Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN113808546A - 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法 - Google Patents

显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113808546A
CN113808546A CN202111074955.8A CN202111074955A CN113808546A CN 113808546 A CN113808546 A CN 113808546A CN 202111074955 A CN202111074955 A CN 202111074955A CN 113808546 A CN113808546 A CN 113808546A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
value
modulation signal
emitting diode
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111074955.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113808546B (zh
Inventor
刘金风
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Original Assignee
TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd filed Critical TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority to CN202111074955.8A priority Critical patent/CN113808546B/zh
Priority to PCT/CN2021/126407 priority patent/WO2023040004A1/zh
Priority to US17/614,503 priority patent/US20230081453A1/en
Publication of CN113808546A publication Critical patent/CN113808546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113808546B publication Critical patent/CN113808546B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406Control of illumination source
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

本申请公开了一种显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法。显示面板的光源驱动方法,包括:获取关于显示一帧画面的负载值,其中所述负载值为驱动所述显示面板的发光二极管阵列的预设电流值;判断所述负载值是否大于第一阈值,其中所述第一阈值为所述发光二极管阵列的额定电流的20%;以及根据判断结果,决定基于脉冲宽度调制信号、脉冲频率调制信号和跨周期调制信号的其中之一控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值。本申请通过根据负载确定调制模式,如此可以改善功耗较大问题。

Description

显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法。
背景技术
随着半导体技术的进步,发光二极管(light emitting diode,LED)的发光亮度与发光效率持续地提升。发光二极管的应用领域十分广泛,例如应用在照明装置、液晶显示器(liquid crystal display,LCD)或者背光源等。
在液晶显示器中,驱动发光二极管的驱动装置通常采用直流电路。直流电路包含升压电路(boost circuit)、电源转换电路(buck circuit)或两者的组合。现有的驱动装置是以脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)架构为基础。然而,在轻负载的情况下,使用PWM模式会使得直流电路的效率显着下降,进而造成电路的功耗较大。
有鉴于此,有必要提出一种显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法,以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
为解决上述现有技术的问题,本申请的目的在于提供一种显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法,其能改善显示面板的光源驱动电路功耗较大问题。
为达成上述目的,本申请提供一种显示面板的光源驱动方法,包括:获取关于显示一帧画面的负载值,其中所述负载值为驱动所述显示面板的发光二极管阵列的预设电流值;判断所述负载值是否大于第一阈值,其中所述第一阈值为所述发光二极管阵列的额定电流的20%;当所述负载值大于所述第一阈值时,基于脉冲宽度调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值;以及当所述负载值小于所述第一阈值时,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值。
在一些实施例中,所述显示面板包含第一开关、第二开关、第三开关和第一检测模块,其中所述第一开关设置在所述脉冲宽度调制信号的输出路径,所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第一检测模块配置为获取所述负载值以及判断所述负载值是否大于所述第一阈值;当所述预设电流值大于所述第一阈值时,所述第一检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第一开关开启,以及控制所述第二开关和所述第三开关关闭;以及当所述预设电流值大于所述第一阈值时,所述第一检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第一开关关闭,以及控制所述第二开关和所述第三开关开启。
在一些实施例中,当所述负载值小于所述第一阈值时,所述光源驱动方法还包含:获取关于输出纹波的第一设定值;判断所述第一设定值是否在第二阈值的范围内,其中所述第二阈值的范围为±2%;当所述第一设定值在所述第二阈值的范围内时,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及当所述第一设定值在所述第二阈值的范围外时,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
在一些实施例中,所述显示面板包含第四开关、第五开关和第二检测模块,其中所述第四开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第五开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第二检测模块配置为获取所述第二阈值以及判断所述第一设定值是否在所述第二阈值的范围内;当所述第一设定值在所述第二阈值的范围内时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第五开关开启,以及控制所述第四开关关闭;以及当所述第一设定值在所述第二阈值的范围外时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第四开关开启,以及控制所述第五开关关闭。
在一些实施例中,当所述负载值小于所述第一阈值时,所述光源驱动方法还包含:获取关于电压精准度的第二设定值;判断所述第二设定值是否在第三阈值的范围内,其中所述第三阈值的范围为±2%;当所述第二设定值在所述第三阈值的范围内时,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及当所述第二设定值在所述第三阈值的范围外时,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
在一些实施例中,所述显示面板包含第四开关、第五开关和第二检测模块,其中所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第检测模块配置为获取所述第二阈值以及判断所述第二设定值是否在所述第三阈值的范围内;当所述第二设定值在所述第三阈值的范围内时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第四开关开启,以及控制所述第五开关关闭;以及当所述第二设定值在所述第三阈值的范围外时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第五开关开启,以及控制所述第四开关关闭。
本申请还提供一种显示面板的光源驱动电路,包括:调制信号产生单元,包含脉冲宽度调制信号产生器、脉冲频率调制信号产生器和跨周期调制信号产生器;画面检测模块,配置为获取关于显示一帧画面的负载值,以及判断所述负载值是否大于第一阈值,其中所述负载值为驱动所述显示面板的发光二极管阵列的预设电流值,以及所述第一阈值为所述发光二极管阵列的额定电流的20%;以及第一路径选择器,连接在所述调制信号产生单元和所述画面检测模块之间;其中所述第一路径选择器配置为响应于所述负载值大于所述第一阈值,基于脉冲宽度调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值;以及其中所述第一路径选择器还配置为响应于所述负载值小于所述第一阈值,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值。
在一些实施例中,所述第一路径选择器包含第一开关、第二开关和第三开关,其中所述第一开关设置在所述脉冲宽度调制信号产生器的输出路径,所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号产生器的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号产生器的输出路径。
在一些实施例中,所述光源驱动电路还包括:第二路径选择器,连接在所述调制信号产生单元的所述脉冲频率调制信号产生器和所述跨周期调制信号产生器与所述画面检测模块之间,其中所述画面检测模块还配置为获取关于输出纹波的第一设定值,以及判断所述第一设定值是否在第二阈值的范围内,其中所述第二阈值的范围为±2%;中所述第二路径选择器配置为响应于所述第一设定值在所述第二阈值的范围内,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及其中所述第二路径选择器还配置为响应于所述第一设定值在所述第二阈值的范围外,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
在一些实施例中,所述光源驱动电路还包括:第二路径选择器,连接在所述调制信号产生单元的所述脉冲频率调制信号产生器和所述跨周期调制信号产生器与所述画面检测模块之间,其中所述画面检测模块配置为获取关于电压精准度的第二设定值,以及判断所述第二设定值是否在第三阈值的范围内,其中所述第三阈值的范围为±2%;其中所述第二路径选择器配置为响应于所述第二设定值在所述第三阈值的范围内,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及其中所述第二路径选择器还配置为响应于所述第二设定值在所述第三阈值的范围外,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
相较于先前技术,本申请通过检测显示画面灰阶或者电压,以确定显示画面的负载大小。通过设定阈值并且根据负载的大小来确定调制模式。在高负载下,选择脉冲宽度调制模式。此外,在低负载下,根据电路的效率和纹波的要求,选择脉冲频率调制模式或跨周期调制模式。藉此设计,本申请实现了一种多调制转换的电路架构。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1显示根据本申请实施例的显示面板的光源驱动电路的示意图。
图2显示根据本申请的第一实施例的显示面板的光源驱动方法的示意图。
图3显示根据本申请的第二实施例的显示面板的光源驱动方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参照图1,其显示根据本申请实施例的显示面板的光源驱动电路10的示意图。光源驱动电路10包含调制信号产生单元11、第一路径选择器12、第二路径选择器13、画面检测模块14、存储器15、电流输入端171、电感172、晶体管173、二极管174。电感172的第一端与电流输入端171连接,以及电感172的第二端连接至第一节点176。晶体管173的栅极通过第一路径选择器12和第二路径选择器13与调制信号产生单元11连接。晶体管173的源极或漏极的其中之一连接至第一节点176,以及晶体管173的源极或漏极的另一个接地。二极管174的阳极连接至第一节点176,以及二极管174的阴极连接至第二节点177。显示面板包含发光二极管阵列18,且发光二极管阵列18的一端连接至第二节点177。
如图1所示,电流输入端171用于输入驱动发光二极管阵列18发光的电流。举例来说,电流输入端171可与电源控制器连接,并且通过电源控制器将外部的电源转换成直流电。
如图1所示,调制信号产生单元11包含脉冲宽度调制信号产生器111、脉冲频率调制(pulse frequency modulation,PFM)信号产生器112和跨周期调制(pulse skippingmodulation,PSM)信号产生器113。脉冲宽度调制信号产生器111配置为产生脉冲宽度调制信号。脉冲频率调制信号产生器112配置为产生脉冲频率调制信号。跨周期调制信号产生器113配置为产生跨周期调制信号。调制信号产生单元11产生的信号为方波信号。方波信号作用于晶体管173的栅极,当方波信号为高电平时,发光二极管阵列18没有电流流过。当方波信号为低电平时,发光二极管阵列18有电流流过。再者,通过改变调制信号产生单元11输出的方波信号的占空比,可对应调节输入至发光二极管阵列18的平均电流值的大小。
以输入脉冲宽度调制信号为例,其原理是以一固定直流电压/电流和频率控制晶体管173的导通和断开的时间长度(即脉冲宽度),从而控制输入至发光二极管阵列18的平均电流值。当发光二极管阵列18导通时的最大电流(如额定电流)为Imax,晶体管173的开闭周期为T,每次闭合时间为t,则占空比为D=t/T,以及发光二极管阵列18的平均电流为导通周期乘以最大电流,亦即Iavg=D×Imax。
其次,以输入脉冲频率调制信号为例,其原理是以一固定直流电压/电流和固定的脉冲宽度控制晶体管173的导通和断开的频率,从而控制输入至发光二极管阵列18的平均电流值。同理,发光二极管阵列18的平均电流值由导通时间、频率和最大电流值决定。
再者,以输入跨周期调制信号为例,其原理是以固定的直流电压/电流、频率与脉冲宽度进行驱动。但是,在轻负载时,跨周期调制信号会跳过一些开关周期。在被跨过的周期内,晶体管173保持为关断的状态,从而控制输入至发光二极管阵列18的平均电流值。同理,发光二极管阵列18的平均电流值由导通时间、频率和最大电流值决定。
输入至发光二极管阵列18的平均电流值越大,发光二极管阵列18的发光强度越高。相反地,电流值越小,发光二极管阵列18的发光强度越低。基于人眼对亮度闪烁不够敏感的特性,通过调制信号产生单元11的信号调节输入致发光二极管阵列18的电流,使发光二极管阵列18时亮时暗。因此,可通过调整亮和暗的时间比例实现调整发光二极管阵列18的亮度。如图1所示,调制信号产生单元11的脉冲宽度调制信号产生器111、脉冲频率调制信号产生器112和跨周期调制信号产生器113通过第一路径选择器12与晶体管173的栅极连接。调制信号产生单元11的脉冲频率调制信号产生器112和跨周期调制信号产生器113通过第二路径选择器13与第一路径选择器12连接。在本实施例中,通过第一路径选择器12和第二路径选择器13控制输入到晶体管173的栅极的信号。具体的路径选择方法将于后详述。
如图1所示,存储器15配置为存储关于显示至少一帧画面的数据、输出纹波的第一设定值、电压精准度的第二设定值等。显示至少一帧画面的数据包含像素的灰阶值、驱动电压值等。
如图1所示,画面检测模块14包含第一检测模块141和第二检测模块142。第一检测模块141配置为获取存储器15中的像素的灰阶值或驱动电压值,并且根据像素的灰阶值或驱动电压值计算出关于显示一帧画面的负载值,即驱动发光二极管阵列18的预设电流值。举例来说,画面中像素的灰阶值对应于发光二极管阵列18的特定亮度等级,并且根据亮度等级可计算出驱动发光二极管阵列18的预设电流值。上述通过调制信号调节的发光二极管阵列18的平均电流值为驱动其所需的预设电流值。
第一检测模块141判断负载值是否大于第一阈值。举例来说,根据像素的灰阶值或驱动电压值可计算出显示一帧画面的负载电流,并且第一阈值可以为额定电流的N%,如20%。当显示面板的负载电流大于第一阈值时,判断显示面板为高负载。当显示面板的负载电流低于第一阈值时,判断显示面板为低负载。应当注意的是,根据产品的不同,第一阈值的设定也不同。以尺寸65吋且画质为4K产品为例,当灰阶值在180灰阶以上时,可以认为显示面板为高负载。
如图1所示,第二检测模块142配置为获取输出纹波的第一设定值或电压精准度的第二设定值。第二检测模块142判断第一设定值是否小于第二阈值,或者是判断所述第二设定值是否小于第三阈值。发光二极管为被动发光,并且驱动电流会影响发光二极管的发光亮度的稳定度。在PSM和PFM的模式中,脉宽为恒定的,但是波纹会轻微改变该恒定的脉宽。例如,当频率增加时,最大电流和脉宽在不同频率之间会有略微变化,以提供更连续的功率增加,故恒定的脉宽会有少量的变化(即,纹波),如1%或5%。驱动电流的输出纹波越低,发光二极管的发光亮度越稳定。如果发光二极管阵列18的驱动电流的纹波过大,将导致显示面板出现闪烁的现象。在一些实施例中,当要求的输出纹波<±2%(即,第二阈值)时,视为具有较高要求的输出纹波。同样地,电压精准度也会影响到显示面板的显示品质。在一些实施例中,当要求的电压精准度<±2%(即,第三阈值)时,视为具有较高要求的电压精准度。应当理解的是,输出纹波的第一设定值和电压精准度的第二设定值可以根据外部硬件(如电阻串)设定,也可以通过时序控制器的软件指令设定。
如图1所示,第一路径选择器12连接在调制信号产生单元11和画面检测模块14之间,并且第一路径选择器12通过第一控制线161与画面检测模块14的第一检测模块141连接。第一路径选择器12根据第一检测模块141的判断结果,决定基于脉冲宽度调制信号产生器111、脉冲频率调制信号产生器112和跨周期调制信号产生器113的其中之一产生的信号来调节输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值。具体来说,第一路径选择器12包含第一开关121、第二开关122和第三开关123。第一开关121设置在脉冲宽度调制信号产生器111的输出路径。第二开关122设置在脉冲频率调制信号产生器112的输出路径。第三开关123设置在跨周期调制信号产生器113的输出路径。
当第一检测模块141的判断结果为负载值大于第一阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“1”。此时,第一开关121开启(ON),以及第二开关122和第三开关123关闭(OFF)。因此,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于宽度调制信号来调节。具体来说,基于脉冲宽度调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。在高负载时,通过使用宽度调制模式,可工作在固定的较高频率下,维持较低的输出电压纹波,并且还具有线性度高和高效率等优点。
另一方面,当第一检测模块141的判断结果为负载值小于第一阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“0”。此时,第一开关121关闭,以及第二开关122和第三开关123开启。因此,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号的其中之一来调节。具体来说,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。由于随着负载变轻,宽度调制模式的工作效率也随之下降。因此,在本发明中,在轻负载的情况下,采用脉冲频率调制模式或跨周期调制模式。
如图1所示,第二路径选择器13连接在调制信号产生单元11的脉冲频率调制信号产生器112和跨周期调制信号产生器113与画面检测模块14之间。第二路径选择器13通过第二控制线162与画面检测模块14的第二检测模块142连接。在低负载的情况下,第二路径选择器13根据第二检测模块142的判断结果,决定基于脉冲频率调制信号产生器112和跨周期调制信号产生器113的其中之一产生的信号来调节输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值。具体来说,第二路径选择器13包含第四开关131和第五开关132。第四开关131设置在脉冲频率调制信号产生器112的输出路径。第五开关132设置在跨周期调制信号产生器113的输出路径。
在一些实施例中,当第二检测模块142的判断结果为输出纹波的第一设定值小于第二阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“1”。此时,第五开关132开启以及第四开关131关闭。因此,在低负载的情况下,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于跨周期调制信号来调节。具体来说,基于跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
另一方面,当第二检测模块142的判断结果为输出纹波的第一设定值大于第二阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“0”。此时,第五开关132关闭以及第四开关131开启。因此,在低负载的情况下,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲频率调制信号来调节。具体来说,基于脉冲频率调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
由于在脉冲频率调制模式下,输出纹波的频率比较分散,导致滤波困难。反观,跨周期调制模式在轻载的情况下不但具有较高的转换效率,且其输出纹波相较于脉冲频率调制模式的输出纹波比较不分散。此外,在轻负载的情况下,跨周期调制模式具有高效率的优点,且其开关损耗与系统的输出功率成正比,与负载的关联度低。
在一些实施例中,当第二检测模块142的判断结果为电压精准度的第二设定值小于第三阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“0”。此时,第五开关132关闭以及第四开关131开启。因此,在低负载的情况下,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲频率调制信号来调节。具体来说,基于脉冲频率调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
另一方面,当第二检测模块142的判断结果为输出纹波的第一设定值大于第二阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“1”。此时,第五开关132开启以及第四开关131关闭。因此,在低负载的情况下,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于跨周期调制信号来调节。具体来说,基于跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
由于在跨周期调制模式下,输出电压具有较大的纹波电压,不适用于对电源电压精度要求高的系统。反观,在轻负载的情况下,脉冲频率调制模式具有高效率和频率特性表现优秀等优点。
请参照图2,其显示根据本申请的第一实施例的显示面板的光源驱动方法的示意图。在本实施例中,光源驱动方法是由上述光源驱动电路10来执行。光源驱动方法包含步骤S201至S207。
在步骤S201中,获取关于显示一帧画面的负载值。具体来说,画面检测模块14的第一检测模块141获取存储器15中的像素的灰阶值或驱动电压值,并且根据像素的灰阶值或驱动电压值计算出关于显示一帧画面的负载值,即驱动发光二极管阵列18的预设电流值。举例来说,画面中像素的灰阶值对应于发光二极管阵列18的特定亮度等级,并且根据亮度等级可计算出驱动发光二极管阵列18的预设电流值。上述通过调制信号调节的发光二极管阵列18的平均电流值为驱动其所需的预设电流值。
在步骤S202中,判断负载值是否大于第一阈值。具体来说,第一检测模块141判断负载值是否大于第一阈值。第一阈值可以为额定电流的N%,如20%。当显示面板的负载电流大于第一阈值时,判断显示面板为高负载,并且执行步骤S203。当显示面板的负载电流低于第一阈值时,判断显示面板为低负载,并且执行步骤S204。
在步骤S203中,输出脉冲宽度调制信号。具体来说,根据判断结果,决定基于脉冲宽度调制信号调节输入至显示面板的发光二极管阵列的电流值。具体来说,当第一检测模块141的判断结果为负载值大于第一阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“1”。此时,第一开关121开启,以及第二开关122和第三开关123关闭。因此,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲宽度调制信号来调节。具体来说,基于脉冲宽度调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。在高负载时,通过使用脉冲宽度调制模式,可工作在固定的较高频率下,维持较低的输出电压纹波,并且还具有线性度高和高效率等优点。
在步骤S204中,获取关于输出纹波的第一设定值。当第一检测模块141的判断结果为负载值小于第一阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“0”。此时,第一开关121关闭,以及第二开关122和第三开关123开启。因此,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号的其中之一来调节。具体来说,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。此时,画面检测模块14的第二检测模块142获取存储器15中的关于输出纹波的第一设定值。
在步骤S205中,判断第一设定值是否小于第二阈值。在一些实施例中,当要求的输出纹波<±2%(即,第二阈值)时,视为具有较高要求的输出纹波。当第二检测模块142的判断结果为输出纹波的第一设定值小于第二阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“1”。此时,第五开关132开启以及第四开关131关闭,并且执行步骤S206。具体来说,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。另一方面,当第二检测模块142的判断结果为输出纹波的第一设定值大于第二阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“0”。此时,第五开关132关闭以及第四开关131开启,并且执行步骤S207。
在步骤S206中,输出跨周期调制信号。具体来说,根据判断结果,决定基于跨周期调制信号调节输入至显示面板的发光二极管阵列的电流值。具体来说,基于跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。由于在脉冲频率调制模式下,输出纹波的频率比较分散,导致滤波困难。反观,跨周期调制模式在轻载的情况下不但具有较高的转换效率,且其输出纹波相较于脉冲频率调制模式的输出纹波比较不分散。此外,在轻负载的情况下,跨周期调制模式具有高效率的优点,且其开关损耗与系统的输出功率成正比,与负载的关联度低。
在步骤S207中,输出脉冲频率调制信号。具体来说,根据判断结果,决定基于脉冲频率调制信号调节输入至显示面板的发光二极管阵列的电流值。具体来说,基于脉冲频率调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
请参照图3,其显示根据本申请的第二实施例的显示面板的光源驱动方法的示意图。在本实施例中,光源驱动方法是由上述光源驱动电路10来执行。光源驱动方法包含步骤S301至S307,其中第二实施例的步骤S301至S303与第一实施例的步骤S201至S203相似,在此不加以赘述。
当第一检测模块141的判断结果为负载值小于第一阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“0”。此时,第一开关121关闭,以及第二开关122和第三开关123开启。因此,输入至显示面板的发光二极管阵列18的电流值是基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号的其中之一来调节。此时,在步骤S304中,获取关于电压精准度的第二设定值。画面检测模块14的第二检测模块142获取存储器15中的关于电压精准度的第二设定值。
在步骤S305中,判断第二设定值是否小于第三阈值。在一些实施例中,当要求的电压精准度<±2%(即,第三阈值)时,视为具有较高要求的电压精准度。当第二检测模块142的判断结果为电压精准度的第二设定值小于第三阈值时,第一检测模块141输出逻辑控制信号“0”。此时,第五开关132关闭以及第四开关131开启,并且执行步骤S306。另一方面,当第二检测模块142的判断结果为电压精准度的第二设定值大于第三阈值时,第二检测模块142输出逻辑控制信号“1”。此时,第五开关132开启以及第四开关131关闭,并且执行步骤S307。
在步骤S306中,输出脉冲频率调制信号。具体来说,根据判断结果,决定基于脉冲频率调制信号调节输入至显示面板的发光二极管阵列的电流值。具体来说,基于脉冲频率调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。由于在跨周期调制模式下,输出电压具有较大的纹波电压,不适用于对电源电压精度要求高的系统。反观,在轻负载的情况下,脉冲频率调制模式具有高效率和频率特性表现优秀等优点。
在步骤S307中,输出跨周期调制信号。具体来说,根据判断结果,决定基于跨周期调制信号调节输入至显示面板的发光二极管阵列的电流值。具体来说,基于跨周期调制信号控制发光二极管阵列18的导通和断开,进而使得输入至发光二极管阵列18的平均电流值为预设电流值。
综上所述,本申请通过检测显示画面灰阶或者电压,以确定显示画面的负载大小。通过设定阈值并且根据负载的大小来确定调制模式。在高负载下,选择脉冲宽度调制模式。此外,在低负载下,根据电路的效率和纹波的要求,选择脉冲频率调制模式或跨周期调制模式。藉此设计,本申请实现了一种多调制转换的电路架构。
以上对本申请实施例所提供的一种显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板的光源驱动方法,其特征在于,所述光源驱动方法包括:
获取关于显示一帧画面的负载值,其中所述负载值为驱动所述显示面板的发光二极管阵列的预设电流值;
判断所述负载值是否大于第一阈值,其中所述第一阈值为所述发光二极管阵列的额定电流的20%;
当所述负载值大于所述第一阈值时,基于脉冲宽度调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值;以及
当所述负载值小于所述第一阈值时,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值。
2.如权利要求1所述的显示面板的光源驱动方法,其特征在于,所述显示面板包含第一开关、第二开关、第三开关和第一检测模块,其中所述第一开关设置在所述脉冲宽度调制信号的输出路径,所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第一检测模块配置为获取所述负载值以及判断所述负载值是否大于所述第一阈值;
当所述预设电流值大于所述第一阈值时,所述第一检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第一开关开启,以及控制所述第二开关和所述第三开关关闭;以及
当所述预设电流值大于所述第一阈值时,所述第一检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第一开关关闭,以及控制所述第二开关和所述第三开关开启。
3.如权利要求1所述的显示面板的光源驱动方法,其特征在于,当所述负载值小于所述第一阈值时,所述光源驱动方法还包含:
获取关于输出纹波的第一设定值;
判断所述第一设定值是否在第二阈值的范围内,其中所述第二阈值的范围为±2%;
当所述第一设定值在所述第二阈值的范围内时,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及
当所述第一设定值在所述第二阈值的范围外时,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
4.如权利要求3所述的显示面板的光源驱动方法,其特征在于,所述显示面板包含第四开关、第五开关和第二检测模块,其中所述第四开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第五开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第二检测模块配置为获取所述第二阈值以及判断所述第一设定值是否在所述第二阈值的范围内;
当所述第一设定值在所述第二阈值的范围内时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第五开关开启,以及控制所述第四开关关闭;以及
当所述第一设定值在所述第二阈值的范围外时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第四开关开启,以及控制所述第五开关关闭。
5.如权利要求1所述的显示面板的光源驱动方法,其特征在于,当所述负载值小于所述第一阈值时,所述光源驱动方法还包含:
获取关于电压精准度的第二设定值;
判断所述第二设定值是否在第三阈值的范围内,其中所述第三阈值的范围为±2%;
当所述第二设定值在所述第三阈值的范围内时,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及
当所述第二设定值在所述第三阈值的范围外时,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
6.如权利要求5所述的显示面板的光源驱动方法,其特征在于,所述显示面板包含第四开关、第五开关和第二检测模块,其中所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号的输出路径,以及所述第检测模块配置为获取所述第二阈值以及判断所述第二设定值是否在所述第三阈值的范围内;
当所述第二设定值在所述第三阈值的范围内时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号0,以控制所述第四开关开启,以及控制所述第五开关关闭;以及
当所述第二设定值在所述第三阈值的范围外时,所述第二检测模块输出逻辑控制信号1,以控制所述第五开关开启,以及控制所述第四开关关闭。
7.一种显示面板的光源驱动电路,其特征在于,所述光源驱动电路包括:
调制信号产生单元,包含脉冲宽度调制信号产生器、脉冲频率调制信号产生器和跨周期调制信号产生器;
画面检测模块,配置为获取关于显示一帧画面的负载值,以及判断所述负载值是否大于第一阈值,其中所述负载值为驱动所述显示面板的发光二极管阵列的预设电流值,以及所述第一阈值为所述发光二极管阵列的额定电流的20%;以及
第一路径选择器,连接在所述调制信号产生单元和所述画面检测模块之间;
其中所述第一路径选择器配置为响应于所述负载值大于所述第一阈值,基于脉冲宽度调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值;以及
其中所述第一路径选择器还配置为响应于所述负载值小于所述第一阈值,基于脉冲频率调制信号或跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开,进而使得输入至所述发光二极管阵列的平均电流值为所述预设电流值。
8.如权利要求7所述的显示面板的光源驱动电路,其特征在于,所述第一路径选择器包含第一开关、第二开关和第三开关,其中所述第一开关设置在所述脉冲宽度调制信号产生器的输出路径,所述第二开关设置在所述脉冲频率调制信号产生器的输出路径,所述第三开关设置在所述跨周期调制信号产生器的输出路径。
9.如权利要求7所述的显示面板的光源驱动电路,其特征在于,所述光源驱动电路还包括:第二路径选择器,连接在所述调制信号产生单元的所述脉冲频率调制信号产生器和所述跨周期调制信号产生器与所述画面检测模块之间,其中所述画面检测模块还配置为获取关于输出纹波的第一设定值,以及判断所述第一设定值是否在第二阈值的范围内,其中所述第二阈值的范围为±2%;
其中所述第二路径选择器配置为响应于所述第一设定值在所述第二阈值的范围内,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及
其中所述第二路径选择器还配置为响应于所述第一设定值在所述第二阈值的范围外,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
10.如权利要求7所述的显示面板的光源驱动电路,其特征在于,所述光源驱动电路还包括:第二路径选择器,连接在所述调制信号产生单元的所述脉冲频率调制信号产生器和所述跨周期调制信号产生器与所述画面检测模块之间,其中所述画面检测模块配置为获取关于电压精准度的第二设定值,以及判断所述第二设定值是否在第三阈值的范围内,其中所述第三阈值的范围为±2%;
其中所述第二路径选择器配置为响应于所述第二设定值在所述第三阈值的范围内,基于所述脉冲频率调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开;以及
其中所述第二路径选择器还配置为响应于所述第二设定值在所述第三阈值的范围外,基于所述跨周期调制信号控制所述发光二极管阵列的导通和断开。
CN202111074955.8A 2021-09-14 2021-09-14 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法 Active CN113808546B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111074955.8A CN113808546B (zh) 2021-09-14 2021-09-14 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法
PCT/CN2021/126407 WO2023040004A1 (zh) 2021-09-14 2021-10-26 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法
US17/614,503 US20230081453A1 (en) 2021-09-14 2021-10-26 Light source driving circuit and light source driving method of display panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111074955.8A CN113808546B (zh) 2021-09-14 2021-09-14 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113808546A true CN113808546A (zh) 2021-12-17
CN113808546B CN113808546B (zh) 2023-09-01

Family

ID=78895216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111074955.8A Active CN113808546B (zh) 2021-09-14 2021-09-14 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN113808546B (zh)
WO (1) WO2023040004A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116189606A (zh) * 2022-12-22 2023-05-30 深圳麦格米特电气股份有限公司 一种驱动电路、显示装置以及驱动电路的控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1780133A (zh) * 2004-11-17 2006-05-31 硕颉科技股份有限公司 可调变脉宽的频率控制式换流电路及其控制方法
CN103929846A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 硕颉科技股份有限公司 发光二极管负载驱动装置
CN104075135A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 国钰电子(北海)有限公司 发光二极管驱动系统及方法
CN104349529A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 硕颉科技股份有限公司 发光二极管驱动装置及发光二极管驱动方法
CN113096578A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板的调光方法及其装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI310124B (en) * 2006-04-24 2009-05-21 Ind Tech Res Inst Power supply apparatus
US8803445B2 (en) * 2012-09-07 2014-08-12 Infineon Technologies Austria Ag Circuit and method for driving LEDs
US10009968B2 (en) * 2015-05-22 2018-06-26 Apple Inc. PFM scheme for boost and flyback converter in LED backlight application
CN108122530A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 昆山国显光电有限公司 电源芯片及其pwm、pfm的调用方法及显示屏
CN111462709B (zh) * 2020-05-13 2022-04-26 京东方科技集团股份有限公司 显示面板的驱动装置及方法、显示面板
CN112803744B (zh) * 2021-03-24 2023-08-08 江苏应能微电子有限公司 低功耗电源启动控制装置、方法及电源设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1780133A (zh) * 2004-11-17 2006-05-31 硕颉科技股份有限公司 可调变脉宽的频率控制式换流电路及其控制方法
CN103929846A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 硕颉科技股份有限公司 发光二极管负载驱动装置
CN104075135A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 国钰电子(北海)有限公司 发光二极管驱动系统及方法
CN104349529A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 硕颉科技股份有限公司 发光二极管驱动装置及发光二极管驱动方法
CN113096578A (zh) * 2021-04-06 2021-07-09 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板的调光方法及其装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116189606A (zh) * 2022-12-22 2023-05-30 深圳麦格米特电气股份有限公司 一种驱动电路、显示装置以及驱动电路的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023040004A1 (zh) 2023-03-23
CN113808546B (zh) 2023-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100587022B1 (ko) 디밍 회로를 갖는 led 구동회로
US7646989B2 (en) Light emitting element driving device
CN101051444B (zh) 发光二极管的驱动装置以及使用其的液晶显示器
KR101361517B1 (ko) 백라이트 유닛, 이를 포함하는 액정표시장치 및 그제어방법
US9445469B2 (en) Backlight driving apparatus and liquid crystal display device using the same
WO2017096665A1 (zh) 背光驱动电路、液晶显示器和背光调节方法
KR102701259B1 (ko) 전원 전압 생성부 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2010034043A (ja) バックライトアッセンブリ
US9355610B2 (en) Power supply and method for controlling the same
JP2005033853A (ja) 負荷駆動装置及び携帯機器
US8773349B2 (en) Backlight driving circuit and display apparatus
US8749160B2 (en) LED driver circuit and method of driving LED
US20130257306A1 (en) Circuit including power converter
KR20170010212A (ko) 백라이트 유닛 및 백라이트 유닛을 포함하는 표시 장치
Hsieh et al. Boost DC-DC converter with fast reference tracking (FRT) and charge-recycling (CR) techniques for high-efficiency and low-cost LED driver
KR101101818B1 (ko) 디스플레이장치 및 그 제어방법
KR20130043023A (ko) Led 구동 장치, led 구동 방법 및 이를 적용한 디스플레이 장치
JP2015088709A (ja) Led駆動回路,led駆動方法、および液晶表示装置
JP2010134438A (ja) 表示装置および表示装置のイメージ輝度調整方法
CN113053312A (zh) 一种显示面板的调光方法及其装置
JP2003061340A (ja) Dc−dcコンバータおよびその駆動方法
CN113808546B (zh) 显示面板的光源驱动电路和光源驱动方法
US8624526B2 (en) Sensing device for LED lighting equipment
KR20080017191A (ko) 백 라이트의 밝기 조절 회로
JP2002056996A (ja) 液晶バックライト調光方式

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant