CN103415109A - Led背光亮度的调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED背光亮度的调整方法，包括以下步骤：如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED的导通电流来调整LED背光的亮度；如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度。本发明LED背光亮度的调整方法能够提高LED的发光效率，减小背光损耗，降低LED驱动电路产生的噪声。

Description

LED背光亮度的调整方法
技术领域
本发明涉及到液晶电视技术领域，特别涉及到一种LED背光亮度的调整方法。
背景技术
目前，液晶电视机的LED背光亮度的调整通常采用PWM调光方式，即保持通过LED灯的电流不变，改变PWM波的占空比，使背光灯条的LED灯导通、截止时间随之改变，从而达到调整背光亮度的目的。当PWM的占空比为100%时，LED背光灯条常亮，此时对应电视机的最大背光亮度；逐步降低PWM波的占空比，背光亮度也随之逐步降低。然而，PWM调光方式具有如下缺点：1、通过LED灯的电流固定为最大亮度时的电流，使LED发光效率较低、背光的损耗较大；2、通过LED灯的电流固定为最大亮度时的电流，此情况下，如果 PWM 的信号频率正好落在 100Hz到 20kHz 人耳听觉频率范围内时，LED 驱动电路周围的电感和输出电容就会产生较大的噪声。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种LED背光亮度的调整方法，能够提高LED的发光效率，减小背光损耗，降低LED驱动电路产生的噪声。
本发明提供一种LED背光亮度的调整方法，包括以下步骤：如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED的导通电流来调整LED背光的亮度；如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度。
优选地，所述预设值为LED的导通电流处于预定值时所对应的LED背光的亮度值，所述LED的导通电流的预定值由LED的色坐标变化特性和发光效率决定。
优选地，所述LED导通电流的预定值为LED实际工作时导通电流的最大值的30%~80%范围内的任意数值。
优选地，所述LED导通电流的预定值为LED实际工作时导通电流的最大值的42%。
优选地，所述预设值为LED背光的亮度最大值的36%~84%范围内的任意数值。
优选地，所述预设值为LED背光的亮度最大值的48.3%。
优选地，所述如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED背光的导通电流来调整LED背光的亮度的步骤包括：
如当前LED背光亮度高于预设值，在将LED背光的亮度增大至亮度最大值时，保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流增大至LED实际工作时导通电流的最大值；在将LED背光的亮度减小至预设值时，保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流减小至所述导通电流的预定值。
优选地，所述PWM占空比的最大值为80%~100%范围内的数值。
优选地，所述如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度的步骤包括：
如当前LED背光亮度不高于预设值，在将LED背光的亮度减小至亮度最小值时，保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比减小至最小值；在将LED背光的亮度增大至预设值时，保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比增大至最大值。
优选地，所述PWM占空比的最小值为0%~30%范围内的数值。
相较于现有技术，本发明LED背光亮度的调整方法根据当前LED的背光亮度选择PWM调光或者导通电流调光，使得LED的导通电流并非一直保持在最大值，大大提高了LED的发光效率，减小了背光损耗。另外，在LED背光亮度高于预设值时采用导通电流调光(即模拟调光)，模拟调光可以避免LED驱动电路产生噪声；在LED背光亮度不高于预设值时采用PWM调光，此时LED的导通电流处于预定值并非最大值，也可以避免LED驱动电路产生噪声。
附图说明
图1为本发明LED背光亮度的调整方法实施例的流程示意图；
图2为LED的色坐标变化特性的曲线图；
图3为LED的发光效率变化特性的曲线图；
图4为LED导通电流预定值选择LED实际工作时导通电流最大值的42%时LED背光亮度调整的曲线图。
图5是LED的发光效率的对比图。
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。
参照图1至图3，图1为本发明LED背光亮度的调整方法实施例的流程示意图；图2为LED的色坐标变化特性的曲线图；图3为LED的发光效率变化特性的曲线图。
本实施例所提供的LED背光亮度的调整方法，包括：
步骤S10，如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED的导通电流来调整LED背光的亮度；
本实施例中，所述PWM占空比的最大值优选100%、99%，可为80%~100%范围内的任意数值。
所述预设值为LED的导通电流处于预定值时所对应的LED背光的亮度值，所述LED导通电流的预定值是由LED的色坐标变化特性和发光效率决定的，设定标准是：既能提高发光效率，又不使色坐标变化太大而影响画面品质。
图2中，LED导通电流为100%时，达到额定电流。如图2和图3所示，LED的导通电流减小，其发光效率会增高，色坐标x变化比较小，但色坐标y在导通电流低于LED实际工作时导通电流最大值(此处假设LED实际工作时导通电流最大值=LED的额定电流)的42%后会明显变高。从图2可以看出，当LED的导通电流在LED实际工作时导通电流最大值的100%~42%之间变化时，整体背光灯条的色坐标x和色坐标y变化都较小，色坐标x基本不变，色坐标y变化量<0.003，该变化范围很小，对图像观看质量无影响；当导通电流从42%进一步降低时，色坐标y变化速度明显加快，开始对图像的观看质量产生明显影响。故本实施例中，所述LED导通电流的预定值为LED实际工作时导通电流最大值的42%，此时从图3可以看出，LED的发光效率为115%，通过42%*1.15=48.3%计算可以得到，上述背光亮度的预设值为LED背光的亮度最大值的48.3%。
不过，在上述LED实际工作时导通电流最大值等于LED的额定电流的条件下，由于不同的LED色坐标变化特性不同，所以导通电流预定值也会有差异(例如有可能为41%、43%等)，背光亮度预设值也会对应地因导通电流预定值不同而不同。另外，上述的42%是基于LED实际工作时导通电流的最大值等于LED的额定电流的条件下设定的，考虑到LED实际工作时导通电流的最大值有可能大于或者小于LED的额定电流(例如，1.2倍的额定电流或者0.5倍的额定电流)。举例来说，LED实际工作时导通电流的最大值可能只是LED额定电流的60%，此时LED导通电流的预定值选择LED额定电流的42%，实际为LED实际工作时导通电流的70%。因此，所述LED导通电流的预定值可以根据不同情况选择LED实际工作时导通电流的最大值的30%~80%范围内的数值。相应的，所述背光亮度的预设值大约选择LED背光的亮度最大值的36%~84%范围内的数值。
所述步骤S10中，调整LED的背光亮度包括以下将LED背光的亮度增大至亮度最大值和将LED背光的亮度减小至预设值两种情况：
一、将LED背光的亮度增大至亮度最大值：
在这种情况下，保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流增大至LED实际工作时导通电流的最大值，从而将LED背光的亮度从当前LED背光亮度增大至亮度最大值。
二、将LED背光的亮度减小至预设值：
在这种情况下，同样保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流减小至所述导通电流的预定值，从而将LED背光的亮度从当前LED背光亮度减小至所述预设值。
步骤S20，如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度。上述PWM占空比的最小值优选10%，可为0%到30%范围内的任意数值。
所述步骤S20中，调整LED的背光亮度包括以下将LED背光的亮度减小至亮度最小值和将LED背光的亮度增大至预设值两种情况：
一、将LED背光的亮度减小至亮度最小值：
在这种情况下，保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比减小至最小值，从而将LED背光的亮度从当前LED背光亮度减小至亮度最小值。
二、将LED背光的亮度增大至预设值：
在这种情况下，则同样保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比增大至最大值，从而将LED背光的亮度从当前LED背光亮度增大至预设值。
请参阅图4，图4为LED导通电流预定值选择LED实际工作时导通电流最大值的42%时LED背光亮度调整的曲线图。
当LED背光的亮度从0%开始调高时，保持LED的导通电流恒定为42%，将PWM占空比从0%增大至100%，从而将LED背光的亮度从0%增大至48.3%；继续调高背光亮度时，保持PWM占空比为100%，将LED的导通电流从42%增大至100%，从而将LED背光的亮度从48.3%增大至100%。
当LED背光的亮度从100%开始调低时，保持PWM占空比为100%，将LED的导通电流从100%减小至42%，从而将LED背光的亮度从100%减小至48.3%；继续调低背光亮度时，保持LED的导通电流恒定为42%，将PWM占空比从100%减小至0%，从而将LED背光的亮度从48.3%减小至0%。
图4只是举例说明，以便于理解，PWM占空比的最大值并非一定是100%，最小值也并非一定是0%，相应的，背光亮度的最大值也并非一定值100%，最小值也并非一定是0%。
请参阅图5，图5是LED的发光效率的对比图。图中，C1表示现有技术中只采用PWM调光的LED的发光效率，保持在100%；C2表示本发明混合调光的LED的发光效率，从100%升高至115%。可见，本发明LED背光亮度的调整方法使得LED的发光效率大大提高。
相较于现有技术，本发明LED背光亮度的调整方法根据当前LED的背光亮度选择PWM调光或者导通电流调光，使得LED的导通电流并非一直保持在最大值，大大提高了LED的发光效率，减小了背光损耗。另外，在LED背光亮度高于预设值时采用导通电流调光(即模拟调光)，模拟调光可以避免LED驱动电路产生噪声；在LED背光亮度不高于预设值时采用PWM调光，此时LED的导通电流处于预定值并非最大值，也可以避免LED驱动电路产生噪声。
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。

Claims (10)

1.一种LED背光亮度的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED的导通电流来调整LED背光的亮度；
如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度。
2.根据权利要求1所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述预设值为LED的导通电流处于预定值时所对应的LED背光的亮度值，所述LED的导通电流的预定值由LED的色坐标变化特性和发光效率决定。
3.根据权利要求1或2所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述LED导通电流的预定值为LED实际工作时导通电流的最大值的30%~80%范围内的任意数值。
4.根据权利要求3所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述LED导通电流的预定值为LED实际工作时导通电流的最大值的42%。
5.根据权利要求1或2所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述预设值为LED背光的亮度最大值的36%~84%范围内的任意数值。
6.根据权利要求5所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述预设值为LED背光的亮度最大值的48.3%。
7.根据权利要求2所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述如当前LED背光亮度高于预设值，则保持PWM占空比为最大值，通过调整LED背光的导通电流来调整LED背光的亮度的步骤包括：
如当前LED背光亮度高于预设值，在将LED背光的亮度增大至亮度最大值时，保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流增大至LED实际工作时导通电流的最大值；在将LED背光的亮度减小至预设值时，保持PWM占空比为最大值，将LED的导通电流减小至所述导通电流的预定值。
8.根据权利要求1或7所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述PWM占空比的最大值为80%~100%范围内的数值。
9.根据权利要求2所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述如当前LED背光亮度不高于预设值，则保持LED的导通电流恒定，通过调整PWM占空比在最大值与最小值之间变化来调整LED背光的亮度的步骤包括：
如当前LED背光亮度不高于预设值，在将LED背光的亮度减小至亮度最小值时，保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比减小至最小值；在将LED背光的亮度增大至预设值时，保持LED的导通电流恒定为所述导通电流的预定值，将PWM占空比增大至最大值。
10.根据权利要求2或9所述的LED背光亮度的调整方法，其特征在于，所述PWM占空比的最小值为0%~30%范围内的数值。
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