CN104540295A - 基于fpga和数字电位器的oled亮度调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，属于电力安全技术领域，该系统包括控制芯片、与控制芯片连接的数字定位器和与数字定位器连接的电源芯片组，所述电源芯片组包括VDD的电源芯片和控制VSS电源芯片，控制芯片用于采集昼夜模式和亮度调节的数据。本发明实现了OLED的高亮度显示和亮度调节功能，本发明使用了双路数字电位器的架构，实现了同时在线调节VDD和VSS的电压，OLED的亮度主要取决于VDD的变化，但是通过VDD和VSS的同时动态变化，可以使VDD和VSS的正负电压的对称变化。

Description

基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统

技术领域

本发明涉及电力安全技术领域，尤其涉及一种基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统。

背景技术

近年来，常规的显示器已经逐渐地被便携式薄平板显示器所取代，由于有机或无机发光显示器可以提供宽视角和良好的对比度，并且具有快速的相应速度，因而有机或无机发光显示器的自发光显示器比其他平板显示器具有更多的优势。这样，有机或无机发光显示器作为下雨带显示器已经引起人们的关注，特别是包括由有机材料形成的发光层的OLED(Organic Light Emitting Diode，有机电致发光二极管)显示器在提供彩色图像的同时，相比于无机发光显示器具有更好的亮度，更低的驱动电压和更快的响应时间。

然而，OLED显示器相对于液晶显示器，依赖于背光亮度来提供显示器的整体亮度能够，OLED显示器只能提高诸如红、绿、蓝三个薄膜晶体管的电流来实现。在需要区分昼夜模式的显示器产品中，需要根据需要改变薄膜晶体管的电流，即需要改变晶体管的源极和漏极的电压VDD和VSS。同时需要对OLED显示器的亮度进行调节。

发明内容

针对相关技术领域文献和以上现有技术的不足，在大量现有文献研究和长期在相关领域研发实践的基础上，本发明提出“基于备用电源进行自动投切装置及方法”，实现“通过OLED的驱动电压生成电路的架构搭建，并通过FPGA和数字定位器的加入实现VDD和VSS的可调，从而实现OLED显示亮度的调节。”的有益效果。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，该系统包括控制芯片、与控制芯片连接的数字定位器和与数字定位器连接的电源芯片组，所述电源芯片组包括VDD的电源芯片和控制VSS电源芯片。所述控制芯片用于采集昼夜模式和亮度调节的数据。所述控制芯片与数字定位器通过I²C通讯方式进行通讯。所述电源芯片组对VDD的调节范围为+3.3V至+6.5V；所述电源芯片组对VSS的调节范围为-3.3V至-6.5V。所述VDD和VSS电压的变化依赖于数字电位器的输出电阻值的变化。所述的数字定位器为双路数字电位器。

本发明的有益效果是：本发明实现OLED的高亮度显示和亮度调节功能。本次设计的主要特点在于，使用了双路数字电位器的架构，实现了同时在线调节VDD和VSS的电压，OLED的亮度主要取决于VDD的变化，但是通过VDD和VSS的同时动态变化，可以使VDD和VSS的正负电压的对称变化。有利于OLED的稳定工作。本次电路设计中采用LT3759芯片生成，此款芯片的输入电压为1.6V至42V，输入范围较宽，开关频率从100KHZ至1MHZ,输出电压范围可调，能够输出-5V/2A。同时采用数字电位器实现VSS和VDD的电压配置。LT3759的电源芯片的输出功率能够满足OLED驱动电源的要求。

附图说明

图1为本发明具体实施例的系统框架图；

图2为本发明具体实施例的电路原理图；

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的控制系统，相互间的连接关系，及实施方法，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

一种基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，该系统包括控制芯片、与控制芯片连接的数字定位器和与数字定位器连接的电源芯片组，所述电源芯片组包括VDD的电源芯片和控制VSS电源芯片。所述控制芯片用于采集昼夜模式和亮度调节的数据。所述控制芯片与数字定位器通过I²C通讯方式进行通讯。所述电源芯片组对VDD的调节范围为+3.3V至+6.5V；所述电源芯片组对VSS的调节范围为-3.3V至-6.5V。所述VDD和VSS电压的变化依赖于数字电位器的输出电阻值的变化。所述的数字定位器为双路数字电位器。

本发明的电路主要架构如图1所示，主要由控制芯片FPGA、电源芯片(2片，分别生成VDD和VSS)、双路数字电位器(分别控制VDD和VSS的输出电压)。

本发明的实现方法，FPGA芯片收集显示昼夜模式和亮度调节数据，通过I2C通讯方式控制数字电位器的电阻输出值，从而实现对电源芯片的输出电压VDD和VSS的输出，实现亮度调节和昼夜模式切换。

本发明的具体实现，如图2的电路原理图所示。

如图2所示，U1和U3为电源芯片(LT3759HMSE)的输入电压为+5V，本设计中通过设置R6、R8和数字电位器，使U1的输出电压满足+6.8V至+3.3V之间变化，通过设置R16、R14和数字电位器，使U3的输出电压在-6.5V至-3.3V之间变化，FPGA通过I2C通讯方式与U2(AD5252BRU1)数字电位器，写入亮度调节数据和昼夜模式切换指令。

OLED驱动电源主要用于生成VDD和VSS，输入的电源为+5V，输入电压的范围为+4.5V至+5.5V,且昼夜模式使用不同的驱动电压，本次设计中,VDD的调节范围是+3.3V至+6.5V，VSS的调节范围是-3.3V至-6.5V。本次电路设计中采用LT3759芯片生成，此款芯片的输入电压为1.6V至42V，输入范围较宽，开关频率从100KHZ至1MHZ,输出电压范围可调，能够输出-5V/2A。同时采用数字电位器实现VSS和VDD的电压配置。

其中，VDD的输出电压的计算公式为：VDD＝1.6V×(1+R6/(R8+R电位器))，电压的变化主要依赖于数字电位器的输出电阻值的变化。其中，VSS的输出电压的计算公式为：VSS＝0.8V×(1+R14/(R16+R电位器))，电压的变化主要依赖于数字电位器的输出电阻值的变化。数字电位器U2的变化控制依赖于FPGA通过I2C通讯送入的数据，实现了数据的实时动态调整。

本次设计的主要特点在于，使用了双路数字电位器的架构，实现了同时在线调节VDD和VSS的电压，OLED的亮度主要取决于VDD的变化，但是通过VDD和VSS的同时动态变化，可以使VDD和VSS的正负电压的对称变化。有利于OLED的稳定工作。专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的执行步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明并不局限于上述特定实施例，在不脱离本发明精神及其实质情况下，本领域的普通技术人员可根据本发明做出各种相应改变和变形，这些相应对本发明进行的修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护的范围当中。

Claims (6)

1.一种基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：该系统包括控制芯片、与控制芯片连接的数字定位器和与数字定位器连接的电源芯片组，所述电源芯片组包括VDD的电源芯片和控制VSS电源芯片。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：所述控制芯片用于采集昼夜模式和亮度调节的数据。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：所述控制芯片与数字定位器通过I²C通讯方式进行通讯。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：所述电源芯片组对VDD的调节范围为+3.3V至+6.5V；所述电源芯片组对VSS的调节范围为-3.3V至-6.5V。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：所述VDD和VSS电压的变化依赖于数字电位器的输出电阻值的变化。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA和数字电位器的OLED亮度调节系统，其特征在于：所述的数字定位器为双路数字电位器。