CN102629458A - 背光板电路、背光板以及发光二极管驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及应用电子技术领域，尤其涉及背光板电路、背光板以及发光二极管驱动器，用于解决如何降低液晶显示器成本的问题。该背光板电路包括发光二极管LED驱动器，LED驱动器中包括电压跟随器OP-AMP以及脉冲宽度调制信号发送器，该背光板电路还包括：第一开关电路，第一开关电路的电流输入端与OP-AMP的输出端相连，第一开关电路的电流输出端连接第一LED串；第二开关电路，第二开关电路的电流输入端与输出端相连，第二开关电路的电流输出端连接第二LED串；PWM信号发送器用于控制所述第一开关电路和第二开关电路轮流通断。可见，本发明提供的方法可通过减少OP-AMP的个数来降低液晶显示器的成本。

Description

背光板电路、背光板以及发光二极管驱动器
技术领域
本发明涉及应用电子技术领域，尤其涉及背光板电路、背光板以及发光二极管(Light Emitting Diode，LED)驱动器。
背景技术
目前，通过对发出白色光源的背光板进行操作使得液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)显示出彩色图像；背光板的白色光源是由发光二极管(Light Emitting Diode，LED)发出的，如图1所示，背光板包括多串由LED11组成的LED串12，以及使LED串12发光的LED驱动器13；其中每个LED串12上包含相同数量且串连的LED11，LED驱动器13向每条LED串12供电，以保证每条LED串12上的LED11正常发光。
现有技术中LED驱动器13的内部结构如图2所示，其中包括多个电压跟随器(OP-AMP)21，每个OP-AMP21可对应一串LED串12；LED驱动器经过OP-AMP21的输出端口向LED串提供电压，例如一颗LED需要3V电压，如果一串LED串有十颗同样的LED，则该LED串要想正常发光就需要30V电压，当LED驱动器向LED串提供电压时，OP-AMP可起到电压缓冲作用并将缓冲后的电流输出给与其一一对应的LED串。以一个20寸的液晶面板为例，该液晶面板需要100颗LED，假设一个LED串中包含10颗LED，则在LED驱动器内就需要10个OP-AMP，可见，这将使液晶面板的成本上升。
现有技术中，LED驱动器中的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号发送器以预先设定的PWM信号发送周期向OP-AMP发送PWM信号，该PWM信号用于控制OP-AMP是否向LED串输出电流。LED串的发光强度是由该LED串上的平均电流强度决定的，该LED串上的平均电流强度值为OP-AMP向该LED串输出的电流值与占空比的乘积，所述占空比为使LED串发光的时间与所述PWM信号发送周期的比值；例如，所述预先设定的PWM信号发送周期为10分钟，而该LED串的实际发光时间为2分钟，则该LED串的占空比为20％。
本发明人发现，现有技术中一个背光板上包含很多条LED串，而每一串LED串就需要连接一个OP-AMP，因此当背光板上LED串的数量过于庞大时，所需的OP-AMP数量也会非常多，因此，这将使得LED驱动器的成本大大增加，由于液晶显示器必定包括LED驱动器，因此，导致液晶显示器的成本也增加了。
发明内容
本发明实施例提供背光板电路以及发光二极管(Light Emitting Diode，LED)驱动器，用于解决如何降低液晶显示器成本的问题。
一种背光板电路，该背光板电路包括发光二极管LED驱动器，所述LED驱动器中包括电压跟随器OP-AMP以及脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号发送器，该背光板电路还包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连，所述第一开关电路的电流输出端连接第一LED串，所述第一开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器发来的通断信号；所述通断信号用于控制所述第一开关电路和第二开关电路轮流通断；所述第一LED串在第一开关电路导通时发光；
所述第二开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连，所述第二开关电路的电流输出端连接第二LED串；所述第二开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器来的通断信号；所述第二LED串在第二开关电路导通时发光；
所述PWM信号发送器，用于向所述第一开关电路和所述第二开关电路发送通断信号；在第一开关电路导通时向所述第一LED串提供电流；或者，在第二开关电路导通时向所述第二LED串提供电流。
一种背光板，所述背光板包括上述背光板电路。
一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)驱动器，该LED驱动器包括：电压跟随器OP-AMP，脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号发送器，该LED驱动器还包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连；所述第一开关电路的电流输出端连接LED串，所述第一开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器发来的通断信号；所述通断信号用于控制所述第一开关电路和第二开关电路轮流通断；
所述第二开关电路的电流输入端连接于所述OP-AMP的输出端；所述第二开关电路的电流输出端连接LED串；所述第二开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器来的通断信号；
所述PWM信号发送器，用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路轮流通断；在第一开关电路导通时向与所述第一开关电路连接的LED串提供电流；或者，在第二开关电路导通时向与所述第二开关电路连接的LED串提供电流。
一种背光板，所述背光板包括上述LED驱动器。
可见，本发明实施例提供的背光板电路，通过在同一个电压跟随器OP-AMP的输出端分别通过两个开关电路各连接一串LED串，当PWM信号发送器发送使第一开关电路导通的通断信号时，OP-AMP向第一LED串输出电流；当PWM信号发送器发送使第二开关电路导通的通断信号时，OP-AMP向第二LED串输出电流，因此，可使LED驱动器中的一个OP-AMP分别向两串LED串提供电流，可见，LED驱动器中的OP-AMP的个数可减少为原来的一半，而LED驱动器为液晶显示器中必不可缺少的部件，因此可通过减少OP-AMP的个数来降低液晶显示器的成本。
附图说明
图1为现有技术中背光板电路结构示意图；
图2为现有技术中LED驱动器与LED串的连接电路示意图；
图3为本发明实施例提供的背光板电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的LED驱动器内部电路结构示意图。
具体实施方式
参见图3，本发明实施例提供背光板电路以及发光二极管(Light EmittingDiode，LED)驱动器，用于解决如何降低液晶显示器成本的问题。在背光板电路中包括现有技术中的LED驱动器，LED串11，以及多个开关电路，所述开关电路的类型为P型开关电路或者N型开关电路；每串LED串中的LED的个数相等。
所述LED驱动器中包括多个电压跟随器OP-AMP21，每个OP-AMP21的电流输出端以并联的方式连接两个不同类型的开关开关电路，例如，第一开关电路41和第二开关电路42，且OP-AMP的电流输出端与第一开关电路41和第二开关电路42的电流输入端相连。
所述第一开关电路41与第一LED串相连，所述第二开关电路42与第二LED串相连；
在所述LED驱动器中还包括PWM信号发送器，所述PWM信号发送器的信号输出端与所述第一开关电路41以及所述第二开关电路42的信号输入端相连，用于向所述第一开关电路41以及所述第二开关电路42发送控制所述第一开关电路和所述第二开关电路轮流通断的通断信号。所述通断信号包括使所述第一开关电路41导通，使所述第二开关电路42断开的第一通断信号；或者，使所述第二开关电路42导通，使所述第一开关电路41断开的第二通断信号；例如，当PWM信号发送器向所述第一开关电路41以及所述第二开关电路42同时，发送第一通断信号时，所述第一开关电路41导通，则OP-AMP通过该第一开关电路41向第一LED串提供电流，此时第二开关电路42断开；
具体的，PWM信号发送器需要保证发送第一通断信号的时间与发送第二通断信号的时间相等即可，例如，PWM信号发送周期为10分钟，且PWM信号发送周期包括四个时间段：第一时间段、第二时间段、第三时间段、第四时间段；其中第一时间段与第三时间段发送第一通断信号，第二时间段与第四时间段发送第二通断信号，因此，第一时间段与第三时间段之和等于第二时间段与第四时间段之和，还可以有其他多种组合方式。通过上述方法，可保证每串LED串的占空比为50％；所述LED串的占空比为该LED串发光时间与PWM信号发送周期之比；
PWM信号发送器可通过多种方法发送使所述第一开关电路导通或使所述第二开关电路导通的通断信号，较佳的，可通过以下方法：
在预先设定的PWM信号发送周期的前半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第一开关电路导通的第一通断信号；在该PWM信号发送周期的后半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第二开关电路导通的第二通断信号；或者，在预先设定的PWM信号发送周期的前半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第二开关电路导通的第二通断信号；在该PWM信号发送周期的后半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第一开关电路导通的第一通断信号；
通断信号可以是在同一时刻使P型开关电路导通，使N型开关电路断开；或者，使P型开关电路断开，使N型开关电路导通的任何信号，较佳的，可以是：当所述第一通断信号为PWM高电平信号时，所述第二通断信号为PWM低电平信号；或者当所述第一通断信号为PWM低电平信号时，所述第二通断信号为PWM高电平信号；
当所述第一开关电路接收到使所述第一开关电路导通的通断信号时，所述第一开关电路导通，则OP-AMP向所述第一LED串提供电流；当所述第二开关电路接收到使所述第二开关电路导通的通断信号时，所述第二开关电路导通，则OP-AMP向所述第二LED串提供电流；
所述OP-AMP向LED串输出电流的电流值的大小，为该LED串正常发光时所需电流值的两倍，具体原因如下：
由于一个OP-AMP的输出端口连接一个P型开关电路和一个N型开关电路，当两个开关电路接到同一个PWM信号发送器时，只有一个开关电路处于导通状态，即只有一串LED串发光，而LED串的发光强度是由该LED串的平均电流强度决定，平均电流强度等于输出电流与占空比的乘积，而对于本发明，占空比为50％时可以较好的利用OP-AMP，因此可知，OP-AMP向LED串输出电流的电流值的大小，为该LED串正常发光时所需电流值的两倍。以下以具体实施例介绍：
实施例：
本发明实施例提供一种背光板电路，该背光板电路的电路图如图3所示，包括脉冲宽度调制PWM信号发送器，电压跟随器OP-AMP21，LED串11，所述OP-AMP21用于向LED串输出电流，连接于同一个OP-AMP21的电流输出端口的两个开关电路分别称为第一开关电路41和第二开关电路42，所述第一开关电路41和第二开关电路42为不同类型的开关，例如，当所述第一开关电路为P型开关电路时，所述第二开关电路为N型开关电路；或者，当所述第一开关电路为N型开关电路时，所述第二开关电路为P型开关电路；选择不同类型的开关电路是为了保证当两个开关电路同时接收到PWM信号发送器发来的同一PWM信号时，只有其中一个导通，而另一个处于断开状态，即第一开关电路和第二开关电路连接的LED串中只有一串LED串处以导通状态；具体的可选择：
当P型开关电路在接收到PWM高电平信号时导通，则N型开关电路在接收到PWM低电平信号时导通；当P型开关电路在接收到PWM低电平信号时导通，则N型开关电路在接收到高电平信号时导通；当P型开关电路在接收到正电压时导通，则N型开关电路在接收到负电压时导通；当P型开关电路在接收到负电压时导通，N型开关电路在接收到正电压时导通；为了方便介绍本实施例中设置第一开关电路为P型开关电路，且在接收到第一通断信号为PWM高电平信号时，第一开关电路处于导通状态，同时第二开关电路处于断开状态；则第二开关电路为N型开关，且在接收到第二通断信号为PWM低电平信号时，第二导通开关处于导通状态，同时第一开关电路处于断开状态；
根据实际情况预先设置PWM信号发送器的PWM信号发送周期，在所述PWM信号发送周期的前半周期，向背光板电路中的所有开关发送PWM高电平信号，使第一开关电路处于导通状态，则第二开关电路处于断开状态，此时与第一开关电路相连的LED串发光；在所述PWM信号发送周期的后半周期，向所有开关发送PWM低电平信号，使第一开关电路处于断开状态，则第二开关电路处于导通状态，此时与第二开关电路相连的LED串发光；这样可保证同一串LED串的占空比为50％。
由于LED串的亮度主要是由平均电流来控制，而平均电流为LED串的输入电流与该LED串的占空比之积。由于一串LED串处于正常发光时的所需的平均电流是已知的，例如一串LED串需要的平均电流为60毫安，则一串LED串所需的输入电流为120毫安，该输入电流即为OP-AMP输出端口的输出电流，而该输出电流为电压与可调节电阻的比值，因为电压是恒定的，因此，总能找到一个合适的电阻值将输出电流控制在所需的电流值，因此能够保证占空比为50％时，LED串正常发光。
且本发明实施例首先设置OP-AMP21一直处于输出电流的状态。
如图4所示，本发明实施例还提供一种发光二极管LED驱动器，该LED驱动器包括：电压跟随器OP-AMP21，脉冲宽度调制PWM信号发送器，该LED驱动器还包括：
第一开关电路41，所述第一开关电路41的电流输入端与所述OP-AMP21的输出端相连；所述第一开关电路41的电流输出端连接LED串，所述第一开关电路41的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器发来的通断信号；所述通断信号用于控制所述第一开关电路41和第二开关电路42轮流通断；
所述第二开关电路42的电流输入端连接于所述OP-AMP21的输出端；所述第二开关电路42的电流输出端连接LED串；所述第二开关电路42的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器来的通断信号；
所述PWM信号发送器，用于向所述第一开关电路41和所述第二开关电路42发送通断信号；在第一开关电路41导通时向与所述第一开关电路41连接的LED串提供电流；或者，在第二开关电路42导通时向与所述第二开关电路42连接的LED串提供电流；
所述通断信号包括使所述第一开关电路41导通，并且使所述第二开关电路断开的第一通断信号；或者，使所述第二开关电路42导通，使所述第一开关电路断开的第二通断信号；
当所述第一通断信号为PWM高电平信号时，所述第二通断信号为PWM低电平信号；或者，
当所述第一通断信号为PWM低电平信号时，所述第二通断信号为PWM高电平信号。
当所述第一开关电路41为P型开关电路时，所述第二开关电路42为N型开关电路；或者，
当所述第一开关电路41为N型开关电路时，所述第二开关电路42为P型开关电路。
本发明实施例还提供一种背光板，该背光板中包括实施例中的背光板电路；
本发明实施例还提供另一种背光板，该背光板中包括上述本发明实施例提供的LED驱动器，且LED驱动器的电流输出端口连接LED串。
综上所述，本发明的有益效果：
本发明实施例提供的背光板电路，通过在同一个电压跟随器OP-AMP的输出端分别通过两个开关电路各连接一串LED串，当PWM信号发送器发送使第一开关电路导通的通断信号时，OP-AMP向第一LED串输出电流，此时第二开关电路处于断开状态；当PWM信号发送器发送使第二开关电路导通的通断信号时，OP-AMP向第二LED串输出电流，此时第一开关电路处于断开状态，因此，可使LED驱动器中的一个OP-AMP分别向两串LED串提供电流，可见，LED驱动器中的OP-AMP的个数可减少为原来的一半，而LED驱动器为液晶显示器中必不可缺少的部件，因此可通过减少OP-AMP的个数来降低液晶显示器的成本。并且由于一个OP-AMP的输出端口连接一个P型开关电路和一个N型开关电路，当两个开关电路接到同一个PWM信号时，只有一个开关电路处于导通状态，即只有一串LED串发光，而LED串的发光强度是由该LED串的平均电流强度决定，平均电流强度等于输出电流与占空比的乘积，而对于本发明，占空比为50％时可以较好的利用OP-AMP，因此可知，OP-AMP向LED串输出电流的电流值的大小，为该LED串正常发光时所需电流值的两倍。而输出电流为电压与可调节电阻的比值，因为电压是恒定的，因此，总能找到一个合适的电阻值将输出电流控制在所需的电流值，因此能够保证占空比为50％时，使LED串正常发光
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种背光板电路，该背光板电路包括发光二极管LED驱动器，所述LED驱动器中包括电压跟随器OP-AMP以及脉冲宽度调制PWM信号发送器，其特征在于，该背光板电路还包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连，所述第一开关电路的电流输出端连接第一LED串，所述第一开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器发来的通断信号；所述通断信号用于控制所述第一开关电路和第二开关电路轮流通断；
所述第二开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连，所述第二开关电路的电流输出端连接第二LED串；所述第二开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器来的通断信号；
所述PWM信号发送器，用于向所述第一开关电路和所述第二开关电路发送通断信号；在第一开关电路导通时向所述第一LED串提供电流；或者，在第二开关电路导通时向所述第二LED串提供电流；
所述第一LED串在第一开关电路导通时发光；
所述第二LED串在第二开关电路导通时发光。
2.如权利要求1所述的背光板电路，其特征在于，所述PWM信号发送器用于控制所述第一开关电路和所述第二开关电路轮流通断包括：
在预先设定的PWM信号发送周期的前半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第一开关电路导通的通断信号；在该PWM信号发送周期的后半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第二开关电路导通的通断信号；或者，
在预先设定的PWM信号发送周期的前半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第二开关电路导通的通断信号；在该PWM信号发送周期的后半周期，所述PWM信号发送器发送使所述第一开关电路导通的通断信号。
3.如权利要求1所述的背光板电路，其特征在于，所述通断信号包括使所述第一开关电路导通，使述第二开关电路断开的第一通断信号；或者，使所述第二开关电路导通，使第一开关电路断开的的第二通断信号；
当所述第一通断信号为PWM高电平信号时，所述第二通断信号为PWM低电平信号；或者，
当所述第一通断信号为PWM低电平信号时，所述第二通断信号为PWM高电平信号。
4.如权利要求1所述的背光板电路，其特征在于，所述OP-AMP向LED串输出电流的电流值的大小，为该LED串正常发光时所需电流值的两倍。
5.如权利要求1所述的背光板电路，其特征在于，当所述第一开关电路为P型开关电路时，所述第二开关电路为N型开关电路；或者，
当所述第一开关电路为N型开关电路时，所述第二开关电路为P型开关电路。
6.一种背光板，其特征在于，所述背光板包括如权利要求1-5中任意所述的背光板电路。
7.一种发光二极管LED驱动器，该LED驱动器包括：电压跟随器OP-AMP，脉冲宽度调制PWM信号发送器，其特征在于，该LED驱动器还包括：
第一开关电路，所述第一开关电路的电流输入端与所述OP-AMP的输出端相连；所述第一开关电路的电流输出端连接LED串，所述第一开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器发来的通断信号；所述通断信号用于控制所述第一开关电路和第二开关电路轮流通断；
所述第二开关电路的电流输入端连接于所述OP-AMP的输出端；所述第二开关电路的电流输出端连接LED串；所述第二开关电路的信号输入端与所述PWM信号发送器的信号输出端相连，用于接收所述PWM信号发送器来的通断信号；
所述PWM信号发送器，用于向所述第一开关电路和所述第二开关电路发送通断信号；在第一开关电路导通时向与所述第一开关电路连接的LED串提供电流；或者，在第二开关电路导通时向与所述第二开关电路连接的LED串提供电流。
8.如权利要求7所述的LED驱动器，其特征在于，所述通断信号包括使所述第一开关电路导通，使所述第二开关电路断开的第一通断信号；或者，使所述第二开关电路导通，使所述第一开关电路断开的第二通断信号；
当所述第一通断信号为PWM高电平信号时，所述第二通断信号为PWM低电平信号；或者，
当所述第一通断信号为PWM低电平信号时，所述第二通断信号为PWM高电平信号。
9.如权利要求7所述的LED驱动器，其特征在于，当所述第一开关电路为P型开关电路时，所述第二开关电路为N型开关电路；或者，
当所述第一开关电路为N型开关电路时，所述第二开关电路为P型开关电路。
10.一种背光板，该背光板上有包括多个LED的LED串，其特征在于，所述背光板包括如权利要求7-9中任一所述的LED驱动器。
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