CN114170977B - Led背光矩阵驱动电路及其驱动电压检测调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有电压调节单元的LED背光驱动电路,其包括电源单元、LED灯串、ADC电压侦测电路和驱动控制器;ADC电压侦测电路用于对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,所述ADC电压侦测电路中的ADC采样模块可将测得的LED灯串负端的电压值Vled转变成电压数值编码;针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码设定有第一阈值V1和第二阈值V;当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于或等于第一阈值V1时,判定LED灯串发生短路故障;当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第二阈值或等于V2时,判定LED灯串发生断路故障。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域,尤其涉及一种LED背光驱动电路及其驱动电压检测调节方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)是现代显示面板中占比最大的一种屏显应用,LCD面板中应用的液晶材料本身是不能自发光的,需要通过背光源提供显示光。LED背光源具有节能、环保、高性能等优势被广泛应用在LCD显示面板中,LED背光源驱动电路的性能对LCD显示面板至关重要,目前的LED背光驱动电路通过检测单元中的比较器电路对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,再通过驱动芯片对LED灯串进行状态判断,包括对灯串短路、短断路、电压偏差三种状态进行判断。由于比较器不能直接输出LED灯串负端的电压值Vled的准确值,只能输出高低信号,当电压需要调节时,通过驱动芯片对驱动电压Vboost进行反馈调节,增加电压或者减小电压,反复调节多次,直至所有LED灯串通道的负端电压值Vled值满足设定值,这种调试方式灵活性差,调节时间较长。同时,驱动芯片中的检测单元利用比较器的电路设计方式使得每个LED灯串信道都需要连接三个比较器,这种电路结构增加芯片布线面积,提高了芯片成本。
由此可见现有技术中需要一种能够使得电路更为简化的,且能够对LED灯串负端的电压值Vled进行精准检测并简化驱动电压Vboost调节过程的LED背光驱动电路。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种带有电压调节单元的LED背光驱动电路。该带有电压调节单元的LED背光驱动电路能够对LED灯串负端的电压值Vled进行精准检测并简化驱动电压Vboost调节过程。同时该驱动电路能够简化电路结构降低驱动芯片的布线面积。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种带有电压调节单元的LED背光驱动电路,其包括电源单元、LED灯串、ADC电压侦测电路和驱动控制器;ADC电压侦测电路用于对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,将得到负端电压值Vled准确的测量值,所述ADC电压侦测电路中的ADC采样模块可将测得的LED灯串负端的电压值Vled转变成电压数值编码输出给驱动控制器;
针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码设定有第一阈值V1和第二阈值V2,且第一阈值V1>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于或等于第一阈值V1时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生短路故障;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第二阈值或等于V2时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生断路故障。
在一个实施例中,针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码还设定有第三阈值V3和第四阈值V4,且第一阈值V1>第三阈值V3>第四阈值V4>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于或等于第三阈值V3,且大于或等于第三阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元保持驱动电压Vboost不变;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第一阈值V1,且大于第三阈值V3时,由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost,调节量的数值编码值为测得的负端电压值Vled的数值编码与第三阈值V3的差值;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于第二阈值V2,且小于第四阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost,调节量的数值编码为为测得的负端电压值Vled的数值编码与与第四阈值V4的差值。
在一个实施例中,所述ADC电压侦测电路包括第一控制MOS管1、ADC采样模块2、第一电阻3、第二电阻4和第三电阻5;所述第一电阻3一端连接于LED灯串负端,另一端连接第一控制MOS管1的漏极,所述第一控制MOS管1的源极连接第二电阻4的一端,第二电阻4的另一端连接第三电阻5的一端,第三电阻5的另一端接地;所述第一控制MOS管1的栅极连接PWM控制信号,所述ADC采样模块2对第二电阻4和第三电阻5之间的电势进行采样。
与现有技术相比,本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点:
1.本发明中利用ADC电压侦测模块对LED灯串负端的电压值进行了进准的测量,使得本发明的驱动电路能够准确的检测LED灯串的工作状态,并且可以根据实际情况对由短路引起的LED灯串关闭进行更为精准的条件控制。
2.本发明中由于利用ADC电压侦测模块对LED灯串负端的电压值进行了进准的测量,使得对LED灯串的驱动电压调节更为快速精准,可以实现直接将驱动电压调节至预设电压区间。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是现有技术中的LED背光矩阵驱动电路结构示意图;
图2是现有技术中的一种LED背光矩阵驱动电路结构图;
图3是本发明的一实施例的LED背光矩阵驱动电路结构示意图。
图4是本发明的一实施例的LED背光矩阵驱动电路结构图。
图5是本发明的一实施例的电压调节阈值示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合附图3-5对本发明作进一步地详细说明。
根据图3所示,本发明的带有电压调节单元的LED背光矩阵驱动电路包括电源单元、LED灯串、ADC电压侦测电路和驱动控制器。
本实施例中,ADC电压侦测电路用于对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,将得到负端电压值Vled准确的测量值,所述ADC电压侦测电路中的ADC采样模块可将测得的LED灯串负端的电压值Vled转变成电压数值编码输出给驱动控制器。
本实施例中,针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码设定有第一阈值V1、第二阈值V2、第三阈值V3和第四阈值V4,且第一阈值V1>第三阈值V3>第四阈值V4>第二阈值V2。
本实施例中,ADC采样模块输出该数值编码给驱动控制器后,当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于或等于第一阈值V1时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生短路故障。
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第二阈值或等于V2时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生断路故障。
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于或等于第三阈值V3,且大于或等于第三阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元保持驱动电压Vboost不变。
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第一阈值V1,且大于第三阈值V3时,由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost,调节量的数值编码值为测得的负端电压值Vled的数值编码与第三阈值V3的差值。
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于第二阈值V2,且小于第四阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost,调节量的数值编码为为测得的负端电压值Vled的数值编码与与第四阈值V4的差值。
本实施例中,所述ADC电压侦测电路包括第一控制MOS管1、ADC采样模块2、第一电阻3、第二电阻4和第三电阻5。所述第一电阻3一端连接于LED灯串负端,另一端连接第一控制MOS管1的漏极,所述第一控制MOS管1的源极连接第二电阻4的一端,第二电阻4的另一端连接第三电阻5的一端,第三电阻5的另一端接地。所述第一控制MOS管1的栅极连接PWM控制信号,所述ADC采样模块2对第二电阻4和第三电阻5之间的电势进行采样。第四电阻6设置于LED灯串负端与接地之间。
本实施例中,LED灯串串联6个LED灯珠,每个LED灯珠的压降是3V,总的灯珠压降是18V,驱动电压Vboost设定为18±20%V,则LED灯串负端电压值Vled为Vboost-18V。ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled的数值编码为8比特数值,即不同的LED灯串负端电压值Vled以2~256之一的值进行表达。
本实施例中以允许LED灯串中存在三个LED灯珠短路为例,当其中三个LED灯珠短路时,总的压降为9V。则ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled的数值编码的数值范围即为2~256,其中2即代表0V,……,256代表9V依次类推,即ADC采样模块的LSB设定为35mV。当LED灯串负端电压值Vled的数值编码。
本实施例中,设定第一阈值V1为256,即将当ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled大于或等于9V时,ADC采样模块均输出数值编码256,此时由驱动控制器判定LED灯串发生三个灯珠以上的短路,并控制关闭该LED灯串。
本实施例中,设定第一阈值V2为2,即将当ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled等于0V时,ADC采样模块均输出数值编码2,此时由驱动控制器判定LED灯串发生断路。
本实施例中,第三阈值V3和第四阈值V4可以根据LED灯珠的实际工作参数进行选择,但有当ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled在第四阈值V4*(1/35mV/LSB)至第三阈值V3*(1/35mV/LSB)之间,即当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于或等于第三阈值V3,且大于或等于第三阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元保持驱动电压Vboost不变。当ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled在第三阈值V3*(1/35mV/LSB)至256之间时,由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost,调节量的数值编码值为测得的负端电压值Vled的数值编码与第三阈值V3的差值。当ADC采样模块所测得的LED灯串负端电压值Vled在2至第四阈值V4*(1/35mV/LSB)之间时,由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost,调节量的数值编码为为测得的负端电压值Vled的数值编码与与第四阈值V4的差值。
以上所述,仅为本发明的具体实施案例,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术的技术人员在本发明所述的技术规范内,对本发明的修改或替换,都应在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种带有电压调节单元的LED背光矩阵驱动电路,其特征在于,所述带有电压调节单元的LED背光驱动电路包括电源单元、LED灯串、ADC电压侦测电路和驱动控制器;ADC电压侦测电路用于对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,所述ADC电压侦测电路中的ADC采样模块可将测得的LED灯串负端的电压值Vled转变成电压数值编码输出给驱动控制器;
针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码设定有第一阈值V1和第二阈值V2,且第一阈值V1>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于或等于第一阈值V1时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生短路故障;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第二阈值或等于V2时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生断路故障;
针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码还设定有第三阈值V3和第四阈值V4,且第一阈值V1>第三阈值V3>第四阈值V4>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于或等于第三阈值V3,且大于或等于第三阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元保持驱动电压Vboost不变;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第一阈值V1,且大于第三阈值V3时,由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于第二阈值V2,且小于第四阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost。
2.如权利要求1所述的LED背光矩阵驱动电路,其特征在于,当由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost时,调节量的数值编码值为测得的负端电压值Vled的数值编码与第三阈值V3的差值;
当由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost时,调节量的数值编码为为测得的负端电压值Vled的数值编码与与第四阈值V4的差值。
3.如权利要求1所述的LED背光矩阵驱动电路,其特征在于,所述ADC电压侦测电路包括第一控制MOS管1、ADC采样模块2、第一电阻3、第二电阻4和第三电阻5;所述第一电阻3一端连接于LED灯串负端,另一端连接第一控制MOS管1的漏极,所述第一控制MOS管1的源极连接第二电阻4的一端,第二电阻4的另一端连接第三电阻5的一端,第三电阻5的另一端接地;所述第一控制MOS管1的栅极连接PWM控制信号,所述ADC采样模块2对第二电阻4和第三电阻5之间的电势进行采样。
4.一种LED背光矩阵驱动电路的电压检测及调节方法,其特征在于,所述LED背光驱动电路包括电源单元、LED灯串、ADC电压侦测电路和驱动控制器;所述电压检测及调节方法包括:
利用ADC电压侦测电路用于对LED灯串负端的电压值Vled进行侦测,所述ADC电压侦测电路中的ADC采样模块可将测得的LED灯串负端的电压值Vled转变成电压数值编码输出给驱动控制器;
针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码设定有第一阈值V1和第二阈值V2,且第一阈值V1>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于或等于第一阈值V1时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生短路故障;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第二阈值或等于V2时,由驱动控制器判定驱动电路中的LED灯串发生断路故障;
针对ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码还设定有第三阈值V3和第四阈值V4,且第一阈值V1>第三阈值V3>第四阈值V4>第二阈值V2;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于或等于第三阈值V3,且大于或等于第三阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元保持驱动电压Vboost不变;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码小于第一阈值V1,且大于第三阈值V3时,由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost;
当ADC采样模块所测得的负端电压值Vled的数值编码大于第二阈值V2,且小于第四阈值V4时,由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost。
5.如权利要求4所述的LED背光矩阵驱动电路的电压检测及调节方法,其特征在于,当由驱动控制器控制电源单元下调驱动电压Vboost时,调节量的数值编码值为测得的负端电压值Vled的数值编码与第三阈值V3的差值;
当由驱动控制器控制电源单元上调驱动电压Vboost时,调节量的数值编码为为测得的负端电压值Vled的数值编码与与第四阈值V4的差值。
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