專利名稱：一種背光調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯示器節(jié)能電路，尤其涉及一種用于驅(qū)動(dòng)背光LED的背光調(diào)節(jié)電路。
背景技術(shù)：
“背光”是存在于IXD顯示器內(nèi)部的一個(gè)光學(xué)組件，由光源和必要的光學(xué)輔助設(shè)備構(gòu)成。LCD顯示器自身并不發(fā)光，為了可以清楚的看到LCD顯示器的內(nèi)容，需要一定的背光源。在中小尺寸的IXD顯示屏中，一般采用LED作為顯示屏的背光源，LED背光源由數(shù)個(gè)LED
管組成。LED背光源與傳統(tǒng)的冷陰極熒光燈背光源相比具有壽命長的優(yōu)勢(shì)，LED器件的工作壽命長達(dá)10萬小時(shí)，即使每天使用16小時(shí)的超高強(qiáng)度工作，LED仍能工作近20年；LED發(fā)光效率高，其NTSC的色階范圍接近100%，能呈現(xiàn)逼真度高，色彩豐富的畫面；還具有無干擾和性價(jià)比高等特點(diǎn)。LED背光已廣泛應(yīng)用于電子手表、手機(jī)、計(jì)算機(jī)和刷卡機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域，IXD顯示器背光是其主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。在使用IXD顯示器的過程中，環(huán)境照度強(qiáng)度增加或者減弱時(shí)，顯示器背光過暗或者過亮，都會(huì)對(duì)人眼造成較大刺激，長時(shí)間使用還會(huì)引起視覺疲勞等眼部不適、產(chǎn)生視力損傷，而過亮的背光還會(huì)帶來大量的能源損耗，不利于經(jīng)濟(jì)和環(huán)保。進(jìn)行必要的背光調(diào)節(jié)，是現(xiàn)有顯示器的一個(gè)必備技術(shù)。現(xiàn)有的LCD顯示器調(diào)節(jié)亮度的方法多為菜單控制，手動(dòng)調(diào)節(jié)菜單中亮度的百分比來達(dá)到合適的顯示效果，其調(diào)節(jié)效果不一定能與環(huán)境光強(qiáng)完全匹配，且頻繁的調(diào)節(jié)操作也讓操作人員覺得太過繁瑣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于如何結(jié)合環(huán)境光的變化和用戶的需求調(diào)節(jié)LED背光的亮度，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，在手動(dòng)調(diào)節(jié)LED背光亮度的基礎(chǔ)上提供一種綜合手動(dòng)調(diào)節(jié)與自動(dòng)調(diào)節(jié)的背光調(diào)節(jié)電路。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案在于提供一種背光調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)LED背光亮度，其特征在于，包括產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)的背光調(diào)節(jié)單元，與所述背光調(diào)節(jié)單元連接、根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生PWM波的微處理器單元，與所述微處理器單元連接并根據(jù)其提供的PWM波控制LED驅(qū)動(dòng)電流的LED驅(qū)動(dòng)單元。優(yōu)選地，所述背光調(diào)節(jié)單元包括自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，用于感應(yīng)環(huán)境光，根據(jù)環(huán)境光變化產(chǎn)生自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)。優(yōu)選地，所述背光調(diào)節(jié)單元還包括手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，用于接收操作信號(hào)，根據(jù)所述操作信號(hào)產(chǎn)生手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)。優(yōu)選地，所述自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路包括感應(yīng)環(huán)境光的光感應(yīng)模塊、接收并轉(zhuǎn)換光感應(yīng)模塊光電流信號(hào)的放大電路。優(yōu)選地，所述光感應(yīng)模塊包括光電轉(zhuǎn)換器件，用于檢測(cè)環(huán)境光照，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電流信號(hào)。優(yōu)選地，所述手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路包括順次連接的第一放大器、轉(zhuǎn)換器和第二放大器，用于將所述操作信號(hào)放大處理并轉(zhuǎn)換為手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)傳送到所述微處理器單元。優(yōu)選地，所述微處理器單元包括第一 AD轉(zhuǎn)換端口，連接所述放大電路，用于將所述自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào);第二 AD轉(zhuǎn)換端口，連接所述第二放大器，用于將所述手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào);PWM輸出端口，連接LED驅(qū)動(dòng)單元，用于輸出根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)和/或第二數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生的PWM波。優(yōu)選地，所述LED驅(qū)動(dòng)單元包含LED驅(qū)動(dòng)電路和LED管，其中，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的每一亮度調(diào)節(jié)輸入端接收所述微處理器單元的PWM波，與所述每一亮度調(diào)節(jié)輸入端相對(duì)應(yīng)的每一輸出端輸出LED驅(qū)動(dòng)電流，控制所述LED管的亮度。優(yōu)選地，所述LED驅(qū)動(dòng)電路采用的芯片為MAX16823或其他具有相似功能的器件。實(shí)施本實(shí)用新型的背光調(diào)節(jié)電路，其有益效果在于電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍電路少，背光LED的數(shù)量可隨意擴(kuò)展，通過光敏二極管檢測(cè)環(huán)境光強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)背光亮度，結(jié)合人工操作，實(shí)現(xiàn)綜合背光亮度調(diào)整，方便快捷，同時(shí)減少了能源的浪費(fèi)。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本實(shí)用新型背光調(diào)節(jié)電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型背光調(diào)節(jié)電路實(shí)施例的電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型背光調(diào)節(jié)電路實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電路芯片電路圖；圖4是本實(shí)用新型背光調(diào)節(jié)電路另一是實(shí)施例的電路不意圖；圖5是本實(shí)用新型背光調(diào)節(jié)電路的另一實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電路芯片電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的背光調(diào)節(jié)電路包含至少三部分，背光調(diào)節(jié)單元101，其信號(hào)接收端接收手動(dòng)操作產(chǎn)生的操作信號(hào)、感應(yīng)端口通過感應(yīng)環(huán)境光強(qiáng)度變化產(chǎn)生光電流信號(hào)。背光調(diào)節(jié)單元101分別將操作信號(hào)和/或光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，并分別傳遞給微處理器單元102，其中操作信號(hào)轉(zhuǎn)換為手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)S2，光電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)SI。微處理器單元102具有AD轉(zhuǎn)換功能和PWM輸出功能，包括兩個(gè)輸入端，其中第一 AD轉(zhuǎn)換端口接收自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)SI ;第二 AD轉(zhuǎn)換端口接收手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)S2。微處理器單元102的運(yùn)算單元根據(jù)第一調(diào)節(jié)信號(hào)和第二調(diào)節(jié)信號(hào)經(jīng)過內(nèi)部的編程計(jì)算獲得綜合數(shù)字電壓信號(hào)，并將所獲得的綜合數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率一定，占空比不同的PWM波S3輸出。PWM波通過微處理器的PWM端口輸出到LED驅(qū)動(dòng)單元103。LED驅(qū)動(dòng)單元103接收PWM波，PWM波控制LED驅(qū)動(dòng)單元103的電流輸出，進(jìn)而控制LED管的亮度變化。其中，PWM(PulseWidth Modulation，脈寬調(diào)制的縮寫)，是占空比可變的脈沖波形，屬于利用微處理器的數(shù)字輸出來對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。[0026]實(shí)施例一圖2為第一具體實(shí)施例的背光調(diào)節(jié)電路圖。背光調(diào)節(jié)單元201包括自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，進(jìn)一步包括光檢測(cè)模塊和放大電路，光檢測(cè)模塊選取光敏二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件，光敏二極管的管芯是具有光敏特性的PN結(jié)，當(dāng)受到環(huán)境光光照時(shí)，飽和反向漏電流增加形成光電流，光電流隨著入射光強(qiáng)度的變化而變化。光電流信號(hào)傳入放大電路，放大電路內(nèi)的運(yùn)算放大器對(duì)輸入端的光電流信號(hào)進(jìn)行放大整形處理，轉(zhuǎn)換為可供微處理器單元202采集的電壓信號(hào)S2，在放大電路的輸出端加一個(gè)齊納二極管將電壓信號(hào)SI鉗位在微處理器單兀202的輸入電壓的范圍內(nèi)，防止電壓過高燒壞微處理器單元202芯片的輸入引腳。電壓信號(hào)SI經(jīng)AD轉(zhuǎn)換端口輸入微處理器單元202芯片，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換功能模塊由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，微處理器單元202內(nèi)部的運(yùn)算模塊將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率一定占空比不同、頻率控制在3KHz以內(nèi)的PWM波S3，經(jīng)PWM輸出端口輸出。 PWM波S3接入LED驅(qū)動(dòng)單元203的LED驅(qū)動(dòng)電路，LED驅(qū)動(dòng)電路連接LED管，LED驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電流S4隨PWM波S3進(jìn)行變化，進(jìn)而控制LED管的亮度。驅(qū)動(dòng)電路與LED管的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行擴(kuò)展。如圖3所示，本實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電路采用的芯片為MAX16823，MAX16823具有3路獨(dú)立的輸入和輸出通道，PWM波經(jīng)DM1，DIM2, DIM3三個(gè)輸入接口接入芯片，分別與各個(gè)輸入接口相對(duì)應(yīng)的三個(gè)輸出接口 0UT1，0UT2，0UT3用于連接LED管，根據(jù)DM1-3 口的輸入信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電流S4的輸出。當(dāng)輸入端DIM1-3為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出端0UT1-3關(guān)閉，無電流輸出；當(dāng)輸入端DIM1-3為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出端0UT1-3打開，可以輸出電流。LED驅(qū)動(dòng)單元通過開啟和關(guān)閉LED來改變正向電流導(dǎo)通時(shí)間以達(dá)到亮度調(diào)整效果。實(shí)施例二與第一實(shí)施例相比，本實(shí)施例的不同之處在于選取的光電轉(zhuǎn)換器件為光敏電阻，利用光敏電阻的光電轉(zhuǎn)換特性，根據(jù)光照的變化控制自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路的光電流大小，進(jìn)而產(chǎn)生不同的自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)。此外，也可以選擇光電三極管，即光電晶體管作為光電轉(zhuǎn)換器件。實(shí)施例三如圖4所示，與第一實(shí)施例相比，本實(shí)施例的不同之處在于背光調(diào)節(jié)單元401包括自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路和手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，通過微處理器單元402的兩個(gè)AD轉(zhuǎn)換端口接入微處理器單元402，當(dāng)環(huán)境光變化時(shí)，用戶可以不進(jìn)行任何操作，背光調(diào)節(jié)電路根據(jù)環(huán)境光的變化按照實(shí)施例一的方式根據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)SI (相當(dāng)于第一實(shí)施例的電壓信號(hào)SI)自動(dòng)調(diào)節(jié)背光亮度；如果用戶對(duì)電路自動(dòng)調(diào)節(jié)的亮度不滿意，或是環(huán)境光照無變化，根據(jù)不同用戶的習(xí)慣需要對(duì)背光亮度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，用戶還可通過電路外部設(shè)置的按鍵或是旋鈕改變輸入端電壓的有效值。本實(shí)施例的手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路包括第一放大器、轉(zhuǎn)換器和第二放大器，輸入端交流電壓范圍在0-5V以內(nèi)，第一放大器將輸入電壓按比例轉(zhuǎn)換為原來的1/7輸入轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器采用LTC1966有效值/直流轉(zhuǎn)換器，LTC1966具有最簡(jiǎn)單的電路接法(只有一個(gè)外接平均電容)、靈活的輸入輸出結(jié)構(gòu)、靈活的供電方式、高準(zhǔn)確度(50Hz到IKHz的誤差只有0. 25%)、良好的線性(小于0. 02%)、很寬的動(dòng)態(tài)電流范圍、易于校準(zhǔn)等特性。經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后得到的直流電壓傳入第二放大器，直流電壓經(jīng)第二放大器按照與第一放大器相對(duì)應(yīng)的比例放大變?yōu)榕c原始值相當(dāng)?shù)?-5V的直流電壓信號(hào)，即手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)S2。手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)S2傳入微處理器單元402的第二 AD轉(zhuǎn)換端口。微處理器將手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)S2進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換和放大整形生成PWM波輸出給LED驅(qū)動(dòng)單元403。如圖5所示，本實(shí)施例中，LED驅(qū)動(dòng)電路采用的芯片為PT4115，相比第一實(shí)施例的MAX16823, PT4115只有一個(gè)PWM波形輸入端DM，但其功能與MAX16823相同。以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)范圍內(nèi)可輕易想到的變化或替換，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種背光調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)LED背光亮度，其特征在于，包括產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)的背光調(diào)節(jié)單元(101)，與所述背光調(diào)節(jié)單元(101)連接、根據(jù)所述調(diào)節(jié)信號(hào)產(chǎn)生PWM波(S3)的微處理器單元(102)，與所述微處理器單元(102)連接并根據(jù)其提供的PWM波(S3)控制LED驅(qū)動(dòng)電流(S4)的LED驅(qū)動(dòng)單元(103)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述背光調(diào)節(jié)單元(101)包括自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，用于感應(yīng)環(huán)境光，根據(jù)環(huán)境光變化產(chǎn)生自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(SI);所述自動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路包括感應(yīng)環(huán)境光的光感應(yīng)模塊、接收并轉(zhuǎn)換光感應(yīng)模塊光電流信號(hào)的放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述光感應(yīng)模塊包括光電轉(zhuǎn)換器件，用于檢測(cè)環(huán)境光照，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電流信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述背光調(diào)節(jié)單元(101)還包括手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路，用于接收操作信號(hào)，根據(jù)所述操作信號(hào)產(chǎn)生手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S2)，所述手動(dòng)背光調(diào)節(jié)電路包括順次連接的第一放大器、轉(zhuǎn)換器和第二放大器，用于將所述操作信號(hào)放大處理并轉(zhuǎn)換為手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S2)傳送到所述微處理器單元(102)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述微處理器單元(102)包括 第一 AD轉(zhuǎn)換端口，連接所述放大電路，用于將所述自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(SI)轉(zhuǎn)換為第一數(shù)字信號(hào); 第二 AD轉(zhuǎn)換端口，連接所述第二放大器，用于將所述手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S2 )轉(zhuǎn)換為第二數(shù)字信號(hào); PWM輸出端口，連接LED驅(qū)動(dòng)單元(103)，用于輸出根據(jù)第一數(shù)字信號(hào)和第二數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生的PWM波(S3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動(dòng)單元(103)包含LED驅(qū)動(dòng)電路和LED管，其中，所述LED驅(qū)動(dòng)電路的每一亮度調(diào)節(jié)輸入端接收所述微處理器單元(102)的PWM波(S3)，與所述每一亮度調(diào)節(jié)輸入端相對(duì)應(yīng)的每一輸出端輸出LED驅(qū)動(dòng)電流(S4 )，控制所述LED管的亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的背光調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述LED驅(qū)動(dòng)電路采用的芯片為MAX16823 或PT4115。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種背光調(diào)節(jié)電路，包括產(chǎn)生手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S1)和自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S2)的背光調(diào)節(jié)單元(101)，與所述背光調(diào)節(jié)單元(101)連接、根據(jù)所述手動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S1)和自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)(S2)產(chǎn)生PWM波(S3)的微處理器單元(102)，與所述微處理器單元(102)連接并根據(jù)其提供的PWM波(S3)控制LED驅(qū)動(dòng)電流(S4)的LED驅(qū)動(dòng)單元(103)。本實(shí)用新型提供的背光調(diào)節(jié)電路，可以根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度的變化以及用戶的手動(dòng)操作綜合調(diào)節(jié)LED背光的亮度，平衡顯示效果和能耗。
文檔編號(hào)G09G3/34GK202871260SQ20122043748
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者巫玲堅(jiān), 王文曉, 曾慶宇 申請(qǐng)人:飛亞達(dá)(集團(tuán))股份有限公司