奔騰B50轎車液晶顯示屏背光功能的設(shè)計(jì)改進(jìn)

李彥奇，司華超，王子軍，王曉光

（一汽轎車股份有限公司產(chǎn)品部，吉林 長春 130012）

奔騰B50轎車液晶顯示屏背光功能的設(shè)計(jì)改進(jìn)

李彥奇，司華超，王子軍，王曉光

（一汽轎車股份有限公司產(chǎn)品部，吉林 長春 130012）

根據(jù)奔騰B50轎車研發(fā)過程中產(chǎn)生的液晶顯示屏背光功能的2個(gè)故障現(xiàn)象，介紹故障排查的過程，并提出解決措施。

奔騰B50；液晶顯示屏；閃爍

目前，汽車上都裝備液晶顯示屏，用于顯示音響、空調(diào)、行車信息等內(nèi)容。在低端車型上，一般使用普通單色液晶顯示屏，在夜晚時(shí)會有背光功能，幫助用戶看清顯示屏上的信息。奔騰B50轎車液晶顯示屏背光情況見圖1。

圖1 奔騰B50轎車液晶顯示屏背光示意圖[1]

1 問題描述

奔騰B50轎車在研發(fā)過程中，發(fā)現(xiàn)液晶顯示屏背光功能有2個(gè)問題：背光開啟后，在最暗模式打開液晶顯示屏，液晶顯示屏的背光會發(fā)生閃爍幾次的現(xiàn)象；背光開啟后，在最亮模式打開液晶顯示屏，液晶顯示屏的背光會發(fā)生閃爍1次的現(xiàn)象。

2 問題分析與排查

奔騰B50轎車液晶顯示屏背光功能由組合儀表控制，集電極開路輸出，使用一個(gè)多級編碼器進(jìn)行30個(gè)擋位調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)背光電路供電電壓的PWM占空比，實(shí)現(xiàn)對整車背光的亮度調(diào)節(jié)[2］。關(guān)于該信號，具體的設(shè)計(jì)要求如下：PWM信號的電平值為10～15 V（高電平）/0～0.5 V（低電平）；PWM信號的占空比范圍為20%-80%；PWM信號的頻率為165±3 Hz。

實(shí)車排查時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)背光出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象時(shí)，PWM波形存在異常，根據(jù)所存在的2個(gè)故障現(xiàn)象，分別進(jìn)行了如下排查。

2.1 問題1的排查

在背光最暗模式時(shí)，測量組合儀表輸出的PWM信號，發(fā)現(xiàn)PWM信號的占空比范圍為16.7%～46.7%，與設(shè)計(jì)要求不符合，且背光開啟初期，PWM信號輸出不穩(wěn)定，占空比發(fā)生漸變。背光最亮和最暗模式下PWM輸出信號示意見圖2、圖3。

圖2 背光最亮模式下的PWM信號輸出波形

圖3 背光最暗模式下的PWM信號輸出波形

該問題會導(dǎo)致液晶顯示屏檢測到的PWM狀態(tài)信息不準(zhǔn)確，并在短時(shí)間內(nèi)頻繁地在各種亮度狀態(tài)下切換，給人以屏幕“閃爍幾次”的視覺效果，待背光PWM調(diào)節(jié)信號輸出穩(wěn)定后，液晶顯示屏檢測到正常信號，其背光不再閃爍。

2.2 問題2的排查

在背光信號啟動(dòng)的過程中，PWM輸出會發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，這個(gè)時(shí)間比較短，若液晶顯示屏的檢測周期時(shí)間合理，應(yīng)該不會發(fā)生問題。

繼續(xù)分析液晶顯示屏的檢測電路和邏輯，發(fā)現(xiàn)液晶顯示屏的檢測時(shí)間較短，在背光PWM信號尚未穩(wěn)定時(shí)，已經(jīng)開始檢測該信號，存在設(shè)計(jì)不合理的情況。進(jìn)一步分析信號采集電路的原理，發(fā)現(xiàn)液晶顯示屏檢測信號使用AD電壓值（將PWM通過RC電路濾波而得到）[3］。RC電路中電阻和電容的值越大，充放電時(shí)間越長，濾波后的電壓值達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間也就越長。所以背光PWM信號發(fā)生變化時(shí)，檢測到的電壓值未達(dá)到穩(wěn)定，而此時(shí)液晶顯示屏已經(jīng)開始檢測，當(dāng)下次再檢測時(shí)AD電壓已穩(wěn)定，兩次檢測的值不一致，導(dǎo)致音響主機(jī)輸出不同，LCD背光會閃爍一次。

因此，需要將RC濾波的硬件進(jìn)行更改，將電阻阻值減小，調(diào)慢液晶顯示屏的檢測時(shí)間。

3 問題解決

基于分析的內(nèi)容，對組合儀表、液晶顯示屏的軟件和硬件分別進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的背光PWM波形非常穩(wěn)定，不再出現(xiàn)信號異常，從根本上解決了上述液晶顯示屏背光問題。

[1]一汽轎車奔騰B50車型產(chǎn)品手冊[Z］.2015.

[2]一汽轎車股份有限公司.Q/CAF010300 T-105-2012，汽車零部件背光設(shè)計(jì)規(guī)范[Z］.

[3]王曉光，高茹，王亮，等.某車型調(diào)光開關(guān)設(shè)計(jì)改進(jìn)[J］.汽車電器，2015（11）：17-19. （編輯 心 翔）

Design Improvement of LCD Screen Backlight on FAW BESTURN B50

LI Yan-qi，SI Hua-chao，WANG Zi-jun，WANG Xiao-guang
(Products Development Department，F(xiàn)AW Co.，Ltd.，Changchun 130012，China)

Based on two LCD screen backlight fault cases during the development of BESTURN B50，the article demonstrates troubleshooting process and provides relevant solutions.

BESTURN； LCD screen； flash

U463. 837

A

1003-8639(2016)03-0026-02

2016-06-22；

2016-08-09

李彥奇（1984-），男，碩士，工程師，先后從事汽車娛樂系統(tǒng)設(shè)計(jì)、車聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、架構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。