOS管Ml的源极接 地。所述第二 MOS管M2的栅极连接LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端，所 述第二 MOS管M2的漏极连接第二 LED灯D2阴极，第二 MOS管M2的源极接地。所述第三MOS管M3的栅极连接LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端，所 述第三MOS管M3的漏极连接第三LED灯D3阴极，第三MOS管M3的源极接地。所述第四MOS管M4的栅极连接LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端，所 述第四MOS管M4的漏极连接第四LED灯D4阴极，第四MOS管M4的源极接地。以下对本实用新型电流控制模块(即电流控制芯片)的工作原理进行详细描述请继续参阅图3，电流控制芯片由电源Vbat(电池)供电，电荷泵111的主要作 用是将电源Vbat的电压升高到一定的电压，并从电流控制芯片的Vout端口输出，MOS管 组112的作用是控制流过芯片外部的LED灯组的电流。背光控制PWM信号由LCD背光驱动IC130的PWM信号输出端提供，PWM信
号经过电阻R1，第一电容Cl滤波后产生的直流电压。假设PWM信号的占空比为D， PWM信号的电压幅度为V，则在电流控制芯片的Va端得到的控制电压为VXD。本实用新型实施方式是使MOS管组112中的MOS管工作在饱和区，MOS管组 112在饱和区的电流为
1W,I = ^juCox-J(Vgs-Vth)2上述公式成立的条件是Vds>Vgs_Vth，其中，μ为半导体的电子移动速率， W
Cox了为MOS管的GATE端(栅极)看进去的电容。Vgs为MOS管的GATE(栅极)和
SOURCE(源极)之间的电压，即电流控制芯片Va端输入的模拟电压，Vth为MOS管的 门限电压。上述公式中的参数除了 VgS外，其他参数都由MOS管本身工艺决定，即为固定 值，因此电流I只随Vgs变化而变化。在此，假设电流芯片的输出电压Vout在5V以上，则在MOS管的DRAIN(漏极) 和SOURCE(源极)两端电压Vds可以达到1.8V左右，此时通过控制LCD背光驱动IC 的PWM信号，使Va控制脚上的模拟电压在1.8V以下，从而，满足Vds > Vgs-Vth的条 件。这样MOS管就可以工作在饱和区，流过MOS管的电流就可以通过Vgs控制，也就 是由LCD背光驱动输出的PWM信号，经滤波电路转换的模拟电压控制。本实用新型利用滤波电路将LCD背光驱动IC的PWM数字信号转换为模拟电 平，并且使电流控制芯片内部的MOS管工作在饱和区，以达到用MOS管的栅极和源极 之间的电压Vgs控制MOS管的电流Ids的目的。这种背光驱动IC对于手机硬件设计无需 多大变动，只需通过移动终端的软件控制LCD背光驱动IC输出合适的PWM信号即可。综上所述，本实用新型提供的移动终端LCD背光的电流控制模块，该电流控制 模块设置在LCD背光驱动IC和LCD背光LED灯组之间，电流控制模块采用了将电源电 压升高的电荷泵和控制流过LED灯组电流大小的MOS管组，只需通过控制LCD背光驱 动IC输出合适的PWM信号，就可以实现连续调节LED灯组的电流等级，使LCD背光 的亮度平滑过度，避免了 EMI干扰；同时本实用新型的电流控制模块还具有结构简单， 成本低等特点。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案 及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所 附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种移动终端LCD背光的电流控制模块，所述电流控制模块设置在LCD背光驱 动IC和LCD背光LED灯组之间，其特征在于，所述电流控制模块包括电荷泵和MOS管 组；所述电荷泵的输入端与电源连接，输出端与所述LED灯组连接；所述MOS管组的 第一输入端与LCD背光驱动IC连接，第二输入端与所述LED灯组连接，MOS管组的输 出端接地。
2.根据权利要求1所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，在所述 LCD背光驱动IC的PWM信号输出端与所述MOS管组的第一输入端之间设置有一滤波 电路。
3.根据权利要求1所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，所述 MOS管组包括第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述LED灯 组包括第一 LED灯、第二 LED灯、第三LED灯和第四LED灯；其中所述第一 MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接第一 LED灯的阴极，源极接地；所述第二 MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接第二 LED灯的阴极，源极接地；所述第三MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接第三 LED灯的阴极，源极接地；所述第四MOS管的栅极连接LCD背光驱动IC的PWM信号输出端，漏极连接第四 LED灯的阴极，源极接地。
4.根据权利要求2所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，所述滤 波电路包括电阻和第一电容，所述电阻串联在所述LCD背光驱动IC的PWM信号输出 端和所述MOS管组的第一输入端之间，所述第一电容的一端与所述电阻连接，另一端接 地。
5.根据权利要求1所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，所述电 荷泵上设置有一第二电容。
6.根据权利要求1所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，所述电 源为电池。
7.根据权利要求1所述的移动终端LCD背光的电流控制模块，其特征在于，所述第 一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管和第四MOS管均为N沟道MOS管。
专利摘要本实用新型公开了移动终端LCD背光的电流控制模块，所述电流控制模块设置在LCD背光驱动IC和LCD背光LED灯组之间，其中，所述电流控制模块包括电荷泵和MOS管组；所述电荷泵的输入端与电源连接，输出端与所述LED灯组连接；所述MOS管组的第一输入端与LCD背光驱动IC连接，第二输入端与所述LED灯组连接，MOS管组的输出端接地。本实用新型提供的移动终端LCD背光的电流控制模块，只需通过控制LCD背光驱动IC输出合适的PWM信号，就可以实现连续调节LED灯组的电流等级，使LCD背光的亮度平滑过度，避免了EMI干扰；同时本实用新型的电流控制模块还具有结构简单，成本低等特点。
文档编号H05B37/02GK201804537SQ201020287318
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月2日 优先权日2010年8月2日
发明者顾建良, 顾瞻 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司