專利名稱：背光控制電路及發(fā)光元件控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光控制電路(Backlight Control Circuit),特別是 指一種能自動(dòng)調(diào)整發(fā)光二極管供應(yīng)電壓的背光控制電路。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置中，以背光控制電路來控制發(fā)光二極管自液晶屏幕 背后發(fā)光，以令使用者得以觀看屏幕上的畫面。
早期由于發(fā)光二極管背光只應(yīng)用于小尺寸屏幕，所需的背光照明 亮度毋須太強(qiáng)，因此可將所有的發(fā)光二極管全部串聯(lián)或全部并聯(lián)。以 全串聯(lián)為例，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中之背光控制電路10包含有一個(gè) 電壓供應(yīng)電路ll，用以提供輸出電壓Vout給串聯(lián)的發(fā)光二極管Ll-LN。 同時(shí)，在串聯(lián)的發(fā)光二極管路徑上，設(shè)有一個(gè)電阻R，藉由萃取節(jié)點(diǎn) Vsensel處的電壓，并與參考電壓Vref比較，以檢查通過發(fā)光二極管串 聯(lián)路徑上的電流是否符合所需，當(dāng)電流低于默認(rèn)值時(shí)，節(jié)點(diǎn)Vsensel 處的電壓下降，此時(shí)誤差放大電路13送出信號(hào)15，以控制電壓供應(yīng)電 路11拉高輸出電壓Vout，亦即拉升發(fā)光二極管串聯(lián)路徑上的電流。又， 為防止電壓供應(yīng)電路11無限制地拉高電壓(例如誤差放大電路13故 障或發(fā)光二極管串聯(lián)路徑斷路)，通常會(huì)在背光控制電路10中增設(shè)一 個(gè)過電壓保護(hù)電路12，其偵測輸出電壓Vout，并于輸出電壓Vout過高 時(shí)，發(fā)出信號(hào)控制電壓供應(yīng)電路11,使其停止拉高電壓(視電路設(shè)計(jì) 而定，可完全停止供應(yīng)電壓，或?qū)㈦妷罕３衷谀骋簧舷拗担辉诒彻饪?制電路中， 一般采取第二種作法。)
過電壓保護(hù)電路12的一般作法如圖2所示，可從輸出電壓Vout 萃取分壓，將節(jié)點(diǎn)Vsense2處的電壓與預(yù)先設(shè)定的參考電壓Vovp比較，
并根據(jù)比較結(jié)果來發(fā)出信號(hào)控制電壓供應(yīng)電路11。
上述全串聯(lián)作法有一些缺點(diǎn)。由于輸出電壓Vout太高會(huì)使電路成 本大幅增加，且有安全規(guī)定上的顧慮，故串聯(lián)的發(fā)光二極管數(shù)目也有 限制。隨著液晶屏幕加大，當(dāng)所需的背光照明亮度大到某一程度以上 時(shí)，勢必不可能將所有發(fā)光二極管均串聯(lián)在同一路徑上。此外，若其 中一個(gè)發(fā)光二極管故障，將造成全部發(fā)光二極管都無法工作，亦即整 體、液晶顯示裝置將完全無光。
再請參閱圖3，此為發(fā)光二極管全并聯(lián)時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)背光控制電路
之一例。如圖所示，此背光控制電路20中各發(fā)光二極管L1-LN上的電 流，分別由電流源CS1-CSN所控制。背光控制電路20包括一個(gè)最低 電壓選擇電路21,用以選擇所有發(fā)光二極管L1-LN之陰極端中，電壓 最低者，并將此選定電壓與參考電壓Vref比較，藉此控制電壓供應(yīng)電 路ll。如此，輸出電壓Vout將受控制，而使所有的電流源電路都有足 夠的工作電壓可以正常工作，也使所有的發(fā)光二極管正常發(fā)亮。
背光控制電路20中，也可以包括一個(gè)過電壓保護(hù)電路12，其作法 與前述相同，故予省略。
上述全并聯(lián)作法也有一些缺點(diǎn)。由于背光控制電路20為一顆集成 電路芯片，故在合理的成本下，其接腳(圖中以空心方塊表示)數(shù)目 必然有所限制，所能并聯(lián)的發(fā)光二極管數(shù)目也有限制。隨著液晶屏幕 加大，當(dāng)所需的背光照明亮度大到某一程度以上時(shí)，集成電路芯片的 接腳數(shù)目勢將不敷所需。此外，若其中一個(gè)發(fā)光二極管故障斷路、或 相應(yīng)的接腳短路接地，將造成最低電壓選擇電路21誤動(dòng)(選擇該故障 斷路或短路接地的輸入路徑)，此時(shí)誤差放大電路13會(huì)不斷發(fā)出信號(hào) 要求電壓供應(yīng)電路11升高電壓，亦即電壓供應(yīng)電路11將完全無法針對(duì) 正常工作的發(fā)光二極管來調(diào)整供應(yīng)電壓；在設(shè)有過電壓保護(hù)電路的情 況下，會(huì)將輸出電壓Vout上調(diào)至電壓上限，造成非必要的耗電問題，
降低供電效率，而在未設(shè)有過電壓保護(hù)電路的情況下，會(huì)因電壓過高 而將集成電路芯片本身燒壞，甚至也將正常工作的發(fā)光二極管燒壞。 除此之外，若集成電路芯片的接腳數(shù)目大于所需的發(fā)光二極管數(shù)目時(shí)， 必須將多余的接腳接至輸出電壓Vout，以避免該路徑造成最低電壓選 擇電路21的誤判，但如此一來，將無效益的耗費(fèi)輸出端能量，并產(chǎn)生 例如發(fā)熱等其它問題。
欲解決上述全串聯(lián)或全并聯(lián)的發(fā)光二極管數(shù)目限制，自然思及的 方法是串并聯(lián)并用。對(duì)此，現(xiàn)有技術(shù)之一例如圖4所示，其中使用圖1 所示的已知的背光控制電路10來提供電壓給發(fā)光二極管的串并聯(lián)電
路，但僅檢査通過發(fā)光二極管L1-LN串聯(lián)路徑上的電流，其它發(fā)光二
極管串聯(lián)路徑則不予偵測。顯然，此作法將導(dǎo)致未偵測路徑上的發(fā)光 二極管，處于不受控狀態(tài)，其電流不準(zhǔn)確，且變異性大。
另一種現(xiàn)有技術(shù)的作法是提供多個(gè)背光控制電路10，每個(gè)背光控 制電路IO個(gè)別連接一條發(fā)光二極管串聯(lián)路徑，以使每一條發(fā)光二極管 串聯(lián)路徑都能受控。雖然這多個(gè)背光控制電路IO可以合并制作在同一 個(gè)集成電路之內(nèi)，但顯然這并不是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)的作法。
此外，若使用圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)背光控制電路20，而構(gòu)成如圖 5所示的發(fā)光二極管串并聯(lián)電路，則雖然可擴(kuò)充發(fā)光二極管的連接數(shù) 目，但同樣有前述的缺點(diǎn)若其中一個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)路徑故障斷路， 將造成最低電壓選擇電路21誤動(dòng)，使電壓供應(yīng)電路11不斷升高供應(yīng) 電壓。此外，若集成電路芯片的接腳數(shù)目大于所需的發(fā)光二極管串聯(lián) 路徑數(shù)目時(shí)，多余的接腳如何處理，是個(gè)不易解決的問題。因?yàn)閳D5 電路之輸出電壓Vout為高壓(需提供多個(gè)串聯(lián)發(fā)光二極管工作電壓)， 而非圖3電路之低壓，故若如前述圖3將多余的接腳接至輸出電壓 Vout，則電流源電路內(nèi)部的元件，必須使用高壓元件來制作，并不經(jīng)濟(jì)。 但若不將多余的接腳連接至輸出電壓Vout，又沒有洽當(dāng)?shù)牡统杀窘鉀Q 方案。因此，圖5所示之電路，其應(yīng)用范圍有所限制，且防錯(cuò)功能很
低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明即針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提出一種能自動(dòng) 調(diào)整發(fā)光二極管供應(yīng)電壓的背光控制電路，以解決前述諸項(xiàng)問題。
本發(fā)明之第二目的在于提供一種發(fā)光元件的控制方法，以解決前 述現(xiàn)有技術(shù)的問題。
為達(dá)上述之目的，在本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種背 光控制電路，包含電壓供應(yīng)電路，其接受一輸入電壓，并受控于一 控制信號(hào)而產(chǎn)生一輸出電壓；至少一條電壓比較路徑，與至少一條發(fā) 光元件路徑對(duì)應(yīng)耦接；電壓比較放大電路，根據(jù)該至少一條電壓比較 路徑上，電壓最低者，產(chǎn)生上述控制信號(hào)；以及至少一個(gè)低電流偵測 電路，用以偵測該至少一條發(fā)光元件路徑是否處于低電流狀態(tài)，當(dāng)發(fā) 生該低電流狀態(tài)時(shí)，即發(fā)出排除信號(hào)，用以排除對(duì)應(yīng)之電壓比較路徑， 使其不成為電壓比較放大電路的有效輸入。
上述實(shí)施例中所述之電壓比較放大電路，可以是最低電壓比較放 大電路，或高低電壓比較放大電路。
上述實(shí)施例中，可進(jìn)一步包括一個(gè)邏輯電路或啟動(dòng)電路，以確保 電路正常啟動(dòng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，也提供一種發(fā)光元件控制方 法，包含提供多條發(fā)光元件并聯(lián)路徑；對(duì)該多條發(fā)光元件路徑的并 聯(lián)節(jié)點(diǎn)供應(yīng)輸出電壓；從各發(fā)光元件路徑中，各萃取一電壓信號(hào)；偵 測各發(fā)光元件路徑是否處于低電流或無電流狀態(tài)；將該多條發(fā)光元件 路徑中，未處于低電流或無電流狀態(tài)之路徑上之萃取電壓信號(hào)，選取 其中之最低者；以及根據(jù)該最低之電壓信號(hào)，控制上述輸出電壓。
上述實(shí)施例中，可將該最低萃取電壓信號(hào)，與一參考電壓相比較， 以供控制上述輸出電壓；該參考電壓可為定值或可變值。
上述實(shí)施例中，可在所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀 態(tài)時(shí)，仍供應(yīng)上述輸出電壓。
本發(fā)明的電路能夠針對(duì)正常工作的其余發(fā)光二極管來供應(yīng)適當(dāng)?shù)?電壓，并不至于無必要地拉高輸出電壓V0llt，以致降低供電效率、甚 或燒壞電路。此外，當(dāng)本發(fā)明之背光控制電路供給發(fā)光二極管的芯片 接腳數(shù)目超過需求時(shí)，可簡單地將多余的接腳空接或接地，并不會(huì)多 耗費(fèi)能量，與該接腳接觸的元件也不需要使用高壓元件。由于本發(fā)明 之背光控制電路具有較佳的防錯(cuò)功能，不致于無限制地拉高輸出電壓 V0Ut，因此對(duì)本發(fā)明而言，過電壓保護(hù)電路顯得并非絕對(duì)必要。在某 些應(yīng)用場合中，可省略過電壓保護(hù)電路，以進(jìn)一步降低成本；此亦為 本發(fā)明勝于現(xiàn)有技術(shù)之處。
以下將對(duì)具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明之目的、技 術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成之功效。


圖式說明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的全串聯(lián)發(fā)光二極管電路與背光控制電路的示意 電路圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)電路的示意電路圖。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)的全并聯(lián)發(fā)光二極管電路與背光控制電路的示意 電路圖。
圖4為示意電路圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的串并聯(lián)發(fā)光二極管電路與背 光控制電路的一例。
圖5為示意電路圖，示出現(xiàn)有技術(shù)的串并聯(lián)發(fā)光二極管電路與背
光控制電路的另一例。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的背光控制電路的示意電路圖。 圖7為示意電路圖，用以說明低電流偵測電路的概念。
圖8A—圖8C舉例說明各種偵測電流狀況的作法，其中電流源使
用MOSFET制作。
圖9A—圖9C舉例說明各種偵測電流狀況的作法，其中電流源使
用雙載子晶體管制作。
圖IOA為示意電路圖，用以說明最低電壓比較放大電路的概念。 圖IOB與圖IOC舉例說明兩種最低電壓比較放大電路的作法。 圖11為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的背光控制電路的示意電路圖，其
中使用啟動(dòng)遮蔽電路來遮蔽低電流偵測電路31-3N的偵測信號(hào)。
圖12為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的背光控制電路的示意電路圖，其
中使用邏輯電路來確保啟動(dòng)。
圖13A與圖13B舉例說明兩種邏輯電路的作法。
圖14為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的背光控制電路的示意電路圖，其
中使用啟動(dòng)電路來確保啟動(dòng)。
圖15A—圖15D舉例說明各種啟動(dòng)電路的作法。
圖16A與圖16B舉例說明電壓選擇比較放大電路的作法。
圖中符號(hào)說明 10背光控制電路 11電壓供應(yīng)電路 12過電壓保護(hù)電路 13誤差放大電路 15信號(hào)
20背光控制電路 21最低電壓選擇電路 22最高電壓選擇電路 23啟動(dòng)遮蔽電路 24遮蔽信號(hào)
25最低電壓比較放大電路
26低電流偵測邏輯電路 27邏輯電路 28啟動(dòng)電路
29高低電壓比較放大電路 30背光控制電路 31-3N低電流偵測電路 101-10N發(fā)光二極管路徑 110路徑(輸入) 111-11N電壓比較路徑 120路徑 121-12N路徑 C1-CN比較器 CS1-CSN電流源 G0-GN與非門 L1-LN發(fā)光二極管 Q0， Q1-QN， Qref晶體管 R，Rcs, R1，R2電阻 S1-SN偵測信號(hào) SW1-SWN開關(guān) WCS1-WCSN弱電流源
具體實(shí)施例方式
請參考圖6，其中以示意電路圖的方式顯示本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施 例。如圖所示，在本實(shí)施例的背光控制電路30中，除了電壓供應(yīng)電路 11、誤差放大電路13、最低電壓選擇電路2K及電流源CS1-CSN (以 電路方塊表示)之外，尚包括有低電流偵測電路(Under Current Detection UCD) 31-3N。此低電流偵測電路31-3N的作用是偵測各條發(fā)光二極管 并聯(lián)路徑101-10N上，是否發(fā)生電流過低或無電流的狀況。(發(fā)光二 極管路徑101-10N，意指自輸出電壓Vout的節(jié)點(diǎn)至接地的整條路徑。)
當(dāng)未發(fā)生電流過低或無電流狀況時(shí)，發(fā)光二極管并聯(lián)路徑101-10N上
的電壓信號(hào)，會(huì)通過低電流偵測電路31-3N，傳遞至對(duì)應(yīng)的電壓比較路 徑111-11N,使最低電壓選擇電路21得以取得這些電壓信號(hào)。(由于 路徑111-11N中，電壓最低者會(huì)輸入誤差放大器13與其它電壓(例如 參考電壓Vref)相比較，故將其稱為電壓比較路徑。)當(dāng)發(fā)光二極管 路徑101-10N上有一條或多條路徑電流過低或無電流時(shí)，低電流偵測 電路即排除對(duì)應(yīng)的電壓比較路徑(111-11N中之一個(gè)或多個(gè))，使其不成 為最低電壓選擇電路21的有效輸入，亦即使最低電壓選擇電路21不 會(huì)接受這些電壓比較路徑(111-11N中之一個(gè)或多個(gè))上的電壓信號(hào)。
以低電流偵測電路31為例，上述概念可參照圖7，當(dāng)更易于了解。 路徑lOl上的電流狀況iw，可將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再與設(shè)定之參考 電壓Vuc進(jìn)行比較。其比較結(jié)果S1即代表對(duì)電流狀況的偵測結(jié)果，該 偵測信號(hào)Sl可供控制開關(guān)SW1，以在路徑101上的電流過低或無電流 時(shí)，切斷開關(guān)SW1。(當(dāng)然，視開關(guān)SW1的設(shè)計(jì)而定，比較器C1的 輸出可能需要予以反相。)需注意的是，本圖僅供說明概念，事實(shí)上 開關(guān)的位置，未必需要設(shè)置在路徑111上；如前所述，只要能達(dá)到等 效目的即可(后文中將參照圖IOB、圖IOC、圖12A與圖12B舉例說 明)。
如何將路徑101上的電流狀況，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)？其具體作法有 許多種，以下舉數(shù)例說明。如圖8A所示，若電流源CS1以NMOS場 效晶體管制作時(shí)，可萃取該晶體管的漏極電壓信號(hào)，輸入低電流偵測 電路31，與設(shè)定之參考電壓Vuc進(jìn)行比較。或者，如圖8B所示，亦 可萃取該晶體管的柵極電壓信號(hào)，輸入低電流偵測電路31，與設(shè)定之 參考電壓Viic進(jìn)行比較(電流過低或無電流時(shí)，由于反饋控制電路的作 用，此柵極電壓會(huì)一直上升到圖中運(yùn)算放大器之輸出上限，與正常情 況時(shí)的柵極電壓范圍有所區(qū)隔，故可藉設(shè)定一適當(dāng)?shù)腣uc值，即很容 易將之區(qū)分出來)。又或者，如圖8C所示，亦可萃取該晶體管的源極 電壓信號(hào)，輸入低電流偵測電路31，與設(shè)定之參考電壓Vuc進(jìn)行比較。
當(dāng)然，由于萃取的電壓信號(hào)位置不同，參考電壓VUC之設(shè)定與比較的 方式(較VUC為高或低)也應(yīng)對(duì)應(yīng)而有所不同，以適切偵測出路徑101 是否電流過低或無電流。
若電流源CS1以雙載子晶體管制作時(shí)，如圖9A所示，可萃取該 晶體管的集極電壓信號(hào)，輸入低電流偵測電路31，與設(shè)定之參考電壓 Vuc進(jìn)行比較?；蛘撸鐖D9B所示，亦可萃取該晶體管的射極電壓信 號(hào)，輸入低電流偵測電路31,與設(shè)定之參考電壓Vuc進(jìn)行比較。又或 者，如圖9C所示，亦可萃取該晶體管的基極電壓信號(hào)，以及電阻Rcs 另一端的電壓信號(hào)，進(jìn)行比較，亦即將電阻Rcs的跨壓，與電壓源VS1 相比較(電流過低或無電流時(shí)，由于反饋控制電路的作用，圖中運(yùn)算放 大器會(huì)供應(yīng)出比正常情況大很多的基極電流，而使電阻Rcs的跨壓聚 增)。電壓源VSl,即相當(dāng)于設(shè)定之參考電壓Vuc。同樣地，其比較結(jié) 果，可供控制開關(guān)SW的通路與斷路。與前述相同地，由于萃取的電 壓信號(hào)位置不同，參考電壓Vuc之設(shè)定與比較的方式(較Vuc為高或 低)，也應(yīng)對(duì)應(yīng)而有所不同。
除以上所述外，電流源尚有其它各種實(shí)施方式，熟悉本技術(shù)者可 根據(jù)所使用的電流源結(jié)構(gòu)，做相應(yīng)的電路變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明的 概念之內(nèi)。總之，由于路徑101上的電流狀況與電流源CS1有對(duì)應(yīng)關(guān) 系，因此，可藉由偵測電流源CS1中晶體管的任一個(gè)端點(diǎn)，來取得與 電流狀況有關(guān)的電壓信號(hào)。事實(shí)上，在背光控制電路外部的二極管路 徑上適當(dāng)加取一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)，也可以達(dá)成相同的電流偵測功能，但 需要額外的接腳，故并不是較佳作法；不過也仍應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
藉由設(shè)置上述低電流偵測電路31-3N，本發(fā)明可解決前述現(xiàn)有技 術(shù)的各項(xiàng)問題。詳言之，請回閱圖6，若任何一條發(fā)光二極管路徑 101-10N發(fā)生斷路故障或空接(floating)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的低電流偵測電路 31-3N將切斷對(duì)應(yīng)的路徑111-llN。舉例而言，假設(shè)發(fā)光二極管路徑101 發(fā)生斷路故障，則由于路徑lll被切斷，因此最低電壓選擇電路21僅
會(huì)從路徑112-11N之中，選擇最低的電壓信號(hào)，輸入誤差放大電路13。 此吋，雖然路徑101上的所有發(fā)光二極管無法工作，但電壓供應(yīng)電路 11仍然能夠針對(duì)正常工作的其余發(fā)光二極管來供應(yīng)適當(dāng)?shù)碾妷?，并?至于無必要地拉高輸出電壓Vout，以致降低供電效率、甚或燒壞電路。 此外，當(dāng)本發(fā)明之背光控制電路供給發(fā)光二極管的芯片接腳數(shù)目超過 需求時(shí)，可簡單地將多余的接腳空接或接地，并不會(huì)多耗費(fèi)能量，與 該接腳接觸的元件也不需要使用高壓元件。
由于本發(fā)明之背光控制電路具有較佳的防錯(cuò)功能，不致于無限制
地拉高輸出電壓Vout，因此對(duì)本發(fā)明而言，過電壓保護(hù)電路12顯得并 非絕對(duì)必要。在某些應(yīng)用場合中，可省略過電壓保護(hù)電路12，以進(jìn)一
步降低成本；此亦為本發(fā)明勝于現(xiàn)有技術(shù)之處。但當(dāng)然，如在本發(fā)明
的背光控制電路中設(shè)置過電壓保護(hù)電路12，亦屬可行；其詳細(xì)結(jié)構(gòu)不
予贅述。
最低電壓選擇電路21，具體制作成實(shí)際電路時(shí)，其中一個(gè)實(shí)施方 法是和誤差放大電路13制作在一起，成為單一一個(gè)最低電壓比較放大 電路25，如圖10A所示。最低電壓比較放大電路25的具體作法已為 本技術(shù)領(lǐng)域者所熟知，在此僅略舉兩例，如第IOB(僅示出輸入級(jí)電路， 其后可再連接其它級(jí)電路以放大信號(hào))和10C圖。由第10B和10C圖 中可知，若要排除路徑111-11N之一，不使其構(gòu)成最低電壓比較放大 電路25的有效輸入，其實(shí)不一定需要切斷該路徑本身，而可以切斷對(duì) 應(yīng)的路徑121-12N,可達(dá)成同樣的效果，亦即雖然路徑lll-llN上仍有 電壓信號(hào)，但最低電壓比較放大電路25的對(duì)應(yīng)輸入端已不發(fā)生作用。 且由于路徑lll-llN供控制PMOS晶體管Q1-QN的柵極，故若切斷路 徑lll-llN，必須設(shè)法拉高PMOS晶體管Q1-QN的柵極電壓。相對(duì)之， 如切斷對(duì)應(yīng)的路徑121-12N,則電路結(jié)構(gòu)上反而較為簡單。(此時(shí)，雖 在第IOB和IOC圖中并未示出，但在路徑121-12N上，自需設(shè)置開關(guān)。) 以上所述，后文中將參照圖13A與圖13B，進(jìn)一步舉例說明。
當(dāng)然，如不使用MOSFET，而采用其它元件如雙載子晶體管或接 面晶體管，亦同樣可制作最低電壓比較放大電路25，此為本技術(shù)領(lǐng)域 者^f熟知，在此不予贅述；又，如將最低電壓比較放大電路25和誤差 放大電路13分開制作，當(dāng)然亦屬本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的背光控制電路中，若發(fā)光二極管路徑101-10N的任一 條或多條上沒有電流，其對(duì)應(yīng)電壓比較路徑111-11N即被排除不成為 最低電壓選擇電路21的有效輸入。但在電路啟動(dòng)時(shí)，有可能因?yàn)樗?發(fā)光二極管路徑101-10N上均沒有電流，致使所有的電壓比較路徑 111-llN都不成為最低電壓選擇電路21的有效輸入。此時(shí)，有可能造 成電壓供應(yīng)電路ll不能啟動(dòng)供電。如欲謹(jǐn)慎避免此種誤動(dòng)作，根據(jù)本 發(fā)明，有多種作法可行，茲舉數(shù)例說明如下。
首先，在電路啟動(dòng)時(shí)，可以根據(jù)系統(tǒng)中與啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)，例如 啟動(dòng)重置(power on reset)信號(hào)或軟啟動(dòng)(soft start)信號(hào)等等，來讓低電流 偵測電路31-3N在啟動(dòng)后一段時(shí)間內(nèi)不送出有效偵測信號(hào)S1-SN、或 使其信號(hào)被忽略，此開機(jī)后的一段時(shí)間可以由系統(tǒng)中啟動(dòng)結(jié)束時(shí)會(huì)產(chǎn) 生的其它信號(hào)(例如軟啟動(dòng)之結(jié)束信號(hào))，來設(shè)定該段時(shí)間結(jié)束、或 是由計(jì)時(shí)電路(coimter)計(jì)算固定時(shí)間后結(jié)束、或藉由監(jiān)控輸出電壓Vout (通常僅需一個(gè)比較器即可達(dá)成)，視其到達(dá)某一設(shè)定值以上后，來 結(jié)束該段時(shí)間。除監(jiān)控輸出電壓Vout的作法外，前兩種作法中，為避 免在啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)輸出電壓過高，可設(shè)置過電壓保護(hù)電路12，或精密計(jì) 算啟動(dòng)時(shí)間，確保啟動(dòng)時(shí)間的長度，尚不足以使輸出電壓Vout上升到 超過保護(hù)上限。上述內(nèi)容，請參閱圖11，可提供一個(gè)啟動(dòng)遮蔽電路23; 該啟動(dòng)遮蔽電路23，可根據(jù)上述方式中的任何一種或其它類似方式， 產(chǎn)生遮蔽信號(hào)24，以在啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，遮蔽低電流偵測電路31-3N的偵 測信號(hào)S1-SN，而在啟動(dòng)時(shí)間結(jié)束后，使偵測信號(hào)S1-SN恢復(fù)作用。 又，圖中之邏輯與門，僅為示例；可用任何其它方式，達(dá)成遮蔽功能。 且遮蔽信號(hào)24未必需要遮蔽所有的偵測信號(hào)S1-SN，而可只遮蔽其中 之一或一部份。如果不易從電路他處取得與啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)，或擔(dān)心此等信號(hào)在 異常狀況下的正確性(例如電源不穩(wěn)定、或雷擊等)，則根據(jù)本發(fā)明 的其中一個(gè)實(shí)施例，可藉由邏輯電路的設(shè)計(jì)，使得當(dāng)所有低電流偵測 電路31-3N都同時(shí)偵測到低電流狀況時(shí)，即強(qiáng)迫電壓供應(yīng)電路11開始 供電，以解決此問題。或者，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可進(jìn)一步 提供一個(gè)啟動(dòng)電路，以確保背光控制電路啟動(dòng)后可以正常工作。
請參閱圖12，此為利用邏輯電路確保啟動(dòng)的實(shí)施例，在本實(shí)施例
中，系將低電流偵測電路31-3N與一個(gè)邏輯電路27連接，構(gòu)成一個(gè)低 電流偵測邏輯電路26。邏輯電路27透過邏輯運(yùn)算，可在所有低電流偵 測電路31-3N都同時(shí)偵測到低電流狀況時(shí)，即忽略該狀態(tài)，而使至少 —條路徑111-11N可以成為最低電壓選擇電路21的輸入信號(hào)。如此， 電壓供應(yīng)電路11即可啟動(dòng)供電，使背光電路和發(fā)光二極管電路進(jìn)入正 常的反饋平衡機(jī)制。
低電流偵測邏輯電路26的具體作法，舉兩實(shí)施例加以說明。首先 請參閱圖13A，假設(shè)使用圖10B所示的最低電壓比較放大電路25。本 實(shí)施例中，圖中下方各比較器C1-CN的比較結(jié)果，并不直接用以控制 路徑111-11N上的各開關(guān)，而是先通過邏輯電路27的邏輯運(yùn)算。邏輯 電路27中包括有第一級(jí)的與非門GO,和第二級(jí)的多個(gè)與非門G1-GN。 第二級(jí)的多個(gè)與非門G1-GN，只要任何一個(gè)輸入為低位準(zhǔn)，其輸出即 為髙位準(zhǔn)，可使對(duì)應(yīng)的路徑lll-llN導(dǎo)通。與非門G1-GN各具有兩個(gè) 輸入，其中一個(gè)為對(duì)應(yīng)比較器C1-CN的比較結(jié)果，另一個(gè)為第一級(jí)與 非門GO的輸出。當(dāng)?shù)谝患?jí)與非門GO的輸出為低位準(zhǔn)時(shí)，代表所有比 較器C1-CN的比較結(jié)果皆為高位準(zhǔn)；除此情形外，第一級(jí)與非門GO 的輸出均為高位準(zhǔn)。在上述安排下，若任一比較器的輸出為低位準(zhǔn)， 亦即表示對(duì)應(yīng)的路徑101-10N上未發(fā)生低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，對(duì)應(yīng) 的第二級(jí)與非門G1-GN輸出高位準(zhǔn)，使對(duì)應(yīng)的路徑lll-llN導(dǎo)通。又， 若所有比較器的輸出皆為高位準(zhǔn)，亦即表示對(duì)應(yīng)的路徑101-10N上都
發(fā)生低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，此時(shí)顯然為電路啟動(dòng)階段，故第一級(jí)與 非門GO的輸出為低位準(zhǔn)，使所有的第二級(jí)與非門G1-GN均輸出高位
準(zhǔn)，令所有路徑lll-llN都導(dǎo)通。僅有在一個(gè)或多個(gè)(但非全部)比 較器C1-CN的比較結(jié)果為高位準(zhǔn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的第二級(jí)與非門G1-GN才會(huì) 輸出低位準(zhǔn)，將對(duì)應(yīng)的路徑lll-llN切斷。
當(dāng)任一路徑Ill-UN被切斷時(shí)，由于對(duì)應(yīng)的晶體管Q1-QN為 PMOS晶體管，故應(yīng)該將其柵極電壓拉高。其作法之一例可見圖標(biāo)，可 提供每一路徑111-11N —個(gè)弱電流源WCS1-WCSN，當(dāng)任一路徑 111-11N為斷路時(shí)，此弱電流源WCS1-WCSN即可拉高對(duì)應(yīng)晶體管 Q1-QN的柵極電壓；而當(dāng)路徑lll-llN為通路時(shí)，由于其為弱電流源， 故仍由路徑101-10N上的萃取電壓，來主導(dǎo)對(duì)應(yīng)晶體管Q1-QN的柵極 電壓。以上安排方式，熟悉本技術(shù)者當(dāng)可立即思及各種變化，例如以 電阻取代弱電流源，或以其它方式在路徑lll-llN斷路時(shí)，對(duì)晶體管 Q1-QN的柵極提供電壓。
又，以上敘述中，暗示路徑lll-llN上的開關(guān)，是由NMOS晶體 管來制作；但本發(fā)明當(dāng)然不應(yīng)局限于此，僅需將電路略作修改(例如 用與門代替與非門)，即可適用于他種開關(guān)。此外，當(dāng)偵測到所有比 較器的輸出皆為高位準(zhǔn)，表示電路處于啟動(dòng)階段時(shí)，也不一定必須讓 所有路徑111-11N都導(dǎo)通；只要有其中一個(gè)路徑導(dǎo)通，即可啟動(dòng)電路。 其作法例如，可將第一級(jí)與非門G0的輸出，僅作為一個(gè)或部份第二級(jí) 與非門G1-GN的輸入；至于其它的第二級(jí)與非門，即可省略。
請?jiān)賲㈤唸D13B，此為低電流偵測邏輯電路26的另一個(gè)實(shí)施例。 在本實(shí)施例的電路中，低電流偵測邏輯電路26事實(shí)上是控制路徑 121-12N，而非直接控制路徑lll-llN，但顯然亦可達(dá)成相同的目的， 且與圖13A相較，本實(shí)施例的電路可以省略設(shè)置弱電流源 WCS1-WCSN,結(jié)構(gòu)較為簡單。本實(shí)施例中之邏輯電路27，其邏輯運(yùn) 算方式與前例相同，故不予重復(fù)說明。需說明的是，如將圖13B電路
與圖12電路相對(duì)照，可發(fā)現(xiàn)如使用圖13B的電路，則圖12中低電流 偵測邏輯電路26和最低電壓選擇電路21間的連接，除了路徑111-11N 之外，另還需要一組控制線路。因圖12僅為概念示意，故圖中并未標(biāo) 示出；但凡此等效變化，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。
再請參閱圖14，此為利用啟動(dòng)電路確保啟動(dòng)的實(shí)施例，在本實(shí)施 例中，系在最低電壓選擇電路21中多提供一個(gè)輸入，并設(shè)置一個(gè)啟動(dòng) 電路28，將啟動(dòng)電路28的輸出連接至該輸入。此啟動(dòng)電路28的目的 是在其它路徑lll-llN均被切斷時(shí)，提供最低電壓選擇電路21 —個(gè)有 效的輸入110,以供在誤差放大器13中與參考電壓Vref進(jìn)行比較，而 得以產(chǎn)生正確的信號(hào)15,啟動(dòng)電壓供應(yīng)電路ll供電。換言之，啟動(dòng)電 路28的設(shè)計(jì)，應(yīng)使其能在其它路徑111-11N均被切斷時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)比 參考電壓Vref為低的電壓，使誤差放大器13得以產(chǎn)生信號(hào)15，又能 在任何一條路徑lll-llN導(dǎo)通(任何一條路徑101-10N脫離低電流狀 態(tài))時(shí)，即功成身退，不再對(duì)正常工作的電路造成任何影響。
要達(dá)成以上目的，有各種作法可行，以下參照第15A-15D圖說明 啟動(dòng)電路28的其中幾種作法。
首先請參考圖15A并對(duì)照圖14,啟動(dòng)電路28的其中一種作法是， 可從輸出電壓Vout取分壓，藉由適切設(shè)定電阻R1與R2的阻值，而在 路徑110上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)。詳言之，假設(shè)在電路啟動(dòng)時(shí)，輸出 電壓Vout的值為Vint, Vint為零或遠(yuǎn)低于正常值；當(dāng)?shù)谝粭l路徑 101-10N恰脫離低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，輸出電壓Vout的值為Vmin; 當(dāng)所有路徑101-10N均到達(dá)正常工作區(qū)(所有發(fā)光二極管均正常發(fā)亮) 時(shí)，輸出電壓Vcmt的最低值為Vmax;若設(shè)有電壓保護(hù)上限(非絕對(duì) 必要)時(shí)，輸出電壓Vout的上限值為Vuplimit;且
Vint < Vmin < Vmax < Vuplimit;
則在電路啟動(dòng)時(shí)，若所有路徑101-10N均處于低電流或無電流狀 態(tài)，表示輸出電壓Vint很低，故可使路徑110上的電壓信號(hào)比參考電
壓Vref為低。由于最低電壓比較放大電路25的作用，最終會(huì)將路徑 110上的電壓信號(hào)調(diào)整成與參考電壓Vref相等，此時(shí)必須設(shè)計(jì)成，已 使至少一條路徑101-10N脫離低電流或無電流狀態(tài)，亦即此時(shí)的輸出 電壓Vout-Vref x [(R1+R2)/R2]，必須等于或大于Vmin。自此開始， 該已脫離低電流或無電流狀態(tài)的路徑，由于尚未到達(dá)正常工作區(qū)，故 其對(duì)應(yīng)的路徑lll-llN上的電壓，仍比參考電壓Vref為低，因此會(huì)促 使最低電壓比較放大電路25繼續(xù)產(chǎn)生信號(hào)15，驅(qū)使電壓供應(yīng)電路11 繼續(xù)升高輸出電壓Vout。當(dāng)該路徑到達(dá)正常工作區(qū)時(shí)，將有其它路徑 101-10N已經(jīng)脫離低電流或無電流狀態(tài)，如此連鎖反應(yīng)，直到所有的正 常路徑101-10N均脫離低電流或無電流狀態(tài)，雖然此時(shí)尚未全部到達(dá) 正常工作區(qū)，但同樣可經(jīng)由最低電壓比較放大電路25的工作機(jī)制，將 最低的輸入與參考電壓Vref進(jìn)行比較，使每一條正常路徑101-10N最 終都到達(dá)正常工作區(qū)。
需注意的是，設(shè)定電阻Rl與R2的阻值時(shí)，除使Vref x [(R1+R2)/R2] 等于或大于Vmin之外，亦應(yīng)注意不宜將其設(shè)定過高。從概念上言，若 Vref x [(R1+R2)/R2]越小，表示電路啟動(dòng)后，路徑110上的電壓信號(hào)越 早到達(dá)參考電壓Vref;若Vrefx [(R1+R2)/R2]越大，表示路徑110上的 電壓信號(hào)越晚到達(dá)參考電壓Vref。因此，若不慎將Vrefx[(Rl+R2)/R2] 設(shè)定成大于Vmax，即表示當(dāng)所有路徑101-10N均到達(dá)正常工作區(qū)、也 就是所有路徑111-11N上的電壓信號(hào)都等于或大于參考電壓Vref時(shí)， 路徑110上的電壓信號(hào)仍尚未到達(dá)參考電壓Vref，此時(shí)最低電壓比較 放大電路25將會(huì)繼續(xù)發(fā)出信號(hào)15使電壓供應(yīng)電路11繼續(xù)升高輸出電 壓，造成不必要的多余供電。因此，較佳設(shè)定方式是使
Vmin < Vref x [(R1+R2)/R2] < Vmax
以上實(shí)施例中，萃取分壓的方式顯然并不限于使用兩電阻Rl與 R2來達(dá)成；例如，可將其中的電阻代換成曾納二極管(Zeiierdiode)， 或采其它分壓方式，亦可達(dá)成相同功能。
請?jiān)賲⒖紙D15B并對(duì)照圖14，啟動(dòng)電路28的另一種作法是，可將低電流偵測電路31-3N中各比較器C1-CN的輸出，傳送給一個(gè)與非 門G0，并將此與非門GO的輸出，作為最低電壓比較放大電路25的一 個(gè)輸入。當(dāng)所有路徑101-10N均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，比較器 C1-CN的輸出均為高位準(zhǔn)，因此與非門GO的輸出為低位準(zhǔn)，此低位準(zhǔn) 低于參考電壓Vref,故最低電壓比較放大電路25可輸出信號(hào)15,驅(qū)使 電壓供應(yīng)電路11升高輸出電壓Vout。當(dāng)任何一條路徑101-10N脫離低 電流或無電流狀態(tài)時(shí)，與非門GO的輸出即成為高位準(zhǔn)，且此高位準(zhǔn)高 于參考電壓Vref (或提供其等效作用，如下述)，故最低電壓比較放 大電路25即不再受與非門G0的輸出所控制。
以上實(shí)施例，再參考圖15C做更詳細(xì)的說明，假設(shè)使用圖10B所 示的最低電壓比較放大電路25，則事實(shí)上，晶體管Q0并不需要和晶 體管Ql-QN甚至晶體管Qref匹配，因?yàn)榫w管Q0柵極上的電壓，并 不需要和其它晶體管的柵極電壓作非常準(zhǔn)確的比較；僅需使晶體管Q0 的柵極電壓，在低位準(zhǔn)時(shí)，能夠產(chǎn)生正確輸出信號(hào)15以使輸出電壓 Vout上升，而在高位準(zhǔn)時(shí)，使通過晶體管Q0的電流小于通過晶體管 Qref的電流，或能關(guān)閉晶體管QO，即可。因此，在電路設(shè)計(jì)上，有很 大的彈性；雖然是以與非門G0的數(shù)字輸出，來進(jìn)行模擬比較功能，但 在實(shí)現(xiàn)上并無困難。
請?jiān)賲⒖紙D15D,如欲確保與非門G0的數(shù)字輸出，能夠以數(shù)字方 式正確控制最低電壓比較放大電路25，則如圖所示，可將晶體管Q0 的柵極接地，使其導(dǎo)通，并另以與非門G0的輸出來控制路徑120上的 一個(gè)開關(guān)。此開關(guān)即可根據(jù)與非門GO的數(shù)字輸出位準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，以確保 路徑120的導(dǎo)通與斷路。
當(dāng)然，以上做法還可以有許多變化，例如，晶體管QO的柵極不一 定需要接地，可以連接至任何低于Vref的電壓，或只需要使其上通過 的電流大于通過晶體管Qref的電流(等效于使輸入110低于Vref); 或者在邏輯電路27判定系統(tǒng)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，切斷或降低Qref所在路
徑上的電流并直接設(shè)定最低電壓比較放大電路25的輸出信號(hào)15之電
壓(例如在第10B圖中把輸出信號(hào)15之電壓拉低，而在第10C圖中 把輸出信號(hào)15之電壓拉高)，甚至經(jīng)由其它電路直接設(shè)定電壓供應(yīng)電 路11的狀態(tài)，使其輸出電壓Vout被強(qiáng)迫上升等等。對(duì)于邏輯電路27 和啟動(dòng)電路28，熟悉本技術(shù)者，當(dāng)可思及各種等效變化。
除以上所述外，另一種方式是，當(dāng)邏輯電路27判定系統(tǒng)進(jìn)入啟動(dòng) 狀態(tài)(所有路徑處于低電流或無電流狀態(tài))時(shí)，或由系統(tǒng)中其它信號(hào)， 例如啟動(dòng)重置信號(hào)或軟啟動(dòng)信號(hào)，使背光控制電路30得知其處于啟動(dòng) 狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)迫電壓供應(yīng)電路11進(jìn)入一暫時(shí)狀態(tài)使其輸出電壓Vout上 升至某一超過Vmin的電壓位準(zhǔn)，例如可為電壓保護(hù)上限Vuplimit或任 何特別設(shè)定之高電壓位準(zhǔn)，之后再使電壓供應(yīng)電路11經(jīng)由正常反饋控 制機(jī)制來穩(wěn)壓。對(duì)于熟悉本技術(shù)者而言，實(shí)現(xiàn)此作法并無困難，因此 其詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)予以省略。
又或者，亦可完全不設(shè)置邏輯電路27和啟動(dòng)電路28，且亦不利用 任何與電路啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)，而是在任何時(shí)候當(dāng)?shù)碗娏鱾蓽y電路31-3N
之一或多者偵測到低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，均先強(qiáng)迫電壓供應(yīng)電路11 進(jìn)入一暫時(shí)狀態(tài)使其輸出電壓Vout上升至某一超過Vmin的電壓位準(zhǔn)， 例如可為電壓保護(hù)上限Vuplimit，或任何特別設(shè)定之高電壓位準(zhǔn)，而僅 有在此情況之下仍然被低電流偵測電路31-3N偵測為低電流或無電流 狀態(tài)之路徑101-10N，其對(duì)應(yīng)的電壓比較路徑lll-llN才會(huì)被切斷，執(zhí) 行此一過程之后再使電壓供應(yīng)電路11回復(fù)正常反饋控制機(jī)制。此作法 雖不盡理想，但也可行，仍屬于本發(fā)明的范圍。
由以上所述可知，避免低電流偵測電路31-3N因電路啟動(dòng)而誤動(dòng) 的作法極多；在本說明書中，僅能舉例說明而難以盡述所有等效取代 方法。熟悉本技術(shù)者，當(dāng)可思及各種等效變化，而皆應(yīng)屬于本發(fā)明的 范圍。此外，以上說明中，是假設(shè)在正常情況下，除了啟動(dòng)階段外，低 電流偵測電路31-3N不會(huì)同時(shí)產(chǎn)生偵測信號(hào)。但事實(shí)上，也有極小的
可能，所有低電流偵測電路31-3N都同時(shí)產(chǎn)生偵測信號(hào)，且正確表示 所有路徑101-10N都發(fā)生問題。其原因很可能因?yàn)槭禽敵鲭妷篤out本 身發(fā)生問題，例如不慎將輸出電壓端短路接地，或路徑101-10N上的 負(fù)載過高超過負(fù)荷。此時(shí)，電壓供應(yīng)電路11往輸出電壓Vout方向的 電流量將會(huì)大增。故，可藉由偵測是否發(fā)生此一過量電流狀態(tài)，來判 定輸出電壓端是否短路或過載；若發(fā)生過量電流狀態(tài)，即可關(guān)閉電壓 供應(yīng)電路11，或限制其供應(yīng)電流之上限，或關(guān)閉整個(gè)背光控制電路， 或先關(guān)閉后再重新啟動(dòng)背光控制電路。其作法，例如可從電壓供應(yīng)電 路ll的輸出端萃取電流，連接至一電阻，并將電阻上的跨壓與設(shè)定的 參考電壓比較，或直接取功率元件或開關(guān)元件上的跨壓來代表電流大 小并與設(shè)定的參考電壓比較，以偵測是否發(fā)生此一過量電流狀態(tài)，等 等；熟悉本技術(shù)者，當(dāng)可思及各種作法，在此不予贅述。
除以上所述外，最低電壓比較放大電路25的參考電壓Vref，并不 一定需要是個(gè)定值，而可以是個(gè)可變值；該可變值宜與路徑101-10N 上的萃取電壓有函數(shù)關(guān)系。例如，請參閱第16A與圖16B,其中將最 低電壓比較放大電路25改換為高低電壓比較放大電路29，在高低電壓 比較放大電路29中，誤差放大器13的另一輸入不是參考電壓Vref， 而是改為最高電壓選擇電路22的輸出，根據(jù)最高電壓與最低電壓之間 的比較結(jié)果，來產(chǎn)生控制信號(hào)15 。有關(guān)此部份之具體作法，可參考本 案申請人于同日申請的另一同名申請案；因非本案重點(diǎn)，在此不詳細(xì) 說明。
以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，唯以上所述者，僅為使熟 悉本技術(shù)者易于了解本發(fā)明的內(nèi)容而已，并非用來限定本發(fā)明之權(quán)利
范圍。如前所述，對(duì)于熟悉本技術(shù)者，當(dāng)可在本發(fā)明精神內(nèi)，立即思 及各種等效變化。例如，所有實(shí)施例中所示直接連接的兩元件，可在 其間插入不影響信號(hào)意義的電路，例如延遲電路等；從電流源所取得
之電壓信號(hào)，可如圖8、圖9直接輸入低電流偵測電路，或經(jīng)過其它處 理后再行輸入，等等。在圖標(biāo)中雖然以背光控制電路為單獨(dú)一顆集成 電路，但也可拆成不只一顆集成電路，或進(jìn)一步在其內(nèi)整合與其它電 路元件。又，本發(fā)明未必僅能運(yùn)用于串并聯(lián)發(fā)光元件電路，亦可用于 全串聯(lián)或全并聯(lián)電路；雖然所示發(fā)光元件為發(fā)光二極管，但也可以是 其它發(fā)光元件，如有機(jī)發(fā)光二極管；所述"背光"控制電路，可以不 一定是控制"背光"，而可以是任何照明，等等。故凡依本發(fā)明之概 念與精神所為之均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明之申請專利范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種背光控制電路，包含電壓供應(yīng)電路，其接受一輸入電壓，并受控于一控制信號(hào)而產(chǎn)生一輸出電壓；至少一條電壓比較路徑，與至少一條發(fā)光元件路徑對(duì)應(yīng)耦接；電壓比較放大電路，根據(jù)該至少一條電壓比較路徑上，電壓最低者，產(chǎn)生上述控制信號(hào)；以及至少一個(gè)低電流偵測電路，用以偵測該至少一條發(fā)光元件路徑是否處于低電流狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生該低電流狀態(tài)時(shí)，即發(fā)出排除信號(hào)，用以排除對(duì)應(yīng)之電壓比較路徑，使其不成為電壓比較放大電路的有效輸入。
2. 如權(quán)利要求l所述的背光控制電路，其中該電壓比較放大電路 為最低電壓比較放大電路，是根據(jù)該至少一條電壓比較路徑上，電壓 最低者，與一第一參考電壓相比較，而產(chǎn)生上述控制信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的背光控制電路，其中該第一參考電壓為定值。
4. 如權(quán)利要求l所述的背光控制電路，其中該電壓比較放大電路 為高低電壓比較放大電路，是根據(jù)該至少一條電壓比較路徑上，電壓 最低者，與一可變參考電壓相比較，而產(chǎn)生上述控制信號(hào)，該可變參 考電壓為該至少一條電壓比較路徑上之電壓的函數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的背光控制電路，其中該可變參考電壓為該 至少一條電壓比較路徑上之電壓最高者。
6. 如權(quán)利要求l所述的背光控制電路，其中該至少一個(gè)低電流偵 測電路將該至少一條發(fā)光元件路徑上一個(gè)節(jié)點(diǎn)處的電壓，與第二參考 電壓相比較。
7. 如權(quán)利要求6所述的背光控制電路，其中該發(fā)光元件路徑上包含一個(gè)由場效晶體管制成的電流源，且該節(jié)點(diǎn)為該場效晶體管之漏極、 柵極或源極。
8. 如權(quán)利要求6所述的背光控制電路，其中該發(fā)光元件路徑上包 含一個(gè)由雙載子晶體管制成的電流源，且該節(jié)點(diǎn)為該場效晶體管之集 極、基極或射極。
9. 如權(quán)利要求l所述的背光控制電路，其中該排除信號(hào)是用于切 斷對(duì)應(yīng)之電壓比較路徑。
10. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中該排除信號(hào)是用于 使電壓比較放大電路之對(duì)應(yīng)輸入端不發(fā)生作用。
11. 如權(quán)利要求2所述的背光控制電路，其中該最低電壓比較放 大電路包括一條第一晶體管路徑與至少一條第二晶體管路徑，其第一 晶體管路徑中包括一個(gè)第一晶體管，該第一晶體管的柵極接收該第一 參考電壓，其每條第二晶體管路徑中各包括一個(gè)第二晶體管，該第二 晶體管柵極分別耦接對(duì)應(yīng)之該至少一條電壓比較路徑，且其中該排除 信號(hào)藉由切斷對(duì)應(yīng)之該第二晶體管路徑，使所述對(duì)應(yīng)輸入端不發(fā)生作 用。
12. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中包含至少兩條電壓 比較路徑、與至少兩個(gè)低電流偵測電路，且當(dāng)所有低電流偵測電路皆 發(fā)出排除信號(hào)時(shí)，即忽略該等信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中包含至少兩條電壓 比較路徑、與至少兩個(gè)低電流偵測電路，且更包含有一個(gè)邏輯電路， 接收所有低電流偵測電路的排除信號(hào)。
14. 如權(quán)利要求13所述的背光控制電路，其中該邏輯電路包括一個(gè)與非門。
15. 如權(quán)利要求13所述的背光控制電路，其中該邏輯電路包括一個(gè)第一級(jí)與非門，接收所有低電流偵測電路的排除信號(hào)，以及與低電 流偵測電路對(duì)應(yīng)數(shù)目的至少兩個(gè)第二級(jí)與非門，每一個(gè)第二級(jí)與非門之一輸入接收對(duì)應(yīng)低電流偵測電路的排除信號(hào)，另一輸入接收該第一級(jí)與非門的輸出。
16. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)啟動(dòng)電路， 此啟動(dòng)電路的輸出與該電壓比較放大電路的輸入之一耦接。
17. 如權(quán)利要求16所述的背光控制電路，其中該啟動(dòng)電路從該輸出電壓萃取分壓后，將該分壓輸入該電壓比較放大電路。
18. 如權(quán)利要求17所述的背光控制電路，其中當(dāng)該分壓與第一參考電壓相等時(shí)，所述輸出電壓在最低值Vmin與最高值Vmax之間，其中該最低值Vmin為至少一個(gè)發(fā)光元件恰脫離低電流狀態(tài)時(shí)之輸出電 壓值；最高值Vmax為所有發(fā)光元件均正常工作時(shí)之最低輸出電壓值。
19. 如權(quán)利要求2所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)啟動(dòng)電路，此啟動(dòng)電路的輸出與該電壓比較放大電路的輸入之一耦接，其輸入接收所有低電流偵測電路的排除信號(hào)，當(dāng)所有低電流偵測電路皆發(fā)出排除信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)電路之輸出位準(zhǔn)低于該第一參考電壓；當(dāng)至少有一個(gè)低電流偵測電路不發(fā)出排除信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)電路之輸出位準(zhǔn)高于該第一參考電壓。
20. 如權(quán)利要求16所述的背光控制電路，其中該啟動(dòng)電路包括一個(gè)與非門，其輸入端接收所有低電流偵測電路的排除信號(hào)，其輸出端與該電壓比較放大電路的該一輸入耦接。
21. 如權(quán)利要求2所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)啟動(dòng)電路， 此啟動(dòng)電路的輸出與該電壓比較放大電路的輸入之一耦接，其中該最低電壓比較放大電路包括至少第一與第二 PMOS晶體管，第一 PMOS 晶體管的柵極接收該第一參考電壓，第二 PMOS晶體管的柵極耦接該 啟動(dòng)電路的輸出，且其中當(dāng)該啟動(dòng)電路的輸出為低位準(zhǔn)時(shí)，流過該第 二 PMOS晶體管的電流大于流過該第一 PMOS晶體管的電流。
22. 如權(quán)利要求21所述的背光控制電路，其中當(dāng)該啟動(dòng)電路的輸 出為高位準(zhǔn)時(shí)，該第二PMOS晶體管關(guān)閉，或流過該第二PMOS晶體 管的電流小于流過該第一 PMOS晶體管的電流。
23. 如權(quán)利要求2所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)啟動(dòng)電路， 該啟動(dòng)電路接收所有低電流偵測電路的排除信號(hào)，且其中該最低電壓 比較放大電路具有一啟動(dòng)輸入，此輸入之等效電壓低于該第一參考電 壓，當(dāng)所有低電流偵測電路皆發(fā)出排除信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)輸入為有效輸 入，當(dāng)至少一個(gè)低電流偵測電路不發(fā)出排除信號(hào)時(shí)，該啟動(dòng)輸入不為 有效輸入。
24. 如權(quán)利要求23所述的背光控制電路，其中該最低電壓比較放 大電路包括至少第一與第二 PMOS晶體管，該第一 PMOS晶體管的柵 極接收該第一參考電壓，該第二 PMOS晶體管的柵極接收該啟動(dòng)輸入， 且該第二 PMOS晶體管位于一 PMOS晶體管路徑上，該P(yáng)MOS晶體管 路徑上具有一開關(guān)，此開關(guān)受控于該啟動(dòng)電路的輸出。
25. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)啟動(dòng)遮蔽 電路，用以提供遮蔽信號(hào)，以遮蔽所述至少一個(gè)低電流偵測電路的排 除信號(hào)。
26. 如權(quán)利要求25所述的背光控制電路，其中該遮蔽信號(hào)是根據(jù)與啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)而產(chǎn)生。
27. 如權(quán)利要求25所述的背光控制電路，其中該遮蔽信號(hào)是根據(jù)與啟動(dòng)結(jié)束有關(guān)之信號(hào)而結(jié)束、或于固定時(shí)間后結(jié)束、或于輸出電壓到達(dá)一設(shè)定值后結(jié)束。
28. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中包含至少兩條發(fā)光元件路徑，且在各發(fā)光元件路徑上分別設(shè)有一接腳。
29. 如權(quán)利要求28所述的背光控制電路，其中至少一接腳為空接或接地。
30. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中該電壓比較放大電路包括一最低電壓選擇電路與一誤差放大器，該最低電壓選擇電路的輸出與該誤差放大器耦接。
31. 如權(quán)利要求30所述的背光控制電路，其中該電壓比較放大電路更包括一最高電壓選擇電路，該最高電壓選擇電路的輸出與該誤差放大器耦接。
32. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，其中每條發(fā)光元件路徑上分別設(shè)有多個(gè)發(fā)光元件。
33. 如權(quán)利要求32所述的背光控制電路，其中該發(fā)光元件為發(fā)光二極管或有機(jī)發(fā)光二極管。
34. 如權(quán)利要求1所述的背光控制電路，更包含有一個(gè)過電壓保護(hù)電路，以防止所述輸出電壓超過電壓保護(hù)上限。
35. —種發(fā)光元件控制方法，包含 (A)提供多條發(fā)光元件并聯(lián)路徑；(B)對(duì)該多條發(fā)光元件路徑的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)供應(yīng)輸出電壓； (C)從各發(fā)光元件路徑中，各萃取一電壓信號(hào)； (D)偵測各發(fā)光元件路徑是否處于低電流或無電流狀態(tài)；(E) 將該多條發(fā)光元件路徑中，未處于低電流或無電流狀態(tài)之路徑 上之萃取電壓信號(hào)，選取其中之最低者；以及(F) 根據(jù)該最低之電壓信號(hào)，控制上述輸出電壓。
36. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，步驟(F)包括-將該最低之萃取電壓信號(hào)，與參考電壓相比較，根據(jù)比較結(jié)果，而控 制上述輸出電壓。
37. 如權(quán)利要求36所述的發(fā)光元件控制方法，其中該參考電壓為 定值。
38. 如權(quán)利要求36所述的發(fā)光元件控制方法，其中該參考電壓為 可變值，其為所有萃取電壓信號(hào)之函數(shù)。
39. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，步驟(E)中， 不選取處于低電流或無電流狀態(tài)之路徑上之萃取電壓信號(hào)。
40. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D) 偵測到所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，即根據(jù)其中 之一萃取電壓信號(hào)，控制上述輸出電壓。
41. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D)偵測到所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，即根據(jù)其中 之最低萃取電壓信號(hào)，控制上述輸出電壓。
42. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D) 偵測到所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，仍供應(yīng)上述 輸出電壓。
43. 如權(quán)利要求42所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D) 偵測到所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，是根據(jù)一啟 動(dòng)輸入信號(hào)，而供應(yīng)上述輸出電壓。
44. 如權(quán)利要求43所述的發(fā)光元件控制方法，其中該啟動(dòng)輸入信 號(hào)，為上述輸出電壓的分壓信號(hào)。
45. 如權(quán)利要求43所述的發(fā)光元件控制方法，其中于至少一條發(fā) 光元件路徑脫離低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，停止該啟動(dòng)輸入信號(hào)。
46. 如權(quán)利要求43所述的發(fā)光元件控制方法，其中步驟(F)包括-將該最低之萃取電壓信號(hào)，與參考電壓相比較，且所述啟動(dòng)輸入信號(hào)， 為等效低于該參考電壓之信號(hào)。
47. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D) 偵測到至少一條發(fā)光元件路徑處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，即令輸出 電壓至少到達(dá)一電壓值Vmin或其以上，其中該電壓值Vmin為至少一 個(gè)發(fā)光元件恰脫離低電流狀態(tài)時(shí)之輸出電壓值。
48. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中，當(dāng)步驟(D) 偵測到所有發(fā)光元件路徑均處于低電流或無電流狀態(tài)時(shí)，即令輸出電 壓至少到達(dá)一電壓值Vmin或其以上，其中該電壓值Vmin為至少一個(gè) 發(fā)光元件恰脫離低電流狀態(tài)時(shí)之輸出電壓值。
49. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，更包含以下步驟 當(dāng)收到與啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)時(shí)，即令輸出電壓至少到達(dá)一電壓值Vmin或其以上，其中該電壓值Vmin為至少一個(gè)發(fā)光元件恰脫離低電流狀態(tài)時(shí)之輸出電壓值。
50. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，更包含以下步驟 當(dāng)收到與啟動(dòng)有關(guān)的信號(hào)時(shí)，即提供遮蔽信號(hào)，以遮蔽步驟(D)之偵測結(jié)果。
51. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中各發(fā)光元件路徑上各包括一個(gè)由場效晶體管制作的電流源，且步驟(D)偵測該場效晶 體管的漏極、柵極或源極電壓。
52. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)光元件控制方法，其中各發(fā)光元件路徑上各包括一個(gè)由雙載子晶體管制作的電流源，且步驟(D)偵測該雙載子晶體管的集極、基極或射極電壓。
全文摘要
本發(fā)明提出一種背光控制電路，包含電壓供應(yīng)電路，其接受一輸入電壓，并受控于一控制信號(hào)而產(chǎn)生一輸出電壓；至少一條電壓比較路徑，與至少一條發(fā)光元件路徑對(duì)應(yīng)耦接；電壓比較放大電路，根據(jù)該至少一條電壓比較路徑上，電壓最低者，產(chǎn)生上述控制信號(hào)；以及至少一個(gè)低電流偵測電路，用以偵測該至少一條發(fā)光元件路徑是否處于低電流狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生該低電流狀態(tài)時(shí)，即發(fā)出排除信號(hào)，用以排除對(duì)應(yīng)之電壓比較路徑，使其不成為電壓比較放大電路的有效輸入。本發(fā)明的背光控制電路可以自動(dòng)調(diào)整發(fā)光二極管供應(yīng)電壓。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101174044SQ20061014392
公開日2008年5月7日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者劉景萌, 廖家瑋 申請人:立锜科技股份有限公司