一种依阳光强度的调光电路、电子设备及其控制方法与流程

本发明涉及电子，特别是涉及一种依阳光强度的调光电路、电子设备及其控制方法。

背景技术：

1、现代消费电子产品使用的环境光传感器用于显示屏亮度和颜色的管理，环境光传感器可检测环境光强度，协助实现屏幕亮度的自动调节。比如，在相对较暗的环境中，自动降低屏幕亮度，缓解了用户的视觉疲劳，改善用户体验，同时还降低了整机功耗。

2、目前的调光方式主要分为两大部分，第一是脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，简称pwm)调光，其调光原理是通过改变导通的占空比，使其在一帧的时间内导通情况不同来实现亮度不同，其优点是在低灰阶显示时，输出的幅值一定，颜色的一致性好，led的发光率效率高，对于低灰阶的现实更加精准，但容易产生肉眼可见的频闪。第二是直流(direct current，dc)调光，其原理是通过控制输出功率(电流或电压)直接控制亮度，其优点是无频闪，缺点是在低灰阶显示时由于流过led的电流变小，led的发光效率低，颜色一致性差。

3、由脉冲宽度调制(pwm)调光原理可知，在一帧内的发光阶段，高占空比对应着高亮度，以8bit灰阶为例，需要一帧内的发光阶段切分出256种占空比。而以较低的刷新率60hz为例，一帧的时间为16.67ms，在理论上最大不超过16.67ms的时间内切分256个不同的占空比，若平均切分每一灰阶的时间为65us，但灰阶的切分不能简单地线形切分，需要配合符合人眼特性伽马2.2的曲线进行非线性切分。在低灰阶情况需要比高灰更精细地占空比切分。而由于n型开关管有自己的最小导通时间限制(普遍为6.7us)，难以符合更精准的低灰阶显示，以及未来高刷新率，高灰阶数(10bit)的发展趋势。而且脉冲宽度调制(pwm)调光在低灰阶的可靠性明显优于dc调光。

4、但现有技术中rset为r5007属于固定值，因此背光电流的调节仅仅通过vfb的变化来实现，根据vfb公式可知，现有的背光调节仅由微过程控制单元(mcu,micro-programmedcontrol unit)的脉冲宽度调制(pwm)占空比来实现，因此在太阳光光照下，当脉冲宽度调制(pwm)的占空比最大100％时，屏的背光亮度就无法自动增强，导致在强光下肉眼有可能无法清晰地看到屏的显示内容。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种依阳光强度的调光电路、电子设备及其控制方法，以解决现有技术中电路在太阳光下只能通过脉冲宽度调制(pwm)调节到背光最高亮度，因此有可能无法清楚显示屏上的信息。

2、为实现上述目的及其他相关目的，第一方面，本申请提供一种依阳光强度的调光电路，其特征在于，包括：

3、亮度获取单元，用于实时获取环境光波，经转换和计算后得到环境光照值，并将所述环境光照值转换为通信格式数据后发出；

4、控制器单元，用于接收所述通信格式数据并还原为环境光照值，通过判断该环境光照值后发出控制信号；以及

5、电流调节单元，用于接收所述控制器单元发出的控制信号，并以背光电流值产生对应的调光频率进行正向或负向的亮度补偿实现亮度调节。

6、更进一步的，所述亮度获取单元还包括电路板；环境光传感器alp sensor，所述环境光传感器alp sensor设置于所述电路板上；以及前盖，所述前盖固定于所述电路板且覆盖所述光学传感器，且其两端部朝相反方向延伸而出。

7、更进一步的，所述控制器单元发出的控制信号包括调光信号和电位信号；所述电流调节单元基于所述调光信号和所述电位信号计算出背光电流值，并且基于所述背光电流值产生对应的调光频率进行正向或负向的亮度补偿以调节亮度。

8、更进一步的，所述背光电流值通过以下输出电流iled计算公式计算：

9、，

10、其中，iled为背光电流值，vfb为反馈电压，rset为电流调节电阻阻值。

11、更进一步的，所述控制器单元为微控制单元mcu，所述微控制单元mcu包括通用输入/输出(gpio)接口及脉冲宽度调制(pwm)输出接口。

12、更进一步的，所述控制器单元设置有比较器，所述比较器用于比对所述环境光照值的阳光强度阈值，输出比较信号。

13、更进一步的，所述电流调节模块还包括第一电阻r1、第二电阻r2、背光驱动集成电路ic和金氧半场效晶体mos管q1，其中所述金氧半场效晶体mos管q1类型为n-mos管。

14、更进一步的，所述控制器单元的gpio接口输出有高低电平信号，所述高低电平信号作用于金氧半场效晶体mos管q1的g极，并以此控制所述金氧半场效晶体mos管q1的开关来调节rset电阻的阻值实现调节背光电流值大小，进而控制亮度。

15、第二方面，本发明提供了一种依阳光强度调光的电子设备，设置有第一方面所述的调光电路，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，控制所述调光电路工作。

16、第三方面，本发明提供了一种依阳光强度调光电路的控制方法，所述控制方法被执行时，使用第一方面所述的调光电路，包括以下步骤：

17、通过亮度获取单元获取实时的环境光照值，并通过集成电路总线将所述环境光照值传送至控制器单元；

18、当所述控制器单元判断所述环境光照值超过10000lux时，定义为太阳光强光照环境，并发出调整信号；

19、输出高电平到mos管q1的栅极电位；依据输出电流iled计算公式增加背光电流值，并基于所述背光电流值产生对应的调光频率进行正向或负向的亮度补偿实现亮度调节。

20、如上所述，一种依阳光强度的调光电路及其控制方法，至少具有如下有益效果：

21、本发明在光照超过10000lux时，定义为太阳光强光照环境，并发出调整信号，通过控制金氧半场效晶体mos管开关特性，进行正向或负向的亮度补偿实现亮度调节，增强屏的亮度，提高用户感光效果，同时本发明通过金氧半场效晶体mos管的开关特性控制背光驱动ic在太阳光光照下变更相应的背光电路，在pwm的占空比一定时，手机屏的亮度也相应增强，进而实现在太阳光照下提高增强屏的亮度。

技术特征：

1.一种依阳光强度的调光电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述亮度获取单元还包括电路板；环境光传感器alp sensor，所述环境光传感器alp sensor设置于所述电路板上；以及前盖，所述前盖固定于所述电路板且覆盖所述光学传感器，且其两端部朝相反方向延伸而出。

3.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述控制器单元发出的控制信号包括调光信号和电位信号；所述电流调节单元基于所述调光信号和所述电位信号计算出背光电流值，并且基于所述背光电流值产生对应的调光频率进行正向或负向的亮度补偿以调节亮度。

4.根据权利要求3所述的调光电路，其特征在于：所述背光电流值通过以下输出电流iled计算公式计算：

5.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述控制器单元为微控制单元mcu，所述微控制单元mcu包括通用输入/输出gpio接口及脉冲宽度调制pwm输出接口。

6.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述控制器单元设置有比较器，所述比较器用于比对所述环境光照值的阳光强度阈值，输出比较信号。

7.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述电流调节模块还包括第一电阻r1、第二电阻r2、背光驱动集成电路ic和金氧半场效晶体mos管q1，其中所述金氧半场效晶体mos管q1类型为n-mos管。

8.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于：所述控制器单元的gpio接口输出有高低电平信号，所述高低电平信号作用于金氧半场效晶体mos管q1的g极，并以此控制所述金氧半场效晶体mos管q1的开关来调节rset电阻的阻值实现调节背光电流值大小，进而控制亮度。

9.一种依阳光强度调光的电子设备，设置有如权利要求1-8中任意一项所述一种依阳光强度的调光电路，其特征在于：包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，控制所述调光电路工作。

10.一种依阳光强度调光电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法被执行时，使用如权利要求1-8任一项所述的调光电路，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及电子设备检测技术领域，特别是涉及一种依阳光强度的调光电路、电子设备及其控制方法，本发明电路包括亮度获取单元，用于实时获取环境光波经转换和计算得到环境光照值，并将该环境光照值转换为通信格式数据后发出；控制器单元，用于接收所述通信格式数据并还原为环境光照值，通过判断该环境光照值后发出控制信号；以及电流调节单元，用于接收所述控制器单元发出的控制信号，并以背光电流值产生对应的调光频率进行正向或负向的亮度补偿实现亮度调节。本发明在光照超过10000lux时，通过控制金氧半场效晶体MOS管开关特性，通过调整阻值，增强屏的亮度，提高用户感光效果。

技术研发人员：徐华中
受保护的技术使用者：宜宾市天珑通讯有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13