CN217847415U - 一种背光系统及交互平板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种背光系统及交互平板，背光系统包括背光单元、储能单元、电源单元以及背光控制单元；储能单元与背光单元电连接，用于为背光单元提供工作电流；电源单元与储能单元电连接，电源单元的第一输出端用于为储能单元提供电信号；背光控制单元包括开关单元以及控制单元，控制单元用于检测电信号，并在电信号大于预设值时控制开关单元断开，以使储能单元的充电时间小于预设时间；控制单元还用于在电信号小于预设值时控制开关单元导通，以使储能单元的充电时间大于预设时间。控制单元可以通过控制开关单元的通断从而控制储能单元的充电时间，从而可以避免因电信号的波动造成背光单元的工作电流波动。

Description

一种背光系统及交互平板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种背光系统及交互平板。

背景技术

相关技术中，交互平板的背光光源一般采用变压器供电，变压器具有第一副边绕组以及第二副边绕组，第一副边绕组输出为主板或喇叭等器件供电的第一电压，第二副边绕组输出为交互平板的背光光源供电的第二电压。

然而，当第一电压的负载在动态跳变时(如喇叭播放大动态音乐)，为了保证第一电压的电压稳定，会根据第一电压的负载情况，改变变压器的初级绕组的占空比，此时第二电压会随着第一电压的变化而产生波动，而第二电压的波动会导致背光光源的工作电流的的波动。

实用新型内容

本申请提供一种背光系统及交互平板，可以解决相关技术中电信号的波动会导致背光单元的工作电流波动的问题。

第一方面，本申请提供一种背光系统，包括：背光单元；储能单元，与所述背光单元电连接，所述储能单元用于为所述背光单元提供工作电流；电源单元，与所述储能单元电连接，所述电源单元的第一输出端用于为所述储能单元提供电信号；背光控制单元，包括开关单元以及控制单元，所述开关单元与所述控制单元以及所述储能单元电连接，所述控制单元用于检测所述电信号，并在所述电信号大于预设值时控制所述开关单元断开，以使所述储能单元的充电时间小于预设时间；所述控制单元还用于在所述电信号小于所述预设值时控制所述开关单元导通，以使所述储能单元的充电时间大于所述预设时间。

第二方面，本申请还提供一种交互平板，包括交互平板以及如上述的背光系统，所述背光系统为所述交互平板提供背光。

本申请的有益效果为：控制单元可以通过控制开关单元的通断从而控制储能单元的充电时间，当电信号增大时，控制单元控制开关单元提前断开，以减少储能单元的充电时间，从而避免电信号增大导致背光单元的工作电流增大，而当电信号减小时，控制单元控制开关单元延迟断开，以增大储能单元的充电时间，从而避免电信号减小导致背光单元的工作电流减小，从而可以避免因电信号的波动导致背光单元的工作电流波动。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一实施例中的背光系统的结构示意图；

图2为本申请一实施例中背光单元、储能单元以及背光控制单元的电路结构示意图；

图3为本申请一实施例中电源单元的电路结构示意图。

附图标记：

10、背光单元；20、储能单元；30、电源单元；31、变压器；311、第一初级绕组；312、第二初级绕组；313、第一次级绕组；314、第二次级绕组；40、背光控制单元；41、开关单元；42、控制单元；421、反馈单元；422、处理单元；422a、处理芯片。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种背光系统及交互平板，以解决相关技术中电信号的波动会导致背光单元的工作电流波动的问题。

第一方面，本申请提供一种背光系统，如图1所示，背光系统包括背光单元10、储能单元20、电源单元30以及背光控制单元40。

其中，所述背光单元10用于提供一个或多个光源，以为交互平板提供背光。

所述储能单元20与所述背光单元10电连接，所述储能单元20用于为所述背光单元10提供工作电流；储能单元20可以存储电能，并为背光单元10提供工作电流，以利用工作电流驱动光源发光。

所述电源单元30与所述储能单元20电连接，所述电源单元30的第一输出端用于为所述储能单元20提供电信号S1，以为储能单元20充电，电信号S1可以为充电电压或充电电流。

所述背光控制单元40包括开关单元41以及控制单元42，所述开关单元41与所述控制单元42以及所述储能单元20电连接，所述控制单元42用于检测所述电信号S1，并在所述电信号S1大于预设值时控制所述开关单元41断开，以使所述储能单元20的充电时间小于预设时间；所述控制单元42还用于在所述电信号S1小于所述预设值时控制所述开关单元41导通，以使所述储能单元20的充电时间大于所述预设时间。

需要说明的是，背光单元10的工作电流的大小与储能单元20的充电时间正相关，在电信号S1不变的前提下，储能单元20的充电时间越长，储能单元20储存的电能越大，储能单元20为储能单元20提供的工作电流越大。预设值、预设时间以及储能单元20的实际充电时间的具体数值可以根据实际需求进行选择，本申请不做具体限定。

在本申请中，控制单元42可以通过控制开关单元41的通断从而控制储能单元20的充电时间，当电信号S1增大时，控制单元42控制开关单元41提前断开，以减少储能单元20的充电时间，从而避免电信号S1增大导致背光单元10的工作电流增大，而当电信号S1减小时，控制单元42控制开关单元41延迟断开，以增大储能单元20的充电时间，从而避免电信号S1减小导致背光单元10的工作电流减小，从而可以避免因电信号S1的波动造成交互平板的显示画面出现闪动的问题。

如图2所示，在本申请一些实施例中，所述控制单元42包括反馈单元421以及处理单元422。

其中，所述反馈单元421与所述电源单元30的第一输出端电连接，所述反馈单元421用于接入所述电信号S1并输出所述反馈电流。

所述处理单元422与所述反馈单元421以及所述开关单元41电连接，所述处理单元422用于接收所述反馈电流，并在所述反馈电流为正电流时控制所述开关单元41断开，以使所述储能单元20的充电时间小于预设时间；所述处理单元422还用于在所述反馈电流为负电流时控制所述开关单元41导通，以使所述储能单元20的充电时间大于所述预设时间。

可以理解的是，电信号S1变大(大于预设值)时反馈单元421输出的反馈电流为正电流，电信号S1变小(小于预设值)时反馈单元421输出的反馈电流为负电流，处理单元422可以对反馈电流进行侦测，并根据反馈电流控制开关单元41通断，从而控制储能单元20的充电时间。

继续参见图2所示，所述反馈单元421包括第一电容C1；其中，所述第一电容C1的第一端与所述处理单元422电连接，所述第一电容C1的第二端与所述电源单元30的第一输出端电连接。

需要说明的是，所述第一电容C1的第二端用于接入电信号S1，当电信号S1变大时，电信号S1的增量会在第一电容C1的第一端产生一个正电流(即反馈电流)，而当电信号S1变小时，电信号S1的减量会在第一电容C1的第一端产生一个负电流，第一电容C1的型号以及电容大小可以根据实际需求进行选择。

其中，所述反馈单元421还可以包括第一电阻R1，所述第一电阻R1串联于所述第一电容C1的第二端与所述电源单元30的第一输出端之间，第一电阻R1可以对第一电容C1进行保护，以防止电信号S1过大时造成第一电容C1损坏。第一电阻R1的型号以及阻值可以根据实际需求进行选择。

继续参见图2所示，所述开关单元41包括开关管Q，所述处理单元422包括处理芯片422a以及第二电阻R2，所述处理芯片422a具有检测引脚CS以及输出引脚OUT。

其中，所述第一电容C1的第一端与所述检测引脚CS电连接于第一节点，所述检测引脚CS用于接入所述反馈电流；所述输出引脚OUT与所述开关管Q的控制端电连接，所述输出引脚OUT用于输出控制所述开关管Q通断的控制信号；所述开关管Q的第一端与所述背光单元10电连接，所述开关管Q的第二端与所述第一节点以及所述第二电阻R2的第一端电连接于第二节点，所述第二电阻R2的第二端与接地端GND电连接，第二电阻R2可以避免开关管Q导通时背光单元10直接接地。

需要说明的是，处理芯片422a可以为单片机，处理芯片422a的具体型号可以根据实际需求进行选择；第二电阻R2的型号以及阻值可以根据实际需求进行选择；开关管Q可以为三极管或MOS管，以开关管Q为MOS管为例，开关管Q的源极和漏极中的一者为开关管Q的第一端，开关管Q的源极和漏极中的另一者为开关管Q的第二端，开关管Q的栅极为开关管Q的控制端。

进一步的，所述处理单元422还可以包括第三电阻R3，所述第三电阻R3串联于所述第一节点与所述第二节点之间。利用第三电阻R3可以防止检测引脚CS接收的电流过大导致处理芯片422a损坏，第三电阻R3的型号以及阻值可以根据实际需求进行选择。

继续参见图2所示，在本申请一实施例中，所述背光单元10包括LED灯，LED灯可以设置有一个或多个，LED灯设置有多个时，多个LED灯可以串联以形成LED灯串。LED灯的具体型号和功率可以根据实际需求进行选择，本申请不做具体限定。

其中，所述储能单元20包括电感L以及第一二极管D1，所述电感L的第一端与所述LED灯的负极电连接，所述电感L的第二端与所述第一二极管D1的正极以及所述开关管Q的第一端电连接于第三节点，所述第一二极管D1的负极与所述LED灯的正极以及所述电源单元30的第一输出端电连接于第四节点。

当处理芯片422a的输出引脚OUT输出高电平的控制信号时，开关管Q导通，电信号S1为电感L供电，电感L存储电流能量，此时第一二极管D1起到防止电流倒灌的作用。当处理芯片422a的输出引脚OUT输出低电平的控制信号时，开关管Q断开，此时，存储在电感L中的电流从电感L中输出并经过第一二极管D1后传输给LED灯，以为LED灯提供工作电流。

进一步的，所述背光系统还可以包括第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述第四节点以及所述LED灯的正极电连接于第五节点，所述第二电容C2的第二端与所述电感L的第一端以及所述LED灯的负极电连接于第六节点。

需要说明的是，第二电容C2可以为电解电容，利用第二电容C2的储能作用可以对工作电流进行滤波，以使得脉动的工作电流编的相对平滑，降低工作电流对LED灯的冲击。

如图3所示，在本申请一些实施例中，所述电源单元30包括变压器31，所述变压器31包括第一初级绕组311、第二初级绕组312、第一次级绕组313以及第二次级绕组314，第一初级绕组311与第一次级绕组313配合，第二初级绕组312与第二次级绕组314配合，第一初级绕组311以及第二初级绕组312用于接入电源电压，第一次级绕组313的输出端即为电源单元30的第一输出端，第二次级绕组314的输出端为电源单元30的第二输出端，第一次级绕组313的输出端为储能单元20提供电信号S1，第二次级绕组314的输出端可以为主板或喇叭等器件提供驱动信号S2，驱动信号S2可以为驱动电压或驱动电流。

参见图2和图3，以电信号S1为充电电压为例，以下为本申请一实施例中背光系统的工作过程，具体的：

处理芯片422a的输出引脚OUT输出高电平的控制信号，开关管Q导通，电信号S1为电感L供电，电感L存储电流能量。

当驱动信号S2的负载在动态跳变时(如喇叭播放大动态音乐)，为了保证驱动信号S2的电压稳定，背光系统的控制器会根据驱动信号S2的负载情况，改变变压器31的第二初级绕组312的占空比，此时电信号S1会随着驱动信号S2的变化而产生波动。

当电信号S1变大时，电信号S1的增量会在第一电容C1的第一端产生一个正电流(即反馈电流)，反馈电流与第二节点处的电流叠加，使得处理芯片422a的检测引脚CS检测到的电流增大，此时处理芯片422a的输出引脚OUT输出低电平的控制信号，控制开关管Q断开，随后存储在电感L中的电流从电感L中输出并经过第一二极管D1后传输给LED灯，以为LED灯提供工作电流，开关管Q提前断开使得储能单元20的充电时间小于预设时间，避免电信号S1增大导致背光单元10的工作电流增大。

当电信号S1变小时，电信号S1的减量会在第一电容C1的第一端产生一个负电流(即反馈电流)，反馈电流与第二节点处的电流相减，使得处理芯片422a的检测引脚CS检测到的电流减小，在电感L的充电时间达到预设时间后，处理芯片422a的输出引脚OUT仍然保持输出高电平的控制信号，以延迟电感L的充电时间，使得储能单元20的充电时间大于预设时间，避免电信号S1减小导致背光单元10的工作电流减小。

当处理芯片422a控制开关管Q断开后，存储在电感L中的电流从电感L中输出并经过第一二极管D1后传输给LED灯，以为LED灯提供工作电流。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种背光系统，其特征在于，包括：

背光单元；

储能单元，与所述背光单元电连接，所述储能单元用于为所述背光单元提供工作电流；

电源单元，与所述储能单元电连接，所述电源单元的第一输出端用于为所述储能单元提供电信号；

背光控制单元，包括开关单元以及控制单元，所述开关单元与所述控制单元以及所述储能单元电连接，所述控制单元用于检测所述电信号，并在所述电信号大于预设值时控制所述开关单元断开，以使所述储能单元的充电时间小于预设时间；所述控制单元还用于在所述电信号小于所述预设值时控制所述开关单元导通，以使所述储能单元的充电时间大于所述预设时间。

2.根据权利要求1所述的背光系统，其特征在于，所述控制单元包括：

反馈单元，与所述电源单元的第一输出端电连接，所述反馈单元用于接入所述电信号并输出反馈电流；

处理单元，与所述反馈单元以及所述开关单元电连接，所述处理单元用于接收所述反馈电流，并在所述反馈电流为正电流时控制所述开关单元断开，以使所述储能单元的充电时间小于预设时间；所述处理单元还用于在所述反馈电流为负电流时控制所述开关单元导通，以使所述储能单元的充电时间大于所述预设时间。

3.根据权利要求2所述的背光系统，其特征在于，所述反馈单元包括第一电容；

其中，所述第一电容的第一端与所述处理单元电连接，所述第一电容的第二端与所述电源单元的第一输出端电连接。

4.根据权利要求3所述的背光系统，其特征在于，所述反馈单元还包括第一电阻，所述第一电阻串联于所述第一电容的第二端与所述电源单元的第一输出端之间。

5.根据权利要求3所述的背光系统，其特征在于，所述开关单元包括开关管，所述处理单元包括处理芯片以及第二电阻，所述处理芯片具有检测引脚以及输出引脚；

其中，所述第一电容的第一端与所述检测引脚电连接于第一节点，所述检测引脚用于接入所述反馈电流；所述输出引脚与所述开关管的控制端电连接，所述输出引脚用于输出控制所述开关管通断的控制信号；所述开关管的第一端与所述背光单元电连接，所述开关管的第二端与所述第一节点以及所述第二电阻的第一端电连接于第二节点，所述第二电阻的第二端与接地端电连接。

6.根据权利要求5所述的背光系统，其特征在于，所述处理单元还包括第三电阻，所述第三电阻串联于所述第一节点与所述第二节点之间。

7.根据权利要求5所述的背光系统，其特征在于，所述背光单元包括LED灯，所述储能单元包括电感以及第一二极管；

其中，所述电感的第一端与所述LED灯的负极电连接，所述电感的第二端与所述第一二极管的正极以及所述开关管的第一端电连接于第三节点，所述第一二极管的负极与所述LED灯的正极以及所述电源单元的第一输出端电连接于第四节点。

8.根据权利要求7所述的背光系统，其特征在于，所述背光系统还包括：

第二电容，所述第二电容的第一端与所述第四节点以及所述LED灯的正极电连接于第五节点，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端以及所述LED灯的负极电连接于第六节点。

9.根据权利要求5所述的背光系统，其特征在于，所述开关管为三极管或MOS管。

10.一种交互平板，其特征在于，包括交互平板以及如权利要求1至9中任一项所述的背光系统，所述背光系统为所述交互平板提供背光。

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