显示设备及背光驱动的控制方法与流程

文档序号:32834689发布日期:2023-01-06 17:38阅读:43来源:国知局
显示设备及背光驱动的控制方法与流程

1.本技术涉及背光驱动领域,尤其涉及一种显示设备及背光驱动的控制方法。


背景技术:

2.当前,为了确保显示装置在播放固定帧率的视频图像时,画面不会由于显示设备的场频信号频率与输入图像帧率不一致而导致的画面延迟、卡顿、撕裂等现象,因此,相关技术中引入可变刷新率的技术,通过对场频信号进行调整使得显示装置的场频信号频率与图像帧率保持一致。
3.相关技术中,显示装置通常采用脉冲宽度调制的调光方式为显示装置提供背光,并且,当显示装置处于可变刷新率的模式下时,为了避免显示装置的显示画面由于场频信号不断变化而导致场频信号与发光元件的导通或关断频率难以实时同步而导致显示画面出现水波纹的现象,通常采用引入模拟调光的背光驱动方式解决上述问题。
4.然而,当显示装置中的两种调光方式在进行切换时,由于显示装置中流经发光元件的信号突然发生变化,很容易导致与发光元件连接的开关管出现损耗过大,温升过高,进而造成开关管损坏,发光元件无法发光的问题。


技术实现要素:

5.本技术提供一种显示设备及背光驱动的控制方法,用以解决相关技术中在切换显示装置的调光模式时,与发光元件连接的开关管的损耗过大的问题。
6.第一方面,本技术提供一种显示设备,包括:供电单元、第一控制器、第二控制器、发光元件;其中,
7.所述供电单元分别与第一控制器、第二控制器和发光元件连接;所述供电单元用于向所述第一控制器、所述第二控制器和所述发光元件提供供电信号;所述发光元件的一端与所述供电单元连接,所述发光元件的另一端与所述第二控制器连接;所述第一控制器与第二控制器连接;所述第二控制器,包括:
8.第一接收单元,用于接收所述第一控制器发送的切换指令,所述切换指令用于指示切换调光模式;
9.第一调节单元,用于若所述切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流至预设的第一目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至1;其中,所述第一切换指令用于指示从pwm调光模式切换至模拟调光模式;
10.第二调节单元,用于若所述切换指令为第二切换指令,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;其中,所述第二切换指令用于指示从模拟调光模式切换至pwm调光模式;其中,所述第二目标电流幅值大于所述第一目标电流幅值。
11.在一些实施例中,所述第一调节单元,包括:
12.第一调节模块,用于若所述切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调
节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;
13.第二调节模块,用于若当前流经发光元件的电流幅值到达所述第一目标电流幅值,则调节流经发光元件的电流占空比至1。
14.在一些实施例中,所述第二调节单元,包括:
15.第三调节模块,用于若所述切换指令为第二切换指令,则调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;
16.第四调节模块,用于若当前流经发光元件的信号占空比到达所述目标占空比,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值。
17.在一些实施例中,若当前的调光模式为pwm调光模式,则所述第二控制器还包括:
18.第二接收单元,用于接收第一控制器发送的场频信号和亮度信号;
19.第一输出单元,用于根据所述场频信号和亮度信号,输出对应的驱动信号,所述驱动信号用于控制所述流经发光元件的电流占空比及所述第二目标电流幅值。
20.在一些实施例中,若当前的调光模式为模拟调光模式,则所述第二控制器还包括:
21.第三接收单元,接收所述第一控制器发送的亮度信号;
22.生成单元,用于按照预设的信号参数,生成场频信号;
23.第二输出单元,用于根据所述亮度信号和生成的所述场频信号,输出对应的驱动信号,所述驱动信号用于控制所述流经发光元件的电流占空比及所述第一目标电流幅值。
24.在一些实施例中,所述第一切换指令是所述第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率不同且当前的调光模式为pwm调光模式时发送的:所述第二切换指令是所述第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率相同且当前的调光模式为模拟调光模式发送的。
25.在一些实施例中,所述第二控制器还包括:
26.预设单元,用于设定多个电流幅值变化量;
27.获取单元,用于针对每个电流幅值变化量,通过执行以下步骤,获得所述多个电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间:按照所述电流幅值变化量,降低流经发光元件的电流幅值,并确定对应的电压幅值变化量;获得所述电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间,其中,所述电源的响应时间为所述电源的输出电压降低所述电压幅值变化量所需的时间,所述电容的放电时间为所述电容两端的电压降低所述电压幅值变化量所需的时间;其中,所述电容的一端连至所述电源的输出端,另一端接地;
28.确定单元,用于从所述多个电流幅值变化量选取第一电流幅值变化量作为所述第一步长,其中,所述第一电流幅值变化量下,电容的放电时间小于电源的响应时间。
29.第二方面,本技术提供一种背光驱动的控制方法,应用于如第一方面所述的显示装置中的第二控制器,所述方法包括:
30.接收所述第一控制器发送的切换指令,所述切换指令用于指示切换调光模式;
31.若所述切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至1;其中,所述第一切换指令用于指示从pwm调光模式切换至模拟调光模式;
32.若所述切换指令为第二切换指令,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目
标占空比;其中,所述第二切换指令用于指示从模拟调光模式切换至pwm调光模式;其中,所述第二目标电流幅值大于所述第一目标电流幅值。
33.在一些实施例中,所述若所述切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至1,包括:
34.若所述切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;
35.若当前流经发光元件的电流幅值到达所述第一目标电流幅值,则调节流经发光元件的电流占空比至1。
36.在一些实施例中,所述若所述切换指令为第二切换指令,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比,包括:
37.若所述切换指令为第二切换指令,则调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;
38.若当前流经发光元件的电流占空比到达所述目标占空比,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值。
39.在一些实施例中,若当前的调光模式为pwm调光模式,则所述方法还包括:
40.接收第一控制器发送的场频信号和亮度信号;
41.根据所述场频信号和亮度信号,输出对应的驱动信号,所述驱动信号用于控制所述流经发光元件的电流占空比及所述第二目标电流幅值。
42.在一些实施例中,若当前的调光模式为模拟调光模式,则所述方法还包括:
43.接收第一控制器发送的亮度信号;
44.按照预设的信号参数,生成场频信号;
45.根据所述亮度信号和生成的所述场频信号,输出对应的驱动信号,所述驱动信号用于控制所述流经发光元件的电流占空比及所述第一目标电流幅值。
46.在一些实施例中,所述第一切换指令是所述第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率不同且当前的调光模式为pwm调光模式时发送的:所述第二切换指令是所述第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率相同且当前的调光模式为模拟调光模式发送的。
47.在一些实施例中,所述方法还包括:
48.设定多个电流幅值变化量;
49.针对每个电流幅值变化量,通过执行以下步骤,获得所述多个电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间:按照所述电流幅值变化量,降低流经发光元件的电流幅值,并确定对应的电压幅值变化量;获得所述电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间,其中,所述电源的响应时间为所述电源的输出电压降低所述电压幅值变化量所需的时间,所述电容的放电时间为所述电容两端的电压降低所述电压幅值变化量所需的时间;其中,所述电容的一端连至所述电源的输出端,另一端接地;
50.从所述多个电流幅值变化量选取第一电流幅值变化量作为所述第一步长,其中,所述第一电流幅值变化量下,电容的放电时间小于电源的响应时间。
51.本技术提供的显示设备及背光驱动的控制方法,显示设备包括:供电单元、第一控制器、第二控制器、发光元件;供电单元用于向第一控制器、第二控制器和发光元件提供供电信号;第二控制器,包括:第一接收单元,用于接收第一控制器发送的切换指令;第一调节单元,用于若切换指令为第一切换指令,则按预定的第一步长调节流经发光元件的电流至预设的第一目标电流幅值并调节流经发光元件的电流占空比至1;第二调节单元,用于若切换指令为第二切换指令,则按预定的第二步长调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值,以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比。进而解决显示设备在切换调光模式时,与发光元件连接的开关管损耗过大的问题。
附图说明
52.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本技术的实施例,并与说明书一起用于解释本技术的原理。
53.图1为本技术提供的一种显示装置的结构示意图;
54.图2为本技术提供的一种调光单元的结构示意图;
55.图3为本技术实施例提供的一种显示设备的结构示意图;
56.图4为本技术实施例提供的一种第二控制器的结构示意图;
57.图5为本技术实施例提供的第二种第二控制器的结构示意图;
58.图6为本技术实施例提供的第三种第二控制器的结构示意图;
59.图7为本技术实施例提供的第四种第二控制器的结构示意图;
60.图8为本技术实施例提供的一种背光驱动的控制方法的流程示意图;
61.图9为本技术实施例提供的一种调光方式切换的流程示意图;
62.图10为本技术实施例提供的又一种调光方式切换的流程示意图;
63.图11为本技术实施例提供的切换为模拟调光时波形变化的示意图;
64.图12为本技术实施例提供的又一种切换为模拟调光时波形变化的示意图;
65.图13为本技术实施例提供的一种切换为pwm调光时波形变化的示意图。
66.通过上述附图,已示出本技术明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
67.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
68.目前,随着信息技术的发展,为了方便人们获取信息,各种显示设备也得到了广泛应用。如图1所示,图1为本技术提供的一种显示装置的结构示意图。其中,显示装置包括显示面板、发光元件、主板、电源板、微处理器、驱动控制芯片、发光元件、以及调光单元,调光单元中设置有开关管以及采样电阻。其中,微处理器、开光管以及驱动控制芯片可以设置在电视内部的驱动板上。电源板用于向主板、发光元件以及驱动板上的微处理器以及驱动控
制芯片供电。
69.通常,主板上还设置有soc(系统级芯片,system on chip)控制器,用于接收外部服务器或者光纤等传输过来的图像信号,通过主板上soc对图像信号的处理,生成亮度信号。之后主板将获取场频信号以及亮度信号发送至驱动板上的微处理器。其中,场频信号也就是屏幕刷新频率,用于表征显示屏幕每秒刷新画面的次数。一种可能的实施方式中,显示设备中的电源板和主板合二为一。
70.微处理器在接收到场频信号以及亮度信号之后对其进行解析,并将解析后的信号发送至驱动芯片,使得驱动芯片依据上述解析后的信号,向与发光元件串联的开关管输出驱动信号,通过控制开关管使得发光元件发光。
71.目前,显示装置中的背光驱动方式通常为pwm(脉冲宽度调制,pulse width modulation)调光方式,例如ld(局部背光调节,local dimming)显示装置。在pwm调光方式中,驱动控制芯片通过控制发光元件的开启和关闭时间来控制发光元件的亮度。如图2所示,图2为本技术提供的一种调光装置的结构示意图。图中,设置有驱动控制芯片。发光元件的正接线端接电源输入,负接线端串联两个开关管,且第二开关管通过一个采样电阻接地。第一开关管的漏极与驱动控制芯片的第一输出端连接。并且,驱动控制芯片的第二输出端连接至比较器的第一端口。比较器的第二端口连接至采样电阻的一端,比较器的输出端与第二开关管的漏极连接。其中,第一开关管用于接收驱动控制信号的占空比信号,进而调节流经发光元件的电流占空比。比较器的第一端口用于接收驱动控制芯片发送的幅值信号,比较器的第二端口用于采集当前流经发光元件电流的幅值,通过比较两个幅值的大小,控制第二开关管,使得流经发光元件的电流幅值满足驱动控制芯片的发送的电流幅值要求。当背光驱动方式为pwm调光时,在发光二极管发光过程中,该第一开关管一直处于周期性的导通与关断中。
72.相关技术中,为了确保显示装置在播放固定帧率的视频图像时,画面不会由于显示设备的场频信号频率与输入图像帧率不一致而导致的画面延迟、卡顿、撕裂等现象,因此,引入可变刷新率的技术,通过对场频信号进行调整使得显示装置的场频信号频率与图像帧率保持一致。
73.然而,当显示装置处于可变刷新率的模式下,并且采用pwm调光模式时,由于场频信号一直处于变化状态,发光二极管在pwm调光模式下发光时一直处于导通或关断的切换模式,当发光元件的闪烁频率与刷新频率不一致时,进而导致显示画面出现水波纹的现象。
74.通常采用引入模拟调光的背光驱动方式,来解决上述问题。即在显示装置中设置两种调光模式,即pwm调光模式以及模拟调光模式。当采用显示装置处于可变刷新率的模式下时,通过将传统的pwm调光模式转换为模拟调光模式。在模拟调光的过程中,当显示装置显示画面时,占空比为1,驱动控制芯片通过控制流经发光元件电流的幅值大小来改变最终显示画面的亮度。即,在模拟调光过程中,图2中的第一开关管一直处于导通状态,而第二开关管仍用于调节流经发光二级管信号的幅值。此时,由于发光二极管一直处于发光状态,这样即使显示装置的场频信号变化,也不会出现场频信号与发光元件的发光频率不同步的问题,使得最终显示出来的画面也不会由于场频信号不断改变而出现画面质量差的问题。
75.然而,当显示装置中的两种调光方式在进行切换时,由于显示装置中流经发光元件的电流突然发生变化,很容易导致与发光元件连接的开关管出现损耗过大,温升过高,进
而造成开关管损坏,发光元件无法发光的问题。
76.具体地,例如,当调光方式由pwm调光方式转变为模拟调光方式时,流经发光元件的电流幅值会突然变小,由于电源具有一定的响应时间,当回路中的电流突然变化时,电源输出的电压不会立刻变化,而发光元件由于电流变小因此所施加在发光元件两端的电压也突然下降,导致与发光元件串联连接的开关管两端的电压值变大,开关管上的损耗增大,温升提高。上述调光方式的切换过程中,很容易导致开关管的损坏,后续在背光驱动的过程中,发光元件会由于开关管的失效无法发光,进而导致显示装置无法正常工作。
77.本技术提供的显示设备及背光驱动的控制方法,旨在解决如上技术问题。
78.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本技术的实施例进行描述。
79.图3为本技术实施例提供的一种显示设备的结构示意图。如图3所示,该显示设备包括:供电单元、第一控制器、第二控制器、发光元件;其中,供电单元分别与第一控制器、第二控制器和发光元件连接;供电单元用于向第一控制器、第二控制器和发光元件提供供电信号;发光元件的一端与供电单元连接,发光元件的另一端与第二控制器连接;第一控制器与第二控制器连接。并且,第二控制器中的驱动控制芯片,包括:第一接收单元、第一调节单元以及第二调节单元。
80.其中,第一接收单元81,用于接收第一控制器发送的切换指令,切换指令用于指示背光驱动的调光模式切换。
81.示例性地,本技术中的显示装置具有可变刷新率的功能,即显示装置具有两种工作模式,一种为普通的固定刷新率模式,另一种为可变刷新率的模式。在固定刷新率的模式下,背光驱动方式选用pwm的调光模式。在可变刷新率的模式下,选取模拟调光的方式。当第一接收单元81接收第一控制器发送的切换指令时,可以指示显示设备中的第二控制器进行调光模式的切换。
82.在一些实施例中,上述切换指令可以是用户触发显示设备的显示界面的相关操作而生成的。
83.第一调节单元82,用于若切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至1;其中,第一切换指令用于指示从pwm调光模式切换至模拟调光模式。
84.示例性地,在背光驱动的方式由pwm调光的方式转换为模拟调光的方式时,为了避免流经发光元件电流的突变,且电源响应具有延时性而导致的开关管损耗过大的问题,则在对流经发光元件的电流进行调整时,可以按照预设的第一步长对电流的幅值进行调整,使得电流幅值最后降低至第一目标电流幅值。并且将流经发光元件的电流的占空比调节至1。
85.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整,可以按照预设的第一步长采用阶梯下降的方法进行调整。
86.在一些实施例中,在对电流幅值第一步长采用阶梯下降的方法进行调整时,每次下降时的第一步长可以不一致。
87.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整时,也可以按照一定斜率下降。
88.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比分开调整,例如,先将幅值调整至指定的第一幅值,在将占空比调整至1。
89.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比同时调整,即幅值按照第一步长进行调整的同时,改变电流的占空比。
90.在一些实施例中,第一切换指令是第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率不同且当前的调光模式为pwm调光模式时发送的。
91.第二调节单元83,用于若切换指令为第二切换指令,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;其中,第二切换指令用于指示从模拟调光模式切换至pwm调光模式;其中,第二目标电流幅值大于第一目标电流幅值。
92.示例性地,在背光驱动的方式由模拟调光的方式转换为pwm调光的方式时,可以按照预定的第二步长,增大流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值,并且调节电流的占空比至预定的占空比。
93.在一些实施例中,预定的第二步长可以与第一调节单元82中预定的第一步长相同,也可以不同。
94.在一些实施例中,在对电流幅值第二步长采用阶梯上升的方法进行调整时,每次上升时的第二步长可以不一致。
95.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整时,也可以按照一定斜率上升。
96.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比分开调整,例如,先将占空比调整至预定的目标占空比,之后按照第二步长调整电流的幅值。
97.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比同时调整,即幅值按照第二步长进行调整的同时,改变电流的占空比。
98.在一些实施例中,第二切换指令是第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率相同且当前的调光模式为模拟调光模式发送的。
99.实际应用中,第二控制器包括微处理器、驱动控制芯片以及调光单元。在一个示例中,结合图1所示的架构,第二控制器中的第一接收单元、第一调节单元以及第二调节单元可以集成在驱动控制芯片中。其中,第一控制器用于对外部接收的图像信号进行处理,得到亮度信号之后,发送至驱动板上的微处理器。第一接收单元用接收到第一控制器发送的第一切换指令可以为经微处理器解析的第一切换指令,之后接收经微处理器处理的亮度信号,使得第一调节单元可以依据亮度信号确定第一目标电流幅值以及占空比。之后,第一调节单元控制调光单元中与发光元件连接的开关管的频率,进而改变流经发光元件的电流。第二接收单元接收到第一控制器发送的第二切换指令可以为经微处理器解析的第二切换指令,接收经微处理器解析后的亮度信号,使得第二调节单元可以依据解析后亮度信号确定第二目标电流幅值以及预定的占空比。之后,第二调节单元的控制与发光元件连接的开关管的频率,改变流经发光元件的电流。此外,供电单元可用于向驱动板上的器件、第一控制器以及发光元件提供供电信号。
100.在本实施例中,在调光模式的切换过程中,为了避免流经发光元件的电流幅值突然变化而导致的开关管损耗过大的问题,本实施例中,显示设备中的第一调节单元或者第二显示单元通过按照预设的步长对流经发光元件电流的幅值进行调整,进而避免了开关管
损耗过大的问题。
101.在一些实施例中,如图4所示,图4为本技术实施例提供的一种第二控制器的结构示意图,本实施例中,当背光驱动的方式从pwm调光模式切换为模拟调光方式时,即第一调节单元在对流经发光元件的电流进行调整时,第一调节单元82,可具体包括:
102.第一调节模块821,用于若切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;
103.第二调节模块822,用于若当前流经发光元件的电流幅值到达第一目标电流幅值,则调节流经发光元件的电流占空比至1。
104.示例性地,本实施例中,当将pwm调光模式切换为模拟调光方式时,由于流经发光元件的电流幅值最终呈现下降地趋势,而电流的占空比却在变大,可以选择将电流幅值与占空比按照先后次序进行调整。当对流经发光元件电流的在对流经发光元件的幅值以及占空比进行调整的时候,若优先增大电流的占空比,则此时流经发光元件的电流的平均值仍会突然增大,会对电源造成瞬时冲击,造成电源的过电流保护,停止向外输出信号,进而导致发光元件停止发光。因此,可以优先选择对电流的幅值进行调整,即按照预定的第一步长将流经发光元件的电流幅值降低至第一目标电流幅值,之后再将占空比增加至1。当电流的幅值下降至第一目标电流幅值时,之后再增加电流占空比,虽然电流的平均值仍会增大,但此时平均值增大后的电流值对于电源造成的冲击较小,不会造成电源的过电流保护。
105.本实施例中,为了避免电流在调节过程中,电流增大对电源造成的冲击过大而引起电源的过电流保护,在第一调节单元82中设置有第一调节模块821与第二调节模块822,可以优先对流经发光元件电流的幅值进行调整,即首先实现第一调节模块821,之后在通过第二调节模块822对电流的占空比进行调整。
106.在一些实施例中,图5为本技术实施例提供的第二种第二控制器的结构示意图,本实施例中的第二调节单元83,包括:
107.第三调节模块831,用于若切换指令为第二切换指令,则调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;第四调节模块832,用于若当前流经发光元件的电流占空比到达目标占空比,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值。
108.示例性地,在从模拟调光方式切换为pwm调光模式时,流经发光元件的电流的幅值为增大趋势、电流的占空比减小。在对流经发光元件的电流进行调整时,可以选择将电流幅值与占空比按照先后次序进行调整。为了避免先对增大电流的幅值的过程中,引起的电源的过电流保护,此时,采用优先通过第三调节模块831降低电流占空比至目标占空比之后,通过第四调节模块832按照预设的步长电流幅值至第二目标幅值,进而使得电流在后续幅值按照步长增大幅值时,电流的变化较小,进而减小对电源的冲击,避免电源的过电流保护。
109.本实施例中,首先通过第三调节模块831调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比,使得电流在后续幅值按照预定的第二步长增大幅值时,电流的变化较小,进而减小对电源的冲击,避免电源的过电流保护。
110.在一些实施例中,图6为本技术实施例提供的第三种第二控制器的结构示意图。在图3所示的第二控制器的结构的基础上,若当前的调光模式为pwm调光模式,则第二控制器
还包括:
111.第二接收单元84,用于接收第一控制器发送的场频信号和亮度信号;
112.第一输出单元85,用于根据场频信号和亮度信号,输出对应的驱动信号,驱动信号用于控制流经发光元件的电流占空比及第二目标电流幅值。
113.示例性地,在pwm调光过程中(即,当显示装置刷新率为固定状态时),流经发光元件的电流的占空比的是由第一控制器发送的场频信号以及亮度信号经第二控制器解析后,由与发光元件串联的开关管控制的,并且,此时流经发光元件的电流的占空比(即在发光元件中可以表示为发光元件导通和关断的频率)需要与场频信号的频率同步。并且流经发光元件的电流的第二目标电流幅值也可以通过上述亮度信号以及场频信号确定。
114.在一些实施例中,图7为本技术实施例提供的第四种第二控制器的结构示意图。在图3所示的第二控制器结构的基础上,若当前的调光模式为模拟调光模式,则第二控制器中还包括:
115.第三接收单元86,接收第一控制器发送的亮度信号;
116.生成单元87,用于按照预设的信号参数,生成场频信号;
117.第二输出单元88,用于根据亮度信号和生成的场频信号,输出对应的驱动信号,驱动信号用于控制流经发光元件的电流占空比及第一目标电流幅值。
118.示例性地,当调光模式为模拟调光模式时(即,当显示装置刷新率为可变状态时),由于模拟调光过程中,流经发光元件的电流占空比为1,此时第一控制器不再向第二控制器发送场频信号,仅发送亮度信号。并且,此时第二控制器会依据预设的信号参数(例如,信号的频率),生成场频信号,进而第二控制器对亮度信号以及场频信号进行解析后生成用于控制流经发光元件的电流占空比为1的驱动信号。且上述流经发光元件的电流的第一目标电流幅值也由场频信号以及亮度信号确定。
119.在一种可能的实施方式中,为了确定在pwm调光模式转变为模拟调光模式时预定的第一步长,第二控制器中,还包括:
120.预设单元,用于设定多个电流幅值变化量;
121.获取单元,用于针对每个电流幅值变化量,通过执行以下步骤,获得多个电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间:按照电流幅值变化量,降低流经发光元件的电流幅值,并确定对应的电压幅值变化量;获得电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间,其中,电源的响应时间为电源的输出电压降低电压幅值变化量所需的时间,电容的放电时间为电容两端的电压降低电压幅值变化量所需的时间;其中,电容的一端连至电源的输出端,另一端接地。
122.确定单元,用于从多个电流幅值变化量选取第一电流幅值变化量作为第一步长,其中,第一电流幅值变化量下,电容的放电时间小于电源的响应时间。
123.示例性地,当pwm调光模式转变为模拟调光模式时,由于流经发光元件的电流变化时,电源的输出电压也会发生变化,但电源的响应具有时延性,电源输出的电压在一段时间后,才能达到稳定的输出状态,由于,通常在电源的输出端连接一个电容,即电容的一端于电源的输出端连接,电容的另一端接地,可起到对电源输出信号滤波整形等的作用。但是,电容本身作为一个储能元件,当电源的输出电压发生变化时,电容本身也会放电,且电容因电压变化所释放的那部分能量会由开关管来承担,当电容的放电时间大于电源的响应时间
时,此时开关管上承担的能量时间会增加,从而会增加开关管的损耗,且开关管承受冲击的时间被延长。
124.因此,为了减小开关管上的损耗,减少开关管损耗的时间,需要满足电容的放电时间小于电源的响应时间。而电容的放电时间以及电源的响应时间均与发光元件中的电流的幅值变化量有关。
125.具体地,在确定电流幅值变换时的预定的第一步长时,首先可以通过预设单元设定多个电流幅值变化量。在每一个电流幅值变化量下,依据该电流幅值信号确定出电压的幅值变化量,通过获取单元获取每一电流幅值变化量下,电源的输出电压降低电压幅值变化量所需的时间(即电源的响应时间),以及电容两端的电压降低电压幅值变化量所需的时间(即电容的响应时间)。之后,确定单元从各电流幅值变化量中选取电容放电时间小于电源响应时间的电流幅值变化量作为第一步长。
126.本实施例中,通过选取合适的第一步长,使得电容的放电时间小于电源响应时间,可以缩减由于电容放电导致的开关管冲击被延长的时间,本实施方式有效缩减了开关管承受冲击的时间,从而降低了开关管损耗,实现了对开关管的保护,避免了开关管承受冲击时间较长时,开关管损坏的问题。
127.图8为本技术实施例提供的一种背光驱动的控制方法的流程示意图,如图8所示,该方法应用于图3所示的显示设备中的第二控制器,该方法包括以下步骤:
128.s101、接收第一控制器发送的切换指令,该切换指令用于切换指令用于指示切换调光模式。
129.示例性地,本技术中的显示设备具有可变刷新率的功能,即显示设备具有两种工作模式,一种为普通的固定刷新率模式,另一种为可变刷新率的模式。在固定刷新率的模式下,背光驱动选用pwm的调光模式。在可变刷新率的模式下,选取模拟调光的方式。在接收到切换指令时,可以指示显示设备中的第二控制器进行调光模式的切换。
130.在一些实施例中,上述切换指令可以是用户触发显示装置的显示界面的相关操作而生成的。
131.s102、若切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至1;其中,第一切换指令用于指示从pwm调光模式切换至模拟调光模式。
132.示例性地,在背光驱动的方式由pwm调光的方式转换为模拟调光的方式时,为了避免流经发光元件电流的突变,且电源响应具有延时性而导致的开关管损耗过大的问题,则在对流经发光元件的电流进行调整时,可以按照预设的第一步长对电流的幅值进行调整,使得电流幅值最后降低至第一目标电流幅值。并且将流经发光元件的电流的占空比调节至1。
133.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整,可以按照预设的第一步长采用阶梯下降的方法进行调整。
134.在一些实施例中,在对电流幅值第一步长采用阶梯下降的方法进行调整时,每次下降时的第一步长可以不一致。
135.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整时,也可以按照一定斜率下降。
136.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比分开调整,
例如,先将幅值调整至指定的第一幅值,在将占空比调整至1。
137.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比同时调整,即幅值按照第一步长进行调整的同时,改变电流的占空比。
138.s103、若切换指令为第二切换指令,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值;以及,调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;其中,第二切换指令用于指示从模拟调光模式切换至pwm调光模式;其中,第二目标电流幅值大于第一目标电流幅值。
139.示例性地,在背光驱动的方式由模拟调光的方式转换为pwm调光的方式时,可以按照预定的第二步长,增大流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值,并且调节电流的占空比至预定的占空比。在一些实施例中,本步骤中的第二步长可以与步骤s102中的第一步长相同,也可以不同。
140.在一些实施例中,在对电流幅值第二步长采用阶梯上升的方法进行调整时,每次上升时的第二步长可以不一致。
141.在一些实施例中,在对电流幅值进行调整时,也可以按照一定斜率上升。
142.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比分开调整,例如,先将占空比调整至预定的目标占空比,之后按照第二步长调整电流的幅值。
143.在一些实施例中,在对电流进行调整时,可以将电流的幅值以及占空比同时调整,即幅值按照第二步长进行调整的同时,改变电流的占空比。
144.在本实施例中,在调光模式的切换过程中,为了避免流经发光元件的电流幅值突然变化而导致的开关管损耗过大的问题,本实施例中,通过按照预设的步长对流经发光元件电流的幅值进行调整,进而避免了开关管损耗过大的问题。
145.在一些实施例中,当背光驱动的方式从pwm调光模式切换为模拟调光方式时,可以采用以下步骤进行对电流进行调整(即在执行步骤s102时,可以具体采用以下步骤实现)。如图9所示,图9为本技术实施例提供的一种调光方式切换的流程示意图,该步骤包括:
146.s1021、若切换指令为第一切换指令,则按照预定的第一步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第一目标电流幅值;
147.s1022、若当前流经发光元件的电流幅值到达第一目标电流幅值,则调节流经发光元件的电流占空比至1。
148.示例性地,本实施例中,当将pwm调光模式切换为模拟调光方式时,由于流经发光元件的电流幅值最终呈现下降地趋势,而电流的占空比却在变大,可以选择将电流幅值与占空比按照先后次序进行调整。当对流经发光元件电流的在对流经发光元件的幅值以及占空比进行调整的时候,若优先增大电流的占空比,则此时流经发光元件的电流的平均值仍会突然增大,会对电源造成瞬时冲击,造成电源的过电流保护,停止向外输出信号,进而导致发光元件停止发光。因此,可以优先选择对电流的幅值进行调整,即按照预定的第一步长将流经发光元件的电流幅值降低至第一目标电流幅值,之后再将占空比增加至1。当电流的幅值下降至第一目标电流幅值时,之后再增加电流占空比,虽然电流的平均值仍会增大,但此时平均值增大后的电流值对于电源造成的冲击较小,不会造成电源的过电流保护。
149.本实施例中,为了避免电流在调节过程中,电流增大对电源造成的冲击过大而引起电源的过电流保护,可以优先对流经发光元件电流的幅值进行调整,之后在对电流的占
空比进行调整。
150.在一些实施例中,当背光驱动的方式从模拟调光方式切换为pwm调光模式时,可以采用以下步骤进行对电流进行调整(即在执行步骤s103时,可以具体采用以下步骤实现)。如图10所示,图10为本技术实施例提供的又一种调光方式切换的流程示意图,该步骤包括:
151.s1031、若切换指令为第二切换指令,则调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比;
152.s1032、若当前流经发光元件的电流占空比到达目标占空比,则按照预定的第二步长,调节流经发光元件的电流幅值至预设的第二目标电流幅值。
153.示例性地,在从模拟调光方式切换为pwm调光模式时,流经发光元件的电流的幅值为增大趋势、电流的占空比减小。在对流经发光元件的电流进行调整时,可以选择将电流幅值与占空比按照先后次序进行调整。为了避免先对增大电流的幅值的过程中,引起的电源的过电流保护,此时,采用优先降低电流占空比的方法,使得电流在后续幅值按照步长增大幅值时,电流的变化较小,进而减小对电源的冲击,避免电源的过电流保护。
154.本实施例中,通过采用先调节流经发光元件的电流占空比至预定的目标占空比,使得电流在后续幅值按照预定的第二步长增大幅值时,电流的变化较小,进而减小对电源的冲击,避免电源的过电流保护。
155.在一些实施例中,步骤s101中所接收到的切换指令,可以是由第一控制器生成的。具体地,第一切换指令是当第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前显示装置的场频信号频率不同且当前的调光模式为pwm调光模式时发送的。第二切换指令是第一控制器检测到待显示图像的帧率与当前的场频信号频率相同且当前的调光模式为模拟调光模式发送的。
156.在一些实施例中,若当前的调光模式为pwm调光模式,则该背光驱动的控制方法还包括:
157.接收第一控制器发送的场频信号和亮度信号;根据场频信号和亮度信号,输出对应的驱动信号,驱动信号用于控制流经发光元件的电流占空比及第二目标电流幅值。
158.示例性地,在pwm调光过程中(即,当显示装置刷新率为固定状态时),流经发光元件的电流的占空比的是由第一控制器发送的场频信号以及亮度信号经第二控制器解析后控制的,并且,此时流经发光元件的电流的占空比(即在发光元件中可以表示为发光元件导通和关断的频率)需要与场频信号的频率同步。并且流经发光元件的电流的第二目标电流幅值也上述亮度信号以及场频信号确定。
159.在一些实施例中,若显示装置当前的调光模式为模拟调光模式,则背光驱动的控制方法还包括:
160.接收第一控制器发送的亮度信号;按照预设的信号参数,生成场频信号;根据亮度信号和生成的场频信号,输出对应的驱动信号,驱动信号用于控制流经发光元件的电流占空比及第一目标电流幅值。
161.示例性地,当调光模式为模拟调光模式时(即,当显示装置刷新率为可变状态时),由于模拟调光过程中,流经发光元件的电流占空比为1,此时第一控制器不再向第二控制器发送场频信号,仅发送亮度信号。并且,此时第二控制器会依据预设的信号参数(例如,信号的频率),生成场频信号,进而对亮度信号以及场频信号进行解析后生成用于控制流经发光
元件的电流占空比为1的驱动信号。且上述流经发光元件的电流的第一目标电流幅值也由场频信号以及亮度信号确定。
162.在一些实施例中,为了确定在pwm调光模式转变为模拟调光模式时预定的第一步长,可通过以下方式实现:
163.设定多个电流幅值变化量;
164.针对每个电流幅值变化量,通过执行以下步骤,获得多个电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间:按照电流幅值变化量,降低流经发光元件的电流幅值,并确定对应的电压幅值变化量;获得电流幅值变化量下,电源的响应时间和电容的放电时间,其中,电源的响应时间为电源的输出电压降低电压幅值变化量所需的时间,电容的放电时间为电容两端的电压降低电压幅值变化量所需的时间;其中,电容的一端连至电源的输出端,另一端接地;
165.从多个电流幅值变化量选取第一电流幅值变化量作为第一步长,其中,第一电流幅值变化量下,电容的放电时间小于电源的响应时间。
166.示例性地,当pwm调光模式转变为模拟调光模式时,由于流经发光元件的电流变化时,电源的输出电压也会发生变化,但电源的响应具有时延性,电源输出的电压在一段时间后,才能达到稳定的输出状态,由于,通常在电源的输出端连接一个电容,即电容的一端于电源的输出端连接,电容的另一端接地,可起到对电源输出信号滤波整形等的作用(即本实施例中的供电单元可有电源与电容组成)。但是,电容本身作为一个储能元件,当电源的输出电压发生变化时,电容本身也会放电,且电容因电压变化所释放的那部分能量会由开关管来承担,当电容的放电时间大于电源的响应时间时,此时开关管上承担的能量时间会增加,从而会增加开关管的损耗,且开关管承受冲击的时间被延长。
167.如图11所示,图11为本技术实施例提供的切换为模拟调光时波形变化的示意图。图中,曲线1代表开关管上的压降曲线,曲线2代表流经发光元件的电流变化示意图(图中阶梯状变化主要呈现电流的幅值变化,由于电流信号的频率通常较高,故图中未直接示出占空比的调节变化情况,其中曲线1所对应的上轮廓线与下轮廓线之间的竖线仅代表该压降变化具有占空比,不代表占空比变化频率,其余曲线轮廓线中的竖线为相同含义)。曲线2中,电流信号首先阶梯性的下降电流的幅值之后,再改变电流信号的占空比(结合图示,在图中a点之后开始调节占空比,且占空比调节至1)。当电流的幅值每一次下降时,此时,开关管上会承担一定的冲击,开关管两端的压降值增大,且由于电容放电的影响,开关管遭受冲击的时间会被延长。图中两条虚线间的距离代表幅值第二次下降时开关管的损耗时间。图11中标号

处,出现短暂的电流和开关管上的信号的消失,是因为在pwm调光切换至模拟调光模式的切换过程中,第一控制器停止向第二控制器发送场频信号,需要第二控制器生成一个预设信号参数的场频信号,因此会有短暂的信号缺失。
168.因此,为了减小开关管上的损耗,减少开关管损耗的时间,需要满足电容的放电时间小于电源的响应时间。而电容的放电时间以及电源的响应时间均与发光元件中的电流的幅值变化量有关。
169.具体地,在确定电流幅值变换时的预定的第一步长时,首先可以设定多个电流幅值变化量。在每一个电流幅值变化量下,依据该电流幅值信号确定出电压的幅值变化量,获取每一电流幅值变化量下,电源的输出电压降低电压幅值变化量所需的时间(即电源的响
应时间),以及电容两端的电压降低电压幅值变化量所需的时间(即电容的响应时间)。从各电流幅值变化量中选取电容放电时间小于电源响应时间的电流幅值变化量作为第一步长。
170.图12为本技术实施例提供的又一种切换为模拟调光时波形变化的示意图。图12中,曲线3代表第二开关管导通时的压降曲线,曲线4代表流经发光元件的电流变化示意图。曲线4中,电流信号首先阶梯性的下降电流的幅值之后,再改变电流信号的占空比。电流的幅值每一次下降时,开关管上仍会承担一定的冲击。图中所圈出的两处尖峰所消耗的时间,代表了电流每次阶梯下降时,开关管上的冲击时间。图12中标号

处,出现短暂的电流和电源输出信号的消失,是因为在pwm调光切换至模拟调光模式的切换过程中,第一控制器停止向第二控制器发送场频信号,需要第二控制器生成一个预设信号参数的场频信号,因此会有短暂的信号缺失。
171.本实施方式通过选取合适的第一步长,使得电容的放电时间小于电源响应时间,可以缩减由于电容放电导致的开关管冲击被延长的时间,结合图11和图12,图11中两条虚线间的距离代表开关管的冲击时间,图12中圈出的阶段为实施本实施方式下开关管遭受冲击的时段,经过比较可以看出,本实施方式有效缩减了开关管承受冲击的时间,从而降低了开关管损耗,实现了对开关管的保护,避免了开关管承受冲击时间较长时,开关管损坏的问题。
172.图13为本技术实施例提供的一种切换为pwm调光时波形变化的示意图。图13中,曲线5代表电源输出电压的变化曲线,曲线6代表流经发光元件的电流变化示意图。电流信号在调光模式切换时,先降低电流信号的占空比,之后在按照一定的速率增加电流的幅值。并且,在上述电流信号改变的过程中,电源输出的电压信号未超过电源的最大输出电压值,避免了电源因过流保护而中断输出的问题。图13中标号

处,出现短暂的电流信号的消失,是因为在模拟调光模式切换至pwm调光模式的切换过程中,第一控制器开始向第二控制器发送场频信号,第二控制器需要进行从自动生成场频信号转换为接收并处理第一控制器发送的场频信号的过程而造成信号的短暂缺失。
173.本实施例提供的装置,用于实现上述方法提供的技术方案,其实现原理和技术效果类似,不再赘述。
174.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本技术的真正范围和精神由所附的权利要求书指出。
175.应当理解的是,本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。
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