CN103093730A - 一种液晶显示器的led背光驱动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，包括多路电源输出模块、LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块、LED灯组模块，外部单路电源连接到多路电源输出模块的输入端，多路电源输出模块的输出端分别连接到LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块的输入端，FPGA可编程PWM调控模块的输出端连接到LT3599控制模块的输入端，LT3599控制模块的输出端连接到LED灯组模块的输入端，所述LT3599内部是升压电路，将输入的电压在FPGA模块的控制下转换成LED灯组所需的稳定电流和电压。本发明可以实现LED灯组亮度、对比度调节，提供给液晶屏稳定均匀的背光源。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED背光驱动控制系统，尤其涉及一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，属于LED背光技术领域。
背景技术
传统的CCFL液晶显示器背光源存在色阶差、色纯度低、需高压驱动导致功耗大、屏厚度大等缺点而言，LED背光源以其功耗低、寿命长、更环保、屏厚度低等优点在民用和军用显示产品上得到更多应用。尤其是它超强的色彩表现力更是CCFL背光源远不及的，其色彩饱和度达到甚至超过Adobe RGB和NTSC色彩标准要求，可以达到NTSCratio100％以上平面光源特性，而CCFL背光只能实现NTSC色彩区域的78％。另外，LED的高刷新频率使其在视频方面有更好的性能表现，LED显示屏的单个元素反应速度是CCFL背光液晶屏的1000倍，即使是在强光下也可以照看不误，并且适应零下40℃的低温。随着LED背光源越来越广泛地应用，其驱动电路的良好设计也就显得格外重要。对于普通的小型液晶显示器而言，通常只要几个LED灯便可满足其显示要求，因此对驱动电路的要求也较低。对于中大型液晶显示器而言，常需要几十、上百个的LED灯，对电路驱动能力的设计要求就更高。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供了一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，可以实现LED灯组亮度、对比度调节，提供给液晶屏稳定均匀的背光源。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，包括多路电源输出模块、LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块、LED灯组模块，外部单路电源连接到多路电源输出模块的输入端，多路电源输出模块的输出端分别连接到LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块的输入端，FPGA可编程PWM调控模块的输出端连接到LT3599控制模块的输入端，LT3599控制模块的输出端连接到LED灯组模块的输入端，所述LT3599内部是升压电路，将输入的电压在FPGA模块的控制下转换成LED灯组所需的稳定电流和电压。
本发明的有益效果是：本发明的LED背光驱动控制系统能够实现LED灯组亮度、对比度调节，提供给液晶屏稳定均匀的背光源，能满足各种常规中大型液晶显示器的背光驱动控制电路的要。
附图说明
图1为系统结构示意图；
图2数字滤波解决EMC电磁干扰的时序图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案实现方法进行说明：图1中，一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，包括多路电源输出模块、LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块、LED灯组模块，外部单路电源连接到多路电源输出模块的输入端，多路电源输出模块的输出端分别连接到LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块的输入端，FPGA可编程PWM调控模块的输出端连接到LT3599控制模块的输入端，LT3599控制模块的输出端连接到LED灯组模块的输入端，所述LT3599内部是升压电路，将输入的电压在FPGA模块的控制下转换成LED灯组所需的稳定电流和电压。
系统中，所应用的LT3599是一款真彩色PWM脉宽调控的DC/DC转换器，它的占空比高达3000∶1，带有4路LED驱动，每路可驱动120mA电流，且每路的电流大小均可编程控制和独立开关。它能适应3.1V～30VDC的宽输入电压范围，输出电压高达44VDC，开关频率范围为200kHz～2.1MHz，同步时钟的选择灵活——即可接外部时钟也可用自带同步时钟。LT3599带过压、欠压、过流、过热、抗较大浪涌电流、输出短路或开环保护等完善的保护功能，是一款安全可靠的集成控制芯片。LT3599有2种封装：28个管脚的封装和32个管脚的封装，其中32个管脚的封装是热控增强型封装，对于高亮及中大型液晶屏来说，选择32个管脚的热控增强型封装设计电路更稳定可靠。
多路电源输出模块的设计时选用了日本COSEL公司的CBS502424、CBS502403集成电源块，设计成可调稳压电路。外部电源只有一路(+28VDC)输入，经内部的整流、滤波、电压转换和稳压处理后，转换输出给FPGA模块以及LT3599控制模块所需要的+5VDC、+3.3V和+24VDC等多路电压。
FPGA采用的是高速串行接口通讯，和传统的并行接口相比，串行通讯能提供更大的带宽、更远的距离、更低的成本和更高的扩展能力。在设计FPGA对LT3599的控制功能时，充分利用其内部可进行灵活设计的特性。首先检测视屏驱动板输出给显示屏的视频信号，识别出非标准信号，必要时FPGA内部产生标准视屏信号，然后对行场同步信号进行数字滤波、时钟锁相，解决因长距离传输导致信号出现衰减失真以及电磁干扰等现象，再将RGB信号按照预定的曲线进行Gamma和对比度调节。
在进行视屏信号检测时，用板卡上的系统时钟对输入HS、VS等信号的上升沿或下降沿进行计数，如果在设定时间内检测到边沿次数大于某一个限值则表示有信号输入，否则为无信号输入。这种方法输入信号的格式范围宽、可实现性强。
在进行Gamma、对比度调节时，FPGA采用的是通过PC机查表方式，即对每一个输入给出一个确切的输出值，此值预先根据一定的算法计算好、使用C语言程序编程设定，然后将相关数据加到FPGA工程代码中。通过预先设定好的通信方式，在需要进行调整时，将要调整到的信息发送给FPGA，FPGA根据设定好的等级选择输出不同的值，以完成相应的调整功能。
数字滤波采用的是对FPGA内部的电平调节的方式，因为HS、VS等信号上出现的不正常电磁干扰信号一般脉宽很窄，而HS、VS、DE的脉宽较宽，因此，只要能够消除非正常脉冲，就可以保证画面稳定正常显示。
由于LED的亮度是由通过其内部的电流决定的，因此进行LED灯布局时，一方面要考虑到整个液晶屏的亮度均匀性，另一方面要减小电路微小电压波动给LED灯亮度带来的影响。对于普通中小尺寸的液晶屏，由于背光源大都用的是侧光式，LED灯组可采用串联和并联相结合的方式。对于大尺寸液晶屏来说背光源一般采用直下式，为了提高亮度均匀性、减轻显示器重量，LED灯组还可采用正三角阵列布局，能更好地实现对LED灯的保护且提高亮度的均匀性。在该LED背光驱动电路中，其电路效率可达90％以上。该电路设计上各相关参数都可以精确计算和控制，电路的保护措施齐全、控制效果好、抗干扰能力强，并且可以根据所需背光亮度和屏的大小灵活组合使用。
Claims (1)
1.一种液晶显示器的LED背光驱动控制系统，其特征在于，包括多路电源输出模块、LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块、LED灯组模块，外部单路电源连接到多路电源输出模块的输入端，多路电源输出模块的输出端分别连接到LT3599控制模块、FPGA可编程PWM调控模块的输入端，FPGA可编程PWM调控模块的输出端连接到LT3599控制模块的输入端，LT3599控制模块的输出端连接到LED灯组模块的输入端，所述LT3599内部是升压电路，将输入的电压在FPGA模块的控制下转换成LED灯组所需的稳定电流和电压。
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| CN 201110338744 CN103093730A (zh) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | 一种液晶显示器的led背光驱动控制系统 |
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Publications (1)
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| CN103093730A true CN103093730A (zh) | 2013-05-08 |
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| CN 201110338744 Pending CN103093730A (zh) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | 一种液晶显示器的led背光驱动控制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103606363A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-02-26 | 中航华东光电有限公司 | 基于fpga的lcd型头盔显示驱动电路 |
| CN112291882A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-29 | 四川西南联盛通讯技术有限公司 | 超薄手机led背光驱动控制系统 |
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2011
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Addressee: Zhu Haibin Document name: Notification of before Expiration of Request of Examination as to Substance |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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