CN102890914A - 发光二极管驱动系统及使用其的显示设备 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管驱动系统，包括微控制器、控制电路、脉冲宽度调制控制器、第一驱动电路、第二驱动电路、第一转换电路及第二转换电路。微控制器在显示面板进行三维显示时，输出三维微控制信号。控制电路接收到三维微控制信号时输出三维控制信号。第二转换电路与外部直流电压源、控制电路、第二驱动电路相连，在显示面板进行三维显示时，根据第二驱动电路的输出将外部直流电压源转换为第二直流电压，与第一转换电路共同驱动发光二极管阵列，在显示面板进行二维显示时，停止工作。本发明还提供一种显示设备。上述发光二极管驱动系统能在二维和三维模式下改变第二驱动电路的输出，从而满足不同负载的要求，并提高了元件选用的弹性度。

Description

发光二极管驱动系统及使用其的显示设备

技术领域

本发明涉及一种显示设备，尤其涉及一种显示设备的发光二极管驱动系统。

背景技术

目前，三维(3dimensions，3D)液晶电视是市场的新宠儿，而液晶电视在3D模式下所需要的亮度比二维(2dimensions，2D)模式下的高。所以3D模式下作为液晶电视背光源的发光二极管(light emitting diode，LED)所需的电流是2D模式下的两倍或三倍甚至更高，而且3D模式下LED所需的顺向导通电压也会较高。也就是说，对于LED驱动系统而言，2D模式和3D模式为两种不同的负载特性，因此，对LED驱动系统元件参数的要求也不同，这造成了LED驱动系统元件选用上的困难。

发明内容

有鉴于此，需提供一种发光二极管驱动系统，能满足显示设备在二维和三维模式下不同的负载特性。

一种发光二极管驱动系统，用于在面板驱动系统的控制下驱动发光二极管阵列点亮显示面板，所述发光二极管驱动系统包括微控制器、控制电路、脉冲宽度调制控制器、第一驱动电路、第二驱动电路、第一转换电路、第二转换电路及电流侦测元件。微控制器与所述面板驱动系统相连，用于在所述显示面板进行三维显示时，输出三维微控制信号，当在所述显示面板进行二维显示时，输出二维微控制信号。控制电路与所述微控制器相连，用于在接收到所述三维微控制信号时，产生并输出三维控制信号，在接收到所述二维微控制信号时，产生并输出二维控制信号。脉冲宽度调制控制器用于产生脉冲宽度调制信号。第一驱动电路与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第一驱动信号。第二驱动电路与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第二驱动信号。第一转换电路与外部直流电压源及所述第一驱动电路相连，用于根据所述第一驱动信号将所述外部直流电压源转换为第一直流电压，驱动所述发光二极管阵列。第二转换电路与所述外部直流电压源、所述第二驱动电路及所述控制电路相连，用于根据所述第二驱动信号将所述外部直流电压源转换为第二直流电压，以与所述第一直流电压共同驱动所述发光二极管阵列。电流侦测元件与所述第一转换电路、所述第二转换电路及所述脉冲宽度调制控制器相连，用于侦测所述第一转换电路与所述第二转换电路的总电流，并反馈至所述脉冲宽度调制控制器。其中，当所述控制电路输出所述三维控制信号时，所述第二转换电路接收所述第二驱动信号并将所述外部直流电压源转换为第二直流电压；当所述控制电路输出所述二维控制信号时，所述第二驱动信号被截止，所述第二转换电路停止转换所述外部直流电压源。

优选地，所述第一转换电路包括第一保险丝、第一电感、第一电容、第一二极管及第一开关元件。所述第一保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第一保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统。所述第一电感的一端与所述第一保险丝的另一端相连。所述第一电容连接于第一电感与所述第一保险丝的公共端与地之间。所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连，所述第一二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连。所述第一开关元件的第一电极与所述第一二极管的阳极相连，所述第一开关元件的控制极与所述第一驱动电路相连，所述第一开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连。

优选地，所述第一开关元件为N型金属氧化物半导体场效应管，所述第一开关元件的第一电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的漏极，所述第一开关元件的控制极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的栅极，所述第一开关元件的第二电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的源极。

优选地，第一驱动电路包括第二电容、第二开关元件、第三开关元件、第一电阻、第二二极管、第二电阻、第三电阻及第四电阻。所述第二电容连接于参考电压源与地之间。所述第二开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第二开关元件的控制极与所述脉冲宽度调制控制器相连，以接收所述脉冲宽度调制信号。所述第三开关元件的第一电极与所述第二开关元件的第二电极相连，所述第三开关元件的控制极与所述第二开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，所述第三开关元件的第二电极接地。所述第一电阻连接于所述第三开关元件的控制极与地之间。所述第二二极管的阴极与所述第二开关元件的第二电极相连。所述第二电阻连接于所述第二二极管的阳极与所述第一开关元件的控制极之间。所述第三电阻连接于所述第二开关元件的第二电极与所述第一开关元件的控制极之间。所述第四电阻连接于所述第一开关元件的控制极与地之间。

优选地，所述第二开关元件为NPN型三极管，所述第二开关元件的第一电极为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关元件的控制极为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关元件的第二电极为所述NPN型三极管的发射极，所述第三开关元件为PNP型三极管，所述第三开关元件的第一电极为所述PNP型三极管的发射极，所述第三开关元件的控制极为所述PNP型三极管的基极，所述第三开关元件的第二电极为所述PNP型三极管的集电极。

优选地，所述第二转换电路包括第二保险丝、第二电感、第三电容、第三二极管及第四开关元件。所述第二保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第二保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统。所述第二电感的一端与所述第二保险丝的另一端相连。所述第三电容连接于第二电感与所述第二保险丝的公共端与地之间。所述第三二极管的阳极与所述第二电感的另一端相连，所述第三二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连。所述第四开关元件的第一电极与所述第三二极管的阳极相连，所述第四开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连，所述第四开关元件的控制极与所述第二驱动电路及所述控制电路相连。

优选地，所述第二驱动电路包括第四电容、第五电阻、第五开关元件、第六开关元件、第四二极管、第六电阻、第七电阻及第八电阻。所述第四电容连接于参考电压源与地之间。所述第五电阻连接于所述脉冲宽度调制控制器与地之间。所述第五开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第五开关元件的控制极与所述第五电阻共同连接所述脉冲宽度调制控制器。所述第六开关元件的第一电极与所述第五开关元件的第二电极相连，所述第六开关元件的控制极与所述第五开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，以接收所述脉冲宽度调制信号，所述第六开关元件的第二电极接地。所述第四二极管的阴极与所述第五开关元件的第二电极相连。所述第六电阻连接于所述第四二极管的阳极与所述第四开元件的控制极之间。所述第七电阻连接于所述第五开关元件的第二电极与所述第四开关元件的控制极之间。所述第八电阻的连接于所述第四开关元件的控制极与地之间。

优选地，所述控制电路包括第九电阻、第十电阻、第七开关元件、及第十一电阻。所述第九电阻的一端与所述微控制器相连。所述第十电阻连接于所述第九电阻的另一端与地之间。所述第七开关元件的控制极与所述第九电阻的另一端相连，所述第七开关元件的第二电极接地。所述第十一电阻连接于所述第四开关元件的控制极与所述第七开关元件的第一电极之间。

优选地，所述电流侦测元件包括初级线圈及次级线圈。所述初级线圈连接于所述第一转换电路及所述第二转换电路的公共端与地之间，用于侦测流经所述第一转换电路及所述第二转换电路的总电流。所述次级线圈与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于将所述总电流反馈至所述脉冲宽度调制控制器。

一种显示设备，包括显示面板、面板驱动系统、发光二极管阵列、电流平衡系统及发光二极管驱动系统。所述显示面板用于进行二维或三维显示。所述面板驱动系统用于驱动所述显示面板进行二维或三维模式显示。所述发光二极管阵列用于为所述显示面板提供背光。所述电流平衡系统与所述发光二极管阵列的阴极相连，用于平衡流经所述发光二极管阵列的电流。所述发光二极管驱动系统用于在所述面板驱动系统的控制下驱动所述发光二极管阵列点亮所述显示面板，所述发光二极管驱动系统包括微控制器、控制电路、脉冲宽度调制控制器、第一驱动电路、第二驱动电路、第一转换电路、第二转换电路及电流侦测元件。微控制器与所述面板驱动系统相连，用于在所述显示面板进行三维显示时，输出三维微控制信号，当在所述显示面板进行二维显示时，输出二维微控制信号。控制电路与所述微控制器相连，用于在接收到所述三维微控制信号时，产生并输出三维控制信号，在接收到所述二维微控制信号时，产生并输出二维控制信号。脉冲宽度调制控制器用于产生脉冲宽度调制信号。第一驱动电路与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第一驱动信号。第二驱动电路与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第二驱动信号。第一转换电路与外部直流电压源及所述第一驱动电路相连，用于根据所述第一驱动信号将所述外部直流电压源转换为第一直流电压，驱动所述发光二极管阵列。第二转换电路与所述外部直流电压源、所述第二驱动电路及所述控制电路相连，用于根据所述第二驱动信号将所述外部直流电压源转换为第二直流电压，以与所述第一直流电压共同驱动所述发光二极管阵列。电流侦测元件与所述第一转换电路、所述第二转换电路及所述脉冲宽度调制控制器相连，用于侦测所述第一转换电路与所述第二转换电路的总电流，并反馈至所述脉冲宽度调制控制器。其中，当所述控制电路输出所述三维控制信号时，所述第二转换电路接收所述第二驱动信号并将所述外部直流电压源转换为第二直流电压；当所述控制电路输出所述二维控制信号时，所述第二驱动信号被截止，所述第二转换电路停止转换所述外部直流电压源。

优选地，所述第一转换电路包括第一保险丝、第一电感、第一电容、第一二极管及第一开关元件。所述第一保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第一保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统。所述第一电感的一端与所述第一保险丝的另一端相连。所述第一电容连接于第一电感与所述第一保险丝的公共端与地之间。所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连，所述第一二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连。所述第一开关元件的第一电极与所述第一二极管的阳极相连，所述第一开关元件的控制极与所述第一驱动电路相连，所述第一开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连。

优选地，所述第一开关元件为N型金属氧化物半导体场效应管，所述第一开关元件的第一电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的漏极，所述第一开关元件的控制极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的栅极，所述第一开关元件的第二电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的源极。

优选地，第一驱动电路包括第二电容、第二开关元件、第三开关元件、第一电阻、第二二极管、第二电阻、第三电阻及第四电阻。所述第二电容连接于参考电压源与地之间。所述第二开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第二开关元件的控制极与所述脉冲宽度调制控制器相连，以接收所述脉冲宽度调制信号。所述第三开关元件的第一电极与所述第二开关元件的第二电极相连，所述第三开关元件的控制极与所述第二开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，所述第三开关元件的第二电极接地。所述第一电阻连接于所述第三开关元件的控制极与地之间。所述第二二极管的阴极与所述第二开关元件的第二电极相连。所述第二电阻连接于所述第二二极管的阳极与所述第一开关元件的控制极之间。所述第三电阻连接于所述第二开关元件的第二电极与所述第一开关元件的控制极之间。所述第四电阻连接于所述第一开关元件的控制极与地之间。

优选地，所述第二开关元件为NPN型三极管，所述第二开关元件的第一电极为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关元件的控制极为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关元件的第二电极为所述NPN型三极管的发射极，所述第三开关元件为PNP型三极管，所述第三开关元件的第一电极为所述PNP型三极管的发射极，所述第三开关元件的控制极为所述PNP型三极管的基极，所述第三开关元件的第二电极为所述PNP型三极管的集电极。

优选地，所述第二转换电路包括第二保险丝、第二电感、第三电容、第三二极管及第四开关元件。所述第二保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第二保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统。所述第二电感的一端与所述第二保险丝的另一端相连。所述第三电容连接于第二电感与所述第二保险丝的公共端与地之间。所述第三二极管的阳极与所述第二电感的另一端相连，所述第三二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连。所述第四开关元件的第一电极与所述第三二极管的阳极相连，所述第四开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连，所述第四开关元件的控制极与所述第二驱动电路及所述控制电路相连。

优选地，所述第二驱动电路包括第四电容、第五电阻、第五开关元件、第六开关元件、第四二极管、第六电阻、第七电阻及第八电阻。所述第四电容连接于参考电压源与地之间。所述第五电阻连接于所述脉冲宽度调制控制器与地之间。所述第五开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第五开关元件的控制极与所述第五电阻共同连接所述脉冲宽度调制控制器。所述第六开关元件的第一电极与所述第五开关元件的第二电极相连，所述第六开关元件的控制极与所述第五开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，以接收所述脉冲宽度调制信号，所述第六开关元件的第二电极接地。所述第四二极管的阴极与所述第五开关元件的第二电极相连。所述第六电阻连接于所述第四二极管的阳极与所述第四开元件的控制极之间。所述第七电阻连接于所述第五开关元件的第二电极与所述第四开关元件的控制极之间。所述第八电阻的连接于所述第四开关元件的控制极与地之间。

优选地，所述控制电路包括第九电阻、第十电阻、第七开关元件、及第十一电阻。所述第九电阻的一端与所述微控制器相连。所述第十电阻连接于所述第九电阻的另一端与地之间。所述第七开关元件的控制极与所述第九电阻的另一端相连，所述第七开关元件的第二电极接地。所述第十一电阻连接于所述第四开关元件的控制极与所述第七开关元件的第一电极之间。

优选地，所述电流侦测元件包括初级线圈及次级线圈。所述初级线圈连接于所述第一转换电路及所述第二转换电路的公共端与地之间，用于侦测流经所述第一转换电路及所述第二转换电路的总电流。所述次级线圈与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于将所述总电流反馈至所述脉冲宽度调制控制器。

上述发光二极管驱动系统根据显示面板不同的显示模式，控制控制电路输出所述三维控制信号或所述二维控制信号，以控制第二转换电路是否工作，从而确定第二转换电路是否与第一转换电路共同驱动发光二极管阵列，进而在满足不同显示模式下负载的要求的同时，提高了元件选用的弹性度，并且降低了设计的复杂度。

附图说明

图1为本发明一实施方式中显示设备的模块图。

图2为本发明一实施方式中LED驱动系统的模块图。

图3为本发明一实施方式中LED驱动系统中第一转换电路、第二转换电路、第一驱动电路、第二驱动电路、控制电路及电流侦测元件的电路图。

主要元件符号说明

外部直流电压源        Vin

显示设备              10

LED驱动系统           20

面板驱动系统          30

LED阵列               40

显示面板              50

电流平衡系统          60

第一转换电路          1101

第二转换电路          1102

第一驱动电路          111

第二驱动电路          112

脉冲宽度调制控制器    113

控制电路                114

微控制器                115

电流侦测元件            116

第一至第十一电阻        R1、R2、R3、R4、R5、R6、

                        R7、R8、R9、R10、R11

第一至第四电容          C1、C2、C3、C4

第一至第六开关元件      Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6

第一至第四二极管        D1、D2、D3、D4

参考电压源              Vref

第一至第二保险丝        F1、F2

第一至第二电感          L1、L2

初级线圈                W1

次级线圈                W2

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

图1为本发明一实施方式中显示设备10的模块图。显示设备10包括LED驱动系统20、面板驱动系统30、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)阵列40、显示面板50及电流平衡系统60。在本实施方式中，LED阵列40包括多个并联的LED串，每个LED串由多个LED顺向串联组成，LED串的阳极是指LED串的第一个LED的阳极，LED阵列的阴极是指LED串的最后一个LED的阴极。显示设备10具有二维(2dimensions，2D)和三维(3dimensions，3D)两种显示模式，并且对于LED驱动系统20而言，2D模式和3D模式为两种不同的负载特性。显示面板50用于进行2D或3D显示。面板驱动系统30用于驱动显示面板50进行2D或3D显示，并且当显示面板50进行2D显示时，发出低电平的通知信号至LED驱动系统20，在显示面板50进行3D显示时，发出高电平的通知信号至LED驱动系统20。在本发明的另一实施方式中，面板驱动系统30也可在显示面板50进行3D显示时，输出低电平的通知信号至LED驱动系统20，在显示面板50进行2D显示时，输出高电平的通知信号至LED驱动系统20。

LED阵列40用作显示面板50的背光源，LED驱动系统20用于将外部直流电压源Vin提供的电压转换为适合驱动LED阵列40工作的电压。电流平衡系统60与LED阵列40的阴极相连，用于平衡流经LED阵列40的电流。LED驱动系统20根据接收的通知信号，调整输出至LED阵列40的电压，从而调整LED阵列40的亮度，以满足显示面板50不同显示模式下对亮度的不同要求。在本实施方式中，在显示面板50进行3D显示时，LED驱动系统20接收到高电平的通知信号，调高输出至LED阵列40的电压，从而使LED阵列40的亮度变大。在显示面板50进行2D显示时，LED驱动系统20接收到低电平的通知信号，调低输出至LED阵列40的电压，从而使LED阵列40的亮度变小。

图2为本发明一实施方式中LED驱动系统20的模块图。在本实施方式中，LED驱动系统20包括第一转换电路1101、第二转换电路1102、第一驱动电路111、第二驱动电路112、脉冲宽度调制控制器113、控制电路114、微控制器115及电流侦测元件116。面板驱动系统30用于驱动显示面板50进行2D或3D显示，并在显示设备10处于2D或3D模式时发出不同的通知信号。微控制器115与面板驱动系统30相连，用于接收面板驱动系统30发出的通知信号，并在所述通知信号为高电平时，即显示面板50进行3D显示时，产生并输出3D微控制信号，在所述通知信号为低电平时，即显示面板50进行2D显示时，产生并输出2D微控制信号。在本实施方式中，所述3D微控制信号为低电平的逻辑信号，所述2D微控制信号为高电平的逻辑信号。在本发明的另一实施方式中，所述3D微控制信号也可以为高电平的逻辑信号，所述2D微控制信号为低电平的逻辑信号。

控制电路114与微控制器115相连，用于在接收到3D微控制信号时，产生并输出3D控制信号至第二转换电路1102，当接收到2D微控制信号时，产生并输出2D控制信号至第二转换电路1102。在本实施方式中，在所述3D微控制信号为低电平时，所述3D控制信号为高电平，在所述2D微控制信号为高电平时，所述2D控制信号为低电平。

脉冲宽度调制控制器113用于产生脉冲宽度调制信号。第一驱动电路111及第二驱动电路112均与脉冲宽度调制控制器113相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号分别产生第一驱动信号及第二驱动信号。第一转换电路1101与外部直流电压源Vin及第一驱动电路111相连，用于根据所述第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换成第一直流电压，驱动LED阵列40。第二转换电路1102与外部直流电压源Vin、第二驱动电路112及控制电路114相连，用于根据所述第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换为第一直流电压，驱动LED阵列40。在显示面板50进行3D显示时，控制电路114输出3D控制信号，第二驱动电路112接收所述第二驱动信号并将外部直流电压源Vin转换为第二直流电压，在显示面板50进行2D显示时，控制电路114输出2D控制信号，所述第二驱动信号被截止，第二驱动电路112停止转换外部直流电压源Vin。电流侦测元件116与第一转换电路1101、第二转换电路1102及脉冲宽度调制控制器113相连，用于侦测第一转换电路1101与第二转换电路1102的总电流，并反馈至脉冲宽度调制控制器113。从而，脉冲宽度调制控制器113根据反馈信号调整脉冲宽度调制信号的占空比。

在本实施方式中，在显示面板50进行3D显示时，微控制器115接收到高电平的通知信号，从而输出低电平的3D微控制信号至控制电路114，进而控制电路114输出高电平的3D控制信号至第二转换电路1102，因此第二转换电路1102工作，并根据第二驱动电路1102产生的第二驱动信号将外部直流电压源Vin转换为第二直流电压。第一转换电路1101根据第一驱动电路111发出的第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换成第一直流电压，因此在显示设备10为3D模式时，第一驱动电路与第二驱动电路共同驱动LED阵列40，从而使LED阵列40的亮度变大。在显示面板50进行2D显示时，微控制器115接收到低电平的通知信号，从而输出高电平的2D微控制信号至控制电路114，进而控制电路114输出低电平的2D控制信号至第二转换电路1102，因此第二转换电路1102不工作。第一转换电路1101根据第一驱动电路111产生的第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换成第一直流电压，以驱动LED阵列40。因此在显示设备10为2D模式时，仅有第一转换电路1101输出第一直流电压，第二转换电路1102不工作，使得LED阵列40的亮度较小。

图3为本发明一实施方式中LED驱动系统20中第一转换电路1101、第二转换电路1102、第一驱动电路111、第二驱动电路112、控制电路114及电流侦测元件116的电路图。在本实施方式中，第一转换电路1101包括第一保险丝F1、第一电感L1、第一电容C1、第一二极管D1及第一开关元件Q1。第一保险丝F1的一端与外部直流电压源Vin相连，用于在流经第一保险丝F1的电流过大时熔断，从而保护LED驱动系统20。第一电感L1的一端与第一保险丝F1的另一端相连。第一电容C1连接于第一电感L1与第一保险丝F1的公共端与地之间。第一二极管D1的阳极与第一电感L1的另一端相连，第一二极管D1的阴极与LED阵列40的阳极相连。第一开关元件Q1的第一电极与第一二极管D1的阳极相连，第一开关元件Q1的控制极与第一驱动电路111相连，第一开关元件Q1的第二电极与电流侦测元件116相连。

在本实施方式中，第一开关元件Q1为N型金属氧化物半导体场效应管，第一开关元件Q1的第一电极为N型金属氧化物半导体场效应管的漏极，第一开关元件Q1的控制极为N型金属氧化物半导体场效应管的栅极，第一开关元件Q1的第二电极为N型金属氧化物半导体场效应管的源极。

在本实施方式中，第一开关元件Q1根据第一驱动电路111输出的第一驱动信号将外部直流电压源Vin提供的电压转换为方波，所述方波经过第一二极管D1整流，转换为第一直流电压，从而驱动LED阵列40。

在本实施方式中，所述第一驱动电路111包括第二电容C2、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第一电阻R1、第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4。第二电容C2连接于参考电压源Vref与地之间。第二开关元件Q2的第一电极与参考电压源Vref相连，第二开关元件Q2的控制极与脉冲宽度调制控制器113相连。第三开关元件Q3的第一电极与第二开关元件Q2的第二电极相连，第三开关元件Q3的控制极与第二开关元件Q2的控制极共同连接至脉冲宽度调制控制器113，第三开关元件Q3的第二电极接地。第一电阻R1连接于第三开关元件Q3的控制极与地之间。第二二极管D2的阴极与第二开关元件Q2的第二电极相连。第二电阻R2连接于第二二极D3管的阳极与第一开关元件Q1的控制极之间。第三电阻R3连接于第二开关元件Q2的第二电极与第一开关元件Q1的控制极之间。第四电阻R4连接于第一开关元件Q1的控制极与地之间。

在本实施方式中，第二开关元件Q2为NPN型三极管，第二开关元件Q2的第一电极为NPN型三极管的集电极，第二开关元件Q2的控制极为NPN型三极管的基极，第二开关元件Q2的第二电极为NPN型三极管的发射极，第三开关元件Q3为PNP型三极管，第三开关元件Q3的第一电极为PNP型三极管的发射极，第三开关元件Q3的控制极为PNP型三极管的基极，第三开关元件Q3的第二电极为PNP型三极管的集电极。

当脉冲宽度调制控制器113输出高电平的脉冲宽度调制信号时，第二开关元件Q2导通，而第三开关元件Q3截止，第一驱动电路111产生并输出高电平的第一驱动信号至第一转换电路1101。当脉冲宽度调制控制器113输出低电平的脉冲宽度调制信号时，第二开关元件Q2截止，第三开关元件Q3导通，第一驱动电路111产生并输出低电平的第一驱动信号至第一转换电路1101。

在本实施方式中，第二转换电路1102包括第二保险丝F2、第二电感L2、第三电容C3、第三二极管D3及第四开关元件Q4。第二保险丝F2的一端与外部直流电压源Vin相连，用于在流经第二保险丝F2的电流过大时熔断，从而保护LED驱动系统20。第二电感L2的一端与第二保险丝F2的另一端相连。第三电容C3连接于第二电感L2与第二保险丝F2的与地之间。第三二极管D3的阳极与第二电感L2的另一端相连，第三二极管D3的阴极与LED阵列40的阳极相连。第四开关元件Q4的第一电极与第三二极管D3的阳极相连，第四开关元件Q4的控制极与第二驱动电路112及控制电路114相连，第四开关元件Q4的第二电极与电流侦测元件116相连。

在本实施方式中，第四开关元件Q4为N型金属氧化物半导体场效应管，第四开关元件Q4的第一电极为N型金属氧化物半导体场效应管的漏极，第四开关元件Q4的控制极为N型金属氧化物半导体场效应管的栅极，第四开关元件Q4的第二电极为N型金属氧化物半导体场效应管的源极。

在本实施方式中，第二转换电路1102的工作原理与第一转换电路1101的工作原理相似，故此处不再详述。

在本实施方式中，第二驱动电路112包括第四电容C4、第五电阻R5、第五开关元件Q5、第六开关元件Q6、第四二极管D4、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8。第四电容C4连接于参考电压源Vref与地之间。第五电阻R5连接于脉冲宽度调制控制器113与地之间。第五开关元件Q5的第一电极与参考电压源Vref相连，第五开关元件Q5的控制极与脉冲宽度调制控制器113相连。第六开关元件Q6的第一电极与第五开关元件Q5的第二电极相连，第六开关元件Q6的控制极与第五开关元件Q5的控制极共同连接至脉冲宽度调制控制器113，第六开关元件Q6的第二电极接地。第四二极管D4的阴极与第五开关元件Q5的第二电极相连。第六电阻R6连接于第四二极管D4的阳极与第四开元件Q4的控制极之间。第七电阻R7连接于第五开关元件Q5的第二电极与第四开关元件Q4的控制极之间。第八电阻R8的连接于第四开关元件Q4的控制极与地之间。

在本实施方式中，第五开关元件Q5为NPN型三极管，第五开关元件Q5的第一电极为NPN型三极管的集电极，第五开关元件Q5的控制极为NPN型三极管的基极，第五开关元件Q5的第二电极为NPN型三极管的发射极，第六开关元件Q6为PNP型三极管，第六开关元件Q6的第一电极为PNP型三极管的发射极，第六开关元件Q6的控制极为PNP型三极管的基极，第六开关元件Q6的第二电极为PNP型三极管的集电极。

在本实施方式中，第二驱动电路112的工作原理与第一驱动电路111的工作原理相似，故此处不再详述。

在本实施方式中，控制电路114包括第九电阻R9、第十电阻R10、第七开关元件Q7及第十一电阻R11。第九电阻R9的一端与微控制器115相连。第十电阻R10连接于第九电阻R9的另一端与地之间。第七开关元件Q7的控制极与第九电阻R9的另一端相连，第七开关元件Q7的第二电极接地。第十一电阻R11连接于第七开关元件Q7的第一电极与第四开关元件Q4的控制极之间。

在本实施方式中，第七开关元件Q7为NPN型三极管，第七开关元件Q7的第一电极为NPN型三极管的集电极，第七开关元件Q7的控制极为NPN型三极管的基极，第七开关元件Q7的第二电极为NPN型三极管的发射极。

在本实施方式中，当微控制器输出低电平的3D微控制信号时，第七开关元件Q7的基极的电压与第七开关元件Q7发射极的电压均为低电平，第七开关元件Q7截止，控制电路114产生并输出高电平的3D控制信号。当微控制器输出高电平的2D微控制信号时，第七开关元件Q7的基极的电压大于第七开关元件Q7发射极的电压，第七开关元件Q7导通，控制电路114产生并输出低电平的2D控制信号至第二转换电路1102。

在本实施方式中，脉冲宽度调制控制器113为芯片FP3843，所述芯片包括输出引脚。第二开关元件Q2的控制极、第三开关元件Q3的控制极、第五开关元件Q5的控制极及第六开关元件Q6的控制极共同连接至脉冲宽度调制控制器113输出引脚。

在本实施方式中，电流侦测元件116包括初级线圈W1及次级线圈W2。初级线圈W1连接于第一转换电路1101及第二转换电路1102与地之间，用于侦测流经第一转换电路1101及第二转换电路1102的总电流。次级线圈W2与脉冲宽度调制控制器113相连，用于侦测第一转换电路1101与第二转换电路1102的总电流，并反馈至脉冲宽度调制控制器113。

在本实施方式中，当显示设备10为2D模式时，微控制器115输出高电平的2D微控制信号给第九电阻R9，此时第七开关元件Q7的基极电压大于发射极电压，第七开关元件Q7导通。此时第七开关元件Q7的集电极呈现低电位，即第四开关元件Q4的栅极电压小于第四开关元件Q4的源极电压，所以第四开关元件Q4截止，进而第二转换电路1102停止工作。第一转换电路1101根据第一驱动电路111发出的第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换成第一直流电压，以驱动LED阵列40。因此在显示设备10为2D模式时，仅有第一转换电路1101输出第一直流电压，第二转换电路1102不工作，使得LED阵列40的亮度较小。

当显示设备10为3D模式时，微控制器115输出低电平的3D微控制信号至第九电阻R9，此时第七开关元件Q7的基极电压与发射极电压均为低电平，第七开关元件Q7截止。此时第七开关元件Q7的集电极呈现高电位，即第四开关元件Q4的栅极电压大于第四开关元件Q4的源极电压，所以第四开关元件Q4导通，并从第二驱动电路112接收第二驱动信号，从而第二转换电路1102将外部直流电压源Vin转换为第二直流电压，驱动LED阵列40。同时，第一转换电路1101根据第一驱动电路111发出的第一驱动信号将外部直流电压源Vin转换成第一直流电压，以驱动LED阵列40。因此，在显示设备10为3D模式时，第一转换电路1101及第二转换电路1102分别输出第一直流电压及第二直流电压，共同驱动LED阵列40，使得LED阵列40的亮度较大。

上述LED驱动系统20根据显示面板50不同的显示模式，控制控制电路114输出所述3D控制信号或所述2D控制信号，以控制第二转换电路1102是否工作，从而确定第二转换电路1102是否与第一转换电路1101共同驱动LED阵列40，进而在满足不同显示模式下负载的要求的同时，提高了元件选用的弹性度，并且降低了设计的复杂度。

Claims (10)

1.一种发光二极管驱动系统，用于在面板驱动系统的控制下驱动发光二极管阵列点亮显示面板，其特征在于，所述发光二极管驱动系统包括：

微控制器，与所述面板驱动系统相连，用于在所述显示面板进行三维显示时，输出三维微控制信号，当在所述显示面板进行二维显示时，输出二维微控制信号；

控制电路，与所述微控制器相连，用于在接收到所述三维微控制信号时，产生并输出三维控制信号，在接收到所述二维微控制信号时，产生并输出二维控制信号；

脉冲宽度调制控制器，用于产生脉冲宽度调制信号；

第一驱动电路，与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第一驱动信号；

第二驱动电路，与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于根据所述脉冲宽度调制信号产生第二驱动信号；

第一转换电路，与外部直流电压源及所述第一驱动电路相连，用于根据所述第一驱动信号将所述外部直流电压源转换为第一直流电压，驱动所述发光二极管阵列；

第二转换电路，与所述外部直流电压源、所述第二驱动电路及所述控制电路相连，用于根据所述第二驱动信号将所述外部直流电压源转换为第二直流电压，以与所述第一直流电压共同驱动所述发光二极管阵列；及

电流侦测元件，与所述第一转换电路、所述第二转换电路及所述脉冲宽度调制控制器相连，用于侦测所述第一转换电路与所述第二转换电路的总电流，并反馈至所述脉冲宽度调制控制器，从而调整所述脉冲宽度调制控制器产生的脉冲宽度调制信号的占空比；

其中，当所述控制电路输出所述三维控制信号时，所述第二转换电路接收所述第二驱动信号并将所述外部直流电压源转换为第二直流电压；当所述控制电路输出所述二维控制信号时，所述第二驱动信号被截止，所述第二转换电路停止转换所述外部直流电压源。

2.如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第一转换电路包括：

第一保险丝，所述第一保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第一保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统；

第一电感，所述第一电感的一端与所述第一保险丝的另一端相连；

第一电容，所述第一电容连接于所述第一电感与所述第一保险丝的公共端与地之间；

第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端相连，所述第一二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连；及

第一开关元件，所述第一开关元件的第一电极与所述第一二极管的阳极相连，所述第一开关元件的控制极与所述第一驱动电路相连，所述第一开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连。

3.如权利要求2所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第一开关元件为N型金属氧化物半导体场效应管，所述第一开关元件的第一电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的漏极，所述第一开关元件的控制极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的栅极，所述第一开关元件的第二电极为所述N型金属氧化物半导体场效应管的源极。

4.如权利要求2所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第一驱动电路包括：

第二电容，所述第二电容连接于参考电压源与地之间；

第二开关元件，所述第二开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第二开关元件的控制极与所述脉冲宽度调制控制器相连，以接收所述脉冲宽度调制信号；

第三开关元件，所述第三开关元件的第一电极与所述第二开关元件的第二电极相连，所述第三开关元件的控制极与所述第二开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，所述第三开关元件的第二电极接地；

第一电阻，所述第一电阻连接于所述第三开关元件的控制极与地之间；

第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第二开关元件的第二电极相连；

第二电阻，所述第二电阻连接于所述第二二极管的阳极与所述第一开关元件的控制极之间；

第三电阻，所述第三电阻连接于所述第二开关元件的第二电极与所述第一开关元件的控制极之间；及

第四电阻，所述第四电阻连接于所述第一开关元件的控制极与地之间。

5.如权利要求4所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第二开关元件为NPN型三极管，所述第二开关元件的第一电极为所述NPN型三极管的集电极，所述第二开关元件的控制极为所述NPN型三极管的基极，所述第二开关元件的第二电极为所述NPN型三极管的发射极，所述第三开关元件为PNP型三极管，所述第三开关元件的第一电极为所述PNP型三极管的发射极，所述第三开关元件的控制极为所述PNP型三极管的基极，所述第三开关元件的第二电极为所述PNP型三极管的集电极。

6.如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第二转换电路包括：

第二保险丝，所述第二保险丝的一端与所述外部直流电压源相连，用于在流经所述第二保险丝的电流过大时熔断，从而保护所述发光二极管驱动系统；

第二电感，所述第二电感的一端与所述第二保险丝的另一端相连；

第三电容，所述第三电容连接于所述第二电感与所述第二保险丝的公共端与地之间；

第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二电感的另一端相连，所述第三二极管的阴极与所述发光二极管阵列的阳极相连；及

第四开关元件，所述第四开关元件的第一电极与所述第三二极管的阳极相连，所述第四开关元件的第二电极与所述电流侦测元件相连，所述第四开关元件的控制极与所述第二驱动电路及所述控制电路相连。

7.如权利要求6所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述第二驱动电路包括：

第四电容，所述第四电容连接于参考电压源与地之间；

第五电阻，所述第五电阻连接于所述脉冲宽度调制控制器与地之间；

第五开关元件，所述第五开关元件的第一电极与所述参考电压源相连，所述第五开关元件的控制极与所述第五电阻共同连接所述脉冲宽度调制控制器；

第六开关元件，所述第六开关元件的第一电极与所述第五开关元件的第二电极相连，所述第六开关元件的控制极与所述第五开关元件的控制极共同连接至所述脉冲宽度调制控制器，以接收所述脉冲宽度调制信号，所述第六开关元件的第二电极接地；

第四二极管，所述第四二极管的阴极与所述第五开关元件的第二电极相连；

第六电阻，所述第六电阻连接于第四二极管的阳极与所述第四开关元件的控制极之间；

第七电阻，所述第七电阻连接于所述第五开关元件的第二电极与所述第四开关元件的控制极之间；及

第八电阻，所述第八电阻的连接于所述第四开关元件的控制极与地之间。

8.如权利要求7所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述控制电路包括：

第九电阻，所述第九电阻的一端与所述微控制器相连；

第十电阻，所述第十电阻连接于所述第九电阻的另一端与地之间；

第七开关元件，所述第七开关元件的控制极与所述第九电阻的另一端相连，所述第七开关元件的第二电极接地；及

第十一电阻，所述第十一电阻连接于所述第四开关元件的控制极与所述第七开关元件的第一电极之间。

9.如权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，电流侦测元件包括：

初级线圈，连接所述第一转换电路及所述第二转换电路与地之间，用于侦测流经所述第一转换电路及所述第二转换电路的总电流；及

次级线圈，与所述脉冲宽度调制控制器相连，用于将所述总电流反馈至所述脉冲宽度调制控制器。

10.一种显示设备，其特征在于，包括：

显示面板，用于进行二维或三维显示；

面板驱动系统，用于驱动所述显示面板进行二维或三维模式显示；

发光二极管阵列，用于为所述显示面板提供背光；

电流平衡系统，与所述发光二极管阵列的阴极相连，用于平衡流经所述发光二极管阵列的电流；及

如权利要求1至9任意一项所述的发光二极管驱动系统，连接所述面板驱动系统与所述发光二极管阵列的阳极，用于根据所述显示面板的显示模式驱动所述发光二极管阵列。

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