專利名稱：基準電壓產生電路以及利用該電路的led驅動電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基準電壓產生電路以及利用該電路的LED驅動電路，尤其涉及可以在測定多個LED陣列中的具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點輸出與該 LED陣列對應的基準電壓的基準電壓產生電路以及利用該電路的LED驅動電路。
背景技術：
由于液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display, LCD)相比于其他顯示裝置，厚度薄、重量輕，并且驅動電壓以及功耗低，因此被廣為利用。但是，液晶顯示裝置本身不能發(fā)光，屬于被動型發(fā)光器件，因此需要專門的背光源，向液晶顯示面板提供光。作為液晶顯示裝置的背光源，通常大多使用冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)以及發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)等。對于冷陰極熒光燈而言，由于使用汞，因此會帶來環(huán)境污染，并且不僅響應速度慢，色彩再現性差，而且不適合制造短小輕薄的IXD面板。與此相比，發(fā)光二極管因不使用對環(huán)境有害的物質而環(huán)保，并且能夠脈沖驅動。而且，不僅色彩再現性良好，且可以通過調節(jié)紅色、綠色、藍色發(fā)光二極管的光量而任意改變亮度、色溫等，而且還適合制造短小輕薄的LCD面板。由于發(fā)光二極管具有這些優(yōu)點，因此目前廣泛地用作IXD面板等的背光源。如此采用發(fā)光二極管的LCD背光源中，將由多個發(fā)光二極管構成的LED陣列并聯而使用時，需要能夠向各LED陣列提供恒電流的驅動電路，且需要用于任意調節(jié)亮度和色溫等、或者用于溫度補償等的調光(dimming)電路。具體而言，為了在背光源中維持均一的亮度和色彩，與各Vf無關地需要用相同大小的電流驅動所有的LED。為了進行這種控制，目前采用的方法是，根據各LED陣列的偏差而改變Vbus電壓的稱之為動態(tài)總線電壓調節(jié)(dynmic bus voltage regulation)的方法。然而，采用該方法時，雖然能夠提高效率，但由于輸出電壓不穩(wěn)定，因此會發(fā)生可聞噪聲(audible Noise)。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種可以在測定多個LED陣列中的具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點輸出與該LED陣列對應的基準電壓的基準電壓產生電路以及利用該電路的LED驅動電路。為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一種用于LED驅動電路的基準電壓產生電路， 包括電壓測定部，依次測定并聯的多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓；量化器， 檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED陣列；比較器，比較所述電壓測定部的輸出與預設的比較電壓而產生基準電壓；時序控制部，控制所述比較器，以輸出與檢索出的所述LED陣列對應的基準電壓。此時，優(yōu)選地，所述電壓測定部將向多個LED陣列整體供給的電壓與所述多個LED
4陣列中每一個LED陣列的電壓的差值作為反饋電壓而依次進行測定，由此測定多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓。另外，優(yōu)選地，所述量化器檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED 陣列以及測定所述具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點。此時，優(yōu)選地，所述時序控制器利用布置在所述比較器的輸出端的第一開關，在所述時間點將所述比較器的輸出作為LED驅動用基準電壓而輸出。另外，優(yōu)選地，所述時序控制器利用布置在所述比較器的負輸入端的第二開關，在所述時間點將由所述電壓測定部測定的反饋電壓提供到所述比較器的負輸入端。另外，還可以包括基準電壓控制器，根據所述最低反饋電壓的大小，向所述比較器提供多個預設的比較電壓中的一個。此時，優(yōu)選地，所述多個預設的比較電壓包括第一比較電壓以及比所述第一比較電壓低的第二比較電壓。所述基準電壓控制器當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值大時，向所述比較器提供所述第一比較電壓；當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值小時，向所述比較器提供所述第二比較電壓。另外，優(yōu)選地，所述基準電壓控制器向所述比較器提供具有遲滯形態(tài)的比較電壓。另外，根據本實施例的LED驅動電路，包括并聯的多個LED陣列；基準電壓產生電路，依次測定所述多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓，在測定具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點輸出與所述反饋電壓對應的基準電壓；PWM信號產生部，根據產生的所述基準電壓而產生PWM信號；DC-DC轉換器，利用產生的所述PWM信號，向所述多個LED陣列提供輸出電壓。此時，所述基準電壓產生電路包括電壓測定部，依次測定所述多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓；量化器，檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED 陣列；比較器，比較所述電壓測定部的輸出與預設的比較電壓而產生基準電壓；時序控制部，控制所述比較器，以輸出與檢索出的所述LED陣列對應的基準電壓。此時，優(yōu)選地，所述電壓測定部將向多個LED陣列整體供給的電壓與所述多個LED 陣列中每一個LED陣列的電壓的差值作為反饋電壓而依次進行測定，由此測定多個LED陣列中每一個陣列的反饋電壓。另外，優(yōu)選地，所述量化器檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED 陣列以及測定所述具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點。另外，優(yōu)選地，所述時序控制器在所述時間點將所述比較器的輸出提供給PWM信
號產生部。另外，優(yōu)選地，所述時序控制器在所述時間點將由所述電壓測定部測定的反饋電壓提供到所述比較器的負輸入端。另外，所述基準電壓產生電路還可以包括基準電壓控制器，根據所述最低反饋電壓的大小，向所述比較器提供多個預設的比較電壓中的一個。此時，優(yōu)選地，所述多個預設的比較電壓包括第一比較電壓以及比所述第一比較電壓低的第二比較電壓。所述基準電壓控制器當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值大時，向所述比較器提供所述第一比較電壓；當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值小時，向所述比較器提供所述第二比較電壓。
另外，優(yōu)選地，所述基準電壓控制器向所述比較器提供具有遲滯形態(tài)的比較電壓。


圖I為表示根據本發(fā)明的一種實施例的LED驅動電路的構成的模塊圖。圖2為根據本發(fā)明的一種實施例的LED驅動電路的電路圖。圖3為根據另一種實施例的LED驅動電路的電路圖。圖4為表不根據另一種實施例的基準電壓廣生電路的不意圖。主要符號說明100為LED驅動電路，110為PWM信號產生部，120為DC-DC轉換器， 130為LED陣列，140為基準電壓產生電路。
具體實施例方式
以下，參照附圖更加詳細地說明本發(fā)明。圖I是表示根據本發(fā)明的一種實施例的LED驅動電路(或發(fā)光二極管驅動電路， 以下稱為LED驅動電路)的構成的模塊圖。參照圖I，LED驅動電路100包括PWM(脈沖寬度調制)信號產生部110、DC_DC (直流)轉換器120、LED陣列130以及基準電壓產生電路140。PWM信號產生部110根據基準電壓而產生PWM信號。具體而言，PWM信號產生部 110可通過接收由將在后面說明的基準電壓產生電路140產生的基準電壓VREF和輸出電壓 VOFB的信號而產生PWM信號。對于PWM信號產生部110的具體構成，在后面參照圖2進行說明。DC-DC轉換器120利用產生的PWM信號向多個LED陣列130提供輸出電壓。具體而言，DC-DC轉換器120基于由PWM信號產生部110產生的PWM信號而轉換DC電壓，并將轉換的DC電壓提供給并聯的多個LED陣列130。多個LED陣列130由多個LED陣列并聯而形成?；鶞孰妷寒a生電路140依次測定多個LED陣列130中每一個LED陣列的反饋電壓 (或者正向電壓，以下稱為反饋電壓)。并且，基準電壓產生電路140在測定具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點(timing)輸出與該反饋電壓對應的基準電壓。對于基準電壓產生電路140的具體構成以及工作，在后面參照圖2至圖4進行說明。如上所述，根據本實施例的LED驅動電路100通過產生與具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓對應的基準電壓而進行驅動控制，因此基于這一點，可以提高工作效率。并且，只在測定具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點，利用與該LED陣列對應的基準電壓，因此可以使提供到LED陣列的輸出電壓穩(wěn)定，并且可以防止產生可聞噪聲(audible Noise)o圖2是根據本實施例的LED驅動電路的電路圖。參照圖2，LED驅動電路100包括PWM信號產生部110、DC-DC轉換器120、LED陣列130以及基準電壓產生電路140。PWM信號產生部110產生提供給DC-DC轉換器120的PWM信號。具體而言，PWM信號產生部110包括誤差放大器(Error amp)、比較器(COMP)、RS円鎖器。誤差放大器(Error amp)比較被輸入到其正⑴輸入端的從基準電壓產生電路140接收的基準電壓(VREF)與被輸入到其負(_)輸入端的分割輸入電壓(Vout)的阻抗端子電壓(V0FB),并放大輸出 (VC)差值。并且，比較器(COMP)比較被輸入到其負㈠輸入端的誤差放大器(Error amp) 的輸出(VC)與被輸入到其正⑴輸入端的感受電壓(VS)，并將其差值作為比較器(COMP) 的重置信號(VRST)而輸出。比較器(COMP)的輸出以重置信號(VRST)輸入到RS閂鎖器， 且決定開關頻率的基準時鐘(Clock)以設置(set)信號輸入到RS閂鎖器，從而RS閂鎖器可以產生通常的電流模式調制方式的PWM信號。DC-DC轉換器120可以由升壓開關(boost switcher)構成,該升壓開關由電感器 (inductor)、升壓門(boost Gate)以及二極管構成。圖2中示出的DC-DC轉換器120執(zhí)行與通常的升壓開關(boost switcher)相同的工作，因此省略詳細說明。基準電壓產生電路140依次測定多個LED陣列130中每一個LED陣列的反饋電壓， 在測定具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點(timing)輸出與反饋電壓對應的基準電壓。具體而言，基準電壓產生電路140包括電壓測定部141、量化器(quantizer)、時序控制器143以及比較器144。電壓測定部141依次并聯的多個LED陣列130中每一個LED陣列的反饋電壓。具體而言，電壓測定部141通過依次測定具有向多個LED陣列130整體供給的電壓(Vout)與多個LED陣列130的每一個LED陣列的電壓的差值的節(jié)點的電壓(VFB1. . . VFBn)，可以測定多個LED陣列130中每一個LED陣列的反饋電壓。并且，電壓測定部141執(zhí)行緩沖工作，由此可以在預設的時間內存儲測定出的多個LED陣列130中每一個LED陣列的反饋電壓。量化器142檢索具有測定出的反饋電壓中最低電壓的LED陣列(或信道 (channel))。具體而言，量化器142檢索具有依次測定的反饋電壓中最低反饋電壓的LED 陣列，并可以檢索測定針對檢索出的LED陣列的反饋電壓的時間點。時序控制器143控制比較器144，以輸出與檢索出的LED陣列對應的基準電壓(VREF)。具體而言，時序控制器143可以利用布置在比較器144的輸出端的第一開關 (143-1)，控制成僅在由量化器142檢索出的時間點輸出由比較器144產生的基準電壓。具體而言，電壓測定部141依次檢測多個LED陣列130的反饋電壓，多個LED陣列 130的反饋電壓被依次輸入到比較器144，比較器144輸出依次接收的反饋電壓與比較電壓的差值。但是，時序控制器130僅在測定由量化器142檢測出的反饋電壓的時間點，將比較器144的輸出提供給PWM信號產生部110。另外，時序控制器143還可以利用布置在比較器的負輸入端的第二開關，僅在測定最低反饋電壓的時間點將電壓測定部141的輸出提供給負輸入端，據此使比較器144輸出與最低反饋電壓對應的基準電壓。對此，在后面參照圖4進行說明。如上所述，根據本實施例的時序控制器143僅在測定具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點向PWM信號產生部110提供與該LED陣列對應的基準電壓，據此可以使提供到LED陣列的基準電壓穩(wěn)定，從而可以防止產生可聞噪聲(audible Noise)。比較器144比較電壓測定部的輸出與預設的比較電壓而產生基準電壓。具體而言，比較器144可以由運算放大器(OP-AMP)實現，電壓測定部141的輸出被輸入到比較器 144的負㈠輸入端，而比較電壓被輸入到比較器144的正⑴輸入端，由此比較器144可以輸出其差值。 圖3為根據另一種實施例的LED驅動電路的電路圖。
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參照圖3，LED驅動電路100'包括PWM信號產生部110、DC_DC轉換器120、LED陣列130以及基準電壓產生電路140'。由于PWM信號產生部110、DC_DC轉換器120以及LED陣列130與圖2中示出的器件的構成相同，因此省略重復說明?；鶞孰妷寒a生電路140'包括電壓測定部141、量化器142、時序控制器143、比較器144以及基準電壓控制器146。與圖2中示出的基準電壓產生電路140比較時，圖3中示出的基準電壓產生電路140'進一步包括基準電壓控制器146?；鶞孰妷嚎刂破?46根據最低反饋電壓的大小而向比較器144提供多個預設的比較電壓中的一個。具體而言，基準電壓控制器146從外部被輸入其他多個比較電壓(VREF_ comp+、VREF_comp_),可以向比較器144提供分別與所接收的反饋電壓的大小對應的比較電壓。例如，若利用1V、2V、3V比較電壓，則基準電壓控制器146當接收的反饋電壓的大小為0 I. 5V時，向比較器144提供IV比較電壓；而當接收的反饋電壓的大小為I. 5 3V時，向比較器144提供2V比較電壓；而當接收的反饋電壓的大小為3 4. 5V時，向比較器144提供3V比較電壓。本實施例中對于將接收的電壓大小分為三個區(qū)域而利用三個比較電壓的實施例進行了說明，但是還可以以利用兩個或四個以上的區(qū)域的形態(tài)來實現。并且，基準電壓控制器146可以向比較器144提供具有遲滯(hysteresis)形態(tài)的比較電壓。例如，基準電壓控制器146從外部被輸入多個其他比較電壓的值(例如，第一比較電壓(VREF_comp+)以及比第一比較電壓(VREF_comp+)更低的第二比較電壓(VREF_ comp-))，當最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值大時，可以向比較器144提供第一比較電壓(VREF_comp+)，而當最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值小時，可以向比較器144提供第二比較電壓(VREF_comp-)。圖4為示出根據另一種實施例的基準電壓產生電路440的構成的示意圖。參照圖4，基準電壓產生電路440包括電壓測定部141、量化器142、時序控制器 143'以及比較器144。圖4中示出的基準電壓產生電路440與圖2中示出的基準電壓產生電路140比較時，在時序控制器143'、開關部143-1以及比較器144的連接順序上存在區(qū)別。電壓測定部141以及量化器142與圖2中示出的器件的構成相同，因此省略重復說明。時序控制器143'可以使電壓測定部141的測定電壓值在測定最低反饋電壓的時間點提供到比較器144。具體而言，時序控制器143'從量化器142接收測定具有最低電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點，并利用布置在比較器144的負輸入端的第二開關143-2， 僅在接收的時間點向比較器144提供由電壓測定部141測定的反饋電壓。進一步具體而言，電壓測定部141依次檢測多個LED陣列130的反饋電壓，且電壓測定部141依次輸出檢測出的LED陣列的反饋電壓值。據此，時序控制器143'可以利用第二開關143-2僅將由電壓測定部141測定的具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓值提供給比較器144。比較器144通過第二開關143-2接收由電壓測定部141測定的反饋電壓值。但是，如上所述，時序控制器143'僅在測定最低電壓值的時間點向比較器144提供由電壓測定部141檢測的電壓值，而比較器144僅在測定具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓值的時間點，可以將比較電壓與所接收的最低反饋電壓的差作為基準電壓而輸出。雖然在上面圖示并說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本發(fā)明不限于上述的實施例，在不脫離權利要求書中要求的本發(fā)明的技術思想的范圍內，只要是在本發(fā)明所屬技術領域中掌握普通知識的技術人員，均可以實施多種變形，而且這種變形應該包含在權利要求書中記載的范圍內。
權利要求
1.一種基準電壓產生電路，用在LED驅動電路，該基準電壓產生電路的特征在于，包括電壓測定部，依次測定并聯的多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓；量化器，檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED陣列；比較器，比較所述電壓測定部的輸出與預設的比較電壓而產生基準電壓；時序控制部，控制所述比較器，以輸出與檢索出的所述LED陣列對應的基準電壓。
2.如權利要求I所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述電壓測定部將向多個LED 陣列整體供給的電壓與所述多個LED陣列中每一個LED陣列的電壓的差值作為反饋電壓而依次進行測定，由此測定多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓。
3.如權利要求I所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述量化器檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED陣列以及測定所述具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點。
4.如權利要求3所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述時序控制器利用布置在所述比較器的輸出端的第一開關，在所述時間點將所述比較器的輸出作為LED驅動用基準電壓而輸出。
5.如權利要求3所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述時序控制器利用布置在所述比較器的負輸入端的第二開關，在所述時間點將由所述電壓測定部測定的反饋電壓提供到所述比較器的負輸入端。
6.如權利要求I所述的基準電壓產生電路，其特征在于，還包括基準電壓控制器，根據所述最低反饋電壓的大小，向所述比較器提供多個預設的比較電壓中的一個。
7.如權利要求6所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述多個預設的比較電壓包括第一比較電壓以及比所述第一比較電壓低的第二比較電壓，所述基準電壓控制器當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值大時，向所述比較器提供所述第一比較電壓；當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值小時，向所述比較器提供所述第二比較電壓。
8.如權利要求6所述的基準電壓產生電路，其特征在于，所述基準電壓控制器向所述比較器提供具有遲滯形態(tài)的比較電壓。
9.一種LED驅動電路，其特征在于，包括并聯的多個LED陣列；基準電壓產生電路，依次測定所述多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓，在測定具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點輸出與所述反饋電壓對應的基準電壓； PWM信號產生部，根據產生的所述基準電壓而產生PWM信號；DC-DC轉換器，利用產生的所述PWM信號，向所述多個LED陣列提供輸出電壓。
10.如權利要求9所述的LED驅動電路，其特征在于，所述基準電壓產生電路包括 電壓測定部，依次測定所述多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓；量化器，檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED陣列；比較器，比較所述電壓測定部的輸出與預設的比較電壓而產生基準電壓；時序控制部，控制所述比較器，以輸出與檢索出的所述LED陣列對應的基準電壓。
11.如權利要求10所述的LED驅動電路，其特征在于，所述電壓測定部將向多個LED陣列整體提供的電壓與所述多個LED陣列中每一個LED陣列的電壓的差值作為反饋電壓而依次進行測定，由此測定多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓。
12.如權利要求10所述的LED驅動電路，其特征在于，所述量化器檢索具有測定出的所述反饋電壓中最低反饋電壓的LED陣列以及測定所述具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點。
13.如權利要求12所述的LED驅動電路，其特征在于，所述時序控制器在所述時間點將所述比較器的輸出提供給PWM信號產生部。
14.如權利要求12所述的LED驅動電路，其特征在于，所述時序控制器在所述時間點將由所述電壓測定部測定的反饋電壓提供到所述比較器的負輸入端。
15.如權利要求10所述的LED驅動電路，其特征在于，所述基準電壓產生電路還包括基準電壓控制器，根據所述最低反饋電壓的大小，向所述比較器提供多個預設的比較電壓中的一個。
16.如權利要求15所述的LED驅動電路，其特征在于，所述多個預設的比較電壓包括第一比較電壓以及比所述第一比較電壓低的第二比較電壓，所述基準電壓控制器當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值大時，向所述比較器提供所述第一比較電壓；當所述最低反饋電壓的大小比預設的基準電壓的差值小時，向所述比較器提供所述第二比較電壓。
17.如權利要求15所述的LED驅動電路，其特征在于，所述基準電壓控制器向所述比較器提供具有遲滯形態(tài)的比較電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基準電壓產生電路以及利用該電路的LED驅動電路。本發(fā)明的LED驅動電路包括并聯的多個LED陣列；基準電壓產生電路，依次測定多個LED陣列中每一個LED陣列的反饋電壓，在測定具有最低反饋電壓的LED陣列的反饋電壓的時間點輸出與反饋電壓對應的基準電壓；PWM信號產生部，根據產生的基準電壓而產生PWM信號；DC-DC轉換器，利用產生的PWM信號，向多個LED陣列提供輸出電壓。
文檔編號G09G3/36GK102543005SQ20111045110
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2010年12月21日
發(fā)明者林昌植, 申斗秀, 白承凡 申請人:美格納半導體有限公司