CN115083358A - 一种显示面板背光控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示面板背光控制电路及控制方法，该电路包括恒流模块、低功耗模块、模式选择模块以及关断控制模块；模式选择模块的输入端和关断控制模块的输入端分别连接上位机；模式选择模块的第一输出端连接低功耗模块的模式选择输入端，模式选择模块的第二输出端连接恒流模块的模式选择输入端；关断控制模块的第一输出端连接低功耗模块的关断控制输入端，关断控制模块的第二输出端连接恒流模块的关断控制输入端；恒流模块的输出端和低功耗模块的输出端分别连接显示面板背光光源。本发明提供的显示面板背光控制电路可以使显示面板工作于正常显示模式、低功耗模式或关断模式，结构简单，成本低，且能够减小LED光衰，延长显示面板的使用寿命。

Description

一种显示面板背光控制电路及控制方法

技术领域

本申请涉及调光电路技术领域，特别涉及一种显示面板背光控制电路及控制方法。

背景技术

显示面板在各类仪器设备中应用广泛，可以为工作人员提供设备的运行情况等必要信息。随着设备自动化程度的不断提高，加工生产过程越来越便捷，许多仪器设备无需长期的人为监控，相应的，显示面板也无需一直处于工作状态。

显示面板在设备开机启动后一直处于工作状态，一方面会造成不必要的功耗，另一方面还会缩短显示屏寿命。传统上，为了避免显示面板一直处于工作状态而设置的控制电路包括低频PWM调光电路和高频PWM调光电路，然而低频PWM调光电路容易使人视觉疲劳，高频PWM调光电路的结构复杂，需要基于MCU芯片进行控制，占用面积大且成本高。

发明内容

为解决现有的显示面板背光调控电路结构复杂成本高的问题，本申请提供一种显示面板背光控制电路及控制方法。

该技术方案如下：

一方面，提供一种显示面板背光控制电路，包括：恒流模块、低功耗模块、模式选择模块以及关断控制模块；

所述模式选择模块的输入端和所述关断控制模块的输入端分别连接上位机；

所述模式选择模块的第一输出端连接所述低功耗模块的模式选择输入端，所述模式选择模块的第二输出端连接所述恒流模块的模式选择输入端；

所述关断控制模块的第一输出端连接所述低功耗模块的关断控制输入端，所述关断控制模块的第二输出端连接所述恒流模块的关断控制输入端；

所述恒流模块的输出端和所述低功耗模块的输出端分别连接显示面板背光光源。

在一些实施例中，所述恒流模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述恒流模块包括：

第一电阻、第一三极管、第一稳压器、第二电阻、第一二极管；

所述恒流模块的模式选择输入端连接所述第一电阻的第一端和所述第一二极管的正极；所述第一二极管的负极连接所述恒流模块的第一输出端；所述第一电阻的第二端分别连接所述恒流模块的关断控制输入端、第一稳压器的负极和所述第一三极管的栅极；所述第一稳压器的参考电压输出端连接所述第一三极管的源极和所述第二电阻的第一端；所述第一三极管的漏极连接所述恒流模块的第二输出端；所述第一稳压器的正极和所述第二电阻的第二端共地。

在一些实施例中，所述恒流模块还包括第一电容和第二电容；

所述第一电容连接在所述恒流模块的模式选择输入端与地之间；

所述第二电容连接在所述第一三极管的漏极与地之间。

在一些实施例中，所述第一稳压器为TLV431稳压器。

在一些实施例中，所述低功耗模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述低功耗模块包括：

可变电阻、第四电阻、第二三极管、第二二极管以及第三二极管；

所述低功耗模块的模式选择输入端分别连接所述第二二极管的负极、所述可变电阻的第一端以及所述第三二极管的正极；所述第三二极管的负极连接所述低功耗模块的第一输出端；所述可变电阻的第二端分别连接所述低功耗模块的关断控制输入端、所述第二三极管的栅极以及所述第四电阻的第一端；所述第二二极管的正极、所述第四电阻的第二端以及所述第二三极管的源极共地；所述第二三极管的漏极连接所述低功耗模块的第二输出端。

在一些实施例中，所述低功耗模块还包括第三电容和第四电容；

所述第三电容连接在所述低功耗模块的模式选择输入端与地之间；

所述第四电容连接在所述第二三极管的漏极与地之间。

在一些实施例中，所述模式选择模块包括：

第五电阻、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六电阻以及第七电阻；

所述模式选择模块的输入端通过第五电阻连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极分别连接所述第四三极管的栅极和所述第五三极管的基极，并通过第六电阻连接外接电源；所述第四三极管的漏极连接外接电源，所述第四三极管的源极连接所述模式选择模块的第一输出端；所述第五三极管的发射极连接所述模式选择模块的第二输出端，并通过所述第七电阻连接外界电源；所述第五三极管的发射极接地。

在一些实施例中，所述关断控制模块包括第八电阻、第六三极管、第七三极管以及第九电阻；

所述关断控制模块的输入端通过所述第八电阻连接所述第六三极管的基极，所述第六三极管的发射极连接所述第七三极管的发射极并接地，第六三极管的集电极通过所述第九电阻连接外接电源；第七三极管的集电极连接关断控制模块的第一输出端和第二输出端。

在一些实施例中，所述显示面板背光控制电路还包括按键唤醒模块；

所述按键唤醒模块的输出端连接所述上位机，用于向所述上位机发送按键信号。

在一些实施例中，所述按键唤醒模块包括按键开关器和第十电阻；

所述按键开关器的第一端连接所述按键唤醒模块的输出端，并通过所述第十电阻连接外接电源，开关器的第二端接地。

另一方面，提供一种机床，包括如上所述的显示面板背光控制电路。

另一方面，一种显示面板背光控制方法，基于如上所述权利的显示面板背光控制电路实现，所述方法包括：

监测显示面板的显示状态；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第一条件的情况下，控制所述显示面板工作于低功耗模式；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第二条件的情况下，控制所述显示面板进入背光关断模式；

在低功耗模式或背光关断模式下若满足唤醒条件，则唤醒显示面板，控制所述显示面板工作于恒流模式。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本发明实施例提供了一种显示面板背光控制电路，包括恒流模块、低功耗模块、模式选择模块以及关断控制模块；所述模式选择模块的输入端和所述关断控制模块的输入端分别连接上位机；所述模式选择模块的第一输出端连接所述低功耗模块的模式选择输入端，所述模式选择模块的第二输出端连接所述恒流模块的模式选择输入端；所述关断控制模块的第一输出端连接所述低功耗模块的关断控制输入端，所述关断控制模块的第二输出端连接所述恒流模块的关断控制输入端；所述恒流模块的输出端和所述低功耗模块的输出端分别连接显示面板背光光源。本发明实施例提供的显示面板背光控制电路可以使显示面板工作于正常显示模式、低功耗模式或关断模式，结构简单，成本低，且能够减小LED光衰，延长显示面板的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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1示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路的结构示意图；

图2示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路中恒流模块和低功耗模块的电路图；

图3示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路中模式选择模块的电路图；

图4示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路中关断控制模块的电路图；

图5示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路中关断控制模块的电路图；

图6示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路应用时的控制流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将接合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请提供的显示面板背光控制电路可以使显示面板工作于正常显示模式、低功耗模式或关断模式，结构简单，成本低，且能够减小LED光衰，延长显示面板的使用寿命。

实施例一、

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的显示面板背光控制电路的结构示意图。

参见图1，本发明实施例提供的显示面板背光控制电路包括恒流模块101、低功耗模块102、模式选择模块103以及关断控制模块104。

所述模式选择模块103的输入端和所述关断控制模块104的输入端分别连接上位机。

所述模式选择模块103的第一输出端连接所述低功耗模块102的模式选择输入端，所述模式选择模块103的第二输出端连接所述恒流模块101的模式选择输入端。

所述关断控制模块104的第一输出端连接所述低功耗模块102的关断控制输入端，所述关断控制模块104的第二输出端连接所述恒流模块101的关断控制输入端。

所述恒流模块101的输出端和所述低功耗模块102的输出端分别连接显示面板背光光源。

模式选择模块103可以基于上位机的控制确定恒流模块101和低功耗模块102的工作模式，从而调整显示面板的亮度，以避免功耗浪费的现象。

在一个具体的示例中，上位机为显示面板所在设备的中控系统。

可选的，中控系统的发出的控制信号由IO输出端口输出至排针，通过排针连接显示面板背光控制电路。

可选的，本发明实施例提供的显示面板背光控制电路可以应用于机床的显示模块，以使机床在无人监控时可以关闭或调整显示面板背光，降低功耗。

本发明实施例提供的显示面板背光控制电路可以降低显示面板所在设备在生产加工过程中的功耗浪费，提高显示面板的使用寿命。且本实施例提供的控制电路结构简单成本低，适配性强，可以适用于多种设备上不同型号的显示面板。

实施例二、

图2示出了本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中恒流模块101和低功耗模块102电路图。

参见图2，在一个具体的示例中，恒流模块101用于在显示面板处于正常运行状态时为显示面板背光光源供电。

恒流模块101的输出端包括第一输出端和第二输出端。

恒流模块包括第一电阻R1、第一三极管Q1、第一稳压器TLV431、第二电阻R2、第一二极管D1、第一电容C1以及第二电容C2。

所述恒流模块的模式选择输入端IN2连接所述第一电阻R1的第一端和所述第一二极管D1的正极。所述第一二管D1的负极连接所述恒流模块的第一输出端。所述第一电阻R1的第二端分别连接所述恒流模块101的关断控制输入端S2、第一稳压器TLV431的负极和所述第一三极管Q1的栅极。所述第一稳压器TLV431的参考电压输出端ref连接所述第一三极管Q1的源极和所述第二电阻R2的第一端。所述第一三极管Q1的漏极连接所述恒流模块的第二输出端。所述第一稳压器TLV431的正极和所述第二电阻R2的第二端共地。

所述第一电容C1连接在所述恒流模块的模式选择输入端IN2与地之间，所述第二电容C2连接在所述第一三极管Q1的漏极与地之间。

在本发明实施例中，第一二极管D1用于防止电流倒灌造成控制信号串扰，同时还可以起到输入电路防护的作用。

第一稳压器TLV341用于提供稳定的基准电压。

第二电阻R2为反馈采样电阻，基于显示面板背光光源型号适应性选用恰当阻值的第二电阻R2，可以得到显示面板背光光源所需的恒定工作电流，使显示面板处于稳定的显示状态。

可选的，第一三极管Q1为场效应管。

参见图2，低功耗模块102用于在显示面板处于低功耗运行状态时为显示面板背光光源供电。

在一些实施例中，所述低功耗模块102的输出端包括第一输出端和第二输出端。

所述低功耗模块102包括可变电阻R3、电阻R4、第二三极管Q2、第二二极管D2、第三二极管D3、第三电容C3以及第四电容C4。

所述低功耗模块的模式选择输入端IN1分别连接所述第二二极管D2的负极、所述可变电阻R3的第一端以及所述第三二极管D3的正极。所述第三二极管D3的负极连接所述低功耗模块的第一输出端。所述可变电阻R3的第二端分别连接所述低功耗模块的关断控制输入端S1、所述第二三极管Q2的栅极以及所述第四电阻R4的第一端。所述第二二极管D2的正极、所述第四电阻R4的第二端以及所述第二三极管Q2的源极共地。所述第二三极管Q2的漏极连接所述低功耗模块的第二输出端。

所述第三电容C3连接在所述低功耗模块的模式选择输入端IN1与地之间，所述第四电容C4连接在所述第二三极管Q2的漏极与地之间。

在本发明实施例中，第三二极管D3用于防止电流倒灌造成控制信号串扰，同时还可以起到输入电路防护的作用。

可变电阻R3的阻值需配合第四电阻R4的阻值设置，以使第二三极管Q2工作在放大区。通过调整可变电阻R3的阻值可以控制第二三极管Q2的电流大小，从而实现对显示面板背光光源的电流控制。

基于显示面板背光光源的型号和实际需要，对可变电阻R3的阻值进行调整，可以调整显示面板背光光源的电流，以使显示面板在低功耗模式下以需要的亮度进行显示。

可选的，第二三极管Q2为场效应管。

图2中，接口1至4为端子连接器，用于连接显示面板背光光源，用于为显示面板背光供电。

本发明实施例提供的显示面板背光控制电路可以根据显示面板背光光源的具体情况进行设置和调整，结构简单，适应性和通用性强，可以适配各种类型的显示面板。

图3示出了本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中模式选择模块103的电路图。

参见图3，模式选择模块103第五电阻R5、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六电阻R6、第七电阻R7、第五电容C5。

模式选择模块的输入端CTL通过第五电阻R5连接所述第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，集电极分别连接所述第四三极管Q4的栅极和所述第五三极管Q5的基极，并通过第六电阻R6连接电源端VCC。所述第四三极管Q4的漏极连接电源端VCC，源极连接所述模式选择模块的第一输出端。所述第五三极管Q5的发射极连接所述模式选择模块的第二输出端，并通过所述第七电阻R7连接电源端VCC。所述第五三极管Q5的发射极接地。所述第五电容连接在所述第五三极管Q5的发射极与所述第二模式选择输出端之间。

在本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中，模式选择模块103的输入端CTL用于连接上位机，接收上位机发送的控制信号。

当上位机发出的CTL控制信号为低电平时，第三三极管Q3、第四三极管Q4以及第五三极管Q5均为截止状态，此时第二模式选择输出端所在通路导通，恒流模块导通，显示面板背光控制电路运行于恒流工作模式，显示面板正常显示。

当上位机发出的CTL控制信号为高电平时，第三三极管Q3、第四三极管Q4以及第五三极管Q5均为导通状态，此时第一模式选择输出端所在通路导通，第二模式选择输出端的电平拉低，低功耗模块导通，显示面板背光控制电路运行于低功耗工作模式。

由于第一模式选择输出端和第二模式选择输出端的状态相反，为一高一低状态，不会出现控制冲突的情况。

图4示出了本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中关断控制模块104的电路图。

参见图4，关断控制模块包括第八电阻R8、第六二极管Q6、第七二极管Q7、第九电阻R9。

关断控制模块的输入端BK通过所述第八电阻连接所述第六三极管Q3的基极，所述第六三极管Q3的发射极连接所述第七三极管Q3的发射极并接地，第六三极管Q3的集电极通过所述第九电阻R9连接电源端VCC。第七三极管Q7的集电极连接关断控制模块的第一输出端和第二输出端。

当上位机发出的BK信号为低电平时，第六三极管Q6处于截止状态，第七三极管Q7处于导通状态，S1和S2的控制信号被拉低，恒流模块和低功耗模块中的场效应管处于截止状态，背光显示面板处于休息状态。

当上位机发出的BK信号为高电平时，第六三极管Q6处于导通状态，第七三极管Q7的基极被拉低，处于截止状态，由恒流模块和低功耗模块对显示面板背光光源进行供电和控制。

在一些实施例中，所述显示面板背光控制电路还包括按键唤醒模块；

所述按键唤醒模块的输出端连接所述上位机，用于向所述上位机发送按键信号。

图5示出了本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中按键唤醒模块的电路图。

参见图5，按键唤醒模块包括按键开关器S、第八电容C8以及第十电阻R10。

按键开关器S的第一端连接按键唤醒模块的输出端WAKE，并通过第十电阻R10连接恒压源，按键开关器S的第二端接地。第八电容C8并接在所述开关器S的两端。

当操作人员触发开关器S时，唤醒信号输出端WAKE会向上位机传输由高到低的电平触发，以使上位机进行启动唤醒。

具体的，上位机接收到触发后，控制背光关断信号为高电平，模式选择控制信号CTL为低电平，使显示面板背光控制电路的恒流模块导通，运行于恒流状态进行正常显示。

进一步的，本发明实施例提供的显示面板背光控制电路中的电阻或场效应管等元器件可根据实际需要选择型号，以适应不同种类的显示面板，达到更好的适配效果。

实施例三、

本发明实施例还提供一种机床，包括如上所述的显示面板背光控制电路。

实施例四、

图6示出了本发明实施例提供的显示面板背光控制电路应用时的控制流程示意图。

参见图6，本发明实施例提供的显示面板背光控制方法基于如上所述的显示面板背光控制电路实现，所述方法包括：

监测显示面板的显示状态；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第一条件的情况下，控制所述显示面板工作于低功耗模式；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第二条件的情况下，控制所述显示面板进入背光关断模式；

在低功耗模式或背光关断模式下若满足唤醒条件，则唤醒显示面板，控制所述显示面板工作于恒流模式。

在一些实施例中，所述第一条件包括大于第一时间阈值且小于或等于第二时间阈值，所述第二条件包括大于第二时间阈值。

在一个具体的示例中，显示面板处于正常显示模式时，间隔预设时段判断显示面板所在设备有无操作；若设备存在操作，则维持显示面板的正常显示模式。

若无操作的时间大于第一时间阈值且小于或等于第二时间阈值，则控制所述显示面板工作于低功耗模式。

若无操作时间大于第二时间阈值，则控制所述显示面板进入背光关断模式。

在低功耗模式或背光关断模式下，若存在唤醒条件，则唤醒显示面板，使显示面板工作于正常显示模式。

可选的，唤醒条件为外界操作触发，或设备出现异常情况需要告警。

在一个具体的示例中，以上控制流程由显示面板所在设备的中控系统实现，中控系统对显示单元进行实时监测，以确定显示面板的工作状态。

具体的，中控系统通过CTL电平的高低来控制显示面板背光控制电路，以调整显示面板的工作状态。

第一时间阈值n1和第二时间阈值n2可以根据实际需要进行调整。

综上所述，本发明提供的显示面板背光控制电路可以使显示面板工作于正常显示模式、低功耗模式或关断模式，结构简单，成本低，且能够减小LED光衰，延长显示面板的使用寿命。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种显示面板背光控制电路，其特征在于，包括：恒流模块、低功耗模块、模式选择模块以及关断控制模块；

所述模式选择模块的输入端和所述关断控制模块的输入端分别连接上位机；

所述模式选择模块的第一输出端连接所述低功耗模块的模式选择输入端，所述模式选择模块的第二输出端连接所述恒流模块的模式选择输入端；

所述关断控制模块的第一输出端连接所述低功耗模块的关断控制输入端，所述关断控制模块的第二输出端连接所述恒流模块的关断控制输入端；

所述恒流模块的输出端和所述低功耗模块的输出端分别连接显示面板背光光源。

2.根据权利要求1所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述恒流模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述恒流模块包括：

第一电阻、第一三极管、第一稳压器、第二电阻、第一二极管；

所述恒流模块的模式选择输入端连接所述第一电阻的第一端和所述第一二极管的正极；所述第一二极管的负极连接所述恒流模块的第一输出端；所述第一电阻的第二端分别连接所述恒流模块的关断控制输入端、第一稳压器的负极和所述第一三极管的栅极；所述第一稳压器的参考电压输出端连接所述第一三极管的源极和所述第二电阻的第一端；所述第一三极管的漏极连接所述恒流模块的第二输出端；所述第一稳压器的正极和所述第二电阻的第二端共地。

3.根据权利要求2所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述恒流模块还包括第一电容和第二电容；

所述第一电容连接在所述恒流模块的模式选择输入端与地之间；

所述第二电容连接在所述第一三极管的漏极与地之间。

4.根据权利要求1所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述低功耗模块的输出端包括第一输出端和第二输出端，所述低功耗模块包括：

可变电阻、第四电阻、第二三极管、第二二极管以及第三二极管；

所述低功耗模块的模式选择输入端分别连接所述第二二极管的负极、所述可变电阻的第一端以及所述第三二极管的正极；所述第三二极管的负极连接所述低功耗模块的第一输出端；所述可变电阻的第二端分别连接所述低功耗模块的关断控制输入端、所述第二三极管的栅极以及所述第四电阻的第一端；所述第二二极管的正极、所述第四电阻的第二端以及所述第二三极管的源极共地；所述第二三极管的漏极连接所述低功耗模块的第二输出端。

5.根据权利要求4所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述低功耗模块还包括第三电容和第四电容；

所述第三电容连接在所述低功耗模块的模式选择输入端与地之间；

所述第四电容连接在所述第二三极管的漏极与地之间。

6.根据权利要求1所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述模式选择模块包括：

第五电阻、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六电阻以及第七电阻；

所述模式选择模块的输入端通过第五电阻连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极分别连接所述第四三极管的栅极和所述第五三极管的基极，并通过第六电阻连接外接电源；所述第四三极管的漏极连接外接电源，所述第四三极管的源极连接所述模式选择模块的第一输出端；所述第五三极管的发射极连接所述模式选择模块的第二输出端，并通过所述第七电阻连接外界电源；所述第五三极管的发射极接地。

7.根据权利要求1所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述关断控制模块包括第八电阻、第六三极管、第七三极管以及第九电阻；

所述关断控制模块的输入端通过所述第八电阻连接所述第六三极管的基极，所述第六三极管的发射极连接所述第七三极管的发射极并接地，第六三极管的集电极通过所述第九电阻连接外接电源；第七三极管的集电极连接关断控制模块的第一输出端和第二输出端。

8.根据权利要求1所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述显示面板背光控制电路还包括按键唤醒模块；

所述按键唤醒模块的输出端连接所述上位机，用于向所述上位机发送按键信号。

9.根据权利要求8所述的显示面板背光控制电路，其特征在于，所述按键唤醒模块包括按键开关器和第十电阻；

所述按键开关器的第一端连接所述按键唤醒模块的输出端，并通过所述第十电阻连接外接电源，所述按键开关器的第二端接地。

10.一种机床，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的显示面板背光控制电路。

11.一种显示面板背光控制方法，其特征在于，基于权利要求1至9中任一项所述的显示面板背光控制电路实现，所述方法包括：

监测显示面板的显示状态；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第一条件的情况下，控制所述显示面板工作于低功耗模式；

在所述显示面板连续无操作的时长满足第二条件的情况下，控制所述显示面板进入背光关断模式；

在低功耗模式或背光关断模式下若满足唤醒条件，则唤醒显示面板，控制所述显示面板工作于恒流模式。

12.根据权利要求11所述的显示面板背光控制方法，其特征在于，所述第一条件包括大于第一时间阈值且小于或等于第二时间阈值，所述第二条件包括大于第二时间阈值。

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