奔腾B50轿车液晶显示屏背光功能的设计改进

李彦奇，司华超，王子军，王晓光

（一汽轿车股份有限公司产品部，吉林 长春 130012）

奔腾B50轿车液晶显示屏背光功能的设计改进

李彦奇，司华超，王子军，王晓光

（一汽轿车股份有限公司产品部，吉林 长春 130012）

根据奔腾B50轿车研发过程中产生的液晶显示屏背光功能的2个故障现象，介绍故障排查的过程，并提出解决措施。

奔腾B50；液晶显示屏；闪烁

目前，汽车上都装备液晶显示屏，用于显示音响、空调、行车信息等内容。在低端车型上，一般使用普通单色液晶显示屏，在夜晚时会有背光功能，帮助用户看清显示屏上的信息。奔腾B50轿车液晶显示屏背光情况见图1。

图1 奔腾B50轿车液晶显示屏背光示意图[1]

1 问题描述

奔腾B50轿车在研发过程中，发现液晶显示屏背光功能有2个问题：背光开启后，在最暗模式打开液晶显示屏，液晶显示屏的背光会发生闪烁几次的现象；背光开启后，在最亮模式打开液晶显示屏，液晶显示屏的背光会发生闪烁1次的现象。

2 问题分析与排查

奔腾B50轿车液晶显示屏背光功能由组合仪表控制，集电极开路输出，使用一个多级编码器进行30个挡位调节，通过调节背光电路供电电压的PWM占空比，实现对整车背光的亮度调节[2］。关于该信号，具体的设计要求如下：PWM信号的电平值为10～15 V（高电平）/0～0.5 V（低电平）；PWM信号的占空比范围为20%-80%；PWM信号的频率为165±3 Hz。

实车排查时发现，当背光出现闪烁现象时，PWM波形存在异常，根据所存在的2个故障现象，分别进行了如下排查。

2.1 问题1的排查

在背光最暗模式时，测量组合仪表输出的PWM信号，发现PWM信号的占空比范围为16.7%～46.7%，与设计要求不符合，且背光开启初期，PWM信号输出不稳定，占空比发生渐变。背光最亮和最暗模式下PWM输出信号示意见图2、图3。

图2 背光最亮模式下的PWM信号输出波形

图3 背光最暗模式下的PWM信号输出波形

该问题会导致液晶显示屏检测到的PWM状态信息不准确，并在短时间内频繁地在各种亮度状态下切换，给人以屏幕“闪烁几次”的视觉效果，待背光PWM调节信号输出稳定后，液晶显示屏检测到正常信号，其背光不再闪烁。

2.2 问题2的排查

在背光信号启动的过程中，PWM输出会发现不稳定的情况，这个时间比较短，若液晶显示屏的检测周期时间合理，应该不会发生问题。

继续分析液晶显示屏的检测电路和逻辑，发现液晶显示屏的检测时间较短，在背光PWM信号尚未稳定时，已经开始检测该信号，存在设计不合理的情况。进一步分析信号采集电路的原理，发现液晶显示屏检测信号使用AD电压值（将PWM通过RC电路滤波而得到）[3］。RC电路中电阻和电容的值越大，充放电时间越长，滤波后的电压值达到稳定的时间也就越长。所以背光PWM信号发生变化时，检测到的电压值未达到稳定，而此时液晶显示屏已经开始检测，当下次再检测时AD电压已稳定，两次检测的值不一致，导致音响主机输出不同，LCD背光会闪烁一次。

因此，需要将RC滤波的硬件进行更改，将电阻阻值减小，调慢液晶显示屏的检测时间。

3 问题解决

基于分析的内容，对组合仪表、液晶显示屏的软件和硬件分别进行优化。优化后的背光PWM波形非常稳定，不再出现信号异常，从根本上解决了上述液晶显示屏背光问题。

[1]一汽轿车奔腾B50车型产品手册[Z］.2015.

[2]一汽轿车股份有限公司.Q/CAF010300 T-105-2012，汽车零部件背光设计规范[Z］.

[3]王晓光，高茹，王亮，等.某车型调光开关设计改进[J］.汽车电器，2015（11）：17-19. （编辑 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，FAW 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

李彦奇（1984-），男，硕士，工程师，先后从事汽车娱乐系统设计、车联网设计、架构设计等工作。