CN109166532A - 一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置中，所述***包括主控芯片、数据处理控制芯片、电源供电模块、至少一个行扫描单元电路和至少一个恒流控制模块，本发明由数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路，然后由行扫描单元电路根据特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通，由恒流控制模块根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭，从而实现了一个恒流通道控制多个分区，实现少量通道多分区控制，达到多通道多分区的效果，减少了成本，方便对调光***的控制，而且增加了产品的可靠性和稳定性。

Description

一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置。
背景技术
随着科学技术的日新月异，电视的发展也是突飞猛进，消费者对电视画质的要求越来越苛刻，为满足消费者需求，电视厂家不断的取得技术方面的突破，目前具有HDR功能的电视，无任是在色域，对比度，景深度方面，都能给视觉上带来强烈的震憾感，消费者赞不绝口，为实现完美的HDR功能，针对LED背光源电视，模组的背光分区功不可没，模组的背光分区越多，图像越精细，画质效果越好。
随着技术的发展，一种超小工艺结构的Mini LED已实现小批量量产，Mini LED因结构小，可实现更多分区，相比于传统LCD显示技术，Mini LED更多的背光分区使电视画质精细度更高、能耗更低、画面更细致，对比度越明显。
常规的分区Localdimming背光源电视，采用单个灯区控制，即一个分区需要一路控制源，有多少分区，就需要多少恒流控制模块，背光源分区数量越来越多，控制***会越来越复杂，需要的恒流控制模块也会越来越多，不仅成本高，而且控制***容易出错，影响产品的可靠性和稳定性。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置，可利用少量的恒流控制模块来进行多分区的控制，从而成倍的减少恒流控制模块的数量。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种背光源的调光控制***，包括：
主控芯片，用于向所述数据处理控制芯片发送调光控制信号；
数据处理控制芯片，用于接收主控芯片的调光控制信号并进行处理后发送至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路；
电源供电模块，用于给主控芯片、数据处理控制芯片和背光LED供电；
至少一个行扫描单元电路，用于根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通；
至少一个恒流控制模块，用于将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭。
所述的背光源的调光控制***中，所述行扫描单元电路包括若干个行扫开关，每个行扫开关的一端连接电源供电模块，每个行扫开关的另一端连接一背光LED区域的正极，每个行扫开关的控制端均连接数据处理控制芯片。
所述的背光源的调光控制***中，所述数据处理控制芯片具体用于接收主控芯片的调光控制信号并处理，并根据行扫描单元电路中行扫开关的数量生成N个行开关信号后将其发送至行扫描单元电路中对应的行扫开关，其中，任意两个行开关信号为高电平信号的时刻均不同，N表示行扫开关的数量。
所述的背光源的调光控制***中，N个所述行开关信号保持高电平信号的持续时间之和为一个调光控制信号的场同步信号的周期。
所述的背光源的调光控制***中，所述恒流控制模块包括恒流控制单元和高压隔离开关控制单元，所述高压隔离开关控制单元连接多个区域的背光LED的负极和恒流控制单元，所述恒流控制单元还连接数据处理控制芯片。
所述的背光源的调光控制***中，所述背光LED呈矩阵式排列，每一行背光LED组成一背光LED区域，同一列的背光LED的负极相连、并连接高压隔离开关控制单元。
所述的背光源的调光控制***中，所述高压隔离开关控制单元包括MOS管、第一电阻和第二电阻，所述MOS管的漏极连接背光LED的负极，所述MOS管的栅极连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述MOS管的源极连接恒流控制单元，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端连接直流电源。
所述的背光源的调光控制***中，所述MOS管为NMOS管。
一种采用如上所述的背光源的调光控制***的调光控制方法，包括如下步骤：
由数据处理控制芯片接收主控芯片发送的调光控制信号并进行处理；
数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路；
由行扫描单元电路根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通；
由恒流控制模块将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭。
一种显示装置，包括如上所述的背光源的调光控制***，所述显示装置采用如上所述的调光控制方法进行调光。
相较于现有技术，本发明提供的背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置中，所述***包括主控芯片、数据处理控制芯片、电源供电模块、至少一个行扫描单元电路和至少一个恒流控制模块，本发明由数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路，然后由行扫描单元电路根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通，由恒流控制模块将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭，从而实现了一个恒流通道控制多个分区，实现少量通道多分区控制，达到多通道多分区的效果，减少了成本，方便对调光***的控制，而且增加了产品的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的背光源的调光控制***的结构框图。
图2为本发明提供的背光源的调光控制***中，所述行扫描单元电路的原理图。
图3为本发明提供的背光源的调光控制***中，所述高压隔离开关控制单元的原理图。
图4为本发明提供的背光源的调光控制***中，行扫开关的时序控制图。
图5为本发明提供的背光源的调光控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的一种背光源的调光控制***，包括主控芯片10、数据处理控制芯片20、电源供电模块30、至少一个行扫描单元电路40和至少一个恒流控制模块50，所述主控芯片10连接所述数据处理控制芯片20，所述数据处理控制芯片20连接行扫描单元电路40和恒流控制模块50，所述电源供电模块30连接主控芯片10和数据处理控制芯片20。
具体来说，所述主控芯片10用于产生调光控制信号并发送至所述数据处理控制芯片20，以确定分区数；所述数据处理控制芯片20用于接收主控芯片10的调光控制信号并进行处理后发送至恒流控制模块50，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路40，所述数据处理控制芯片20设定有通信协议，可以是SPI通信协议，I2C协议，或者是两线或多线协议，通过协议，数据处理控制芯片20接受主控芯片10发出来的调光控制信号（包括背光亮度信号与分区控制信号），经数据处理控制芯片20处理后，发出控制信号去驱动控制行扫描单元电路40与恒流控制模块50；所述电源供电模块30用于给主控芯片10、数据处理控制芯片20和背光LED供电；所述行扫描单元电路40用于根据数据处理控制芯片20发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通，所述行扫描单元电路40连接多个背光LED区域，所述特定时序的行开关信号会使各个背光LED区域的正极分时导通，从而实现少量恒流通道多分区控制的目的；所述恒流控制模块50用于将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片20处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭，LED灯的亮度受调光控制信号控制，而且根据多个区域的背光LED的正极的导通时刻不同，恒流控制模块50控制多个区域的背光LED的量灭时刻不同，实现了一个恒流控制模块控制多个背光LED区域的目的，达到多通道多分区的效果，其中所述恒流控制模块50的数量可以为一个或多个，且与所述行扫描单元电路40的数量相同。
进一步来说，请参阅图2，所述行扫描单元电路20包括若干个行扫开关（图2中用SW1、SW2......SWn表示），每个行扫开关的一端连接电源供电模块30，每个行扫开关的另一端连接一背光LED区域的正极，每个行扫开关的控制端均连接数据处理控制芯片20，当行扫描开关电路40开通后，电源供电电压给LED提供正极电压，当恒流控制模块50动作后，开通恒流通道，点亮LED灯，灯的亮度受亮度数据信号控制。
本实施例中，行扫描单元电路20的各个扫描开关受数据处理控制芯片20发送的行开关信号的控制，行开关信号通过在不同时段控制不同的行扫开关的导通，使得不同区域的背光LED的正极在不同时段导通，然后再由恒流控制模块50控制导通的背光LED区域的量灭，并控制LED灯的亮度。
进一步来说，所述数据处理控制芯片20具体用于接收主控芯片10的调光控制信号并处理，并根据行扫描单元电路40中行扫开关的数量生成N个行开关信号后将其发送至行扫描单元电路40中对应的行扫开关，其中，任意两个行开关信号为高电平信号的时刻均不同，N表示行扫开关的数量。
优选的， N个所述行开关信号保持高电平信号的持续时间之和为一个调光控制信号的场同步信号的周期。
具体来说，本发明采用分时扫描复用方法，分时扫描复用就是在一定的时间周期内，通过时序控制，多次刷新数据，有几扫复用就刷新几次数据，实现一个恒流控制模块控制多个分区的目的。为实现一控多，需将几扫描，即几路灯的负端连接到一起，如设计成3扫时，则将第一列的三区的LED负端连接在一起，每一区的正端分别由行开关信号控制。
举例来说，请一并参阅图3，当数据处理控制芯片20接受到主控芯片10发出来的信号后，数据处理控制芯片20接受数据，以Vsync（场同步信号）时间作为参考，当设计成N扫描时，将一个Vsync周期分解成N等份，依次从行扫开关SW1开始，SW1开关管导通，对应的所有LED1_1至LED1_N与电源正极接通，再根据数据信号，打开需要开通的通道，当SW1开通时间达到Vsync/N时间后，关断SW1，再开通行扫开关SW2，此时SW2所对应的LED2_1至LED2_N接通电源正极，再根据数据信号，打开需要开通的通道，依此类推，直到最后一个行开关SWn开通，周而得始的循环，实现N扫复用。
请继续参阅图1，所述恒流控制模块50包括恒流控制单元501和高压隔离开关控制单元502，所述高压隔离开关控制单元502连接多个区域的背光LED的负极和恒流控制单元501，所述恒流控制单元501还连接数据处理控制芯片20。
具体来说，所述恒流控制单元501可以为恒流控制芯片，用于将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭；所述高压隔离开关控制单元502用于设定恒流控制单元501的最高电压值，保护恒流控制单元502不会过压损坏。
优选的，所述背光LED呈矩阵式排列，每一行背光LED组成一背光LED区域，同一列的背光LED的负极相连、并连接高压隔离开关控制单元501，从而可以达到一控多的目的。
请参阅图4，所述高压隔离开关控制单元502包括MOS管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，所述MOS管Q1的漏极连接背光LED的负极，所述MOS管Q1的栅极连接第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端，所述MOS管Q1的源极连接恒流控制单元502，所述第一电阻R1的另一端接地，所述第二电阻R2的另一端连接直流电源。
具体来说，当恒流控制单元501开通后，此处的电压为低电平，当恒流控制单元501关断时，恒流控制单元的负端电压为背光LED的正端电压，此电压岁LED串联个数决定电压高低，此处电压值不断上升，MOS管Q1的GS阈值电压不断下降，直到上升至GS阈值电压以下时，关断MOS管Q1，从而达到保护恒流控制单元502的目的。其中，所述MOS管为NMOS管，所述直流电源的电压值根据恒流控制单元的最大耐压值大小设定，直流电源的电压值的选用小于恒流控制单元的最大耐压值。
基于上述背光源的调光控制***，本发明还提供一种背光源的调光控制方法，包括如下步骤：
S100、由数据处理控制芯片接收主控芯片发送的调光控制信号并进行处理；
S200、数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路；
S300、由行扫描单元电路根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通；
S400、由恒流控制模块将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭。
具体来说，本发明通过利用行扫描单元电路控制多个区域的背光LED的正极分时导通，使得恒流控制模块可以分时控制多个区域的背光LED的量灭，从而达到了一个恒流通道控制多个分区的目的，达到多通道多分区的效果。由于上文已对背光源的调光控制***进行详细描述，在此不再赘述。
基于上述背光源的调光控制***和调光控制方法，本发明还相应的提供一种显示装置，所述显示装置包括如上述实施例所述的背光源的调光控制***，所述显示装置采用如上述实施例所述的调光控制方法进行调光。
综上所述，本发明提供的背光源的调光控制***、调光控制方法及显示装置中，所述***包括主控芯片、数据处理控制芯片、电源供电模块、至少一个行扫描单元电路和至少一个恒流控制模块，本发明由数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路，然后由行扫描单元电路根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通，由恒流控制模块将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭，从而实现了一个恒流通道控制多个分区，实现少量通道多分区控制，达到多通道多分区的效果，减少了成本，方便对调光***的控制，而且增加了产品的可靠性和稳定性。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种背光源的调光控制***，其特征在于，包括：
主控芯片，用于向所述数据处理控制芯片发送调光控制信号；
数据处理控制芯片，用于接收主控芯片的调光控制信号并进行处理后发送至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路；
电源供电模块，用于给主控芯片、数据处理控制芯片和背光LED供电；
至少一个行扫描单元电路，用于根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通；
至少一个恒流控制模块，用于将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭。
2.根据权利要求1所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述行扫描单元电路包括若干个行扫开关，每个行扫开关的一端连接电源供电模块，每个行扫开关的另一端连接一背光LED区域的正极，每个行扫开关的控制端均连接数据处理控制芯片。
3.根据权利要求2所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述数据处理控制芯片具体用于接收主控芯片的调光控制信号并处理，并根据行扫描单元电路中行扫开关的数量生成N个行开关信号后将其发送至行扫描单元电路中对应的行扫开关，其中，任意两个行开关信号为高电平信号的时刻均不同，N表示行扫开关的数量。
4.根据权利要求3所述的背光源的调光控制***，其特征在于，N个所述行开关信号保持高电平信号的持续时间之和为一个调光控制信号的场同步信号的周期。
5.根据权利要求4所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述恒流控制模块包括恒流控制单元和高压隔离开关控制单元，所述高压隔离开关控制单元连接多个区域的背光LED的负极和恒流控制单元，所述恒流控制单元还连接数据处理控制芯片。
6.根据权利要求5所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述背光LED呈矩阵式排列，每一行背光LED组成一背光LED区域，同一列的背光LED的负极相连、并连接高压隔离开关控制单元。
7.根据权利要求6所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述高压隔离开关控制单元包括MOS管、第一电阻和第二电阻，所述MOS管的漏极连接背光LED的负极，所述MOS管的栅极连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述MOS管的源极连接恒流控制单元，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端连接直流电源。
8.根据权利要求7所述的背光源的调光控制***，其特征在于，所述MOS管为NMOS管。
9.一种采用如权利要求1所述的背光源的调光控制***的调光控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
由数据处理控制芯片接收主控芯片发送的调光控制信号并进行处理；
数据处理控制芯片发送处理后的调光控制信号至恒流控制模块，并发送特定时序的行开关信号至行扫描单元电路；
由行扫描单元电路根据数据处理控制芯片发送的特定时序的行开关信号控制多个区域的背光LED的正极分时导通；
由恒流控制模块将背光LED划分为若干个区域，并根据数据处理控制芯片处理后的调光控制信号控制多个区域的背光LED的分时量灭。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的背光源的调光控制***，所述显示装置采用如权利要求9所述的调光控制方法进行调光。
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