一種led背光冗余備份電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED背光冗余備份電路及其控制方法，所述FPGA控制器分別與第一路線性恒流源和第二路線性恒流源相連，第一路線性恒流源分別連接第一路LED燈陣列和第一路背光工作狀態(tài)反饋電路，第二路線性恒流源分別連接第二路LED燈陣列和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路，F(xiàn)PGA控制器分別連接第一路背光工作狀態(tài)反饋電路和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路，F(xiàn)PGA控制器通過串口通訊和上位機(jī)相連。還公開了相應(yīng)的控制方法，本發(fā)明采用兩路背光電路交替工作，同一時(shí)間只有一路背光電路工作。并具有背光工作狀態(tài)反饋電路來檢測工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)背光冗余備份的作用。增加反饋，實(shí)現(xiàn)對冗余電路的可控性加強(qiáng)，簡單可靠。
【專利說明】一種LED背光冗余備份電路及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及的是一種LED背光冗余備份電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED技術(shù)的成熟，各種LED背光驅(qū)動(dòng)紛紛研發(fā)出來，同時(shí)成本也在大幅下降。目前LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，對LED的驅(qū)動(dòng)有升壓、降壓、集成芯片等多種方式。中國專利:CN102364569A, 一種線性恒流驅(qū)動(dòng)控制電路及其LED顯示器，自制線性恒流源電路使LED燈串始終工作在恒流狀態(tài)，從而維持了 LED燈的亮度一致性。
[0003]LED背光源具有亮度高、色純度高、壽命長、適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、易于產(chǎn)業(yè)化等多種優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，航空領(lǐng)域?qū)ED背光又提出了更高的要求，如何提高電路的可靠性已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)問題。
[0004]目前對LED光源調(diào)光常使用PWM調(diào)光，以達(dá)到線性控制的目的，其驅(qū)動(dòng)電路和控制電路主要部件只設(shè)置一個(gè)，當(dāng)部件出現(xiàn)損壞時(shí)，背光源就不能正常使用，對于航空領(lǐng)域使用的LED背光驅(qū)動(dòng)電路，這樣的可靠性是不夠的。中國專利:CN102231261A，一種LED背光源驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法中提到，將調(diào)整管、控制芯片等器件設(shè)置為兩個(gè)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種LED背光冗余備份電路及其控制方法，實(shí)現(xiàn)兩路背光電路交替工作。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括FPGA控制器、第一路背光工作狀態(tài)反饋電路、第二路背光工作狀態(tài)反饋電路、第一路線性恒流源、第二路線性恒流源、第一路LED燈陣列和第二路LED燈陣列，所述FPGA控制器分別與第一路線性恒流源和第二路線性恒流源相連，第一路線性恒流源分別連接第一路LED燈陣列和第一路背光工作狀態(tài)反饋電路，第二路線性恒流源分別連接第二路LED燈陣列和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路，F(xiàn)PGA控制器分別連接第一路背光工作狀態(tài)反饋電路和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路，F(xiàn)PGA控制器通過串口通訊和上位機(jī)相連。
[0007]所述第一路背光工作狀態(tài)反饋電路和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路結(jié)構(gòu)相同，均包括監(jiān)控芯片和比較器，比較器的6腳連接對應(yīng)的線性恒流源的驅(qū)動(dòng)端，比較器的5腳連接基準(zhǔn)電壓，比較器的7腳連接監(jiān)控芯片的6腳，監(jiān)控芯片的8腳連接FPGA控制器。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述監(jiān)控芯片為ADM706RAR芯片。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述比較器為LM2903IM。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式之一，所述第一路LED燈陣列和第二路LED燈陣列交替設(shè)置于背光燈板上。
[0011]一種所述的LED背光冗余備份電路的控制方法，包括以下步驟:[0012](I) FPGA控制器對兩路背光電路設(shè)置頻率可調(diào)的時(shí)基脈沖波形，通過增減時(shí)基脈沖的頻率，兩路背光電路交替工作，實(shí)現(xiàn)調(diào)整總亮度；
[0013](2)每個(gè)背光工作狀態(tài)反饋電路通過監(jiān)控芯片檢測比較器進(jìn)行比較整形后的時(shí)基脈沖波形，并將檢測結(jié)果輸出給FPGA控制器，反饋背光電路的工作狀態(tài)；
[0014](3) FPGA控制器檢測到其中一路背光電路工作不正常時(shí)，切斷工作不正常的背光電路，對另一路背光電路進(jìn)行時(shí)基脈沖控制。
[0015]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用兩路背光電路交替工作，同一時(shí)間只有一路背光電路工作。并具有背光工作狀態(tài)反饋電路來檢測工作狀態(tài)，當(dāng)一路背光電路工作不正常時(shí)，完全啟用另外一路背光電路，以實(shí)現(xiàn)背光冗余備份的作用。本電路增加反饋，實(shí)現(xiàn)對冗余電路的可控性加強(qiáng)，簡單可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的原理框圖；
[0017]圖2是監(jiān)控芯片檢測及結(jié)果輸出波形圖解；
[0018]圖3是背光工作狀態(tài)反饋電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例的LED背光冗余備份電路包括FPGA控制器1、第一路背光工作狀態(tài)反饋電路2、第二路背光工作狀態(tài)反饋電路3、第一路線性恒流源4、第二路線性恒流源5、第一路LED燈陣列6和第二路LED燈陣列7，所述FPGA控制器I分別與第一路線性恒流源4和第二路線性恒流源5相連，第一路線性恒流源4分別連接第一路LED燈陣列6和第一路背光工作狀態(tài)反饋電路2，第二路線性恒流源5分別連接第二路LED燈陣列7和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路3，F(xiàn)PGA控制器I分別連接第一路背光工作狀態(tài)反饋電路2和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路3，F(xiàn)PGA控制器I通過串口通訊和上位機(jī)8相連。
[0021]如圖3所示，所述第一路背光工作狀態(tài)反饋電路2和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路3結(jié)構(gòu)相同，均包括監(jiān)控芯片21和比較器22，比較器22的6腳連接對應(yīng)的線性恒流源的驅(qū)動(dòng)端，比較器22的5腳連接基準(zhǔn)電壓，比較器22的7腳連接監(jiān)控芯片21的6腳，監(jiān)控芯片21的8腳連接FPGA控制器I。當(dāng)背光電路正常工作時(shí)，線性恒流源的驅(qū)動(dòng)端為O?2V的脈沖波形，通過比較器22和基準(zhǔn)電壓IV進(jìn)行比較，輸出O?3.3V的脈沖波形。監(jiān)控芯片21的6腳接收到非常高電平或常低電平的信號(hào)時(shí)，監(jiān)控芯片21的8腳會(huì)輸出一個(gè)高電平，代表背光電路正常工作。本實(shí)施例的監(jiān)控芯片21為ADM706RAR芯片。比較器22為LM2903 頂。
[0022]如圖2所示，監(jiān)控芯片21的輸入WDI為周期小于1.6s (tTO)的脈沖時(shí)，WDO輸出始終為高電平。當(dāng)輸入WDI的脈沖消失后1.6s (tTO)，WDO輸出為低電平。
[0023]所述第一路LED燈陣列6和第二路LED燈陣列7交替設(shè)置于背光燈板上。采用LED燈作為彩色平板液晶顯示器的背光源；采用兩路線性恒流源LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，每路線性恒流源分別設(shè)置IA的電流，每路LED燈陣列有10串LED燈，保證每串LED燈的電流是其典型電流20mA，每路線性恒流源獨(dú)立采用調(diào)頻調(diào)光信號(hào)，兩路背光LED燈交替工作，同一時(shí)間只有一路背光電路工作。
[0024]一種LED背光冗余備份電路的控制方法，包括以下步驟:
[0025](I) FPGA控制器I對兩路背光電路設(shè)置頻率可調(diào)的時(shí)基脈沖波形，通過增減時(shí)基脈沖的頻率，兩路背光電路交替工作，實(shí)現(xiàn)調(diào)整總亮度，調(diào)頻時(shí)基波形的最高頻率為
Zmax = Vt ιηηι..理論最低頻率可以小至50Hz，實(shí)際設(shè)置在210Hz，在此最高頻率與最 / on =IOOkHz，
低頻率之比是476 ；
[0026](2)每個(gè)背光工作狀態(tài)反饋電路通過監(jiān)控芯片21檢測比較器22進(jìn)行比較整形后的時(shí)基脈沖波形，并將檢測結(jié)果輸出給FPGA控制器1，反饋背光電路的工作狀態(tài)；
[0027](3) FPGA控制器I檢測到其中一路背光電路工作不正常時(shí)，切斷工作不正常的背光電路，對另一路背光電路進(jìn)行時(shí)基脈沖控制。
【權(quán)利要求】
1.一種LED背光冗余備份電路，其特征在于，包括FPGA控制器(I)、第一路背光工作狀態(tài)反饋電路(2)、第二路背光工作狀態(tài)反饋電路(3)、第一路線性恒流源(4)、第二路線性恒流源(5)、第一路LED燈陣列(6)和第二路LED燈陣列(7)，所述FPGA控制器(I)分別與第一路線性恒流源(4)和第二路線性恒流源(5)相連，第一路線性恒流源(4)分別連接第一路LED燈陣列(6)和第一路背光工作狀態(tài)反饋電路(2)，第二路線性恒流源(5)分別連接第二路LED燈陣列(7)和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路(3), FPGA控制器(I)分別連接第一路背光工作狀態(tài)反饋電路(2 )和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路(3 )，F(xiàn)PGA控制器(I)通過串口通訊和上位機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光冗余備份電路，其特征在于，所述第一路背光工作狀態(tài)反饋電路(2 )和第二路背光工作狀態(tài)反饋電路(3 )結(jié)構(gòu)相同，均包括監(jiān)控芯片(21)和比較器(22)，比較器(22)的6腳連接對應(yīng)的線性恒流源的驅(qū)動(dòng)端，比較器(22)的5腳連接基準(zhǔn)電壓，比較器(22)的7腳連接監(jiān)控芯片(21)的6腳，監(jiān)控芯片(21)的8腳連接FPGA控制器(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED背光冗余備份電路，其特征在于，所述監(jiān)控芯片(21)為ADM706RAR 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED背光冗余備份電路，其特征在于，所述比較器(22)為LM2903 頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED背光冗余備份電路，其特征在于，所述第一路LED燈陣列(6)和第二路LED燈陣列(7)交替設(shè)置于背光燈板上。
6.—種如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的LED背光冗余備份電路的控制方法,其特征在于，包括以下步驟: (1)FPGA控制器(I)對兩路背光電路設(shè)置頻率可調(diào)的時(shí)基脈沖波形，通過增減時(shí)基脈沖的頻率，兩路背光電路交替工作，實(shí)現(xiàn)調(diào)整總亮度； (2)每個(gè)背光工作狀態(tài)反饋電路通過監(jiān)控芯片(21)檢測比較器(22)進(jìn)行比較整形后的時(shí)基脈沖波形，并將檢測結(jié)果輸出給FPGA控制器(1)，反饋背光電路的工作狀態(tài)； (3)FPGA控制器(I)檢測到其中一路背光電路工作不正常時(shí)，切斷工作不正常的背光電路，對另一路背光電路進(jìn)行時(shí)基脈沖控制。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103617782SQ201310653048
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】崔杉, 劉波, 章小兵, 沈健, 陳文明, 丁慧林 申請人:中航華東光電有限公司