CN106054696A - 加热控制电路和液晶显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热控制电路和液晶显示器件，该电路包括电压比较电路和第一受控开关；电压比较电路包括电压比较器和第一电阻；电压比较器连接第一节点、第二节点和第一受控开关，用于将第一节点的电压和第二节点的电压进行比较，并生成对应的开关控制信号输出到第一受控开关的控制端；第一电阻连接第一节点，用于在环境温度高于安全温度时，将第一节点的电压调节为能够使得电压比较器产生第一开关控制信号的电压；且在环境温度处于安全温度时，将第一节点的电压调节为能够使得电压比较器产生第二开关控制信号的电压。本发明中的第一电阻作为用于切断加热电路的器件其尺寸较小，便于设置在狭小的空间中以提高控制精度。

Description

加热控制电路和液晶显示器件

技术领域

本发明涉及加热控制技术领域，尤其是涉及一种加热控制电路和液晶显示器件。

背景技术

由于普通的液晶显示模块无法在较低温度的环境下正常工作，因此大部分液晶模块厂家采用外置的加热电路来解决这一问题。

目前，在加热电路工作时需要加热控制电路对其进行控制，加热控制电路包括单片机控制电路和温控开关器件。当液晶显示模块被加热到一定温度后，单片机控制电路在单片机的控制下发出控制信号，以使加热电路停止加热。此外，为防止单片机控制电路功能失效，温控开关器件在液晶显示模块温度超过一定值时也会切断加热电路，起到二次保护的作用。

但是，由于温控开关器件的体积和重量都比较大，体积一般为长*宽*高＝33mm*33mm*13mm，因此，只能放置在液晶模块的背板部分，离液晶和覆晶薄膜电路较近的区域空间比较狭小致使无法安装，所以测量精度并不高致使控制精度不高。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种加热控制电路和液晶显示器件，其用于切断加热电路的器件尺寸较小，便于设置在狭小的空间中，可以提高控制精度精度。

第一方面，本发明提供的加热控制电路包括第一电压支路、第二电压支路和电压比较电路；所述第一电压支路设置有第一受控开关；

所述电压比较电路包括电压比较器和第一电阻；所述电压比较器连接第一节点、第二节点和所述第一受控开关，用于将所述第一节点的电压和所述第二节点的电压进行比较，并生成对应的开关控制信号输出到所述第一受控开关的控制端；

所述第一电阻连接第一节点，用于在环境温度高于安全温度时，将第一节点的电压调节为能够使得所述电压比较器产生第一开关控制信号的电压；且在环境温度处于安全温度时，将所述第一节点的电压调节为能够使得所述电压比较器产生第二开关控制信号的电压；其中，所述第一开关控制信号适于将所述第一受控开关关断，所述第二开关控制信号适于将所述第一受控开关导通。

可选的，所述电压比较电路还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻连接在所述第一电压支路的电压输入端和所述第一节点之间，所述第二电阻连接在所述第二电压支路的电压输入端和所述第一节点之间，所述第三电阻连接在所述第二电压支路的电压输入端和所述第二节点之间，所述第四电阻连接在所述第一电压支路的电压输入端与所述第二节点之间。

可选的，所述第一电阻为负温度系数热敏电阻。

可选的，所述电压比较电路还包括第五电阻；所述第五电阻连接在所述第一受控开关的控制端与所述第二电压支路的电压输入端之间。

可选的，所述第二电压支路中设置有第二受控开关；所述第二受控开关的控制端连接第三节点；所述加热控制电路还包括：第三受控开关、第六电阻和第七电阻；

所述第六电阻的第一端连接在所述第二受控开关与所述第二电压支路的电压输入端之间，第二端连接所述第二受控开关的控制端；

所述第七电阻的第一端连接所述第二受控开关的控制端，第二端连接第三节点；

所述第三受控开关连接在第三节点与第四节点之间，控制端连接加热控制信号输入端；所述第四节点位于所述第一电压支路的电压输入端与所述第一受控开关之间。

可选的，该加热控制电路还包括第八电阻；所述第三受控开关的控制端具体通过所述第八电阻连接所述加热控制信号输入端。

可选的，该加热控制电路还包括单片机；

所述单片机连接所述加热控制信号输入端，用于检测环境温度，并根据检测到的环境温度产生用于控制所述第三受控开关通断状态的控制信号。

可选的，所述第一电阻的尺寸为Amm*Bmm*Cmm；其中0.8≤A≤1.2，0.4≤B≤0.6，0.3≤C≤0.4。

可选的，A＝1，B＝0.5，C＝0.35。

第二方面，本发明提供的液晶显示器件包括液晶层、主控板、覆晶薄膜电路板、加热电路和上述的加热控制电路。

可选的，所述加热控制电路的第一电阻设置在所述液晶层的位置处或者设置在覆晶薄膜电路板上；所述电压比较器和所述第一受控开关设置在所述主控板上。

本发明提供的加热控制电路和液晶显示器件中，第一电阻根据环境温度与安全温度的关系对第一节点的电压进行调节，从而使与第一节点连接的电压比较器生成控制第一受控开关关断的第一开关控制信号或导通的第二开关控制信号，因此可以利用第一受控开关控制为液晶器件加热的加热电路是继续加热还是停止加热。当利用第一受控开关控制加热电路时，第一电阻作为根据环境温度变化对第一节点电压进行调节以实现对加热电路进行切断的器件，其尺寸要比温控开关器件小的多，因此便于设置在狭小的空间中，可以提高控制精度精度。同时，由于第一电阻的尺寸和重量都比较小，使得液晶器件适于在需要高可靠性的场景中工作，例如恶劣的高振动环境。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明一实施例中加热控制电路与加热电路的连接示意图；

图2示出了本发明另一实施例中加热控制电路的电路示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

第一方面，本发明提供一种加热控制电路，如图1所示，该加热控制电路包括：第一电压支路L1、第二电压支路L2和电压比较电路；第一电压支路L1设置有第一受控开关Q1，其中：

电压比较电路包括电压比较器和第一电阻R1；电压比较器连接第一节点D1、第二节点D2和第一受控开关Q1，用于将第一节点D1的电压和第二节点D2的电压进行比较，并生成对应的开关控制信号输出到第一受控开关Q1的控制端；

第一电阻R1连接第一节点D1，用于在环境温度高于安全温度时，将第一节点D1的电压调节为能够使得电压比较器产生第一开关控制信号的电压，第一开关控制信号适于将第一受控开关Q1关断；第一电阻R1还用于在环境温度处于安全温度时，将第一节点D1的电压调节为能够使得电压比较器产生第二开关控制信号的电压，第二开关控制信号适于将第一受控开关Q1导通。

本发明提供的加热控制电路中，第一电阻R1根据环境温度与安全温度的关系对第一节点D1的电压进行调节，从而使与第一节点D1连接的电压比较器生成控制第一受控开关Q1关断的第一开关控制信号或导通的第二开关控制信号，因此可以利用第一受控开关Q1控制为液晶器件加热的加热电路是继续加热还是停止加热。当利用第一受控开关Q1控制加热电路时，第一电阻R1作为根据环境温度变化对第一节点D1电压进行调节以实现对加热电路进行切断的器件，其尺寸要比温控开关器件小的多，因此便于设置在狭小的空间中，可以提高控制精度精度。同时，由于相对于温控开关器件，第一电阻R1的尺寸和重量都比较小，使得安装有本发明提供的加热控制电路的液晶器件更适于在需要高可靠性的场景中工作，例如恶劣的高振动环境。

其中，尽管在图1中第一节点D1连接电压比较器的输入端1N-，第二节点D2连接电压比较器的输入端1N+，但需要注意的是，本发明并不限于这种连接方式，例如，第一节点D1连接电压比较器的输入端1N+，第二节点D2连接电压比较器的输入端1N-，再例如，两个节点分别连接的是电压比较器的2N-和2N+(未在图中示出)。

其中，尽管图1中采用场效应管作为第一受控开关Q1，需要注意的是本发明并不限于采用场效应管作为第一受控开关Q1，例如还可以采用三极管作为第一受控开关Q1，实际上任意能在开关控制信号的控制下导通或关断的器件都可作为第一受控开关Q1。

在具体实施时，电压比较器可以采用运算放大器来实现，例如，LM393，当然还可以采用其他任意能够实现对第一节点D1和第二节点D2的电压进行比较并生成控制信号的结构形式。

可理解的是，由于与第一节点D1连接的第一电阻R1能够使第一节点D1的电压随环境温度变化而变化，因此第一电阻R1为热敏电阻。本发明对热敏电阻的种类不做限定，在实际应用时可以根据需要自行选择，例如负温度系数热敏电阻。所谓的负温度系数热敏电阻是指温度升高阻值减小而温度降低阻值升高的电阻。

在具体实施时，第一电阻R1的尺寸Amm*Bmm*Cmm，A、B和C的取值范围可以分别为0.8≤A≤1.2，0.4≤B≤0.6，0.3≤C≤0.4，例如A＝1，B＝0.5，C＝0.35。需要注意的是，本发明中第一电阻R1的尺寸并不限于此，在实际应用时可以根据需要自行设置。

可理解的是，安全温度是指适合于液晶器件正常工作的温度范围，在实际应用时安全温度可以根据具体情况进行设置，本发明对此不作限定。

在具体实施时，如图1所示，第一电压支路L1、第二电压支路L2可以作为为加热电路提供加热电压的两支路。假定第一电压支路L1是为加热电路输入负极电压的支路，其输入端-IN输入负极电压，其输出端-OUT与加热电路的一端连接，第二电压支路L2是为加热电路输入正极电压的支路，其输入端+IN输入正极电压，其输出端+OUT与加热电路的另一端连接，从而将加热电路作为负载设置在第一电压支路L1的输出端-OUT和第二电压支路L2的输出端+OUT之间。由于第一受控开关Q1设置在第一电压支路L1上，因此第一受控开关Q1的导通或关断会影响到第一电压支路L1否能将负极电压输出至加热电路上，从而控制是否对加热电路进行切断。尽管这里假定第一电压支路L1是为加热电路输入负极电压的支路，第二电压支路L2是为加热电路输入正极电压的支路，但是本发明并不限于此，例如还可以将第一电压支路L1是为加热电路输入正极电压的支路，第二电压支路L2是为加热电路输入负极电压的支路，此时第一受控开关Q1的导通或关断会影响到第一电压支路L1否能将正极电压输出至加热电路上，以控制是否对加热电路进行切断。

在具体实施时，如图2所示，可以通过加热控制电路中的内部支路为第一节点D1和第二节点D2提供电压，具体为：电压比较电路还包括第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一电阻R1连接在第一电压支路L1的电压输入端和第一节点D1之间，第二电阻R2连接在第二电压支路L2的电压输入端和第一节点D1之间，第三电阻R3连接在第二电压支路L2的电压输入端和第二节点D2之间，第四电阻R4连接在第一电压支路L1的电压输入端与第二节点D2之间。需要注意的是，图2中，电压比较器的输出端1OUT与第一受控开关Q1的控制端是连接的，输出端1OUT传输至第一受控开关Q1的控制端的信号用D16-OUT表示。

由于第一节点D1位于第一电阻R1和第二电阻R2之间，而第一电阻R1还连接第二电压支路L2的电压输入端，第二电阻R2还连接第一电压支路L1的电压输入端，因此基于分压原理，第一节点D1的电压＝(第二电压支路L2的电压输入端+IN的电压-第一电压支路L1的电压输入端-IN的电压)×R2/(R1+R2)。当环境温度发生变化时，第一电阻R1阻值发生变化，因此第一节点D1的电压发生变化。而且，由于第二节点D2位于第三电阻R3和第四电阻R4之间，而第三电阻R3还连接第二电压支路L2的电压输入端，第四电压还连接第一电压支路L1的电压输入端，因此第二节点D2的电压＝(第二电压支路L2的电压输入端+IN的电压-第一电压支路L1的电压输入端-IN的电压)×R3/(R3+R4)。其中，第三电阻R3和第四电阻R4可采用普通电阻，其阻值不会随着环境温度的变化而变化，因此第二节点D2的电压基本保持不变。基于以上两点，可以实现在通过加热控制电路内部的两电压支路为第一节点D1和第二节点D2提供电压的基础上，使第一节点D1的电压随环境温度而变化，第二节点D2的电压保持不变。这样的电压提供方式使得电路的设计较为简单，电路稳定性较为可靠。

当然，在一些可替代的实施例中，并不必须要通过第一电压支路L1和第二电压支路L2为两个节点提供电压，例如，采用外置的电压模块直接为两个节点提供相应的电压，不论采用何种方式为两节点提供电压，其技术方案都能实现用于切断加热电路的器件尺寸较小，便于设置在狭小的空间中以提高控制精度精度的基本目的，因此应落入本发明的保护范围之内。

在具体实施时，如图2所示，在采用上述通过第一电压支路L1和第二电压支路L2为两个节点提供电压的情况下，还可以在电压比较电路中设置第五电阻R5，第五电阻R5连接在第一受控开关Q1的控制端与第二电压支路L2的电压输入端之间。由于第五电阻R5可以对电压比较器的开关控制信号输出端的电流进行分流，从而实现对第一受控开关Q1的控制端与电压比较器的开关控制信号输出端之间的支路的限流保护。当然，在一些可替代的实施例中，并不必须设置第五电阻R5进行分流，其技术方案仍能达到上述的基本目的，因此应落入本发明的保护范围之内。

在具体实施时，如图2所示，还可以采用第一电压支路L1和第二电压支路L2的电压输入端作为电压比较器的工作电压输入端，例如，在第二电压支路L2是为加热电路提供正极电压的支路和第一电压支路L1是为加热电路提供负极电压的支路的情况下，可将电压比较器的VCC端连接第二电压支路L2的电压输入端+IN，电压比较器的GND端连接第一电压支路L1的电压输入端-IN。当然，也可以采用外置的工作电压源为电压比较器提供工作电压。

举例来说，假定第一电阻R1为负温度系数热敏电阻、第一电压支路L1是为加热电路输入负极电压的支路、第二电压支路L2是为加热电路输入正极电压的支路，同时通过第一电压支路L1和第二电压支路L2为两个节点提供电压。通过选择合适阻值的各电阻使得开始时第一节点D1的电压小于第二节点D2的电压，电压比较器比较两节点电压后输出一个使第一受控开关Q1导通的控制信号，例如高电平1；当环境温度升高时，第一电阻R1的阻值减小，根据上述分压公式得知第一节点D1的电压升高，当环境温度高于安全温度时，第一节点D1的电压高于第二节点D2的电压，电压比较器比较两节点电压后输出一个使第一受控开关Q1关断的控制信号，例如低电平0。需要注意的是，尽管这里假设第一电阻R1为负温度系数热敏电阻、第一电压支路L1是为加热电路输入负极电压的支路、第二电压支路L2是为加热电路输入正极电压的支路，同时通过第一电压支路L1和第二电压支路L2为两个节点提供电压，但是第一电阻R1的类型、第一电压支路L1和第二电压支路L2的具体形式和为两个节点提供电压的方式之间并无关联。

据上所述，由于第一受控开关Q1设置在第一电压支路L1上，因此上述加热控制电路能够通过第一电压支路L1控制加热电路是否切断。为了避免电路故障而不能及时切断加热电路，还可以在第二电压支路L2中设置第二受控开关Q2，通过第二受控开关Q2的导通或关断控制加热电路的切断与否，从而实现二次保护。其中控制第二受控开关Q2导通或关断的一种可选的实现方式为：

第二受控开关Q2的控制端连接第三节点D3，加热控制电路还包括第三受控开关Q3、第六电阻R6和第七电阻R7，其中：

第六电阻R6的第一端连接在第二受控开关Q2与第二电压支路L2的电压输入端之间，第二端连接第二受控开关Q2的控制端；

第七电阻R7的第一端连接第二受控开关Q2的控制端，第二端连接第三节点D3；

第三受控开关Q3连接在第三节点D3与第四节点D4之间，控制端连接加热控制信号输入端；第四节点D4位于第一电压支路L1的电压输入端与第一受控开关Q1之间。

这里，加热控制信号输入端输入的加热控制信号EN控制第三受控开关Q3的导通或关断。在第三受控开关Q3关断时，第二受控开关Q2关断。在第三受控开关Q3导通时，导通电流流经第七电阻R7到达第二受控开关Q2的控制端，进而控制第二控制端的关断或导通，通过第二受控开关Q2的导通或关断控制加热电路的切断与否以实现二次保护。同时，采用第六电阻R6对第三受控开关Q3输出至第三节点D3的电流进行分流，从而实现对第二受控开关Q2的限流保护。

在具体实施时，还可以在第三受控开关Q3的控制端和加热控制信号输入端之间设置第八电阻R8，实现对第三受控开关Q3的限流保护。

在具体实施时，还可以在加热控制信号输入端连接单片机，该单片机用于检测环境温度，并根据检测到的环境温度产生用于控制第三受控开关Q3通断状态的控制信号。也就是说，利用单片机生成一个加热控制信号输出至加热控制信号输入端，以实现对第二受控开关Q2的控制，实现二次保护。

可理解的是，尽管图2中以场效应管作为第二受控开关Q2，需要注意的是本发明并不限于采用场效应管作为第二受控开关Q2，例如，三极管，实际上任意能在信号控制下导通或关断的器件都可作为第二受控开关Q2。同样地，尽管图2中以三极管作为第三受控开关Q3，需要注意的是本发明并不限于采用三极管作为第三受控开关Q3，例如，场效应管，实际上任意能在信号的控制下导通或关断的器件都可作为第三受控开关Q3。

当然，在一些可替代的实施例中，还可以采用其他形式的电路实现二次保护功能，甚至不设置实现二次保护功能的电路，电路中也并不必须设置第八电阻R8和单片机，其技术方案也能达到本发明的基本目的，因此也应落入本发明的保护范围之内。

第二方面，本发明还提供一种液晶显示器件，该液晶显示器件包括液晶层、主控板、覆晶薄膜电路板、加热电路和上述任一加热控制电路。

液晶显示器件包括上述的加热控制电路，由于加热控制电路中的第一电阻R1的尺寸比较小，因此便于设置在液晶显示器件中比较狭小的空间内，提高温度测量的精度。同时，液晶显示器件也适于在需要高可靠性的场景中工作，例如恶劣的高振动环境。

在具体实施时，液晶显示器件可具体应用于：显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品中或部件中。

在具体实施时，还可以将加热控制电路的第一电阻R1设置在液晶层的位置处或者设置在覆晶薄膜电路板上；电压比较器和第一受控开关Q1设置在主控板上。

由于第一电阻R1设置在液晶层的位置处或者设置在覆晶薄膜电路板上，因此所测的温度更能反映液晶显示器件的实际温度，提高测量精度。

可理解的是，覆晶薄膜电路板可以是栅极驱动电路的覆晶薄膜电路板或源极驱动电路的覆晶薄膜电路板。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种加热控制电路，其特征在于，包括：

第一电压支路、第二电压支路和电压比较电路；所述第一电压支路设置有第一受控开关；

所述电压比较电路包括电压比较器和第一电阻；所述电压比较器连接第一节点、第二节点和所述第一受控开关，用于将所述第一节点的电压和所述第二节点的电压进行比较，并生成对应的开关控制信号输出到所述第一受控开关的控制端；

所述第一电阻连接第一节点，用于在环境温度高于安全温度时，将第一节点的电压调节为能够使得所述电压比较器产生第一开关控制信号的电压；且在环境温度处于安全温度时，将所述第一节点的电压调节为能够使得所述电压比较器产生第二开关控制信号的电压；其中，所述第一开关控制信号适于将所述第一受控开关关断，所述第二开关控制信号适于将所述第一受控开关导通。

2.如权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，

所述电压比较电路还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一电阻连接在所述第一电压支路的电压输入端和所述第一节点之间，所述第二电阻连接在所述第二电压支路的电压输入端和所述第一节点之间，所述第三电阻连接在所述第二电压支路的电压输入端和所述第二节点之间，所述第四电阻连接在所述第一电压支路的电压输入端与所述第二节点之间。

3.如权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述第一电阻为负温度系数热敏电阻。

4.如权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述电压比较电路还包括第五电阻；所述第五电阻连接在所述第一受控开关的控制端与所述第二电压支路的电压输入端之间。

5.如权利要求1-4任一项所述的加热控制电路，其特征在于，所述第二电压支路中设置有第二受控开关；所述第二受控开关的控制端连接第三节点；所述加热控制电路还包括：第三受控开关、第六电阻和第七电阻；

所述第六电阻的第一端连接在所述第二受控开关与所述第二电压支路的电压输入端之间，第二端连接所述第二受控开关的控制端；

所述第七电阻的第一端连接所述第二受控开关的控制端，第二端连接第三节点；

所述第三受控开关连接在第三节点与第四节点之间，控制端连接加热控制信号输入端；所述第四节点位于所述第一电压支路的电压输入端与所述第一受控开关之间。

6.如权利要求5所述的加热控制电路，其特征在于，还包括第八电阻；所述第三受控开关的控制端具体通过所述第八电阻连接所述加热控制信号输入端。

7.如权利要求5所述的加热控制电路，其特征在于，还包括单片机；

所述单片机连接所述加热控制信号输入端，用于检测环境温度，并根据检测到的环境温度产生用于控制所述第三受控开关通断状态的控制信号。

8.如权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述第一电阻的尺寸为Amm*Bmm*Cmm；其中0.8≤A≤1.2，0.4≤B≤0.6，0.3≤C≤0.4。

9.如权利要求8所述的加热控制电路，其特征在于，A＝1，B＝0.5，C＝0.35。

10.一种液晶显示器件，其特征在于，包括：液晶层、主控板、覆晶薄膜电路板、加热电路和如权利要求1-9任一项所述的加热控制电路。

11.如权利要求10所述的液晶显示器件，其特征在于，所述加热控制电路的第一电阻设置在所述液晶层的位置处或者设置在覆晶薄膜电路板上；所述电压比较器和所述第一受控开关设置在所述主控板上。