專利名稱:終端及其lcd背光驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,特別涉及終端的IXD背光驅(qū)動(dòng)技木。
背景技術(shù):
在類似手機(jī)的終端內(nèi),液晶顯示器(IXD)背光的LED連接分為兩種串聯(lián)方式和并聯(lián)方式,并聯(lián)方式又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種連接方式。傳統(tǒng)的LCD背光驅(qū)動(dòng)方式都需要増加一個(gè)專門的LCD背光驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)背光LED燈。具體地說(shuō),以并聯(lián)共陽(yáng)連接方式為例,IXD模塊的功能框圖如圖1所示,圖1中的LED A為IXD模塊中各LED共同的電源輸入端,圖1中的LEDJQ至LED_K6為IXD模塊中的各LED。如果按照傳統(tǒng)的背光電路設(shè)計(jì),就需要使用一個(gè)專門的背光芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)LCD的6個(gè)發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,簡(jiǎn)稱“LED”)燈,如圖2所示。傳統(tǒng)LCD背光實(shí)現(xiàn)原理如下(I)IXD背光驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部有ー個(gè)Charger pump (升壓器),從管腳Vin輸入電壓,從管腳Vout輸出電壓,用于給IXD的背光LED供電。Charger pump有一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換的功能,一般背光芯片還可以自動(dòng)根據(jù)輸入電壓的變化輸出不同的電壓。(2)CPU(中央處理器)輸出ー個(gè)控制信號(hào)給背光芯片的En/Set管腳,這個(gè)管腳有兩個(gè)功能使能IXD背光驅(qū)動(dòng)芯片和調(diào)整背光芯片的限流。CPU就可以通過控制這個(gè)管腳,來(lái)實(shí)現(xiàn)LCD不同亮度等級(jí)的背光控制。En/Set的控制方式,業(yè)界沒有ー個(gè)統(tǒng)ー的標(biāo)準(zhǔn),但都是以單線串ロ的方式來(lái)調(diào)整各路LED燈的限流大小,以及開關(guān)控制。然而,由于專門的IXD背光驅(qū)動(dòng)芯片成本高、功耗大,而且還需要増加PCB (印刷電路板)面積,因此越來(lái)越不能滿足產(chǎn)品和市場(chǎng)需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種終端及其LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,使得在終端內(nèi)可以省去專門的LCD背光驅(qū)動(dòng)芯片,從而降低了成本、減小了功耗和PCB面積。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的實(shí)施方式提供了ー種終端,包含中央處理器CPU、液晶顯示器IXD模塊,所述CPU與所述IXD模塊之間,連接有ー個(gè)MOS管;所述終端的電池電壓VBAT輸入到所述CPU,所述VBAT通過所述MOS管或直接輸入到所述IXD模塊中的發(fā)光二極管LED ;所述CPU輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào),輸入到所述MOS管的刪極,控制整個(gè)發(fā)光電路的導(dǎo)通和關(guān)閉。本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了ー種IXD背光驅(qū)動(dòng)方法,包含以下步驟液晶顯示器IXD模塊中的各發(fā)光二極管LED,通過ー個(gè)MOS管或直接獲取終端的電池電壓VBAT ;中央處理器CPU通過調(diào)整輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)的占空比,對(duì)所述各LED的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。
本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言,將VBAT通過ー個(gè)MOS管或直接連接到IXD的背光LED進(jìn)行供電,利用CPU已有的PWM信號(hào)控制MOS管柵極來(lái)調(diào)整LCD背光亮度。由于是通過MOS管來(lái)控制整個(gè)電流回路的通斷,不需要増加外部硬件電路實(shí)現(xiàn)LCD背光驅(qū)動(dòng),大量減少了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,降低了終端成本并減小了 PCB的布板面積和功耗。而且,由于VBAT自己提供給IXD的背光LED燈供電,因此不需要像專門的IXD背光驅(qū)動(dòng)芯片ー樣經(jīng)過ー個(gè)Charger pump (升壓器)進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換,可以提高電源效率。此外,利用CPU已有的PWM信號(hào)控制MOS管柵極來(lái)調(diào)整LCD背光亮度,可有效補(bǔ)償因VBAT變化影響LCD背光亮度的變化。進(jìn)ー步地,MOS管可以是P型MOS管,也可以是N型MOS管(此時(shí)IXD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接);LCD模塊中的LED連接可以是并聯(lián)共陽(yáng)連接,也可以是并聯(lián)共陰連接。使得本發(fā)明的實(shí)施方式不受限于MOS管的類型、LED的連接方式,具備廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的以并聯(lián)共陽(yáng)方式連接的LCD模塊功能示意圖;圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的IXD背光電路驅(qū)動(dòng)示意圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的終端結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的終端結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的終端結(jié)構(gòu)示意圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中的LCD背光等效電路示意圖;圖7是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中系統(tǒng)開機(jī)時(shí)的LCD背光驅(qū)動(dòng)流程圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式中終端使用過程中的LCD背光驅(qū)動(dòng)流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種終端。在本實(shí)施方式中,CPU與!XD模塊之間,連接有ー個(gè)MOS管。終端的電池電壓VBAT輸入到該CPU和該MOS管中,VBAT電壓通過該MOS管輸入到IXD模塊中的LED,CPU輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào),輸入到MOS管的刪極,以通過調(diào)整輸出的PWM信號(hào)的占空比,對(duì)LCD模塊中的各LED的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。在本實(shí)施方式中,MOS管為P型MOS管,IXD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接,具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。VBAT輸入到該P(yáng) MOS管的源端(即S扱),VBAT通過P MOS管輸入到LCD模塊中各LED共同的電源輸入端(即圖3中的LED A),IXD模塊中的各LED(即圖3中的LEDJQ至LED_K6)陰極分別串ー個(gè)電阻再全部合成一路接地。也就是說(shuō),使用MOS管來(lái)控制整個(gè)電流回路的通斷,將VBAT連接PMOS管的S極(源端),通過CPU輸出的PWM信號(hào)來(lái)控制MOS的G極(柵極),使得CPU可通過調(diào)整適當(dāng)頻率的PWM信號(hào)占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)LCD不同背光亮度的調(diào)節(jié),具體調(diào)節(jié)方式將在后文中進(jìn)行詳細(xì)描述。不難發(fā)現(xiàn),在本實(shí)施方式中,不需要増加外部硬件電路實(shí)現(xiàn)LCD背光驅(qū)動(dòng),大量減少了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,降低了終端成本并減小了 PCB的布板面積和功耗。而且,由于VBAT自己提供給IXD的背光LED燈供電,因此不需要像專門的IXD背光驅(qū)動(dòng)芯片ー樣經(jīng)過ー個(gè)Charger pump (升壓器)進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換,可以提高電源效率。本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及ー種終端。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同,主要區(qū)別之處在于在第一實(shí)施方式中,IXD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接。而在本發(fā)明第二實(shí)施方式中,LCD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陰連接。具體地說(shuō),如圖4所示,VBAT輸入到P MOS管的源端,IXD模塊中的各LED分別串一個(gè)電阻后合成一路連接至P MOS管的漏端,各LED陰極直接合成一路接地。由于在本實(shí)施方式中,同樣不需要増加外部硬件電路實(shí)現(xiàn)LCD背光驅(qū)動(dòng),因此可以達(dá)到與第一實(shí)施方式類似的技術(shù)效果,即大量減少了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,降低了終端成本并減小了 PCB的布板面積和功耗,以及提高了電源效率。本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及ー種終端。第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同,主要區(qū)別之處在于在第一實(shí)施方式中,MOS管為P型MOS管。而在本發(fā)明第三實(shí)施方式中,MOS管為N型MOS管。具體地說(shuō),在本實(shí)施方式中,IXD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接,VBAT輸入到LCD模塊中各LED共同的電源輸入端,LCD模塊中的各LED陰極分別串ー個(gè)電阻再全部合成一路連接到N MOS管的漏端,N MOS管的源端直接接地,如圖5所示。由此可見,MOS管可以是P型MOS管,也可以是N型MOS管;LCD模塊中的LED連接可以是并聯(lián)共陽(yáng)連接,也可以是并聯(lián)共陰連接。使得本發(fā)明的實(shí)施方式不受限于MOS管的類型、LED的連接方式,具備廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及ー種LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,本實(shí)施方式可應(yīng)用于上述第一至第三實(shí)施方式中的終端。在本實(shí)施方式中,IXD模塊中的各LED,通過ー個(gè)MOS管或直接獲取終端的電池電壓VBAT。CPU通過調(diào)整輸 出的PWM信號(hào)的占空比,對(duì)IXD模塊中的各LED的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。具體地說(shuō),由于在上述第一至第三實(shí)施方式中的終端(如手機(jī))內(nèi),是將VBAT直接連接到IXD的背光LED供電,因此VBAT的電壓越高IXD的亮度也會(huì)越高。而在終端中,(PU都需要檢測(cè)VBAT電壓,用來(lái)顯示電池電量以及低電量關(guān)機(jī)等功能。因此在本實(shí)施方式中,可以根據(jù)已檢測(cè)到的當(dāng)前VBAT電壓調(diào)整PWM的占空比以及當(dāng)前設(shè)置的亮度等級(jí),來(lái)補(bǔ)償因VBAT變化影響LCD背光亮度的變化。下面對(duì)通過調(diào)整適當(dāng)頻率的PWM信號(hào)占空比,實(shí)現(xiàn)IXD不同背光亮度的調(diào)節(jié),進(jìn)行具體說(shuō)明。由于PWM信號(hào)占空比D與VBAT電壓、背光LED導(dǎo)通電壓VLED、每路LED的平均電流1、整個(gè)電路等效電阻R相關(guān),單路LCD背光LED等效電路如圖6所示,公式如下I = D* (VBAT-VLED)/R (I)故D (VBAT) = Imax*RパVBAT-VLED) (2)公式⑵給出的是D和VBAT的關(guān)系;式中R、VLED和ILED都是已知,R就是串在電路中電阻的阻值,Imax為設(shè)定的LCD最大亮度等級(jí)的平均電流。因此,當(dāng)確定了最大売度等級(jí)時(shí)的D,終端分為N級(jí)背光(即終端的最大売度等級(jí)為N)時(shí),第n級(jí)背光的亮度的D(VBAT,n)計(jì)算公式如下D (VBAT, n) = n/N*D (VBAT) (0 彡 n 彡 N)
D (VBAT, n) = n/N*Imax*R/ (VBAT-VLED) (0 彡 n 彡 N) (3)若,VLED = 3. 2V(背光LED導(dǎo)通電壓一般都是3. 2V),Imax設(shè)定為15mA(背光LED的最大電流一般是15mA),R = 10歐姆;通常情況下,VBAT最低電壓3. 4V (電池低于3. 4V手機(jī)關(guān)機(jī)),則根據(jù)公式(3),最亮?xí)r(第N級(jí))背光的占空比D(3.4V,N) = 75% ;同理,則根據(jù)公式(3),當(dāng)VBAT最高電壓4. 2V(手機(jī)電池最高電壓),最亮?xí)r(第N級(jí))背光的占空比D(4.2V,N) =15%。由于在系統(tǒng)開機(jī)過程中,當(dāng)前設(shè)置的亮度等級(jí)通常為默認(rèn)的亮度等級(jí),因此在開機(jī)吋,終端的LCD背光驅(qū)動(dòng)如圖7所示。在步驟710中,CPU檢測(cè)當(dāng)前的VBAT。接著,在步驟720中,CPU根據(jù)檢測(cè)到的VBAT和默認(rèn)的亮度等級(jí),計(jì)算需輸出的PWM信號(hào)的占空比D,即將檢測(cè)到的VBAT和默認(rèn)的亮度等級(jí)代入到上述公式(3)中,計(jì)算出需輸出的PWM信號(hào)的占空比。接著,在步驟730中,MOS管根據(jù)當(dāng)前的D值,驅(qū)動(dòng)IXD背光。由于在終端正常工作時(shí),用戶根據(jù)需要可能會(huì)調(diào)整IXD亮度等級(jí),系統(tǒng)也可能根據(jù)VBAT的變化需要調(diào)整IXD亮度等級(jí),因此CPU還需根據(jù)檢測(cè)到的VBAT和用戶調(diào)整的或系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整的亮度等級(jí),計(jì)算需輸出的PWM信號(hào)的占空比,對(duì)LCD的背光亮度進(jìn)行調(diào)整,具體流程如圖8所示。在步驟810中,CPU判斷用戶或系統(tǒng)是否調(diào)整了 IXD亮度等級(jí)。如果判定發(fā)生了調(diào)整,則進(jìn)入步驟820,如果判定未發(fā)生調(diào)整,則進(jìn)入步驟830。在步驟820中,CPU將調(diào)整后的亮度等級(jí)n代入公式(3)中(VBAT電壓值不變),計(jì)算出此時(shí)的占空比D(VBAT,n)。在步驟830中,CPU判斷檢測(cè)到的VBAT電壓值是否發(fā)生了變化,如果發(fā)生了變化,則進(jìn)入步驟840,如果沒有發(fā)生變化,則直接進(jìn)入步驟850。在步驟840中,CPU將VBAT變化后的電壓值代入公式(3)中(n的值不變),計(jì)算出此時(shí)的占空比D(VBAT,n)。在步驟850中,CPU調(diào)整IXD背光亮度。即CPU將PWM信號(hào)的占空比D調(diào)整為最新計(jì)算出的D,輸出PWM信號(hào),實(shí)現(xiàn)LCD背光亮度的調(diào)整。不難發(fā)現(xiàn),在本實(shí)施方式中,利用了 CPU已有的PWM信號(hào)來(lái)控制MOS管柵極,實(shí)現(xiàn)LCD背光亮度的調(diào)整,可有效補(bǔ)償因VBAT變化影響LCD背光亮度的變化,并且可滿足用戶對(duì)LCD背光亮度變化的需求。需要說(shuō)明的是,上面各種方法的步驟劃分,只是為了描述清楚,實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分,分解為多個(gè)步驟,只要包含相同的邏輯關(guān)系,都在本專利的保護(hù)范圍內(nèi);對(duì)算法中或者流程中添加無(wú)關(guān)緊要的修改或者引入無(wú)關(guān)緊要的設(shè)計(jì),但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專利的保護(hù)范圍內(nèi)。上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體 實(shí)施例,而在實(shí)際應(yīng)用中,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種終端,包含中央處理器CPU、液晶顯示器IXD模塊,其特征在于,所述CPU與所述IXD模塊之間,連接有一個(gè)MOS管; 所述終端的電池電壓VBAT輸入到所述CPU,所述VBAT通過所述MOS管或直接輸入到所述IXD模塊中的發(fā)光二極管LED ; 所述CPU輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào),輸入到所述MOS管的刪極,控制整個(gè)發(fā)光電路的導(dǎo)通和關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端,其特征在于,所述MOS管為P型MOS管,所述VBAT通過所述MOS管輸入到所述IXD模塊中的發(fā)光二極管LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的終端,其特征在于,所述IXD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接; 其中,所述VBAT輸入到所述MOS管的源端,所述VBAT通過所述MOS管輸入到所述LCD模塊中各LED共同的電源輸入端,所述LCD模塊中的各LED陰極分別串一個(gè)電阻再全部合成一路接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的終端,其特征在于,所述LCD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陰連接; 其中,所述VBAT輸入到所述MOS管的源端,所述LCD模塊中的各LED分別串一個(gè)電阻后合成一路連接至所述MOS管的漏端,所述各LED陰極直接合成一路接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的終端,其特征在于,所述MOS管為N型MOS管,所述VBAT直接輸入到所述IXD模塊中的發(fā)光二極管LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的終端,其特征在于,所述LCD模塊中的LED連接為并聯(lián)共陽(yáng)連接; 其中,所述VBAT輸入到所述LCD模塊中各LED共同的電源輸入端,所述LCD模塊中的各LED陰極分別串一個(gè)電阻再全部合成一路連接到所述MOS管的漏端,所述MOS管的源端直接接地。
7.—種LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,應(yīng)用于權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的終端,其特征在于,包含以下步驟 液晶顯示器LCD模塊中的各發(fā)光二極管LED,通過一個(gè)MOS管或直接獲取終端的電池電壓 VBAT ; 中央處理器CPU通過調(diào)整輸出的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)的占空比,對(duì)所述各LED的發(fā)光亮度進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,所述CPU通過調(diào)整輸出的PWM信號(hào)的占空比,對(duì)所述各LED的發(fā)光亮度進(jìn)行控制的步驟中,包含以下子步驟 所述CPU檢測(cè)到當(dāng)前的VBAT ; 所述CPU根據(jù)檢測(cè)到的VBAT和當(dāng)前設(shè)置的亮度等級(jí),計(jì)算需輸出的PWM信號(hào)的占空比。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于, 所述當(dāng)前設(shè)置的亮度等級(jí)為在終端開機(jī)過程中系統(tǒng)默認(rèn)的亮度等級(jí);或者, 所述當(dāng)前設(shè)置的亮度等級(jí)為用戶調(diào)整的或系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整的亮度等級(jí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,所述CPU根據(jù)以下公式,計(jì)算需輸出的PWM信號(hào)的占空比D :D = n/N*Imax*R/(VBAT-VLED) (O ≤ η ≤N); 其中,η表不當(dāng)如設(shè)置的売度等級(jí),N表不終端的最大売度等級(jí),Imax表不設(shè)定的處于最大亮度等級(jí)時(shí)單路LED的平均電流,R表示預(yù)設(shè)的等效電阻,VLED表示LED的導(dǎo)通電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LCD背光驅(qū)動(dòng)方法,其特征在于,所述R取值為10歐姆,所述Imax取值為15mA。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,公開了一種終端及其LCD背光驅(qū)動(dòng)方法。本發(fā)明中,將VBAT通過一個(gè)MOS管直接連接到LCD的背光LED進(jìn)行供電,利用CPU已有的PWM信號(hào)控制MOS管柵極來(lái)調(diào)整LCD背光亮度。由于是通過MOS管來(lái)控制整個(gè)電流回路的通斷,不需要增加外部硬件電路實(shí)現(xiàn)LCD背光驅(qū)動(dòng),大量減少了硬件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,降低了終端成本并減小了PCB的布板面積和功耗。
文檔編號(hào)G09G3/34GK103050088SQ20111030577
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者胡倫, 王勇 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司