CN103258510B - 背光驱动保护方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光驱动保护方法和装置，所述方法包括步骤：保护电路接收LED灯组输出的检测信号；所述保护电路在判定检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断。本发明避免因故障而功耗过大导致LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

Description

背光驱动保护方法和装置

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种背光驱动保护方法和装置。

背景技术

目前，实现3D电视功能的方式中，最为成熟、效果最好的方式是，通过控制液晶电子光阀的开启或关断，使液晶电视按一定规律依次显示左眼和右眼的图像画面，从而实现3D电视显示功能。为了避免液晶光阀切换延迟造成图像画面拖尾及重影，或因液晶光阀切换造成光线衰减而使用户观看到的图像画面较暗，通常在3D状态，加倍LED驱动电流，同时让输出电流占空比减小一半。这一方法虽然解决了3D状态的亮度和LED功耗之间的矛盾，但是，由于LED耗散功率没有增大，如果驱动电路出现故障时，例如在2D状态下电流加倍，或在100%占空比时电流加倍，这时，LED的功耗会加倍，大大大于或等于它所能承受的功率范围，烧坏LED，严重时还会引起安全事故。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种解决了LED灯组因故障而烧坏问题的背光驱动保护方法和装置。

本发明提出一种背光驱动保护方法，包括步骤：

保护电路接收LED灯组输出的检测信号；

所述保护电路在判定检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断。

优选地，所述保护电路在判定检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断的步骤具体包括：

所述保护电路在判定所述检测信号大于或等于第一基准信号时，生成比较信号；

所述保护电路在判定所述比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断。

优选地，所述保护电路在判定所述比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断的步骤之前还包括：

所述保护电路对所述比较信号积分。

本发明还提出一种背光驱动保护装置，包括与背光模组的LED灯组连接的驱动电路和分别与所述LED灯组和驱动电路连接的保护电路，所述保护电路接收所述LED灯组输出的检测信号，在所述检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至所述驱动电路，控制所述驱动电路关断。

优选地，所述保护电路包括检测模块和比较模块，所述检测模块的信号输入端连接所述LED灯组的信号输出端，接收所述LED灯组输出的检测信号；所述检测模块的信号输出端连接所述比较模块的信号输入端，在所述检测信号大于或等于第一基准信号时，输出比较信号至所述比较模块；所述比较模块的控制输出端连接所述驱动电路的关断控制端，在所述比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至所述驱动电路，控制所述驱动电路关断。

优选地，所述比较模块包括积分子模块和锁定子模块，所述积分子模块的信号输入端连接所述检测模块的信号输出端，对接收到的所述比较信号积分；所述积分子模块的信号输出端连接所述锁定子模块的信号输入端，输出积分后的比较信号至所述锁定子模块；所述锁定子模块的控制输出端连接所述驱动电路的关断控制端，在积分后的比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至所述驱动电路，控制所述驱动电路关断。

优选地，所述检测模块包括检测电阻、第一三极管、第一电阻和第二电阻，所述检测电阻一端接受所述驱动电路的电源电压输入，另一端连接所述LED灯组的阳极；所述第一三极管发射极接受所述驱动电路的电源电压输入，集电极连接所述比较模块的信号输入端；所述第一电阻连接于所述检测电阻另一端和第一三极管基极之间，所述第一三极管基极还经第二电阻接地。

优选地，所述积分子模块包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻一端连接所述第一三极管集电极，另一端连接所述锁定子模块的信号输入端；所述第三电阻的另一端还经所述第三电容接地。

优选地，所述锁定子模块包括关断信号发生器、第二三极管、第三三极管、第四至第八电阻和第二电容，所述第四电阻一端连接所述第三电阻另一端，所述第四电阻另一端连接所述第三三极管基极，所述第三三极管基极还经第五电阻接地，所述第二电容与所述第五电阻并联；所述第三三极管发射极接地，集电极经所述第六电容连接所述第二三极管基极；所述第七电阻并联在所述第二三极管基极与发射极之间；所述第二三极管集电极连接所述第三三极管基极，所述第二三极管发射极经所述第八电阻连接所述关断信号发生器的输出端，接收所述关断信号发生器输出的关断信号，所述关断信号发生器的输出端还经所述第八电阻连接所述驱动电路的关断控制端。

优选地，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管。

本发明避免因故障而功耗过大导致LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明第一实施例中背光驱动保护方法的流程图；

图2为本发明第二实施例中背光驱动保护方法的流程图；

图3为本发明第三实施例中背光驱动保护方法的流程图；

图4是本发明第四实施例中背光驱动保护装置的结构示意图；

图5是本发明第五实施例中背光驱动保护装置的结构示意图；

图6是本发明第六实施例中背光驱动保护装置的电路图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1为本发明第一实施例中背光驱动保护方法的流程图，该方法实施例包括以下步骤：

步骤S101，保护电路接收LED灯组输出的检测信号；

本实施例在背光模组的LED驱动回路中增加保护电路，通过保护电路对LED驱动回路的工作状况进行检测，检测信号可以是电流信号或电压信号，可根据检测信号的不同，对检测电路进行设计。例如，在驱动电路输出到LED灯组回路中增加检测电阻，以测得LED灯组的工作电流，将工作电流作为检测信号。

步骤S102，保护电路判断检测信号是否大于或等于基准信号，如果是，则执行步骤S103；如果否，则返回步骤S101；

步骤S103，保护电路输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断。

本实施例在正常工作状态时，检测信号小于基准信号，保护电路没有关断信号输出至驱动电路，驱动电路正常工作；当故障发生时，检测信号大于或等于基准信号，保护电路启动工作，输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断。本实施例通过对LED灯组输出的检测信号进行监控，并与基准信号的比较，以判断是否关断驱动电路，避免了背光模组因工作故障导致的功耗过大造成LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，同时也避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

如图2所示，图2为本发明第二实施例中背光驱动保护方法的流程图，该方法实施例包括以下步骤：

步骤S201，保护电路接收LED灯组输出的检测信号；

步骤S202，保护电路判断检测信号是否大于或等于第一基准信号，如果是，则执行步骤S203；如果否，则返回步骤S201；

步骤S203，保护电路生成比较信号；

步骤S204，保护电路判断比较信号是否大于或等于第二基准信号，如果是，则执行步骤S205；如果否，则返回步骤S201；

步骤S205，保护电路输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断。

本实施例采用了对检测信号的两次比较，以确定LED驱动回路是否处于正常状态。例如，在正常工作状态下，当背光模组显示为2D状态时，检测信号较小，且小于第一基准信号，保护电路不发生后续操作，驱动电路保持正常工作；当背光模组显示为3D状态时，检测信号增大，且大于或等于第一基准信号，保护电路生成比较信号，由于在正常3D状态下，LED的平均功耗并未增大，因此，比较信号仍小于第二基准信号，保护电路不输出关断信号，驱动电路仍然保持正常工作。

当发生故障时，例如在背光模组显示为2D状态时，如果出现故障情况，则检测信号加倍，且大于或等于第一基准信号，保护电路生成比较信号，由于在故障状态时，LED的功耗增大，远大于或等于LED灯组所能承受的功率范围，保护电路生成的比较信号大于或等于第二基准信号，为避免LED灯组烧坏，保护电路输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断，使LED灯组停止工作，实现了对LED灯组的保护。本实施例在发生故障时，将检测到的异常的检测信号与第一基准信号和第二基准信号进行比较，输出关断信号，控制驱动电路关断，最终达到保护LED灯组的目的，避免了因工作故障导致功耗过大而造成LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

如图3所示，图3为本发明第三实施例中背光驱动保护方法的流程图，该方法实施例包括以下步骤：

步骤S301，保护电路接收LED灯组输出的检测信号；

步骤S302，保护电路判断检测信号是否大于或等于第一基准信号，如果是，则执行步骤S303；如果否，则返回步骤S301；

步骤S303，保护电路成比较信号；

步骤S304，保护电路对比较信号积分；

步骤S305，保护电路判断积分后的比较信号是否大于或等于第二基准信号，如果是，则执行步骤S306；如果否，则返回步骤S301；

步骤S306，输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断。

本实施例在比较信号与第二基准信号比较前，对比较信号进行了积分，并将积分后的比较信号与第二基准信号进行比较。例如，当检测信号为电流信号时，由于在正常的3D状态下，驱动电路向LED灯组输出的驱动电流是加倍的，但是电流占空比减小一半，进而保护电路生成的比较信号为占空比50%的电压信号，经过保护电路积分后，交流的电压信号变为直流，电压幅度减半，积分后的比较信号小于第二基准信号；在2D状况下发生故障时，驱动电流加倍，但是电流占空比仍然不变，保护电路生成占空比100%的电压比较信号，经过积分后，电压幅度不变，积分后的比较信号大于或等于第二基准信号，保护电路输出关断信号至驱动电路，控制驱动电路关断。本实施例通过对比较信号积分，以对LED在正常3D状态下和在故障2D状态下输出的检测信号进行区别，避免了保护电路在正常3D状态下输出关断信号，保证了保护电路控制关断的准确性和可靠性。

如图4所示，图4为本发明第四实施例中背光驱动保护装置的结构示意图，该实施例提出的背光驱动保护装置100，与LED灯组10连接，包括驱动电路20，驱动电路20与LED灯组10连接，驱动LED灯组10发光，背光驱动保护装置100还包括分别与LED灯组10和驱动电路20连接的保护电路30，保护电路30接收LED灯组10输出的检测信号，正常工作状态时，检测信号小于基准信号，保护电路30没有关断信号输出至驱动电路20，驱动电路20正常工作；当故障发生时，检测信号大于或等于基准信号，保护电路30启动工作，输出关断信号至驱动电路20，控制驱动电路20关断，本实施例通过对LED灯组10输出的检测信号进行监控，并与基准信号比较，以判断是否控制驱动电路20关断，避免了背光模组因工作故障而导致的功耗过大造成LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，同时也避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

如图5所示，图5为本发明第五实施例中背光驱动保护装置的结构示意图，本实施例提出的背光驱动保护装置1中，保护电路30包括检测模块31和比较模块32，比较模块32包括积分子模块321和锁定子模块322；检测模块31的信号输入端连接LED灯组10的信号输出端，接收LED灯组10输出的检测信号；检测模块31的信号输出端连接积分子模块321的信号输入端，在检测信号大于或等于第一基准信号时，输出比较信号至积分子模块321，供积分子模块321对接收到的比较信号积分；积分子模块321的信号输出端连接锁定子模块322的信号输入端，输出积分后的比较信号至锁定子模块322；锁定子模块322的控制输出端连接驱动电路20的关断控制端，在积分后的比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至驱动电路20，控制驱动电路20关断。

本实施例采用了对检测信号的两次比较，以确定LED驱动回路是否处于正常状态。例如，在正常工作状态下，当背光模组显示为2D状态时，检测信号较小，且小于第一基准信号，检测模块31没有比较信号输出，比较模块32不工作，驱动电路20保持正常工作。当背光模组显示为3D状态时，检测信号增大，且大于或等于第一基准信号，检测模块31输出比较信号至比较模块32的积分子模块321，由于在正常3D状态下，LED的平均功耗并未增大，经积分子模块321积分后的比较信号仍然达不到第二基准信号，比较模块32的锁定子模块322不工作，驱动电路20保持正常工作。

当发生故障时，例如在背光模组显示为2D状态时，如果出现故障情况，则检测信号加倍，且大于或等于第一基准信号，检测模块31输出比较信号至比较模块32的积分子模块321，由于在故障状态时，LED的功耗增大，远大于或等于LED灯组所能承受的功率范围，经过积分子模块321积分后的比较信号大于或等于第二基准信号，锁定子模块322启动，输出关断信号至驱动电路20，控制驱动电路20关断，LED灯组停止工作，实现了对LED灯组10的保护。本实施例在发生故障时，将检测到的异常的检测信号与第一基准信号和第二基准信号进行比较，开启锁定子模块322，控制驱动电路20关断，最终达到保护LED灯组的目的，避免了因工作故障导致功耗过大而造成LED灯组烧坏，有效延长了LED灯组的使用寿命，避免了LED灯组烧坏带来的安全事故，保证了背光模组和液晶显示器工作的稳定性和可靠性。

如图6所示，图6为本发明第六实施例中背光驱动保护装置的电路图。

本实施例的驱动模块20包括2D/3D切换模式开关IC1和恒定电流驱动IC2，2D/3D切换模式开关IC1控制恒定电流驱动IC2接收调光信号，恒定电流驱动IC2依据接收到的调光信号对LED灯组10进行驱动。

检测模块31包括检测电阻RS、第一三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，本实施例中，第一三极管为PNP型三极管。检测电阻RS一端经驱动模块20的二极管D1、电感L1连接驱动电路20的电源VI的正极，接受电源电压输入，另一端连接LED灯组10的阳极；第一三极管Q1发射极接收驱动电路20的电源电压输入，集电极连接到比较模块32的积分子模块321中的第三电阻R3一端；第一电阻R1连接于检测电阻RS另一端和第一三极管Q1基极之间，第一三极管Q1基极还经第二电阻R2接地。

积分子模块321包括第三电阻R3和第三电容C3，其中，第三电阻R3一端连接第一三极管Q1集电极，另一端连接比较模块32的锁定子模块322中的第四电阻R4一端；第三电阻R3的另一端还经第三电容C3接地。

锁定子模块322包括关断信号发生器ON/OFF、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四至第八电阻R4至R8和第二电容C2，本实施例中，第二三极管Q2为PNP型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管。第四电阻R4一端连接第三电阻R3另一端，第四电阻R4另一端连接第三三极管Q3基极，第三三极管Q3基极还经第五电阻R5接地，第二电容C2与第五电阻R5并联；第三三极管Q3发射极接地，集电极经第六电容C6连接第二三极管Q2基极；第七电阻R7并联在第二三极管Q2基极与发射极之间；第二三极管Q2集电极连接第三三极管Q3基极，第二三极管Q2发射极经第八电阻R8连接关断信号发生器ON/OFF的输出端，接收关断信号发生器ON/OFF输出的关断信号，关断信号发生器ON/OFF的输出端还经第八电阻R8连接驱动电路20中2D/3D切换模式开关IC1的关断控制端。

本实施例中，关断信号发生器ON/OFF持续输出高电平信号。当背光模组显示为2D状态时，LED灯组10的工作电流较小，且小于第一基准信号I0，第一三极管Q1不导通，检测模块31没有比较信号输出，比较模块32不工作，关断信号发生器ON/OFF输出高电平信号至2D/3D切换模式开关IC1的关断控制端，使2D/3D切换模式开关IC1保持正常工作。当背光模组显示为3D状态时，LED灯组10的工作电流增大，且大于或等于第一基准信号I0，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极输出电压信号，即检测模块31有比较信号输出，该比较信号因为是50%的电压信号，经过积分子模块321积分后变直流电压信号，幅度会减半，达不到第二基准信号V0，所以第三三极管Q3截止，进而第二三极管Q2也截止，锁定子模块322不工作，关断信号发生器ON/OFF输出高电平信号至2D/3D切换模式开关IC1的关断控制端，使2D/3D切换模式开关IC1保持正常工作。

当背光模组显示为2D状态时，如果出现故障发生，则LED灯组10的工作电流加倍，且大于或等于第一基准信号I0，第一三极管Q1导通，第一三极管Q1的集电极输出电压信号，但此时的电压信号占空比仍然持续为100%，经过积分子模块321积分后，电压信号幅度不变，且大于或等于第二基准信号V0，第三三极管的基极与发射极之间的电压大于或等于0.7V，第三三极管Q3导通，第三三极管Q3导通后，第二三极管Q2的发射极和基极之间的电压也大于或等于0.7V，第二三极管也导通，锁定子模块322启动，关断信号发生器ON/OFF输出的高电平信号被拉低，进而输出到2D/3D切换模式开关IC1关断控制端的信号变成低电平，控制2D/3D切换模式开关IC1关断，LED灯组停止工作，实现了对LED灯组10的保护。本实施例在发生故障时，将检测到的异常工作电流与第一基准信号I0和第二基准信号V0进行比较，开启锁定子模块322，控制2D/3D切换模式开关IC1关断，最终达到保护LED灯组的目的，避免了由于工作故障而造成的LED灯组的烧坏和安全事故。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种背光驱动保护方法，其特征在于，包括步骤：

保护电路接收LED灯组输出的检测信号；

所述保护电路在判定检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断；

所述保护电路在判定检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断的步骤具体包括：

所述保护电路在判定所述检测信号大于或等于第一基准信号时，生成比较信号；

所述保护电路对所述比较信号积分；

所述保护电路在判定积分后的比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至驱动电路，控制所述驱动电路关断；

在正常的3D状态下，所述检测信号大于或等于所述第一基准信号，所述比较信号经所述保护电路积分后电压幅度减半，积分后的比较信号小于所述第二基准信号；在2D状态下发生故障时，所述检测信号大于或等于所述第一基准信号，所述比较信号经所述保护电路积分后电压幅度不变，积分后的比较信号大于或等于第二基准信号。

2.一种背光驱动保护装置，包括与背光模组的LED灯组连接的驱动电路，其特征在于，还包括：

保护电路，分别与所述LED灯组和驱动电路连接，接收所述LED灯组输出的检测信号，在所述检测信号大于或等于基准信号时，输出关断信号至所述驱动电路，控制所述驱动电路关断；

所述保护电路包括检测模块和比较模块，所述比较模块包括积分子模块和锁定子模块；所述检测模块的信号输入端连接所述LED灯组的信号输出端，接收所述LED灯组输出的检测信号；所述检测模块的信号输出端连接所述积分子模块的信号输入端，在所述检测信号大于或等于第一基准信号时，输出比较信号至所述比较模块；所述积分子模块的信号输出端连接所述锁定子模块的信号输入端，所述积分子模块对接收到的所述比较信号积分，并将积分后的比较信号输出至所述锁定子模块；所述锁定子模块的控制输出端连接所述驱动电路的关断控制端，在积分后的比较信号大于或等于第二基准信号时，输出关断信号至所述驱动电路，控制所述驱动电路关断；

在正常的3D状态下，所述检测信号大于或等于所述第一基准信号，所述比较信号经所述积分子模块积分后电压幅度减半，积分后的比较信号小于所述第二基准信号；在2D状态下发生故障时，所述检测信号大于或等于所述第一基准信号，所述比较信号经所述积分子模块积分后电压幅度不变，积分后的比较信号大于或等于第二基准信号。

3.根据权利要求2所述的背光驱动保护装置，其特征在于，所述检测模块包括检测电阻、第一三极管、第一电阻和第二电阻，所述检测电阻一端接受所述驱动电路的电源电压输入，另一端连接所述LED灯组的阳极；所述第一三极管发射极接受所述驱动电路的电源电压输入，集电极连接所述比较模块的信号输入端；所述第一电阻连接于所述检测电阻另一端和第一三极管基极之间，所述第一三极管基极还经第二电阻接地。

4.根据权利要求3所述的背光驱动保护装置，其特征在于，所述积分子模块包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻一端连接所述第一三极管集电极，另一端连接所述锁定子模块的信号输入端；所述第三电阻的另一端还经所述第三电容接地。

5.根据权利要求4所述的背光驱动保护装置，其特征在于，所述锁定子模块包括关断信号发生器、第二三极管、第三三极管、第四至第八电阻和第二电容，所述第四电阻一端连接所述第三电阻另一端，所述第四电阻另一端连接所述第三三极管基极，所述第三三极管基极还经第五电阻接地，所述第二电容与所述第五电阻并联；所述第三三极管发射极接地，集电极经所述第六电容连接所述第二三极管基极；所述第七电阻并联在所述第二三极管基极与发射极之间；所述第二三极管集电极连接所述第三三极管基极，所述第二三极管发射极经所述第八电阻连接所述关断信号发生器的输出端，接收所述关断信号发生器输出的关断信号，所述关断信号发生器的输出端还经所述第八电阻连接所述驱动电路的关断控制端。

6.根据权利要求5所述的背光驱动保护装置，其特征在于，所述第一三极管为PNP型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管。