CN106652923A - 一种高稳定、宽范围led背光亮度调节方法及驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路，其特征是它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度。在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态。在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC‑DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。本发明在使用一个恒流IC的情况下，同时实现LED背光恒流恒压驱动电路，可以有效地提高LED背光电路的稳定性、亮度调节范围。

Description

一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，具体涉及液晶显示装置中的LED背光驱动电路。
背景技术
LED背光是指用LED（发光二极管）作为液晶屏的背光源。和传统的CCFL（冷阴极管）背光源相比，LED具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点。主流的LED恒流驱动电路主要针对日常照度环境下应用场景，背光亮度调节范围小。在其它特殊领域，特别是机载应用场景下，要求很宽的调亮范围（0.5cd/m2~45000 cd/m2）。而且常用的恒流驱动电路在低亮度时，LED工作电流设定很小，恒流IC采样到的电流也很小，此时，输入的亮度调节PWM窄脉冲容易导致芯片的内部自动增益控制（AGC）超出其正常工作范围，LED驱动出现不稳定状态，产生闪烁现象。
为满足机载高稳定、宽范围调亮性能的要求，同时保留常规LED恒流驱动电路的优点，可以通过切换选择LED驱动方式，在高亮度时使用恒流IC的闭环恒流驱动功能，在低亮度时使用恒流IC的DC-DC升压功能作为恒压驱动源，进行开环PWM开关控制亮度，从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。
发明内容
本发明的目的是针对现有的LED背光电路驱动不稳的问题，发明一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法，同时提供相应的驱动电路。
本发明的技术方案之一是：
一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。
本发明的技术方案之二是：
一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路，其特征在于：它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路；MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、 PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G极；LED背光恒流恒压驱动电路中，恒流IC的ISP引脚和ISN引脚分别接电阻R2的两端，电阻R2与LED串联相连；恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地；当要求的LED背光亮度高于某值L时，MCU控制器的IO输出高电平，且PWM1和PWM2的波形完全一致；此时A点的保护电压为V1；恒流IC进入恒流模式，通过R2采样电流，利用芯片的内部自动增益控制（AGC）保持稳定；当要求的LED背光亮度低于或等于某值L时，MCU控制器的IO输出低电平，且PWM1恒为高电平，PWM2为正常脉冲，此时A点的保护电压为V2；恒流IC进入恒压模式，MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度，选择合理的电阻R1、R3、R4，使得V1>V2。
本发明的有益效果是：在使用一个恒流IC的情况下，同时实现LED背光恒流恒压驱动电路，可以有效地提高LED背光电路的稳定性、亮度调节范围。
附图说明
图1为本发明的高稳定、宽范围LED背光驱动电路框图。
图2是本发明实施例的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
实施例一。
如图1所示。
一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，它利用MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。
实施例二。
如图2所示。
一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路，它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、 PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IO接MOS管Q2的G极。LED背光恒流恒压驱动电路中，恒流IC的ISP、ISN引脚接串联在LED中的电阻R2；恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地。电阻R1、R2、R3的一端同时与恒流IC的FB引脚相连。
1） 当要求的LED背光亮度高于某值L（如200cd/m2）时，MCU控制器的IO输出高电平，且PWM1和PWM2的波形完全一致。此时A点的保护电压为V1。恒流IC进入恒流模式，通过R2采样电流，利用芯片的内部自动增益控制（AGC）保持稳定。
2）当要求的LED背光亮度低于或等于某值L（如200cd/m2）时，MCU控制器的IO输出低电平，且PWM1恒为高电平，PWM2为正常脉冲。此时A点的电压为V2。恒流IC进入恒压模式。MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度。
3）选择合理的电阻R1、R3、R4，使得V1>V2。具体实施R1可为30K，R3可为1K、R4可为3.6K，从而可使得V1（54伏）>V2（42伏）。其余电路参数如图2所示。
本发明的其工作原理是：背光驱动电路包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器的输出通过MOS管控制恒流IC的FB引脚与地之间的阻值，即控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式。MCU控制器输出两路PWM信号，分别驱动恒流IC的PWM输入引脚、控制LED回路通断，从而实现对LED亮度的调节。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度；从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。
2.一种权利要求1所述方法使用的高稳定、宽范围LED背光驱动电路，其特征在于：它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路；MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G极；LED背光恒流恒压驱动电路中，恒流IC的ISP引脚和ISN引脚分别接电阻R2的两端，电阻R2与LED串联相连；恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地；当要求的LED背光亮度高于某值L时，MCU控制器的IO输出高电平，且PWM1和PWM2的波形完全一致；此时A点（即升压电路输出点）的保护电压为V1；恒流IC进入恒流模式，通过R2采样电流，利用芯片的内部自动增益控制（AGC）保持稳定；当要求的LED背光亮度低于或等于某值L时，MCU控制器的IO输出低电平，且PWM1恒为高电平，PWM2为正常脉冲，此时A点的保护电压为V2；恒流IC进入恒压模式，MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度，选择合理的电阻R1、R3、R4，使得V1>V2。
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