一种led调光的方法及led调光系统的制作方法
专利名称：一种led调光的方法及led调光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置领域，更具体的说，涉及一种液晶显示装置的LED调光的方法及LED调光系统。
背景技术：
LED背光的质量影响着图像的稳定性、光度和颜色，因此可说是液晶显示器中最重要的组件之一。在现今的背光照明设计中，LED正迅速取代CCFL技术。原因是LED对电压的要求较低、而且简单易用，调光能力强，不含水银而且效率更高。随着LED在光度和成本方面的不断改进，它们逐渐应用于较大型的液晶显示器中。目前LED背光源的调光方法为PWM(脉冲宽度调制)调光，在PWM正占空比内LED 的电流为最大值，通过改变正占空比来调节LED的平均电流，使LED背光源实现调光。例如假设LED 的 Vf = 3. 3V，If = 60mA，调光频率 f = 100Hz，调光占空比 D = 50 %， 假如LED的发光亮度以平均功率来衡量，那么最大亮度所对应的功率是w = Vf*If*l/f = 3. 3X0. 06X1/100 = 1. 98mW，调光占空比D = 50%时的发光亮度所对应的发光功率为w = 3. 3X0. 06X1/100X1/2 = 0. 99mW，可以看出，占空比D对应于发光功率变化。PWM调光频率一般在100 500Hz，这些都处于人耳能够听见的范围，由于一个低频的开关信号作用于绕线电感时，会使得电感中的线圈之间互相产生机械振动，该机械振动的频率正好落在上述频率，电感发出的噪音就能够被人耳所听见。同时由于PWM调光中的固定延迟，损耗掉一部分固定周期，使得调光均勻度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无噪音且调光均勻度高的LED背光驱动方法及其装置。本发明一种LED调光方法的目的是通过以下技术方案来实现的一种LED调光的方法，其中，包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。 优选的，所述步骤B中，调节流过LED的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED 的电流与所述比较基准相等。通过反馈电流与计算得出的等效电流值进行比较，方法简单。优选的，所述的步骤B中，调节流过LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压实现的。调节输出电压线性变化，可使得LED电流线性变化，这种调节方法较为简单。本发明一种LED调光系统的目的是通过以下技术方案来实现的一种LED调光系统，包括LED，还包括
占空比信息输入模块，用于接收输入PWM信号的占空比信息；与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块，用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块，用于调节流过 LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。所述的电流调节模块包括可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器；所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过 LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。通过比较器来进行电流调节简单而准确。优选的，所述的电流调节模块包括与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块，用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。本发明由于通过输入的PWM信号的占空比信息D来等效计算出LED流过的等效电流，却并不真正调节占空比，从而实现线性调节流过LED的电流变化，使得调光均勻度得以提高，同时由于在整个调光周期中变压器都有电流流过，也不会产生变压器噪音。
图1是本发明实施例LED调光的方法的流程示意图，图2是本发明实施例LED调光的另一种方法流程示意图，图3是本发明实施例LED调光系统的模块示意图，图4是本发明实施例LED调光系统的另一种模块示意图。
具体实施例方式下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。本发明实施例中所述的LED调光的方法包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；其中，输入的PWM信号的占空比乘以最大电流即等于等效电流值；B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。根据LED的发光功率，w = Vf*If*l/f*D，式中Vf为输出电压，If为流过LED的电流，D为PWM信号占空比；由于LED本身的特性，LED的电压与电流与亮度不是线性的比例关系，因此直接调节流过LED的电流或电压，是不能获得0-100%的线性变化过程的；但对占空比的调节却可以实现亮度的0-100%的线性变化，因此，若参照对输入的PWM信号的占空比D的调节模式，却并不调节占空比D，而是根据占空比的信息计算出流过LED的等效电流值；再按照此调节流过LED的电流值，即可以获得亮度的线性变化过程，使得调光均勻度得以提高。而且由于在整个调光周期内都有电流流过变压器，即使得D为100%，电感线圈将不会发生机械振动，因而也就不会产生变压器(transformer)噪音。而假如更改Vf，If也会随着改变，因此，步骤B中，可通过所述步骤B中，调节流过 LED的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过 LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED的电流与所述比较基准相等的方式实现对流过LED的电流的调节，如图1所示；也可以通过调节流过LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压， 实现对流过LED的电流的调节，如图2所示。实现上述调光方法的LED调光系统包括有LED、占空比信息输入模块、与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块、及与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块；其中，所述的占空比信息输入模块用于接收输入PWM信号的占空比信息；所述的占空比信息等效电流计算模块用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；所述的电流调节模块用于调节流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。其中，所述电流调节模块可如图3中所示，其包括可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器；所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过 LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值，完成调光。所述的电流调节模块也可以如图4中所示，其包括与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块、及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，所述的等效电压计算模块用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；所述的电压调节模块用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。通过调节设置在LED调光系统中的电压调节模块，使输出电压线性的变化，从而使得电流线性的变化。以图3所示的电流调节方式为例，设有一串LED的正常工作(正占空比D = 100% )电流为60mA，工作电压为30V，若调光，设在正占空比D = 50%的情形下，调光频率为100Hz，这时发光功率为W = 0.06X30X0. 5X1/100 = 9mW。而若不调节占空比D，而将其进行等效占空比信息输入模块获得D = 50%,占空比信息等效电流计算模块通过乘法器计算确定等效电流值为45mA并以此作为比较器的基准，通过电压调节模块直接调节输出电压使流过LED的电流值等于所述比较器的基准即等效电流值45mA，而此时输出电压为 20V，发光功率W = 0. 045 X 20 X 1/100 = 9mW，这样同样实现了等同于D = 50%的情形下的调光，但是此时电流却是在整个调光周期中保持线性变化的，调光均勻度得以提高，而且由于在整个调光周期内都有电流流过变压器，也不会产生变压器噪音。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种LED调光的方法，其特征在于，包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值； B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。
2.如权利要求1所述的一种LED调光的方法，其特征在于，所述步骤B中，调节流过LED 的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED的电流与所述比较基准相等。
3.如权利要求1所述的一种LED调光的方法，其特征在于，所述的步骤B中，调节流过 LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压实现的。
4.一种LED调光系统，包括LED，其特征在于，还包括占空比信息输入模块，用于接收输入PWM信号的占空比信息； 与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块，用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块，用于调节流过LED 的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。
5.如权利要求4所述的一种LED调光系统，其特征在于，所述的电流调节模块包括 可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器； 所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过 LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。
6.如权利要求4所述的一种LED调光系统，其特征在于，所述的电流调节模块包括 与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块，用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。
全文摘要
本发明公开一种LED调光的方法及LED调光系统，该LED调光的方法包括以下步骤根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；调节流过LED的电流为上述步骤中的等效电流值。本发明由于通过输入的PWM信号的占空比信息D来等效计算出LED流过的等效电流，却并不真正调节占空比，从而实现线性调节流过LED的电流变化，使得调光均匀度得以提高，同时由于在整个调光周期中变压器都有电流流过，也不会产生变压器噪音。
文档编号G09G3/34GK102280088SQ20111021043
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者黎飞 申请人:深圳市华星光电技术有限公司
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置领域，更具体的说，涉及一种液晶显示装置的LED调光的方法及LED调光系统。
背景技术：
LED背光的质量影响着图像的稳定性、光度和颜色，因此可说是液晶显示器中最重要的组件之一。在现今的背光照明设计中，LED正迅速取代CCFL技术。原因是LED对电压的要求较低、而且简单易用，调光能力强，不含水银而且效率更高。随着LED在光度和成本方面的不断改进，它们逐渐应用于较大型的液晶显示器中。目前LED背光源的调光方法为PWM(脉冲宽度调制)调光，在PWM正占空比内LED 的电流为最大值，通过改变正占空比来调节LED的平均电流，使LED背光源实现调光。例如假设LED 的 Vf = 3. 3V，If = 60mA，调光频率 f = 100Hz，调光占空比 D = 50 %， 假如LED的发光亮度以平均功率来衡量，那么最大亮度所对应的功率是w = Vf*If*l/f = 3. 3X0. 06X1/100 = 1. 98mW，调光占空比D = 50%时的发光亮度所对应的发光功率为w = 3. 3X0. 06X1/100X1/2 = 0. 99mW，可以看出，占空比D对应于发光功率变化。PWM调光频率一般在100 500Hz，这些都处于人耳能够听见的范围，由于一个低频的开关信号作用于绕线电感时，会使得电感中的线圈之间互相产生机械振动，该机械振动的频率正好落在上述频率，电感发出的噪音就能够被人耳所听见。同时由于PWM调光中的固定延迟，损耗掉一部分固定周期，使得调光均勻度降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无噪音且调光均勻度高的LED背光驱动方法及其装置。本发明一种LED调光方法的目的是通过以下技术方案来实现的一种LED调光的方法，其中，包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。 优选的，所述步骤B中，调节流过LED的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED 的电流与所述比较基准相等。通过反馈电流与计算得出的等效电流值进行比较，方法简单。优选的，所述的步骤B中，调节流过LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压实现的。调节输出电压线性变化，可使得LED电流线性变化，这种调节方法较为简单。本发明一种LED调光系统的目的是通过以下技术方案来实现的一种LED调光系统，包括LED，还包括
占空比信息输入模块，用于接收输入PWM信号的占空比信息；与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块，用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块，用于调节流过 LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。所述的电流调节模块包括可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器；所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过 LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。通过比较器来进行电流调节简单而准确。优选的，所述的电流调节模块包括与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块，用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。本发明由于通过输入的PWM信号的占空比信息D来等效计算出LED流过的等效电流，却并不真正调节占空比，从而实现线性调节流过LED的电流变化，使得调光均勻度得以提高，同时由于在整个调光周期中变压器都有电流流过，也不会产生变压器噪音。
图1是本发明实施例LED调光的方法的流程示意图，图2是本发明实施例LED调光的另一种方法流程示意图，图3是本发明实施例LED调光系统的模块示意图，图4是本发明实施例LED调光系统的另一种模块示意图。
具体实施例方式下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。本发明实施例中所述的LED调光的方法包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；其中，输入的PWM信号的占空比乘以最大电流即等于等效电流值；B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。根据LED的发光功率，w = Vf*If*l/f*D，式中Vf为输出电压，If为流过LED的电流，D为PWM信号占空比；由于LED本身的特性，LED的电压与电流与亮度不是线性的比例关系，因此直接调节流过LED的电流或电压，是不能获得0-100%的线性变化过程的；但对占空比的调节却可以实现亮度的0-100%的线性变化，因此，若参照对输入的PWM信号的占空比D的调节模式，却并不调节占空比D，而是根据占空比的信息计算出流过LED的等效电流值；再按照此调节流过LED的电流值，即可以获得亮度的线性变化过程，使得调光均勻度得以提高。而且由于在整个调光周期内都有电流流过变压器，即使得D为100%，电感线圈将不会发生机械振动，因而也就不会产生变压器(transformer)噪音。而假如更改Vf，If也会随着改变，因此，步骤B中，可通过所述步骤B中，调节流过 LED的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过 LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED的电流与所述比较基准相等的方式实现对流过LED的电流的调节，如图1所示；也可以通过调节流过LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压， 实现对流过LED的电流的调节，如图2所示。实现上述调光方法的LED调光系统包括有LED、占空比信息输入模块、与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块、及与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块；其中，所述的占空比信息输入模块用于接收输入PWM信号的占空比信息；所述的占空比信息等效电流计算模块用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；所述的电流调节模块用于调节流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。其中，所述电流调节模块可如图3中所示，其包括可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器；所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过 LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值，完成调光。所述的电流调节模块也可以如图4中所示，其包括与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块、及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，所述的等效电压计算模块用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；所述的电压调节模块用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。通过调节设置在LED调光系统中的电压调节模块，使输出电压线性的变化，从而使得电流线性的变化。以图3所示的电流调节方式为例，设有一串LED的正常工作(正占空比D = 100% )电流为60mA，工作电压为30V，若调光，设在正占空比D = 50%的情形下，调光频率为100Hz，这时发光功率为W = 0.06X30X0. 5X1/100 = 9mW。而若不调节占空比D，而将其进行等效占空比信息输入模块获得D = 50%,占空比信息等效电流计算模块通过乘法器计算确定等效电流值为45mA并以此作为比较器的基准，通过电压调节模块直接调节输出电压使流过LED的电流值等于所述比较器的基准即等效电流值45mA，而此时输出电压为 20V，发光功率W = 0. 045 X 20 X 1/100 = 9mW，这样同样实现了等同于D = 50%的情形下的调光，但是此时电流却是在整个调光周期中保持线性变化的，调光均勻度得以提高，而且由于在整个调光周期内都有电流流过变压器，也不会产生变压器噪音。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种LED调光的方法，其特征在于，包括以下步骤A 根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值； B 调节流过LED的电流为步骤A中的等效电流值。
2.如权利要求1所述的一种LED调光的方法，其特征在于，所述步骤B中，调节流过LED 的电流是将所述步骤A中计算出的等效电流值作为比较基准，调节输出电压，将流过LED的电流与所述比较基准进行比较，使流过LED的电流与所述比较基准相等。
3.如权利要求1所述的一种LED调光的方法，其特征在于，所述的步骤B中，调节流过 LED的电流的过程是通过对上述等效电流值进行对应电压值的计算，并根据此对应电压值调节针对此LED的输出电压实现的。
4.一种LED调光系统，包括LED，其特征在于，还包括占空比信息输入模块，用于接收输入PWM信号的占空比信息； 与占空比信息输入模块连接的占空比信息等效电流计算模块，用于根据占空比信息输入模块获得的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；与LED及占空比信息等效电流计算模块控制连接的电流调节模块，用于调节流过LED 的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。
5.如权利要求4所述的一种LED调光系统，其特征在于，所述的电流调节模块包括 可对针对LED的输出电压进行调节的电压调节模块；与LED、占空比信息等效电流计算模块及电压调节模块连接的比较器； 所述比较器用于将等效电流计算模块所计算得出的等效电流值作为比较基准，与流过 LED的电流值进行比较；所述电压调节模块根据比较器的比较结果，调节针对LED的输出电压，使得流过LED的电流为占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值。
6.如权利要求4所述的一种LED调光系统，其特征在于，所述的电流调节模块包括 与占空比信息等效电流计算模块控制连接的等效电压计算模块，用于计算出占空比信息等效电流计算模块得出的等效电流值的对应电压值；及与LED、等效电压计算模块分别控制连接的电压调节模块，用于根据电压调节模块得出的对应电压值调整针对此LED的输出电压。
全文摘要
本发明公开一种LED调光的方法及LED调光系统，该LED调光的方法包括以下步骤根据输入的PWM信号的占空比信息，计算出流过LED的等效电流值；调节流过LED的电流为上述步骤中的等效电流值。本发明由于通过输入的PWM信号的占空比信息D来等效计算出LED流过的等效电流，却并不真正调节占空比，从而实现线性调节流过LED的电流变化，使得调光均匀度得以提高，同时由于在整个调光周期中变压器都有电流流过，也不会产生变压器噪音。
文档编号G09G3/34GK102280088SQ20111021043
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者黎飞 申请人:深圳市华星光电技术有限公司
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