CN108377595B - 一种多功能一体的低成本背光电路和显示设备 - Google Patents

Abstract

一种多功能一体的低成本背光电路，其包括背光控制芯片，供电模块，连接在供电模块和背光模组之间的升压模块，与升压模块连接的过压保护模块，用于接收PWM调光信号的调节端口，与调节端口连接的正负调节模块，与正负调节模块连接的DC调光模块，与正负调节模块连接的PWM调光模块，与升压模块连接的过流检测模块，与DC调光模块和背光模组连接的电流检测模块，通过设置兼容的PWM调光模块、DC调光模块以及正负调节模块，可在一个板卡上同时实现PWM调光、DC调光、正调光以及负调光的多种调光方式，使不同组件达到一板通用，极大的减少板卡组件，并且可以根据背光模组的尺寸选用不同封装元件和变更外围元件数量，极大改善成本。

Description

一种多功能一体的低成本背光电路和显示设备

技术领域

本发明属于显示控制电路技术领域，尤其涉及一种多功能一体的低成本背光电路和显示设备。

背景技术

目前，显示设备的背光调节方式越来越复杂，包括DC调光、PWM调光、正调光、负调光、小电流、大电流、小电压以及大电压等不同组合，而现有的显示设备中每种不同背光调节方式对应一个板卡，例如：PWM调光使用一个板卡，DC调光使用的是另一个板卡，导致板卡多，从而使板卡搭配困难。

因此，传统的技术方案中存在的用于显示设备的背光电路的功能单一以及成本高的问题。

发明内容

本发明提供一种多功能一体的低成本背光电路，旨在解决传统的技术方案中存在的用于显示设备的背光电路的功能单一以及成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种多功能一体的低成本背光电路，包括：

用于提供电能的供电模块；

连接在所述供电模块和背光模组之间，用于将所述供电模块的输出电压进行电压变换后供电给所述背光模组的升压模块；

与所述升压模块连接，用于检测所述升压模块的输出电压并输出电压反馈信号的过压保护模块；

用于接收PWM调光信号的调节端口；

与所述调节端口连接，用于将所述PWM调光信号翻转的正负调节模块；

与所述正负调节模块连接，用于接收所述PWM调光信号的PWM调光模块；

与所述正负调节模块连接，用于将接收的所述PWM调光信号调整为DC信号的DC调光模块；

与所述升压模块连接，用于检测所述升压模块的输出电流并输出过流检测信号的过流检测模块；

与所述DC调光模块和所述背光模组连接，用于检测所述背光模组的工作电流并输出电流反馈信号的电流检测模块；

与所述供电模块、所述升压模块、所述过流检测模块、所述过压保护模块、所述PWM调光模块、所述DC调光模块以及所述电流检测模块连接，用于接收并根据所述电压反馈信号、所述PWM调光信号、所述DC信号、所述过流检测信号及所述电流反馈信号中的至少一种调节所述升压模块的输出电压或电流的背光控制芯片。

此外，还提供了一种显示设备，包括上述的多功能一体的低成本背光电路。

上述的多功能一体的低成本背光电路，通过设置兼容的PWM调光模块、DC调光模块以及正负调节模块，可在一个板卡上同时实现PWM调光、DC调光、正调光以及负调光的多种调光方式，使不同组件达到一板通用，极大的减少板卡组件，使工厂加工和产线维修变得简单，同时节约了成本。此外，还可以根据背光模组的尺寸选用不同封装元件和变更外围元件数量，如小尺寸背光模组，选用小封装元件和减少外围元件，从而实现大电压、小电压、大电流以及小电流的调节，极大改善成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多功能一体的低成本背光电路模块示意图；

图2为本发明一实施例提供的多功能一体的低成本背光电路原理图；

图3为本发明另一实施例提供的多功能一体的低成本背光电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明较佳实施例提供的多功能一体的低成本背光电路模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

参考图1，一种多功能一体的低成本背光电路，包括：供电模块100、升压模块200、过压保护模块300、过流检测模块401、电流检测模块402、PWM调光模块501、DC调光模块502、正负调节模块600以及背光控制芯片700。

其中，供电模块100用于提供电能；升压模块200连接在供电模块100和背光模组之间，用于将供电模块100的输出电压进行电压变换后供电给背光模组；过压保护模块300与升压模块200连接，用于检测升压模块200的输出电压并输出电压反馈信号；调节端口用于接收PWM调光信号；正负调节模块600与调节端口连接，用于将PWM调光信号翻转；PWM调光模块501与正负调节模块600连接，用于接收PWM调光信号；DC调光模块502与正负调节模块600连接，用于将接收的PWM调光信号调整为DC信号；过流检测模块401与升压模块200连接，用于检测升压模块200的输出电流并输出过流检测信号；电流检测模块402与DC调光模块502和背光模组连接，用于检测背光模组的工作电流并输出电流反馈信号；背光控制芯片700分别与供电模块100、升压模块200、过流检测模块401、过压保护模块300、PWM调光模块501、DC调光模块502以及电流检测模块402连接，用于接收并根据电压反馈信号、PWM调光信号、DC信号、过流检测信号及电流反馈信号中的至少一种调节升压模块200的输出电压或电流。

在其中一个实施例中，参考图2，该升压模块200包括开关芯片Q1、电感L、第一二极管D1以及第一电容C1，开关芯片Q1的控制端作为升压模块200的控制端并与背光控制芯片700的驱动引脚GATE连接，电感L的第一端作为升压模块200的电压输入端并与供电模块100的电压输出端连接，电感L的第二端和第一二极管D1的阳极均与开关芯片Q1的输入端连接，开关芯片Q1的输出端作为升压模块200的第一输出端并与过流检测模块401的输入端连接，第一电容C1的第一端和第一二极管D1的阴极共接作为升压模块200的第二输出端并与背光模组的正端连接，第一电容C1的第二端接地。上述说明是以小功率/小尺寸背光模组为例说明相关实施方式。在本实施例中，可根据背光模组尺寸/功率大小来增减电容数量，实现成本降低。

在另一个实施例中，参考图3，以大功率/大尺寸背光模组为例，该升压模块200包括开关芯片Q1、电感L、第一二极管D1以及多个第一电容C1，开关芯片Q1的控制端作为升压模块200的控制端并与背光控制芯片700的驱动引脚GATE连接，电感L的第一端作为升压模块200的电压输入端并与供电模块100的电压输出端连接，电感L的第二端和第一二极管D1的阳极均与开关芯片Q1的输入端连接，开关芯片Q1的输出端作为升压模块200的第一输出端并与过流检测模块401的输入端连接，多个第一电容C1的第一端和第一二极管D1的阴极共接作为升压模块200的第二输出端并与背光模组的正端连接，多个第一电容C1的第二端接地。具体的，选用第一电容C1个数由背光模组的尺寸/功率决定。在本实施例中，根据背光模组尺寸/功率的增大来增加输出电容的数量/容量，提高了电容稳定性，同时提高电容的寿命。

需要说明的是，开关芯片Q1为N型MOS管，开关芯片Q1的输入端、输出端和控制端分别为MOS管的漏极、源极和栅极。

在其中一个实施例中，参考图2，该过压保护模块300包括第二电容C2、第一电阻R1以及第二电阻R2，第二电容C2的第一端、第一电阻R1的第一端以及第二电阻R2的第一端共接作为过压保护模块300的电压输出端并与背光控制芯片700的过压保护引脚OVP连接，第一电阻R1的第二端作为过压保护模块300的电压输入端并与升压模块200的第二输出端连接，第二电阻R2的第二端和第二电容C2的第二端共接地。

在其中一个实施例中，参考图2，该过流检测模块401包括第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5，第三电阻R3的第一端、第四电阻R4的第一端以及第五电阻R5的第一端共接作为过流检测模块401的输入端并与升压模块200的第一输出端连接，第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第二端共接地，第五电阻R5的第二端作为过流检测模块401的输出端并与背光控制芯片700的过流反馈引脚CS连接。

在其中一个实施例中，参考图2，该电流检测模块402包括第六电阻R6和第七电阻R7，第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端共接作为电流检测模块402的输入端并与背光模组的负端连接，第七电阻R7的第二端作为电流检测模块402的输出端并与背光控制芯片700的电流反馈引脚FB连接，第六电阻R6的第二端接地。具体的，可通过调节第七电阻R7的阻值调节背光模组的工作电流。其中，第七电阻R7可为2KΩ。

在另一个实施例中，参考图3，该电流检测模块402包括多个第六电阻R6和一第七电阻R7，多个第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端共接作为电流检测模块402的输入端并与背光模组的负端连接，第七电阻R7的第二端作为电流检测模块402的输出端并与背光控制芯片700的电流反馈引脚FB连接，多个第六电阻R6的第二端接地。具体的，选用第六电阻R6个数由背光模组的尺寸/功率决定。在本实施例中，可以根据背光模组的尺寸/功率大小调整上述第六电阻R6的数量，从而改变电阻值达到改变通过背光模组的电流的目的，实现大电流和小电流的调节，如大尺寸/功率背光模组，可选用多个第六电阻R6，从而增大通过背光模组的电流。

在其中一个实施例中，参考图2，该PWM调光模块501包括第三电容C3、第八电阻R8以及第九电阻R9，第八电阻R8的第一端作为PWM调光模块501的输入端并与正负调节模块600的输出端连接，第八电阻R8的第二端、第三电容C3的第一端以及第九电阻R9的第一端共接作为PWM调光模块501的输出端并与背光控制芯片700的PWM信号输入引脚PWM连接，第三电容C3的第二端以及第九电阻R9的第二端共接地。

在其中一个实施例中，参考图2，该DC调光模块502包括第二二极管D2、第四电容C4、第十电阻R10 以及第十一电阻R11，第十电阻R10 的第一端作为DC调光模块502的输入端并与正负调节模块600连接，第四电容C4的第一端和第二二极管D2的阳极均与第十电阻R10 的第二端连接，第四电容C4的第二端接地，第二二极管D2的阴极与十一电阻的第一端连接，第十一电阻R11的第二端作为DC调光模块502的输出端并与背光控制芯片700的电流反馈引脚FB连接。其中，第十一电阻R11可为22KΩ。

在其中一个实施例中，参考图2，该正负调节模块600包括三极管Q2、第十二电阻R12以及第十三电阻R13，第十二电阻R12的第一端作为正负调节模块600的输入端并与调节端口连接，第十二电阻R12的第二端与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与第十三电阻R13的第一端连接，第十三电阻R13的第二端作为正负调节模块600的输出端。在本实施例中，通过正负调节模块可以使PWM调光信号翻转，实现正调光和负调光。

在其中一个实施例中，参考图2，该背光控制芯片700可采用SOP8封装的芯片实现，该背光控制芯片700的过流检测引脚CS为第一引脚，驱动引脚GATE为第二引脚，电源引脚Vin为第三引脚，地引脚GND为第四引脚，PWM输入引脚PWM为第五引脚，电流反馈引脚FB为第六引脚，过压检测引脚OVP为第八引脚。

在其中一个实施例中，参考图2，多功能一体的低成本背光电路还包括滤波模块800，滤波模块800连接在升压模块和背光模组之间，对经过升压模块进行电压变换后的输出电压进行滤波处理，其中，该滤波模块800包括第五电容C5，第五电容C5的第一端形成滤波模块800的输入端和输出端，第五电容C5的第二端接地，参考图2，第五电容C5可以为一个电容器构成；在进一步的实施例中，参考图3，第五电容C5也可以是多个电容器串并联构成。

下面以图3所示的电路为例对其工作原理进行说明，详述如下：

根据背光模组的具体调光模式向PWM调光模块501或者DC调光模块502输出PWM调光信号，当PWM调光模块501接收到PWM调光信号时，直接向背光控制芯片700的PWM信号输入引脚PWM输出PWM信号，当DC调光模块502接收到PWM调光信号时，DC调光模块502将PWM调光信号调整为DC信号，并向背光控制芯片700的电流反馈FB引脚输出DC信号，背光控制芯片700根据接收的PWM信号或者DC信号使其驱动引脚GATE控制开关芯片Q1的通断，以使供电模块100的输出电压进行电压变换后输出至滤波模块800，滤波模块800对变压后的输出电压进行滤波处理后输出至背光模组，在整个过程中，过流检测模块401实时检测升压模块200的输出电流并向背光控制芯片700的过流检测引脚CS反馈电流信号，过压保护模块300实时检测升压模块200的输出电压并向背光控制芯片700的过压反馈引脚OVP反馈电压信号，当输出电流大于基准电流或者输出电压大于基准电压时，背光控制芯片700的驱动引脚GATE控制开关芯片Q1断开，降低升压模块200的输出电压，以保护背光模组。

此外，还提供一种显示设备，该显示设备包括上述的多功能一体的低成本背光电路。

本发明的有益效果：

（1）通过设置兼容的PWM调光模块、DC调光模块以及正负调节模块，可在一个板卡上同时实现PWM调光、DC调光、正调光以及负调光的多种调光方式，使不同组件达到一板通用，极大的减少板卡组件，使工厂加工和产线维修变得简单，节约生产成本。

（2）设置可根据背光模组的尺寸大小选用不同封装元件和变更外围元件数量，从而实现大电压、小电压、大电流以及小电流的调节，如小尺寸背光模组可选用小封装元件和减少外围元件数量，可极大降低成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述背光电路包括：

用于提供电能的供电模块；

连接在所述供电模块和背光模组之间，用于将所述供电模块的输出电压进行电压变换后供电给所述背光模组的升压模块；

滤波模块，所述滤波模块连接在所述升压模块和所述背光模组之间，用于对经过所述升压模块进行电压变换后的输出电压进行滤波处理；

与所述升压模块连接，用于检测所述升压模块的输出电压并输出电压反馈信号的过压保护模块；

用于接收PWM调光信号的调节端口；

与所述调节端口连接，用于将所述PWM调光信号翻转的正负调节模块；

与所述正负调节模块连接，用于接收所述PWM调光信号的PWM调光模块；

与所述正负调节模块连接，用于将接收的所述PWM调光信号调整为DC信号的DC调光模块；

与所述升压模块连接，用于检测所述升压模块的输出电流并输出过流检测信号的过流检测模块；

与所述DC调光模块和所述背光模组连接，用于检测所述背光模组的工作电流并输出电流反馈信号的电流检测模块；

与所述供电模块、所述升压模块、所述过流检测模块、所述过压保护模块、所述PWM调光模块、所述DC调光模块以及所述电流检测模块连接，用于接收并根据所述电压反馈信号、所述PWM调光信号、所述DC信号、所述过流检测信号及所述电流反馈信号中的至少一种调节所述升压模块的输出电压或电流的背光控制芯片。

2.如权利要求1所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述升压模块包括开关芯片、电感、第一二极管、第一电容，所述开关芯片的控制端作为所述升压模块的控制端并与所述背光控制芯片的驱动引脚连接，所述电感的第一端作为所述升压模块的电压输入端并与所述供电模块的电压输出端连接，所述电感的第二端和所述第一二极管的阳极均与所述开关芯片的输入端连接，所述开关芯片的输出端作为所述升压模块的第一输出端并与所述过流检测模块的输入端连接，所述第一电容的第一端和所述第一二极管的阴极共接作为所述升压模块的第二输出端并与所述背光模组的正端连接，所述第一电容的第二端接地。

3.如权利要求1或2所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述过压保护模块包括第二电容、第一电阻以及第二电阻，所述第二电容的第一端、所述第一电阻的第一端以及所述第二电阻的第一端共接作为所述过压保护模块的电压输出端并与所述背光控制芯片的过压保护引脚连接，所述第一电阻的第二端作为所述过压保护模块的电压输入端并与所述升压模块的第二输出端连接，所述第二电阻的第二端和所述第二电容的第二端共接地。

4.如权利要求1或2所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述过流检测模块包括第三电阻、第四电阻以及第五电阻，所述第三电阻的第一端、所述第四电阻的第一端以及所述第五电阻的第一端共接作为所述过流检测模块的输入端并与所述升压模块的第一输出端连接，所述第三电阻的第二端和所述第四电阻的第二端共接地，所述第五电阻的第二端作为所述过流检测模块的输出端并与所述背光控制芯片的过流反馈引脚连接。

5.如权利要求1所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述电流检测模块包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻的第一端和第七电阻的第一端共接作为所述电流检测模块的输入端并与所述背光模组的负端连接，所述第七电阻的第二端作为所述电流检测模块的输出端并与所述背光控制芯片的电流反馈引脚连接，所述第六电阻的第二端接地。

6.如权利要求1所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述PWM调光模块包括第三电容、第八电阻以及第九电阻，所述第八电阻的第一端作为所述PWM调光模块的输入端并与所述正负调节模块的输出端连接，所述第八电阻的第二端、所述第三电容的第一端以及第九电阻的第一端共接作为所述PWM调光模块的输出端并与所述背光控制芯片的PWM信号输入引脚连接，所述第三电容的第二端以及第九电阻的第二端共接地。

7.如权利要求1或6所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述DC调光模块包括第二二极管、第四电容、第十电阻以及第十一电阻，所述第十电阻的第一端作为所述DC调光模块的输入端并与所述正负调节模块连接，所述第四电容的第一端和所述第二二极管的阳极均与所述第十电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端接地，所述第二二极管的阴极与十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端作为所述DC调光模块的输出端并与所述背光控制芯片的电流反馈引脚连接。

8.如权利要求1所述的多功能一体的低成本背光电路，其特征在于，所述正负调节模块包括三极管、第十二电阻以及第十三电阻，所述第十二电阻的第一端作为所述正负调节模块的输入端并与所述调节端口连接，所述第十二电阻的第二端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述第十三电阻的第一端连接，所述第十三电阻的第二端作为所述正负调节模块的输出端。

9.一种显示设备，包括权利要求1至8任一项所述的多功能一体的低成本背光电路。