CN101814270B - 背光源驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种背光源驱动系统，用于驱动显示器件的背光源，包括背光源驱动电路及亮度调节电路。该亮度调节电路包括用于产生第一亮度调节信号的第一调节电路，用于产生第二亮度调节信号的第二调节电路，用于根据模式选择信号将第一亮度调节信号与第二亮度调节信号结合以产生总亮度调节信号的信号合成电路及用于根据总亮度调节信号调节背光源驱动电路的输出功率的驱动控制电路。本发明采用的亮度调节电路，使用户可以根据自己喜好选择和设置亮度调节模式，从而既能使用户获得所需的显示效果，又能将背光源的功耗维持在适当水平，达到节能的目的。

Description

背光源驱动系统

技术领域

本发明涉及一种背光源驱动系统，特别涉及一种整合多种亮度调节模式的背光源驱动系统。

背景技术

现有背光源驱动系统的亮度调节模式主要有根据已设定的等级手动调节和根据环境亮度自动调节。

手动调节方式由用户根据当前环境亮度的变化，从已设定的亮度等级中手动选择所需的显示亮度，给用户的使用带来了不便。此外，用户通常不会随时手动调节显示亮度，为能在不同环境亮度下都能看清显示内容，用户一般会选定一个较高的亮度值，从而在环境亮度较弱时，造成功耗的浪费，且影响背光源的使用寿命。

自动调节方式利用光传感器检测环境亮度从而自动设定相应的显示亮度，但不同用户具有不同的视力状况和使用习惯，而此方式固定了相应环境亮度对应的显示亮度，给用户带来了不便。如中老年人视力下降，因此需相对较高的显示亮度才能清楚的观看显示信息。在此调节方式下，环境亮度较弱时，显示亮度也较低，若长期于此情况下使用，容易造成眼睛疲劳，影响视力。

发明内容

有鉴于此，需提供一种背光源驱动系统，其亮度调节模式可由用户自行选择和设定。

一种背光源驱动系统，用于驱动显示器件的背光源，包括用于将外部输入电源转换成适合驱动背光源的电源的背光源驱动电路，用于调节背光源驱动电路的输出功率以控制背光源亮度的亮度调节电路。该亮度调节电路包括用于产生第一亮度调节信号的第一调节电路，用于产生第二亮度调节信号的第二调节电路，用于接收模式选择信号并结合第一亮度调节信号和第二亮度调节信号产生总亮度调节信号的信号合成电路及用于用于根据总亮度调节信号调节背光源驱动电路的输出功率的驱动控制电路。

本发明采用的亮度调节电路，可整合多种亮度调节模式，使用户可以根据自已喜好选择和设置亮度调节模式，从而既能使用户获得所需的显示效果，又能将背光源的功耗维持在适当水平，达到节能的目的。

附图说明

图1为本发明背光源驱动系统的架构图；

图2为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第一实施方式的架构图；

图3描述了本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第一实施方式的具体电路图；

图4为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第二实施方式的架构图；

图5描述了本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第二实施方式的具体电路图；

图6为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第三实施方式的架构图；及

图7描述了本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第三实施方式的具体电路图。

具体实施方式

图1为本发明背光源驱动系统的架构图。如图所示，该背光源驱动系统包括外部输入电源10、背光源驱动电路20、背光源30及亮度调节电路40。其中背光源30可由冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Light，CCFL)、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、有机发光二极管(Organic Light-EmittingDiode，OLED)或其他常见背光灯构成。背光源驱动电路20用于接收外部输入电源10的输出并转换为适合驱动CCFL、LED、OLED或其他常见背光灯的电源为背光源30供电。亮度调节电路40用于根据用户选择的亮度调节模式调节背光源驱动电路20输出的功率，从而调节背光源30的亮度。

图2为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第一实施方式41的架构图。在本实施方式中，亮度调节电路41包括第一调节电路110、第二调节电路120、信号合成电路130、驱动控制电路140及模式选择信号电路150。第一调节电路110用于产生第一亮度调节信号并输出至信号合成电路130。第二调节电路120用于产生第二亮度调节信号并输出至信号合成电路130。在本实施方式中，第一亮度调节信号为脉冲宽度调制信号，第二亮度调节信号为环境亮度信号。模式选择信号电路150用于根据用户选择的亮度调节模式产生高电平或低电平的模式选择信号并输出至信号合成电路130。信号合成电路130用于根据所接收的模式选择信号，将第一亮度调节信号与第二亮度调节信号合成，以产生总亮度调节信号并输出至驱动控制电路140。

图3描述了图2中亮度调节电路41的具体电路。在本实施方式中，第一调节电路110包括脉冲宽度调制器111及滤波电路112。脉冲宽度调制器111输出方波信号，该方波信号的占空比对应于相应的亮度等级，用户可通过调节占空比获得所需亮度。滤波电路112用于将方波信号滤成直流信号，其包括电阻R1及电容C1。电阻R1一端与脉冲宽度调制器111输出端相连，另一端作为第一调节电路110的输出端，该输出端通过电阻R2连接于信号合成电路130。电容C1一端接于电阻R1的另一端，另一端接地。在第一调节电路110中，脉冲宽度调制器111输出的方波信号经滤波电路112转换为直流信号后作为第一亮度调节信号输送至信号合成电路130。

第二调节电路120用于根据环境亮度产生第二亮度调节信号，其包括光敏电阻R6。光敏电阻R6一端接参考电压V3，另一端通过电阻R5接地。电阻R5与光敏电阻R6的公共结点作为第二亮度调节信号的输出端，该输出端通过电阻R7连接至信号合成电路130。

在本实施方式中，模式选择信号电路150输出的高电平或低电平的模式选择信号可通过单刀双掷开关S1产生，其一个输入端接参考电压V2，另一个输入端接地，输出端与所述信号合成电路130相连。单刀双掷开关S1接参考电压V2时，输出的模式选择信号为高电平；单刀双掷开关S1接地时，输出的模式选择信号为低电平。模式选择信号还可由本领域其它可提供高低电平信号的电路产生。在本实施方式中，该高电平/低电平的模式选择信号代表用户选择的不同的亮度调节模式。

信号合成电路130用于根据模式选择信号将两者结合产生总亮度调节信号并输出，其包括晶体管Q1、Q2及Q3和二极管D1及D2。其中晶体管Q1的基极接于参考电压V2，集电极通过电阻R3与参考电压V1相连，发射极接地。晶体管Q2的基极接于模式选择信号电路150的输出端，集电极接于参考电压V2，发射极接地。晶体管Q3的基极接于模式选择信号电路150的输出端，集电极通过电阻R8与参考电压V3相连，发射极接地。二极管D1及二极管D2的阳极分别与晶体管Q1及晶体管Q3的集电极相连，且二极管D1的阳极通过电阻R2接收第一调节电路110输出的第一亮度调节信号，二极管D2的阳极通过电阻R7接收第二调节电路120输出的第二亮度调节信号，其阴极相互连接，并作为信号合成电路130的输出端与驱动控制电路140相连，用于输出总亮度调节信号。

驱动控制电路140用于根据信号合成电路130输出的总亮度调节信号调节图1中背光源驱动电路20的输出功率，其包括突变抑制电路141及脉冲宽度调制控制器142。突变抑制电路141用于抑制亮度调节模式切换时信号合成电路130输出的总亮度调节信号的突变，其包括电阻R9、电阻R10及电容C2。电阻R9连接于信号合成电路130的输出端与脉冲宽度调制控制器142的输入端之间，电阻R10与电容C2一端分别接于电阻R9两端，另一端共同接地。脉冲宽度调制控制器142根据总亮度调节信号调节图1中背光源驱动电路20的输出功率，从而调节背光源30的亮度。

本实施方式中，该亮度调节电路41还包括可调电阻R4，接于第一调节电路110输出端与第二调节电路120输出端之间，用于调节第一亮度调节信号或第二亮度调节信号在总亮度调节信号所占权重。

在本实施方式中，当模式选择信号电路150输出的模式选择信号为高电平(如单刀双掷开关S1接参考电压V2)时，晶体管Q2、Q3及二极管D1导通，晶体管Q1及二极管D2截止。此时第一调节电路110中脉冲宽度调制器111输出的方波信号经滤波电路112中转换成第一亮度调节信号，经电阻R2输送至二极管D1。第二调节电路120根据环境亮度输出的第二亮度调节信号依次经可调电阻R4、电阻R2输送至二极管D1。第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输出至驱动控制电路140，其中第二亮度调节信号在总亮度调节信号中所占权重通过调节可调电阻R4决定。

当模式选择信号电路150输出的模式选择信号为低电平(如单刀双掷开关S1接地)，晶体管Q2、Q3及二极管D1截止，晶体管Q1及二极管D2导通。此时第二调节电路120输出的第二亮度调节信号经电阻R7输送至二极管D2，第一调节电路110输出的第一亮度调节信号经可调电阻R4、电阻R7输送至二极管D2。第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输出至驱动控制电路140，其中第一亮度调节信号在总亮度调节信号中所占权重通过调节可调电阻R4决定。

图4为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第二实施方式42的架构图。图4所示的亮度调节电路42以与图2中的亮度调节电路41相类似的方式运行，其区别在于图4中的模式选择信号由第一调节电路210产生。

图5描述了图4所示亮度调节电路42的具体电路，且图5同图3中相同的元件标号相同。在本实施方式中，该亮度调节电路42包括第一调节电路210、第二调节电路220、信号合成电路230、驱动控制电路240。第一调节电路210包括直流调节器211，可产生对应于相应亮度等级的直流信号作为第一亮度调节信号。信号合成电路230包括晶体管Q4、二极管D1及D2。其中晶体管Q4的基极与第一调节电路210相连，并通过电阻R2与二极管D1的阳极相连，集电极与二极管D2的阳极相连，发射极接地。二极管D1和D2的阳极分别通过电阻R3和R8接于参考电压V1和V3，阴极相互连接，并作为信号合成电路230的输出端与驱动控制电路240相连，用于输出总亮度调节信号。第二调节电路220及驱动控制电路240与图3中的第二调节电路120及驱动控制电路140的结构与连接关系大致相同，此处不再详述。本实施方式中，该亮度调节电路也包括可调电阻R4，接于第一调节电路210输出端与第二调节电路220输出端之间，用于调节第二亮度调节信号在总亮度调节信号所占权重。

在本实施方式中，当第一调节电路210输的第一亮度调节信号小于设定值时，即晶体管Q4的基极电压低于导通电压时，则晶体管Q4截止，二极管D1及D2均导通。此时第一调节电路210输出的第一亮度调节信号经电阻R2输送至二极管D1，第二调节电路220输出的第二亮度调节信号经电阻R7输送至二极管D2。第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输送至驱动控制电路240。

当第一调节电路210输的第一亮度调节信号大于设定值时，即晶体管Q4的基极电压高于导通电压时，则晶体管Q4及二极管D1导通，二极管D2截止。此时第一调节电路210输出的第一亮度调节信号经电阻R2输送至二极管D1，第二调节电路220输出的第二亮度调节信号经可调电阻R4及电阻R2输送至二极管D1。第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输出至驱动控制电路240，其中第二亮度调节信号在总亮度调节信号中所占权重通过调节可调电阻R4决定。

其中，图5所示的第一调节电路210的具体电路与图3所示的第一调节电路110的具体电路可互换。

图6为本发明背光源驱动系统中亮度调节电路的第三实施方式43的架构图。图6所示的亮度调节电路43以与图2中的亮度调节电路41相类似的方式运行，其区别在于图6中的模式选择信号由第二调节电路320产生。

图7描述了图6所示的亮度调节电路43的具体电路，且图7同图3中相同的元件标号相同。在本实施方式中，该亮度调节电路42包括第一调节电路310、第二调节电路320、信号合成电路330、驱动控制电路340。第一调节电路3 10、第二调节电路320、信号合成电路330及驱动控制电路340同图3与图5中的结构与连接关系大致相同，此处不再赘述。信号合成电路330包括晶体管Q5、二极管D1及D2。其中晶体管Q5的基极与二极管D2的阳极相连，并通过电阻R7与第二调节电路320的输出端相连，集电极与二极管D1的阳极相连，发射极接地。二极管D1及D2的阳极分别通过电阻R3和R8与参考电压V1和V3相连，其阴极相互连接，并作为信号合成电路330的输出端与驱动控制电路340相连，用于输出总亮度调节信号。本实施方式中，该亮度调节电路43也包括可调电阻R4，接于第一调节电路310的输出端与第二调节电路320的输出端之间，用于调节第一亮度调节信号在总亮度调节信号所占权重。

在本实施方式中，当第二调节电路320输出的第二亮度调节信号小于设定值时，即晶体管Q5的基极电压低于导通电压时，晶体管Q5截止，二极管D1及D2均导通，此时第一调节电路310输出的第一亮度调节信号经电阻R2输送至二极管D1，第二调节电路320输出的第二亮度调节信号经电阻R7输送至二极管D2，第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输出至驱动控制电路340。

当第二调节电路320输出的第二亮度调节信号高于设定值时，即晶体管Q5的基极电压高于导通电压时，则晶体管Q5及二极管D2导通，二极管D1截止，此时第二调节电路320输出的第二亮度调节信号经电阻R7输送至二极管D2，第一调节电路310输出的第一亮度调节信号经可调电阻R4及电阻R7输送至二极管D2。第一亮度调节信号与第二亮度调节信号共同构成总亮度调节信号，输出至驱动控制电路340，其中第一亮度调节信号在总亮度调节信号中所占权重通过调节可调电阻R4决定。

其中，图7所示的第一调节电路310的具体电路与图3所示的第一调节电路110的具体电路可互换。

需明确的是：本文中提到的参考电压V1、V2及V3的电位可以相等或由同一电源提供；本文中提到的设定值的数值可由用户预先设定和随时调节。

用户采用本发明的背光源系统，通过设置模式选择信号为高/低电平(如设置开关S1的闭合位置)或设定和调节所述设定值从而选择不同亮度调节模式，再通过调整可调电阻R4，即可决定第一亮度调节信号(本实施方式中为预设亮度调节信号)或第二亮度调节信号(本实施方式中为环境亮度调节信号)在总亮度调节信号中所占权重，因此可以根据不同用户的需求实现个性化设置，达到最佳显示效果的同时使功耗维持在适当水平，达到节能的目的。

虽然本文仅通过几个较佳的实施方式，例举本发明对脉冲宽度调节器、直流调节器及环境亮度调节等几种亮度调节电路的输出信号的整合，但对本领域技术人员显而易见的是，本发明同样适应于本领域其他类型的调节电路，并且不限于对两个亮度调节电路的整合，同样适应于对两个以上的调节电路的输出信号进行整合。因此任何对本发明中亮度调节电路类型的置换或修改及数量的增加，均为本发明权利要求范围所限定。

Claims (14)

1.一种背光源驱动系统，用于驱动显示器件的背光源，包括外部输入电源及背光源驱动电路，其特征在于还包括亮度调节电路，所述亮度调节电路包括：

第一调节电路，用于产生第一亮度调节信号；

第二调节电路，用于产生第二亮度调节信号；

信号合成电路，用于接收模式选择信号，并结合所述第一亮度调节信号和所述第二亮度调节信号，以产生总亮度调节信号；及

驱动控制电路，用于根据所述总亮度调节信号调节所述背光源驱动电路的输出功率。

2.如权利要求1所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述亮度调节电路还包括可调电阻，连接于所述第一调节电路的输出端与所述第二调节电路的输出端之间，用于调节所述第一亮度调节信号与所述第二亮度调节信号在所述总亮度调节信号中所占权重。

3.如权利要求2所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述亮度调节电路还包括模式选择信号电路，用于产生高/低电平的模式选择信号。

4.如权利要求3所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述模式选择信号电路包括单刀双掷开关，所述单刀双掷开关一个输入端接第一参考电压，另一个输入端接地，输出端与所述信号合成电路相连，用于输出高低电平的所述模式选择信号。

5.如权利要求3所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述信号合成电路包括：

第一二极管，其阳极接于所述第一调节电路的输出端，并与第二参考电压相连；

第二二极管，其阳极接于所述第二调节电路的输出端，并与第三参考电压相连；

第一晶体管，其基极与所述第一参考电压相连，集电极与所述第一二极管的阳极相连，发射极接地；

第二晶体管，其基极与所述单刀双掷开关的输出端相连，集电极与所述第一参考电压相连，发射极接地；及

第三晶体管，其基极与所述单刀双掷开关的输出端相连，集电极与所述第二二极管的阳极相连，发射极接地；

所述第一二极管与所述第二二极管的阴极相互连接，并作为所述信号合成电路的输出端。

6.如权利要求2所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述信号合成电路包括：

第一二极管，其阳极接于所述第一调节电路的输出端，并与第二参考电压相连；

第二二极管，其阳极接于所述第二调节电路的输出端，并与第三参考电压相连；及

第四晶体管，其基极与所述第一调节电路的输出端相连，集电极与所述第二二极管的阳极相连，发射极接地；

所述第一二极管与所述第二二极管的阴极相互连接，并作为所述信号合成电路的输出端。

7.如权利要求2所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述信号合成电路包括：

第一二极管，其阳极接于所述第一调节电路的输出端，并与第二参考电压相连；

第二二极管，其阳极接于所述第二调节电路的输出端，并与第三参考电压相连；及

第五晶体管，其基极与所述第二调节电路的输出端相连，集电极与所述第一二极管阳极相连，发射极接地；

所述第一二极管与所述第二二极管的阴极相互连接，并作为所述信号合成电路的输出端。

8.如权利要求1所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述第一调节电路包括：

脉冲宽度调制器，用于输出占空比可调的方波信号；及

滤波电路，用于将所述方波信号转换为直流信号后作为所述第一亮度调节信号输出至所述信号合成电路。

9.如权利要求8所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述滤波电路包括第一电阻及第一电容，所述第一电阻一端接所述脉冲宽度调制器，另一端通过所述第一电容接地并输出所述第一亮度调节信号。

10.如权利要求1所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述第一调节电路包括直流调节器，用于产生对应于亮度等级的直流信号作为所述第一亮度调节信号。

11.如权利要求1所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述第二调节电路包括光敏电阻，一端与参考电压串联，另一端通过第二电阻接地并输出对应环境亮度的所述第二亮度调节信号。

12.如权利要求1所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述驱动控制电路包括：

突变抑制电路，接于所述信号合成电路输出端，用于抑制所述总亮度调节信号的突变；及

脉冲宽度调制控制器，与所述突变抑制电路相连，用于根据所述总亮度调节信号，调节所述背光源驱动电路的输出功率。

13.如权利要求12所述的背光源驱动系统，其特征在于，所述突变抑制电路包括：

第三电阻，接于所述信号合成电路与所述脉冲宽度调制控制器之间；

第四电阻，一端与所述第三电阻一端相连，另一端接地；及

第二电容，一端与所述第三电阻另一端相连，另一端接地。

14.一种背光源驱动系统，用于驱动显示器件的背光源，包括外部输入电源及背光源驱动电路，其特征在于还包括亮度调节电路，所述亮度调节电路包括：

多个调节电路，用于分别产生多个亮度调节信号；

信号合成电路，用于接收模式选择信号，将所述多个亮度调节信号合成以产生总亮度调节信号；

可调电阻，连接于所述多个调节电路的输出端之间，用于调节传送至信号合成电路的所述多个亮度调节信号的权重从而调整所述总亮度调节信号；及

驱动控制电路，用于根据所述总亮度调节信号调节所述背光源驱动电路的输出功率。

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