CN105096842A - 一种led灯条驱动电路及其调光方法、背光模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LED灯条驱动电路及其调光方法、背光模组及显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的PWM调光易引起闪烁或噪音的问题。本发明的LED灯条驱动电路包括向各个支路LED灯提供电压的电源单元、检测输入LED灯条中的总电流平均值的电流检测单元以及根据电流检测单元的检测结果，控制各支路上LED灯开闭的控制单元。本发明通过控制相应支路的开闭调节LED灯条的亮度，本发明的调光方法效率高，噪声低，调光范围更宽。本发明的LED灯条驱动电路适于调节各种类型的背光模组的亮度。

Description

一种LED灯条驱动电路及其调光方法、背光模组及显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种LED灯条驱动电路及其调光方法、背光模组及显示装置。

背景技术

目前使用LED灯作为背光源中的光源的液晶电视与显示器一般采用PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)方式来调整背光的亮暗。调整原理是保持LED灯驱动模块输出的最大电流不变，通过PWM控制增加或减少导通的时间来控制平均电流的大小，继而控制LED灯的亮暗，即PWM是通过控制占空比(背光电流的通断时间比)改变背光电流的有效值，以达到改变LED灯亮度的目的。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于人眼有延时效应，PWM的关断时间在人眼延时的范围内时，人眼感觉不到闪烁。但当控制LED灯较暗时，也就是需要PWM的占空比很小时，这样使背光驱动电路的导通时间很短，关闭时间较长，超出人眼延时的范围，人眼会感受到闪烁；若是增加脉冲频率，虽然可以避免人眼感受到闪烁，但是脉冲频率过高会产生噪音。

发明内容

本发明针对现有的PWM调光易引起闪烁或噪音的问题，提供一种LED灯条驱动电路及其调光方法、背光模组及显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种LED灯条驱动电路，用于驱动LED灯条，其特征在于，所述LED灯条包括多个支路，每个支路上设有1个LED灯或多个串联的LED灯，各支路一端均连接第一输入端，另一端分别为多个独立的第二输入端；

所述LED灯条驱动电路包括：

电源单元，其包括用于与第一输入端相连的第一输出端，以及多个分别用于与各第二输入端相连的第二输出端，其中各第二输出端并联，且其用于周期性输出电压；

电流检测单元，用于检测输入LED灯条中的总电流平均值；

控制单元，用于根据电流检测单元的检测结果，控制各第二输出端的开闭。

优选的，所述各支路上LED灯数量相等且类型相同。

优选的，对于具有多个串联的LED灯的支路，其各LED灯在LED灯条的长度方向上均匀分布。

优选的，所述驱动电路还包括PWM单元，用于调节电源单元输出的电压的占空比，以改变输入LED灯条的总电流平均值。

本发明还提供一种上述LED灯条驱动电路的调光方法，包括以下步骤：

S1、电源单元周期性的输出电压；

S2、电流检测单元检测输入LED灯条中的总电流平均值；

S3、控制单元根据电流检测单元的检测结果控制各第二输出端的开闭，电源单元根据各第二输出端的开闭改变输出电压大小。

优选的，所述驱动电路包括PWM单元，

所述步骤S1包括：PWM单元通过调节电源单元输出的电压的占空比控制向各第二输入端提供的电压；

所述步骤S3包括：当检测单元的检测的输入LED灯条中的总电流平均值达到预定值时，控制单元改变至少部分各第二输入端的开闭状态，同时脉冲宽度调制单元改变占空比，以使各支路中的电流保持在预定范围内。

优选的，所述控制各第二输入端的开闭具体为：将电源单元输入LED灯条中的总电流I_总控制在

其中，m为当前开启的各支路，I_i为其中第i条支路中预先设定的应有电流值。

本发明还提供一种背光模组，包括上述的LED灯条驱动电路。

本发明还提供一种显示装置，包括上述的背光模组。

本发明的LED灯条驱动电路包括向各个支路LED灯提供电压的电源单元、检测输入LED灯条中的总电流平均值的电流检测单元以及根据电流检测单元的检测结果，控制各第二输出端的开闭的控制单元，本发明通过控制相应支路的开闭调节LED灯条的亮度，以降低LED灯条的亮度为例：先降低PWM的占空比，则输入LED灯条中的总电流平均值降低，因为各支路为并联，所以各支路中的电流一起降低，LED灯条总亮度变暗；当电流检测单元检测出总电流平均值变小到一定程度后关闭相应的支路，同时将占空比调回去，因亮的支路数减小了，并联的亮着的支路两端电压不变，故总亮度变暗，这样反复逐渐调节，各支路中的电流只在小范围变化，占空比只在小范围变化，因此LED灯条无闪烁、无噪音等。本发明的调光方法效率高，噪声低，调光范围更宽。本发明的LED灯条驱动电路适于调节各种类型的背光模组的亮度。

附图说明

图1为本发明的实施例2的LED灯条的结构示意图；

图2为本发明的实施例3的LED灯条驱动电路调光方法的流程示意图；

其中，附图标记为：21、第一输入端；22、第二输入端；3、LED灯条；30、LED灯；4、电源单元；5、PWM单元；6、电流检测单元；7、控制单元。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种LED灯条驱动电路，用于驱动LED灯条，LED灯条包括多个支路，每个支路上设有1个LED灯或多个串联的LED灯，各支路一端均连接第一输入端，另一端分别为多个独立的第二输入端；

LED灯条驱动电路包括：

电源单元，其包括用于与第一输入端相连的第一输出端，以及多个分别用于与各第二输入端相连的第二输出端，其中各第二输出端并联，且其用于周期性输出电压；

电流检测单元，用于检测输入LED灯条中的总电流平均值；

控制单元，用于根据电流检测单元的检测结果，控制各第二输出端的开闭。

本发明通过控制相应支路的开闭调节LED灯条的亮度，以降低LED灯条的亮度为例：先降低PWM的占空比，则输入LED灯条中的总电流平均值降低，因为各支路为并联，所以各支路中的电流一起降低，LED灯条总亮度变暗；当电流检测单元检测出总电流平均值变小到一定程度后关闭相应的支路，同时将占空比调回去，因亮的支路数减小了，并联的亮着的支路两端电压不变，故总亮度变暗，这样反复逐渐调节，各支路中的电流只在小范围变化，占空比只在小范围变化，因此LED灯条无闪烁、无噪音等。本发明的调光方法效率高，噪声低，调光范围更宽。本发明的LED灯条驱动电路适于调节各种类型的背光模组的亮度。

实施例2：

如图1-2所示，本实施例提供一种LED灯条驱动电路，用于驱动LED灯条3，LED灯条3包括多个支路，每个支路上设有1个LED灯30或多个串联的LED灯30，各支路一端均连接第一输入端21，另一端分别为多个独立的第二输入端22；

LED灯条驱动电路包括：

电源单元4，其包括用于与第一输入端21相连的第一输出端，以及多个分别用于与各第二输入端22相连的第二输出端，其中各第二输出端并联，且其用于周期性的提供电压；

电流检测单元，用于检测输入LED灯条3中的总电流平均值；

控制单元，用于根据电流检测单元的检测结果，控制各第二输入端22的开闭。

本实施例的LED灯条驱动电路包括向各个支路LED灯30提供电压的电源单元4、检测输入LED灯条3中的总电流平均值的电流检测单元6以及根据电流检测单元的检测结果，控制各支路上LED灯30开闭的控制单元7，本发明通过控制相应支路的开闭调节LED灯条30的亮度，以降低LED灯条30的亮度为例：先降低PWM的占空比，则输入LED灯条30中的总电流平均值降低，因为各支路为并联，所以各支路中的电流一起降低，LED灯条30总亮度变暗；当电流检测单元6检测出总电流平均值变小到一定程度后关闭相应的支路，同时将占空比调回去，因亮的支路数减小了，并联的亮着的支路两端电压不变，故总亮度变暗，这样反复逐渐调节，各支路中的电流只在小范围变化，占空比只在小范围变化，因此LED灯条30无闪烁、无噪音等。本发明的调光方法效率高，噪声低，调光范围更宽。本发明的LED灯条驱动电路适于调节各种类型的背光模组的亮度。

优选的，各支路上LED灯30数量相等且类型相同。

优选的，对于具有多个串联的LED灯30的支路，其各LED灯30在LED灯条3的长度方向上均匀分布。

也就是说，如图1所示，每条支路上串联相同数量，相同类型的LED灯30，这样可以使得LED灯条3发光均匀。每一支路上的LED灯30与其他支路上的LED灯30间隔排列，可以保证在闭合某一条或几条支路时，LED灯条3整体发光均匀，均匀的调节LED灯条3的亮度。

优选的，驱动电路还包括PWM单元5，用于调节电源单元输出的电压的占空比，从而改变输入LED灯条的总电流平均值。

也就是说，通过PWM单元5调节电源单元输出的电压的占空比，从而控制输入LED灯条的总电流平均值。

实施例3：

本实施例提供一种实施例2的LED灯条驱动电路的调光方法，包括以下步骤：

S1、电源单元4周期性的输出电压；

S2、电流检测单元6检测输入LED灯条3中的总电流平均值；

S3、控制单元7根据电流检测单元6的检测结果控制各第二输出端的开闭，电源单元4根据各第二输出端的开闭改变输出电压的大小。

也就是说，当检测输入LED灯条3中的总电流平均值减小时，相应的关闭支路，并将关闭支路的情况反馈给电源单元4，电源单元4根据各第二输入端22的开闭改变输出电压大小，以使各支路中的电流保持在预定范围内。

优选的，驱动电路包括PWM单元5，

步骤S1包括：PWM单元5通过调节电源单元4输出的电压的占空比控制向各第二输入端22提供的电压；

步骤S3包括：当检测单元的检测的输入LED灯条中的总电流平均值I达到预定值时，控制单元7改变至少部分各第二输入端22的开闭状态，同时PWM单元5改变占空比，以使各支路中的电流保持在预定范围内。

也就是说，电源单元4改变输出电压的大小的方式是采用PWM单元进行调节的，这种调节方式便于控制，调节效率高。

优选的，所述控制各第二输入端的开闭具体为：将电源单元输入LED灯条中的总电流I_总控制在

其中，m为当前开启的各支路，I_i为其中第i条支路中预先设定的应有电流值。

以图1中的LED灯条驱动电路为例：

LED灯条3中设有4条支路，每一支路上有3颗LED灯30，LED灯30型号均相同，以调光逐渐调暗为例：开始时全部支路都是亮的，电源单元4输入LED灯条3中的总电流平均值为I_总，向LED灯条3的每条开启的支路中输入的电流为定值1/4I_总，降低PWM的占空比，则输入LED灯条中的总电流平均值降低，当电流检测单元6检测到向LED灯条3中输入的电流值小于3/4I_总时，关闭一条支路；同时，PWM单元5改变占空比，以使其余仍然开启的3条支路中的电压、电流不变。由于各支路上的LED灯30与其他支路上的LED灯30间隔排列，关闭其中一条支路相当于调暗了LED灯条3的亮度。然后，再次降低PWM的占空比，向LED灯条3中输入的总电流平均值由3/4I_总逐渐降低，当电流检测单元6检测到向LED灯条3中输入的电流值小于2/4I_总时，再关闭一条支路；同时，PWM单元5改变占空比，以使其余仍然开启的2条支路中的电压、电流不变。依次循环，直至所有支路关闭。本实施例仅以逐渐调暗为例进行了说明，其它逐渐调亮的情况原理跟上述步骤类似，在此不再赘述。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：LED灯条中LED灯的具体颗数或LED灯的类型可以根据实际需要进行改变；或者LED灯条中支路的数量或支路中LED灯的具体排布形式可以根据实际需要进行改变。

实施例4：

本实施例提供一种背光模组，其包括实施例2的LED灯条驱动电路。

实施例5：

本实施例提供了一种显示装置，其包括实施例4的背光模组。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED灯条驱动电路，用于驱动LED灯条，其特征在于，所述LED灯条包括多个支路，每个支路上设有1个LED灯或多个串联的LED灯，各支路一端均连接第一输入端，另一端分别为多个独立的第二输入端；

所述LED灯条驱动电路包括：

电源单元，其包括用于与第一输入端相连的第一输出端，以及多个分别用于与各第二输入端相连的第二输出端，其中各第二输出端并联，且其用于周期性输出电压；

电流检测单元，用于检测输入LED灯条中的总电流平均值；

控制单元，用于根据电流检测单元的检测结果，控制各第二输出端的开闭。

2.根据权利要求1所述的LED灯条驱动电路，其特征在于，所述各支路上LED灯数量相等且类型相同。

3.根据权利要求1所述的LED灯条驱动电路，其特征在于，对于具有多个串联的LED灯的支路，其各LED灯在LED灯条的长度方向上均匀分布。

4.根据权利要求1所述的LED灯条驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括脉冲宽度调制单元，用于调节电源单元输出的电压的占空比，以改变输入LED灯条的总电流平均值。

5.一种LED灯条驱动电路的调光方法，其特征在于，所述电路为权利要求1-4任一项所述的LED灯条驱动电路，包括以下步骤：

S1、电源单元周期性的输出电压；

S2、电流检测单元检测输入LED灯条中的总电流平均值；

S3、控制单元根据电流检测单元的检测结果控制各第二输出端的开闭，电源单元根据各第二输出端的开闭改变输出电压大小。

6.根据权利要求5所述的LED灯条驱动电路的调光方法，其特征在于，所述驱动电路包括脉冲宽度调制单元，

所述步骤S1包括：脉冲宽度调制单元通过调节电源单元输出的电压的占空比控制向各第二输入端提供的电压；

所述步骤S3包括：当检测单元的检测的输入LED灯条中的总电流平均值达到预定值时，控制单元改变至少部分各第二输入端的开闭状态，同时脉冲宽度调制单元改变占空比，以使各支路中的电流保持在预定范围内。

7.根据权利要求5所述的LED灯条驱动电路的调光方法，其特征在于，所述控制各第二输入端的开闭具体为：将电源单元输入LED灯条中的总电流I_总控制在

其中，m为当前开启的各支路，I_i为其中第i条支路中预先设定的应有电流值。

8.一种背光模组，其特征在于，包括权利要求1～4任一所述的LED灯条驱动电路。

9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8所述的背光模组。