CN210295863U - 显示灯均流电路及显示设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种显示灯均流电路及显示设备，所述显示灯均流电路包括：电源模块；包括多个串联的LED灯的第一灯串和第二灯串，所述第一灯串和所述第二灯串均与所述电源模块连接；均流模块，所述均流模块的第一端与所述第一灯串的第二端和所述第二灯串的第二端连接，用于在所述第一灯串或所述第二灯串的LED灯电压发生变化时，对所述第一灯串的输出电流和所述第二灯串的输出电流进行均流调整。本实用新型利用均流模块对两路灯串的输出电流进行均流调整，使其能够输出基本相等的输出电流，以保持两路LED灯串的发光亮度相同，保证显示设备的背光均匀。

Description

显示灯均流电路及显示设备
技术领域
本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及显示灯均流电路及显示设备。
背景技术
在现有的LED显示设备中，普遍设置有背光调节功能，背光调节可以起到省电和改善画质的效果。但随着显示设备的屏幕设计越来越大，实现背光调节所需要控制的LED灯的数量也越来越多。为了降低控制LED灯的控制芯片的数量以节约成本，现有技术中采用了将两路串联的LED灯条串接后再并联的方式，能够将每一个控制芯片所控制的LED灯的数量大幅增加。
然而，并接后的两路LED灯条在电压值相等时，输出的电流为总电流的均分，此时两路LED灯条能够正常发光。但在两路LED灯条中的一个或多个LED灯发生异常时，两路LED灯条将产生电压差，电压低的一路LED灯条的电流值将远高于电压高的一路LED灯条，即电压低的LED灯条因高电流而发出强光，另一路灯条因电流过低而不发光或微亮，从而造成显示设备的背光不均匀。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种显示灯均流电路及显示设备，旨在解决并联式的两路LED灯条因电压值不相等而导致背光不均匀的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种显示灯均流电路，包括：
电源模块，所述电源模块的输出端输出驱动电压；
分别包括多个串联的LED灯的第一灯串和第二灯串，所述第一灯串的第一端和所述第二灯串的第一端均与所述电源模块的输出端连接；
均流模块，所述均流模块的第一端与所述第一灯串的第二端和所述第二灯串的第二端连接，用于在所述第一灯串或所述第二灯串的LED灯电压发生变化时，对所述第一灯串的输出电流和所述第二灯串的输出电流进行均流调整。
可选地，所述均流模块包括采样模块、电流调整模块和恒流源；
所述采样模块的第一输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述采样模块的第二输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述采样模块的输出端与所述电流调整模块的受控端连接；
所述电流调整模块的第一输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述电流调整模块的第二输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述电流调整模块的输出端与所述恒流源连接，所述恒流源用于保持输出总电流恒定。
可选地，所述电流调整模块包括第一开关管和第二开关管；
所述第一开关管的输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述第二开关管的输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端均与所述恒流源连接，所述第一开关管的受控端和所述第二开关管的受控端均与所述采样模块的输出端连接。
可选地，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第一灯串的第二端连接，所述第二电阻的第一端与所述第二灯串的第二端连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的受控端连接。
可选地，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等。
可选地，所述第一开关管和所述第二开关管为NPN型三极管。
可选地，所述第一开关管和所述第二开关管为差分对管。
可选地，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端均与所述恒流源连接，所述恒流源还接地。
可选地，所述第一灯串和所述第二灯串上的多个LED灯的性能参数相同。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种显示设备，所述显示设备包括显示灯均流电路，所述显示灯均流电路被配置为如上所述的显示灯均流电路。
本实用新型在并联的LED灯串上设置均流模块，实现了在两路LED灯串即使两端的总灯电压不相同时，通过均流模块对两路LED灯串的输出电流进行均流调节，使其能够输出基本相等的输出电流，以保持两路LED灯串的发光亮度相同。本申请的技术方案中，通过均流调整实现两路并联的LED灯串的输出电流基本相等，从而使得两路LED灯串的发光亮度基本相同，保障了显示设备的背光效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型显示灯均流电路一实施例的电路结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 电源模块 R2 第二电阻
21 第一灯串 32 电流调整模块
22 第二灯串 Q1 第一开关管
30 均流模块 Q2 第二开关管
31 采样模块 33 恒流源
R1 第一电阻
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提供一种显示灯均流电路，应用于显示设备中，该显示设备可以是电视，也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(MovingPicture Experts GroupAudio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)播放器、MP4(Moving PictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。
参见图1，在一实施例中，该显示灯均流电路包括电源模块10、第一灯串21、第二灯串22以及均流模块30。电源模块10的输出端可以输出驱动电压，第一灯串21和第二灯串22上分别包括有多个串联的LED灯，第一灯串21的第一端和第二灯串22的第一端均与电源模块10的输出端连接，以接收电源模块10输出的驱动电压使LED灯发光。第一灯串21的第二端与第二灯串22的第二端均与均流模块30的第一端连接，即第一灯串21和第二灯串22并联后，第一灯串21和第二灯串22的一端与电源模块10连接，第一灯串21和第二灯串22的另一端与均流模块30连接。在第一灯串21和第二灯串22上的一个或多个LED灯因产生故障而导致该路灯串上的总灯电压的值发生变化时，均流模块30可以对第一灯串21的输出电流和第二灯串22的输出电流进行均流调整，以使得两路LED灯条的灯电压不同时流过的驱动电流基本相等，保障两路LED灯条能够正常发光。
在本实施例中，第一灯串21上的LED灯数量与第二灯串22上的LED灯数量相同。因此，在两路灯串并联且LED灯均正常发光时，第一灯串21上流过的输出电流和第二灯串22上流过的输出电流相同，两路灯串上的LED发光亮度也相同。以下以第二灯串22上的LED灯发生故障为例进行均流调节的说明，在第二灯串22上的一个或多个LED灯发生故障时，故障下的LED灯的灯电压将会发生下降，表现为故障的LED灯发光亮度减弱甚至不发光。此时第二灯串22上所有LED的灯电压总和因故障的led灯的灯电压下降而一同降低，因此，驱动电压经过第二灯串22后降低的电压减小，第二灯串22的第二端上的电压值增大，因此第一灯串21和第二灯串22的驱动电流发生变化，导致第一灯串21和第二灯串22的LED灯发光亮度不同。此时均流模块30可以对第一灯串21的输出电流和第二灯串22的输出电流进行均流调整，以使得第一灯串21和第二灯串22在总灯电压值不同的情况下，保持基本相等的输出电流，从而使得第一灯串21和第二灯串22的LED灯发光亮度相同，避免显示设备因LED灯的异常情况出现两路灯串发光亮度不同而导致背光不均匀。
本实施例在并联的LED灯串上设置均流模块30，实现了在两路LED灯串即使两端的总灯电压不相同时，通过均流模块30对两路LED灯串的输出电流进行均流调节，使其能够输出基本相等的输出电流，以保持两路LED灯串的发光亮度相同。本申请的技术方案中，通过均流调整实现两路并联的LED灯串的输出电流基本相等，从而使得两路LED灯串的发光亮度基本相同，保障了显示设备的背光效果。
进一步地，上述均流模块30可以包括采样模块31、电流调整模块32以及恒流源33。采样模块31的第一输入端与第一灯串21的第二端连接，采样模块31的第二输入端与第二灯串22的第二端连接，采样模块31的输出端则与电流调整模块32的受控端连接；电流调整模块32的第一输入端与第一灯串21的第二端连接，电流调整模块32的第二输入端与第二灯串22的第二端连接，电流调整模块32的输出端与恒流源33连接，恒流源33可以控制均流模块30流过的输出总电流为恒定，即第一灯串21和第二灯串22上流过的电流值的总和为恒流源33内预设的恒定电流值。
采样模块31的第一输入端和采样模块31的第二输入端分别对第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压进行采样。当第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压不相同时，表示第一灯串21的总灯电压和第二灯串22的总灯电压不相同，此时采样模块31可以将采样得到的两个电压值进行处理后，生成相应的电流调整信号，并将电流调整信号输出至电流调整模块32的受控端，电流调整模块32在接收到采样模块31发出的电流调整信号后，对第一灯串21的输出电流和第二灯串22的输出电流进行均流调整，以使得两路灯串的输出电流趋近一致，以保障两路灯串的LED灯的发光亮度基本相同。
进一步地，在上述实施例中，电流调整模块32可以包括第一开关管Q1和第二开关管Q2。第一开关管Q1的输入端与第一灯串21的第二端连接，第二开关管Q2的输入端与第二灯串22的第二端连接，第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输出端均与恒流源33连接，第一开关管Q1的受控端与采样模块31的输出端连接，第二开关管Q2的受控端同样与采样模块31的输出端连接。采样模块31在根据采样得到的第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压生成对应的电流调整信号后，将电流调整信号发送至第一开关管Q1的受控端和第二开关管Q2的受控端。第一开关管Q1和第二开关管Q2根据电流调整信号调整开关管的导通幅度，进而调整对应的第一灯串21的输出电流和第二灯串22的输出电流，以实现两路灯串的均流调节。
进一步地，在上述实施例中，采样模块31可以包括第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端与第一灯串21的第二端连接诶，第二电阻R2的第一端与第二灯串22的第二端连接，第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端连接，第一电阻R1的第二端还与第一开关管Q1的受控端连接，第二电阻R2的第二端还与第二开关管Q2的受控端连接。
在本实施例的显示灯均流电路中，第一电阻R1和第二电阻R2可以作为采样电阻对第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压进行采样，第一电阻R1和第二电阻R2相连接的一端即为上述两个电压值的平均值。以第二灯串22上的一个或多个LED灯产生异常为例，第二灯串22的第二端电压因LED灯出现异常而导致电压上升，此时第一灯串21和第二灯串22的电压平均值也上升，由于第一开关管Q1的受控端和第二开关管Q2的受控端均与第一电阻R1和第二电阻R2相连接的一端连接，当电压平均值上升时，第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通幅度增加，第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压同时降低，而驱动电压未发生变化，则第一灯串21上的总灯电压提升，第一灯串21上的每个LED灯上的电压均增加，从而导致第一灯串21上的LED灯发光亮度增加，在第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压同时降低时，两个电压的平均值也相应地降低，因此第二开关管Q2的导通幅度降低，对应第二灯串22的第二端上额的电压将会提升，第二灯串22上的每个LED灯上的灯电压均减小，从而使得第二灯串22上的输出电流减小，第二灯串22上的LED灯发光亮度降低。由于在两个并联的灯串上的其中一个灯串的总灯电压降低时，该灯串的输出电流将会大幅增加，而未发生异常的灯串的输出电流因为恒定电流值不变而导致输出电流大幅下降，通过上述均流电路可以将发生异常的灯串的输出电流降低，并将未发生异常的灯串的输出电流提升，以使得两路灯串的输出电流依然基本相同，从而在LED灯发生异常时能够保障两路灯串的发光亮度不变，避免背光显示不均。
在优选实施例中，上述第一电阻R1和第二电阻R2可以为阻值相等的电阻，从而保证采样电压的准确性。第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为NPN型三极管，第一开关管Q1的受控端和第二开关管Q2的受控端即为三极管的基极，第一开关管Q1的输入端和第二开关管Q2的输入端即为三极管的发射极。根据三极管的原理可知，三极管的基极电压上升时，发射极电压降低；基极电压降低时，发射极电压上升。即通过第一灯串21的第二端电压和第二灯串22的第二端电压这两个电压的平均值作为电流调整信号即可控制两个三极管的导通幅度。
可以理解的是，上述第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为两只性能参数完全相同三极管封装在一起构成的差分对管，采用差分对管可以对第一开关管Q1和第二开关管Q2进行模块化封装处理，使得电路结构更为简单，安装更加简便。
继续参见图1，在优选实施例中，第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输出端均与恒流源33连接，恒流源33还接地以构成完整的电流回路。恒流源33可以对两路灯串进行均流调整，以使得两路灯串经过均流调整后的输出电流基本相等，且均为恒定电流值的二分之一，从而在保障两路灯串的发光亮度相同的同时，还能够进一步保障两路灯串的发光亮度为固定的输出电流所对应的发光亮度。
需要说明的是，在上述实施例中，第一灯串21和第二灯串22上的多个LED灯可以选择性能参数相同的LED灯，这些LED灯的额定工作电压和额定工作电流相同，在两路灯串上的LED灯未发生异常时，多个LED灯均可以工作在最佳状态下，从而保持显示设备发出的背光均匀。在一实施例中，第一灯串21和第二灯串22上的LED灯数量均为12个，恒流源33的恒定电流值为12mA，即正常工作时两路灯串的输出电流均为6mA。具体地，两路LED灯串的灯电压值与输出电流的变化关系为线性关系，当两路灯串的灯电压差值为1.5V时，电流分别为6.09mA和5.91mA。即两路灯串的输出电流基本相等，误差不超过1.5％。即使两路灯串的灯电压差值达到2.8V时，电流也能够保持为6.19mA和5.81mA。从而保障了两路灯串的发光亮度基本相同。
本实用新型还提供一种显示设备，该显示设备包括显示灯均流电路，该显示灯均流电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的显示设备采用了上述显示灯均流电路的技术方案，因此该显示设备具有上述显示灯均流电路所有的有益效果。
以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种显示灯均流电路，其特征在于，包括：
电源模块，所述电源模块的输出端输出驱动电压；
分别包括多个串联的LED灯的第一灯串和第二灯串，所述第一灯串的第一端和所述第二灯串的第一端均与所述电源模块的输出端连接；
均流模块，所述均流模块的第一端与所述第一灯串的第二端和所述第二灯串的第二端连接，用于在所述第一灯串或所述第二灯串的LED灯电压发生变化时，对所述第一灯串的输出电流和所述第二灯串的输出电流进行均流调整。
2.如权利要求1所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述均流模块包括采样模块、电流调整模块和恒流源；
所述采样模块的第一输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述采样模块的第二输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述采样模块的输出端与所述电流调整模块的受控端连接；
所述电流调整模块的第一输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述电流调整模块的第二输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述电流调整模块的输出端与所述恒流源连接，所述恒流源用于保持输出总电流恒定。
3.如权利要求2所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述电流调整模块包括第一开关管和第二开关管；
所述第一开关管的输入端与所述第一灯串的第二端连接，所述第二开关管的输入端与所述第二灯串的第二端连接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端均与所述恒流源连接，所述第一开关管的受控端和所述第二开关管的受控端均与所述采样模块的输出端连接。
4.如权利要求3所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的第一端与所述第一灯串的第二端连接，所述第二电阻的第一端与所述第二灯串的第二端连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关管的受控端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二开关管的受控端连接。
5.如权利要求4所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相等。
6.如权利要求3所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为NPN型三极管。
7.如权利要求6所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为差分对管。
8.如权利要求3-7中任一项所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端均与所述恒流源连接，所述恒流源还接地。
9.如权利要求1-7中任一项所述的显示灯均流电路，其特征在于，所述第一灯串和所述第二灯串上的多个LED灯的性能参数相同。
10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括显示灯均流电路，所述显示灯均流电路被配置为如权利要求1-9任一项所述的显示灯均流电路。
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