TW201315285A - 發光二極體驅動裝置 - Google Patents
發光二極體驅動裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201315285A TW201315285A TW101131244A TW101131244A TW201315285A TW 201315285 A TW201315285 A TW 201315285A TW 101131244 A TW101131244 A TW 101131244A TW 101131244 A TW101131244 A TW 101131244A TW 201315285 A TW201315285 A TW 201315285A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- led
- dimming signal
- signal
- unit
- led array
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
- G09G5/10—Intensity circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/32—Pulse-control circuits
- H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
- H05B45/30—Driver circuits
- H05B45/37—Converter circuits
- H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2310/00—Command of the display device
- G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2320/00—Control of display operating conditions
- G09G2320/06—Adjustment of display parameters
- G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
- G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
- G09G2330/12—Test circuits or failure detection circuits included in a display system, as permanent part thereof
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/3406—Control of illumination source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本發明提供一種發光二極體(LED)驅動裝置及一種驅動一LED背光單元之方法。一LED驅動裝置包含:一輸入單元,其經組態以接收一調光信號;一擴充單元,其經組態以擴充該輸入調光信號之開啟時間;一LED驅動單元,其經組態以使用該經擴充之調光信號驅動一LED陣列;及一偵測單元,其經組態以藉由量測該LED陣列與該LED驅動單元之間之一正向電壓而偵測該LED陣列之一劣化。
Description
以下描述大體上係關於一種發光二極體(LED)驅動裝置,且諸如(例如)係關於一種能夠偵測一LED陣列之劣化之LED驅動裝置。
本申請案根據35 U.S.C.§119(a)規定主張2011年8月30日在韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2011-0087461號之權利,該案之全部內容針對全部目的以引用方式併入本文。
廣泛使用液晶顯示器(LCD),此係因為與許多其他顯示裝置相比,其等相對較薄且重量較輕。此外,與許多其他顯示裝置相比,操作LED需要低驅動電壓及電力。然而,因為一液晶面板本身並不發光,所以一LCD需要將光供應給該液晶面板之一個別背光單元(BLU)。
一冷陰極螢光燈(CCFL)或一發光二極體(LED)通常被用作一LCD之背光單元之一光源。然而,CCFL在其等螢光燈中使用水銀;因此,CCFL強加環境污染之風險。進一步言之,CCFL具有諸如慢回應、低色彩表示等等之缺陷。此外,CCFL不適合重量輕、薄、短及/或小之一LCD。
相反,LED由於並未使用諸如水銀之一對環境有害材料而環保且啟用脈衝驅動。此外,一LED背光單元能夠提供良好的色彩表示,此係因為LED背光單元之亮度或色溫可藉由適當地調整紅色、綠色及藍色發光二極體之光度而自
由控制。進一步言之,LED亦適合用於獲得輕、薄、短及/或小之一LCD。因此,LED目前被廣泛用作LCD或類似物之背光光源。
當複數個LED在利用LED之一LCD背光中彼此串聯連接時(諸如當一LED陣列被用作一LCD面板之背光光源時),可能需要一驅動電路以提供一恆定電流給LED,且可能需要一DC-DC轉換器以調節供應給LED之電力。
同時,考量一LED陣列有時歸因於該陣列之長期驅動或歸因於一實體衝擊而失敗「斷開」或「短路」,可能需要一保護電路以偵測一LED陣列之劣化。例如,一LED陣列中之一個別LED可能失敗電「斷開」或電「短路」。當一個別LED失敗「斷開」時,電路處於一斷開狀態且可切斷與該故障LED串聯連接之其他LED的電源。在其中一個別LED失敗「短路」之例項中,電流繼續流過與該故障LED串聯連接之其他LED。
例如,一保護電路可藉由量測一LED陣列之正向電壓(VFB)偵測該LED陣列之劣化。然而,當恆定電流源之安定時間實際上較慢時或當歸因於該恆定電流之一峰值電流而偵測到一異常正向電壓(VFB)時,無關於一LED陣列實際上是否劣化,一習知保護電路皆可能錯誤地判定該LED陣列已劣化。
參考圖6,隨著一調光信號(PWM信號)開啟,電流流至LED陣列,從而導致該正向電壓(VFB)逐漸降低。然而,歸因於恆定電流源之一相當慢的安定時間,若該正向電壓如
圖6中之VFB[A]圖解說明般下降,則該習知保護電路可在此一區段中量測正向電壓。當在此一區段中量測正向電壓時,所量測之正向電壓高於一正常的正向電壓,且因此該保護電路可判定對應的LED陣列失敗短路。
又,當正向電壓歸因於恆定電流之峰值電流而下降接近0 V時,該習知保護電路量測該區段中之正向電壓。然而,當在此區段中量測正向電壓時,所量測之電壓低於一正常的正向電壓;因此,該保護電路可判定該LED陣列失敗斷開。
在一般態樣中,提供一種發光二極體(LED)驅動裝置,其包含:一輸入單元,其經組態以接收一調光信號;一擴充單元,其經組態以擴充輸入調光信號之開啟時間;一LED驅動單元,其經組態以使用所擴充之調光信號驅動一LED陣列;及一偵測單元,其經組態以藉由量測該LED陣列與該LED驅動單元之間之一正向電壓偵測該LED陣列之一劣化。
該偵測單元可經組態以藉由量測輸入調光信號之下降邊緣時之正向電壓偵測該劣化。
該擴充單元可包含:一延遲單元,其經組態以延遲輸入調光信號;及一或(OR)閘,其經組態以接收該輸入調光信號及所延遲之調光信號並輸出一擴充之調光信號。
該延遲單元可經組態以將該輸入調光信號延遲100 ns至1000 ns。
回應於作為作用時間信號之調光信號之實質上整個部分,可提供具有一預設頻率之一時鐘信號給該偵測單元來代替該輸入調光信號。
該擴充單元可包含一多工器,該多工器經組態以取決於調光信號之實質上整個部分是否係作用時間信號而提供輸入調光信號及具有該預設頻率之時鐘信號之一者給該偵測單元。
該時鐘信號可用於產生一PWM信號以調整LED陣列之一驅動電壓。
該偵測單元可經組態以回應於所量測之正向電壓小於一第一預設電壓判定LED陣列處於一斷開狀態,且經組態以回應於所量測之正向電壓大於一第二預設電壓判定LED陣列處於一短路狀態,且當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第一預設電壓可小於該正向電壓,且當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第二預設電壓可大於該正向電壓。
該偵測單元可包含:一第一比較器,其經組態以比較所量測之正向電壓與一第一預設電壓以判定該所量測之正向電壓是否小於該第一預設電壓;一第二比較器,其經組態以比較該所量測之正向電壓與一第二預設電壓以判定該所量測之正向電壓是否大於該第二預設電壓;一第一判定單元,其經組態以在輸入調光信號處於一下降邊緣時取決於來自該第一比較器之一輸出判定LED陣列是否處於一斷開狀態;及一第二判定單元,其經組態以在輸入調光信號處
於一下降邊緣時取決於來自該第二比較器之一輸出判定LED陣列是否處於一短路狀態。
該第一判定單元可包含:一第一反相器,其經組態以反相輸入調光信號並輸出一結果;及一第一資料正反器,其經組態以自該第一反相器接收所反相之調光信號作為一時鐘信號,且自該第一比較器接收輸出作為一資料信號;且該第二判定單元可包含:一第二反相器,其經組態以反相輸入調光信號並輸出一結果;及一第二資料正反器,其經組態以自該第二反相器接收所反相之調光信號作為一時鐘信號,且自該第二比較器接收輸出作為一資料信號。
當LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第一預設電壓可小於該正向電壓,且當LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第二預設電壓可大於該正向電壓。
在另一個一般態樣中,提供一種液晶顯示器(LCD),其包含一液晶面板;及如技術方案1之一LED驅動裝置。
在又另一個一般態樣中,提供一種驅動一LED背光單元之方法,該方法涉及擴充一輸入調光信號之一開啟時間;使用所擴充之調光信號驅動一LED陣列;及藉由量測該輸入調光信號之一下降邊緣時該LED陣列與該LED驅動單元之間之一正向電壓偵測該LED陣列之一劣化。
在驅動一LED背光單元之方法之一般態樣中,可自一外部源接收該輸入調光信號。
在驅動一LED背光單元之方法之一般態樣中,該擴充可涉及:延遲該輸入調光信號;及在一OR閘處接收輸入調
光信號及延遲之調光信號並輸出一擴充之調光信號。
在驅動一LED背光單元之方法之一般態樣中,可將該輸入調光信號延遲100 ns至1000 ns。
在所有圖式及詳細描述中,除非另有描述,否則應瞭解相同的圖式參考數字指代相同的元件、特徵及結構。出於明瞭、圖解說明及方便之目的可擴大此等元件之相對大小及描繪。
提供以下詳細描述以輔助讀者全面理解本文描述之方法、裝置及/或系統。因此,將對一般技術者表明本文描述之系統、裝置及/或方法之各種改變、修改及等效物。又,出於增加明瞭及簡潔性之目的可省略已知功能及構造之描述。
圖1圖解說明一LED驅動裝置之一實例。
參考圖1,一LED驅動裝置1000包含一輸入單元100、一脈寬調變(PWM)信號產生單元200、一直流對直流(DC-DC)轉換器300、一LED驅動單元400、一LED陣列500、一擴充單元600及一偵測單元700。
該輸入單元100接收一調光信號以驅動該LED陣列500。可與一LED陣列一起使用之數位調光方法之實例包含(但不限於)一直接模式、一固定相位模式及一相移模式。在一直接模式中,由外部控制PWM頻率及作用時間循環信號二者。例如,一封包總成器/拆卸器(PAD)可控制該PWM頻率及該作用時間循環信號。在一固定相位模式或一相移模式
中,在一積體電路(IC)中產生該PWM頻率且根據來自該PAD之輸入控制該作用時間循環信號。如本文使用,「調光信號」指代用以調整LED光之亮度、色溫或補償該色溫之一信號。雖然該直接模式被解釋為其中自外部輸入調光信號之一實例,但是在其他實例中,可使用一固定模式或相移模式以獲得該調光信號。
該PWM信號產生單元200產生一PWM信號以調整該LED陣列500之電力。例如,該PWM信號產生單元200可產生一PWM信號以控制該DC-DC轉換器300之驅動電壓之量值。該PWM信號產生單元200可基於具有一預設頻率之一時鐘信號藉由擴充或減小該時鐘信號之開啟時間產生一PWM信號。
該DC-DC轉換器300包含用於執行一切換操作之一電晶體。根據該電晶體處之切換操作提供驅動電壓給該LED陣列500。例如,該DC-DC轉換器300基於該PWM信號產生單元200處產生之PWM信號轉換DC電壓,且提供所轉換之DC電壓(即,該驅動電壓)給該LED陣列500。該DC-DC轉換器300可提供對應於該LED陣列500之正向偏壓電壓之電壓給該LED陣列500使得該LED陣列500可在一電流飽和範圍中操作。
該LED驅動單元400使用擴充之調光信號驅動該LED陣列500。例如,該LED驅動單元400可藉由使用具有在該擴充單元600處擴充之開啟時間之調光信號調整該LED陣列500內之驅動電流。下文參考圖2進一步解釋該LED驅動單元
400之構造及操作。
該擴充單元600擴充輸入調光信號之開啟時間。例如,該擴充單元600可將透過該輸入單元100輸入之調光信號之開啟時間延遲100 ns至1000 ns,且提供所得信號給該LED驅動單元400。下文參考圖3進一步解釋該擴充單元600之構造及操作。
該偵測單元700藉由量測輸入調光信號之一下降邊緣時該LED陣列500之一正向電壓偵測該LED陣列500之劣化。例如,在該輸入調光信號小於一第一預設電壓的情況下,該偵測單元700判定該LED陣列500處於一斷開狀態;在該輸入調光信號大於一第二預設電壓的情況下,該偵測單元700判定該LED陣列500失敗短路。如本文使用,在該LED陣列500之正常操作中,該「第一預設電壓」小於該正向電壓,且在該LED陣列500之正常操作中,該「第二預設電壓」大於該正向電壓。該等第一及第二預設電壓之量值可取決於系統而改變,且可設定為一製造商由於實驗而選擇之最佳電壓值。
如上所述,無關於恆定電流源之安定時間或歸因於該恆定電流之一峰值電流產生之一異常正向電壓之存在,該LED驅動裝置1000皆能夠偵測該LED陣列500是否劣化。此係因為該LDE驅動裝置1000藉由在該正向電壓最穩定時量測該電壓之量值偵測該LED陣列500之劣化。
圖2圖解說明複數個LED驅動單元之一實例之一電路圖。
參考圖2,該LED驅動單元500可包含一電晶體510、一比較器520、一電阻器530及複數個切換器541、542、543、544。
該電晶體510根據來自該比較器520之一輸出信號及該複數個切換器541、542、543、544之間之連接執行切換操作。例如,該電晶體510之汲極可連接至該LED陣列400之一端,源極可連接至該電阻器530,且閘極可經由該複數個切換器541、542、543、544連接至該比較器520之一輸出端。雖然本文圖解說明之實例中使用n-MOS電晶體,但是應瞭解亦可使用其他器件。
該比較器520藉由比較共同接觸該切換單元540及該電阻器530之一共同節點之電壓(Vs)與一參考電壓(VREF)控制該電晶體510。例如,可用一運算放大器(Op-Amp)實施之比較器520可在一正端子處接收VREF,且可在一負端子處接收該電阻器530與該電晶體510之間之共同節點之Vs。輸出端透過複數個切換器541、542、543、544連接至該電晶體510之閘極。
該電阻器530之一端連接至該電晶體510之源極且另一端連接至接地。
包括複數個切換器541、542、543、544之一切換單元540根據所擴充之調光信號選擇性地提供該比較器520之輸出信號給該電晶體510。例如,該切換單元540包含一第一切換器541、一第二切換器542、一第三切換器543及一第四切換器544。
該第一切換器541配置在該比較器520與該電晶體510之閘極之間,且在該擴充之調光信號開啟時處於一閉合狀態,且在該擴充之調光信號關閉時處於一斷開狀態。
該第二切換器542配置在該電晶體510之源極與該電阻器530之間之一共同節點與該負端子之間,且在該擴充之調光信號開啟時處於一閉合狀態,或在該擴充之調光信號關閉時處於一斷開狀態。
該第三切換器543配置在該比較器520之一負端子與該比較器520之一輸出端之間。且該第三切換器543在該擴充之調光信號開啟時處於一斷開狀態,且在該擴充之調光信號關閉時處於一閉合狀態。
該第四切換器544配置在該電晶體510之閘極與接地之間。該第四切換器544在該擴充之調光信號開啟時處於一斷開狀態,且在該擴充之調光信號關閉時處於一閉合狀態。
因此,當該擴充之調光信號開啟時,該第一切換器541及該第二切換器542處於一閉合狀態,且該第三切換器543及該第四切換器544處於一斷開狀態,在該情況中,該比較器520比較該切換單元540與該電阻器530之間之共同節點之電壓(Vs)與參考電壓(VREF)以控制該電晶體510。
相反,若該擴充之調光信號關閉,則該第一切換器541及該第二切換器542處於一閉合狀態,且該第三切換器543及該第四切換器544處於一斷開狀態。在此情況中,該電晶體510之閘極連接至接地以阻斷對該LED陣列500供應恆
定電流。
圖3圖解說明適合於圖1中描繪之LED驅動裝置之實例之一擴充單元之一實例之一電路圖。
參考圖3,該擴充單元600包含一多工器611、一延遲單元613及一OR閘615。
該多工器611取決於輸入調光信號(PWM信號)是否係100%作用時間信號提供該輸入調光信號及具有一預設頻率之時鐘信號之一者給該偵測單元700。作為一近似法,可判定該輸入調光信號之實質上整個部分是否係一作用時間信號。此處,「實質上整個部分」指代大約至少98%或更多且包含整個100%。例如,當該偵測單元量測該調光信號之下降邊緣中之正向電壓時,若該調光信號(PWM信號)係實質上整個或100%作用時間信號,則不存在下降邊緣。
因此,在該輸入調光信號(PWM信號)係(例如)10%作用時間信號的情況下,該多工器611可提供該LED驅動裝置1000之內部時鐘信號給該偵測單元700來代替該調光信號。在圖3中圖解說明之實例中,指示該調光信號是否係100%(或實質上整個)作用時間信號之一信號可輸入作為該多工器611之一控制信號。即,在參考圖3圖解說明並解釋之實例中,一個別部分判定該輸入調光信號是否係100%(或實質上整個)作用時間信號。然而,在另一實例中,該擴充單元600本身可判定該輸入調光信號是否係100%(或實質上整個)作用時間信號。
如本文使用,「時鐘信號」指代用於產生一PWM信號以調整該LED陣列500之驅動電壓之一時鐘信號。當在該PWM信號產生單元200處產生該PWM信號時使用該時鐘信號。
該延遲單元613延遲透過該輸入單元100輸入之調光信號。該延遲單元613可在100 ns與1000 ns之間之範圍中延遲該輸入調光信號。
該OR閘615接收該輸入調光信號及該延遲之調光信號以輸出一擴充之調光信號。例如,該OR閘615自該延遲單元613接收該輸入調光信號及輸出,且輸出該輸入調光信號及該延遲之調光信號之一邏輯OR作為一擴充之調光信號。
基於上文解釋之實例,該擴充單元600可擴充來自該輸入單元100之輸入調光信號之開啟時間並輸出結果。
圖4圖解說明圖1中描繪之偵測單元之一實例之一電路圖。
參考圖4,該偵測單元700包含一第一比較器710-1、一第二比較器710-2、一第一判定單元720-1及一第二判定單元720-2。
該第一比較器710-1比較一正向電壓與該第一預設電壓以判定所量測之正向電壓是否小於該第一預設電壓。例如,該第一比較器710-1可實施為在一負端子處接收該LED陣列500之正向電壓且在一正端子處接收該第一預設電壓之一Op-Amp。如本文使用,該「第一預設電壓」係小於
該LED陣列500之一正常操作期間之正向電壓之電壓。該LED陣列500之正常操作指代其中該LED陣列500中之LED在未失敗斷開或短路之情況下各自處於一工作狀態之一狀態。
該第二比較器710-2比較一所量測之正向電壓與該第二預設電壓以判定該所量測之正向電壓是否大於該第二預設電壓。例如,該第二比較器710-2可用一Op-Amp實施,該Op-Amp在該正端子處接收該LED陣列500之正向電壓且在該負端子處接收該第二預設電壓,並且輸出其間之差。如本文使用,該「第二預設電壓」指代大於該等LED各自處於一工作狀態時該LED陣列500之正常操作期間之正向電壓之電壓。
該第一判定單元720-1在該輸入調光信號處於一下降邊緣時根據該第一比較器710-1之輸出判定該LED陣列500是否處於一斷開狀態。在此實例中,該第一判定單元720-1可包含一第一反相器及一第一資料正反器。
該第一反相器反相該輸入調光信號並輸出其結果。
該第一資料正反器接收該第一反相器之反相調光信號作為一時鐘信號,且自該第一比較器710-1接收一輸出作為一資料信號。因此,該第一資料正反器可判定緊接在該擴充之調光信號終止之前(例如,在來自該擴充之調光信號之下降邊緣之延遲單元613之延遲時間之前)該正向電壓是否處於一斷開狀態。
該第二判定單元720-2在該輸入調光信號處於一下降邊
緣時根據來自該第二比較器710-2之輸出判定該LED陣列500是否處於一短路狀態。例如,該第二判定單元720-2可包含一第二反相器及一第二資料正反器。
該第二反相器反相該輸入調光信號並輸出其結果。
該第二資料正反器接收該第二反相器之反相之調光信號作為一時鐘信號,且自該第二比較器710-2接收一輸出作為一資料信號。因此,該第二資料正反器可判定緊接在該擴充之調光信號終止之前(例如,在來自該擴充之調光信號之下降邊緣之延遲單元613之延遲時間之前)該正向電壓是否處於一斷開狀態。
雖然該等判定單元720-1、720-2係使用上文解釋之實例中之資料正反器而實施,但是在其他實例中該判定單元720可用惟該等資料正反器外之正反器予以實施。進一步言之,雖然已圖解說明並解釋該等判定單元720各自使用一獨立反相器,但是考量該等第一及第二正反器接收相同的信號作為時鐘信號,可使用一單個反相器實施該等判定單元720-1、720-2。
圖5圖解說明經提供以解釋圖3之擴充單元之操作之一波形。
該LED陣列500之正向電壓在該LED陣列停止驅動之前一刻具有最穩定的電壓。即,在該調光信號之下降邊緣之前一刻獲得該最穩定的電壓。然而,因為預期該調光信號何時自高信號轉變為低信號並不可行,所以可如圖5中圖解說明之一實例中般稍微擴充該調光信號之開啟時間,且可
將所擴充之調光信號提供給該LED驅動單元400。
運用如上文解釋之構造,該LED驅動裝置1000可在擴充之調光信號之下降邊緣之前一刻(即,該輸入調光信號之下降邊緣之前一刻)量測正向電壓並偵測該LED陣列中存在劣化。同時,為區分該擴充之調光信號與該輸入調光信號,圖5強調該兩個信號之間之差。然而,該LED驅動單元400處之動態特性相對較小,此係因為(如圖解說明)該擴充單元600僅將該輸入調光信號擴充100 ns至1000 ns的時間。
可確認若該調光信號係100%作用時間信號或實質上整個作用時間信號,則該擴充之調光信號PWMD_IN亦係100%作用時間信號或實質上整個作用時間信號。該擴充單元可確認具有一預設頻率之時鐘信號提供給該偵測單元700作為一調光信號。
參考圖1至圖5,已解釋偵測一LED陣列500之劣化之一實例。然而,在其他實例中,該LED驅動裝置中可存在複數個LED陣列。在此一實例中,可以偵測該複數個LED陣列之各者之劣化之一形式實施該LED驅動裝置。
上文已描述若干實例。然而,應瞭解可作出各種修改。例如,若按不同順序執行所描述之技術及/或若一所描述之系統、架構、器件或電路中之組件以一不同方式組合及/或由其他組件或其等等效物替換或增補,則可達成適當結果。因此,其他實施方案係在下列申請專利範圍之範疇內。
100‧‧‧輸入單元
200‧‧‧脈寬調變信號產生單元
300‧‧‧直流對直流(DC-DC)轉換器
400‧‧‧發光二極體(LED)驅動單元
500‧‧‧發光二極體(LED)陣列
510‧‧‧電晶體
520‧‧‧比較器
530‧‧‧電阻器
540‧‧‧切換單元
541‧‧‧第一切換器
542‧‧‧第二切換器
543‧‧‧第三切換器
544‧‧‧第四切換器
600‧‧‧擴充單元
611‧‧‧多工器
613‧‧‧延遲單元
615‧‧‧或閘
700‧‧‧偵測單元
710-1‧‧‧第一比較器
710-2‧‧‧第二比較器
720-1‧‧‧第一判定單元/資料正反器
720-2‧‧‧第二判定單元/資料正反器
1000‧‧‧發光二極體(LED)驅動裝置
圖1係圖解說明一LED驅動裝置之一實例之一圖。
圖2係一LED驅動單元及一LED陣列之一實例之一電路圖。
圖3係圖解說明可用於圖1中圖解說明之LED驅動裝置中之一擴充單元之一實例之一電路圖。
圖4係圖解說明可用於圖1中圖解說明之LED驅動裝置中之一偵測單元之一實例之一電路圖。
圖5係經提供以解釋圖3中圖解說明之擴充單元之實例之操作之一波形。
圖6係經提供以解釋在一恆定電流之安定時間或歸因於該恆定電流之一峰值電流之一異常正向電壓之一變化之一波形。
100‧‧‧輸入單元
200‧‧‧脈寬調變信號產生單元
300‧‧‧直流對直流(DC-DC)轉換器
400‧‧‧發光二極體(LED)驅動單元
500‧‧‧發光二極體(LED)陣列
600‧‧‧擴充單元
700‧‧‧偵測單元
1000‧‧‧發光二極體(LED)驅動裝置
Claims (16)
- 一種發光二極體(LED)驅動裝置,其包括:一輸入單元,其經組態以接收一調光信號;一擴充單元,其經組態以擴充該輸入調光信號之一開啟時間;一LED驅動單元,其經組態以使用該所擴充之調光信號以驅動一LED陣列;及一偵測單元,其經組態以藉由量測該LED陣列與該LED驅動單元之間之一正向電壓而偵測該LED陣列之一劣化。
- 如請求項1之LED驅動裝置,其中該偵測單元經組態以藉由量測該輸入調光信號之下降邊緣時之正向電壓而偵測該劣化。
- 如請求項2之LED驅動裝置,其中該擴充單元包括:一延遲單元,其經組態以延遲該輸入調光信號;及一OR閘,其經組態以接收該輸入調光信號及該所延遲之調光信號並輸出一經擴充之調光信號。
- 如請求項3之LED驅動裝置,其中該延遲單元經組態以將該輸入調光信號延遲100 ns至1000 ns。
- 如請求項2之LED驅動裝置,其中回應於該調光信號之一實質上整個部分作為作用時間信號,提供具有一預設頻率之一時鐘信號給該偵測單元來代替該輸入調光信號。
- 如請求項5之LED驅動裝置,其中該擴充單元包括一多工器,該多工器經組態以取決於該調光信號之一實質上整 個部分是否係作用時間信號而提供該輸入調光信號及具有該預設頻率之該時鐘信號之一者給該偵測單元。
- 如請求項5之LED驅動裝置,其中該時鐘信號係用於產生一PWM信號以調整該LED陣列之一驅動電壓。
- 如請求項2之LED驅動裝置,其中該偵測單元經組態以回應於該所量測之正向電壓小於一第一預設電壓而判定該LED陣列處於一斷開狀態,且經組態以回應於該所量測之正向電壓大於一第二預設電壓而判定該LED陣列處於一短路狀態,及其中當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第一預設電壓小於該正向電壓,且當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第二預設電壓大於該正向電壓。
- 如請求項2之LED驅動裝置,其中該偵測單元包括:一第一比較器,其經組態以比較該所量測之正向電壓與一第一預設電壓以判定該所量測之正向電壓是否小於該第一預設電壓;一第二比較器,其經組態以比較該所量測之正向電壓與一第二預設電壓以判定該所量測之正向電壓是否大於該第二預設電壓;一第一判定單元,其經組態以在該輸入調光信號處於一下降邊緣時取決於來自該第一比較器之一輸出判定該LED陣列是否處於一斷開狀態;及一第二判定單元,其經組態以在該輸入調光信號處於 一下降邊緣時取決於來自該第二比較器之一輸出判定該LED陣列是否處於一短路狀態。
- 如請求項9之LED驅動裝置,其中該第一判定單元包括:一第一反相器,其經組態以反相該輸入調光信號並輸出一結果;及一第一資料正反器,其經組態以自該第一反相器接收該反相之調光信號作為一時鐘信號,且自該第一比較器接收該輸出作為一資料信號;且該第二判定單元包括:一第二反相器,其經組態以反相該輸入調光信號並輸出一結果;及一第二資料正反器,其經組態以自該第二反相器接收該反相之調光信號作為一時鐘信號,且自該第二比較器接收該輸出作為一資料信號。
- 如請求項9之LED驅動裝置,其中當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第一預設電壓小於該正向電壓,且當該LED陣列中之LED各自處於一工作狀態時該第二預設電壓大於該正向電壓。
- 一種液晶顯示器(LCD),其包括:一液晶面板;及如請求項1之一LED驅動裝置。
- 一種驅動一LED背光單元之方法,該方法包括:擴充一輸入調光信號之一開啟時間;使用該所擴充之調光信號驅動一LED陣列;及 藉由量測該輸入調光信號之一下降邊緣時該LED陣列與該LED驅動單元之間之一正向電壓而偵測該LED陣列之一劣化。
- 如請求項13之驅動一LED背光單元之方法,其中自一外部源接收該輸入調光信號。
- 如請求項13之驅動一LED背光單元之方法,其中該擴充涉及:延遲該輸入調光信號;及在一OR閘處接收該輸入調光信號及該延遲之調光信號並輸出一經擴充之調光信號。
- 如請求項15之驅動一LED背光單元之方法,其中將該輸入調光信號延遲100 ns至1000 ns。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110087461A KR101971287B1 (ko) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Led구동장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201315285A true TW201315285A (zh) | 2013-04-01 |
| TWI563869B TWI563869B (en) | 2016-12-21 |
Family
ID=47743045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101131244A TWI563869B (en) | 2011-08-30 | 2012-08-28 | Led driver apparatus |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9271369B2 (zh) |
| KR (1) | KR101971287B1 (zh) |
| CN (1) | CN102968959B (zh) |
| TW (1) | TWI563869B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI514922B (zh) * | 2013-07-15 | 2015-12-21 | Luxmill Electronic Co Ltd | 可調節功耗之led驅動器及利用該驅動器之led照明裝置 |
| US9454944B2 (en) | 2014-12-01 | 2016-09-27 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Display apparatus and backlight driving module |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117412436A (zh) * | 2013-08-09 | 2024-01-16 | 意法半导体研发(深圳)有限公司 | 用于发光设备的驱动装置及其方法 |
| CN104112431B (zh) * | 2014-07-21 | 2016-08-17 | 康佳集团股份有限公司 | 使用单片机实现多路背光驱动的电路及其驱动方法 |
| US9471078B1 (en) * | 2015-03-31 | 2016-10-18 | Qualcomm Incorporated | Ultra low power low drop-out regulators |
| KR102276226B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2021-07-19 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드 구동회로, 이를 구비한 디스플레이 장치 및 발광 다이오드 구동방법 |
| CN106328096A (zh) * | 2015-07-07 | 2017-01-11 | 宇龙计算机通信科技(深圳)有限公司 | 一种背光补偿方法及装置 |
| JP6585989B2 (ja) * | 2015-10-08 | 2019-10-02 | ローム株式会社 | 発光素子駆動装置 |
| CN105592595B (zh) * | 2016-03-08 | 2017-06-27 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 背光调光电路及液晶显示器 |
| TWI654903B (zh) | 2017-12-21 | 2019-03-21 | 友達光電股份有限公司 | 發光二極體的驅動裝置及其驅動方法 |
| TWI706395B (zh) * | 2019-01-25 | 2020-10-01 | 友達光電股份有限公司 | 畫素電路及其檢測方法 |
| EP3715885B1 (en) * | 2019-03-29 | 2025-05-28 | MARELLI AUTOMOTIVE LIGHTING ITALY S.p.A. | Automobile lighting unit with oled light sources and related operating method |
| US11272598B2 (en) * | 2020-02-07 | 2022-03-08 | Analog Devices International Unlimited Company | Transconductance circuits and methods |
| DE102021102543A1 (de) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Analog Devices International Unlimited Company | Transkonduktanzschaltungen und -verfahren |
| KR102687945B1 (ko) * | 2020-02-12 | 2024-07-25 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전원 전압 생성 장치, 이의 제어 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| US12094430B2 (en) * | 2020-02-27 | 2024-09-17 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Field-sequential projector device, head-up display device, program, and voltage measurement method |
| CN115188330B (zh) * | 2022-09-13 | 2022-12-23 | 惠科股份有限公司 | 驱动电流调节电路、色偏校正方法、设备及存储介质 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69834762T2 (de) * | 1997-04-02 | 2007-06-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Synchronisierungsschaltung |
| US20030071821A1 (en) * | 2001-10-11 | 2003-04-17 | Sundahl Robert C. | Luminance compensation for emissive displays |
| US7344279B2 (en) * | 2003-12-11 | 2008-03-18 | Philips Solid-State Lighting Solutions, Inc. | Thermal management methods and apparatus for lighting devices |
| JP2005324656A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Toyota Motor Corp | 車両用前照灯装置 |
| JPWO2007125804A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2009-09-10 | パナソニック株式会社 | バックライト制御装置および表示装置 |
| JP2008166981A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 遅延調整回路及び遅延調整方法 |
| TWI345067B (en) * | 2007-11-23 | 2011-07-11 | Ind Tech Res Inst | Devices and methods for led life test |
| KR100902219B1 (ko) * | 2007-12-05 | 2009-06-11 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기전계발광 표시장치 |
| US8106604B2 (en) * | 2008-03-12 | 2012-01-31 | Freescale Semiconductor, Inc. | LED driver with dynamic power management |
| US7550934B1 (en) | 2008-04-02 | 2009-06-23 | Micrel, Inc. | LED driver with fast open circuit protection, short circuit compensation, and rapid brightness control response |
| JP4743246B2 (ja) * | 2008-09-25 | 2011-08-10 | カシオ計算機株式会社 | 投影装置、投影装置制御プログラム及び光源制御方法 |
| TWI390490B (zh) * | 2008-12-03 | 2013-03-21 | Au Optronics Corp | 發光二極體背光模組及其驅動電路與方法 |
| KR101581429B1 (ko) * | 2009-05-25 | 2015-12-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
| US8305004B2 (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-06 | Stmicroelectronics, Inc. | Apparatus and method for constant power offline LED driver |
| US8125161B2 (en) * | 2009-06-19 | 2012-02-28 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Light emitting device driving apparatus and method for driving the same |
| JP2011009011A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 照明装置 |
| KR101578214B1 (ko) * | 2009-08-04 | 2015-12-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 및 그의 구동방법 |
| TWI419609B (zh) * | 2009-08-19 | 2013-12-11 | Novatek Microelectronics Corp | 具有同時偵測開路及短路功能之發光二極體裝置及其方法 |
| KR20110024102A (ko) * | 2009-09-01 | 2011-03-09 | 삼성전자주식회사 | Led 구동 장치 및 방법, 이를 이용하는 led 구동 시스템 및 액정 표시 장치 |
| US8334662B2 (en) * | 2009-09-11 | 2012-12-18 | Iwatt Inc. | Adaptive switch mode LED driver |
| JP2011113794A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Toshiba Lighting & Technology Corp | Led点灯装置および照明装置 |
| US8193741B2 (en) * | 2009-12-24 | 2012-06-05 | Nxp B.V. | Boosting driver circuit for light-emitting diodes |
| US8373364B2 (en) * | 2009-12-29 | 2013-02-12 | Atmel Corporation | Smart monitoring of light emitting diode strings |
| CN201667742U (zh) * | 2010-01-22 | 2010-12-08 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种发光二极管led背光驱动装置及液晶显示器 |
| US8198832B2 (en) * | 2010-08-13 | 2012-06-12 | Linear Technology Corporation | Method and system for extending PWM dimming range in LED drivers |
| US9265104B2 (en) * | 2011-07-06 | 2016-02-16 | Allegro Microsystems, Llc | Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load |
-
2011
- 2011-08-30 KR KR1020110087461A patent/KR101971287B1/ko active Active
-
2012
- 2012-08-15 US US13/586,059 patent/US9271369B2/en active Active
- 2012-08-28 TW TW101131244A patent/TWI563869B/zh active
- 2012-08-30 CN CN201210315752.8A patent/CN102968959B/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI514922B (zh) * | 2013-07-15 | 2015-12-21 | Luxmill Electronic Co Ltd | 可調節功耗之led驅動器及利用該驅動器之led照明裝置 |
| US9454944B2 (en) | 2014-12-01 | 2016-09-27 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Display apparatus and backlight driving module |
| TWI560679B (en) * | 2014-12-01 | 2016-12-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Backlight driving module and display device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130050288A1 (en) | 2013-02-28 |
| US9271369B2 (en) | 2016-02-23 |
| CN102968959B (zh) | 2016-10-26 |
| KR20130024183A (ko) | 2013-03-08 |
| CN102968959A (zh) | 2013-03-13 |
| KR101971287B1 (ko) | 2019-04-23 |
| TWI563869B (en) | 2016-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201315285A (zh) | 發光二極體驅動裝置 | |
| KR101955034B1 (ko) | Led 어레이 쇼트여부 감지회로 및 이를 이용한 led 구동장치 | |
| CN102968960B (zh) | Led驱动器装置、lcd和驱动led背光单元的方法 | |
| KR100989632B1 (ko) | 광원 장치와 그 구동 장치 | |
| TWI571171B (zh) | 發光二極體(led)驅動器電路 | |
| KR101941286B1 (ko) | Led 구동장치 | |
| CN102647826B (zh) | Pwm控制电路以及利用该电路的led驱动电路 | |
| US20120146520A1 (en) | Power management and control module and liquid crystal display device | |
| US8106596B2 (en) | Light source driving circuit | |
| US20080054817A1 (en) | Driving apparatus of light source | |
| US20110163684A1 (en) | Driving circuit of light emitting diode and lighting apparatus using the same | |
| TWI390482B (zh) | 驅動發光二極體之電路與方法 | |
| US20120319615A1 (en) | Led driver circuit and method of driving led | |
| KR101974218B1 (ko) | Led 구동 장치 | |
| US8598803B2 (en) | LED driver having a pre-chargeable feedback for maintaining current and the method using the same | |
| TWI594664B (zh) | 發光二極體驅動裝置及驅動裝置的短路保護方法 | |
| KR20130063863A (ko) | Led 어레이 오픈여부 감지회로 및 이를 이용한 led 구동장치 | |
| KR102034966B1 (ko) | Led 어레이 오픈여부 감지회로 및 이를 이용한 led 구동장치 | |
| TW201316824A (zh) | 發光二極體驅動裝置 | |
| KR102051733B1 (ko) | Led 구동회로 |