一种电流控制电路及控制方法、背光模组、显示装置与流程

本发明涉及电流控制领域，尤其涉及一种电流控制电路及控制方法、背光模组、显示装置。

背景技术：

背光源作为液晶显示装置的主要组成部分，如图1所示，背光源包括多个led灯串(l1、l2……ln)以及与灯串连接的电流控制单元(currentsink)；其中，电流控制单元用于控制各灯串发光的同时，还通过检测该电流控制单元中串联于每一灯串与接地端之间的预设电阻r两端的电压，并通过将该电压与基准电压vref进行比较，以调整灯串上的电流达到预设电流，从而保证背光源稳定发光。

基于此，可以看出，现有技术中的背光源中，在各灯串在发光的情况下，预设电阻r上有电流流过，从而会造成额外的功率损耗，导致电流控制单元的驱动效率降低，尤其对于手机、笔记本电脑等移动电子产品而言，会使得待机时间明显降低。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种电流控制电路及控制方法、背光模组、显示装置，能够避免因采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而导致的额外功率损耗的弊端。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例一方面提供一种电流控制电路，用于调节通过待检测模块的电流，所述电流控制电路包括：电流调节模块、电流检测模块、电压检测模块、切换模块和参考电压设定模块；所述电流调节模块与所述切换模块、所述电流检测模块、所述参考电压设定模块以及所述待检测模块连接，用于在所述切换模块的控制下根据所述电压检测模块和所述参考电压设定模块提供的电压，调节通过所述待检测模块的电流达到预设电流；所述电流检测模块还与所述切换模块和接地端连接；所述电压检测模块还与所述切换模块和所述参考电压设定模块连接，且与所述待检测模块中部分子模块的两端连接；所述切换模块用于控制切换所述电流调节模块与所述电流检测模块的第一连接状态，以及所述电流调节模块与所述电压检测模块的第二连接状态，且同时短接所述电流检测模块；所述参考电压设定模块用于在所述电流控制电路处于所述第一连接状态下输出第一参考电压，在所述切换模块将所述电流控制电路切换至所述第二连接状态下输出第二参考电压；其中，所述第二参考电压为在所述电流控制电路处于所述第一连接状态下，通过所述电压检测模块获取的所述待检测模块中部分子模块的电压。

进一步优选的，所述电流调节模块包括运算放大器和晶体管；其中，所述运算放大器的输出端与所述晶体管的栅极连接，所反相输入端与所述参考电压设定模块连接，正相输入端与所述切换模块连接；所述晶体管的第一极与所述电流检测模块连接，第二极与所述待检测模块的负极端连接。

进一步优选的，所述切换模块包括第一开关、第二开关、第三开关；所述第一开关与所述电流检测模块并联；所述第二开关的两端分别连接所述运算放大器的反相输入端以及所述电流检测模块连接所述电流调节模块的一端；所述第三开关的两端分别连接所述运算放大器的反相输入端和所述电压检测模块。

进一步优选的，所述参考电压设定模块包括第一参考电压设定单元和第二参考电压设定单元；其中，所述第一参考电压设定单元与所述运算放大器的正相输入端连接，用于存储所述第一参考电压；所述第二参考电压设定单元包括模数转换子单元、存储子单元和数模转换子单元；所述模数转换子单元的输入端与所述电压检测单元连接，输出端与所述存储子单元数连接；所述存储子单元的输出端与所述数模转换子单元的输入端连接，用于存储所述第二参考电压；所述数模转换子单元的输出端与所述运算放大器的正相输入端连接。

进一步优选的，所述电流检测模块包括固定电阻。

进一步优选的，所述电压检测模块连接在所述待检测模块中最靠近负极端的一个子模块的两端。

本发明实施例另一方面还提供一种电流控制电路的控制方法，所述电流控制电路包括电流调节模块，所述控制方法包括：向所述电流调节模块的第一输入端输入电流检测模块两端的电压，向所述电流调节模块的第二输入端输入第一参考电压，以使得与电流调节模块通过负极端连接的待检测模块上的电流达到预设电流；测定在预设电流下所述待检测模块中部分子模块的电压作为第二参考电压；向所述电流调节模块的第一输入端输入所述待检测模块中部分子模块的电压，向所述电流调节模块的输入所述第二参考电压、且短接所述电流检测模块，以使得与所述电流调节模块连接的待检测模块上的电流达到预设电流。

本发明再一方面还提供一种背光模组，包括多个灯串以及至少一个如前述的电流控制电路，其中，所述电流控制电路中的待检测模块为所述灯串，所述待检测模块中的子模块为所述灯串上的单个灯珠。

进一步优选的，每一所述灯串分别与一个所述电流控制电路连接。

本发明实施例又一方面还提供一种显示装置，包括前述的背光模组。

本发明实施例提供一种电流控制电路及控制方法、背光模组、显示装置，该电流控制电路包括：电流调节模块、电流检测模块、电压检测模块、切换模块、参考电压设定模块以及待检测模块；电流调节模块与切换模块、电流检测模块、参考电压设定模块以及待检测模块连接，用于在切换模块的控制下根据电压检测模块和参考电压设定模块，调节通过待检测模块的电流达到预设电流；电流检测模块还与切换模块和接地端连接；电压检测模块还与切换模块和参考电压设定模块连接，且与待检测模块中部分子模块的两端连接；切换模块用于控制切换电流调节模块与电流检测模块的第一连接状态，以及电流调节模块与电压检测模块的第二连接状态，且同时短接电流检测模块；参考电压设定模块用于在电流控制电路处于第一连接状态下输出第一参考电压，在切换模块将电流控制电路切换至第二连接状态下输出第二参考电压；其中，第二参考电压为在电流控制电路处于第一连接状态下，通过电压检测模块获取的待检测模块中部分子模块的电压。

综上所述，采用本发明中的方案，通过切换模块控制切换电流调节模块与电流检测模块处于第一连接状态，且参考电压设定模块向电流调节模块输入第一参考电压，从而控制待检测模块上的电流达到预设电流，在此情况下，通过电压检测模块获取第二参考电压；并且通过切换模块控制切换电流调节模块与电压检测模块连接，参考电压设定模块向电流调节模块输入第二参考电压，同时短接电流检测模块，进而控制待检测模块上的电流达到预设电流，这样一来，相比于现有技术中，采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而言，采用本发明中的技术方案，在达到精确控制待检测模块(例如，灯串)上的电流达到预设电流的同时，能够保证待检测模块在预设电流下正常工作时，通过短接电流检测模块(例如，电阻)从而避免了在电流检测上损耗的额外功率，也即能够避免因采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而导致的额外功率损耗的弊端，进而提高了电流控制电路的转化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的一种背光源电流控制电路示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电流控制电路示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种电流控制电路示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种电流控制电路示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种电流控制电路示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种电流控制电路示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电流控制电路的控制方法的方法流程图；

图8a为本发明实施例提供的一种电流控制电路的控制过程示意图；

图8b为本发明实施例提供的一种电流控制电路的控制过程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种背光模组的电流控制电路示意图。

附图标记：

100-电流控制电路；101-电流调节模块；102-电流检测模块；103-电压检测模块；104-切换模块；105-参考电压设定模块；106-待检测模块；k1-第一开关；k2-第二开关；k3-第三开关；op-运算放大器；m-晶体管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种电流控制电路，如图2所示，该电流控制电路100包括：电流调节模块101、电流检测模块102、电压检测模块103、切换模块104、参考电压设定模块105以及待检测模块106。

其中，电流调节模块101与切换模块104、电流检测模块102、参考电压设定模块105以及待检测模块106连接，用于在切换模块104的控制下根据电压检测模块103和参考电压设定模块105，调节通过待检测模块106的电流达到预设电流。

电流检测模块102还与切换模块104和接地端gnd连接。

此处需要说明的是，一般的，该电流检测模块102具有固定的电阻值，且该电流检测模块102一端与接地端gnd连接，这样一来，通过获取电流检测模块102另一端的电压，相当于得到流过该电流检测模块102上的电流(i＝u/r)。

电压检测模块103还与切换模块104和参考电压设定模块105连接，且与待检测模块106中部分子模块的两端连接。

切换模块104用于控制切换：电流调节模块101与电流检测模块102的第一连接状态c1，以及电流调节模块101与电压检测模块103的第二连接状态c2，且同时短接电流检测模块102。

参考电压设定模块105用于在电流控制电路处于第一连接状态c1下输出第一参考电压vref1，在切换模块104将电流控制电路切换至第二连接状态c2下，输出第二参考电压vref2；其中，第二参考电压vref2为在电流控制电路处于第一连接状态c1下，通过电压检测模块103获取的待检测模块106中部分子模块的电压。

以下对上述各模块的整体工作过程做进一步的说明。

具体的，在切换模块104的控制下，电流调节模块101与电流检测模块102处于第一连接状态c1，并向电流调节模块101输入电流检测模块102上的实时电压，同时，参考电压设定模块105向电流调节模块101输入第一参考电压vref1，电流调节模块101根据电流检测模块102和参考电压设定模块105分别输入的电压控制待检测模块106上的电流达到预设电流；此时，在该第一连接状态c1，且待检测模块106上的电流达到预设电流的情况下，通过电压检测模块103获取待检测模块106中部分子模块两端的电压，作为第二参考电压vref2，并存储至参考电压设定模块105中。

在此基础上，通过切换模块104，将电流调节模块101与电流检测模块102的第一连接状态c1切换为电流调节模块101与电压检测模块103的第二连接状态c2，且短接电流检测模块102；同时，参考电压设定模块105向电流调节模块101输入第二参考电压vref2，在此情况下，电流调节模块101根据电压检测模块103和参考电压设定模块105分别输入的电压控制待检测模块106上的电流达到预设电流。

这样一来，相比于现有技术中，采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而言，采用本发明中的技术方案，在达到精确控制待检测模块(例如，灯串)上的电流达到预设电流的同时，能够保证待检测模块在预设电流下正常工作时，通过短接电流检测模块(例如，电阻)从而避免了在电流检测上损耗的额外功率，也即能够避免因采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而导致的额外功率损耗的弊端，进而提高了电流控制电路的转化效率。

以下对上述各模块的具体设置情况下做进一步的说明。

具体的，如图3所示，上述电流调节模块101可以包括运算放大器op和晶体管m。

其中，运算放大器op的输出端与晶体管m的栅极连接，反相输入端(－)与参考电压设定模块105连接，正相输入端(+)与切换模块104连接；晶体管m的第一极与电流检测模块102连接，第二极与待检测模块106整体的负极端连接。

其中，晶体管m可以n型晶体管，例如，n沟道型金属氧化物半导体晶体管(n型mos管)；可以是p型晶体管，本发明对此不作限定。运算放大器op通过比较反相输入端(－)和正相输入端(+)的输入电压，从而通过输出端控制晶体管m栅极的电压大小以控制其导通程度，进而精确的控制待检测模块106上的电流达到预设电流。

在此基础上，如图4所示，上述切换模块104包括第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3。

其中，第一开关k1与电流检测模块102并联，通过控制第一开关k1的导通或截止，来控制电流检测模块102是否短接。

第二开关k2的两端分别连接上述电流调节模块101中运算放大器op的反相输入端(－)以及电流检测模块102连接电流调节模块101的一端，通过控制第二开关k2的导通或截止，来控制电流检测模块102与电流调节模块101之间的连接或者断开。

第三开关k3的两端分别连接上述电流调节模块101中运算放大器op的反相输入端(－)以及电压检测模块103，通过控制第三开关k3的导通或截止，来控制电压检测模块103与电流调节模块101之间的连接或者断开。

需要说明的是，图4仅是以开关的符号对第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3进行示意说明的是，在实际的制作工艺中第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3可以是晶体管，通过输入信号控制其导通或截止；当然也可以是其他的控制形式，此处不作具体限定，只要能够通过实际的控制实现第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3所在线路的导通或截止即可。

进一步的，上述参考电压设定模块105可以包括第一参考电压设定单元和第二参考电压设定单元。

其中，第一参考电压设定单元与上述电流调节模块101中运算放大器op的正相输入端(﹢)连接；第二参考电压设定单元包括模数转换子单元、存储子单元和数模转换子单元；模数转换子单元的输入端与电压检测单元连接，输出端与存储子单元数连接；存储子单元的输出端与数模转换子单元的输入端连接；数模转换子单元的输出端与运算放大器op的正相输入端(﹢)连接。

需要说明的是，对于第一参考电压而言，由于第一参考电压vref1的大小等于电流检测模块102的电阻大小与预设的预设电流之积的大小相等，那么第一参考电压vref1的大小为预先可知的，且可以人为设置该电阻的大小，并保证第一参考电压vref1的数值为固定值，因此，可以通过简单的电路排布即可满足第一参考电压设定单元能够输出该第一参考电压vref1。

对于第二参考电压而言，由于第二参考电压vref2为在电流控制电路处于第一连接状态c1下，通过电压检测模块103获取的上述待检测模块106中部分子模块两端的电压，且部分子模块两端的电阻并非预知，采用简单的电路排布可能无法精确的保证第二参考电压设定单元输出第二参考电压vref2，基于此，因此本发明优选的，第二参考电压设定单元包括模数转换子单元、存储子单元和数模转换子单元，以将实际测定的电压模拟信号通过模数转换子单元转换为数字信号，通过一定的编码规则进行编码存入至存储子单元中，然后通过数模转换子单元将数字信号转换为电压模拟信号输出至运算放大器op的正相输入端(﹢)。

当然，本领域的技术人员应该理解到，对于上述参考电压设定模块105在不同的连接状态需要通过设定控制单元以实现上述第一参考电压设定单元与运算放大器op的正相输入端(﹢)有效连接，以将第一参考电压vref1输出至运算放大器op的正相输入端(﹢)；或者，第二参考电压设定单元与运算放大器op的正相输入端(﹢)有效连接，以将第二参考电压vref2输出至运算放大器op的正相输入端(﹢)；其中，该控制单元可以是电路，也可以是控制器，本发明对此不做限定。

在此基础上，如图5所示，上述电流检测模块102为固定电阻r，其中该固定电阻r可以是多个电阻，也可以是一个电阻，本发明对此不作限定。

此外，如图2至图5所示，对于电压检测模块103而言，可以是包括特定集成电路、控制器、处理器中的一个或者多个，本发明对此不作限定，只要能够保证电压检测模块103能够检测待检测模块106中部分子模块两端的电压，并能够将该检测电压进行输出即可。

另外，需要说明的是，前述电压检测模块103与待检测模块106中部分子模块的两端连接具体是指，电压检测模块103可以连接在待检测模块中任一个子模块的两端；也可以在连接在连续的多个子模块整体的两端；或者连接在所有子模块整体的两端，本发明对此不作限定，可以根据实际的需要实际设置。

在此基础上，由于电流调节模块101与待检测模块106整体的负极端连接，因此，考虑到实际线路的排布，避免采用过长、过多的走线，本发明优选的，如图6所示，将电压检测模块103连接在待检测模块106中最靠近负极端的一个子模块的两端，这样一来，对于电压检测模块103连接待检测模块106中最靠近负极端的走线可以与电流调节模块101共用，也即简化电路。

本发明实施例还提供一种电流控制电路的控制方法，该电流控制电路包括电流调节模块，如图7所示，该控制方法包括：

步骤s101、向电流调节模块的第一输入端输入电流检测模块两端的电压值，向电流调节模块的第二输入端输入第一参考电压，以使得与电流调节模块通过负极端连接的待检测模块上的电流达到预设电流。

步骤s102、测定在预设电流下待检测模块中部分子模块的电压作为第二参考电压。

步骤s103、向电流调节模块的第一输入端输入待检测模块中部分子模块的电压，向电流调节模块的输入第二参考电压、且短接电流检测模块，以使得与电流调节模块连接的灯串上的电流达到预设电流。

具体的，以下结合本发明中提供的上述电流控制电路对该控制方法做进一步的说明，当然，该控制方法并不限定与对于上述的电流控制电路，可根据本发明中的控制方法选择其他的电流控制电路，都应涵盖在本控制方法的范围内。

示意的，在前述电流控制电路100中电流调节模块101包括运算放大器op和晶体管m，切换模块104包括第一开关k1、第二开关k2、第三开关k3，电流检测模块102为固定电阻r，参考电压设定模块105包括第一参考电压设定单元和第二参考电压设定单元，其中各部分的连接关系可参考图2至图6以及前述的文字描述部分，此处不再赘述；基于该设置情况下，上述控制方法具体包括：

上述步骤s101具体可以包括：

如图8a所示，闭合第二开关k2，断开第一开关k1和第三开关k3；将电流检测模块102上的电压输入至运算放大器op的反相输入端(即电流调节模块101的第一输入端)，也即，电流调节模块101处于与电流检测模块102的第一连接状态c1，将第一参考电压设定单元中的第一参考电压vref1输入至运算放大器op的正相输入端(即电流调节模块101的第二输入端)，运算放大器op通过比较反相输入端(－)和正相输入端(+)的输入电压，从而通过输出端控制晶体管m的导通程度，进而精确的控制灯串l上的电流达到预设电流。

上述步骤s102可以包括：

通过电压检测模块103测定在上述预设电流下待检测模块中部分子模块(例如，待检测模块106中最靠近负极端的一个子模块)的电压，并存储至参考电压设定模块105中的第二参考电压设定单元中，作为第二参考电压vref2。

上述步骤s103可以包括：

如图8b所示，断开第二开关k2，闭合第一开关k1和第三开关k3；将电压检测模块103测定的前述待检测模块中部分子模块的电压输入至运算放大器op的反相输入端(即电流调节模块101的第一输入端)，也即，电流调节模块101处于与电压检测模块103的第二连接状态c2，将第二参考电压设定单元中的第二参考电压vref2输入至运算放大器op的正相输入端(即电流调节模块101的第二输入端)，且短接电流检测模块102，运算放大器op通过比较反相输入端(－)和正相输入端(+)的输入电压，从而通过输出端控制晶体管m的导通程度，进而精确的控制待检测模块上的电流达到预设电流。

这样一来，相比于现有技术中，采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而言，采用本发明中的技术方案，在达到精确控制待检测模块(例如，灯串)上的电流达到预设电流的同时，能够保证待检测模块在预设电流下正常工作时，通过短接电流检测模块(例如，电阻)从而避免了在电流检测上损耗的额外功率，也即能够避免因采用调整与灯串串联的电阻上的电压来实现灯串上电流的控制而导致的额外功率损耗的弊端，进而提高了电流控制电路的转化效率。

本发明实施例还提供一种背光模组，如图9所示，包括多个灯串l(例如，l1、l2……ln)以及至少一个如前述的电流控制电路100，其中，该电流控制电路100中的待检测模块106为灯串l，待检测模块106中的子模块为灯串l上的单个灯珠。

由于该背光模组包括前述的电流控制电路，具有与前述实施例提供的电流控制电路相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对该电流控制电路的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

基于此，为了能够最大程度的降低额外功率损耗，本发明优选的，每一灯条l分别连接一个电流控制电路100，从而保证通过电流控制电路精确控制所有灯条上的电流达到预设电流的同时，避免所有灯串上因串联的电阻而导致的额外功率损耗的问题，进而最大程度提高背光控制电路的转化效率。

另外，为了简化电路，避免采用过长、过多的走线，优选的，电压检测模块103连接在灯串l中最靠近负极端的一个灯珠的两端，具体理由可参考前述内容，此处不再赘述。

当然，对于背光模组而言，上述电流控制电路100可以整体集成于背光源驱动芯片中，该背光源驱动芯片中还包括电压增强器(boost)、亮度控制器(dimingcontrol)等，并且背光源驱动芯片的端口(例如iset、pwm、en、in、ifb等)的连接，均与现有技术类似，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括前述的背光模组，包括如上所述的电流控制电路，具有与前述实施例提供的电流控制电路相同的结构和有益效果。由于前述实施例已经对电流控制电路的结构和有益效果进行了详细的描述，此处不再赘述。

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：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。