CN110189709B - 控制电路、背光驱动装置和显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制电路，包括电流源模块、转换模块和第一比较模块：电流源模块用于生成大小与温度正相关的电流信号；转换模块包括第一转换单元和/或第二转换单元，第一转换单元用于为第一比较模块的正向输入端提供第一电压信号，第一电压信号与电流源模块生成的电流信号的大小正相关；第二转换单元用于为第一比较模块的反向输入端提供第二电压信号，第二电压信号与电流源模块生成的电流信号的大小负相关；第一比较模块用于在正向输入端大于反向输入端的电压信号时输出控制信号，控制信号与第一比较模块的正向输入端和反向输入端的电压信号之差负相关。相应地，本发明还提供一种背光驱动装置和显示设备，本发明能够防止显示设备的温度过高。

Description

控制电路、背光驱动装置和显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种控制电路、背光驱动装置和显示设备。
背景技术
在液晶显示装置中，驱动电路和背光源在工作时都会产生大量的热量，从而导致液晶显示装置温度升高。当温度过高达到一定高度时，就有可能导致液晶显示面板或者驱动电路处于不正常的工作状态甚至烧毁。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种控制电路、背光驱动装置和显示设备，以防止显示设备的温度过高。
为了解决上述技术问题之一，本发明提供一种控制电路，包括电流源模块、转换模块和第一比较模块：
所述电流源模块与电源端相连，用于生成大小与所述控制电路所在区域的温度正相关的电流信号；
所述转换模块包括第一转换单元和/或第二转换单元，所述第一转换单元用于为所述第一比较模块的正向输入端提供第一电压信号，该第一电压信号的大小与所述电流源模块生成的电流信号的大小正相关；所述第二转换单元用于为所述第一比较模块的反向输入端提供第二电压信号，该第二电压信号的大小与所述电流源模块生成的电流信号的大小负相关；
所述第一比较模块用于在其正向输入端的电压信号大于反向输入端的电压信号时输出控制信号，该控制信号的大小与所述第一比较模块的正向输入端和反向输入端的电压信号之差负相关，该控制信号用于控制背光源亮度，以使所述背光源亮度与所述控制信号大小正相关。
优选地，所述电流源模块包括电流生成单元，所述电流生成单元连接在所述电源端和低电平信号端之间，用于生成大小与所述控制电路所在区域的温度正相关的偏置电流信号；
当所述转换模块包括第一转换单元时，所述电流源模块还包括第一复制单元，该第一复制单元与所述电流生成单元和所述第一转换单元相连，用于复制所述偏置电流信号，以获得第一镜像电流信号，并将该第一镜像电流信号输出至所述第一转换单元；
当所述转换模块包括第二转换单元时，所述电流源模块还包括第二复制单元，该第二复制单元与所述电流生成单元和所述第二转换单元相连，用于复制所述偏置电流信号，以获得第二镜像电流信号，并将该第二镜像电流信号输出至所述第二转换单元。
优选地，所述电流生成单元包括第一三极管、第二三级管、第一电阻、第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第四P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管；其中，四个N型场效应管的宽长比相同，四个P型晶体管的宽长比相同，并且，
所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的第二极相连，所述第一P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第一P型场效应管的第二极与所述第二P型场效应管的第一极相连；
所述第三P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第三P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第三P型场效应管的第二极与所述第四P型场效应管的第一极相连；
所述第四P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极、第三N型场效应管的第一极连接在一起，所述第四P型场效应管的第二极与所述第三N型场效应管的栅极、第四N型场效应管的栅极连接在一起；
所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极、第四N型场效应管的第一极连接在一起，所述第一N型场效应管的第一极与所述第三N型场效应管的第二极相连；
所述第二N型场效应管的第一极与所述第四N型场效应管的第二极相连；
所述第一电阻的两端分别与所述第一N型场效应管的第二极和所述第一三极管的发射极相连，所述第二三极管的发射极与所述第二N型场效应管的第二极相连，所述第一三极管的基极和集电极、所述第二三极管的基极和集电极均连接所述低电平信号端。
优选地，所述电流生成单元还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的两端分别与所述第二P型场效应管的第二极和所述第三N型场效应管的第一极相连；
所述第三电阻的两端分别与所述第四P型场效应管的第二极和所述第四N型场效应管的第一极相连。
优选地，当所述电流源模块包括第一复制单元时，所述第一复制单元包括第五P型场效应管，所述第五P型场效应管的栅极与第一P型场效应管的栅极相连，所述第五P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第五P型场效应管的第二极与所述第一转换单元相连；所述第五P型场效应管的宽长比与所述第一P型场效应管的宽长比相同；
当所述电流源模块包括第二复制单元时，所述第二复制单元包括第六P型场效应管，所述第六P型场效应管的栅极与第一P型场效应管的栅极相连，所述第六P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第六P型场效应管的第二极与所述第二转换单元相连；所述第六P型场效应管的宽长比与所述第一P型场效应管的宽长比相同。
优选地，所述第一比较模块包括：
跨导放大器，所述跨导放大器的正向输入端与所述第一比较模块的正向输入端相连，所述跨导放大器的反向输入端与所述第一比较模块的反向输入端相相连，所述跨导放大器的输出端与所述第一比较模块的输出端相连；所述跨导放大器的正供电端与所述电流源模块相连，所述跨导放大器的负供电端与低电平信号端相连；
第六电阻，所述第六电阻的两端分别与所述第一比较模块的输出端和低电平信号端相连；
第七电阻，所述第七电阻的两端分别与所述电源端和所述第一比较模块的输出端相连。
优选地，所述电流源模块还包括第七P型场效应管，所述第七P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第七P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第七P型场效应管的第二极与所述跨导放大器的正供电端相连。
优选地，当所述转换模块包括所述第一转换单元时，所述第一转换单元包括电阻支路，所述电阻支路包括一个或串联的多个电阻，所述电阻支路的第一端与所述电流源模块相连，所述电阻支路的第二端与低电平信号端相连，所述第一比较模块的正向输入端与所述电阻支路的第一端相连。
优选地，当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二转换单元包括第三三级管，所述第三三极管的基极和集电极均与低电平信号端相连；所述第三三极管的发射极与所述第一比较模块的反向输入端、所述电流源模块相连。
优选地，所述控制电路还包括第二比较模块，
所述转换模块至少包括所述第一转换单元，所述第一转换单元还用于生成与所述电流源模块生成的电流信号正相关的第三电压信号，并将所述第三电压信号输出至所述第二比较模块的正向输入端；在相同的电流信号下，所述第三电压信号小于所述第一电压信号；
当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二转换单元还用于将所述第二电压信号输出至所述第二比较模块的反向输入端；
所述第二比较模块用于在其正向输入端的电压信号大于其反向输入端的电压信号时，输出关断信号，该关断信号用于控制所述控制电路所在的显示设备关闭。
优选地，所述第一转换单元包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端与所述第五电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与低电平信号端相连，所述第五电阻的第二端与所述电流源模块相连；所述第二比较模块的正向输入端与所述第四电阻的第一端相连；
当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二比较模块的反向输入端与所述第三三极管的发射极相连。
优选地，所述第二比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的正向输入端与所述第二比较模块的正向输入端相连，所述电压比较器的反向输入端与所述第二比较模块的反向输入端相连，所述电压比较器的输出端与所述第二比较模块的输出端相连。
优选地，所述电流源模块还包括第八P型场效应管，所述第八P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第八P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第八P型场效应管的第二极与所述电压比较器的正供电端相连。
相应地，本发明还提供一种背光驱动装置，包括上述控制电路和背光源驱动电路，所述背光源驱动电路用于根据所述控制电路输出的控制信号，调节显示模组的背光源的亮度，以使得所述背光源调节后的亮度与所述控制信号的大小正相关。
优选地，所述背光源驱动电路包括：
脉冲产生单元，用于根据所述控制电路输出的控制信号生成脉冲调制信号，所述脉冲调制信号的占空比与所述控制信号的大小正相关；
电源单元，用于为背光源的发光件提供电流；
开关单元，用于根据所述脉冲调制信号控制所述电源单元与所述发光件之间的通断，以控制所述发光件的平均电流。
优选地，所述控制电路为权利要求10所述的控制电路，所述背光驱动装置还包括选通开关，所述选通开关与所述第二比较模块的输出端、所述显示模组、为所述显示模组供电的供电端相连，所述选通开关用于在接收到所述关断信号时，将所述供电端与所述显示模组断开。
相应地，本发明还提供一种显示设备，包括显示模组和上述背光驱动装置，所述显示模组包括背光源。
在本发明中，当控制电路所在区域的温度升高时，电流源模块生成的电流增大，这时，提供给第一比较模块的正向输入端的电压增大(和/或第一比较模块的反向输入端的电压减小)，从而使得第一比较模块输出的控制信号减小，进而可以根据控制信号降低背光源亮度，以降低显示设备的温度，从而防止显示设备的性能受到高温影响。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例中提供的控制电路的模块结构示意图；
图2是本发明实施例中提供的控制电路的具体结构示意图；
图3是本发明实施例中提供的背光驱动装置的背光源驱动电路结构示意图；
图4是本发明实施例中由锯齿波信号V1和控制信号得到脉冲调制信号的原理示意图；
图5是本发明实施例中控制显示模组关闭的原理示意图。
其中，附图标记为：
10、电流源模块；11、电流生成单元；12、第一复制单元；13、第二复制单元；20、转换模块；21、第一转换单元；22、第二转换单元；30、第一比较模块；40、第二比较模块；51、脉冲产生单元；52、电源单元；53、开关单元；60、发光件；70、选通开关；PM1～PM8、第一P型场效应管～第八P型场效应管；NM1～NM8、第一N型场效应管～第八N型场效应管；R1～R7、第一电阻～第七电阻；OTA、跨导放大器；CMP、电压比较器；VDD、电源端；VSS、低电平信号端；VIN、供电端；LCM、显示模组。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种控制电路，如图1所示，该控制电路包括电流源模块10、转换模块20和第一比较模块30。其中：
电流源模块10与电源端VDD相连，用于生成大小与所述控制电路所在区域的温度正相关的电流信号。
转换模块20包括第一转换单元21和/或第二转换单元22，第一转换单元21用于为第一比较模块30的正向输入端提供第一电压信号，该第一电压信号的大小与电流源模块10生成的电流信号的大小正相关；第二转换单元22用于为第一比较模块30的反向输入端提供第二电压信号，该第二电压信号的大小与电流源模块10生成的电流信号的大小负相关。
第一比较模块30用于在其正向输入端的电压信号大于反向输入端的电压信号时输出控制信号，具体可以为电压信号VPWM。该控制信号VPWM的大小与第一比较模块30的正向输入端和反向输入端的电压信号之差负相关，控制信号VPWM用于控制背光源亮度，以使背光源的亮度与控制信号VPWM的大小正相关。
需要说明的是，当转换模块20包括第一转换单元21而不包括第二转换单元22时，第一比较模块30的反向输入端可以连接第一参考电压端；当转换模块20包括第二转换单元22而不包括第一转换单元21时，第一比较模块30的正向输入端可以连接第二参考电压端。第一参考电压端和第二参考电压端的设置可以根据实际需要进行设置，使得控制电路所在区域的温度在正常范围内(如小于60℃)时，第一比较模块30的正向输入端接收到的电压信号大于反向输入端的电压信号。
本发明中的控制电路可以用于具有背光源的显示设备中，当控制电路所在区域的温度升高时，电流源模块10生成的电流增大，这时，提供给第一比较模块30的正向输入端的电压增大(和/或第一比较模块30的反向输入端的电压减小)，从而使得第一比较模块30输出的控制信号减小，进而可以根据控制信号降低背光源亮度，以降低显示装置的温度。
具体地，如图2所示，电流源模块10包括电流生成单元11，当转换模块20包括第一转换单元21时，电流源模块10还包括第一复制单元12；当转换模块20包括第二转换单元22时，电流源模块10还包括第二复制单元13。其中，电流生成单元11连接在电源端VDD和低电平信号端VSS之间，用于生成与所述控制电路所在区域的温度正相关的偏置电流信号。第一复制单元12与电流生成单元11和第一转换单元21相连，用于复制所述偏置电流信号，以生成第一镜像电流信号，并将该第一镜像电流信号输出至第一转换单元21；该第二复制单元13与电流生成单元11和第二转换单元22相连，用于复制所述偏置电流信号，以生成第二镜像电流信号，并将该第二镜像电流信号输出至第二转换单元22。通过第一复制单元12和第二复制单元13的电流复制，使得第一转换单元21和第二转换单元22准确地接收到与温度正相关的电流信号。
下面结合图1和图2对本发明的控制电路进行具体介绍。其中，转换模块20同时包括第一转换单元21和第二转换单元22，电流源模块10包括电流生成单元11、第一复制单元12和第二复制单元13。
具体地，电流生成单元11可以为威尔逊电流镜，其包括第一三极管Q1、第二三级管Q2、第一电阻R1、第一P型场效应管PM1，第二P型场效应管PM2、第三P型场效应管PM3、第四P型场效应管PM4、第一N型场效应管NM1、第二N型场效应管NM2、第三N型场效应管NM3、第四N型场效应管NM4。其中，第一P型场效应管PM1、第二P型场效应管PM2、第三P型场效应管PM3和第四P型场效应管PM4的宽长比相同，第一N型场效应管NM1、第二N型场效应管NM2、第三N型场效应管NM3和第四N型场效应管NM4的宽长比相同。
第一P型场效应管PM1的栅极与第二P型场效应管PM2的第二极相连，第一P型场效应管PM1的第一极与电源端VDD相连，第一P型场效应管PM1的第二极与第二P型场效应管PM2的第一极相连。
第三P型场效应管PM3的栅极与第一P型场效应管PM1的栅极相连，第三P型场效应管PM3的第一极与电源端VDD相连，第三P型场效应管PM3的第二极与第四P型场效应管PM4的第一极相连。
第四P型场效应管PM4的栅极与第二P型场效应管PM2的栅极、第三N型场效应管NM3的第一极连接在一起，第四P型场效应管PM4的第二极与第三N型场效应管NM3的栅极、第四N型场效应管NM4的栅极连接在一起。
第一N型场效应管NM1的栅极与第二N型场效应管NM2的栅极、第四N型场效应管NM4的第一极连接在一起，第一N型场效应管NM1的第一极与第三N型场效应管NM3的第二极相连。
第二N型场效应管NM2的第一极与第四N型场效应管NM4的第二极相连。其中，各P型场效应管和各N型场效应管均工作在饱和区。
第一电阻R1的两端分别与第一N型场效应管NM1的第二极和第一三极管Q1的发射极相连，第二三极管Q2的发射极与第二N型场效应管NM2的第二极相连，第一三极管Q1的基极和集电极、第二三极管Q2的基极和集电极均连接低电平信号端VSS。
在电流生成单元11中，由于四个P型场效应管的宽长比相同、四个N型场效应管的宽长比相同，且由于第一P型场效应管PM1的栅极与第三P型场效应管PM3的栅极相连，第二P型场效应管PM2的栅极与第四P型场效应管PM4的栅极相连，第一N型场效应管NM1的栅极与第二N型场效应管NM2的栅极相连，第三N型场效应管NM3的栅极与第四N型场效应管NM4的栅极相连，因此，流过第一三极管Q1和第二三级管Q2的电流相等，第一N型场效应管NM1的第二极的电位与第二N型场效应管NM2第二极的电位相等。由此可得，电流生成单元11所生成的偏置电流信号的大小(即，流过第一三极管Q1和第二三级管Q2的电流大小)IBIAS为：
Figure BDA0001581151430000091
其中，VT为热电势，其与绝对温度正相关；R1为第一电阻R1的阻值；n＝A2/A1，A1为第一三极管Q1的结面积，A2为第二三极管的结面积。可见，偏置电流信号与温度正相关，且通过适当选择第一电阻R1的阻值大小，即可获得所需的比例系数。
进一步地，如图2所示，电流生成单元11还包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的两端分别与第二P型场效应管PM2的第二极和第三N型场效应管NM3的第一极相连。第三电阻R3的两端分别与第四P型场效应管PM4的第二极和第四N型场效应管NM4的第一极相连，从而在第二电阻R2第一端和第三电阻R3第一端的电位受到外界干扰而发生变化时，第二电阻R2和第三电阻R3第二端的电位随之变化，以保证第一电阻R1第一端和第二二极管Q2发射极保持相同的电位，进而提高电流产生单元11的灵敏度。
如图2所示，第一复制单元12具体可以包括第五P型场效应管PM5，第五P型场效应管PM5的栅极与第一P型场效应管PM1的栅极相连，第五P型场效应管PM5的第一极与电源端VDD相连，第五P型场效应管PM5的第二极与第一转换单元21相连。第五P型场效应管PM5的宽长比与第一P型场效应管PM1的宽长比相同，以使第五P型场效应管PM5与第一P型场效应管PM1构成电流镜，从而使得第五P型场效应管PM5为第一转换单元21提供与偏置电流信号相同的电流信号，即第一镜像电流信号IBIAS1。
如图2所示，第二复制单元13包括第六P型场效应管PM6，第六P型场效应管PM6的栅极与第一P型场效应管PM1的栅极相连，第六P型场效应管PM6的第一极与电源端VDD相连，第六P型场效应管PM6的第二极与第二转换单元22相连。第六P型场效应管PM6的宽长比与第一P型场效应管PM1的宽长比相同，以使第六P型场效应管PM6与第一P型场效应管PM1构成电流镜，从而使得第六P型场效应管PM6为所述第二转换单元22提供与偏置电流信号相同的电流信号，即第二镜像电流信号IBIAS2。
如图2所示，第一比较模块30具体包括跨导放大器OTA、第六电阻R6和第七电阻R7。其中，跨导放大器OTA的正向输入端与所述第一比较模块30的正向输入端相连，跨导放大器OTA的反向输入端与所述第一比较模块30的反向输入端相相连，跨导放大器OTA的输出端与第一比较模块30的输出端相连；跨导放大器OTA的正供电端与电流源模块10相连，跨导放大器OTA的负供电端与低电平信号端相连。第六电阻R6的两端分别与第一比较模块30的输出端和低电平信号端VSS相连。第七电阻R7的两端分别与电源端VDD和所述第一比较模块30的输出端相连。
为了向跨导放大器OTA提供工作电流，如图2所示，电流源模块10还包括第七P型场效应管PM7，第七P型场效应管PM7的栅极与第一P型场效应管PM1的栅极相连，第七P型场效应管PM7的第一极与电源端VDD相连，第七P型场效应管PM7的第二极与跨导放大器OTA的正供电端相连。跨导放大器OTA的负供电端与低电平信号端VSS相连。
当跨导放大器OTA的正向输入端的电压小于反向输入端电压时，跨导放大器OTA不产生电流，第六电阻R6和第七电阻R7串联在电源端VDD和低电平信号端VSS之间，从而使第六电阻R6和第七电阻R7所在支路上存在有初始电流。当跨导放大器OTA正向输入端的电压大于反向输入端的电压时，开始有电流Ith输入至跨导放大器OTA的输出端(如图2所示)，且正向输入端与反向输入端电压相差越大，流入跨导放大器OTA输出端的电流Ith越大，从而使得流过第六电阻R6的电流越小，进而第六电阻R6的分压减小，第一比较模块30输出的电压VPWM降低。
第一转换单元21具体包括电阻支路，所述电阻支路包括一个或串联的多个电阻。所述电阻支路的第一端与电流源模块10相连，所述电阻支路的第二端与低电平信号端相连，第一比较模块30的正向输入端与所述电阻支路的第一端相连。电流源模块10为电阻支路提供第一镜像电流信号后，电阻支路两端产生电压，当低电平信号端VSS为接地端时，跨导放大器OTA正向输入端接收到的电压信号的电压值即为电阻支路的电阻值与第一镜像电流信号的乘积。
进一步具体地，如图2所示，第一转换单元21包括第四电阻R4和第五电阻R5。其中，第四电阻R4的第一端与第五电阻R5的第一端相连，第四电阻R4的第二端与低电平信号端VSS相连，第五电阻R5的第二端与电流源模块10相连。
如图2所示，第二转换单元22包括第三三级管Q3，第三三极管Q3的基极和集电极均与低电平信号端VSS相连，第三三极管Q3的发射极与第一比较模块30的反向输入端和电流源模块10相连，第三三极管Q3的基极-发射极电压VBE3与温度负相关。
在实际应用中，可以根据需要设置第一电阻R1、第四电阻R4和第五电阻R5的大小，以使得在正常温度范围(如小于60℃)内时，第五电阻R5第二端的电位小于第三三级管Q3发射极电位；而当显示设备温度高于正常温度范围时，第五电阻R5第二端的电位大于第三三极管Q3发射极的电位。
进一步地，如图1和图2所示，所述控制电路还包括第二比较模块40，该第二比较模块40具有正向输入端、反向输入端和输出端。第一转换单元21还用于生成与电流源模块10生成的电流信号正相关的第三电压信号，并将所述第三电压信号输出至第二比较模块40的正向输入端。在相同的电流信号下，所述第三电压信号小于所述第一电压信号。第二转换单元22还用于将所述第二电压信号输出至第二比较模块40的反向输入端。第二比较模块40用于在其正向输入端的电压信号大于其反向输入端的电压信号时，输出关断信号，该关断信号用于控制所述控制电路所在的显示设备关闭。
例如，当显示设备温度达到60℃时，第一转换单元21生成第一电压信号和第三电压信号，第二转换单元22生成第二电压信号，其中，第一电压信号大于第二电压信号，第三电压信号小于第二电压信号。此时，第一比较模块30输出控制信号以控制背光源亮度，且第一电压信号与第二电压信号差值越大，控制信号越小，以使背光源亮度越低，从而降低显示设备的温度。当显示设备温度达到80℃时，第一转换单元21生成的第一电压信号和第三电压信号均大于第二转换单元22生成的第二电压信号，从而使得第二比较模块40生成关断信号，以控制显示设备关闭，防止过高的温度烧坏显示设备。可见，第二比较模块40的设置能够起到过温保护的作用。
其中，第二比较模块40的正向输入端与第四电阻R4的第一端相连。第二比较模块40的反向输入端与第三三极管Q3的发射极相连。第二比较模块40具体可以包括电压比较器CMP，所述电压比较器CMP的正向输入端与所述第二比较模块40的正向输入端相连，电压比较器CMP的反向输入端与第二比较模块40的反向输入端相连，电压比较器CMP的输出端与第二比较模块40的输出端相连。另外，为了向电压比较器CMP提供工作电流，如图2所示，电流源模块10还可以包括第八P型场效应管PM8，第八P型场效应管PM8的栅极与第一P型场效应管PM1的栅极相连，第八P型场效应管PM8的第一极与所述电源端相连，所述第八P型场效应管PM8的第二极与电压比较器CMP的正供电端相连。电压比较器CMP的负供电端与低电平信号端VSS相连。
所述控制电路工作时，电流生成单元11生成与温度正相关的偏置电流信号，即上述IBIAS，第一复制单元12将与偏置电流信号IBIAS大小相等的第一镜像电流信号IBIAS1提供给第四电阻R4和第五电阻R5，第二复制单元13将与偏置电流信号大小相等的第二镜像电流信号IBIAS2提供给第三三极管Q3。当显示设备温度在正常范围内时，IBIAS较小，A点(即，第五电阻R5第二端)的电压小于C点(即第三三极管Q3发射极)的电压，跨导放大器OTA没有电流输入，Ith＝0。随着温度的升高，IBIAS逐渐升高，第三三极管Q3的基极-发射极电压逐渐降低，当升高至第一温度(例如，60℃时)，A点电压大于C点电压，开始有电流流入跨导放大器OTA，Ith>0，即，第六电阻R6和第七电阻R7所在支路上的一部分电流流入跨导放大器OTA，从而使得第六电阻R6的分压减小，第一比较模块30输出的电压VPWM降低。并且，温度越高，Ith越大，第一比较模块30输出的控制信号VPWM越小，从而控制背光源的亮度越低，进而降低显示设备的温度。当控制信号VPWM不足以使显示设备的温度降低时，若温度继续升高而达到第二温度(例如，80℃时)，那么，IBIAS将继续升高，进而使得B点(即，第五电阻第一端)的电压也大于C点电压，这时，第二比较模块40输出关断信号VOTP，以控制显示设备关闭。
作为本发明的另一方面，提供一种背光驱动装置，包括本发明提供的上述控制电路和背光源驱动电路，所述背光源驱动电路用于根据所述控制电路输出的控制信号调节背光源的亮度，以使得所述背光源调节后的亮度与所述控制信号的大小正相关。
具体地，如图3所示，所述背光源驱动电路包括脉冲产生单元51、电源单元52和开关单元53。其中，脉冲产生单元51用于根据所述控制电路输出的控制信号生成脉冲调制信号，所述脉冲调制信号的占空比与所述控制信号的大小正相关。电源单元52用于为背光源的发光件60提供电流。开关单元52用于根据所述脉冲调制信号控制电源单元52与发光件60之间的通断，以控制所述发光件的平均电流。
具体地，开关单元53用于在接收到高电平信号时导通，并在接收到低电平信号时关断。脉冲产生单元51可以包括电压比较子单元和初始锯齿波信号产生子单元，初始锯齿波信号产生子单元为电压比较子单元的反向输入端提供一初始的锯齿波信号V1，而控制信号Vpmw提供至电压比较子单元的正向输入端。电压比较子单元用于在其正向输入端的电压大于反向输入端的电压时，输出高电平信号；并在正向输入端的电压小于反向输入端的电压时，输出低电平信号，进而输出脉冲调制信号，且脉冲调制信号的占空比与所述控制信号的大小正相关。由锯齿波信号V1和控制信号VPWM得到脉冲调制信号PWM的原理如图4所示。
如上文所述，所述控制电路还包括第二比较模块，这时，背光驱动装置还包括选通开关70，如图5所示，该选通开关70与所述第二比较模块的输出端、为显示模组LCM供电的供电端VIN、显示模组LCM相连，选通开关用于在接收到所述关断信号时，将所述供电端与显示模组LCM断开，从而使得显示模组LCM关闭。
作为本发明的再一方面，提供一种显示设备，包括显示模组和上述背光驱动装置，所述显示模组包括显示面板和背光源。所述显示设备可以为手机、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。
在所述背光驱动装置中，控制电路能够产生大小与温度负相关的控制信号，而背光源驱动电路可以根据控制信号调节背光源的亮度，以使得所述背光源调节后的亮度与所述控制信号的大小正相关，因此，当温度升高时，背光驱动装置控制背光源的亮度降低，从而降低显示设备的整体温度，从而保证显示设备的正常工作。而当显示设备温度过高时，背光驱动装置能够将显示设备关闭，防止显示设备温度过高而损坏。
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 (16)

1.一种控制电路，其特征在于，包括电流源模块、转换模块和第一比较模块：
所述电流源模块与电源端相连，用于生成大小与所述控制电路所在区域的温度正相关的电流信号；
所述转换模块包括第一转换单元和/或第二转换单元，所述第一转换单元用于为所述第一比较模块的正向输入端提供第一电压信号，该第一电压信号的大小与所述电流源模块生成的电流信号的大小正相关；所述第二转换单元用于为所述第一比较模块的反向输入端提供第二电压信号，该第二电压信号的大小与所述电流源模块生成的电流信号的大小负相关；
所述第一比较模块用于在其正向输入端的电压信号大于反向输入端的电压信号时输出控制信号，该控制信号的大小与所述第一比较模块的正向输入端和反向输入端的电压信号之差负相关，该控制信号用于控制背光源亮度，以使所述背光源亮度与所述控制信号大小正相关；
所述电流源模块包括电流生成单元，所述电流生成单元连接在所述电源端和低电平信号端之间，用于生成大小与所述控制电路所在区域的温度正相关的偏置电流信号；
当所述转换模块包括第一转换单元时，所述电流源模块还包括第一复制单元，该第一复制单元与所述电流生成单元和所述第一转换单元相连，用于复制所述偏置电流信号，以获得第一镜像电流信号，并将该第一镜像电流信号输出至所述第一转换单元；
当所述转换模块包括第二转换单元时，所述电流源模块还包括第二复制单元，该第二复制单元与所述电流生成单元和所述第二转换单元相连，用于复制所述偏置电流信号，以获得第二镜像电流信号，并将该第二镜像电流信号输出至所述第二转换单元。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电流生成单元包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第一P型场效应管、第二P型场效应管、第三P型场效应管、第四P型场效应管、第一N型场效应管、第二N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管；其中，四个N型场效应管的宽长比相同，四个P型晶体管的宽长比相同，并且，
所述第一P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的第二极相连，所述第一P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第一P型场效应管的第二极与所述第二P型场效应管的第一极相连；
所述第三P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第三P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第三P型场效应管的第二极与所述第四P型场效应管的第一极相连；
所述第四P型场效应管的栅极与所述第二P型场效应管的栅极、第三N型场效应管的第一极连接在一起，所述第四P型场效应管的第二极与所述第三N型场效应管的栅极、第四N型场效应管的栅极连接在一起；
所述第一N型场效应管的栅极与所述第二N型场效应管的栅极、第四N型场效应管的第一极连接在一起，所述第一N型场效应管的第一极与所述第三N型场效应管的第二极相连；
所述第二N型场效应管的第一极与所述第四N型场效应管的第二极相连；
所述第一电阻的两端分别与所述第一N型场效应管的第二极和所述第一三极管的发射极相连，所述第二三极管的发射极与所述第二N型场效应管的第二极相连，所述第一三极管的基极和集电极、所述第二三极管的基极和集电极均连接所述低电平信号端。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电流生成单元还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的两端分别与所述第二P型场效应管的第二极和所述第三N型场效应管的第一极相连；
所述第三电阻的两端分别与所述第四P型场效应管的第二极和所述第四N型场效应管的第一极相连。
4.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，当所述电流源模块包括第一复制单元时，所述第一复制单元包括第五P型场效应管，所述第五P型场效应管的栅极与第一P型场效应管的栅极相连，所述第五P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第五P型场效应管的第二极与所述第一转换单元相连；所述第五P型场效应管的宽长比与所述第一P型场效应管的宽长比相同；
当所述电流源模块包括第二复制单元时，所述第二复制单元包括第六P型场效应管，所述第六P型场效应管的栅极与第一P型场效应管的栅极相连，所述第六P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第六P型场效应管的第二极与所述第二转换单元相连；所述第六P型场效应管的宽长比与所述第一P型场效应管的宽长比相同。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的控制电路，其特征在于，所述第一比较模块包括：
跨导放大器，所述跨导放大器的正向输入端与所述第一比较模块的正向输入端相连，所述跨导放大器的反向输入端与所述第一比较模块的反向输入端相相连，所述跨导放大器的输出端与所述第一比较模块的输出端相连；所述跨导放大器的正供电端与所述电流源模块相连，所述跨导放大器的负供电端与低电平信号端相连；
第六电阻，所述第六电阻的两端分别与所述第一比较模块的输出端和低电平信号端相连；
第七电阻，所述第七电阻的两端分别与所述电源端和所述第一比较模块的输出端相连。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述电流源模块还包括第七P型场效应管，所述第七P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第七P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第七P型场效应管的第二极与所述跨导放大器的正供电端相连。
7.根据权利要求2至4中任意一项所述的控制电路，其特征在于，当所述转换模块包括所述第一转换单元时，所述第一转换单元包括电阻支路，所述电阻支路包括一个或串联的多个电阻，所述电阻支路的第一端与所述电流源模块相连，所述电阻支路的第二端与低电平信号端相连，所述第一比较模块的正向输入端与所述电阻支路的第一端相连。
8.根据权利要求2至4中任意一项所述的控制电路，其特征在于，当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二转换单元包括第三三极管，所述第三三极管的基极和集电极均与低电平信号端相连；所述第三三极管的发射极与所述第一比较模块的反向输入端、所述电流源模块相连。
9.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括第二比较模块，
所述转换模块至少包括所述第一转换单元，所述第一转换单元还用于生成与所述电流源模块生成的电流信号正相关的第三电压信号，并将所述第三电压信号输出至所述第二比较模块的正向输入端；在相同的电流信号下，所述第三电压信号小于所述第一电压信号；
当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二转换单元还用于将所述第二电压信号输出至所述第二比较模块的反向输入端；
所述第二比较模块用于在其正向输入端的电压信号大于其反向输入端的电压信号时，输出关断信号，该关断信号用于控制所述控制电路所在的显示设备关闭。
10.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述第一转换单元包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的第一端与所述第五电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与低电平信号端相连，所述第五电阻的第二端与所述电流源模块相连；所述第二比较模块的正向输入端与所述第四电阻的第一端相连；
当所述转换模块包括所述第二转换单元时，所述第二比较模块的反向输入端与所述第三三极管的发射极相连。
11.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述第二比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的正向输入端与所述第二比较模块的正向输入端相连，所述电压比较器的反向输入端与所述第二比较模块的反向输入端相连，所述电压比较器的输出端与所述第二比较模块的输出端相连。
12.根据权利要求11所述的控制电路，其特征在于，所述电流源模块还包括第八P型场效应管，所述第八P型场效应管的栅极与所述第一P型场效应管的栅极相连，所述第八P型场效应管的第一极与所述电源端相连，所述第八P型场效应管的第二极与所述电压比较器的正供电端相连。
13.一种背光驱动装置，其特征在于，包括权利要求1至12中任意一项所述的控制电路和背光源驱动电路，所述背光源驱动电路用于根据所述控制电路输出的控制信号，调节显示模组的背光源的亮度，以使得所述背光源调节后的亮度与所述控制信号的大小正相关。
14.根据权利要求13所述的背光驱动装置，其特征在于，所述背光源驱动电路包括：
脉冲产生单元，用于根据所述控制电路输出的控制信号生成脉冲调制信号，所述脉冲调制信号的占空比与所述控制信号的大小正相关；
电源单元，用于为背光源的发光件提供电流；
开关单元，用于根据所述脉冲调制信号控制所述电源单元与所述发光件之间的通断，以控制所述发光件的平均电流。
15.根据权利要求14所述的背光驱动装置，其特征在于，所述控制电路为权利要求9所述的控制电路，所述背光驱动装置还包括选通开关，所述选通开关与所述第二比较模块的输出端、所述显示模组、为所述显示模组供电的供电端相连，所述选通开关用于在接收到所述关断信号时，将所述供电端与所述显示模组断开。
16.一种显示设备，其特征在于，包括显示模组和权利要求13至15中任意一项所述的背光驱动装置，所述显示模组包括背光源。
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