奔騰B50轎車液晶顯示屏背光功能的設計改進

李彥奇，司華超，王子軍，王曉光

（一汽轎車股份有限公司產品部，吉林 長春 130012）

奔騰B50轎車液晶顯示屏背光功能的設計改進

李彥奇，司華超，王子軍，王曉光

（一汽轎車股份有限公司產品部，吉林 長春 130012）

根據奔騰B50轎車研發過程中產生的液晶顯示屏背光功能的2個故障現象，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、行車信息等內容。在低端車型上，一般使用普通單色液晶顯示屏，在夜晚時會有背光功能，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轎車在研發過程中，發現液晶顯示屏背光功能有2個問題：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生閃爍幾次的現象；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生閃爍1次的現象。

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，使用一個多級編碼器進行30個擋位調節，通過調節背光電路供電電壓的PWM占空比，實現對整車背光的亮度調節[2］。關于該信號，具體的設計要求如下：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。

實車排查時發現，當背光出現閃爍現象時，PWM波形存在異常，根據所存在的2個故障現象，分別進行了如下排查。

2.1 問題1的排查

在背光最暗模式時，測量組合儀表輸出的PWM信號，發現PWM信號的占空比范圍為16.7%～46.7%，與設計要求不符合，且背光開啟初期，PWM信號輸出不穩定，占空比發生漸變。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

該問題會導致液晶顯示屏檢測到的PWM狀態信息不準確，并在短時間內頻繁地在各種亮度狀態下切換，給人以屏幕“閃爍幾次”的視覺效果，待背光PWM調節信號輸出穩定后，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

在背光信號啟動的過程中，PWM輸出會發現不穩定的情況，這個時間比較短，若液晶顯示屏的檢測周期時間合理，應該不會發生問題。

繼續分析液晶顯示屏的檢測電路和邏輯，發現液晶顯示屏的檢測時間較短，在背光PWM信號尚未穩定時，已經開始檢測該信號，存在設計不合理的情況。進一步分析信號采集電路的原理，發現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，充放電時間越長，濾波后的電壓值達到穩定的時間也就越長。所以背光PWM信號發生變化時，檢測到的電壓值未達到穩定，而此時液晶顯示屏已經開始檢測，當下次再檢測時AD電壓已穩定，兩次檢測的值不一致，導致音響主機輸出不同，LCD背光會閃爍一次。

因此，需要將RC濾波的硬件進行更改，將電阻阻值減小，調慢液晶顯示屏的檢測時間。

3 問題解決

基于分析的內容，對組合儀表、液晶顯示屏的軟件和硬件分別進行優化。優化后的背光PWM波形非常穩定，不再出現信號異常，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，汽車零部件背光設計規范[Z］.

[3]王曉光，高茹，王亮，等.某車型調光開關設計改進[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，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

李彥奇（1984-），男，碩士，工程師，先后從事汽車娛樂系統設計、車聯網設計、架構設計等工作。