專利名稱：Led 驅(qū)動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)led 的方法及其顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與示范性實(shí)施例一致的方法和裝置涉及一種發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)LED的方法及其顯示裝置，更具體地，涉及一種向不能自己發(fā)光的顯示器提供背光的LED驅(qū)動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)LED的方法及其顯示裝置。
背景技術(shù)：
由于LED的出色性能和壽命，LED已經(jīng)廣泛地用于各種領(lǐng)域，并且甚至提供LED作為顯示裝置的背光。同時(shí)，存在各種類型的驅(qū)動(dòng)電路來控制LED的驅(qū)動(dòng)以利用它作為顯示裝置的背光。已經(jīng)廣泛使用的一些LED驅(qū)動(dòng)電路包括升壓型(boost type)和降壓型(buck type)。在升壓型情況下，因?yàn)殚_關(guān)晶體管接地，所以它的操作相對(duì)容易。此外，還可以添加接地的晶體管，從而可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)高分辨率的調(diào)光。然而，升壓型需要大量輸入電流，增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本。同時(shí)，在降壓型情況下，如果不需要高分辨率的調(diào)光，則可以通過應(yīng)用沒有反饋的峰值電流控制方法來降低涉及LED驅(qū)動(dòng)電路的成本。然而，這種方法可能具有的問題在于輸出電流的平均值可能根據(jù)負(fù)載或輸入和輸出的條件的改變而有很大程度地波動(dòng)。因此，需要一種用于實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路的方法，該方法可以降低包括LED驅(qū)動(dòng)電路的成本而相對(duì)于負(fù)載或輸入和輸出的條件的改變?cè)谳敵鲭娏鞯钠骄捣矫鏇]有顯著的變化。

發(fā)明內(nèi)容
示范性實(shí)施例的方面涉及一種LED驅(qū)動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)LED的方法及其顯示裝置,所述LED驅(qū)動(dòng)裝置可以在降低LED驅(qū)動(dòng)電路的成本的同時(shí)通過向LED模塊提供一致的電流而不考慮裝置的部分的特性和輸入/輸出電壓方面的變化來顯示圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示裝置包括顯示圖像的顯示面板，向顯示面板提供背光的LED模塊，選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓的LED驅(qū)動(dòng)單元，感測(cè)電感器的電流值的感測(cè)單元，以及根據(jù)通過感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的開關(guān)控制單元。 當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者LED驅(qū)動(dòng)單元可以使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以包括連接到電感器的晶體管，并且所述開關(guān)控制單元可以根據(jù)通過感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果來導(dǎo)通或截止晶體管，如果晶體管導(dǎo)通則當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，以及如果晶體管截止則使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。如果由感測(cè)單元感測(cè)的電流值是預(yù)定的第一參考值，則所述開關(guān)控制單元可以導(dǎo)通晶體管，以及如果由感測(cè)單元感測(cè)的電流值是預(yù)定的第二參考值則截止晶體管。所述第二參考值可以大于第一參考值。所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以包括接收外部電源的輸入端、將輸入端接地的第一電容器、將電感器的一端連接到輸入端的第一二極管、以及將電感器的另一端連接到輸入端的第二電容器，并且所述LED模塊可以并行連接到第二電容器，并且電感器和二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)可以連接到晶體管的一端。所述感測(cè)單元可以包括將電感器的電流值與第一參考值比較的第一比較器；和第一與門，該第一與門執(zhí)行關(guān)于施加于晶體管的柵極的柵極信號(hào)的反相柵極信號(hào)與第一比較器的比較結(jié)果的邏輯積，并輸出該結(jié)果。一種根據(jù)示范性實(shí)施例的控制LED模塊的LED驅(qū)動(dòng)裝置，包括選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓的LED驅(qū)動(dòng)單元，感測(cè)電感器的電流值的感測(cè)單元，以及根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的開關(guān)控制單元。當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者LED驅(qū)動(dòng)單元可以使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以包括連接到電感器的晶體管，并且所述開關(guān)控制單元可以根據(jù)通過感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果來導(dǎo)通或截止晶體管，如果晶體管導(dǎo)通則當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，以及如果晶體管截止則使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。如果由感測(cè)單元感測(cè)的電流值是預(yù)定的第一參考值，則所述開關(guān)控制單元可以導(dǎo)通晶體管，以及如果由感測(cè)單元感測(cè)的電流值是預(yù)定的第二參考值則截止晶體管。所述第二參考值可以大于第一參考值。所述LED驅(qū)動(dòng)單元可以包括接收輸入電壓的輸入端，將電感器的一端連接到輸入端的第一二極管，以及將電感器的一端連接到輸入端的電容器，并且所述LED模塊并行連接到電容器并且電感器和二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)連接到晶體管的一端。所述感測(cè)單元可以包括將電感器的電流值與第一參考值進(jìn)行比較的第一比較器；和第一與門，該第一與門執(zhí)行關(guān)于施加于晶體管的柵極的柵極信號(hào)的反相信號(hào)與第一比較器的比較結(jié)果的邏輯積，并輸出該結(jié)果。一種根據(jù)示范性實(shí)施例的控制LED模塊的LED驅(qū)動(dòng)方法，包括感測(cè)連接到LED模塊的電感器的電流值，并且根據(jù)感測(cè)結(jié)果使用外部電源或由外部電源激勵(lì)的電感器向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。所述向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓可以包括當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。所述感測(cè)可以包括感測(cè)電感器的電流值是第一參考值還是第二參考值，并且所述第二參考值可以大于第一參考值。所述電感器可以連接到晶體管，并且所述向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓可以包括根據(jù)通過感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果導(dǎo)通或截止晶體管，如果電感器的電流值是第一參考值則當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候通過導(dǎo)通晶體管向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，以及如果電感器的電流的值是第二參考值則通過使用由激勵(lì)的電感器感生的電流來截止晶體管以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。根據(jù)不同的示范性實(shí)施例，非定期地導(dǎo)通LED驅(qū)動(dòng)電路的晶體管。而是，如果電感器的電流，即，LED模塊的電流，達(dá)到預(yù)定值(諸如，O [A])，則可以導(dǎo)通晶體管。因此，恒定電流可以流入LED模塊而不考慮輸入/輸出電壓和裝置的部分的特性為何。此外，因?yàn)樵跊]有LED模塊的電流的反饋條件下基于電感器的一端的電壓來確定LED模塊的電流，所以可以以低成本實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)示范性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面將變得明顯且更易理解，其中圖1是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示裝置的配置的框圖；圖2是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示單元的具體配置的框圖；圖3是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體配置的框圖；圖4是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體配置的電路圖；圖5A和圖5B是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體操作的電路圖；圖6A和圖6B是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的LED輸出電流、晶體管的漏電壓和施加于第三阻抗的電壓的圖；圖7是示出根據(jù)另一示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的電路圖；以及圖8是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的、控制LED模塊的LED驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考示范性實(shí)施例，附圖中示出了其示例，其中相似的參考數(shù)字通篇指代相似的元件。下面通過參考附圖描述示范性實(shí)施例以便說明示范性實(shí)施例。圖1是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示裝置100的配置的框圖。如圖1中所示，顯示裝置100包括圖像接收單元110、圖像處理單元120和顯示單元130。圖像接收單元110可以從廣播公司、衛(wèi)星或外部輸入設(shè)備經(jīng)由電纜或無線地接收?qǐng)D像信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)。例如，圖像接收單元110可以是用于接收廣播信號(hào)的調(diào)諧器、或者是用于從外部圖像設(shè)備接收?qǐng)D像的A/ν接口。圖像處理單元120關(guān)于從圖像接收單元110輸出的圖像執(zhí)行諸如視頻解碼、視頻縮放、幀率轉(zhuǎn)換(FRC)、亮度調(diào)節(jié)、彩色調(diào)節(jié)等等的信號(hào)處理。顯示單元130在屏幕上顯示輸入圖像。如圖1中所示,顯示單元130包括顯示面板133和背光單元136。顯示面板133顯示由圖像處理單元120處理的圖像信號(hào)。此處，顯示面板133可以是液晶顯示器(LCD)，但是它也可以是使用背光的其他面板。背光單元向顯示面板133照射背光。因?yàn)轱@示面板133不能自己發(fā)光，所以背光單元136向顯示面板133照射白光作為背光。背光單元136包括多個(gè)光源。此處，發(fā)光二極管(LED)可以用作多個(gè)光源。換句話說，多個(gè)光源可以是LED模塊，在該LED模塊中至少一個(gè)LED連接在印刷電路板(PCB)上。同時(shí),背光單元136可以是邊緣型背光(edge-type backlight)。具體地,背光單元136可以具有光源布置在顯示面板133的側(cè)邊范圍的邊緣型。然而，這僅是示例，并且背光單元136可以具有光源均勻地布置在顯示面板133的背面的直下型(direct type)。圖2是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示單元的具體配置的框圖。如圖2中所示，顯示單元200包括顯示面板210和背光單元220。同時(shí)，圖2中所示的顯示面板210和背光單元220執(zhí)行與顯示面板133和背光單元136相同的功能，從而將不會(huì)提供詳細(xì)描述。背光單元220包括LED模塊223和LED驅(qū)動(dòng)裝置226。LED模塊223將光照射到顯示面板210。具體地，LED模塊223具有連接到PCB的至少一個(gè)LED并且可以根據(jù)從驅(qū)動(dòng)裝置226施加的驅(qū)動(dòng)電壓向顯示面板210照射背光。此處，可以根據(jù)LED模塊223的電流的平均值確定LED模塊223的亮度。LED驅(qū)動(dòng)裝置226向LED模塊223供電。具體地，LED驅(qū)動(dòng)裝置226可以基于用于驅(qū)動(dòng)LED模塊223的調(diào)光信號(hào)(PWMD)和LED模塊223的電流向LED模塊223提供存儲(chǔ)在外部電源或LED驅(qū)動(dòng)裝置中的能量。此處，調(diào)光信號(hào)可以表示使用PWM信號(hào)的占空比來調(diào)節(jié)LED的亮度和色溫或者補(bǔ)償LED的溫度的信號(hào)。更具體地，當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的時(shí)候，如果從LED模塊223輸出的電流達(dá)到預(yù)定峰值，LED驅(qū)動(dòng)裝置226可以切斷提供給LED模塊223的外部電力并且基于存儲(chǔ)在LED驅(qū)動(dòng)裝置226中的能量向LED模塊223提供驅(qū)動(dòng)電力。如果當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的時(shí)候從LED模塊223輸出的電流是預(yù)定值，則LED驅(qū)動(dòng)裝置226可以控制再次向LED模塊223供應(yīng)外部電力。在這種情況下，LED驅(qū)動(dòng)裝置226可以通過外部電力在其中儲(chǔ)存能量。同時(shí)，根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置226包括降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路，并且可以根據(jù)峰值電流控制方法控制LED輸出電流。此處，降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路是指實(shí)現(xiàn)為像晶體管、電感器、電容器和二極管的元件的驅(qū)動(dòng)電路，其轉(zhuǎn)換外部驅(qū)動(dòng)電壓并且向連接的LED模塊提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的DC電壓。具體地，如果當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的時(shí)候晶體管導(dǎo)通，則降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路將外部電力轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED模塊的驅(qū)動(dòng)電壓并且向LED模塊提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓。此外，如果晶體管的電流根據(jù)峰值電流控制而達(dá)到預(yù)定峰值，則LED驅(qū)動(dòng)電路可以截止晶體管，并且在晶體管的接通時(shí)間期間向LED模塊提供存儲(chǔ)在電感器和電容器中的能量。使用以上方法，降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制以讓恒定電流流入LED模塊。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中的降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路利用具有預(yù)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)控制晶體管的接通時(shí)間。即，現(xiàn)有技術(shù)的降壓型LED驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)周期性地導(dǎo)通晶體管以使得外部驅(qū)動(dòng)電源向LED模塊供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。同時(shí)，根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置226沒有周期性地根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)導(dǎo)通晶體管，而是當(dāng)LED輸出電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)導(dǎo)通晶體管，以使得外部驅(qū)動(dòng)電源向LED模塊供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。在下文中，將參照?qǐng)D3更詳細(xì)地解釋根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置。圖3是示出根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置的具體配置的框圖。如圖3中所示，LED驅(qū)動(dòng)裝置320包括LED驅(qū)動(dòng)單元321、開關(guān)控制單元322和感測(cè)單元323。為了說明方便起見，還示出構(gòu)成背光單元300的LED模塊310。LED驅(qū)動(dòng)單元321選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。具體地，LED驅(qū)動(dòng)單元321可以在使用從外部電源輸入的電流來激勵(lì)電感器的同時(shí)向LED模塊310施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊310施加驅(qū)動(dòng)電壓。即，LED驅(qū)動(dòng)單元321包括電感器和連接到電感器的晶體管，如果晶體管導(dǎo)通則向LED模塊310和電感器供應(yīng)外部電壓，以及如果晶體管截止則使用存儲(chǔ)在電感器中的能量向LED模塊310供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓。開關(guān)控制單元322根據(jù)感測(cè)單元323的感測(cè)結(jié)果調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓。即，開關(guān)控制單元322基于用于驅(qū)動(dòng)LED模塊310的調(diào)光信號(hào)和LED模塊310的電流來控制LED驅(qū)動(dòng)單元321中的晶體管的開關(guān)操作。具體地，開關(guān)控制單元322根據(jù)感測(cè)單元323的感測(cè)結(jié)果來導(dǎo)通或截止晶體管，如果晶體管導(dǎo)通則在使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的同時(shí)向LED310施加驅(qū)動(dòng)電壓，并且如果晶體管截止則使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊310施加驅(qū)動(dòng)電壓。

更具體地，如果由感測(cè)單元323感測(cè)到的電流是預(yù)定的第一參考值，則開關(guān)控制單元322可以導(dǎo)通晶體管，以及如果由感測(cè)單元323感測(cè)到的電流是預(yù)定的第二參考值，則開關(guān)控制單元322可以截止晶體管。此處，第二參考值可以是LED模塊310的電流的平均值的兩倍的電流值，并且第一參考值可以是O [A]。即，第二參考值可以大于第一參考值。感測(cè)單元323感測(cè)電感器的電流值。具體地，感測(cè)單元323可以通過比較電感器的一端的電壓與預(yù)定電壓來確定電感器的電流是否達(dá)到預(yù)定的第一參考值。此處，第一參考值可以是O [A]。S卩，如果電感器的一端的電壓是O [A]，則感測(cè)單元320確定電感器的電流是O [A]，因此，感測(cè)單元320可以通過向開關(guān)控制單元322傳送控制信號(hào)來導(dǎo)通晶體管以向LED模塊310施加外部電力。換句話說，根據(jù)示范性實(shí)施例，LED驅(qū)動(dòng)電路的晶體管不是定期地被導(dǎo)通。反而，如果電感器的電流，即，LED模塊的電流，達(dá)到預(yù)定值(諸如，0[A])，則可以導(dǎo)通晶體管。因此，恒定電流可以流入LED模塊而不考慮輸入/輸出電壓和裝置的部分的特性。此外，因?yàn)榛陔姼衅鞯囊欢说碾妷憾鴽]有LED模塊的電流的反饋來確定LED模塊的電流，所以可以以低成本實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路。此外，感測(cè)單元323檢測(cè)施加于連接到晶體管的源端的阻抗的電壓，并且向開關(guān)控制單元322傳送該電壓值。即，感測(cè)單元323檢測(cè)施加于連接到晶體管的源端的阻抗的電壓，以確定電感器的電流是否達(dá)到第二參考值，并且向開關(guān)控制單元322傳送該電壓值。因此，如果所傳送的、連接到晶體管的源端的阻抗的電壓值達(dá)到第二參考值，則開關(guān)控制單元322可以截止晶體管。此處，第二參考值可以是LED模塊310的電流的平均值的兩倍的電流值。圖4是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體配置的電路圖。即，圖4示出圖3中示出的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體配置。
LED驅(qū)動(dòng)單元420包括接收外部電力的輸入端421、將輸入端421接地的第一電容器422、將電感器425的一端連接到輸入端421的第一二極管424、以及將電感器425的另一端連接到輸入端421的第二電容器423。此處，LED模塊410可以并行連接到第二電容器，并且電感器425和二極管424之間的連接節(jié)點(diǎn)可以連接到晶體管426的一端。同時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)單元420的具體配置如下。LED驅(qū)動(dòng)單元420包括輸入單元421、第一電容器422、第二電容器423、第一二極管424、電感器425和晶體管426。輸入單元421接收外部電力。具體地，輸入單元421公共連接到第一電容器422的一端、第二電容器423的一端、第一二極管424的負(fù)極、以及LED模塊410的正極。第一電容器422并行連接到輸入端421。具體地,第一電容器422的一端公共連接到輸入單元421、第二電容器423的一端、第一二極管(Dl，424)的負(fù)極以及LED模塊410的正極，并且第一電容器422的另一端接地。因此，第一電容器422可以存儲(chǔ)從輸入單元421輸入的外部驅(qū)動(dòng)電力(Vi)，并且向LED模塊410提供該電力。然而，這僅是示范性的，并且輸入單元421和第一電容器422可以替換為外部驅(qū)動(dòng)電壓電力(O。第二電容器423并行連接到LED模塊410。具體地，第二電容器423的一端公共連接到輸入單元421、第一電容器422的一端、第一二極管424的負(fù)極以及LED模塊410的正極，并且第二電容器423的另一端公共連接到LED模塊410的負(fù)極和電感器425的一端。第一二極管424的負(fù)極公共連接到輸入單元421、第一電容器422的一端、第二電容器423的一端以及LED模塊410的正極，并且正極公共連接到電感器425的另一端和晶體管426的漏極。電感器425的一端公共連接到LED模塊410的負(fù)極和第二電容器423的另一端，并且電感器425的另一端公共連接到第一二極管424的正極和晶體管426的漏極。由開關(guān)控制單元430控制晶體管426的導(dǎo)通/截止操作。具體地，晶體管426的漏極公共連接到電感器425的一端和二極管424的正極，柵極連接到開關(guān)控制單元430，并且源極連接到感測(cè)單元440。開關(guān)控制單元430基于用于驅(qū)動(dòng)LED模塊410的調(diào)光信號(hào)和LED模塊410的電流來控制LED426中的晶體管的開關(guān)操作。具體地，如果感測(cè)單元440的調(diào)光信號(hào)和控制信號(hào)導(dǎo)通，則開關(guān)控制單元430導(dǎo)通晶體管426以向LED模塊410施加外部電力(Vi)。如果電感器425的電流是第二參考值，則開關(guān)控制單元430截止晶體管426以在晶體管的接通時(shí)間期間基于存儲(chǔ)在電感器425中的能量來驅(qū)動(dòng)LED模塊410。開關(guān)控制單元430可以包括第二比較器431、RS觸發(fā)器432和第二與門433。第二比較器431比較電感器425的電流值與第二參考值。即，第二比較器431可以根據(jù)在晶體管426的接通時(shí)間期間電感器425的電流，使用施加于第一阻抗449的電壓(Vcs)來確定電感器425的電流是否達(dá)到第二參考值(IMf)。此處，可以由用戶設(shè)置第二參考值(Iref)，并且可以根據(jù)第二參考值(Iref)確定LED模塊410的電流的平均值，并且還可以由此確定LED模塊410的亮度。
RS觸發(fā)器432接收第二比較器431的比較結(jié)果作為重置信號(hào)，并且接收感測(cè)單元440的控制信號(hào)作為置位信號(hào)。具體地，如果從感測(cè)單元440輸出的控制信號(hào)是高(或?qū)?，則RS觸發(fā)器432可以輸出高信號(hào)，而如果從第二比較器431輸入高信號(hào)，則RS觸發(fā)器432可以輸出低信號(hào)。第二與門(AND gate) 433向晶體管426的柵極輸出RS觸發(fā)器432的輸出信號(hào)與調(diào)光信號(hào)的邏輯積。即，如果當(dāng)調(diào)光信號(hào)是高信號(hào)的時(shí)候從RS觸發(fā)器432輸入高信號(hào)，則第二與門433向晶體管426的柵極輸出高信號(hào)。感測(cè)單元440比較電感器425的一端的電壓與預(yù)定電壓值(Vzed ief)并且確定電感器425的電流是否是第一參考值。如果確定電感器425的電流達(dá)到第一參考值，則感測(cè)單元440向開關(guān)控制單元430輸出用于導(dǎo)通晶體管426的控制信號(hào)。為此，感測(cè)單元440可以包括將電感器425的電流值與第一參考值進(jìn)行比較的第一比較器446，以及第一與門448,該第一與門448執(zhí)行關(guān)于施加于晶體管426的柵極的柵極信號(hào)的反相柵極信號(hào)與第一比較器446的比較結(jié)果的邏輯積，并輸出該結(jié)果。同時(shí)，感測(cè)單元440的具體電路配置如下。感測(cè)單元440可以包括第二二極管441、第三二極管442、第二阻抗443、第三阻抗444、第四二極管445、第一比較器446、反相器447、第一與門448和第一阻抗449。第二二極管441的負(fù)極連接到預(yù)定電壓源(V。。)。具體地，第二二極管441的負(fù)極公共連接到預(yù)定電壓源(V。。)和第二阻抗443的一端，正極公共連接到第二阻抗443的另一端、第四二極管445的正極、第三阻抗444的一端、第三二極管442的負(fù)極以及第一比較器446的反相端。第三二極管442的負(fù)極連接到第二二極管(Del，441)的正極并且第三二極管442的正極接地。具體地，第三二極管442的負(fù)極公共連接到第二二極管441的正極、第二阻抗443的另一端、第四二極管445的正極、第三阻抗444的一端以及第一比較器446的反相端，并且正極公共連接到第三阻抗444的另一端并接地。此處，第二二極管441和第三二極管442可以是用于防止過量額定電壓(excessvoltage rating)施加于第一比較器446的反相端的箝位二極管(clamp diode)。第二阻抗443并行連接到第二二極管441。具體地，第二阻抗443的一端公共連接到預(yù)定電壓源(V。。)和第二二極管441的負(fù)極，第二阻抗443的另一端公共連接到第二二極管441的正極、第三二極管442的負(fù)極、第四二極管445的正極、第三阻抗444的一端以及第一比較器446的反相端。第三阻抗444并行連接到第三二極管442。具體地，第三阻抗444的一端公共連接到第二二極管441的正極、第三二極管442的負(fù)極、第二阻抗443的另一端、第四二極管445的正極以及第一比較器446的反相端，并且第三阻抗444的另一端連接到第三二極管442的正極并接地。此處，如果晶體管426截止，則第三阻抗444可以向第一比較器446提供用于確定電感器425的電流是否是第一參考值的電壓。第四二極管445的負(fù)極連接到晶體管426的漏極，并且第四二極管445的正極公共連接到第二二極管441的正極和第三二極管442的負(fù)極。具體地，第四二極管445的負(fù)極連接到晶體管426的漏極，并且第四二極管445的正極公共連接到第二二極管441的正極、第三二極管442的負(fù)極、第二阻抗443的另一端、第三阻抗444的一端、以及第一比較器446的反相端。此處，當(dāng)晶體管426截止時(shí)第四二極管445防止第一比較器446遭受施加于晶體管426的漏極的電壓。因此，可以向第四二極管445串聯(lián)添加阻抗，并且可以使用高壓電容器而不是二極管來保護(hù)第一比較器446。第一比較器446比較施加于第三阻抗444的電壓與預(yù)定電壓值(Vzed ief)，以確定當(dāng)晶體管426截止時(shí)LED模塊410的電流是否是第一參考值，即，0[A]。預(yù)定電壓值(Vzed Mf)可以是O [V]。具體地，第一比較器446的反相端公共連接到第二阻抗443的另一端、第三阻抗444的一端、第二二極管441的正極、第三二極管442的負(fù)極、以及第四二極管445的正極，并且非反相端連接到預(yù)定電壓量(Vzed ref)。反相器447將施加于晶體管426的柵極的柵極信號(hào)反相并將其輸出。具體地，如果反相器447接收施加于晶體管426的柵極的柵極信號(hào)，則反相器447將輸入的柵極信號(hào)反相并向第一與門448輸出該信號(hào)。第一與門448輸出反相的柵極信號(hào)與第一比較器446的輸出信號(hào)的邏輯積作為關(guān)于開關(guān)控制單元430的控制信號(hào)。具體地，如果當(dāng)反相的柵極信號(hào)是高信號(hào)的同時(shí)從第一比較器446輸入高信號(hào)，貝1J第一與門448輸出高信號(hào)作為RS觸發(fā)器432的置位輸入。第一阻抗449的一端連接到晶體管426的源極并且第一阻抗449的另一端接地。此處，當(dāng)晶體管導(dǎo)通的時(shí)候，第一阻抗449可以向開關(guān)控制單元430提供電壓(Ves)用于確定電感器425的電流是否是 第二參考值。同時(shí)，將參照?qǐng)D5A和圖5B詳細(xì)說明上述LED驅(qū)動(dòng)裝置的具體操作。圖5A和圖5B是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的具體操作的電路圖。具體地，圖5A和圖5B分別示出晶體管426導(dǎo)通/截止的情況。如果當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的同時(shí)晶體管426在開關(guān)控制單元430的控制下導(dǎo)通，則從輸入端421輸入的外部電力(Vi)被提供到LED模塊410。因此，沿圖5A中示出的箭頭方向，電流(在下文中，被稱為“LED輸出電流”)流入LED模塊410。此處,基于從輸入端421輸入的外部電力(Vi)和第二電容器423的輸出電壓(V。)，LED輸出電流的變化(即，梯度)隨時(shí)間變成(V1-Vtj) /L (L是電感器425的電感)。S卩，LED輸出電流具有梯度(V1-VJzl并且逐漸增加。隨后，如果LED輸出電流達(dá)到第二參考值(Iref)，則開關(guān)控制單元430截止晶體管426。具體地，第二比較器431確定LED輸出電流是否達(dá)到第二參考值(Iref)，并且如果LED輸出電流達(dá)到第二參考值(IMf)，則第二比較器431通過RS觸發(fā)器432的復(fù)位輸入來輸出高信號(hào)。因此，RS觸發(fā)器432向第二與門433輸出低信號(hào)并且當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的時(shí)候接收低信號(hào)的第二與門向晶體管426的柵極輸出低信號(hào)。因此，當(dāng)LED輸出電流達(dá)到第二參考值(Iref)時(shí)晶體管426截止。此處，第二比較器431可以通過感測(cè)在晶體管426的接通時(shí)間期間施加于第一阻抗449的感測(cè)電壓(Ves) ( S卩，晶體管426的源電壓)，來確定LED輸出電流是否達(dá)到第二參考值(U?？梢杂捎脩粼O(shè)置第二參考值(Iref)，并且根據(jù)第二參考值(Im)確定LED模塊410的電流的平均值，并且結(jié)果，也可以確定LED模塊410的亮度。同時(shí)，如果晶體管426截止，則根據(jù)在晶體管的接通時(shí)間期間存儲(chǔ)在電感器425中的能量來驅(qū)動(dòng)LED模塊410，并且根據(jù)第二電容器423的輸出電壓(V。)確定LED輸出電流。LED輸出電流沿圖5B中示出的箭頭方向流動(dòng)。具體地，如果第一二極管424的正向(S卩，導(dǎo)通電壓)被忽略，則LED輸出電流隨時(shí)間的變化變成-(V。) /L。換句話說，LED輸出電流在預(yù)定峰值具有梯度-(V。) /L并且逐漸降低。同時(shí)，如果降低的LED輸出電流達(dá)到“O [A] ”，則在晶體管426的寄生電容和電感器425之間形成諧振電路。因此，晶體管426的漏電壓(電感器的一端的電壓)以正弦波的形式降低，并且施加于第三阻抗444的電壓也以正弦波的形式降低。隨后，第一比較器446比較施加于第三阻抗444的電壓(Vzed)與預(yù)定電壓(VzcdMf)，并且如果施加于第三阻抗444的電壓(Vzed)達(dá)到預(yù)定電壓(Vzed ief),則第一比較器446向第一柵極448輸出高信號(hào)。此處，預(yù)定電壓(Vzedief)可以是O [V]。即，第一比較器446確定施加于第三阻抗444的電壓(VzJ是否達(dá)到0[V]，從而可以確定以梯度-(V。)/!降低的LED輸出電流(即，電感器425的電流)是否變成O [A]。同時(shí)，第一與門448輸出反相器447的輸出信號(hào)和第一比較器446的輸出信號(hào)的邏輯積作為RS觸發(fā)器433的置位輸入。此處，反相器447的輸出信號(hào)可以是施加于晶體管426的柵極的信號(hào)的反相信號(hào)。S卩，如果當(dāng)反相的柵極信號(hào)是高信號(hào)的時(shí)候從第一比較器446接收到高信號(hào)，則第一與門448輸出高信號(hào)作為RS觸發(fā)器433的置位輸入。同時(shí)，如果輸入高信號(hào)作為置位輸入，則RS觸發(fā)器432向第二與門433輸出高信號(hào)，以及如果當(dāng)調(diào)光信號(hào)導(dǎo)通的時(shí)候從RS觸發(fā)器432輸入高信號(hào)，則第二與門433向晶體管426的柵極輸出高信號(hào)。因此，晶體管426再次導(dǎo)通。換句話說，根據(jù)示范性實(shí)施例，非定期地導(dǎo)通LED驅(qū)動(dòng)電路的晶體管。反之，當(dāng)電感器的電流，即，LED模塊的電流，達(dá)到預(yù)定值(例如，0[A])時(shí)，可以導(dǎo)通晶體管。因此，恒定電流可以流入LED模塊而不考慮輸入/輸出電壓和裝置的部分的特性。此外，因?yàn)樵跊]有LED模塊的電流的反饋的條件下基于電感器的一端的電壓來確定LED模塊的電流，所以可以以低成本實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路。圖6A和圖6B是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的LED輸出電流、晶體管的漏電壓和施加于第三阻抗的電壓的圖。同時(shí)，還 參考圖4中示出的LED驅(qū)動(dòng)裝置400來說明圖5A和5B。參照?qǐng)D6A，能夠看出，雖然在四個(gè)波形中LED輸出電流510的梯度不同，但是在LED輸出電流變成O [A]的時(shí)刻LED輸出電流增加。S卩，在晶體管的接通時(shí)間期間LED輸出電流(I_LED，510)具有梯度(V1-Vtj)/L并且逐漸增加。如果它達(dá)到第二參考值(Iref)并且晶體管截止，則LED輸出電流(I_LED，510)具有梯度-(V。)/L并且逐漸降低。然而，如果外部驅(qū)動(dòng)電壓(\)、輸出電壓(V。)或電感器的電感(L)由于外部因素而改變，則LED輸出電流510的梯度可以如圖5A中示出的四個(gè)波形那樣改變。
然而，如圖6A中所示，根據(jù)示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)裝置并非定期地，而是當(dāng)LED輸出電流變成O[A]時(shí)，導(dǎo)通晶體管。因此，恒定電流(I_LED=IMf/2)可以流過LED模塊而不考慮輸入/輸出電壓和裝置的部分的特性。同時(shí)，如果降低的LED輸出電流達(dá)到“0”，則在第一二極管中并且在晶體管426的寄生電容和電感器425之間形成諧振電路。因此，晶體管426的漏電壓(電感器425的一端的電壓)和施加于第三阻抗444的電壓(Vzed)以正弦波的形式降低，已經(jīng)參照?qǐng)D4在上面對(duì)此進(jìn)行了描述。S卩，參照?qǐng)D6B，圖6B對(duì)以梯度-(V。)/L降低的LED輸出電流510以梯度(V1-V0)/L逐漸增加的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行放大，如果LED輸出電流510以梯度-(V。)/!逐漸降低并且達(dá)到O [A]，則形成由于在第一二極管424中并且在晶體管426的寄生電容與電感器425之間形成的諧振電路而造成電流以相反方向流動(dòng)的區(qū)間。同時(shí)，在LED輸出電流510從它變成O [A]的時(shí)間以相反方向流動(dòng)的區(qū)間期間，晶體管426的漏電壓520 (即，電感器425的一端的電壓)和施加于第三阻抗444的電壓(Vzcd) 530以正弦波的形式降低。隨后，在LED輸出電流510以相反方向流動(dòng)的區(qū)間結(jié)束的時(shí)間，晶體管426的漏電壓520和施加于第三阻抗4 44的電壓(Vzed)變成O [V]。同時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)裝置確定施加于第三阻抗444的電壓(Vzed)是否變成O [V]。如果施加于第三阻抗444的電壓(Vzed)變成0[V]，則晶體管426導(dǎo)通以向LED模塊410提供外部驅(qū)動(dòng)電壓。因此，可以始終提供具有I&/2的恒定電流給LED模塊410。圖7是說明根據(jù)另一示范性實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)控制單元的電路圖。圖7中所示的LED驅(qū)動(dòng)裝置600的每個(gè)組件執(zhí)行與圖4中所示的LED驅(qū)動(dòng)裝置400的每個(gè)組件相同的功能。因此，將不提供更進(jìn)一步的描述。然而，圖7中的LED驅(qū)動(dòng)裝置600與圖4中的LED驅(qū)動(dòng)裝置400不同之處在于，在圖7中的LED驅(qū)動(dòng)裝置600中，第二比較器631取代第一阻抗626使用施加于第三阻抗644的電壓來確定LED模塊610的電流是否達(dá)到預(yù)定量。S卩，開關(guān)控制單元630使用施加于第三阻抗644的電壓來確定LED模塊610的電流是否達(dá)到預(yù)定量，并且如果LED模塊610的電流達(dá)到預(yù)定量，則開關(guān)控制單元630可以截止晶體管626。具體地，開關(guān)控制單元630可以包括將施加于第三阻抗644的電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行比較的第二比較器631，接收第二比較器631的比較結(jié)果作為重置信號(hào)并且接收感測(cè)單兀640的控制信號(hào)作為置位信號(hào)的RS觸發(fā)器632,以及向晶體管626的柵極輸出RS觸發(fā)器632的輸出信號(hào)與調(diào)光信號(hào)的邏輯積的第二與門633。為此，如果如上所述配置電路，則可以執(zhí)行圖4中所示的LED驅(qū)動(dòng)裝置的功能，并且同時(shí)，當(dāng)實(shí)現(xiàn)IC時(shí)可以減少外部引腳的數(shù)目。圖8是說明根據(jù)示范性實(shí)施例的、控制LED模塊的LED驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。首先，感測(cè)連接到LED模塊的電感器的電流的值(操作S710)。具體地，感測(cè)電感器的電流是第一參考值還是第二參考值。此處，第二參考值可以大于第一參考值。根據(jù)感測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)電壓被施加于LED模塊(操作S720)。具體地，可以使用外部電源或由外部電源激勵(lì)的電感器向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
即，可以通過使用從外部電源輸入的電流或者由激勵(lì)的電感器感生的電流來激勵(lì)電感器以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。更具體地，電感器連接到晶體管，并且根據(jù)感測(cè)結(jié)果，晶體管導(dǎo)通或截止。如果電感器的電流是第一參考值，則晶體管導(dǎo)通以使得當(dāng)使用從外部電源輸入的電流來激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。如果電感器的電流是第二參考值，則晶體管截止以使得使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。術(shù)語“單元”，如此處使用的，指的是軟件或硬件部件，但是不局限于此。盡管已經(jīng)示出并描述了幾個(gè)示范性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)這些示范性實(shí)施例進(jìn)行改變而不脫離本申請(qǐng)的原理和精神，本申請(qǐng)的范圍由權(quán)利要求書及其等效物定義。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括 顯示面板，其顯示圖像； 發(fā)光二極管(LED)模塊,其向顯面板提供背光； LED驅(qū)動(dòng)單元，其選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓； 感測(cè)單元，其感測(cè)電感器的電流值；以及 開關(guān)控制單元，其根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候所述LED驅(qū)動(dòng)單元向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者LED驅(qū)動(dòng)單元使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述LED驅(qū)動(dòng)單元包括連接到電感器的晶體管，以及 其中所述開關(guān)控制單元根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果來導(dǎo)通或截止晶體管，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)在使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，并且當(dāng)晶體管截止時(shí)使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中當(dāng)由感測(cè)單元檢測(cè)的電流值是預(yù)定的第一參考值時(shí)，所述開關(guān)控制單元導(dǎo)通晶體管，以及當(dāng)由感測(cè)單元檢測(cè)的電流值是預(yù)定的第二參考值時(shí)，所述開關(guān)控制單元截止晶體管， 其中所述預(yù)定的第二參考值大于預(yù)定的第一參考值。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述LED驅(qū)動(dòng)單元包括 輸入端，其接收外部電源； 第一電容器，其將輸入端接地； 第一二極管，其將電感器的第一端連接到輸入端；以及 第二電容器，其將電感器的第二端連接到輸入端， 其中所述LED模塊并行連接到第二電容器，以及 其中電感器和二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)連接到晶體管的第一端。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述感測(cè)單元包括 第一比較器，其將電感器的電流值與第一參考值進(jìn)行比較；以及第一與門，其執(zhí)行關(guān)于施加于晶體管的柵極的柵極信號(hào)的反相柵極信號(hào)與第一比較器的比較結(jié)果的邏輯積，并輸出邏輯積的結(jié)果。
7.—種控制發(fā)光二極管(LED)模塊的LED驅(qū)動(dòng)裝置，所述裝置包括 LED驅(qū)動(dòng)單元，其選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓； 感測(cè)單元，其感測(cè)電感器的電流值；以及 開關(guān)控制單元，其根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候所述LED驅(qū)動(dòng)單元向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者LED驅(qū)動(dòng)單元使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述LED驅(qū)動(dòng)單元包括連接到電感器的晶體管， 其中所述開關(guān)控制單元根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果來導(dǎo)通或截止晶體管，如果晶體管導(dǎo)通則在使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，并且如果晶體管截止則使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中當(dāng)由感測(cè)單元檢測(cè)的電流的量是預(yù)定的第一參考值時(shí)，所述開關(guān)控制單元導(dǎo)通晶體管，以及當(dāng)由感測(cè)單元感測(cè)的電流的量是預(yù)定的第二參考值時(shí)，所述開關(guān)控制單元截止晶體管， 其中第二預(yù)定的參考值大于第一預(yù)定的參考值。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述LED驅(qū)動(dòng)單元包括 輸入端，其接收輸入電壓； 第一二極管，其將電感器的第一端連接到輸入端；以及 第二電容器，其將電感器的第二端連接到輸入端， 其中所述LED模塊并行連接到電容器； 其中電感器和二極管之間的連接節(jié)點(diǎn)連接到晶體管的第一端。
12.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述感測(cè)單元包括 第一比較器，其將電感器的電流值與第一參考值進(jìn)行比較；以及第一與門，其執(zhí)行關(guān)于施加于晶體管的柵極的柵極信號(hào)的反相信號(hào)與第一比較器的比較結(jié)果的邏輯積，并輸出邏輯積的結(jié)果。
13.—種控制發(fā)光二極管(LED)模塊的LED驅(qū)動(dòng)方法,所述方法包括 感測(cè)連接到LED模塊的電感器的電流的值；以及 根據(jù)感測(cè)的結(jié)果，使用外部電源或由外部電源激勵(lì)的電感器向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓包括當(dāng)使用從外部電源輸入的電流激勵(lì)電感器的時(shí)候向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓，或者使用由激勵(lì)的電感器感生的電流向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述感測(cè)包括感測(cè)電感器的電流值是第一參考值還是第二參考值， 其中所述第二參考值大于第一參考值。
全文摘要
提供一種顯示裝置。所述顯示裝置包括顯示圖像的顯示面板，向顯示面板提供背光的LED模塊，選擇性地使用電感器的電流以向LED模塊施加驅(qū)動(dòng)電壓的LED驅(qū)動(dòng)單元，感測(cè)電感器的電流值的感測(cè)單元，以及根據(jù)感測(cè)單元的感測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的開關(guān)控制單元。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103065583SQ20121039862
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者金泰星, 姜正一, 金榮洙, 張吉容 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社