一种液晶背光调节电路及应用该电路的车载仪表的制作方法

1.本实用新型涉及汽车仪表控制技术领域，特别涉及一种液晶背光调节电路及应用该电路的车载仪表。


背景技术：

2.目前液晶显示模组广泛应用在手机、汽车的仪表盘等各个领域。现有液晶显示模组在面对各种不同的光照环境，例如通过隧道、阴天、夜晚；不同光照环境下对液晶显示模组的背光显示要求不一样，为此需要根据当前环境的光照环境提供合适的背光亮度。
3.但现有液晶显示模组背光调节由于电压存在波动，为此会使液晶显示模组的背光有波动而影响信息读取，为解决这一技术问题，有专利号为zl202020372189.8(授权公告号为cn211479626u)的中国实用新型公开了一种液晶显示屏背光驱动电路，包括与车载蓄电池电源的正极连接的升压电路；液晶显示器包括多个相互串联的led二极管；升压电路的输出端通过一限流电阻连接液晶显示器的第一个led二极管的正极，最后一个led二极管的负极连接调光电路。但该电路仍存在如下局限性：上述电路中是通过改变pwm信号控制流经q1电流的通和断，达到对液晶背光led的调光控制，由于该pwm信号只能是控制led是否调光，而不能使液晶背光led到准确的亮度调整，故该方法并不实用。为此需要作进一步改进。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，提供一种能对液晶背光亮度进行准确调整的液晶背光调节电路。
5.本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术，提供一种应用有上述液晶背光调节电路的车载仪表。
6.本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种液晶背光调节电路，包括：
7.电源模块；
8.升压电路，包括电感和与电感串联的第一二极管，所述电感的一端与电源模块相连接，所述第一二极管的另一端与液晶显示模组的正极相连接；
9.分流电路，所述分流电路的第一端与所述液晶显示模组的负极相连接，所述分流电路的第二端接地；
10.积分电路，输入端外接pwm脉冲信号；以及
11.驱动电压调节模块，包括比较器，所述比较器的输入端分别与所述积分电路的输出端和所述分流电路的第一端相连接，所述比较器的输出端连接于电感和第一二极管之间并接地。
12.为避免液晶显示模组在待机时产生功耗，还包括设于电源模块和升压电路之间的开关电路。
13.优选地，所述开关电路包括三极管和mos管，所述三极管的基极外接有用于输入高
低电平的使能端，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接mos管的栅极，所述mos管的源极连接电源模块的输出端，所述mos管的漏极连接电感的一端。
14.在本方案中，所述第一二极管与所述液晶显示模组的正极之间还连接有相并联的至少一个储能电容和滤波电容，所述储能电容和滤波电容的另一端接地。电源模块提供的电能被储能电容短暂存储，并在开关电路断开后通过储能电容放电而为液晶显示模组供电，最终使液晶显示模组电压逐渐降低，从而保护液晶显示模组；同时利用滤波电容进行滤波，从而使滤波后输出的电压为稳定的直流电压。
15.为使上述电路更加简单，所述驱动电压调节模块包括内置有比较器的电源控制芯片，所述电源控制芯片具有使能端、电压反馈端和输出端，所述使能端与所述积分电路的输出端相连接，所述电压反馈端与所述分流电路的第一端相连接，所述输出端即为比较器的输出端。
16.为将输入到驱动电压调节模块的电压进行滤波，所述电源控制芯片还具有电压输入端，所述电压输入端连接有第一滤波电路，所述第一滤波电路的另一端连接于所述mos管的漏极和电感之间。
17.优选地，所述第一滤波电路包括第五电阻和与第五电阻相串联的第十一电容，所述第五电阻的另一端连接在所述mos管的漏极和电感之间，所述第十一电容的另一端接地，所述第五电阻和第十一电容之间与电源控制芯片的电压输入端相连接。
18.进一步地，所述电源控制芯片的输出端还连接有第二滤波电路，所述第二滤波电路的另一端接地。
19.本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种车载仪表，包括：
20.光强度传感器，用于采集光强度信号；
21.控制模块，与光强度传感器相连接，具有能输出pwm脉冲信号的pwm信号输出端，所述控制模块根据光强度传感器采集的光强度信号而控制pwm信号输出端输出不同的pwm脉冲信号；
22.液晶显示模组，与控制模块相连接；
23.还包括有上述的液晶背光调节电路。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：利用积分电路将pwm脉冲信号转换成电压，通过使用驱动电压调节模块中的比较器对积分电路输出的电压和分流电路输出的电压进行比较，以调节电源模块和液晶显示模组的正极之间的电压。因此该液晶背光调节电路能根据pwm脉冲信号的具体大小而改变液晶显示模组的供电电压，实现对液晶显示模组亮度的准确调整，使该电路具有良好的抗扰性能。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例中车载仪表的原理框图；
26.图2为本实用新型实施例中液晶显示模组的电路图；
27.图3为图1中光强度采集的电路图；
28.图4为本实用新型实施例中液晶背光调节电路的电路图；
具体实施方式
29.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
30.如图1所示，本实施例中的车载仪表包括光强度传感器、控制模块、液晶显示模组和液晶背光调节电路。
31.其中光强度传感器用于采集光强度信号；控制模块为mcu，控制模块与光强度传感器相连接并具有能输出pwm脉冲信号的pwm信号输出端，控制模块根据光强度传感器采集的光强度信号而控制pwm信号输出端输出不同的pwm脉冲信号。该液晶显示模组的构成如图2所示，液晶显示模组由多路串联的发光二极管相并联而成。
32.如图3所示，光强度传感器gr1与第二电阻r2构成分压电路，第四电阻r4与分压电路的输出端之间连接有电压采样端adrsense，该电压采样端adrsense与控制模块相连接，用来反馈光强度传感器gr1的电压变化，进而使控制模块根据检测光强度传感器gr1的电压变化情况而改变pwm信号输出端输出的pwm脉冲信号占空比，最终通过上述的液晶背光调节电路的亮度改变。因此该车载仪表可以根据光照强度自动调整液晶背光亮度，能适应不同的外部光环境，从而保证驾驶员可以及时看到当前车辆指示信息，确保安全驾驶，又不会因背光太强而刺眼。
33.如图4所示，本实施例中的液晶背光调节电路包括电源模块1、分流电路2、积分电路3、驱动电压调节模块4和升压电路8。
34.其中升压电路8包括电感l1和与电感l1串联的第一二极管d1，电感l1的一端与电源模块1相连接，第一二极管d1的另一端与液晶显示模组的正极led+相连接；分流电路2的第一端与液晶显示模组的负极led-相连接，分流电路2的第二端接地，积分电路3输入端外接pwm脉冲信号，驱动电压调节模块4包括比较器，比较器的输入端分别与积分电路3的输出端和分流电路2的第一端相连接，比较器的输出端连接于电感l1和第一二极管d1之间并接地。本实施例中利用积分电路3将pwm脉冲信号转换成电压，通过使用驱动电压调节模块4中的比较器对积分电路3输出的电压和分流电路2输出的电压进行比较，以调整比较器输出端输出的信号占空比，利用比较器输出端输出的信号具有高低电平，并通过电感l1最终调节液晶显示模组的正极led+的供电电压。如图1所示，本实施例中电源模块1为5v的电源。
35.为使该液晶显示模组的功耗最小，还包括设于电源模块1和升压电路8之间的开关电路5。本实施例中，开关电路5包括三极管q2和mos管q1，三极管q2的基极外接有用于输入高低电平的使能端enable，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极连接mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接电源模块1的输出端，mos管q1的漏极连接电感l1的一端。
36.第一二极管d1与液晶显示模组的正极led+之间还连接有相并联的至少一个储能电容和滤波电容c10，储能电容和滤波电容c10的另一端接地。本实施例中储能电容包括第八储能电容c8和第九储能电容c9。
37.驱动电压调节模块4包括内置有比较器的电源控制芯片u1，本实施例中该电源控制芯片u1的型号为mp3302；电源控制芯片u1具有使能端en、电压反馈端fb和输出端sw，使能端en与积分电路3输出端相连接，电压反馈端fb与分流电路2的第一端相连接，输出端sw即为比较器的输出端。电源控制芯片u1的输出端sw还连接有第二滤波电路7，第二滤波电路7的另一端接地。本实施例中，该第二滤波电路7包括由第一电阻r1和第一电容c1组成的rc滤波电路。
38.如图4所示，本实施例中积分电路3包括第七电阻r7和与第七电阻r7相串联的第十三电容c13，第七电阻r7的另一端即为积分电路3的输入端adj，第十三电容c13的另一端接地，第七电阻r7与第十三电容c13之间的连接处即为积分电路3的输出端；分流电路2包括相并联的第八电阻r8和第九电阻r9，第八电阻r8和第九电阻r9的一端即为上述分流电路2的第一端，第八电阻r8和第九电阻r9的另一端即为上述分流电路2的第二端。
39.电源控制芯片u1还具有电压输入端vin，电压输入端vin连接有第一滤波电路6，第一滤波电路6的另一端连接于mos管q1的漏极和电感l1之间；本实施例中第一滤波电路6包括第五电阻r5和与第五电阻r5相串联的第十一电容c11，第五电阻r5的另一端连接在mos管q1的漏极和电感l1之间，第十一电容c11的另一端接地，第五电阻r5和第十一电容c11之间与电源控制芯片u1的电压输入端vin相连接。这样通过第一滤波电路6能对输入到的电源控制芯片u1的电源信号进行滤波，以保证电源控制芯片u1的工作稳定，提高抗干扰能力。
40.本实施例中的液晶背光调节电路利用开关电路5能保证液晶显示模组超低待机功耗，并通过第一滤波电路6、第二滤波电路7和滤波电容c10等使emc性能优化，同时使该电路具有良好抗扰和非常低辐射的性能。
41.上述的液晶背光调节电路应用广泛，可以适用于任何具有液晶显示功能的设备上，本实施例中，是将上述的液晶背光调节电路应用于一种车载仪表上，例如：汽车的仪表盘上。积分电路3的输入端adj对应连接车载仪表内的控制模块的pwm信号输出端，三极管q2的基极外接的使能端enable对应连接车载仪表内的控制模块，通过控制模块给使能端enable发送高低电平信号。