CN103559869B - 一种背光源电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种背光源电路及其驱动方法、显示装置，涉及显示技术领域，能够降低输入背光源电路中采集模块开关管的电压，并提高生产效率。在该背光源电路中控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入能够驱动该发光单元发光的电压信号。同时，在输出单元中设置了降压模块，该降压模块的一端连接发光单元，另一端连接采集模块，用于在发光单元发光时降低输入采集模块的电压。

Description

一种背光源电路及其驱动方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光源电路及其驱动方法、显示装置。

背景技术

液晶显示装置(liquid crystal display，LCD)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。

现有的液晶显示装置是以LED灯条(light-emitting diode，发光二极管)作为背光源。对于小尺寸的液晶显示装置以及具有扫描3D或者区域调光（Local Dimming）功能的大尺寸液晶显示装置而言，可以采用线性LED驱动电路逐个开启背光源中的LED灯条，从而驱动该背光源进行发光。

现有的线性LED驱动电路如图1所示，包括：电源输入端10、DC TO DC转换器11、控制模块12、滤波模块13、取样模块14，其中：

DC TO DC转换器11，用于将电源输入端10提供的输入电压Vin转换为LED灯条所需要的电压Vo；

滤波模块13，用于存储DC TO DC转换器11输入的电流，并逐渐释放输入至每个LED灯条；

控制模块12，用于向取样模块14输入驱动信号DRV，并通过取样模块14采集采样电阻（R1、R2...Rn）上的电阻，从而感应流过每个LED灯条上电流的大小，并根据采样结果调整DC TO DC转换器11的输出电压Vo，从而保证流经LED灯条的电流能够达到预设定的值。其中，取样模块通过采样引脚ISEN连接于控制模块上。

然而，现有技术中，DC TO DC转换器11输出的电压Vo以驱动电路中所有LED灯条的最大导通电压为基准，而其它LED灯条的导通电压相对较小。因此，对于不需要最大导通电压的灯条，多余的电压就会以热量的形式损耗在取样模块14的开关管（V1、V2...Vn）上。这样一来，以无功损耗的方式消耗在开关管（V1、V2...Vn）上的热量会导致这些开关管的管温升高，因此需选用较大功耗的开关管或增大散热面积来减小开关管的损耗率。这样一来增加了生产成本，并降低了该线性LED驱动电路的效率。

目前，为了降低LED灯条之间的压差，需要在生产加工过程中对LED灯条进行加工工序管控以及在出厂之前对其进行挑选，从而使得每个LED灯条的导通电压基本一致。然而这样一来会增加生产成本，降低生产效率。

发明内容

本发明的实施例提供一种背光源电路及其驱动方法、显示装置。能够降低输入背光源电路中采集模块开关管的电压，并提高生产效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面提供一种背光源电路，包括输入单元、与所述输入单元连接的至少一个发光单元；所述发光单元的另一端连接输出单元；还包括分别与所述输入单元和所述输出单元相连接的控制单元；其特征在于，所述输出单元包括：降压模块、采集模块；

所述降压模块，其输入端连接所述发光单元，其输出端连接所述采集模块，用于在所述发光单元发光时降低输入所述采集模块的电压；

所述采集模块，其输入端分别连接所述降压模块和所述控制单元，其输出端连接所述控制单元，用于根据所述控制单元输入的控制信号采集流经所述发光单元的电流，并将采集结果反馈至所述控制单元。

本发明实施例的另一方面提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种背光源电路。

本发明实施例的又一方面提供一种背光源电路的驱动方法，包括控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入电压信号的方法；所述输出单元输出信号的方法包括：

降压模块在所述发光单元发光时降低输入所述采集模块的电压；

采集模块根据所述控制单元输入的驱动信号采集流经所述发光单元的电流，并将采集结果反馈至所述控制单元。

本发明实施例提供一种背光源电路及其驱动方法、显示装置。在该背光源电路中控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入能够驱动该发光单元发光的电压信号。同时，在输出单元中设置了降压模块，该降压模块的一端连接发光单元，另一端连接采集模块，用于在发光单元发光时降低输入采集模块的电压。这样一来，可以降低用于控制该采集模块启闭的开关管的工作电压，从而能够减小开关管的损耗率，提升该背光源电路对发光单元的耐受性；并且，由于采用了降压模块，在生产之初无需为了保持各灯条的导通电压一致而进行手动筛选，从而提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种背光源电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种背光源电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种背光源电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种背光源电路的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种背光源电路驱动方法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种背光源电路驱动方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种背光源电路，如图2所示，包括输入单元20、与输入单元20连接的至少一个发光单元21；发光单元21的另一端连接输出单元22；还包括分别与输入单元20和输出单元22相连接的控制单元23。该输出单元22可以包括：降压模块220、采集模块221。

其中，降压模块220，其输入端连接发光单元21，其输出端连接采集模块221，用于在发光单元21发光时降低输入采集模块221的电压。

采集模块221，其输入端分别连接降压模块220和控制单元23，其输出端连接控制单元23，用于根据控制单元23输入的控制信号采集流经发光单元21的电流，并将采集结果反馈至控制单元23。

本发明实施例提供一种背光源电路。在该背光源电路中控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入能够驱动该发光单元发光的电压信号。同时，在输出单元中设置了降压模块，该降压模块的一端连接发光单元，另一端连接采集模块，用于在发光单元发光时降低输入采集模块的电压。这样一来，可以降低用于控制该采集模块启闭的开关管的工作电压，从而能够减小开关管的损耗率，提升该背光源电路对发光单元的耐受性；并且，由于采用了降压模块，在生产之初无需为了保持各灯条的导通电压一致而进行手动筛选，从而提高了生产效率。

进一步地，如图3所示，输出单元22具体可以包括：与每个发光单元21相连接的输出子单元100。

其中，输出子单元100包括：降压子模块101和采集子模块102。

需要说明的是，降压子模块101用于当与输出子单元100相连接的发光单元21发光时可以降低与该降压子模块101相连接的采集子模块102的输入电压。这样一来，可以减小采集子模块102内部器件的损耗率，从而能够降低生产成本。

此外，采集子模块102的输入端分别连接上述降压子模块101和控制单元23，其输出端连接控制单元23。当控制单元23输入控制信号开启该采集子模块102时，采集子模块102可以采集与上述采集子模块102相连的一个发光单元21上流过的电流，并将该采集结果通过输出端反馈至控制单元23。这样一来，通过该采集子模块，控制单元23能够控制输入单元20向发光单元21输入的电压信号，以使得流经发光单元21的电流与预设定的电流值相等。

需要说明的是，如图4所示，该发光单元可以是由多个LED灯构成的LED灯条。以发光单元21为LED灯条为例，则该预设定的电流值为能够使得所有发光单元中导通电压最大的LED灯条发光的电流。

具体的，如图4所示，上述降压子模块101可以包括：电感L（如图4中的L1、L2...Ln）、发光二极管VD（如图4中的VD1、VD2...VDn）以及降压电容C（如图4中的C1、C2...Cn）。

其中，电感L，其输入端分别连接发光单元21和降压电容C，输出端连接发光二极管VD。

发光二极管VD，其输入端连接电感L，输出端连接降压电容C。

降压电容C，其输入端连接发光二极管VD，输出端连接电感L。

进一步地，采集子模块102可以包括：开关管V（如图4中的V1、V2...Vn）和采样电阻R（如图4中的R1、R2...Rn）。

其中，开关管V的栅极连接控制单元23，源级连接发光单元21的输出端，漏极分别连接采样电阻R和控制单元23。

具体的，以发光单元21为LED灯条为例，LED灯条中的最大导通电压为Vf；其余的导通电压（Vf1、Vf2...Vfn）均小于Vf。这样一来，其余的LED灯条在导通的过程中，其所在的输出子模块100上存在多余的电压（Vf-Vf1、Vf-Vf2...Vf-Vfn）。因此，当控制单元23向采集子模块102中开关管V的栅极输入控制信号DRV（DRV1、DRV2...DRV fn）开启开关管V时，可以将上述多余的电压施加于降压子模块101中的电感L上。当控制单元23控制开关管V断开时，电感L上的电流不能突变，因此多余的电压通过电感L上的电流经发光二极管VD提供的续流路径，最终存储于降压电容C上。这样一来，可以减小采集子模块102中开关管V的损耗率，从而能够降低生产成本，并提高该背光源电路对发光单元的耐受性。

进一步地，如图3所示，控制单元23可以包括：

电流控制模块103，用于在预设定的时间内，控制输入单元20向每个发光单元21输入的平均电流相等。

其中，电流控制单元103可以使得在时间T内，保证流经每个发光单元21的平均电流相等，即需要满足以下公式：

I×T=i×D×T/t

I—流经每个发光单元的平均电流；

T—预设定的时间；

i—流经每个发光单元的电流；

D—为t周期内的占空比。

具体的，以发光单元21为LED灯条为例，LED灯条中的最大导通电压为Vf；其余的导通电压（Vf1、Vf2...Vfn）均小于Vf。因此，电流控制模块103可以在一定的时间T内，可以控制输入单元20增大流经导通电压小于Vf的LED灯条的电流i，这样一来，上述LED灯条的导通电压也会随之增大进而与最大导通电压为Vf相接近，从而降低输入采集模块221的电压。其中，虽然输入每个LED灯条的电流i不同，但是通过电流控制模块103，可以控制输入单元20向每个LED灯条输入的平均电流相等，这样一来可以在实现恒流控制的同时降低输入采集模块221的电压。

进一步地，如图4所示，采集子模块102的输出端通过采集引脚ISEN（ISEN1、ISEN2...ISENn）连接于控制单元21。这样一来，采集模块可以通过采集子模块102可以通过采集采样电阻R（如图4中的R1、R2...Rn）上的电压，进而得出流过发光单元21上的电流，并将该采集结果通过上述采集引脚ISEN（ISEN1、ISEN2...ISENn）反馈至控制单元23。这样一来，通过该采集子模块，控制单元23能够控制输入单元20向发光单元21输入的电压信号，以使得流经发光单元21的电流与预设定的电流值相等。

进一步地，输入单元20，如图4所示，可以包括：外部电压输入端104、电压转换器105（DC TO DC）；

其中，电压转换器105（DC TO DC）分别连接外部电压输入端104、控制单元23以及发光单元21，用于根据控制单元23输入的控制信号将外部电压输入端104输入的电压（Vin）转换为发光单元21的工作电压（Vo）。其中，输入单元20中还包括具有储能滤波作用的存储电容Cs。

本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种背光源电路。具有与前述实施例提供的背光源电路相同的有益效果。由于背光源电路在前述实施例中已经进行了详细的描述，此处不再赘述。

其中，该显示装置具体可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的液晶显示产品或者部件。

本发明实施例提供一种显示装置。该显示装置包括背光源电路。在该背光源电路中控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入能够驱动该发光单元发光的电压信号。同时，在输出单元中设置了降压模块，该降压模块的一端连接发光单元，另一端连接采集模块，用于在发光单元发光时降低输入采集模块的电压。这样一来，可以降低用于控制该采集模块启闭的开关管的工作电压，从而能够减小开关管的损耗率，提升该背光源电路对发光单元的耐受性；并且，由于采用了降压模块，在生产之初无需为了保持各灯条的导通电压一致而进行手动筛选，从而提高了生产效率。

本发明实施例提供一种背光源电路的驱动方法，包括控制单元23根据输出单元22输出的信号，控制输入单元20向发光单元21输入电压信号的方法；其中，如图5所示，输出单元22输出信号的方法可以包括：

S101、降压模块220在发光单元21发光时降低输入采集模块221的电压。

S101、采集模块221根据控制单元23输入的控制信号采集流经发光单元21的电流，并将采集结果反馈至控制单元23。

本发明实施例提供一种背光源电路的驱动方法。在该背光源电路中控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入能够驱动该发光单元发光的电压信号。同时，在输出单元中设置了降压模块，该降压模块的一端连接发光单元，另一端连接采集模块，用于在发光单元发光时降低输入采集模块的电压。这样一来，可以降低用于控制该采集模块启闭的开关管的工作电压，从而能够减小开关管的损耗率，提升该背光源电路对发光单元的耐受性；并且，由于采用了降压模块，在生产之初无需为了保持各灯条的导通电压一致而进行手动筛选，从而提高了生产效率。

进一步地，控制单元23控制输入单元20向发光单元21输入电压信号的方法可以包括：

电流控制单元103在预设定的时间内，控制输入单元20向每个发光单元21输入的平均电流相等。

其中，电流控制单元103可以使得在时间T内，保证流经每个发光单元21的平均电流相等，即需要满足以下公式：

I×T=i×D×T/t

I—流经每个发光单元的平均电流；

T—预设定的时间；

i—流经每个发光单元的电流；

D—为t周期内的占空比。

具体的，以发光单元21为LED灯条为例，LED灯条中的最大导通电压为Vf；其余的导通电压（Vf1、Vf2...Vfn）均小于Vf。因此，电流控制模块103可以在一定的时间T内，可以控制输入单元20增大流经导通电压小于Vf的LED灯条的电流i，这样一来，上述LED灯条的导通电压也会随之增大进而与最大导通电压为Vf相接近，从而降低输入采集模块221的电压。其中，虽然输入每个LED灯条的电流i不同，但是通过电流控制模块103，可以控制输入单元20向每个LED灯条输入的平均电流相等，这样一来可以在实现恒流控制的同时降低输入采集模块221的电压。

其中，电流控制单元103可以是设置于控制单元23上的芯片。通过上述芯片可以设置公式I×T=i×D×T/t中流经每个发光单元的平均电流I、预设定的时间T、周期t以及t周期内的占空比D为定量。而流经每个发光单元的电流i为变量。这样一来，如图6（a）所示，在时间T内，虽然流过每一个LED灯条的电流i的幅值不同，但是电流控制单元103可以保证在该时间内，流经每个LED灯条的平均电流值为I。而图6（b）示意的是一种定流控制方法，即流经每个LED灯条的电流为I。相对于这种定流控制方法，该电流控制单元103对于导通电压较小的LED灯条而言，可以通过增大流过其上的电流i，使得它们的导通电压接近于LED灯条中的最大导通电压Vf，以减小灯条之间的压差，从而降低采集子模块102内开关管V的损耗率，进而降低生产成本，并提高该背光源电路对发光单元的耐受性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种背光源电路，包括输入单元、与所述输入单元连接的至少一个发光单元；所述发光单元的另一端连接输出单元；还包括分别与所述输入单元和所述输出单元相连接的控制单元；其特征在于，所述输出单元包括：降压模块、采集模块；

所述降压模块，其输入端连接所述发光单元，其输出端连接所述采集模块，用于在所述发光单元发光时降低输入所述采集模块的电压；

所述采集模块，其输入端分别连接所述降压模块和所述控制单元，其输出端连接所述控制单元，用于根据所述控制单元输入的控制信号采集流经所述发光单元的电流，并将采集结果反馈至所述控制单元；

所述输出单元具体包括：与每个所述发光单元相连接的输出子单元；

其中，所述输出子单元包括：降压子模块和采集子模块；所述降压子模块包括：电感、发光二极管以及降压电容；

所述电感，其输入端分别连接所述发光单元和所述降压电容，输出端连接所述发光二极管；

所述发光二极管，其输入端连接所述电感，输出端连接所述降压电容；

所述降压电容，其输入端连接所述发光二极管，输出端连接所述电感。

2.根据权利要求1所述的背光源电路，其特征在于，所述采集子模块包括：开关管和采样电阻；

其中，所述开关管的栅极连接所述控制单元，源级连接所述发光单元的输出端，漏极分别连接所述采样电阻和所述控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的背光源电路，其特征在于，所述控制单元包括：

电流控制模块，用于在预设定的时间内，控制所述输入单元向每个所述发光单元输入的平均电流相等。

4.根据权利要求3所述的背光源电路，其特征在于，所述采集模块的输出端通过采集引脚连接于所述控制单元。

5.根据权利要求1所述的背光源电路，其特征在于，所述输入单元包括：外部电压输入端、电压转换器；

所述电压转换器分别连接所述外部电压输入端、所述控制单元以及所述发光单元，用于根据所述控制单元输入的控制信号将所述外部电压输入端输入的电压转换为所述发光单元的工作电压。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的背光源电路。

7.一种背光源电路的驱动方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的背光源电路中，包括控制单元根据输出单元输出的信号，控制输入单元向发光单元输入电压信号的方法；其特征在于，所述输出单元输出信号的方法包括：

降压模块在所述发光单元发光时降低输入采集模块的电压；

采集模块根据所述控制单元输入的控制信号采集流经所述发光单元的电流，并将采集结果反馈至所述控制单元；

所述控制单元控制输入单元向发光单元输入电压信号的方法包括：

电流控制单元在预设定的时间内，通过满足公式I×T＝i×D×T/t，控制所述输入单元向每个所述发光单元输入的平均电流相等，其中，I为流经每个发光单元的平均电流，T为预设定的时间，i为流经每个发光单元的电流，D为t周期内的占空比。