CN101409968A

CN101409968A - 光源驱动电路及其控制方法

Info

Publication number: CN101409968A
Application number: CNA2007101811278A
Authority: CN
Inventors: 张笔伦; 陈鸿祥; 朱益男
Original assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Current assignee: Chunghwa Picture Tubes Ltd
Priority date: 2007-10-08
Filing date: 2007-10-08
Publication date: 2009-04-15

Abstract

本发明公开了一种光源驱动电路，包括驱动模块、多个第一开关、检测单元和控制单元。其中，多个第一开关分别耦接至对应的光源，而驱动模块则用以驱动每一个光源。此外，检测单元耦接至驱动模块，用以检测每一个光源的工作参数，并将检测结果传送至控制单元。当检测单元检测出有光源无法正常工作时，则控制单元会依序切换第一开关导通，藉此以寻找无法正常工作的光源。而将耦接至无法正常工作的光源的第一开关持续导通，且依据无法正常工作的光源的数目来调整驱动信号的大小，使得显示画面的亮度不会降低。

Description

光源驱动电路及其控制方法

技术领域

本发明是有关于一种光源驱动电路及其控制方法，且特别是有关于一种检测每一光源是否正常运作，并且将无法正常运作的光源短路的光源驱动电路及其控制方法。

背景技术

图1绘示为传统的背光装置。请参照图1，传统的背光装置包含发光模块105和电阻107。当电源供应器103提供发光模块105运作所需的电压时，则会产生一工作电流I₁流经发光模块105和电阻107。

图2绘示为另一传统的背光装置。请参照图2，此背光装置包含两个发光模块202a和202b、开关205a和205b以及电流镜209。其中，发光模块202a和202b的一端耦接至电源供应器103，另一端分别透过开关205a和205b耦接至电流镜209。当电源供应器103分别提供发光模块202a和202b运作所需的电压且开关205a和205b为导通状态时，则会产生相对应的工作电流I₂和I₃。

在图1和图2中，发光模块105、202a和202b，包含多个串接的发光二极管。然而，发光二极管可能会因为制程或其他因素产生短路或开路的情况。因此，当发光模块中有一个或多个以上的发光二极管产生开路的情况时，则会造成发光模块无法被点亮的情况产生，使得整体亮度急遽降低。此外，当发光模块中有一个或多个以上发光二极管产生短路时，也会降低整体的亮度。

发明内容

因此，本发明的目的就是在提供一种光源驱动电路，用以检测每个光源的工作参数，并依据工作参数来判断这些光源是否正常工作。

从另一观点来看，本发明的目的就是在提供一种光源驱动电路的控制方法，将无法正常工作的光源短路，并依据检测的工作参数来调整光源的亮度。

本发明提供一种光源驱动电路，适用于驱动多个串接的光源。光源驱动电路包括驱动模块、多个第一开关、检测单元和控制单元。其中，多个第一开关分别耦接至对应的光源，而驱动模块则用以驱动每个光源。此外，检测单元耦接至驱动模块，用以检测光源的工作参数，并将检测结果传送至控制单元。而控制单元依据工作参数而决定这些第一开关的导通状态。

从另一观点来看，本发明提供一种光源驱动电路的控制方法。光源驱动电路的控制方法包括驱动多个光源，并量测这些光源的工作参数，当无法量测到此工作参数时，则依序短路这些光源，以判断无法正常运作的光源。此外，将无法正常运作的光源持续短路，并依据最新的工作参数来调整这些光源的亮度。

由于本发明所提供的光源驱动电路可以检测每一个光源的工作参数，并通过工作参数来判断这些光源是否正常运作。当有部分光源无法正常运作时，本发明会依序短路这些光源来找寻无法正常工作的光源，并将无法正常工作的光源持续短路。此外，依据最新检测的工作参数来调整光源的亮度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为传统的背光装置。

图2绘示为另一传统的背光装置。

图3绘示为依照本发明一较佳实例的一种发光装置的电路图。

图4绘示为依照本发明另一实例的一种发光装置的电路图。

图5绘示为依照本发明一较佳实例的一种发光装置的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

图3绘示为依照本发明一较佳实例的一种发光装置的电路图。请参照图3，发光装置300包括发光模块303a和303b与光源驱动电路307。其中，发光模块303a和303b包含多个串接的光源，例如发光二极管330～339。而发光二极管的阴极端分别耦接至下一个发光二极管的阳极端，且第一个发光二极管330和336的阳极端用以接收一电压源，最后一个发光二极管334和339的阴极端耦接至光源驱动电路307。特别的是，本发明所提供的光源驱动电路307还可以检测发光模块303a和303b是否正常运作。

请继续参照图3，光源驱动电路307包括多个开关312a～312f、驱动模块309、控制单元320以及检测单元326。其中，驱动模块309用以驱动发光模块303a和303b中的每一个光源。而检测单元326耦接至驱动模块309，藉以检测每一个发光模块303a和303b的工作参数，并将检测结果传至控制单元320。

在本发明中，开关312a～312f的部分会耦接至发光模块303a，而另一部分则耦接发光模块303b。例如，开关312a的两端分别耦接至发光二极管330的阳极端和阴极端。藉此，驱动电路307就可以利用开关312a～312f的导通与否来判断发光模块中303a和303b的光源是否正常运作，而详细的说明在以下各段将有详细地叙述。

本实施例的驱动模块309包含开关315a和315b、电流镜317以及脉宽调制单元319。其中，电流镜317耦接至发光模块303a和303b，并分别产生一电流信号至对应的发光模块303a和303b。而开关315a和315b配置于发光模块303a和303b与电流镜317之间，并依据脉宽调制单元319产生的控制信号来决定是否将其导通，藉此决定是否将电流信号传送至发光模块303a和303b。

此外，本实施例之光源驱动电路307还包括一模拟数字转换器(ADC)323，配置于控制单元320和检测单元326之间。模拟数字转换器323的主要功能是将检测单元326产生的模拟检测信号转换成数字检测信号，并传送至控制单元320。

请继续参照图3，当电源供应器301提供发光模块303a和303b运作所需的电源，且开关315a和315b为导通时，此时会产生相对应的工作电流Ia和Ib会分别流经发光模块303a和303b所包含的每一个发光二极管330～339、开关315a和315b和电流镜317。此外，检测单元326会分别检测节点N1和N2的工作参数，并传送检测结果至模拟数字转换器323，通过模拟数字转换器323将模拟检测信号转换成数字检测信号，再传送至控制单元320。在本实施例中，工作参数可以为电流信号或电压信号。

若发光模块303a包含的发光二极管330～334其中至少有一个发光二极管发生开路的情况时，则检测单元326将无法检测出任何的工作参数。当控制单元320接收到此检测结果时，则会产生控制信号来控制开关312a～312c是否导通，藉此找出无法正常工作的发光二极管，并且导通无法正常工作的发光二极管所对应的开关，使得发光模块303a能持续运作。

表一列出当发光模块303a中有一个发光二极管无法正常工作时，控制单元320可以先依序导通开关312a～312c来检测是哪个发光二极管无法正常运作，例如表一所示。在表1中，“0”代表对应的开关不导通，而“1”代表对应的开关导通。

表一

312a	1	0
312a	1	0	312b	0	1	0
312c	0	1	312b	0	1	0

依据表一，将开关312a切换至导通状态且开关312b和312c切换至不导通状态。此时，若检测单元326可以检测到发光模块303a的工作参数，则代表发光二极管330为开路状态。也就是说，发光二极管330无法正常运作。相对地，若检测单元326仍无法检测到发光模块303a的工作参数，则表示发光二极管330仍正常工作。以此类推，本发明可以通过切换每个开关，而得知是哪个发光二极管无法正常运作。

假设，当依序将所有的开关导通后，检测单元326仍无法检测到发光模块303a的工作参数时，表示可能有一个以上的发光二极管无法正常运作。因此，本发明就可以进行表二所列出的检测模式，就是依序将两个开关同时导通，以判断是哪一个发光二极管无法正常运作。在表二中，则列出了两个开关同时导通的排列组合。以此类推，若是利用表二的模式还无法检测到工作参数时，就可以依序倒通三、四…N个开关同时导通，直至能够量测到工作参数为止。在上述中，N为正整数。

表二

312a	1	0	1
312a	1	0	1	312b	1	1	0
312c	0	1	1	312b	1	1	0

在本发明中，当检测到无法正常运作的发光二极管时，就使无法正常运作的发光二极管的对应开关持续短路。例如，当检测出发光二极管330无法正常运作，就使将开关312a持续导通。藉此，整个发光装置还是可以正常运作。

请继续参照图3，本实施例将无法正常工作的发光二极管的对应开关切换至导通时，会使得对应的发光模块与驱动模块309互相耦接的节点(例如N1或N2)的电压升高。例如，当判断发光二极管330无法正常工作而将开关312a导通时，则发光模块330a与驱动模块309所耦接之节点N1的电压就会上升。同样的情形，也会发生在发光模块303a中任一发光二极管因制程或其他因素影响，而产生短路的情况。其中，发光模块与驱动模块309互相耦接的节点(例如N1或N2)上的电压V，可以利用以下的数学式来表示：

V＝Vrp+nV_F (1)

其中，电压Vrp为发光模块303a和303b中所有发光二极管皆正常运作的情况下，节点N1和N2的电压，VF是发光二极管的顺向导通电压，n为发光二极管短路的数目。从第(1)式可知，节点电压V与发光二极管短路的数目有关。

由于当发光模块中任一发光二极管发生短路或是任一发光二极管因为开路而将其对应的开关导通时，都会使得发光模块303a或/和303b的亮度降低。因此，控制单元320可以利用第(1)式而产生一控制信号至脉宽调制单元319，以控制脉宽调制单元319所输出的脉宽调制信号，来决定开关315a和315b导通的时间。藉此，就可以使得发光模块303a和303b的亮度大致上相同。

虽然上述的实施例揭示了发光模块的形式，然而熟知此一技艺者当知，以上的叙述及图式仅是为使说明能够便捷而提出，并不是用来限定本发明。在本发明中，发光模块303a和303b所包含的光源当不限于三个，可视其需要增加光源数目。

图4绘示为依照本发明另一实例的一种发光装置的电路图。请参照图4，其中与图3的发光装置有相同编号或相同名称的功能方块，代表相同的功能与工作原理。本实施例的发光装置400与第一实施例不同处，为驱动模块403包含切换单元410和多个电阻420～438。其中，每一个电阻420～438具有不相同的电阻值，而切换单元410用以接收控制单元320产生的控制信号，并依据此一控制信号来将发光模块303a和303b选择性地耦接至电阻420～438其中之一。

请继续参照图4，发光装置400的驱动模块403会先耦接至一预设电阻，当电源供应器301提供一固定电压源至发光模块303a和303b时，会产生一对应的工作电流Ia和Ib流经发光模块303a和303b与其对应的预设电阻。此时，检测单元326会测得一工作参数，并产生一检测信号至模拟数字转换器323，将此检测信号转换成数字信号后传送至控制单元320。藉此控制单元320会依据此一检测信号产生一控制信号至切换单元410，通过切换单元410来选择一适当的电阻420～438，使得发光模块303a和303b的发光亮度大致上相同。

此外，工作电流Ia和Ib的大小与耦接的电阻420～438有关，因此，可以通过切换单元410选择发光模块所耦接的电阻值，来控制工作电流Ia和Ib的大小，使得显示画面的亮度能符合使用者所需。

另外，当发光模块303a和303b所包含的光源产生短路或断路的情况时，可以依据图3的说明来找出无法正常工作的发光二极管，并将其对应的开关短路。接着，控制单元320会产生一控制信号，使得切换单元410切换发光模块耦接接至适当的电阻，藉此调整发光模块的发光亮度。此外，在本实施例中，控制单元320可以通过判断发光模块303a和303b所耦接的电阻的电阻值大小，来判断在每一发光模块303a和303b中是否有发光二极管无法正常运作。

图5绘示为依照本发明一较佳实例的一种光源驱动电路的控制方法的步骤流程图。请参照图5，本实施例的光源驱动电路的控制方法包括驱动发光装置中的每一个光源(S501)。

本发明所适用的发光装置，可以例如图3或图4所示，包含多个串接的光源。当这些光源被驱动时，可以量测到一工作参数。若此时无法量测到光源的工作参数，则表示发光装置内至少有一光源发生异常情况，使得发光装置无法正常运作。

本实施例的光源驱动电路的控制方法可以检测出无法正常运作的光源。其中，判断无法正常运作的光源可以为依序短路每一个光源(S507)。当这些光源其中之一被短路时，则会判断是否能检测到其工作参数，若此时可以检测到其对应的工作参数，则持续短路该光源(S509)，使得发光装置能正常运作。相对地，若无法检测得到一工作参数，则依序将下一个光源短路，并重复步骤S504～S509。

当依序将每个光源短路之后，仍无法检测到光源的工作参数，则表示至少有二个光源无法正常工作。接着，列出在这些光源中仅有二个光源短路的情况，依据这些情况来寻找无法正常运作的光源。

若此时仍无法检测出工作参数，则表示至少有三个以上之光源同时无法正常运作。因此，可以依序同时短路三、四…N个光源，直到能检测到一工作参数。其中，N为正整数。此时，本实施例已将所有无法正常运作的光源找出并持续将其短路，使得发光装置能正常运作。

当把所有无法正常运作的光源短路后，则会造成发光装置的亮度降低。此外，若是光源本身因制程或其他因素产生短路的情况，也会降低发光装置的亮度。因此，光源驱动电路可以依据最新检测到的工作参数来调整这些光源的亮度(S512)。本实施例的工作参数为这些光源的工作电压，当光源的工作电压超过一正常值时，则会调降这些光源的亮度。

综上所述，本实施例提出一光源驱动电路可以通过依序短路每一个光源，来找出无法正常工作的光源并将其持续短路，使得发光装置能持续运作。此外，本实施例的光源驱动电路可以依据光源的工作参数来调整其亮度，使得显示画面的亮度不会因部分的光源短路而造成亮度降低。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种光源驱动电路，适于驱动多个串接的光源，包括：

一驱动模块，用以驱动该些光源；

多个第一开关，用以分别对应耦接该些光源；

一检测单元，耦接该驱动模块，用以检测该些光源的一一工作参数；以及

一控制单元，耦接该检测单元，依据该工作参数而决定该些第一开关的导通状态。

2.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该些光源为多个发光二极管。

3.如权利要求2所述的光源驱动电路，其特征在于，每一该些发光二极管的阴极端都耦接至下一发光二极管的阳极端，而第一个发光二极管的阳极端耦接一电压源，且最后一个发光二极管的阴极端则耦接该驱动模块。

4.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该驱动模块包括：

一电流镜，耦接该些光源，用以产生多个电流信号给该些光源；

一第二开关，依据一控制信号来决定是否将该电流信号导通至该些光源；以及

一脉宽调制单元，依据该控制单元而产生该控制信号给该第二开关。

5.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该驱动模块包括：

多个电阻，具有不同的电阻值；以及

一切换单元，用以将该些光源选择性地耦接至该些电阻其中之一。

6.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，还包括一模拟数字转换器，用以将该检测单元的输出转换成数字信号给该控制单元。

7.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该检测单元用以检测该些光源的工作电压。

8.如权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该检测单元用以检测该些光源的工作电流。

9.一种光源驱动电路的控制方法，包括下列步骤：

驱动多个光源，并量测该些光源的一工作参数；

当无法量测到该工作参数时，则依序短路该些光源，以判断无法正常运作的光源；以及

使无法正常运作的光源持续短路，并依据最新的工作参数来调整该些光源的亮度。

10.如权利要求9所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，判断无法正常运作的光源的步骤，包括下列步骤：

当该些光源至少其中之一被短路时，则判断是否检测到该工作参数；

当该些光源至少其中之一被短路而无法量测到该工作参数时，则将下一光源短路；以及

当该些光源至少其中之一被短路而量测到该工作参数时，则判断被短路的光源无法正常运作，而使该光源保持短路的状态。

11.如权利要求9所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，该工作参数为该些光源的工作电压。

12.如权利要求11所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，当该工作电压超过一正常值时，则调升该些光源的亮度。

13.如权利要求9所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，当将每一该些光源短路后还未量测到该工作参数，则依序短路该些光源的部分，以检测无法正常运作的光源。

14.如权利要求9所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，该工作参数为电流信号。

15.如权利要求9所述的光源驱动电路的控制方法，其特征在于，该工作参数为电压信号。