CN103617788A

CN103617788A - 控制lcd显示器昼夜模式色温6500k的电路

Info

Publication number: CN103617788A
Application number: CN201310653242.6A
Authority: CN
Inventors: 赵小珍; 刘波; 章小兵; 丁慧林
Original assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Current assignee: AVIC Huadong Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2013-12-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2033-12-04
Also published as: CN103617788B

Abstract

本发明公开了一种控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，包括LED阵列、线性恒流驱动电路和自动补偿电路，所述LED阵列电性连接于线性恒流驱动电路，线性恒流驱动电路的参考电压VREF与自动补偿电路相连。本发明极大地降低了对LCD原屏的工艺要求以及成本要求，提高了LCD显示器的显示效果和颜色，具有设计方法简单、成本低以及可靠性高的特点。

Description

控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路

技术领域

本发明涉及一种LCD显示器的色温控制电路，尤其涉及的是一种控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路。

背景技术

随着航空、航天领域对显示器显示效果、色温等方面的要求提高，对于传统的设计已经不能够满足使用要求。

近几年，航空、航天尤其对LCD显示器迅猛增长，特别对LCD显示器的显示效果、色温提出了更高要求。在图像图形学领域，经常会看到5500K、6500K、9300K这样不同的显示规格数值，这些数值分别代表了不同的白平衡标准模式。人眼在长期生活中，默认的标准颜色都是当地白昼良好自然照明条件下，物体呈现出来的色彩，例如对于热带的人，平均日照天顶角较小（大部分时间如同正午一样接近垂直入射），白昼正常色温较高，能达到10000K以上，对于他们而言，略带冷光成分的蓝白色是更容易被接受的“白”色标准。而对于高纬度地区例如欧洲，日光平均色温只有5000K～6000K，因此他们接受的白色色调略呈暖色（黄白）。对于处于中低纬度地区的东亚人，一般认为与D65光源近似的6500K左右的色温是比较纯正的白色，对应的色坐标为x=0.3127,y=0.3291（CIE1931x-y颜色空间表示）或μ=0.1978,ν=0.4684（CIE1976μ-ν颜色空间表示）。

光源色温不同，颜色就不同。由于6500K的显示色彩对于飞行员和作战环境具有最良好的色中性，其与各种基准彩色都能保持最大的颜色差异，不致于引起前景和背景色颜色混淆影响辨识力的问题。因此，控制LCD显示器色温为6500K，成为今后航空、航天LCD显示器的一个新特点。

为了满足LCD显示器在昼夜模式下色温为6500K，如果现有的背光源只采用白灯LED，在光源频谱相同的条件下，若液晶屏色温不变，实际测出LCD显示器的色温大概为7200K左右（液晶屏不同，实际色温略有差异），色温偏高，呈青蓝色，会造成飞行员情绪低落，容易产生疲劳，不能满足飞行员视觉要求。因此，为了达到LCD显示器色温为6500K，需要增加橙灯（红灯）、蓝灯分量，保证LCD显示器色温能达到6500K。但是，由于在高低温环境下，橙灯（红灯）较白灯、蓝灯变化更为剧烈，因此，需要在高低温环境下，对橙灯（红灯）进行补偿，使其在任意时刻，LCD显示器的色温均在6500K左右，满足飞行员视觉要求。在高低温环境下，通过对LED参数研究，通常情况，高温下，LED白灯、LED蓝灯，阈值电压为2.7V～2.8V，此时通过LED灯电流为15mA～20mA，而橙灯（红灯）阈值电压为1.9V～2.0V。温度升高，LED白灯、LED蓝灯，电压幅度变化较小，而橙灯（红灯）电压幅度变化较大，需要对橙灯（红灯）进行补偿。低温下，LED白灯、LED蓝灯，阈值电压为3.1V～3.2V，此时通过LED灯电流为15mA～20mA，而橙灯（红灯）阈值电压为2.2V～2.3V。温度降低，LED白灯、LED蓝灯，电压幅度变化较小，而橙灯（红灯）电压幅度变化较大，也需要对橙灯（红灯）进行补偿。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，采用热敏电阻的方式补偿线性恒流驱动电路，使其色温稳定在6500K左右。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括LED阵列、线性恒流驱动电路和自动补偿电路，所述LED阵列电性连接于线性恒流驱动电路，线性恒流驱动电路的参考电压VREF与自动补偿电路相连；所述自动补偿电路包括电压分配主电路和电压分配辅电路，所述电压分配主电路包括电容、两个电阻（R7、R8），电压分配辅电路包括两个电阻（R9、R10）和热敏电阻，所述电阻（R7）一端电性接VDD，另一端接电阻（R8），且电阻（R8）另一端电性接地，电容并联在电阻（R8）上，电阻（R9）与电阻（R10）串联在一起且电阻（R9）电性接地，电阻（R10）端电性接电阻（R7）端，热敏电阻并联在电阻（R10）上，VREF为电压输出端，VREF连接到线性恒流驱动电路的参考电压VREF。

作为本发明的优选方式之一，所述LED阵列为多排并联的LED灯串。

所述线性恒流驱动电路包括MOS管、三极管、若干电阻（R1、R2、R3、R4、R5）和运算放大器，MOS管的源极经由电阻（R5）电性接地，MOS管的漏极电性连接至LED阵列的阴极，MOS管的栅极经由电阻（R3）电性连接至运算放大器的输出端，运算放大器的同相端接参考电压VREF，运算放大器的反相端电性连接于MOS管的源极，运算放大器的电源端接电源且经由两个电阻（R1、R2）电性连接至三极管的基极，PWM信号由两个电阻（R1、R2）之间接入，三极管的集电极与发射极并联在电阻（R4）的两端，且三极管的集电极电性连接于MOS管的栅极。

作为本发明的优选方式之一，所述运算放大器为AD8066AR，该运放AD8066AR端口分别与电阻（R1、R3、R5）电性连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明极大地降低了对LCD原屏的工艺要求以及成本要求，提高了LCD显示器的显示效果和颜色，具有设计方法简单、成本低以及可靠性高的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例中，

LED阵列1为多排并联的LED灯串，分别为：D11、D12、D33……、D1m；D1n、D2b、……、Dnm；

运算放大器U1为AD8066AR，该运放AD8066AR端口分别与电阻R1、R3、R5电性连接；

R1～R10，电阻；

C1，电容；

Q1，三极管；

Q2，MOS管；

NTC，热敏电阻B57301V2472+060。

本实施例包括LED阵列1、线性恒流驱动电路2和自动补偿电路3，所述LED阵列1电性连接于线性恒流驱动电路2，线性恒流驱动电路2的参考电压VREF与自动补偿电路3相连；所述自动补偿电路3包括电压分配主电路31和电压分配辅电路32，所述电压分配主电路31包括电容C1、两个电阻R7、R8，电压分配辅电路32包括两个电阻R9、R10和热敏电阻NTC，所述电阻R7一端电性接VDD，另一端接电阻R8，且电阻R8另一端电性接地，电容C1并联在电阻R8上，电阻R9与电阻R10串联在一起且电阻R9电性接地，电阻R10端电性接电阻R7端，热敏电阻NTC并联在电阻R10上，VREF为电压输出端，VREF连接到线性恒流驱动电路2的参考电压VREF。

本实施例的线性恒流驱动电路2包括MOS管Q2、三极管Q1、若干电阻R1、R2、R3、R4、R5；运算放大器U1。MOS管Q2的源极经由电阻R5电性接地，MOS管Q2的漏极电性连接至LED阵列1的阴极，MOS管Q2的栅极经由电阻R3电性连接至运算放大器U1的输出端，运算放大器U1的同相端接参考电压VREF（来自于自动补偿电路3），运算放大器U1的反相端电性连接于MOS管Q2的源极，运算放大器U1的电源端接电源且经由两个电阻R1、R2电性连接至三极管Q1的基极，PWM信号由两个电阻R1、R2之间接入，三极管Q1的集电极与发射极并联在电阻R4的两端，且三极管Q1的集电极电性连接于MOS管Q2的栅极。

本发明采用热敏电阻NTC的方式补偿恒流驱动电路，使其色温稳定在6500K左右。将线线性恒流驱动电路2的参考电压VREF由采用电阻网络结构方式的自动补偿电路提供。从图1中可以看出，在极端情况下，当NTC随温度过小、过大急剧变化或失效损坏时，仍然不会影响LED阵列显示的可靠性，使色温控制在要求的范围内，从而满足航空、航天领域飞行员对LCD显示器对色温的要求。这种设计方式具有线路简单，可靠性高的特点。

Claims

1.一种控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，其特征在于，包括LED阵列（1）、线性恒流驱动电路（2）和自动补偿电路（3），所述LED阵列（1）电性连接于线性恒流驱动电路（2），线性恒流驱动电路（2）的参考电压VREF与自动补偿电路（3）相连；所述自动补偿电路（3）包括电压分配主电路（31）和电压分配辅电路（32），所述电压分配主电路（31）包括电容、两个电阻（R7、R8），电压分配辅电路（32）包括两个电阻（R9、R10）和热敏电阻，所述电阻（R7）一端电性接VDD，另一端接电阻（R8），且电阻（R8）另一端电性接地，电容并联在电阻（R8）上，电阻（R9）与电阻（R10）串联在一起且电阻（R9）电性接地，电阻（R10）端电性接电阻（R7）端，热敏电阻并联在电阻（R10）上，VREF为电压输出端，VREF连接到线性恒流驱动电路（2）的参考电压VREF。

2.根据权利要求1所述的控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，其特征在于，所述LED阵列（1）为多排并联的LED灯串。

3.根据权利要求1所述的控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，其特征在于，所述线性恒流驱动电路（2）包括MOS管、三极管、若干电阻（R1、R2、R3、R4、R5）和运算放大器，MOS管的源极经由电阻（R5）电性接地，MOS管的漏极电性连接至LED阵列（1）的阴极，MOS管的栅极经由电阻（R3）电性连接至运算放大器的输出端，运算放大器的同相端接参考电压VREF，运算放大器的反相端电性连接于MOS管的源极，运算放大器的电源端接电源且经由两个电阻（R1、R2）电性连接至三极管的基极，PWM信号由两个电阻（R1、R2）之间接入，三极管的集电极与发射极并联在电阻（R4）的两端，且三极管的集电极电性连接于MOS管的栅极。

4.根据权利要求3所述的控制LCD显示器昼夜模式色温6500K的电路，其特征在于，所述运算放大器为AD8066AR，该运放AD8066AR端口分别与电阻（R1、R3、R5）电性连接。