本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及液晶顯示裝置的多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在電視領(lǐng)域，液晶面板的背光已經(jīng)幾乎全是LED背光。為了提高顯示效果，高端電視，例如：ULED電視，一般是采用多分區(qū)LED背光，各分區(qū)LED背光可以根據(jù)顯示畫面的灰度調(diào)整來背光亮度。由于多分區(qū)LED背光需要使用多根LED燈條，燈條線數(shù)量和LED驅(qū)動(dòng)數(shù)量也隨之增加；如此一來，容易在生產(chǎn)過程中，由擠線、連焊和元器件失效等問題，導(dǎo)致LED短路的發(fā)生概率，相比于普通的LED背光電視，會(huì)大大增加。因此，實(shí)有必要對(duì)ULED電視的多分區(qū)LED背光技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，為多分區(qū)LED背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更完善的故障保護(hù)設(shè)計(jì)，從而能夠在提升效果的同時(shí)，能夠有效地避免安全問題的產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種多分區(qū)LED背光的短路保護(hù)方法，能夠有效地提高液晶顯示裝置的安全性。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種多分區(qū)LED背光的短路保護(hù)方法，包括：

使多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括：LED驅(qū)動(dòng)電源；多路LED燈條，各路LED燈條的陽極并接該LED驅(qū)動(dòng)電源提供的驅(qū)動(dòng)電壓；微處理器，包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元用于控制對(duì)應(yīng)的一路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流；第一MOS管，與對(duì)應(yīng)的LED燈條相連，受控于對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元而閉合/斷開；電流采樣電阻，用于采樣對(duì)應(yīng)的LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流，提供給該驅(qū)動(dòng)單元；

使每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元會(huì)按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)減少PWM占空比，使得驅(qū)動(dòng)電流與PWM占空比的乘積能夠達(dá)到并維持穩(wěn)定在設(shè)定值，以結(jié)束點(diǎn)亮背光的啟動(dòng)并進(jìn)入背光正常工作過程；

在點(diǎn)亮背光過程，如果任意兩路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電壓的差值超過設(shè)定的保護(hù)電壓門檻值，則判定驅(qū)動(dòng)電壓值較低的LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條；

在背光正常工作過程，如果某路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)，則判定該路LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條。

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種液晶顯示裝置，包括液晶面板和多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括：LED驅(qū)動(dòng)電源；多路LED燈條，各路LED燈條的陽極并接該LED驅(qū)動(dòng)電源提供的驅(qū)動(dòng)電壓；微處理器，包括多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元用于控制對(duì)應(yīng)的一路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流；第一MOS管，與對(duì)應(yīng)的LED燈條相連，受控于對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元而閉合/斷開；電流采樣電阻，用于采樣對(duì)應(yīng)的LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流，提供給該驅(qū)動(dòng)單元；

其中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元會(huì)按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)減少PWM占空比，使得驅(qū)動(dòng)電流與PWM占空比的乘積能夠達(dá)到并維持穩(wěn)定在設(shè)定值，以結(jié)束點(diǎn)亮背光的啟動(dòng)并進(jìn)入背光正常工作過程；

在點(diǎn)亮背光過程，如果任意兩路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電壓的差值超過設(shè)定的保護(hù)電壓門檻值，則判定驅(qū)動(dòng)電壓值較低的LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條；

在背光正常工作過程，如果某路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)，則判定該路LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過使每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元會(huì)按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)減少PWM占空比，使得驅(qū)動(dòng)電流與PWM占空比的乘積能夠達(dá)到并維持穩(wěn)定在設(shè)定值，在任意兩路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電壓的差值超過設(shè)定的保護(hù)電壓門檻值時(shí)，可以判定在點(diǎn)亮背光過程出現(xiàn)短路，在驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)時(shí)，可以判定在背光正常工作過程出現(xiàn)短路，進(jìn)而可以在判定短路出現(xiàn)時(shí)，通過關(guān)斷第一MOS管來斷開短路的LED燈條，能夠有效地提高液晶顯示裝置的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的液晶顯示裝置中多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理框圖。

圖2是本發(fā)明的多分區(qū)LED背光的短路保護(hù)方法的流程圖。

圖3是本發(fā)明在點(diǎn)亮背光過程中LED燈條的短路保護(hù)方法的流程圖。

圖4是本發(fā)明在背光正常工作過程中LED燈條的短路保護(hù)方法的流程圖。

圖5是本發(fā)明的液晶顯示裝置中多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電原理圖。

圖6是本發(fā)明的液晶顯示裝置中單個(gè)LED燈條驅(qū)動(dòng)的電原理圖。

圖7是本發(fā)明在背光正常工作過程中LED燈條的短路保護(hù)的觸發(fā)波形圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：100 多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 101 微處理器 102 LD接口 103 多路LED驅(qū)動(dòng)芯片 104 單路LED驅(qū)動(dòng)輸出單元 105 LED燈條 106 電壓電流檢測電路；503 多路LED驅(qū)動(dòng)芯片 504 第一MOS管 505 LED燈條 506 電流采樣電阻 508 LED驅(qū)動(dòng)電源；5031 第二MOS管 5032 運(yùn)算放大器；701 正常運(yùn)行狀態(tài) 702 短路觸發(fā)過程 703 設(shè)定的電流保護(hù)值。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。

參見圖1，圖1是本發(fā)明的液晶顯示裝置中多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理框圖。本發(fā)明提出一種液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置可以是液晶屏，也可以是液晶電視。該液晶顯示裝置包括液晶面板和為該液晶面板提供背光源的多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100。該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包括：微處理器101,LD（LOCAL DIMMING 動(dòng)態(tài)區(qū)域背光調(diào)整）接口102，多路LED驅(qū)動(dòng)芯片103，單路LED驅(qū)動(dòng)輸出單元104，LED燈條105以及電壓電流檢測電路106。

參見圖2，圖2是本發(fā)明的多分區(qū)LED背光的短路保護(hù)方法的流程圖。多分區(qū)LED背光的短路保護(hù)方法包括以下步驟：

S201、使每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元會(huì)按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)減少PWM( Pulse-width modulation, 脈沖寬度調(diào)制)占空比，使得驅(qū)動(dòng)電流與PWM占空比的乘積能夠達(dá)到并維持穩(wěn)定在設(shè)定值，以結(jié)束點(diǎn)亮背光的啟動(dòng)并進(jìn)入背光正常工作過程；

S202、在點(diǎn)亮背光過程，如果任意兩路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電壓的差值超過設(shè)定的保護(hù)電壓門檻值，則判定驅(qū)動(dòng)電壓值較低的LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條；以及

S203、在背光正常工作過程，如果某路LED燈條的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)，則判定該路LED燈條出現(xiàn)短路，進(jìn)而可通過關(guān)斷第一MOS管來斷開該路LED燈條。

值得一提的是，上述在點(diǎn)亮背光過程以及在背光正常工作過程的兩種短路保護(hù)設(shè)計(jì)，既可以在LED燈條中多數(shù)燈短路時(shí)，甚至LED燈條正負(fù)短路時(shí)，及時(shí)保護(hù)，防止高壓大電流沖擊燒壞器件、引起起火；也可以在LED燈條中少數(shù)燈，甚至一顆燈短路時(shí)，斷開燈條，防止燈條長時(shí)間發(fā)熱、引起起火。

參見圖3，圖3是本發(fā)明在點(diǎn)亮背光過程中LED燈條的短路保護(hù)方法的流程圖。在點(diǎn)亮背光過程中LED燈條的短路保護(hù)方法包括以下步驟：

S301、LED驅(qū)動(dòng)電路啟動(dòng)，用最小占空比，讓各路LED燈條導(dǎo)通；

S302、判斷是否存在某路LED燈條的導(dǎo)通電流超過設(shè)定的保護(hù)電流值，是的話，轉(zhuǎn)步驟S308，否則的話，轉(zhuǎn)步驟S303；

S303、逐步升高驅(qū)動(dòng)電壓，各路LED燈條按照壓降高低會(huì)依次達(dá)到設(shè)定電流值；

S304、記錄各路LED燈達(dá)到設(shè)定電流值時(shí)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓值；

S305、判斷是否任意兩路LED燈條的與設(shè)定電流值時(shí)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓值之差超過設(shè)定的短路保護(hù)電壓門檻值，是的話，轉(zhuǎn)步驟S307，否則的話，轉(zhuǎn)步驟S306；

S306、啟動(dòng)結(jié)束，進(jìn)入正常工作狀態(tài)；

S307、判定與設(shè)定電流值時(shí)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓值較低的LED燈條存在短路，轉(zhuǎn)步驟S309；

S308、判定導(dǎo)通電流超過設(shè)定的保護(hù)電流值的LED燈條存在短路，轉(zhuǎn)步驟S309；

S309、斷開短路的LED燈條。

參見圖4，圖4是本發(fā)明在背光正常工作過程中LED燈條的短路保護(hù)方法的流程圖。在背光正常工作過程中LED燈條的短路保護(hù)方法包括以下步驟：

S401、如果某路LED燈條出現(xiàn)短路，其壓降會(huì)降低；

S402、此路燈條的LED驅(qū)動(dòng)單元提高驅(qū)動(dòng)電壓來提升燈條的導(dǎo)通電流，同時(shí)減少導(dǎo)通占空比；

S403、判斷是否此路LED燈條的導(dǎo)通電流超過設(shè)定的保護(hù)電流值，是的話，轉(zhuǎn)步驟S404，否則的話，轉(zhuǎn)步驟S402；

S404、判定此路LED燈條存在短路；

S405、斷開短路的LED燈條。

參見圖5，圖5是本發(fā)明的液晶顯示裝置中多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電原理圖。該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500包括：多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503，第一MOS管504，LED燈條505，電流采樣電阻506以及LED驅(qū)動(dòng)電源508。

可以理解的是，該多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503為微處理器。該多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503包括多路驅(qū)動(dòng)單元，能夠?qū)Χ嗦稬ED燈條505進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。在本實(shí)施例中，該多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503能夠驅(qū)動(dòng)控制16路LED燈條505。在其他實(shí)施例中，該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500可以應(yīng)用在任意LED燈條505數(shù)量的LED背光應(yīng)用，對(duì)于LED燈條505的數(shù)量超過16路的應(yīng)用情形，既可以選用處理能力更強(qiáng)的多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503，也可以使用多個(gè)多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503。

該LED驅(qū)動(dòng)電源508可以是任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的DC-DC變換電路或者AC-DC變換電路，用于根據(jù)輸入電壓VIN，提供的驅(qū)動(dòng)電壓VLED。該LED驅(qū)動(dòng)電源508能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電壓VLED反饋給到該多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503的端口FB1。具體而言，驅(qū)動(dòng)電壓VLED是經(jīng)由電阻Rfb1和電阻Efb2的分壓，再經(jīng)過電阻Rfb3送入端口FB1。

結(jié)合參見圖6，圖6是本發(fā)明的液晶顯示裝置中單個(gè)LED燈條驅(qū)動(dòng)的電原理圖。單個(gè)LED燈條驅(qū)動(dòng)包括：驅(qū)動(dòng)單元5030，第一MOS管504，LED燈條505和電流采樣電阻506。

該驅(qū)動(dòng)單元5030相當(dāng)于圖5中多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503對(duì)應(yīng)的一個(gè)G端口與一個(gè)S端口之間的等效電路。在本實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)單元5030包括一個(gè)第二MOS管5031和一個(gè)運(yùn)算放大器5032。第一MOS管504和第二MOS管5031為相互串聯(lián)的兩個(gè)MOS管，第一MOS管504工作于開關(guān)狀態(tài)，按照PWM控制通斷，第二MOS管5031工作于線性狀態(tài)，受運(yùn)算放大器5032控制工作在線性區(qū)。

利用MOS管線性狀態(tài)時(shí)，漏極電流（即LED電流）Id受驅(qū)動(dòng)電壓Vgs控制的特點(diǎn)，可以通過第二MOS管5031來控制LED燈條505的電流。其中，多路LED燈條505的陽極是并聯(lián)在一起，與LED驅(qū)動(dòng)電源提供的驅(qū)動(dòng)電壓VLED相連，各路LED燈條505的陰極與對(duì)應(yīng)的第一MOS管504的漏極相連。在理想狀態(tài)下，各路LED燈條505是沒有壓差的，各路LED燈條505在同樣電流的情況下所需要的驅(qū)動(dòng)電壓是一樣的。

該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500在點(diǎn)亮背光過程中實(shí)現(xiàn)的LED短路保護(hù)的原理大致為：

在點(diǎn)亮背光過程中，先用最小占空比控制第一MOS管504，讓各路LED燈條505導(dǎo)通，通過電流采樣電阻506檢測各路LED燈條505電流，如果電流超過設(shè)計(jì)保護(hù)點(diǎn)電流值，則判斷LED燈條505出現(xiàn)短路，驅(qū)動(dòng)單元5030停止啟動(dòng)，防止因短路造成器件損壞、發(fā)熱、起火。如果LED燈條505電流正常，不觸發(fā)保護(hù)，驅(qū)動(dòng)單元5030繼續(xù)啟動(dòng)，逐步抬高LED驅(qū)動(dòng)電源508的驅(qū)動(dòng)電壓VLED，在驅(qū)動(dòng)電壓VLED從初始電壓按步上升過程中，各路LED燈條505會(huì)按照壓降高低依次達(dá)到設(shè)定電流值，同時(shí)記錄每路 LED燈條505到達(dá)設(shè)定電流值時(shí)，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓VLED的值，如果任意兩路LED燈條505對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓VLED的差值，超過設(shè)定短路保護(hù)電壓門檻值，則判定驅(qū)動(dòng)電壓VLED的值較低的LED燈條505出現(xiàn)LED短路，通過第一MOS管504斷開短路的LED燈條505。其中，這個(gè)短路保護(hù)電壓門檻值可以通過掃描正常背光的LED燈條505的驅(qū)動(dòng)電壓差值來由該多路LED驅(qū)動(dòng)芯片503智能確定，也可以設(shè)定為固定的電壓值。

該多分區(qū)背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500在背光正常工作過程中實(shí)現(xiàn)的LED短路保護(hù)的原理大致為：

驅(qū)動(dòng)電壓Vgs在啟動(dòng)初始化后，基本保持不變。在LED背光驅(qū)動(dòng)正常工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元5030按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電壓Vgs以提高LED電流Id，同時(shí)減少PWM占空比，使得每路LED燈條505的電流Id*占空比D保持為設(shè)定電流值，達(dá)到并維持穩(wěn)定，參見圖7中的正常運(yùn)行狀態(tài)701。

如果出現(xiàn)元器件損壞引起的某路LED燈條505短路，這路LED燈條505壓降會(huì)降低，驅(qū)動(dòng)單元5030會(huì)按照前述的一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高存在短路的LED燈條505的電流，同時(shí)減少其導(dǎo)通占空比，以防止對(duì)應(yīng)的第一MOS管504由于漏極-源極的壓降過高而發(fā)熱損壞。結(jié)合參見圖7中的短路觸發(fā)過程702，當(dāng)這路LED燈條505電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)703時(shí)，則判定為出現(xiàn)短路，通過關(guān)斷該第一MOS管504斷開短路的LED燈條505，防止LED燈條505長時(shí)間發(fā)熱/引起起火，同時(shí)避免損壞故障的LED燈條505上的其他正常LED。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過使每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元5030會(huì)按照一定時(shí)間間隔、一定電壓步長，來嘗試提高驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)減少PWM占空比，使得驅(qū)動(dòng)電流與PWM占空比的乘積能夠達(dá)到并維持穩(wěn)定在設(shè)定值，在任意兩路LED燈條505的驅(qū)動(dòng)電壓的差值超過設(shè)定的保護(hù)電壓門檻值時(shí)，可以判定在點(diǎn)亮背光過程出現(xiàn)短路，在驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到設(shè)定的電流保護(hù)點(diǎn)時(shí)，可以判定在背光正常工作過程出現(xiàn)短路，進(jìn)而可以在判定短路出現(xiàn)時(shí)，通過關(guān)斷第一MOS管504來斷開短路的LED燈條505，能夠有效地提高液晶顯示裝置的安全性。

上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。