一种LED背光源调光系统的制作方法

本发明涉及一种LED背光源调光系统。

背景技术：

显示屏的LED背光模块对调光的最重要的要求是：1，恒流控制，避免闪烁，2，需要保障长时间工作，使用寿命长。

现有的LED背光源的调光系统种类繁多，其中恒流控制为现有成熟技术，但都无法做到恒流和使用寿命的保障，可靠性低；

因此，有必要设计一种可靠性更高的LED背光源调光系统。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种LED背光源调光系统，该LED背光源调光系统能实现无级和恒流调光，可靠性高。

发明的技术解决方案如下：

一种LED背光源调光系统，包括MCU、MMI模块、PWM调光模块、多选一模拟开关和电流检测电路；MCU为微处理单元，MMI为人机接口模块；

LED背光源具有多个LED灯，多个LED灯等分为N组，形成串联的N条灯串，基于N条灯串形成N个发光模块；N为大于或等于2的整数；

电流检测电路包括测量电阻Rx和电压检测模块；

多选一模拟开关具有N个通道，设有N个通道分支IO端和一个公共IO端；多选一模拟开关还设有通道选择端；所述的通道选择端与MCU的IO端口相连；MCU输出信号到通道选择端控制任一个通道导通；

MCU输出PWM脉冲到PWM调光模块；PWM调光模块的输出端接多选一模拟开关的公共IO端；N个发光模块的正极端分别接多选一模拟开关具有N个通道分支IO端；N个发光模块的负极端均通过测量电阻Rx接地；

电压检测模块的输出端接MCU的数据输入端口。

N为2或4。

发光模块为具有储能功能的LED发光模块；发光模块包括LED灯串、储能电感和续流二极管；LED灯串与储能电感串联形成发光支路；续流二极管与所述的发光支路并联。

电压检测模块由放大器和A/D转换器串联而成；放大器的输入端接测量电阻Rx，A/D转换器的输出端接MCU。

PWM调光模块为恒流驱动芯片。

MCU中设有定时器和通道选择数产生单元；通道选择数产生单元产生1-N之间的顺序整数或随即整数；定时器用于产生一个1-30分钟之间的定时。顺序整数是指先依次产生1,2,3,…,N,到达N后，下一个为1; 定时的优选值为5分钟，10分钟，15分钟。

MMI模块为按键或触摸屏。

MCU为DSP、ARM处理器、单片机、FPGA或CPLD。

按以下步骤实现LED背光源的无级恒流调光：

步骤1：初始化；

包括将通道选择数设定为1，PWM脉冲的占空比设置为0.5；

步骤2：启动定时器；

步骤3：定时到时，MCU产生通道选择数；

步骤4：多选一模拟开关基于通道选择数选择一路发光模块；

步骤5：基于MMI的输入指令产生PWM脉冲；

MMI的输入指令用于设定占空比，MCU依据设定的占空比产生PWM脉冲，实现无级调光；

步骤6：恒流控制

采用电流检测电路检测发光模块的电流，MCU基于检测的电流调整PWM脉冲的占空比，当电流超过阈值，则MCU停止输出PWM脉冲，实现LED恒流控制和过流保护。

有益效果：

本发明的LED背光源调光系统，具有以下特点：

1.可靠性高；

将多个LED灯分为N组，轮换启动和切换工作，避免某一个灯长时间工作发热量大而损坏LED灯，因此，可靠性高。

2.恒流控制：

通过电流检测电路检测LED灯的工作电流，此电流值作为反馈信号，配合控制器（如PID控制器，模糊控制等），能实现高精度的电流恒定；另外电感和续流二极管的采用进一步很定电流，避免LED灯的忽明忽暗，提供稳定的光效。

3.过流保护

同样基于电流检测电路实现过流检测和保护，阈值为对LED灯损害的电流值，如采用极限值的0.95倍作为阈值。

4.电路简单，易于实施。

多路模拟开关、调光芯片、电流检测电路和MCU均为成熟模块，易于实施。

5.采用PWM调光机制，能实现无级调光；

综上所述，这种LED背光源调光系统功能丰富，可靠性高，易于实施，构思巧妙。

附图说明

图1为系统的总体电原理框图。

图2为调光模块原理图。

图3为控制流程图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：如图1至3， 一种LED背光源调光系统，包括MCU、MMI模块、PWM调光模块、多选一模拟开关和电流检测电路；MCU为微处理单元，MMI为人机接口模块；

LED背光源具有多个LED灯，多个LED灯等分为N组，形成串联的N条灯串，基于N条灯串形成N个发光模块；N为大于或等于2的整数；

电流检测电路包括测量电阻Rx和电压检测模块；

多选一模拟开关具有N个通道，设有N个通道分支IO端和一个公共IO端；多选一模拟开关还设有通道选择端；所述的通道选择端与MCU的IO端口相连；MCU输出信号到通道选择端控制任一个通道导通；

MCU输出PWM脉冲到PWM调光模块；PWM调光模块的输出端接多选一模拟开关的公共IO端；N个发光模块的正极端分别接多选一模拟开关具有N个通道分支IO端；N个发光模块的负极端均通过测量电阻Rx接地；

电压检测模块的输出端接MCU的数据输入端口。

N为2或4。

发光模块为具有储能功能的LED发光模块；发光模块包括LED灯串、储能电感和续流二极管；LED灯串与储能电感串联形成发光支路；续流二极管与所述的发光支路并联。

电压检测模块由放大器和A/D转换器串联而成；放大器的输入端接测量电阻Rx，A/D转换器的输出端接MCU。

PWM调光模块为恒流驱动芯片。

MCU中设有定时器和通道选择数产生单元；通道选择数产生单元产生1-N之间的顺序整数或随即整数；定时器用于产生一个1-30分钟之间的定时。顺序整数是指先依次产生1,2,3,…,N,到达N后，下一个为1; 定时的优选值为5分钟，10分钟，15分钟。

MMI模块为按键或触摸屏。

MCU为DSP、ARM处理器、单片机、FPGA或CPLD。

按以下步骤实现LED背光源的无级恒流调光：

步骤1：初始化；

包括将通道选择数设定为1，PWM脉冲的占空比设置为0.5；

步骤2：启动定时器；

步骤3：定时到时，MCU产生通道选择数；

步骤4：多选一模拟开关基于通道选择数选择一路发光模块；

步骤5：基于MMI的输入指令产生PWM脉冲；

MMI的输入指令用于设定占空比，MCU依据设定的占空比产生PWM脉冲，实现无级调光；

步骤6：恒流控制

采用电流检测电路检测发光模块的电流，MCU基于检测的电流调整PWM脉冲的占空比，当电流超过阈值，则MCU停止输出PWM脉冲，实现LED恒流控制和过流保护。