管理电路、管理方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置技术领域，更具体而言，涉及到一种管理电路、管理方法和显示装置。

背景技术

近年来显示模组的刷新率越来越高，带来更好体验的同时功耗和温度也随之升高。功耗和温度升高的不利影响也比较明显，比如续航降低、容易达到液晶清亮点、影响电子元器件的寿命和性能、可能还需要额外的散热措施。在相关技术中，缺少对显示模组的功耗管理技术。

发明内容

本发明实施方式提供一种管理电路、管理方法和显示装置。

本发明实施方式提供一种管理电路，所述管理电路用于对显示模组进行功耗管理，所述管理电路包括：电流采样模块和控制模块，所述电流采样模块用于采样流经所述显示模组的采样电流以得到输出电压，所述采样电流和所述显示模组的功耗正相关，所述输出电压与所述采样电流正相关；所述控制模块用于根据所述输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，所述控制信号用于控制所述显示模组的刷新率。

在某些实施方式中，所述设定阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值，在所述输出电压大于所述第一阈值的情况下，所述控制信号为第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述显示模组的刷新率降低；在所述输出电压小于所述第二阈值的情况下，所述控制信号为第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述显示模组的刷新率升高。

在某些实施方式中，在所述控制模块控制所述显示模组的刷新率降低使得所述采样电流减小到设定范围内的情况下，或，在所述控制模块控制所述显示模组的刷新率升高使得所述采样电流增大到所述设定范围内的情况下，所述控制模块用于输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述显示模组的刷新率维持不变。

在某些实施方式中，在所述控制模块控制所述显示模组的刷新率降低到最小值且所述采样电流大于第一电流的情况下，所述控制模块输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制显示模组的刷新率维持为所述最小值；在所述控制模块控制所述显示模组的刷新率升高使得所述采样电流升高到最大值且所述采样电流小于第二电流的情况下，所述控制模块输出所述第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述显示模组的刷新率维持为所述最大值。

在某些实施方式中，所述电流采样模块包括：采样电阻和采样电路，所述采样电阻用于根据流经所述显示模组的所述采样电流得到采样电压，根据所述采样电压能够得到所述输出电压；所述采样电路连接所述采样电阻，所述采样电路用于根据所述采样电压得到所述输出电压。

在某些实施方式中，所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、三极管、第三电阻和第二运算放大器，所述第一电阻的一端连接所述采样电阻的一端，所述第一电阻的电压与所述采样电压相等；所述第二电阻的一端连接所述采样电阻的另一端；所述运算放大器的第一输入端连接所述第一电阻的另一端，所述运算放大器的第二输入端连接所述第二电阻的另一端；所述三极管的基极连接所述第一运算放大器的输出端，所述三极管的集电极连接所述第一电阻和所述第一运算放大器的第一输入端；所述第三电阻连接所述三极管的发射极，所述第三电阻的另一端接地，流经所述第三电阻的电流和流经所述第一电阻的电流相等；所述第二运算放大器的输入端连接所述第三电阻与所述三极管连接的一端，所述第二运算放大器输出端的电压与所述第三电阻的电压相等，所述第二运算放大器输出端的电压为所述输出电压。

在某些实施方式中，所述控制模块包括模数转换模块，所述模数转换模块用于将所述输出电压转换为电压数值，所述控制模块用于根据电压数值与设定数值阈值得到所述比较结果。

在某些实施方式中，所述控制模块用于输出所述控制信号，以使得所述显示模组的时序控制器根据所述控制信号调节所述显示模组的刷新率。

在某些实施方式中，所述设定阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在所述输出电压大于所述第一阈值的情况下，所述控制模块用于输出所述第一控制信号，以使得所述时序控制器根据所述第一控制信号降低所述显示模组的刷新率；在所述输出电压小于所述第二阈值的情况下，所述控制模块用于输出所述第二控制信号，以使得所述时序控制器根据所述第二控制信号升高所述显示模组的刷新率。

本发明实施方式提供一种管理方法，所述管理方法用于对显示模组进行功耗管理，所述管理方法包括：获得输出电压，所述输出电压根据流经所述显示模组的采样电流得到，所述采样电流和所述显示模组的功耗正相关，所述输出电压与所述采样电流正相关；根据所述输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，所述控制信号用于控制所述显示模组的刷新率。

本发明实施方式提供一种显示装置，显示装置包括显示模组和所述任一实施方式的管理电路，所述管理电路用于对显示模组进行功耗管理。

本发明实施方式的管理电路根据流经显示模组的采样电流得到输出电压，再根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组刷新率，从而控制显示模组的功耗，使得能够根据流经显示模组的采样电流控制显示模组的刷新率，以控制显示模组的功耗。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的管理电路与显示模组的连接示意图；

图2是本发明实施方式的管理方法的流程示意图；

图3是本发明实施方式的管理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的实施方式在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，本发明实施方式提供一种管理电路100，管理电路100用于对显示模组300进行功耗管理，管理电路100包括：电流采样模块10和控制模块30，电流采样模块10用于采样流经显示模组300的采样电流以得到输出电压，采样电流和显示模组300的功耗正相关，输出电压与采样电流正相关；控制模块30用于根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，控制信号用于控制显示模组300的刷新率。

具体地，显示模组300包括LCD模组、LED模组和OLED模组等，本实施例以显示模组300为LCD模组进行说明。LCD模组的功耗与流经LCD模组的采样电流为正相关，即当LCD模组的功耗增大时，采样电流增大；当LCD模组的功耗减小时，采样电流减小，因此通过采样电流的大小能够对应LCD模组的功耗大小。通过采样流经LCD模组的采样电流得到输出电压，输出电压与采样电流为正相关，则输出电压的大小能够对应采样电流的大小，从而能够对应LCD模组的功耗的大小。控制模块30包括MCU，MCU根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组300的刷新率。设定阈值可以根据实际情况进行设置，在此不做限定。

如此，通过电流采样模块10根据采样电流得到输出电压，控制模块30根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组300刷新率，从而控制显示模组300的功耗，使得能够根据流经显示模组300的采样电流控制显示模组300的刷新率，以控制显示模组300的功耗。

在某些实施方式中，设定阈值包括第一阈值和第二阈值，第一阈值大于第二阈值，在输出电压大于第一阈值的情况下，控制信号为第一控制信号，第一控制信号用于控制显示模组300的刷新率降低；在输出电压小于第二阈值的情况下，控制信号为第二控制信号，第二控制信号用于控制显示模组300的刷新率升高。

具体地，控制LCD模组的功耗在限定区间内，能够避免LCD模组功耗过高带来的过度发热，而造成的元器件损坏或影响显示效果等不良影响。当LCD模组在高负载状态下时，LCD模组的功耗提升，当LCD模组的功耗超过功耗限定区间的最大值时，输出电压大于第一阈值，此时MCU输出的控制信号为第一控制信号，以控制LCD模组的刷新率降低，从而控制LCD模组的功耗降低，以避免LCD模组的功耗过高而导致设备发热过多所造成的损坏；当LCD模组在低负载状态下时，LCD模组的功耗较小，在LCD模组的功耗小于功耗限定区间的最小值时，输出电压小于第二阈值，此时MCU输出的控制信号为第二控制信号，以控制LCD模组的刷新率升高，从而控制LCD模组的功耗升高，以使得在LCD模组处于低负载时用户也能够获得良好的体验。

如此，通过在输出电压小于第一阈值时，控制模块30输出第一控制信号以控制显示模组300的刷新率降低，从而控制功耗降低；在输出电压大于第二阈值时，控制模块30输出第二控制信号以控制显示模组300的刷新率提高，从而控制功耗提高，能够将显示模组300的功耗控制在限定区间内，在避免功耗过高导致的不良影响的同时提高用户的体验。

在某些实施方式中，在控制模块30控制显示模组300的刷新率降低使得采样电流减小到设定范围内的情况下，或，在控制模块30控制显示模组300的刷新率升高使得采样电流增大到设定范围内的情况下，控制模块30用于输出第三控制信号，第三控制信号用于控制显示模组300的刷新率维持不变。

具体地，随着刷新率的降低，LCD模组的功耗降低，使得采样电流也同步减小。在采样电流减小到设定范围内时，此时LCD模组的功耗已经达到限定区间，则当前时刻的刷新率能够满足LCD模组的功耗在限定区间内，因此MCU输出第三控制信号，以控制LCD模组的刷新率维持在当前刷新率；随着刷新率的升高，LCD模组的功耗升高，使得采样电流也同步增大。在采样电流增大到设定范围内时，此时LCD模组的功耗已经达到限定区间，则当前时刻的刷新率能够满足LCD模组的功耗在限定区间内，因此MCU输出第三控制信号，以控制LCD模组的刷新率维持在当前刷新率。

如此，通过控制刷新率使得采样电流减小或增大至设定范围内后，控制模块30输出第三控制信号，控制显示模组300的刷新率维持不变，以使得显示模组300的功耗能够维持在限定区间内，以避免功耗过高或过低带来的不良影响。

在某些实施方式中，在控制模块30控制显示模组300的刷新率降低到最小值且采样电流大于第一电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号，第三控制信号用于控制显示模组300的刷新率维持为最小值；在控制模块30控制显示模组300的刷新率升高使得采样电流升高到最大值且采样电流小于第二电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号，第三控制信号用于控制显示模组300的刷新率维持为最大值。

具体地，第一电流即为采样电流的设定范围的最大值，第二电流即为采样电流的设定范围的最小值，第一电流大于第二电流。随着刷新率降低，LCD模组的功耗降低，使得采样电流降低，但由于负载等因素的影响，使得刷新率降低到最小值时，LCD模组的功耗仍然无法降低至限定区间内，则采样电流未达到设定范围内，即采样电流大于第一电流，此时MCU输出第三控制信号，以控制LCD模组的刷新率维持为最小值，使得LCD模组的功耗能够维持在能够达到的最小功耗值；随着刷新率升高，LCD模组的功耗升高，使得采样电流升高，但由于负载等因素的影响，使得刷新率升高到最大值时，LCD模组的功耗仍然无法升高至限定区间内，则采样电流未达到设定范围内，即采样电流小于第二电流，此时MCU输出第三控制信号，以控制LCD模组的刷新率维持为最大值，使得LCD模组的功耗能够维持在能够达到的最大功耗值，从而能够为用户提供更好的体验。在一个实施例中，对LCD模组进行最大电流测试，得到最大电流值，根据最大电流值设定第一电流和第二电流，第一电流的电流值为0.8倍的最大电流值，第二电流的电流值为0.7倍的最大电流值。

如此，通过在刷新率降低到最小值且采样电流仍大于第一电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号以控制显示模组300的刷新率维持为最小值，以使得显示模组300的功耗维持为能够达到最小功耗值，并在刷新率升高到最大值且采样电流仍小于第二电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号以控制显示模组300的刷新率维持为最大值，以使得显示模组300的功耗维持为能够达到最大功耗值。

请参阅图1，在某些实施方式中，电流采样模块10包括：采样电阻11和采样电路13，采样电阻11用于根据流经显示模组300的采样电流得到采样电压，根据采样电压能够得到输出电压；采样电路13连接采样电阻11，采样电路13用于根据采样电压得到输出电压。

具体地，I

如此，通过采样电阻11可以得到采样电阻11，采样电路13可以根据采样电阻11得到输出电压，控制模块30能够根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组300的刷新率，从而控制显示模组300的功耗，以避免功耗过高或过低带来的不良影响。

在某些实施方式中，采样电路13包括第一电阻、第二电阻、第一运算放大器、三极管、第三电阻和第二运算放大器，第一电阻的一端连接采样电阻11的一端，第一电阻的电压与采样电压相等；第二电阻的一端连接采样电阻11的另一端；运算放大器的第一输入端连接第一电阻的另一端，运算放大器的第二输入端连接第二电阻的另一端；三极管的基极连接第一运算放大器的输出端，三极管的集电极连接第一电阻和第一运算放大器的第一输入端；第三电阻连接三极管的发射极，第三电阻的另一端接地，流经第三电阻的电流和流经第一电阻的电流相等；第二运算放大器的输入端连接第三电阻与三极管连接的一端，第二运算放大器输出端的电压与第三电阻的电压相等，第二运算放大器输出端的电压为输出电压。

具体地，第一输入端可以为同相输入端，第二输入端可以为反相输入端。R

如此，通过采样电路13可以根据采样电阻11的采样电压得到输出电压，并将输出电压输出至MCU，且输出电压与采样电流为正相关，以使得MCU可以通过输出电压与设定阈值的比较结果得到采样电流是否在设定范围内，并输出控制信号控制显示模组300的刷新率，以控制显示模组300的功耗。

在某些实施方式中，控制模块30包括模数转换模块31，模数转换模块31用于将输出电压转换为电压数值，控制模块30用于根据电压数值与设定数值阈值得到比较结果。

具体地，将第一阈值和第二阈值转换为数字信号得到设定数值阈值，并将设定数值阈值录入程序。MCU中的模数转换模块31包括ADC(Analog-to-digital Converter，模数转换器)，采样电路13采样流经采样电阻11的采样电流得到输出电压，并将输出电压输出至MCU，MCU中的ADC将输出电压转换为电压数值，电压数值为数字信号，MCU读取程序中的设定数值阈值，并将电压数值和设定数值阈值进行比较，并根据比较结果输出控制信号，以控制LCD模组的刷新率。在电压数值大于第一阈值对应的数字信号时，输出电压大于第一阈值，MCU输出第一控制信号，以控制LCD模组的刷新率降低；在电压数值小于第二阈值对应的数字信号时，输出电压小于第二阈值，MCU输出第二控制信号，以控制LCD模组的刷新率提高。在一个实施例中，第一电流的电流值为0.7倍的最大电流值，第二电流的电流值为0.8倍的最大电流值，将第一电流和第二电流换算为对应的数字信号，即得到设定数值阈值，MCU根据设定数值阈值和电压数值输出控制信号，以控制LCD模组的刷新率。

如此，将输出电压转换为电压数值，使得控制模块30能够将电压数值和设定阈值对应的数字信号进行比较，并根据比较结果输出控制信号，以控制LCD模组的功耗。

在某些实施方式中，控制模块30用于输出控制信号，以使得显示模组300的时序控制器根据控制信号调节显示模组300的刷新率。

具体地，时序控制器为TCON(Timing Controller)，TCON可以通过调节Vblanking或Hblanking调整LCD模组的刷新率，LCD模组显示的相邻的两帧画面包括第一帧和第二帧，Vblanking即为完成第一帧的扫描后到开始扫描第二帧之间的时间间隔。LCD模组通常采用逐行扫描的方式，Hblanking即为相邻的两行之间的时间间隔。TCON能够通过增加Vblanking或Hblanking以控制LCD模组的刷新率降低，TCON还能够通过减少Vblanking或Hblanking以控制LCD模组的刷新率升高。

如此，控制模块30通过输出控制信号，以控制时序控制器调节显示模组300的刷新率，从而调整显示模组300的功耗。

在某些实施方式中，设定阈值包括第一阈值和第二阈值，第一阈值大于第二阈值，控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，在输出电压大于第一阈值的情况下，控制模块30用于输出第一控制信号，以使得时序控制器根据第一控制信号降低显示模组300的刷新率；在输出电压小于第二阈值的情况下，控制模块30用于输出第二控制信号，以使得时序控制器根据第二控制信号升高显示模组300的刷新率。

具体地，在LCD模组的功耗大于限定区间的最大值时，采样电流大于第一电流，则输出电压大于第一阈值，此时MCU输出第一控制信号，TCON根据第一控制信号控制Vblanking或Hblanking增加，以控制LCD模组的刷新率降低，从而控制LCD模组的功耗降低；在LCD模组的功耗小于限定区间的最小值时，采样电流大于第二电流，则输出电压大于第二阈值，此时MCU输出第二控制信号，TCON根据第二控制信号控制Vblanking或Hblanking减少，以控制LCD模组的刷新率升高，从而控制LCD模组的功耗升高。

如此，通过在输出电压大于第一阈值时，控制模块30输出第一控制信号，以使得时序控制器根据第一控制信号降低显示模组300的刷新率，从而降低显示模组300的功耗，以避免功耗过高带来的不良影响；在输出电压小于第二阈值的情况下，控制模块30用于输出第二控制信号，以使得时序控制器根据第二控制信号升高显示模组300的刷新率，从而控制显示模组300的功耗升高，以使得用户能够获得更好的体验。

请参阅图2，本发明实施方式提供一种管理方法，管理方法用于对显示模组300进行功耗管理，管理方法包括：

01：获得输出电压，输出电压根据流经显示模组300的采样电流得到，采样电流和显示模组300的功耗正相关，输出电压与采样电流正相关。

02：根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，控制信号用于控制显示模组300的刷新率。

具体地，本实施方式的管理方法可以由上述实施方式的管理电路100实现，其中，步骤01和步骤02可以通过管理电路100中的控制模块30实现，也就是说，控制模块30获得根据流经显示模组300的采样电流得到的输出电压，采样电流和显示模组300的功耗正相关，输出电压与采样电流正相关；控制模块30用于根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，控制信号用于控制显示模组300的刷新率。

上述实施方式对管理电路100的解释说明，适用于本实施方式的管理方法，在此不再赘述。

如此，通过管理电路100中的电流采样模块10根据电流信息得到输出电压，控制模块30根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组300刷新率，从而控制显示模组300的功耗，使得能够根据流经显示模组300的采样电流控制显示模组300的刷新率，以控制显示模组300的功耗。

在某些实施方式中，管理方法还包括：

03：确定是否开启功耗管理，在确定开启功耗管理时进行步骤01。

如此，可供用户选择是否进行功耗管理，在确定进行功耗管理后，管理电路100对显示模组300的功耗进行管理，以使得显示模组300的功耗能够维持在限定区间内。

请参阅图3，在某些实施方式中，步骤02包括：

021：在输出电压大于第一阈值时，输出第一控制信号，以控制时序控制器降低显示模组300的刷新率。

022：在输出电压小于第二阈值时，输出第二控制信号，以控制时序控制器升高显示模组300的刷新率。

023：在输出电压小于第一阈值且大于第二阈值时，输出第三控制信号，以控制时序控制器维持显示模组300的刷新率。

具体地，步骤021、022和023可以由管理电路100中的控制模块30实现，也就是说，在输出电压大于第一阈值时，控制模块30输出第一控制信号，以控制TCON降低显示模组300的刷新率，从而控制LCD模组的功耗降低；在输出电压小于第二阈值时，控制模块30输出第二控制信号，以控制TCON升高显示模组300的刷新率，从而控制LCD模组的功耗升高；在输出电压小于第一阈值且大于第二阈值时，控制模块30输出第三控制信号，以控制TCON维持显示模组300的刷新率，从而控制LCD模组的功耗维持不变。

如此，控制模块30根据输出电路和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制时序控制器调节显示模组300的刷新率，从而控制显示模组300的功耗。

请参阅图3，在某些实施方式中，步骤021包括：

0211：在刷新率降低至最小值且采样电流大于第一电流的情况下，输出第三控制信号，以控制时序控制器维持显示模组300的刷新率为最小值。

步骤022包括：

0221：在刷新率升高至最大值且采样电流小于第二电流的情况下，输出第三控制信号，以控制时序控制器维持显示模组300的刷新率为最大值。

具体地，步骤0211和步骤0221可以由管理电路100中的控制模块30实现，也就是说，在刷新率降低至最小值且采样电流大于第一电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号，以控制TCON维持显示模组300的刷新率为最小值，从而使得显示模组300的功耗维持为能够达到的最小值；在刷新率升高至最大值且采样电流小于第二电流的情况下，控制模块30输出第三控制信号，以控制TCON维持显示模组300的刷新率为最大值，从而使得显示模组300的功耗维持为能够达到的最大值。第一电流为设定范围的最大值，第二电流为设定范围的最小值，因此在采样电流大于第一电流或采样电流小于第二电流时，采样电流未达到设定范围内。

如此，在调节刷新率也无法使采样电流达到设定范围内时，控制模块30输出第三控制信号，以控制时序控制器将显示模组300的刷新率维持在最小值或最大值。

本发明实施方式提供一种显示装置1000，显示装置1000包括显示模组300和任一实施方式的管理电路100，管理电路100用于对显示模组300进行功耗管理。

具体地，显示装置1000可以为手机、液晶面板、电子纸、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

如此，显示装置1000通过管理电路100中的电流采样模块10根据电流信息得到输出电压，控制模块30根据输出电压和设定阈值的比较结果输出控制信号，以控制显示模组300刷新率，从而控制显示模组300的功耗，使得能够根据流经显示模组300的采样电流控制显示模组300的刷新率，以控制显示模组300的功耗。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“连接”应做广义理解，例如，可以包括固定连接，也可以包括可拆卸连接，或一体地连接；可以包括直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以包括两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。