專利名稱：控制發(fā)光二極管供電電源的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管電源控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制發(fā)光二極管供電電 源的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是一種在恒定電流下工作的發(fā)光器件。目前，發(fā)光二極管作為 背光源，廣泛應(yīng)用于顯示器、電視等顯示器件?，F(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)光二極管的電源控制電路包括恒壓電源、驅(qū)動器。發(fā)光二極管與驅(qū) 動器串聯(lián)，恒壓電源為發(fā)光二極管及驅(qū)動器提供恒定的電壓。且恒壓電源提供的恒定電壓 往往高于發(fā)光二極管穩(wěn)定工作時所需的電壓。這是由于恒壓電源為發(fā)光二極管供電時，隨 著發(fā)光二極管工作時溫度的升高，內(nèi)阻會下降，從而在發(fā)光二極管上的電壓降就會低于對 其預(yù)想的驅(qū)動電壓，低于預(yù)想的驅(qū)動電壓的那部分壓降，就會分壓到驅(qū)動器上。承擔分壓的 驅(qū)動器把這部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使驅(qū)動器的溫度升高，使用壽命減少，工作的穩(wěn)定性 降低。與此同時，也降低了對電源的輸出電壓的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種控制發(fā)光二極管供電電源的方法及系統(tǒng)，以降低發(fā)光 二極管的驅(qū)動器上功耗，延長驅(qū)動器的使用壽命，該系統(tǒng)尤其適用于發(fā)光二極管背光源上。本發(fā)明提供了一種控制發(fā)光二極管供電電源的方法，包括采集發(fā)光二極管的工作電壓；在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源，使所述 供電電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓相匹配，并調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管 的驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。本發(fā)明還提供了一種控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)，包括電壓傳感器，用于采集發(fā)光二極管的工作電壓；驅(qū)動器，與所述發(fā)光二極管串聯(lián)；驅(qū)動控制器，用于調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū)動器；控制器，與所述電壓傳感器相連，用于在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié) 所述發(fā)光二極管的供電電源，使所述供電電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作 電壓相匹配，并通過所述驅(qū)動控制器調(diào)節(jié)所述驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。上述技術(shù)方案通過采集發(fā)光二極管兩端的工作電壓，并在發(fā)光二極管工作穩(wěn)定即 壓降穩(wěn)定也即工作電壓恒定的情況下，調(diào)節(jié)供電電源，使其輸出的電壓與發(fā)光二級管恒定 的工作電壓相匹配，從而減小了驅(qū)動器上額外的壓降，降低了驅(qū)動器的功耗，進而降低了驅(qū) 動器的溫度，延長了驅(qū)動器的使用壽命，并且提高了電源的驅(qū)動效率。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)所應(yīng)用的側(cè)光式背 光源的示意圖；圖3B為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)所應(yīng)用的側(cè)光式背 光源的剖面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)所應(yīng)用的直下式背 光源的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)中電壓傳感器54在 直下式背光源上的分布位置示意圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的方法的流程圖，該方法包 括步驟11、采集發(fā)光二極管的工作電壓；如通過電壓傳感器實時采集發(fā)光二極管的電壓。步驟12、在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源， 使所述供電電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓相匹配，并調(diào)節(jié)所述發(fā)光 二極管的驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。如當發(fā)光二極管從通電到正常工作，其電壓也從不穩(wěn)定到穩(wěn)定，并保持在一個恒 定的電壓值如3.0伏。根據(jù)采集的工作電壓，可知發(fā)光二極管正常工作時的恒定電壓。如 當發(fā)光二極管的工作電壓保持在3.0伏時，調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的供電電源，使之輸出與3.0伏 相匹配的電壓如3. 0伏。此時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流 保持恒定，恢復(fù)整個發(fā)光二極管工作系統(tǒng)由于這個恒定電壓源的電壓降低，而失去的瞬間 的恒定電流控制平衡。當發(fā)光二極管的供電電源為數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器時，可通過脈沖寬度 調(diào)制波調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，使其輸出與發(fā)光二極管恒定時的工作電壓相 匹配的電源電壓。或者可通過串行或并行通訊協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒 定電壓輸出器，使其輸出與發(fā)光二極管恒定時的工作電壓相匹配的電源電壓。當發(fā)光二極管的供電電源為直流變換電壓源時，可通過改變電壓設(shè)定電阻來調(diào)節(jié) 直流變換電壓源，使其輸出與發(fā)光二極管恒定時的工作電壓相匹配的電源電壓。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案通過采集發(fā)光二極管兩端的工作電壓，獲知發(fā)光二 極管兩端電壓的變化，并在發(fā)光二極管工作穩(wěn)定，適當調(diào)節(jié)供電電源輸出電壓。由于發(fā)光二 極管穩(wěn)定工作后所需電壓小于供電電源的輸出電壓，因而調(diào)節(jié)后的供電電源的輸出電壓會 被減小，以匹配發(fā)光二極管的工作電壓，從而使得驅(qū)動器上承載的電壓也隨之減少，降低了 驅(qū)動器上的功耗及產(chǎn)生的熱能，延長了驅(qū)動器的使用壽命，提高了供電電源的驅(qū)動效率。
本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的方法還可包括
對采集到的工作電壓進行信號放大。本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的方法還可包括對信號放大后的工作電壓進行信號濾波。圖2為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。包 括電壓傳感器21、驅(qū)動器22、驅(qū)動控制器23及控制器24。電壓傳感器21用于采集發(fā)光 二極管的工作電壓，具體詳見上述步驟11的說明；驅(qū)動器22與所述發(fā)光二極管串聯(lián)；驅(qū)動 控制器23用于調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū)動器22 ；控制器24與所述電壓傳感器相連，用于 在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源，使所述供電電源 的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓相匹配，并通過所述驅(qū)動控制器23調(diào)節(jié) 所述驅(qū)動器22，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定，具體詳見上述步驟12的說明。所述控制器24可用于通過脈沖寬度調(diào)制波調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出 器，或者用于通過串行通訊協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，或 者用于通過并行通訊協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，或者用于 通過改變電壓設(shè)定電阻來調(diào)節(jié)直流變換電壓源。本實施例中，控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)通過采集發(fā)光二極管兩端的工作電 壓，獲知發(fā)光二極管兩端電壓的變化，并在發(fā)光二極管工作穩(wěn)定，適當調(diào)節(jié)供電電源輸出電 壓。由于發(fā)光二極管穩(wěn)定工作后所需電壓小于供電電源的輸出電壓，因而調(diào)節(jié)后的供電電 源的輸出電壓會被減小，以匹配發(fā)光二極管的工作電壓，從而使得驅(qū)動器上承載的電壓也 隨之減少，降低了驅(qū)動器上的功耗及產(chǎn)生的熱能，延長了驅(qū)動器的使用壽命，提高了供電電 源的驅(qū)動效率。本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)還可包括信號放大電路
25。信號放大電路25用于對所述電壓傳感器21采集到的工作電壓進行信號放大。本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)還可包括信號濾波電路
26。信號濾波電路26用于對所述信號放大電路25進行信號放大后的工作電壓進行信號濾 波。背光源根據(jù)燈和光學(xué)材料結(jié)構(gòu)大致分為兩種，一種是邊緣發(fā)光方式，也即側(cè)光式 背光源，如圖3A、圖3B所示。側(cè)光式背光源包括五個部分發(fā)光二極管燈組31、光學(xué)薄膜材 料32、導(dǎo)光板33、電路板34、結(jié)構(gòu)上的外殼35等。另外還涉及一些結(jié)構(gòu)上的附件，這里不 再贅述。另一種是底發(fā)光方式，也即直下式背光源，如圖4所示。主要包括四個部分光學(xué) 薄膜材料41、結(jié)構(gòu)上的外殼42、發(fā)光二極管燈組43、電路板44，另外還涉及一些結(jié)構(gòu)上的附 件，這里不再贅述。下面以側(cè)光式背光源和直下式背光源為例進行說明?？刂苽?cè)光式背光源和直下式背光源中的發(fā)光二極管供電電源系統(tǒng)如圖5所示，圖 5為本發(fā)明實施例提供的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖。在以側(cè)光式背光 源和直下式背光源為硬件平臺上，控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)包括驅(qū)動控制器51、 驅(qū)動器52、發(fā)光二極管53、電壓傳感器54、信號放大電路55、信號濾波電路56、控制器57、 恒定電壓輸出單元58。其中，電壓傳感器54在直下式背光源上的分布位置如圖6所示，電 壓傳感器54的相應(yīng)位置為相應(yīng)發(fā)光二極管的位置。如位置R1、位置R2處為紅色發(fā)光二極
5管及其電壓傳感器54，位置Bi、位置B2處為藍色發(fā)光二極管及其電壓傳感器54，位置G1、 位置G2處為綠色發(fā)光二極管及其電壓傳感器54。整個背光源按照背光源的尺寸大小安裝 適當數(shù)量的電壓傳感器，來抽樣檢測背光源上的發(fā)光二極管的工作電壓?？刂瓢l(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)的工作原理為驅(qū)動控制器51輸出控制信號，該 信號能夠使驅(qū)動器52正常工作，并且根據(jù)驅(qū)動控制器51給定的電流值和發(fā)光二極管燈組 對應(yīng)的位置輸出電流給發(fā)光二極管53中相應(yīng)的發(fā)光二極管。電壓傳感器54抽樣檢測發(fā)光 二極管燈組中部分有代表性的發(fā)光二極管兩端電壓值，通常，由于電壓傳感器54檢測出的 信號小于20毫伏，因此需要將此信號通過信號放大電路55放大，再將此信號通過信號濾波 電路56濾波，得到正確的傳感器信號即發(fā)光二極管的工作電壓。發(fā)光二極管的工作電壓經(jīng) 過控制器57輸出給恒定電壓輸出單元58和驅(qū)動控制器51。其中，控制器57輸出信號給恒 定電壓輸出單元58，以降低其輸出的恒定電壓值，使之與發(fā)光二極管恒定工作時的電壓相 匹配。此時，整個發(fā)光二極管工作系統(tǒng)由于這個恒定電壓源的電壓降低，而失去瞬間的恒定 電流控制平衡，控制器57輸出信號給驅(qū)動控制器51就是對發(fā)光二極管工作電流的校正或 補償，恢復(fù)發(fā)光二極管恒定電流的控制平衡。恒定電流平衡的控制回路即圖5中驅(qū)動控制 器51、驅(qū)動器52、發(fā)光二極管53、電壓傳感器54、信號放大電路55、信號濾波電路56、控制 器57構(gòu)成的回路。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過 程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序 在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者 光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于，包括 采集發(fā)光二極管的工作電壓；在所述發(fā)光二極管的工作電壓穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源，使所述供電 電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓相匹配，并調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū) 動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于，還包括 對采集到的工作電壓進行信號放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于，還包括 對信號放大后的工作電壓進行信號濾波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于， 調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源包括通過脈沖寬度調(diào)制波調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于， 調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源包括通過串行通訊協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于， 調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源包括通過并行通訊協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的控制發(fā)光二極管供電電源的方法，其特征在于， 調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源包括通過改變電壓設(shè)定電阻來調(diào)節(jié)直流變換電壓源。
8.—種控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)，其特征在于，包括 電壓傳感器，用于采集發(fā)光二極管的工作電壓；驅(qū)動器，與所述發(fā)光二極管串聯(lián)；驅(qū)動控制器，用于調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū)動器；控制器，與所述電壓傳感器相連，用于在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié)所述 發(fā)光二極管的供電電源，使所述供電電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓 相匹配，并通過所述驅(qū)動控制器調(diào)節(jié)所述驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 信號放大電路，用于對所述電壓傳感器采集到的工作電壓進行信號放大。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 信號濾波電路，用于對所述信號放大電路進行信號放大后的工作電壓進行信號濾波。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制發(fā)光二極管供電電源的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器 用于通過脈沖寬度調(diào)制波調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，或者用于通過串行通訊協(xié) 議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，或者用于通過并行通訊協(xié)議傳輸 的數(shù)據(jù)信號調(diào)節(jié)數(shù)字式可控制式恒定電壓輸出器，或者用于通過改變電壓設(shè)定電阻來調(diào)節(jié) 直流變換電壓源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制發(fā)光二極管供電電源的方法及系統(tǒng)，方法包括采集發(fā)光二極管的工作電壓；在所述發(fā)光二極管的工作電壓恒定時，調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的供電電源，使所述供電電源的輸出電壓與所述發(fā)光二極管穩(wěn)定時的工作電壓相匹配，并調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管的驅(qū)動器，以使所述發(fā)光二極管的電流保持恒定。通過采集發(fā)光二極管兩端的電壓，并在發(fā)光二極管工作穩(wěn)定即壓降穩(wěn)定也即工作電壓恒定的情況下，調(diào)節(jié)供電電源，使其輸出的電壓與發(fā)光二級管恒定的工作電壓相匹配，從而減小了驅(qū)動器上額外的壓降，降低了驅(qū)動器的功耗，進而降低了驅(qū)動器的溫度，延長了驅(qū)動器的使用壽命，并且提高了電源的驅(qū)動效率。
文檔編號H05B37/02GK102111931SQ20091024322
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者萬麗芳, 張麗蕾, 張凱亮, 王剛, 王慶江, 許燕文, 趙星星, 馬麗 申請人:京東方科技集團股份有限公司