CN205160658U - 一种恒流驱动控制装置和激光电视 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒流驱动控制装置和激光电视，恒流驱动控制装置包括：电源板、恒流板、主板和激光驱动板；电源板输出第一直流电压给恒流板供电，恒流板将第一直流电压传输给主板供电，主板再将第一直流电压传输给激光驱动板供电；主板通过恒流板反馈开闭控制信号给电源板，电源板输出第二直流电压给恒流板；激光驱动板输出电压信号控制风扇工作；激光驱动板输出背光开关信号和背光调节信号控制恒流板的工作状态，恒流板输出对应的供电电压和供电电流控制激光发光源的发光；使恒流板的电压和电流得到有效的保护,达到提高整机质量的目的。

Description

一种恒流驱动控制装置和激光电视

技术领域

本实用新型涉及恒流驱动技术领域，特别涉及一种恒流驱动控制装置和激光电视。

背景技术

随着显示屏技术飞速发展，显示屏的尺寸越做越大。在追求4K超高清画质、优质色彩还原的同时，游戏娱乐、网络影音、人机交互等智能化功能也逐步融入到电视机中，要求电视系统必须满足高清晰高亮度多功能高稳定性。在电教、娱乐设备等领域，大屏显示将取代传统的黑板教学、娱乐场所简单的LED灯设施。大屏显示技术除了可以应用在LCD、LED、背投、等离子显示器外，还可以用在激光电视。

显示屏的尺寸越大、系统越复杂其功率就越大。在这样的背景下，对电源板、主板、恒流驱动控制板等各部件的要求较高，整机功率的75%消耗在显示屏上，而显示屏是直接面对用户的，则显示屏的重要性不言而喻。恒流驱动控制板直接给显示屏提供电源，因此，恒流驱动控制板的工作是否正常、决定着显示屏的性能和寿命。恒流驱动控制板用于驱动背光发光源，背光发光源的性能和寿命直接取决于其工作电压和电流，保持背光发光源电压和电流的恒定是确保显示屏长期稳定工作的必要条件。

平板电视无论是LCD，还是LED，从42寸到50寸，从55寸到65寸，尺寸越做越大，84寸的平板电视并非稀罕之物。激光显示技术是目前平板电视重要的发展方向，也是国际显示领域研究的热点之一。激光电视具有环保安全、稳定耐用、极致色彩、自然护眼、大尺寸视觉享受的特点。激光电视的背光发光源采用的是激光灯（LD灯），其有亮度高、颜色鲜艳、指向性好、不易发散的优点，适合做大尺寸显示屏的背光发光源。但激光灯（LD灯）对输入的电压和电流要求较高，用传统电视控制方式不能满足激光电视的要求。如图1所示的现有的电视控制架构示意图，电源板提供给恒流板工作电压VCC。主板提供给恒流板相关控制信号（PWM、ENA、ON/OFF），控制恒流板正常工作来点亮LED灯模组。这种电视控制架构应用在功率偏小的显示器中没有问题；但是用在100寸的激光电视中，受功率、时序、控制方式、保护功能等因素限制，不能使用传统的电视控制构架。

例如，100寸激光电视的整机功率约为380W，其显示屏的背光发光源需要消耗功率为286W，占总功耗的75%。而显示屏的成本占整机成本的80%，突现显示屏是整机核心器件。对恒流驱动控制板输入给激光背光源（LD灯）的电流和电压要求较高，恒流驱动控制板受激光驱动板控制，使得背光开关信号和背光调节信号有序的上掉电。为防止恒流驱动控制板输出的电流和电压不稳或突变、而损坏激光灯（LD灯）。必须保证输入给恒流板的电压和电流稳定，才能使得输出给显示屏的电压和电流稳定。另在控制方式、时序、保护功能等也有特殊的要求，以确保大功率显示屏的工作稳定。

因此，有必要对现有技术进行改进。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种恒流驱动控制装置和激光电视，以解决现有电视控制架构无法在激光电视中应用的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种恒流驱动控制装置，与风扇和激光发光源连接，其包括：电源板、恒流板、主板和激光驱动板；

电源板输出第一直流电压给恒流板供电，恒流板将第一直流电压传输给主板供电，主板将第一直流电压传输给激光驱动板供电；主板通过恒流板反馈开闭控制信号给电源板，电源板输出第二直流电压给恒流板；激光驱动板输出电压信号控制风扇工作；激光驱动板输出背光开关信号和背光调节信号控制恒流板的工作状态，恒流板输出对应的供电电压和供电电流控制激光发光源的发光。

所述的恒流驱动控制装置中，所述激光驱动板包括主芯片、电源芯片、驱动芯片和显示模块；

用于与主板通信，输出背光开关信号和背光调节信号给恒流板的主芯片；

用于将第一直流电压降压后输出第三直流电压给风扇供电的电源芯片；

用于为显示模块提供驱动电压的驱动芯片；

用于发出光源与激光色轮进行彩色对比处理的显示模块；

所述主芯片连接电源芯片、驱动芯片、显示模块、恒流板和主板；电源芯片连接风扇，显示模块连接驱动芯片和激光色轮。

所述的恒流驱动控制装置中，所述电源板通过第一接口与恒流板连接，所述第一接口包括第一插座和第二插座；

第一插座为14Pin插座，包括7Pin的24V供电脚，7Pin的回路地脚；

第二插座为10Pin插座，包括4Pin的12V供电脚，5Pin的地脚，1Pin的信号脚。

所述的恒流驱动控制装置中，所述恒流板通过第三接口与激光驱动板连接，所述第三接口为3Pin插座，包括一个接地脚，一个背光调节脚，一个背光开关脚。

所述的恒流驱动控制装置中，所述恒流板通过第四接口与激光发光源连接，所述第四接口为6Pin插座，包括3Pin的正端输入脚，3Pin的负端输出脚。

一种激光电视，包括激光发光源、激光色轮和激光镜头，其还包括风扇和所述的恒流驱动控制装置；

所述恒流驱动控制装置输出供电电压和供电电流控制激光发光源的发光，激光发光源经激光色轮进行彩色对比处理，通过激光镜头将光射到屏幕上；

恒流驱动控制装置还输出电压信号控制风扇工作，风扇给激光发光源和激光色轮吹风降温；

所述恒流驱动控制装置连接激光发光源、激光色轮和风扇，所述激光发光源连接激光色轮，激光色轮连接激光镜头。

相较于现有技术，本实用新型提供的恒流驱动控制装置和激光电视，通过电源板输出第一直流电压给恒流板供电，恒流板将第一直流电压传输给主板供电，主板将第一直流电压传输给激光驱动板供电；主板通过恒流板反馈开闭控制信号给电源板，电源板输出第二直流电压给恒流板；激光驱动板输出电压信号控制风扇工作；激光驱动板输出背光开关信号和背光调节信号控制恒流板的工作状态，恒流板输出对应的供电电压和供电电流控制激光发光源的发光；使恒流板的电压和电流得到有效的保护,达到提高整机质量的目的。

附图说明

图1为现有的电视控制架构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光电视应用实施例的结构框图；

图3为本实用新型实施例提供的激光电视开机上电时序示意图；

图4为本实用新型实施例提供的激光驱动板的结构框图；

图5为本实用新型实施例提供的第一接口的第一插座的引脚示意图；

图6为本实用新型实施例提供的第一接口的第二插座的引脚示意图；

图7为本实用新型实施例提供的第三接口的引脚示意图；

图8为本实用新型实施例提供的第四接口的引脚示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种恒流驱动控制装置和激光电视，恒流驱动控制装置适配于采用冷阴极荧光灯（CCFL）、发光二极管（LED）和激光灯(LD)做为背光源显示方案的电教或视听设备，还可应用于监视器、LED-TV、背投、等离子显示等相关领域。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图2，本实用新型实施例提供的激光电视包括恒流驱动控制装置10、激光发光源20、风扇30、激光色轮40和激光镜头50。所述恒流驱动控制装置连接激光发光源、激光色轮和风扇，所述激光发光源连接激光色轮，激光色轮连接激光镜头。所述恒流驱动控制装置输出供电电压和供电电流控制激光发光源的发光，激光发光源经激光色轮进行彩色对比处理，通过激光镜头将光射到屏幕上；恒流驱动控制装置还输出电压信号控制风扇工作，风扇给激光发光源和激光色轮吹风降温。

本实施例中，所述恒流驱动控制装置10包括电源板100、恒流板200、主板300和激光驱动板400。所述电源板100通过第一接口与恒流板200连接，恒流板200通过第二接口与主板300连接，恒流板200通过第三接口与激光驱动板400连接，恒流板200通过第四接口与激光发光源连接。

开机后，电源板100开始工作，直接输出第一直流电压12V给恒流板200供电，恒流板200将第一直流电压12V传输给主板300供电，主板300再将第一直流电压12V传输给激光驱动板400供电。主板300正常工作后，通过恒流板200反馈开闭控制信号ON/OFF给电源板100。电源板100再输出第二直流电压24V给恒流板200。同时，激光驱动板400也开始工作，输出电压信号控制风扇工作。风扇给激光发光源（LD灯）和激光色轮吹风降温，以确保背光的激光发光源和色轮的温度稳定。激光驱动板400还与主板300之间通过数据总线进行协调控制，激光驱动板400给恒流板200提供背光开关信号ENA和背光调节信号PWM，恒流板200开始工作，输出激光发光源需要的供电电压和电流。

上述相关信号的工作时序、即信号有效（高电平有效）的时序（变为高电平的先后顺序）如图3所示。需要理解的是，基于激光发光源的驱动方式与现有的电视架构不同，只有满足上述工作时序，才能使整个激光驱动系统正常工作。

本实施例中，所述电源板100包括PFC（PowerFactorCorrection，功率因数校正）电路、主电路和单端反激电路。单端反激电路采用型号为FA8A01N的芯片，交流开机后开始工作，输出第一直流电压12V给恒流板200供电。PFC电路采用交错PFC集成电路（型号为FAN9611MX），主电路采用型号为FSFR2100XSL的芯片。当主板300通过恒流板200反馈开闭控制信号ON/OFF给电源板100时，PFC电路和主电路依次开始工作，输出第二直流电压24V给恒流板200。单端反激电路与（PFC电路+主电路）相对独立，即12V和24V的输出不会相互干扰，稳定性高。

本实施例中，所述恒流板200采用型号为OZ9902C的芯片，其将Boost升压功能和恒流控制功能集成在一颗芯片中，可使输出的电压和电流调节更精确。并且，恒流板200的控制信号（背光开关信号ENA和背光调节信号PWM）由激光驱动板400提供，有利于激光驱动板400、恒流板200、激光发光源（LD灯）的协调控制。

其中，激光驱动板400提供的背光开关信号ENA是一个稳定的直流高电平信号（3V~5V）。背光调节信号PWM可以是直流高电平信号（3V~5V），也可以是脉冲宽度调制信号（周期脉冲）；差异在于前者不可以调节恒流板200输出的电流，后者可以通过软件调节电流。因激光电视功率较大，根据激光发光源（LD灯）的串并连接方式，可将恒流板200分为1路或多路输出。

所述主板300内置有MCU和DC-DC转换电路。所述DC-DC转换电路连接恒流板和MCU，MCU连接恒流板。DC-DC转换电路将第一直流电压12V转换为5V和3.3V给MCU供电。MCU开始工作，系统稳定后，输出一个高电平的开启控制信号ON，通过恒流板传输给电源板100。

请一并参阅图4，所述激光驱动板400包括主芯片401、电源芯片402、驱动芯片403和显示模块404。所述主芯片401连接电源芯片402、驱动芯片403、显示模块404、恒流板和主板，电源芯片402连接风扇，显示模块404连接驱动芯片和激光色轮。

所述主芯片401采用型号为DDP4422的芯片，其内嵌150MHZ的ARM946中央处理器，用于控制激光驱动板的系统工作状态，主要是与主板通信，输出背光开关信号ENA和背光调节信号PWM给恒流板。电源芯片402的型号为PMD1000，用于将第一直流电压12V进行降压处理后输出第三直流电压（如５Ｖ）给风扇供电。驱动芯片403的型号为TPS65145，用于为显示模块404提供DMD驱动电压。显示模块404为激光器的显示模块，显示模块404发出的光源经激光色轮40进行彩色对比处理，使彩色更加逼真。

需要理解的是，一般激光电视的尺寸越大，其价格越高，对于保护功能要求越全面。而激光电视采用的是全新的发光成像原理，系统要求较为复杂。本实施例中，恒流板的工作状态受激光驱动板的控制，使其电压和电流得到有效的保护，达到了提高整机质量的目的。因激光电视功率较大,原传统的插座引脚定义不能满足大电流通过的。因此，本实施例对相应接口的插座引脚定义进行改进。

如图5和图6所示，电源板100与恒流板200之间的插座引脚、即第一接口包括两组插座：第一插座CN1B1为2.5MM间距14Pin插座，如图5所示，包括7Pin（7个Pin）的24V供电脚，7Pin的回路地脚（GND）。由于一个2.5MM间距14Pin插座可以过约10A的电流，按照背光模组286W算，第一插座需要2个2.5MM间距14Pin的插座才能满足激光发光源的需求。第二插座CN1B2为2.5MM间距10Pin插座，如图6所示，包括4Pin的12V供电脚，5Pin的地脚（GND），1Pin的信号脚（开闭控制信号ON/OFF）。

如图7所示，激光驱动板400与恒流板200之间的电流较小，第三接口设置为一个2.0MM间距的3Pin插座CN1B3即可，其插座引脚包括一个接地脚（GND）,一个背光调节脚（BL_PWM），一个背光开关脚（BL_ENA）。

如图8所示，根据激光背光模组（即激光发光源）的规格不同，恒流板输出的电流大小不同，第四接口采用2.5MM间距的6Pin插座CN1B4，其中3个Pin为正端输入脚，3个Pin为负端输出脚。

请继续参阅图2至图8，所述激光电视的具体工作流程如下：

开机后，电源板100的单端反激电路（FA8A01N）开始工作，输出第一直流电压12V通过第一接口上的第二插座CN1B2传输给恒流板200供电。恒流板200将第一直流电压12V传输给主板300供电。主板300的DC-DC转换电路将第一直流电压12V转换为5V和3.3V给MCU供电。MCU开始工作，系统稳定后，输出一个高电平的开启控制信号ON，通过恒流板200传输给电源板100。电源板100的PFC电路（FAN9611MX）和主电路（FSFR2100XSL）依次开始工作，电源板100通过第一接口上的第一插座CN1B1输出第二直流电压24V给恒流板200供电。同时激光驱动板400也开始工作，输出一个小于12V可调的直流电压控制风扇30转动，风扇30的转速根据输入的电压大小可以自动调速。因功率较大，需要风扇工作稳定，保证激光发光源20（LD灯）和激光色轮40的温升不超过40℃。否则激光电视的光机可能会损坏。激光驱动板400同时输出背光开关信号ENA和背光调节信号PWM，通过第三接口（CN1B3）控制恒流板200工作。此时输入的24V电压，经恒流板上的Boost升压电路，将24V升高到激光发光源20的工作电压。电流经第四接口（CN1B4）传输到激光发光源20（LD灯），再到灯负端反馈MOS管漏级，通过恒流板（即芯片OZ9902C）控制反馈MOS管的开关，保证流过MOS管的电流恒定不变，达到恒流的作用。此时的光源再经激光色轮40进行彩色对比处理，使彩色更加逼真，再通过激光镜头50将光射到屏幕上。

在交流关机时，需要激光驱动板400先停止输出背光开关信号ENA和背光调节信号PWM，恒流板停止工作，Boost升压电路停振，停止给激光发光源20提供灯条电压。同时反馈调光MOS管也停振，没有完整的电流回路。此时激光发光源20（LD灯）没有电压和电流供应，也停止工作。因激光发光源（LD灯）和激光色轮40消耗的功率较大，此时该两个器件的温度还较高，需要风扇继续吹风散热，以保证该器件的温升安全。从而提高整机的可靠性和使用寿命。

综上所述，本实用新型提供的恒流驱动控制装置和激光电视，改变传统的主板控制恒流板的工作方式，由激光驱动板提供背光开关信号和背光调节信号来控制恒流板的工作状态，使恒流板的电压和电流得到有效的保护,达到提高整机质量的目的；通过对接口的插座引脚进行对应的设置，使其满足激光电视的大电流传输需求。

并且，由于激光电视的尺寸较大，同时消耗的功率较大，除了恒流板上已有的输入欠压保护、过载保护、过压保护、短路灯珠保护、芯片过温保护外，还增加了风扇吹风去热保护，提高整机的可靠性。激光驱动板和恒流板、主板通过专用数据IO口协调控制，使系统供电上电和掉电时序有效的控制。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种恒流驱动控制装置，与风扇和激光发光源连接，其特征在于，包括：电源板、恒流板、主板和激光驱动板；

电源板输出第一直流电压给恒流板供电，恒流板将第一直流电压传输给主板供电，主板将第一直流电压传输给激光驱动板供电；主板通过恒流板反馈开闭控制信号给电源板，电源板输出第二直流电压给恒流板；激光驱动板输出电压信号控制风扇工作；激光驱动板输出背光开关信号和背光调节信号控制恒流板的工作状态，恒流板输出对应的供电电压和供电电流控制激光发光源的发光。

2.根据权利要求1所述的恒流驱动控制装置，其特征在于，所述激光驱动板包括：

用于与主板通信，输出背光开关信号和背光调节信号给恒流板的主芯片；

用于将第一直流电压降压后输出第三直流电压给风扇供电的电源芯片；

用于为显示模块提供驱动电压的驱动芯片；

用于发出光源与激光色轮进行彩色对比处理的显示模块；

所述主芯片连接电源芯片、驱动芯片、显示模块、恒流板和主板；电源芯片连接风扇，显示模块连接驱动芯片和激光色轮。

3.根据权利要求1所述的恒流驱动控制装置，其特征在于，所述电源板通过第一接口与恒流板连接，所述第一接口包括第一插座和第二插座；

第一插座为14Pin插座，包括7Pin的24V供电脚，7Pin的回路地脚；

第二插座为10Pin插座，包括4Pin的12V供电脚，5Pin的地脚，1Pin的信号脚。

4.根据权利要求1所述的恒流驱动控制装置，其特征在于，所述恒流板通过第三接口与激光驱动板连接，所述第三接口为3Pin插座，包括一个接地脚，一个背光调节脚，一个背光开关脚。

5.根据权利要求1所述的恒流驱动控制装置，其特征在于，所述恒流板通过第四接口与激光发光源连接，所述第四接口为6Pin插座，包括3Pin的正端输入脚，3Pin的负端输出脚。

6.一种激光电视，包括激光发光源、激光色轮和激光镜头，其特征在于，还包括风扇和如权利要求1-5任一项所述的恒流驱动控制装置；

所述恒流驱动控制装置输出供电电压和供电电流控制激光发光源的发光，激光发光源经激光色轮进行彩色对比处理，通过激光镜头将光射到屏幕上；

恒流驱动控制装置还输出电压信号控制风扇工作，风扇给激光发光源和激光色轮吹风降温；

所述恒流驱动控制装置连接激光发光源、激光色轮和风扇，所述激光发光源连接激光色轮，激光色轮连接激光镜头。