CN202871260U

CN202871260U - 一种背光调节电路

Info

Publication number: CN202871260U
Application number: CN201220437481.9U
Authority: CN
Inventors: 巫玲坚; 王文晓; 曾庆宇
Original assignee: Fiyta Group Co Ltd
Current assignee: Feiyada Precision Technology Co ltd
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-08-30

Abstract

本实用新型涉及一种背光调节电路，包括产生手动调节信号（S1）和自动调节信号（S2）的背光调节单元（101），与所述背光调节单元（101）连接、根据所述手动调节信号（S1）和自动调节信号（S2）产生PWM波（S3）的微处理器单元（102），与所述微处理器单元（102）连接并根据其提供的PWM波（S3）控制LED驱动电流（S4）的LED驱动单元（103）。本实用新型提供的背光调节电路，可以根据环境光强度的变化以及用户的手动操作综合调节LED背光的亮度，平衡显示效果和能耗。

Description

一种背光调节电路

技术领域

本实用新型涉及显示器节能电路，尤其涉及一种用于驱动背光LED的背光调节电路。

背景技术

“背光”是存在于LCD显示器内部的一个光学组件，由光源和必要的光学辅助设备构成。LCD显示器自身并不发光，为了可以清楚的看到LCD显示器的内容，需要一定的背光源。在中小尺寸的LCD显示屏中，一般采用LED作为显示屏的背光源，LED背光源由数个LED管组成。

LED背光源与传统的冷阴极荧光灯背光源相比具有寿命长的优势，LED器件的工作寿命长达10万小时，即使每天使用16小时的超高强度工作，LED仍能工作近20年；LED发光效率高，其NTSC的色阶范围接近100%，能呈现逼真度高，色彩丰富的画面；还具有无干扰和性价比高等特点。LED背光已广泛应用于电子手表、手机、计算机和刷卡机等各个领域，LCD显示器背光是其主要应用领域之一。

在使用LCD显示器的过程中，环境照度强度增加或者减弱时，显示器背光过暗或者过亮，都会对人眼造成较大刺激，长时间使用还会引起视觉疲劳等眼部不适、产生视力损伤，而过亮的背光还会带来大量的能源损耗，不利于经济和环保。进行必要的背光调节，是现有显示器的一个必备技术。现有的LCD显示器调节亮度的方法多为菜单控制，手动调节菜单中亮度的百分比来达到合适的显示效果，其调节效果不一定能与环境光强完全匹配，且频繁的调节操作也让操作人员觉得太过繁琐。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于如何结合环境光的变化和用户的需求调节LED背光的亮度，针对现有技术的上述缺陷，在手动调节LED背光亮度的基础上提供一种综合手动调节与自动调节的背光调节电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案在于：提供一种背光调节电路，用于调节LED背光亮度，其特征在于，包括产生调节信号的背光调节单元，与所述背光调节单元连接、根据所述调节信号产生PWM波的微处理器单元，与所述微处理器单元连接并根据其提供的PWM波控制LED驱动电流的LED驱动单元。

优选地，所述背光调节单元包括自动背光调节电路，用于感应环境光，根据环境光变化产生自动调节信号。

优选地，所述背光调节单元还包括手动背光调节电路，用于接收操作信号，根据所述操作信号产生手动调节信号。

优选地，所述自动背光调节电路包括感应环境光的光感应模块、接收并转换光感应模块光电流信号的放大电路。

优选地，所述光感应模块包括光电转换器件，用于检测环境光照，将光信号转换为光电流信号。

优选地，所述手动背光调节电路包括顺次连接的第一放大器、转换器和第二放大器，用于将所述操作信号放大处理并转换为手动调节信号传送到所述微处理器单元。

优选地，所述微处理器单元包括：

第一AD转换端口，连接所述放大电路，用于将所述自动调节信号转换为第一数字信号；

第二AD转换端口，连接所述第二放大器，用于将所述手动调节信号转换为第二数字信号；

PWM输出端口，连接LED驱动单元，用于输出根据第一数字信号和/或第二数字信号产生的PWM波。

优选地，所述LED驱动单元包含LED驱动电路和LED管，其中，所述LED驱动电路的每一亮度调节输入端接收所述微处理器单元的PWM波，与所述每一亮度调节输入端相对应的每一输出端输出LED驱动电流，控制所述LED管的亮度。

优选地，所述LED驱动电路采用的芯片为MAX16823或其他具有相似功能的器件。

实施本实用新型的背光调节电路，其有益效果在于：电路结构简单，外围电路少，背光LED的数量可随意扩展，通过光敏二极管检测环境光强度，可实现自动调节背光亮度，结合人工操作，实现综合背光亮度调整，方便快捷，同时减少了能源的浪费。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型背光调节电路实施例的结构示意图；

图2是本实用新型背光调节电路实施例的电路示意图；

图3是本实用新型背光调节电路实施例的LED驱动电路芯片电路图；

图4是本实用新型背光调节电路另一是实施例的电路示意图；

图5是本实用新型背光调节电路的另一实施例的LED驱动电路芯片电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的背光调节电路包含至少三部分，背光调节单元101，其信号接收端接收手动操作产生的操作信号、感应端口通过感应环境光强度变化产生光电流信号。背光调节单元101分别将操作信号和/或光电流信号转换为模拟电压信号，并分别传递给微处理器单元102，其中操作信号转换为手动调节信号S2，光电流信号转换为自动调节信号S1。微处理器单元102具有AD转换功能和PWM输出功能，包括两个输入端，其中第一AD转换端口接收自动调节信号S1；第二AD转换端口接收手动调节信号S2。微处理器单元102的运算单元根据第一调节信号和第二调节信号经过内部的编程计算获得综合数字电压信号，并将所获得的综合数字电压信号转换成频率一定，占空比不同的PWM波S3输出。PWM波通过微处理器的PWM端口输出到LED驱动单元103。LED驱动单元103接收PWM波，PWM波控制LED驱动单元103的电流输出，进而控制LED管的亮度变化。其中，PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制的缩写)，是占空比可变的脉冲波形，属于利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

实施例一

图2为第一具体实施例的背光调节电路图。

背光调节单元201包括自动背光调节电路，进一步包括光检测模块和放大电路，光检测模块选取光敏二极管作为光电转换器件，光敏二极管的管芯是具有光敏特性的PN结，当受到环境光光照时，饱和反向漏电流增加形成光电流，光电流随着入射光强度的变化而变化。

光电流信号传入放大电路，放大电路内的运算放大器对输入端的光电流信号进行放大整形处理，转换为可供微处理器单元202采集的电压信号S2，在放大电路的输出端加一个齐纳二极管将电压信号S1钳位在微处理器单元202的输入电压的范围内，防止电压过高烧坏微处理器单元202芯片的输入引脚。

电压信号S1经AD转换端口输入微处理器单元202芯片，经AD转换功能模块由模拟信号转换为数字信号，微处理器单元202内部的运算模块将数字信号转换成频率一定占空比不同、频率控制在3KHz以内的PWM波S3，经PWM输出端口输出。

PWM波S3接入LED驱动单元203的LED驱动电路，LED驱动电路连接LED管，LED驱动电路的驱动电流S4随PWM波S3进行变化，进而控制LED管的亮度。驱动电路与LED管的个数可以根据实际需要进行扩展。

如图3所示，本实施例的LED驱动电路采用的芯片为MAX16823，MAX16823具有3路独立的输入和输出通道，PWM波经DIM1，DIM2，DIM3三个输入接口接入芯片，分别与各个输入接口相对应的三个输出接口OUT1,OUT2,OUT3用于连接LED管，根据DIM1-3口的输入信号控制驱动电流S4的输出。当输入端DIM1-3为低电平时，对应的输出端OUT1-3关闭，无电流输出；当输入端DIM1-3为高电平时，对应的输出端OUT1-3打开，可以输出电流。LED驱动单元通过开启和关闭LED来改变正向电流导通时间以达到亮度调整效果。

实施例二

与第一实施例相比，本实施例的不同之处在于选取的光电转换器件为光敏电阻，利用光敏电阻的光电转换特性，根据光照的变化控制自动背光调节电路的光电流大小，进而产生不同的自动调节信号。

此外，也可以选择光电三极管，即光电晶体管作为光电转换器件。

实施例三

如图4所示，与第一实施例相比，本实施例的不同之处在于背光调节单元401包括自动背光调节电路和手动背光调节电路，通过微处理器单元402的两个AD转换端口接入微处理器单元402，当环境光变化时，用户可以不进行任何操作，背光调节电路根据环境光的变化按照实施例一的方式根据自动调节信号S1（相当于第一实施例的电压信号S1）自动调节背光亮度；如果用户对电路自动调节的亮度不满意，或是环境光照无变化，根据不同用户的习惯需要对背光亮度进行调整时，用户还可通过电路外部设置的按键或是旋钮改变输入端电压的有效值。本实施例的手动背光调节电路包括第一放大器、转换器和第二放大器，输入端交流电压范围在0-5V以内，第一放大器将输入电压按比例转换为原来的1/7输入转换器。转换器采用LTC1966有效值/直流转换器，LTC1966具有最简单的电路接法（只有一个外接平均电容）、灵活的输入输出结构、灵活的供电方式、高准确度（50Hz到1KHz的误差只有0.25%）、良好的线性（小于0.02%）、很宽的动态电流范围、易于校准等特性。经转换器转换后得到的直流电压传入第二放大器，直流电压经第二放大器按照与第一放大器相对应的比例放大变为与原始值相当的0-5V的直流电压信号，即手动调节信号S2。手动调节信号S2传入微处理器单元402的第二AD转换端口。微处理器将手动调节信号S2进行AD转换和放大整形生成PWM波输出给LED驱动单元403。

如图5所示，本实施例中，LED驱动电路采用的芯片为PT4115，相比第一实施例的MAX16823，PT4115只有一个PWM波形输入端DIM，但其功能与MAX16823相同。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型的技术范围内可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种背光调节电路，用于调节LED背光亮度，其特征在于，包括产生调节信号的背光调节单元（101），与所述背光调节单元（101）连接、根据所述调节信号产生PWM波（S3）的微处理器单元（102），与所述微处理器单元（102）连接并根据其提供的PWM波（S3）控制LED驱动电流(S4）的LED驱动单元（103）。

2.根据权利要求1所述的背光调节电路，其特征在于，所述背光调节单元（101）包括自动背光调节电路，用于感应环境光，根据环境光变化产生自动调节信号（S1）;所述自动背光调节电路包括感应环境光的光感应模块、接收并转换光感应模块光电流信号的放大电路。

3.根据权利要求2所述的背光调节电路，其特征在于，所述光感应模块包括光电转换器件，用于检测环境光照，将光信号转换为光电流信号。

4.根据权利要求2所述的背光调节电路，其特征在于，所述背光调节单元（101）还包括手动背光调节电路，用于接收操作信号，根据所述操作信号产生手动调节信号（S2），所述手动背光调节电路包括顺次连接的第一放大器、转换器和第二放大器，用于将所述操作信号放大处理并转换为手动调节信号（S2）传送到所述微处理器单元（102）。

5.根据权利要求4所述的背光调节电路，其特征在于，所述微处理器单元（102）包括：

第一AD转换端口，连接所述放大电路，用于将所述自动调节信号（S1）转换为第一数字信号；

第二AD转换端口，连接所述第二放大器，用于将所述手动调节信号（S2）转换为第二数字信号；

PWM输出端口，连接LED驱动单元（103），用于输出根据第一数字信号和第二数字信号产生的PWM波（S3）。

6.根据权利要求1-5之一所述的背光调节电路，其特征在于，所述LED驱动单元（103）包含LED驱动电路和LED管，其中，所述LED驱动电路的每一亮度调节输入端接收所述微处理器单元（102）的PWM波（S3），与所述每一亮度调节输入端相对应的每一输出端输出LED驱动电流（S4），控制所述LED管的亮度。

7.根据权利要求6所述的背光调节电路，其特征在于，所述LED驱动电路采用的芯片为MAX16823或PT4115。