CN110503926A - 实现led背光多分区快速反馈控制的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液晶电视技术领域，其公开了一种实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，从硬件上优化过长线路带来的延迟拖尾问题，降低多分区背光动态延迟，提升画质显示效果，提高电视产品核心竞争力。该系统包括：LED与驱动控制模块、反馈模块；LED与驱动控制模块包括：LED灯珠、印制板和驱动控制电路；印制板为多层板结构；LED灯珠设置在印制板A面，驱动控制电路在印制板B面；LED灯珠与驱动控制电路通过印制板走线连接；驱动控制电路包括驱动芯片、电流采样电阻和补偿电容。本发明将LED灯与驱动二合一设计，从而减少电子线束及信号传输距离，通过反馈电路实时反馈控制LED的供电电压，输出纹波控制更精准。

Description

实现LED背光多分区快速反馈控制的系统
技术领域
本发明涉及液晶电视技术领域，具体涉及实现LED背光多分区快速反馈控制的系统。
背景技术
随着LED技术的发展，液晶显示屏、平板电视上的LED背光多分区调光分区可以从目前的几十上百分区，发展到上千甚至更多分区。理论上，LED背光分区越多，图像亮度的动态调节越精确，高对比度使画面层次分明。
目前液晶屏、平板电视能实现的背光分区数量越来越多，大量增加背光的分区数量在提高画面对比度的同时，过多的元器件线路让高频信号质量变差，存在快速动态画面延迟拖尾的问题。
因此，增加快速有效的反馈机制，从硬件上优化过长线路带来的延迟拖尾问题是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，从硬件上优化过长线路带来的延迟拖尾问题，降低多分区背光动态延迟，提升画质显示效果，提高电视产品核心竞争力。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：
实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，包括：LED与驱动控制模块、反馈模块；
所述LED与驱动控制模块包括：LED灯珠、印制板和驱动控制电路；所述印制板为多层板结构；所述LED灯珠设置在印制板A面，驱动控制电路在印制板B面；所述LED灯珠与驱动控制电路通过印制板走线连接；所述驱动控制电路包括驱动芯片、电流采样电阻和补偿电容；所述LED灯珠的负极连接驱动芯片的驱动输出脚，LED灯珠的正极连接电源；所述电流采样电阻一端连接驱动芯片的反馈脚，另一端接地；所述补偿电容的一端连接驱动芯片的驱动输出脚，另一端接地；
所述反馈模块包括反馈二极管、反馈电阻和电源供电模块；所述反馈二极管的一端与驱动芯片的反馈脚连接，另一端通过反馈电阻连接电源供电模块的反馈脚；所述电源供电模块为LED灯珠提供电源。
作为进一步优化，所述驱动控制电路中有多个驱动芯片，所述多个驱动芯片之间为级联连接，通过菊花链方式传输数据或者各个驱动芯片并联，独立传输数据；每一个驱动芯片控制一路或者多路调光。
可以根据驱动能力的需求和控制的灵活性需求来选择级联方式或者并联方式。
作为进一步优化，所述驱动芯片在驱动LED灯珠时，通过检测LED电流变化情况，并将信息反馈给电源供电模块，从而实时调整LED供电。
通过将驱动芯片检测到的LED电流变化实时反馈给电源供电模块，从而达到更精准的输出纹波控制。
作为进一步优化，所述通过检测LED电流变化情况，并将信息反馈给电源供电模块，从而实时调整LED供电，具体包括：
当LED灯珠的LED-端电压大于驱动芯片内部设定值时，驱动芯片的反馈脚将被拉低，此时与反馈脚连接的电源供电模块将提高灯珠的供电电压；当LED灯珠的LED-端电压低于芯片内部设定值时，驱动芯片的反馈脚将被拉高，此时与反馈脚连接的电源供电模块将降低灯珠的供电电压。
通过此高效的反馈控制，可以解决快速动态画面延迟拖尾的问题。
本发明的有益效果是：
将LED灯与驱动二合一设计，从而减少电子线束及信号传输距离，通过反馈电路实时反馈控制LED的供电电压，输出纹波控制更精准。
因此，采用本发明的LED背光多分区快速反馈控制系统，可从硬件设计上优化延迟，提高信号质量，提升画质显示效果，提高电视产品竞争力，而且容易实施。
附图说明
图1为实施例中的LED背光多分区快速反馈控制系统示意图；
图2为实施例中的LED与驱动控制模块电路图；
图3为实施例中的反馈模块电路图；
图中，DY为电源供电模块；LED为LED灯珠；Qm为第m个驱动芯片；Cm为第m个补偿电容，Rm为第m个电流采样电阻，DPn为第n个反馈二极管，RPn为第n个反馈电阻，FBm为驱动芯片的第m个反馈脚，LEDm-为第m个LED灯珠的负极，LEDm+为第m个灯珠的正极，fb为电源供电模块的反馈脚，m、n大于等于1。
具体实施方式
本发明旨在提出一种实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，从硬件上优化过长线路带来的延迟拖尾问题，降低多分区背光动态延迟，提升画质显示效果，提高电视产品核心竞争力。
在具体实现上，本发明中的实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，包括：LED与驱动控制模块、反馈模块；所述LED与驱动控制模块包括：LED灯珠、印制板和驱动控制电路；所述印制板为多层板结构；所述LED灯珠设置在印制板A面，驱动控制电路在印制板B面；所述LED灯珠与驱动控制电路通过印制板走线连接；所述驱动控制电路包括驱动芯片、电流采样电阻和补偿电容；所述LED灯珠的负极连接驱动芯片的驱动输出脚，LED灯珠的正极连接电源；所述电流采样电阻一端连接驱动芯片的反馈脚，另一端接地；所述补偿电容的一端连接驱动芯片的驱动输出脚，另一端接地；所述反馈模块包括反馈二极管、反馈电阻和电源供电模块；所述反馈二极管的一端与驱动芯片的反馈脚连接，另一端通过反馈电阻连接电源供电模块的反馈脚；所述电源供电模块为LED灯珠和驱动芯片提供电源。
由于将驱动和灯珠设置在同一个印制板上，驱动芯片的发出的信号将快速传递到每一颗灯珠上面，实现低延迟高传输效率。在此过程中，驱动芯片同步检测LED-端电压，当LED-端电压大于芯片内部设定值时，驱动芯片Qm的反馈脚将被拉低，此时与反馈脚连接的电源供电模块将提高灯珠的电压VLED+，以满足LED灯珠工作所需的导通电压；当LED-端电压低于芯片内部设定值时，驱动芯片Qm的反馈脚将被拉高，此时与反馈脚连接的电源供电模块将降低灯珠的电压VLED+，以降低驱动芯片内部集成MOS的压降，进而降低芯片工作损耗；通过上述动态快速反馈调整机制，可实现低延迟高速工作的目的。
实施例：
如图1所示，本实施例中的系统包括：LED与驱动控制模块、反馈模块两个部分，其中，
LED与驱动控制模块为LED显示、驱动控制电路；反馈模块为LED电流变化时，将信息反馈给电源端，以实时调整供电电压。
如图2所示，LED与驱动控制模块包括LED灯珠、印制板、驱动芯片Qm、电流采样电阻Rm和补偿电容Cm；所述LED灯珠与驱动控制电路通过印制板走线连接；所述LED灯珠在印制板A面，驱动控制电路在印制板B面；所述印制板为多层板结构(PCB层数≥2层)；所述LED灯珠的LEDm-与驱动芯片Qm的LEDm-连接，所述LED灯珠的LEDm+与电源供电VLED+连接；所述驱动控制的驱动芯片Qm反馈脚FBm与电流采样电阻Rm的一端连接，电流采样电阻Rm的另一端与地连接；所述驱动控制的驱动芯片Qm驱动输出脚LEDm-与补偿电容Cm的一端连接，补偿电容Cm的另一端与地连接；其中，m大于等于1。
如图3所示，反馈模块包括反馈二极管DPn、反馈电阻RPn、电源供电模块DY；所述反馈二极管DPn的一端与驱动芯片Qm的FBm连接，反馈二极管DPn的另一端与反馈电阻RPn连接；所述反馈电阻RPn的一端与反馈二极管DPn的一端连接，反馈电阻RPn的另一端与电源供电模块DY的fb连接；所述电源供电模块输出VLED+；其中，m、n大于等于1。
在上述系统中，电源供电模块DY给驱动芯片Qm、LED灯提供正常工作所需要的电压、电流。驱动芯片根据画面信息解码后，输出电流信号去调整各个分区的LED灯电流大小，由于驱动和灯珠在同一个印制板上，驱动芯片的发出的信号将快速传递到每一颗灯珠上面，低延迟高传输效率。在此过程中，驱动芯片同步检测LED-端电压，当LED-端电压大于芯片内部设定值时，驱动芯片Qm的fb脚将被拉低，此时与fb连接的电源供电模块将提高灯珠的电压VLED+，以满足LED灯珠所工作所需的导通电压；当LED-端电压低于芯片内部设定值时，驱动芯片Qm的fb脚将被拉高，此时与fb连接的电源供电模块将降低灯珠的电压VLED+，以降低驱动芯片内部集成MOS的压降，进而降低芯片工作损耗；通过上述动态快速反馈调整机制，可实现低延迟高速工作的目的。

Claims (4)

1.实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，其特征在于，
包括：LED与驱动控制模块以及反馈模块；
所述LED与驱动控制模块包括：LED灯珠、印制板和驱动控制电路；所述印制板为多层板结构；所述LED灯珠设置在印制板A面，驱动控制电路在印制板B面；所述LED灯珠与驱动控制电路通过印制板走线连接；所述驱动控制电路包括驱动芯片、电流采样电阻和补偿电容；所述LED灯珠的负极连接驱动芯片的驱动输出脚，LED灯珠的正极连接电源；所述电流采样电阻一端连接驱动芯片的反馈脚，另一端接地；所述补偿电容的一端连接驱动芯片的驱动输出脚，另一端接地；
所述反馈模块包括反馈二极管、反馈电阻和电源供电模块；所述反馈二极管的一端与驱动芯片的反馈脚连接，另一端通过反馈电阻连接电源供电模块的反馈脚；所述电源供电模块为LED灯珠和驱动芯片提供电源。
2.如权利要求1所述的实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，其特征在于，
驱动控制电路中有多个驱动芯片，所述多个驱动芯片之间为级联连接，通过菊花链方式传输数据或者各个驱动芯片并联，独立传输数据；每一个驱动芯片控制一路或者多路调光。
3.如权利要求1所述的实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，其特征在于，
所述驱动芯片在驱动LED灯珠时，通过检测LED电流变化情况，并将信息反馈给电源供电模块，从而实时调整LED供电。
4.如权利要求3所述的实现LED背光多分区快速反馈控制的系统，其特征在于，
所述通过检测LED电流变化情况，并将信息反馈给电源供电模块，从而实时调整LED供电，具体包括：
当LED灯珠的LED-端电压大于驱动芯片内部设定值时，驱动芯片的反馈脚将被拉低，此时与反馈脚连接的电源供电模块将提高灯珠的供电电压；当LED灯珠的LED-端电压低于芯片内部设定值时，驱动芯片的反馈脚将被拉高，此时与反馈脚连接的电源供电模块将降低灯珠的供电电压。
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