CN212163785U - 显示屏背光led驱动电路、显示装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种显示屏背光LED驱动电路，包括驱动芯片，驱动芯片包括调光管脚与LED电流设定管脚，调光管脚输入第一脉宽调制信号，LED电流设定管脚与电流调节电路连接。本实用新型提供一种显示装置及电子装置。本实用新型提供的显示屏背光LED驱动电路、显示装置及电子装置，将驱动芯片的LED电流设定管脚与电流调节电路连接，通过改变驱动芯片的LED电流设定管脚的电流，增大了调光范围，相应地增大显示屏的调光比，使得电子装置能够更好地满足应用场景的调光需要。

Description

显示屏背光LED驱动电路、显示装置及电子装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及显示屏背光LED驱动电路、显示装置及电子装置。

背景技术

带有显示屏的电子装置，例如车载的仪表、抬头显示器或信息娱乐系统，显示屏的亮度可以通过背光LED驱动电路来调整。

显示屏背光LED驱动电路，包括驱动芯片，例如Max16814，如图1所示，通常LED电流设定管脚通过电阻RSETI接地，DIM管脚输入第一脉宽调制信号进行调光。

Maxim公司的MAX16814是集成了高压DC/DC控制器的四路高亮LED(HBLED)驱动器，输入电压4.75V-40V，能经受住汽车负载突变，可调输出电流从20mA到150mA，以驱动一到四串LED，开关频率200kHz到2MHz，自适应输出电压以最小化功耗，关断电流小于40uA，主要用在汽车显示屏LED背光、汽车RCL、DRL、前灯和雾灯、建筑物、工业和环境灯照明。

此时LED设定电流为：

I_{led_set}＝V_BG/RSETI。

第一脉宽调制信号有最短脉宽限制，以Max16814为例，最小允许脉宽Wmin为1us，频率为F Hz时，最小LED电流为：

I_{led_min}＝V_BG*F*Wmin/RSETI。

LED设定电流I_{led_set}是最大的LED电流，通过DIM脉宽调制仅仅是把上述的最大LED电流斩波成一段一段的电流波形，这样LED平均电流会降低，最大电流不变。因而，最大调光比Rmax为LED设定电流与最小LED电流的比值为：

Rmax＝I_{led_set}/I_{led_min}＝1/(F*1us)。

当车辆进入隧道时，仪表、抬头显示器应迅速调节显示屏亮度，使其与隧道内的环境亮度相适应，例如抬头显示器需要调光比为10000：1，使得驾驶员能够识别仪表、抬头显示器上的相关信息。

然而采用图1所示的电路实现的驱动电路，在F为200Hz时，只能达到5000：1的调光比，不能满足客户对于调光比的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的问题是提供一种显示屏背光LED驱动电路，将驱动芯片的LED电流设定管脚与电流调节电路连接，通过改变驱动芯片的LED电流设定管脚的电流，增大了调光范围，相应地增大显示屏的调光比，使得电子装置能够更好地满足应用场景的调光需要。

本实用新型提供一种显示屏背光LED驱动电路，包括驱动芯片，驱动芯片包括调光管脚与LED电流设定管脚，调光管脚输入第一脉宽调制信号，LED电流设定管脚与电流调节电路连接。

进一步地，电流调节电路为低通滤波电路，低通滤波电路的输入端连接第二脉宽调制信号，输出端与LED电流设定管脚连接。

进一步地，低通滤波电路的戴维南等效电路为串联的等效电阻R0与等效电压Vc，等效电压Vc正比于第二脉宽调制信号的幅值与占空比。

进一步地，最小LED电流正比于V_BG–Vc，反比于等效电阻R0，其中V_BG为驱动芯片参数。

进一步地，最大调光比为

其中，F为第一脉宽调制信号的频率，Wmin为第一脉宽调制信号的最小脉宽。

进一步地，电流调节电路为三极管矩阵电路，包括N个支路，每个支路包括串联的电阻与三极管，三极管的接通与断开通过信号控制，以调节电流。

本实用新型还提供一种显示装置，包括显示屏上述显示屏背光LED驱动电路。

本实用新型还提供一种电子装置，包括上述显示装置。

进一步地，电子装置为仪表、抬头显示器或信息娱乐系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的显示屏背光LED驱动电路、显示装置及电子装置，具有以下有益效果：将驱动芯片的LED电流设定管脚与电流调节电路连接，通过改变驱动芯片的LED电流设定管脚的电流，增大了调光范围，相应地增大显示屏的调光比，使得电子装置能够更好地满足应用场景的调光需要。

附图说明

图1是现有技术中显示屏背光LED驱动电路的示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的显示屏背光LED驱动电路的示意图；

图3是本实用新型的另一个实施例的显示屏背光LED驱动电路的示意图；

图4是图3所示的显示屏背光LED驱动电路的电流调节电路的等效电路；

图5是本实用新型的又一个实施例的显示屏背光LED驱动电路的示意图。

具体实施方式

如图2、图3所示，本实用新型的一个实施例的显示屏背光LED驱动电路，用于电子装置的显示装置，例如仪表、抬头显示器或信息娱乐系统等。

显示屏背光LED驱动电路包括驱动芯片，驱动芯片包括调光管脚DIM与LED电流设定管脚SETI，驱动芯片能够使用通过DIM管脚输入的调光信号进行调光，调光管脚DIM输入第一脉宽调制信号PWM1，LED电流设定管脚SETI与电流调节电路连接。

通过改变驱动芯片的LED电流设定管脚SETI的电流，不再仅仅使用固定的LED设定电流，从而增大了调光范围，相应地增大显示屏的调光比，使得电子装置能够更好地满足应用场景的调光需要。

如图3所示，本实施例中，电流调节电路为低通滤波电路，低通滤波电路的输入端连接第二脉宽调制信号PWM2，输出端与LED电流设定管脚连接，第二脉宽调制信号PWM2用于改变低通滤波电路的输出端电流。

低通滤波电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及第二电容C2，第二脉宽调制信号PWM2通过第一电阻R1、第三电阻R3连接到LED电流设定管脚，第二电阻R2与第一电容C1并联后一端连接在第一电阻R1与第三电阻R3之间，另一端接地，第四电阻R4与第二电容C2。并联后一端连接在LED电流设定管脚，另一端接地。

低通滤波电路的戴维南等效电路为串联的等效电阻R0与等效电压Vc，如图4所示，等效电压Vc正比于第二脉宽调制信号PWM2的幅值Vi与占空比d％。由普通的电阻电容构成的低通滤波电路，成本较低，易于实现。

具体地，等效电阻R0为

等效电压Vc为

根据等效电路，最小LED电流正比于V_BG–Vc，反比于等效电阻R0，其中V_BG为驱动芯片参数。

LED设定电流为

I_{led_set}＝V_BG/R0；

根据D-PWM最短脉宽限制，以Max16814为例，最小允许脉宽为1us，在D-PWM为F Hz时，LED电流为

I_{led_min}＝(V_BG-V_C)*F*Wmin/R0；

最大调光比为

其中，F为第一脉宽调制信号的频率，Wmin为第一脉宽调制信号的最小脉宽。

当V_BG＝2(V_BG-Vc)时，本实施例中的最大调光比是现有技术中的方案的2倍。例如在第一脉宽调制信号PWM1的频率F为200Hz时，现有技术中的方案中的最大调光比为5000:1，本实施例中的最大调光比为：10000:1。

在另一个实施例中，电流调节电路为三极管矩阵电路，如图5所示，包括N个支路，每个支路包括串联的电阻与三极管，三极管的接通与断开通过信号控制，从而调节电流。例如第一支路包括电阻R11与三极管Q1，三极管Q1的接通与断开通过信号S1控制，信号S1为高电平，三极管Q1接通；信号S1为低电平，三极管Q1断开。通过控制信号S1、S2、…、SN，改变LED电流设定管脚的电流。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种显示屏背光LED驱动电路，包括驱动芯片，驱动芯片包括调光管脚与LED电流设定管脚，调光管脚输入第一脉宽调制信号，其特征在于，LED电流设定管脚与电流调节电路连接。

2.如权利要求1所述的显示屏背光LED驱动电路，其特征在于，电流调节电路为低通滤波电路，低通滤波电路的输入端连接第二脉宽调制信号，输出端与LED电流设定管脚连接。

3.如权利要求2所述的显示屏背光LED驱动电路，其特征在于，低通滤波电路的戴维南等效电路为串联的等效电阻R0与等效电压Vc，等效电压Vc正比于第二脉宽调制信号的幅值与占空比。

4.如权利要求3所述的显示屏背光LED驱动电路，其特征在于，最小LED电流正比于V_BG–Vc，反比于等效电阻R0，其中V_BG为驱动芯片参数。

5.如权利要求4所述的显示屏背光LED驱动电路，其特征在于，最大调光比为

其中，F为第一脉宽调制信号的频率，Wmin为第一脉宽调制信号的最小脉宽。

6.如权利要求1所述的显示屏背光LED驱动电路，其特征在于，电流调节电路为三极管矩阵电路，包括N个支路，每个支路包括串联的电阻与三极管，三极管的接通与断开通过信号控制，以调节电流。

7.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示屏以及权利要求1-6任一项所述的显示屏背光LED驱动电路。

8.一种电子装置，其特征在于，电子装置包括权利要求7所述的显示装置。

9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，电子装置为仪表、抬头显示器或信息娱乐系统。

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