使用單片機實現多路背光驅動的電路及其驅動方法
【專利摘要】本發明提供了一種使用單片機實現多路背光驅動的電路及其驅動方法，通過使用反激拓撲恒壓輸出單元和MCU控制單元，使得在MCU芯片不工作時，反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓低于LED燈串的驅動電壓，在MCU芯片工作時，MCU芯片對每一路電流檢測電阻進行模擬電壓采樣處理，若有一路LED燈串的采樣電壓大于預設值，則MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，若有一路LED燈串的采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。上述電路及其驅動方法，電路結構簡單，配置靈活，制造成本低，安全性高。
【專利說明】使用單片機實現多路背光驅動的電路及其驅動方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及平板電視機【技術領域】，尤其涉及一種使用單片機實現多路背光驅動的 電路及其驅動方法。
【背景技術】
[0002] 現有技術中，電視機中的LED燈串的背光驅動一般為兩種：由多路DC-DC恒流驅動 1C來完成的多路背光驅動和由線性調光來完成的多路恒流背光驅動。
[0003] 如圖1所示，該電路是02科技公司的0Z9906背光驅動方案，該方案采用的AC-DC 輸出恒定電壓，該電壓略高于LED燈串的電壓，然后通過6路單獨控制的BUCK降壓電路來 實現6路背光的恒流驅動。該背光驅動方案，共需要6套BUCK降壓架構，成本較高，電路復 雜。
[0004] 如圖2所示，該電路是安森美公司的CAT4026背光驅動方案，該方案采用最大6路 燈串驅動，外接三極管調光，當各LED燈串之間存在電壓差時，該電壓差會降落在LED燈串 下方的三極管上，從而導致三極管的溫度偏高。因此，該背光驅動方案存在溫度高導致的安 全隱患。
【發明內容】
[0005] 為此，本發明所要解決的技術問題是：提供一種使用單片機實現多路背光驅動的 電路及其驅動方法，使得多路背光驅動電路結構簡單，配置靈活，制造成本低，安全性高。
[0006] 于是，本發明提供了一種使用單片機實現多路背光驅動的電路，包括：反激拓撲恒 壓輸出單元和MCU控制單元，其中，MCU控制單元包括：MCU芯片、LED燈串和與LED燈串連 接的調光開關管，調光開關管通過電流檢測電阻與MCU芯片連接，反激拓撲輸出單元輸出 電壓給LED燈串，MCU芯片不工作時，反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓低于LED燈串的驅 動電壓，MCU芯片工作時，MCU芯片對每一路連接在調光開關管上的電流檢測電阻進行模擬 電壓采樣，并對所述采樣電壓進行處理，若有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值，則 MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流，若 有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需要最高電壓的LED燈串的 電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反激拓撲恒壓輸出單 兀的輸出電壓。
[0007] 所述MCU芯片包括：模/數轉換單元、中央處理單元和控制單元，模/數轉換單元 接收到所述采樣電壓后將模擬信號轉換為數字信號后發給中央處理單元，中央處理單元若 發現有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值，則控制單元調整輸出給該路LED燈串的 電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流，若中央處理單元發現有一路LED燈串的 所述采樣電壓小于預設值，則控制單元根據需要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片 輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。
[0008] 所述調光開關管為M0S管，其源極通過電阻接地，同時源極還通過電阻與MCU芯片 中的模/數轉換單元連接，柵極通過電阻與MCU驅動信號相連，漏極與LED燈串連接。
[0009] 在MCU芯片中的模/數轉換單元輸入端和地之間還連接有濾波電容。
[0010] 本發明還提供了一種使用單片機實現多路背光驅動的電路的驅動方法，該方法包 括： MCU芯片對每一路連接在調光開關管上的電流檢測電阻進行模擬電壓采樣，并將所述 模擬電壓轉換成數字信號； 之后，將所述數字信號值與預設值進行比較，若有一路LED燈串的所述采樣電壓大于 預設值，則MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比； 與預設值進行比較，若有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需 要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。 [0011] 本發明所述使用單片機實現多路背光驅動的電路及其驅動方法，通過使用反激拓 撲恒壓輸出單元和MCU控制單元，使得在MCU芯片不工作時，反激拓撲恒壓輸出單元的輸出 電壓低于LED燈串的驅動電壓，在MCU芯片工作時，MCU芯片對每一路連接在調光開關管上 的電流檢測電阻進行模擬電壓采樣，并對所述采樣電壓進行處理，若有一路LED燈串的所 述采樣電壓大于預設值，則MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，用以維持 每一路LED燈串的恒流，若有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需 要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增 加反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。上述電路及其驅動方法，電路結構簡單，配置靈活， 制造成本低，安全性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1為現有技術中0Z9906背光驅動方案的電路結構示意圖； 圖2為CAT4026背光驅動方案的電路結構示意圖； 圖3為本發明實施例所述使用單片機實現多路背光驅動的電路框圖； 圖4為本發明實施例所述使用單片機實現多路背光驅動的電路結構示意圖； 圖5為MUC芯片調整電壓輸出占空比電流平衡示意圖； 圖6為本發明實施例所述使用單片機實現多路背光驅動的驅動方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面，結合附圖對本發明進行詳細描述。
[0014] 如圖3所示，本實例提供了一種使用單片機實現多路背光驅動的電路，該電路包 括：反激拓撲恒壓輸出單元和MCU控制單元，其中，MCU控制單元包括 ：MCU芯片、LED燈串和 與LED燈串連接的調光開關管，調光開關管通過電流檢測電阻與MCU芯片連接，反激拓撲輸 出單元輸出電壓給LED燈串。
[0015] 當MCU芯片不工作時，反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓低于LED燈串的驅動電 壓；當MCU芯片工作時，MCU芯片對每一路連接在調光開關管上的電流檢測電阻進行模擬 電壓采樣，并對所述采樣電壓進行處理，若有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值，則 MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流，若 有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需要最高電壓的LED燈串的 電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反激拓撲恒壓輸出單 兀的輸出電壓。
[0016] 其中，MCU (Micro Control Unit,微控制單元)，又稱單片機。
[0017] 所述MCU芯片包括：模/數轉換單元、中央處理單元和控制單元，模/數轉換單元 接收到所述采樣電壓后將模擬信號轉換為數字信號后發給中央處理單元，中央處理單元若 發現有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值，則控制單元調整輸出給該路LED燈串的 電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流，若中央處理單元發現有一路LED燈串的 所述采樣電壓小于預設值，則控制單元根據需要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片 輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。
[0018] 調光開關管為M0S管，其源極通過電阻接地，同時源極還通過電阻與MCU芯片中的 模/數轉換單元連接，柵極通過電阻與MCU驅動信號相連，漏極與LED燈串連接。
[0019] 進一步，還可以在MCU芯片中的模/數轉換單元輸入端和地之間連接濾波電容。
[0020] 具體電路結構，如圖4所示，本實施例中LED燈串為6串。反激拓撲恒壓輸出單元 根據需要最高電壓的LED燈串來調整輸出電壓的大小；MCU控制單元可以實現6串LED燈 串的恒流驅動，并減小因 LED燈串之間的電壓差對調光開關管的影響，調光開關管圖4中僅 給出調光開關管Q1與Q2。
[0021] 1.反激拓撲輸出單元的電壓輸出控制過程為： 在MCU芯片不工作時，反激拓撲輸出單元的輸出電壓由電阻R2與電阻R3決定，TL431 穩壓管的1腳基準電壓為2. 4%V,故誦討電陽R2與電阻R3組成的分壓網絡控制的反激拓 撲的輸出電壓為：
【權利要求】
1. 一種使用單片機實現多路背光驅動的電路，其特征在于，包括：反激拓撲恒壓輸出 單元和MCU控制單元，其中，MCU控制單元包括：MCU芯片、LED燈串和與LED燈串連接的調光 開關管，調光開關管通過電流檢測電阻與MCU芯片連接，反激拓撲輸出單元輸出電壓給LED 燈串，MCU芯片不工作時，反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓低于LED燈串的驅動電壓，MCU 芯片工作時，MCU芯片對每一路連接在調光開關管上的電流檢測電阻進行模擬電壓采樣，并 對所述采樣電壓進行處理，若有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值，則MCU芯片調整 輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流，若有一路LED燈 串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU 芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。
2. 根據權利要求1所述的電路，其特征在于，所述MCU芯片包括：模/數轉換單元、中央 處理單元和控制單元，模/數轉換單元接收到所述采樣電壓后將模擬信號轉換為數字信號 后發給中央處理單元，中央處理單元若發現有一路LED燈串的所述采樣電壓大于預設值， 則控制單元調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比，用以維持每一路LED燈串的恒流， 若中央處理單元發現有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則控制單元根據需要最 高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓，增加反 激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。
3. 根據權利要求2所述的電路，其特征在于，所述調光開關管為MOS管，其源極通過電 阻接地，同時源極還通過電阻與MCU芯片中的模/數轉換單元連接，柵極通過電阻與MCU驅 動信號相連，漏極與LED燈串連接。
4. 根據權利要求3所述的電路，其特征在于，在MCU芯片中的模/數轉換單元輸入端和 地之間還連接有濾波電容。
5. -種使用權利要求1至4任意一項所述電路的驅動方法，其特征在于，包括： MCU芯片對每一路連接在調光開關管上的電流檢測電阻進行模擬電壓采樣，并將所述 模擬電壓轉換成數字信號； 之后，將所述數字信號值與預設值進行比較，若有一路LED燈串的所述采樣電壓大于 預設值，則MCU芯片調整輸出給該路LED燈串的電壓輸出占空比； 與預設值進行比較，若有一路LED燈串的所述采樣電壓小于預設值，則MCU芯片根據需 要最高電壓的LED燈串的電壓，減小MCU芯片輸出給反激拓撲恒壓輸出單元的輸出電壓。
【文檔編號】G09G3/34GK104112431SQ201410347105
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】黃曉東, 陳立春, 林友記 申請人:康佳集團股份有限公司