一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路技术

一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路，其特征是它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度。在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态。在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC‑DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。本发明专利技术在使用一个恒流IC的情况下，同时实现LED背光恒流恒压驱动电路，可以有效地提高LED背光电路的稳定性、亮度调节范围。

High stability and wide range LED backlight brightness regulating method and driving circuit

The utility model relates to a high stability and wide range LED backlight brightness regulating method and a driving circuit, which is characterized in that the utility model comprises an MCU controller and a LED backlight constant current and constant voltage drive circuit. The MCU controller controls the constant current IC protection voltage to drive the LED drive circuit into a constant voltage mode or constant current mode, and simultaneously outputs an PWM pulse signal to control the brightness of the LED. In the highlight backlight mode, the drive circuit enters the constant current mode, sampling the output current, and maintaining the high stability state through the automatic gain control of the closed loop. In the low brightness backlight mode, enter the constant voltage mode driver circuit, through the DC DC boost driver backlight circuit, open loop switch control PWM brightness. Finally, the LED backlight can achieve high stability and wide range brightness adjustment. Under the condition of using a constant current IC, the LED backlight constant current and constant voltage drive circuit can be realized simultaneously, and the stability and the brightness adjustment range of the LED backlight circuit can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法及驱动电路
本专利技术涉及液晶显示领域，具体涉及液晶显示装置中的LED背光驱动电路。
技术介绍
LED背光是指用LED（发光二极管）作为液晶屏的背光源。和传统的CCFL（冷阴极管）背光源相比，LED具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点。主流的LED恒流驱动电路主要针对日常照度环境下应用场景，背光亮度调节范围小。在其它特殊领域，特别是机载应用场景下，要求很宽的调亮范围（0.5cd/m2~45000cd/m2）。而且常用的恒流驱动电路在低亮度时，LED工作电流设定很小，恒流IC采样到的电流也很小，此时，输入的亮度调节PWM窄脉冲容易导致芯片的内部自动增益控制（AGC）超出其正常工作范围，LED驱动出现不稳定状态，产生闪烁现象。为满足机载高稳定、宽范围调亮性能的要求，同时保留常规LED恒流驱动电路的优点，可以通过切换选择LED驱动方式，在高亮度时使用恒流IC的闭环恒流驱动功能，在低亮度时使用恒流IC的DC-DC升压功能作为恒压驱动源，进行开环PWM开关控制亮度，从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的LED背光电路驱动不稳的问题，专利技术一种高稳定、宽范围LED背光亮度调节方法，同时提供相应的驱动电路。本专利技术的技术方案之一是：一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。本专利技术的技术方案之二是：一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路，其特征在于：它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路；MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G极；LED背光恒流恒压驱动电路中，恒流IC的ISP引脚和ISN引脚分别接电阻R2的两端，电阻R2与LED串联相连；恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地；当要求的LED背光亮度高于某值L时，MCU控制器的IO输出高电平，且PWM1和PWM2的波形完全一致；此时A点的保护电压为V1；恒流IC进入恒流模式，通过R2采样电流，利用芯片的内部自动增益控制（AGC）保持稳定；当要求的LED背光亮度低于或等于某值L时，MCU控制器的IO输出低电平，且PWM1恒为高电平，PWM2为正常脉冲，此时A点的保护电压为V2；恒流IC进入恒压模式，MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度，选择合理的电阻R1、R3、R4，使得V1>V2。本专利技术的有益效果是：在使用一个恒流IC的情况下，同时实现LED背光恒流恒压驱动电路，可以有效地提高LED背光电路的稳定性、亮度调节范围。附图说明图1为本专利技术的高稳定、宽范围LED背光驱动电路框图。图2是本专利技术实施例的具体电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例一。如图1所示。一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，它利用MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度。从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。实施例二。如图2所示。一种高稳定、宽范围LED背光驱动电路，它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IO接MOS管Q2的G极。LED背光恒流恒压驱动电路中，恒流IC的ISP、ISN引脚接串联在LED中的电阻R2；恒流IC的FB引脚接电阻R1到升压电路输出端，接R3到地，接R4、MOS管Q2到地。电阻R1、R2、R3的一端同时与恒流IC的FB引脚相连。1）当要求的LED背光亮度高于某值L（如200cd/m2）时，MCU控制器的IO输出高电平，且PWM1和PWM2的波形完全一致。此时A点的保护电压为V1。恒流IC进入恒流模式，通过R2采样电流，利用芯片的内部自动增益控制（AGC）保持稳定。2）当要求的LED背光亮度低于或等于某值L（如200cd/m2）时，MCU控制器的IO输出低电平，且PWM1恒为高电平，PWM2为正常脉冲。此时A点的电压为V2。恒流IC进入恒压模式。MCU控制器输出PWM2的占空比控制LED背光亮度。3）选择合理的电阻R1、R3、R4，使得V1>V2。具体实施R1可为30K，R3可为1K、R4可为3.6K，从而可使得V1（54伏）>V2（42伏）。其余电路参数如图2所示。本专利技术的其工作原理是：背光驱动电路包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路。MCU控制器的输出通过MOS管控制恒流IC的FB引脚与地之间的阻值，即控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式。MCU控制器输出两路PWM信号，分别驱动恒流IC的PWM输入引脚、控制LED回路通断，从而实现对LED亮度的调节。本专利技术未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC‑DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度；从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。

【技术特征摘要】
1.一种LED背光的高稳定、宽范围亮度调节方法，其特征是MCU控制器通过控制恒流IC的保护电压来使LED驱动电路进入恒压模式或恒流模式，同时输出PWM脉冲信号来控制LED亮度；在高亮背光模式下，驱动电路进入恒流模式，采样输出电流，通过自动增益控制闭环回路使其保持在高稳定状态；在低亮背光模式下，驱动电路进入恒压模式，通过DC-DC升压驱动背光电路，进行开环PWM开关控制亮度；从而最终实现LED背光的高稳定、宽范围亮度调节。2.一种权利要求1所述方法使用的高稳定、宽范围LED背光驱动电路，其特征在于：它包括MCU控制器和LED背光恒流恒压驱动电路；MCU控制器输出的PWM1接恒流IC的PWM引脚、PWM2接MOS管Q3的G极；MCU控制器的IOU端接MOS管Q2的G极；LED背光...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红伟，殷照，陈建军，张伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十五研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32