led背光电路、显示装置、控制方法及控制装置
技术领域
1.本技术涉及led显示技术领域,特别涉及一种led背光电路、显示装置、控制方法及控制装置。
背景技术:
2.led背光灯条是液晶显示器的重要组成部分,设置在液晶显示器的单侧或两侧,为液晶屏提供背光光源。
3.目前的led背光灯条主要以串并结合方式排布,排布方式多为一组串联led灯珠集中排列,这样有利于布线和测试,但忽略了由于某颗led灯珠一旦损坏,整个由
多个led灯珠串联形成的灯板都会失效,从而导致液晶显示器显示失效的问题。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此,本技术的目的在于提供一种led背光电路、显示装置、控制方法及控制装置。
5.本技术实施方式的led背光电路包括:灯条、多个开关和控制电路。
所述灯条包括串联连接的多个灯珠;每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联;所述控制电路连接所述灯条,所述控制电路包括反馈引脚和多个控制引脚,所述反馈引脚与所述灯条连接,每个所述控制引脚与每个所述开关对应电连接,所述控制电路通过所述反馈引脚采集的反馈电压检测所述灯条是否发生
故障;在所述灯条发生故障的情况下,所述控制电路通过所述控制引脚控制所述开关旁路对应的所述灯珠以通过所述反馈引脚采集的反馈电压检测对应的所述灯珠是否发生故障。
6.在某些实施方式中,所述led背光电路包括控制系统,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠的数量为所述控制电路提供脉冲宽度调制信号,所述控制电路根据所述脉冲宽度调制信号控制所述灯条的电流。
7.在某些实施方式中,所述灯条和所述控制电路的数量为多个,多个所述灯条呈阵列设置,每个所述灯条连接一个对应的所述控制电路,在所述灯条中存在所述灯珠发生故障的情况下,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠的数量分别为所述灯条的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号,所述相邻控制电路根据所述脉冲宽度调制信号分别控制相邻灯条的电流以补偿所述灯条的
亮度。
8.在某些实施方式中,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠和第一补偿因子分别为所述灯条所在行或列方向上的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号;所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠和第二补偿因子分别为所述灯条所在对角方向上的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号。
9.在某些实施方式中,各个方向上所述相邻灯条为所述灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。
10.在某些实施方式中,所述开关包括电子开关、继电器、晶闸管、mos管、光耦。
11.在某些实施方式中,所述多个灯珠按照预设规则排布方式进行排布,所述预设规则排布方式包括正方形、长方形、平行四边形或其他排布方式。
12.本技术实施方式的显示装置包括上述实施方式中的任意一项所述的led背光电路。
13.本技术实施方式还提供一种led背光电路的控制方法,所述led背光电路包括:灯条和多个开关,所述灯条包括串联连接的多个灯珠,每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联。所述控制方法包括:采集所述灯条的反馈电压以确定所述灯条是否发生故障;在所述灯条发生故障的情况下,控制多个所述开关按照预设顺序闭合并采集所述反馈电压;根据所述开关的闭合情况和所述反馈电压确定发生故障的所述灯珠。
14.在某些实施方式中,所述控制方法包括:根据所述灯条中发生故障的灯珠的位置控制对应的所述开关闭合;根据所述灯条中发生故障的灯珠的数量确定所述灯条的补偿亮度;根据所述补偿亮度控制所述灯条对应的脉冲宽度调制信号调节所述灯条的电流以补偿所述灯条的亮度。
15.在某些实施方式中,所述灯条的数量为多个,所述控制方法包括通过调节所述发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度以对所述发生故障的灯条的亮度进行补偿;其中,调节所述发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度的方式包括:调节所述周围的多个灯条的对应的输入电流的大小。
16.在某些实施方式中,所述控制方法还包括:控制所述各个方向上相邻灯条为所述灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。
17.本技术实施方式还提供一种led背光电路的控制装置。所述led背光电路包括:灯条和多个开关,所述灯条包括串联连接的多个灯珠,每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联。所述控制装置包括:采集模块、控制模块和确定模块。所述采集模块用于采集所述灯条的反馈电压以确定所述灯条是否发生故障;所述控制模块用于在所述灯条发生故障的情况下,控制多个所述开关按照预设顺序闭合并采集所述反馈电压;所述确定模块用于根据所述开关的闭合情况和所述反馈电压确定发生故障的所述灯珠。
18.本技术的led背光电路、显示装置、控制方法及控制装置通过在每个灯珠上并联连接一个开关,并利用控制电路精确查损坏的灯珠,从而做出相应的改进,解决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。
19.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
21.图1是目前的正常的led背光系统的结构示意图;
22.图2是目前的正常的led背光系统的背光电路的原理框图;
23.图3是本技术某些实施方式的led背光电路的结构示意图;
24.图4是本技术某些实施方式的led背光电路中led灯条的布局结构示意图;
25.图5是本技术某些实施方式的led背光电路中led灯条与电子开关并联的结构示意
图;
26.图6是本技术某些实施方式的led背光电路中电子开关控制开关闭合的原理结构示意图;
27.图7是本技术某些实施方式的led背光电路中led灯条与晶闸管并联的结构示意图;
28.图8是本技术某些实施方式的led背光电路中晶闸管控制开关闭合的原理结构示意图;
29.图9是本技术某些实施方式的led背光系统的背光电路的原理框图;
30.图10是本技术某些实施方式的显示装置;
31.图11是本技术某些实施方式的控制方法的流程图;
32.图12是本技术某些实施方式的控制装置的结构图。
具体实施方式
33.下面详细描述本技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
34.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体地限定。
35.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
37.下面详细描述本技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
38.请参阅图1,图1是一种目前正常的背光系统,包括背光控制电路和背光灯板。
39.背光控制电路包括背光驱动芯片u1、电感l1、电容c1、电容c2、二极管d1、多个 led灯珠为led1至lenn构成的灯条l1,其中led灯珠采用串联的方式,led灯珠的正向电压一般为2.8v至3.2v。整个背光系统由直流电源vcc和gnd输入电源;由控制器输出控制信号control控制灯板通路mos的通断,从而调整led灯板的亮度,采用的是占空比控制方式,可以采用脉冲宽度调制(pulse width modulation;pwm)模式;背光驱动芯片的引脚sw内部包
含mos漏极开路电路,随着引脚sw的开关为电感l1提供充电电流。
40.背光驱动芯片通过反馈引脚fb设置升压电路的电流,通过反馈可以保证电流稳定,led 灯珠通过的电流可以通过以下公式设置,其中i
led
是设置电流,v
fb
是反馈电压(是一个驱动芯片的已知值,例如20mv),通过调节电阻r
set
完成电流的设置。r
set
是图1中的r1。
[0041][0042]
升压采用的是boost电路,输出电压受输入电压和背光驱动芯片内部的mos开关的占空比d控制,其输出电压公式如下:
[0043][0044]
请参阅图2,图2是背光电路的原理框图,包括直流电源为系统提供电源,背光电路根据设置完成灯板供电端的升压和电流控制,背光灯板是多个led灯珠的串联,用于lcd的背光光源;控制系统输出pwm调制波形控制led灯板的亮度;背光灯板的anode是灯板的阳极,cathode是灯板的阴极。
[0045]
然而,目前的led背光灯条主要以串并结合方式排布,排布方式多为一组串联led 灯珠集中排列,这样有利于布线和测试,但忽略了由于某颗led灯珠一旦损坏,整个由多个led灯珠串联形成的灯板都会失效,从而导致液晶显示器显示失效的问题。
[0046]
有鉴于此,请参阅图3,本技术实施方式提供一种led背光电路100。led背光电路 100包括:灯条10、多个开关20和控制电路30。灯条10包括串联连接的多个灯珠11。每个开关20与对应的一个灯珠11并联。控制电路30连接灯条10,控制电路30包括反馈引脚31和多个控制引脚32,反馈引脚31与灯条10连接,每个控制引脚32与每个开关20对应电连接,控制电路30通过反馈引脚31采集的反馈电压检测灯条10是否发生故障;在灯条10发生故障的情况下,控制电路30通过控制引脚32控制开关20旁路对应的灯珠11以通过反馈引脚31采集的反馈电压检测对应的灯珠11是否发生故障。其中,控制电路30可以为图1中的背光控制电路。可以理解地,本技术中的灯珠均为led 灯珠,灯条均为led灯条。
[0047]
具体地,灯条10如图4所示可以包括多个灯珠11,以9个灯珠11为例,9个灯珠可以按照预设规则排布方式进行排布,预设规则排布方式包括正方形、长方形、平行四边形或其他排布方式。不同的排布方式可以构成不同的显示效果,丰富用户体验。本技术灯珠的排布方式以正方形为例进行说明,正方形的排布方式代替直长形的灯条,灯珠发出的亮度集中且有利于在单个灯珠损坏时通过周围的灯珠及时对其亮度进行均匀补偿。
[0048]
开关20包括电子开关、继电器、晶闸管、mos管、光耦。在一个实施例中,开关 20为电子开关,则本技术的灯条10与多个开关20的连接方式为如图5所示,每个开关 20与对应的一个灯珠11并联。在普通led灯板的基础上,在每一个led灯珠上面并联一个电子开关,电子开关在灯珠正常工作时的初始状态为断开状态,可以在需要的时候通过i2c接口(sda(串行数据线)和scl(串行时钟线))(如图6所示)配置实现开关的闭合。电子开关可以采用spst单刀单掷开关,也可以采用集成了多个的开关,也可以通过继电器等方式实现。
[0049]
在另一个实施例中,开关20为晶闸管,则本技术的灯条10与多个开关20的连接方式为如图7所示,采用晶闸管代替电子开关,当某一个led灯珠损坏后,可以通过打开晶闸管使电流正常导通,也可以通过mos管、光耦等方式实现。晶闸管的具体结构如图8所示。
[0050]
控制电路30可以通过反馈引脚31采集反馈电压,当反馈电压不正确时,即反馈电压低于所有灯珠正常工作时的正常阈值时,例如反馈电压的正常阈值为20mv,当控制电路采集到的反馈电压为0或其他低于20mv的电压值时,可以认为是led灯板声的灯珠损坏,led灯板中的灯珠需要修复。
[0051]
在一个实施例中,控制电路30查损坏的灯珠的方法1可以为:控制电路30首先通过控制引脚321将s1开关闭合,从而形成经过s1开关的另外一条led1旁路,再次检测背光是否恢复。如果led灯板的背光效果恢复正常,则记录开关s1对应的led 灯珠led1损坏。如果led灯板的背光效果没有恢复正常,则控制电路30会控制断开 s1开关,并通过控制引脚322控制闭合s2开关,再次检测led灯板的背光效果是否恢复正常,依次类推,直至最后一个led灯珠检测完毕。在本技术的其他实施例中,控制电路30还可以通过ad采样方式采集反馈电压。
[0052]
需要说明的是,当依次闭合所有开关后,采集到的所有反馈电压均不正确时,则此时判定为多个灯珠损坏的情况,此时为了提高led背光的修复效率,不需要精确地查出是哪几个灯珠发生损坏,可以直接替换整体灯珠。因此,本技术的控制电路30查损坏的灯珠的方法1适用于查单个损坏的灯珠,并针对该单个损坏的灯珠对整个灯条进行亮度补偿的情况。
[0053]
在另一个例子中,控制电路30查损坏的灯珠的方法2还可以为区域检测的方式,即同时关闭多个led灯珠对应的开关,再逐步细分的方式提高检测的速度。例如先控制关闭开关s1、s2、s3,当控制电路30确认修复,则可以确认问题灯珠在led1、led2、 led3中间,再依次闭合开关s1、s2、s3检测完成损坏灯珠的精确定位。
[0054]
控制电路30的控制引脚32与每个开关20对应电连接,本技术的led背光电路通过引入ctrl控制引脚,控制图5的电子开关闭合、或图6中晶闸管闭合,或其他开关元件例如继电器、mos管、光耦等器件闭合,从而实现led灯珠损坏短路后,提供另外一条电流通路,可以有效解决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。
[0055]
本技术的led背光电路100通过在每个灯珠上并联连接一个开关,并利用控制电路精确查损坏的灯珠,从而做出相应的改进,解决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。
[0056]
可以理解地,当背光灯板中的一个led的灯珠损坏后,由于损坏的led的灯珠不再发光,虽然发生损坏的led灯珠对应开关闭合,发生损坏的led灯珠对应的灯条还能正常显示背光效果,但是,串联的led灯条在损坏的灯珠一定范围内的亮度会降低,从而引起点状光晕,影响用户体验。
[0057]
在某些实施例中,请参阅图9,led背光电路100还包括控制系统40,控制系统 40根据灯条10中发生故障的灯珠的数量为控制电路30提供脉冲宽度调制信号,控制电路30根据脉冲宽度调制信号控制发生故障的灯珠所在的背光灯条10的电流。此时,当发生故障的灯珠的数量为单个且发射故障的灯珠所在的背光灯条为如图4所示的背光灯条leds5时,控制系统40为控制电路30提供脉冲宽度调制信号,脉冲宽度调制信号可以调节控制系统40发出的脉冲的占空比得到,占空比是指在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。可以理解地,脉冲的占空比越大,则根据脉冲宽度调制信号控制背光灯条leds5的电流越大,脉冲的占空比越小,则根据脉冲宽度调制信号控制背光灯条leds5的电流越小。
[0058]
本技术的led背光电路100通过控制系统40发出脉冲宽度调制信号调节通过发生故障的背光灯条的电流大小,从而补偿单个灯珠发生故障时的亮度缺少,可以有效修复 led灯板由于单个灯珠损坏的局部亮度不均匀的问题。
[0059]
在某些实施例中,请再次参阅图4,led灯条10和控制电路30的数量可以为多个,如图4中为9个led灯条10,分别为:leds1、leds2、leds3、leds4、leds5、leds6、 leds7、leds8和leds9,多个灯条10呈阵列设置,每个灯条10连接一个对应的控制电路30,在灯条10中存在灯珠11发生故障的情况下,控制系统40根据灯条10中发生故障的灯珠的数量分别为灯条的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号,相邻控制电路根据脉冲宽度调制信号分别控制相邻灯条的电流以补偿灯条的亮度。
[0060]
在一个例子中,如图4所示,当灯条leds5发生故障的灯珠的数量为一个且当调节灯条leds5的电流已经达到最大电流值,但灯条leds5与周围的灯条leds1、leds2、 leds3、leds4、leds6、leds7、leds8和leds9仍存在亮度差异时,由于led灯条发光具有一定的扩散性,为了保证该灯珠损坏区域的亮度,此时可以通过附近led灯条的亮度,补偿led灯珠损坏造成的最大亮度降低的影响。即,此时控制系统40可以分别为灯条的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号,即将发生故障的灯条leds5相邻灯条leds1、leds2、leds3、leds4、leds6、leds7、leds8和leds9的电流均进行调节,从而弥补灯条leds5缺失的亮度。
[0061]
更具体地,控制系统40根据灯条中发生故障的灯珠和第一补偿因子分别为灯条所在行或列方向上的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号。控制系统40根据灯条中发生故障的灯珠和第二补偿因子分别为灯条所在对角方向上的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号。
[0062]
详细地,由于每个led灯条的灯珠数量是已知的,假设灯珠数量为n个,则当损坏一个led灯珠时,led灯条的亮度降低1/n,例如m是剩余正常工作的led灯珠,则灯条的归一化亮度为m/n,需要补充的强度为(n-m)/n,该亮度补偿由损坏的led 灯条(leds5)周围共有8个灯条(灯条leds1、leds2、leds3、leds4、leds6、leds7、 leds8和leds9)完成。其中,位于损坏灯珠的灯条的行或列方向上的垂直线上相邻的 4个led灯条的第一补偿因子为k1,位于损坏灯珠的灯条的斜线相邻的4个led的第二补偿因子为k2,其中,k1和k2与两点间的距离、led灯珠的发光角度、灯板与扩展版的距离及led扩散板的雾度(透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比,雾度用百分数表示)的值有关。由于k1和k2的影响因素较多,在实际应用中一般通过测试和计算得到,即k1=δl/l,即led灯条对行或列方向上的垂直线上最近的led灯条的影响,k2同理是斜线上led灯条的影响因子。
[0063]
例如,leds4对leds5的影响因子是k1,则leds4的光强提升l,对leds5的补偿为δl,则k1=δl/l。
[0064]
例如,leds1、leds3、leds7、leds9的亮度提升为l1,leds2、leds4、leds6、 leds8的亮度提升为l2,需要补偿的leds5的亮度为(n-m)/n,则
[0065][0066]
可以理解地,本技术的灯条可以远远多于图4中的9个灯条,图4中可以仅仅为灯板中的一部分。因此,最边缘的灯条如果发生故障,其需要补偿的亮度也是通过其周围的灯条进行补偿,由于其周围的灯条数量不同于上述处于中间灯条(leds5)的周围的灯条数量,因
此,此时相对应的亮度补偿公式也不同于上述公式(1)。具体地,假设本技术的灯板的最边缘灯条即为图4中的为leds1、leds2、leds3、leds4、leds6、 leds7、leds8、leds9。当其中一个边缘灯条leds2发生故障的灯珠的数量为一个且当调节灯条leds2的电流已经达到最大电流值,但灯条leds2与周围的灯条leds1、 leds3、leds4、leds5、leds6仍存在亮度差异时,由于led灯条发光具有一定的扩散性,为了保证该灯珠损坏区域的亮度,此时可以通过附近led灯条的亮度,补偿led 灯珠损坏造成的最大亮度降低的影响。即,此时控制系统40可以分别为灯条的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号,即将发生故障的灯条leds2相邻灯条leds1、leds3、 leds4、leds5、leds6的电流均进行调节,从而弥补灯条leds2缺失的亮度。
[0067]
更具体地,控制系统40根据灯条中发生故障的灯珠和第一补偿因子分别为灯条所在行或列方向上的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号。控制系统40根据灯条中发生故障的灯珠和第二补偿因子分别为灯条所在对角方向上的相邻控制电路提供脉冲宽度调制信号。
[0068]
详细地,由于每个led灯条的灯珠数量是已知的,假设灯珠数量为n个,则当损坏一个led灯珠时,led灯条的亮度降低1/n,例如m是剩余正常工作的led灯珠,则灯条的归一化亮度为m/n,需要补充的强度为(n-m)/n,该亮度补偿由损坏的led 灯条(leds2)周围共有5个灯条(灯条leds1、leds3、leds4、leds5、leds6)完成。其中,位于损坏灯珠的灯条的行或列方向上的垂直线上相邻的3个led灯条的第一补偿因子为k1,位于损坏灯珠的灯条的斜线相邻的2个led的第二补偿因子为k2,其中,k1和k2与两点间的距离、led灯珠的发光角度、灯板与扩展版的距离及led 扩散板的雾度(透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比,雾度用百分数表示)的值有关。由于k1和k2的影响因素较多,在实际应用中一般通过测试和计算得到,即k1=δl/l,即led灯条对行或列方向上的垂直线上最近的led灯条的影响,k2同理是斜线上led灯条的影响因子。
[0069]
例如,leds1对leds2的影响因子是k1,则leds1的光强提升l,对leds2的补偿为δl,则k1=δl/l。
[0070]
例如,leds1、leds3、leds5的亮度提升为l1,leds4、leds6的亮度提升为l2,需要补偿的leds2的亮度为(n-m)/n,则
[0071][0072]
在本技术的实施例中,上述提到的led扩散板有利于提升进一步亮度补偿的均匀性。在本技术的其他实施例中,还可以通过像素补偿的方式补偿周围灯条的亮度,即可以提高周围灯条的像素值,以提升周围灯条的亮度。
[0073]
在本技术的其他实施例中,还可以通过调节led灯板的显示效果对周围灯条的亮度进行补偿,例如调节led灯板的显示效果为亮度较亮例如为明亮的显示效果,从而提升led灯板的整体背光效果。
[0074]
进一步地,本技术的亮度补偿过程还需要保证各个方向上相邻灯条为灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。
[0075]
即,在提升周围灯条的亮度的同时,为了降低提升亮度对灯板整体亮度均匀性的影响,对灯条leds5周围任意相邻的两个灯条需要满足以下亮度补偿公式:
[0076]
l1+l2
×
k1
×
2+l1
×
k2
×
2=l2+l1
×
k1*2
ꢀꢀ
(3)
[0077]
例如,上述等式左边可以表示为leds1亮度补偿后的总体亮度,等式右边可以表示为leds2亮度补偿后的总体亮度,即,相邻led灯条保持同比例的提升,从而避免亮度变化不一致对led灯板背光显示造成影响,有利于提高亮度补偿后的led灯板整体亮度的均匀性。
[0078]
请参阅图10,本技术还提供一种显示装置1000。显示装置1000包括前文所述的 led背光电路100。
[0079]
请参阅图3和图11,本技术还提供一种led背光电路的控制方法。led背光电路 100包括:灯条10和多个开关20,灯条10包括串联连接的多个灯珠11,每个开关20 与对应的一个灯珠11并联,控制方法包括:
[0080]
s52:采集灯条的反馈电压以确定灯条是否发生故障;
[0081]
s54:在灯条发生故障的情况下,控制多个开关按照预设顺序闭合并采集反馈电压;
[0082]
s56:根据开关的闭合情况和反馈电压确定发生故障的灯珠。
[0083]
请参阅图12,本技术还提供一种led背光电路的控制装置50,控制装置50包括:采集模块52、控制模块54和确定模块56。
[0084]
步骤s52可以由采集模块52实现,步骤s54可以由控制模块54实现和步骤s56可以由确定模块56实现。也即是说,采集模块52用于采集灯条的反馈电压以确定灯条是否发生故障;控制模块54用于在灯条发生故障的情况下,控制多个开关按照预设顺序闭合并采集反馈电压;确定模块56用于根据开关的闭合情况和反馈电压确定发生故障的灯珠。
[0085]
具体地,采集模块52、控制模块54和确定模块56可以构成前文所述的led背光电路100中的控制电路30,当采集模块52采集到灯条10的反馈电压不正常时,即该反馈电压低于灯条10正常工作时的电压值时,则确定该灯条10发生故障。例如,反馈电压的正常阈值为30mv,当控制电路采集到的反馈电压为10mv或其他低于30mv的电压值时,可以认为是led灯板声的灯珠损坏,led灯板中的灯珠需要修复。
[0086]
然后,控制模块54可以在灯条发生故障的情况下,控制多个开关按照预设顺序闭合并采集反馈电压。在一个实施例中,请结合图3,在灯条发生故障的情况下,控制多个开关按照预设顺序闭合包括方法1:控制模块54首先控制将s1开关闭合,从而形成经过s1开关的另外一条led1旁路,再次检测反馈电压以确定led背光效果是否恢复。如果led灯板的背光效果恢复正常,则记录开关s1对应的led灯珠led1损坏。如果led灯板的背光效果没有恢复正常,则控制模块54会控制断开s1开关,并控制闭合s2开关,再次检测led灯板的背光效果是否恢复正常,依次类推,直至最后一个 led灯珠检测完毕。也即是说,此时的多个开关闭合的预设顺序为一个一个依次闭合,能够依次查损坏的灯珠。在本技术的其他实施例中,控制模块54还可以通过ad采样方式采集反馈电压。
[0087]
需要说明的是,当依次闭合所有开关后,采集到的所有反馈电压均不正确时,则此时判定为多个灯珠损坏的情况,此时为了提高led背光的修复效率,不需要精确地查出是哪几个灯珠发生损坏,可以直接替换整体灯珠。因此,本技术的控制方法中查损坏的灯珠的方法1适用于查单个损坏的灯珠,并针对该单个损坏的灯珠对整个灯条进行亮度补偿的情况。
[0088]
在另一个例子中,预设顺序可以为先分区域顺序检测,然后在检测到反馈电压不正常的区域内依次闭合开关进行精确检测具体的发生故障的某个灯珠。具体地,在灯条发
生故障的情况下,控制多个开关按照预设顺序闭合包括方法2还可以为区域检测的方式,即同时关闭多个led灯珠对应的开关,再逐步细分的方式提高检测的速度。例如先控制关闭开关s1、s2、s3,当控制电路30确认修复,则可以确认问题灯珠在led1、led2、led3中间,再依次闭合开关s1、s2、s3检测完成损坏灯珠的精确定位。
[0089]
本技术的控制方法在led背光电路100中的每个灯珠上并联连接一个开关,并利用控制电路精确查损坏的灯珠,从而做出相应的改进,解决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。
[0090]
在某些实施例中,控制方法包括:根据灯条中发生故障的灯珠的位置控制对应的开关闭合;根据灯条中发生故障的灯珠的数量确定灯条的补偿亮度;根据补偿亮度控制灯条对应的脉冲宽度调制信号调节灯条的电流以补偿灯条的亮度。
[0091]
请结合图12,控制装置50中的控制模块54还用于:根据灯条中发生故障的灯珠的位置控制对应的开关闭合;根据灯条中发生故障的灯珠的数量确定灯条的补偿亮度;根据补偿亮度控制灯条对应的脉冲宽度调制信号调节灯条的电流以补偿灯条的亮度。
[0092]
具体地,本技术的控制方法在精确查到发生故障的灯珠后,首先,可以根据灯条中发生故障的灯珠的位置控制对应的开关闭合以形成避开故障灯珠的另外一条电流通路,从而保证除故障灯珠之外的其余灯珠的正常工作,使得整个灯条正常工作。
[0093]
其次,在闭合对应的开关后,本技术的控制方法还可以根据灯条中发生故障的灯珠的数量确定灯条的补偿亮度,也即是,当判定发生故障的灯珠的数量为一个时,以图4 中的leds5的一个灯珠发生故障为例,则该灯珠周围的灯珠的补偿亮度为该灯珠缺失的那部分亮度值。然后,根据需要补偿的亮度控制灯条对应的脉冲宽度调制信号调节灯条的电流以补偿灯条的亮度。需要说明的是本实施例中所指的灯条是发生故障的单个灯条,由于灯板上的多个灯条之间无连接关系,且每个灯条都有一个控制系统可以单独控制每个灯条的脉冲宽度调制信号,从而可以通过调节流过每个灯条的电流大小,达到调节各个灯条的亮度的目的,因此对于需要补偿亮度的灯条,可以通过控制该灯条的脉冲宽度调制信号,例如调节脉冲宽度调制信号的占空比,进而调节通过该灯条的电流大小。
[0094]
当判定灯条中发生故障的灯珠的数量超过一个时,则本技术中认为该灯条的亮度缺失较严重,可以直接替换该灯条,以补偿整个led背光灯板的亮度。
[0095]
在某些实施例中,灯条的数量为多个,控制方法包括通过调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度以对发生故障的灯条的亮度进行补偿;其中,调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度的方式包括:调节周围的多个灯条的对应的输入电流的大小。
[0096]
请结合图12,控制装置50中的控制模块54还用于:通过调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度以对发生故障的灯条的亮度进行补偿;其中,调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度的方式包括:调节周围的多个灯条的对应的输入电流的大小。
[0097]
具体地,在通过调节发生故障的灯条的电流i1对该故障灯条的亮度进行补偿时,已经将电流i1调至最大后仍然不能补偿故障灯条的亮度缺失时,则可以通过调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度以对发生故障的灯条的亮度进行补偿。其中,调节发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度的方式包括:调节周围的多个灯条的对应的输入电流的大小。也即是说,请结合图4,例如,灯条leds5中的一个灯珠发生故障且已经将通过 leds5的电流i调至最大后仍然不能补偿故障灯条leds5的亮度缺失时,则可以通过调节leds5周围
的8个灯条(leds1、leds2、leds3、leds4、leds6、leds7、leds8、 leds9)的亮度,从而对故障灯条leds5的亮度进行补偿。补偿的方式也是通过调节周围的多个灯条的对应的输入电流的大小,更具体地,可以通过控制周围的8个灯条的脉冲宽度调制信号的占空比调节周围的8个灯条对应的输入电流的大小。
[0098]
再例如,图4中的灯条leds2中的一个灯珠发生故障,且已经将通过leds2的电流i调至最大后仍然不能补偿故障灯条leds2的亮度缺失时,则可以通过调节leds2 周围的3个灯条(leds1、leds3和leds5)的亮度,从而对故障灯条leds2的亮度进行补偿。若是图4中的灯条leds4中的一个灯珠发生故障,则可以由leds1、leds2、 leds5、leds7、leds8灯条的亮度对灯条leds4的亮度进行补偿。
[0099]
在某些实施例中,控制方法还包括:控制各个方向上相邻灯条为灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。
[0100]
请结合图12,控制模块54还用于:控制各个方向上相邻灯条为灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。
[0101]
具体地,在提升周围灯条的亮度的同时,为了降低提升亮度对灯板整体亮度均匀性的影响,对灯条leds5周围任意相邻的两个灯条需要满足以下亮度补偿公式:
[0102]
l1+l2
×
k1
×
2+l1
×
k2
×
2=l2+l1
×
k1*2
[0103]
例如,上述等式左边可以表示为leds1亮度补偿后的总体亮度,等式右边可以表示为leds2亮度补偿后的总体亮度,即,相邻led灯条保持同比例的提升,从而避免亮度变化不一致对led灯板背光显示造成影响,有利于提高亮度补偿后的led灯板整体亮度的均匀性。
[0104]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种led背光电路,其特征在于,所述led背光电路包括:灯条,所述灯条包括串联连接的多个灯珠;多个开关,每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联;控制电路,所述控制电路连接所述灯条,所述控制电路包括反馈引脚和多个控制引脚,所述反馈引脚与所述灯条连接,每个所述控制引脚与每个所述开关对应电连接,所述控制电路通过所述反馈引脚采集的反馈电压检测所述灯条是否发生故障;在所述灯条发生故障的情况下,所述控制电路通过所述控制引脚控制所述开关旁路对应的所述灯珠以通过所述反馈引脚采集的反馈电压检测对应的所述灯珠是否发生故障。2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述led背光电路包括控制系统,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠的数量为所述控制电路提供脉冲宽度调制信号,所述控制电路根据所述脉冲宽度调制信号控制所述灯条的电流。3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述灯条和所述控制电路的数量为多个,多个所述灯条呈阵列设置,每个所述灯条连接一个对应的所述控制电路,在所述灯条中存在所述灯珠发生故障的情况下,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠的数量分别为所述灯条的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号,所述相邻控制电路根据所述脉冲宽度调制信号分别控制相邻灯条的电流以补偿所述灯条的亮度。4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠和第一补偿因子分别为所述灯条所在行或列方向上的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号;所述控制系统根据所述灯条中发生故障的所述灯珠和第二补偿因子分别为所述灯条所在对角方向上的相邻控制电路提供所述脉冲宽度调制信号。5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,各个方向上所述相邻灯条为所述灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述开关包括电子开关、继电器、晶闸管、mos管、光耦。7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述多个灯珠按照预设规则排布方式进行排布,所述预设规则排布方式包括正方形、长方形、平行四边形或其他排布方式。8.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1至7所述的led背光电路。9.一种led背光电路的控制方法,其特征在于,所述led背光电路包括:灯条和多个开关,所述灯条包括串联连接的多个灯珠,每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联,所述控制方法包括:采集所述灯条的反馈电压以确定所述灯条是否发生故障;在所述灯条发生故障的情况下,控制多个所述开关按照预设顺序闭合并采集所述反馈电压;根据所述开关的闭合情况和所述反馈电压确定发生故障的所述灯珠。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制方法包括:根据所述灯条中发生故障的灯珠的位置控制对应的所述开关闭合;根据所述灯条中发生故障的灯珠的数量确定所述灯条的补偿亮度;根据所述补偿亮度控制所述灯条对应的脉冲宽度调制信号调节所述灯条的电流以补
偿所述灯条的亮度。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述灯条的数量为多个,所述控制方法包括通过调节所述发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度以对所述发生故障的灯条的亮度进行补偿;其中,调节所述发生故障的灯条周围的多个灯条的亮度的方式包括:调节所述周围的多个灯条的对应的输入电流的大小。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述控制方法还包括:控制所述各个方向上相邻灯条为所述灯条进行补偿调节的亮度呈同比例提升。13.一种led背光电路的控制装置,其特征在于,所述led背光电路包括:灯条和多个开关,所述灯条包括串联连接的多个灯珠,每个所述开关与对应的一个所述灯珠并联,所述控制装置包括:采集模块,所述采集模块用于采集所述灯条的反馈电压以确定所述灯条是否发生故障;控制模块,所述控制模块用于在所述灯条发生故障的情况下,控制多个所述开关按照预设顺序闭合并采集所述反馈电压;确定模块,所述确定模块用于根据所述开关的闭合情况和所述反馈电压确定发生故障的所述灯珠。
技术总结
本申请公开了一种LED背光电路、显示装置、控制方法及控制装置。LED背光电路包括:灯条、多个开关和控制电路。灯条包括串联连接的多个灯珠;每个开关与对应的一个灯珠并联;控制电路连接灯条,控制电路包括反馈引脚和多个控制引脚,反馈引脚与灯条连接,每个控制引脚与每个开关对应电连接,控制电路通过反馈引脚采集的反馈电压检测灯条是否发生故障;在灯条发生故障的情况下,控制电路通过控制引脚控制开关旁路对应的灯珠以通过反馈引脚采集的反馈电压检测对应的灯珠是否发生故障。本申请通过在每个灯珠上并联连接一个开关,并利用控制电路精确查损坏的灯珠,从而做出相应的改进,解决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。决了由单个灯珠损坏造成整个灯条失效的问题。
技术研发人员:
程鑫轶 夏友祥 张晓 管恩慧 张峰
受保护的技术使用者:
京东方科技集团股份有限公司
技术研发日:
2021.05.21
技术公布日:
2022/11/22