CN111583878B - 一种背光源控制装置、控制方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光源控制装置、控制方法和显示装置，所述背光源控制装置包括信号检测单元和背光驱动单元，其中：所述信号检测单元，用于检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；所述背光驱动单元，用于根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。本发明提供的实施例通过信号检测单元检测外部输入信号以判断外部驱动电路的状态，并根据外部驱动电路的状态输出控制信号，从而有效避免现有技术中因外部驱动电路处于启动状态而输出的高电平影响背光源的性能，能够弥补现有技术中的缺陷，具有广泛的应用前景。

Description

一种背光源控制装置、控制方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种背光源控制装置、控制方法和显示装置。

背景技术

随着显示技术的快速发展，液晶显示装置得到广泛的应用，液晶显示装置中的背光源用于提供光源。现有技术中，通常采用信号驱动电路输出控制信号，经背光源驱动单元向背光源发送驱动信号以驱动背光源发光，为提升背光源的亮度通常通过提高脉冲宽度调制的占空比以提升背光源驱动单元的输出电流。然而，背光驱动单元由于电路本身的限制，不能在脉冲宽度调制为100％的条件下工作，否则容易烧毁背光源驱动电源的背光驱动芯片。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种背光源控制装置，包括信号检测单元和背光驱动单元，其中：

所述信号检测单元，用于检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；

所述背光驱动单元，用于根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。

进一步的，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

进一步的，所述边沿触发器为D触发器，所述D触发器的触发输入端接入所述外部输入信号，所述D触发器的输入端和反向输出端连接，所述D触发器的初始态为高电平。

进一步的，所述边沿触发器为JK触发器，所述JK触发器的触发输入端接入所述外部输入信号，所述JK触发器的置位端和正向输出端连接，所述JK触发器的复位端和反向输出端连接，所述JK触发器的初始态为高电平。

进一步的，所述预设置的触发信号为上升沿触发信号。

进一步的，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，用于对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

进一步的，所述反向保护电路包括并联在续流电阻两侧的二极管，所述二极管的正极接地。

本发明第二个实施例提供一种利用第一个实施例所述的背光源控制装置的控制方法，包括：

信号检测单元检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；

背光驱动单元根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。

进一步的，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述信号检测单元检测所述外部输入信号是否处于工作状态进一步包括：

所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

进一步的，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，所述控制方法还包括：

所述反向保护电路对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

本发明第三个实施例提供一种显示装置，包括第一个实施例所述的背光源控制装置。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种背光源控制装置、控制方法和显示装置，通过信号检测单元检测外部输入信号以判断外部驱动电路的状态，并根据外部驱动电路的状态输出控制信号，从而有效避免现有技术中因外部驱动电路处于启动状态而输出的高电平影响背光源的性能，能够弥补现有技术中的缺陷，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a-1b示出现有技术中两种外部输入信号的时序示意图；

图2示出本发明的一个实施例所述背光源控制装置的结构框图；

图3示出本发明的一个实施例所述背光源控制装置的结构示意图；

图4示出本发明的一个实施例所述D触发器的结构示意图；

图5a-5b示出本发明的一个实施例所述两种外部输入信号和输出信号的时序示意图；

图6示出本发明的另一个实施例所述背光源控制装置的结构示意图；

图7示出本发明的一个实施例所述控制方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

现有技术中，背光驱动单元能够承受的脉冲宽度调制的占空比为90％，当大于90％时且背光输出电流较大时容易烧毁背光驱动芯片。本申请发明人在研究现有外部驱动电路的特性后发现，通过电路设置或软件设置能够控制外部驱动电路在正常工作状态下输出符合背光驱动单元承受能力的信号，然而在外部驱动电路上电启动过程中存在长时间持续输出高电平的情况。

具体的，如图1a和1b所示为目前常用的两种外部驱动电路在上电后输出的外部输入信号：如图1a所示，外部驱动电路上电启动后输出低电平直至进入工作状态后输出脉冲宽度调制信号，在该情况下，由于外部驱动电路在启动时输出的低电平，因此不会损坏背光驱动单元的背光驱动芯片；如图1b所示，外部驱动电路上电启动后输出高电平直至进入工作状态后输出脉冲宽度调制信号，启动过程中长时间持续的高电平等同于脉冲宽度调制的占空比为100％的情况，容易损坏背光驱动单元的背光驱动芯片，降低液晶显示装置的运行稳定性。

如图2和图3所示，本发明的一个实施例提供了一种背光源控制装置，包括信号检测单元和背光驱动单元，其中：所述信号检测单元，用于检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；所述背光驱动单元，用于根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。

在本实施例中，针对现有技术中存在的问题，通过设置在背光驱动单元前端的信号检测单元检测外部输入信号并根据检测结果输出控制信号，使得背光驱动单元根据控制信号输出驱动信号以驱动背光源，能够有效避免背光驱动单元的背光驱动芯片因外部驱动电路处于非工作状态输出的持续高电平而烧毁的问题，从而提高液晶显示装置的运行稳定性，进一步提升液晶显示装置的用户体验，具有广泛的应用前景。

在一个具体的示例中，所述信号检测单元检测所述外部输入信号是否处于工作状态，若处于工作状态则输出脉冲宽度调制信号至所述背光驱动单元，否则输出预设的保护电平至所述背光驱动单元。即所述信号检测单元根据检测外部输入信号判断外部驱动电路的状态：当判断外部驱动电路处于工作状态时，即外部输入信号为正常工作信号时，根据外部输入信号输出能够确保背光驱动单元正常工作的脉冲宽度调制控制信号，使得背光源驱动单元根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号；否则判断外部驱动电路处于启动阶段，即外部输入信号为非正常工作信号时，信号检测单元输出低电平以保护背光驱动单元的背光驱动芯片，避免因长时间高电平信号而损坏。

在一个可选的实施例中，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

本实施例根据外部驱动电路正常工作时输出的触发信号，将该触发信号设置为信号检测单元检测的信号。在本实施例中将上升沿触发信号作为检测信号，利用边沿触发器检测外部输入信号是否存在上升沿触发信号以判断外部驱动电路是否处于工作状态，若是则根据所述外部输入信号输出控制信号，否则输出低电平信号以保护背光驱动单元的背光驱动芯片。

在一个可选的实施例中，如图4所示，所述边沿触发器为D触发器，所述D触发器的触发输入端C接入所述外部输入信号，所述D触发器的输入端D和反向输出端Q*连接，所述D触发器的初始态为高电平。

在本实施例中，将所述D触发器的初始态设置为高电平，外部输入信号接入D触发器的触发输入端，同时将D触发器的输入端和反向输出端连接，通过D触发器的输出端Q输出控制信号至背光驱动单元。

如图5a所示，当输入如图1a所示的信号时，在外部驱动电路的启动过程中，D触发器输出低电平，当外部驱动电路进入正常工作状态时，D触发器根据检测的上升沿触发信号输出脉冲宽度调制信号。具体的，当外部信号的初始值为低电平时，真值表如表1所示，即当外部输入信号为上升沿时，D触发器进行翻转。

表1

CLK	Q
		0	0
1	1
		0	1
1	0
		0	0

同理，如图5b所示，当输入如图1b所示的信号时，在外部驱动电路的启动过程中，D触发器输出低电平，当外部驱动电路进入正常工作状态时，D触发器根据检测的上升沿触发信号输出脉冲宽度调制信号。当外部信号的初始值为高电平时，真值表如表2所示，同理，当外部输入信号为上升沿时，D触发器进行翻转。

表2

CLK	Q
		0	0
1	1
		0	1
1	0
		0	0

因此，使用本实施例提供的D触发器能够对外部输入信号进行检测，并根据检测出的外部驱动电路的状态输出控制信号，从而确保输出的控制信号能够符合背光驱动单元的需求，避免背光驱动单元的背光驱动芯片因长时间高电平信号而损坏。

在另一个可选的实施例中，所述边沿触发器为JK触发器，所述JK触发器的触发输入端接入所述外部输入信号，所述JK触发器的置位端和正向输出端连接，所述JK触发器的复位端和反向输出端连接，所述JK触发器的初始态为高电平。

在本实施例中，将所述JK触发器的初始态为低电平，外部输入信号接入JK触发器的触发输入端，将JK触发器的设置令J＝1,K＝1，所述JK触发器按照上升沿触发，与前述D触发器相类似：

当外部信号的初始值为低电平时，真值表如表3所示，即当外部输入信号为上升沿时，JK触发器进行翻转。

表3

CLK	Q
		0	0
1	1
		0	1
1	0
		0	0

当外部信号的初始值为高电平时，真值表如表4所示，同理，当外部输入信号为上升沿时，JK触发器进行翻转。

表4

CLK	Q
		0	0
1	1
		0	1
1	0
		0	0

因此，使用本实施例提供的JK触发器能够对外部输入信号进行检测，并根据检测出的外部驱动电路的状态输出控制信号，从而确保输出的控制信号能够符合背光驱动单元的需求，避免背光驱动单元的背光驱动芯片因长时间高电平信号而损坏。

值得说明的是，本申请对边沿触发器的具体种类不作限定，上述实施例中的D触发器、JK触发器仅用于说明本申请的具体实施方式，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的边沿触发器，在此不再赘述。

如图3所示，考虑到现有背光源选取不同光学特性的背光LED作为输出负载，而不同的负载LED的阻抗特性差异较大，有的负载LED在导通瞬间会产生较大的反向冲击电压，导致背光驱动单元的背光驱动芯片烧毁。在一个可选的实施例中，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，用于对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

在本实施例中，如图6所示，通过设置在背光驱动单元后端的反向保护电路预防背光源的负载LED在导通瞬间产生的反向冲击电压，具体的，通过并联在续流电阻R两侧的二极管对反向冲击电压进行钳位保护，其中，所述二极管的正极接地。

与上述实施例提供的背光源控制装置相对应，本申请的一个实施例还提供一种利用上述背光源控制装置的控制方法，由于本申请实施例提供的控制方法与上述几种实施例提供的背光源控制装置相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的控制方法，在本实施例中不再详细描述。

如图7所示，本申请的一个实施例还提供一种利用上述背光源控制装置的控制方法，包括：信号检测单元检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；背光驱动单元根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。

在本实施例中，针对现有技术中存在的问题，通过设置在背光驱动单元前端的信号检测单元检测外部输入信号并根据检测结果输出控制信号，使得背光驱动单元根据控制信号输出驱动信号以驱动背光源，能够有效避免背光驱动单元的背光驱动芯片因外部驱动电路处于非工作状态输出的持续高电平而烧毁的问题，从而提高液晶显示装置的运行稳定性，进一步提升液晶显示装置的用户体验，具有广泛的应用前景。

具体的，所述信号检测单元根据检测外部输入信号判断外部驱动电路的状态：当判断外部驱动电路处于工作状态时，即外部输入信号为正常工作信号时，根据外部输入信号输出能够确保背光驱动单元正常工作的脉冲宽度调制控制信号，使得背光源驱动单元根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号；否则判断外部驱动电路处于启动阶段，即外部输入信号为非正常工作信号时，信号检测单元输出低电平以保护背光驱动单元的背光驱动芯片，避免因长时间高电平信号而损坏。本实施例的具体实施方式与前述实施例相同，在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述信号检测单元检测所述外部输入信号是否处于工作状态进一步包括：所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

本实施例根据外部驱动电路正常工作时输出的触发信号，将该触发信号设置为信号检测单元检测的信号。在本实施例中将上升沿触发信号作为检测信号，利用例如D触发器、JK触发器等边沿触发器检测外部输入信号是否存在上升沿触发信号以判断外部驱动电路是否处于工作状态，若是则根据所述外部输入信号输出控制信号，否则输出低电平信号以保护背光驱动单元的背光驱动芯片。本实施例的具体实施方式与前述实施例相同，在此不再赘述。

在一个可选的实施例中，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，所述控制方法还包括：所述反向保护电路对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

在本实施例中，通过设置在背光驱动单元后端的反向保护电路预防背光源的负载LED在导通瞬间产生的反向冲击电压，具体的，通过并联在续流电阻R两侧的二极管对反向冲击电压进行钳位保护，其中，所述二极管的正极接地。

基于上述背光源控制装置，本申请的一个实施例还提供一种显示装置，包括上述背光源控制装置。

本实施例中的显示装置为液晶显示装置，可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明针对目前现有的问题，制定一种背光源控制装置、控制方法和显示装置，通过信号检测单元检测外部输入信号以判断外部驱动电路的状态，并根据外部驱动电路的状态输出控制信号，从而有效避免现有技术中因外部驱动电路处于启动状态而输出的高电平影响背光源的性能，能够弥补现有技术中的缺陷，具有广泛的应用前景。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种背光源控制装置，其特征在于，包括信号检测单元和背光驱动单元，其中：

所述信号检测单元，用于检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；

所述背光驱动单元，用于根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号；

其中，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

2.根据权利要求1所述的背光源控制装置，其特征在于，所述边沿触发器为D触发器，所述D触发器的触发输入端接入所述外部输入信号，所述D触发器的输入端和反向输出端连接，所述D触发器的初始态为高电平。

3.根据权利要求1所述的背光源控制装置，其特征在于，所述边沿触发器为JK触发器，所述JK触发器的触发输入端接入所述外部输入信号，所述JK触发器的置位端和正向输出端连接，所述JK触发器的复位端和反向输出端连接，所述JK触发器的初始态为高电平。

4.根据权利要求1所述的背光源控制装置，其特征在于，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，用于对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

5.根据权利要求4所述的背光源控制装置，其特征在于，所述反向保护电路包括并联在续流电阻两侧的二极管，所述二极管的正极接地。

6.一种利用如权利要求1-5中任一项所述的背光源控制装置的控制方法，其特征在于，包括：

信号检测单元检测外部输入信号并根据所述外部输入信号输出控制信号，其中，若检测到所述外部输入信号处于工作状态则所述控制信号为脉冲宽度调制信号，否则为预设的保护电平；

背光驱动单元根据所述控制信号输出驱动背光源的驱动信号。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述信号检测单元检测包括边沿触发器，所述信号检测单元检测所述外部输入信号是否处于工作状态进一步包括：

所述边沿触发器检测所述外部输入信号是否为预设置的触发信号，若是则表明所述外部输入信号处于工作状态，否则处于非工作状态。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述背光源控制装置还包括反向保护电路，所述控制方法还包括：

所述反向保护电路对所述背光源产生的反向冲击电压进行钳位保护。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的背光源控制装置。

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