CN103152906A - Led驱动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管(LED)驱动设备。LED驱动设备包括脉宽调制(PWM)信号产生单元、DC-DC转换器、比较电压产生单元。PWM信号产生单元根据比较电压产生PWM信号。DC-DC转换器通过使用PWM信号供应LED阵列的驱动电压。比较电压产生单元测量LED阵列的反馈电压,将测量的反馈电压和目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元。比较电压产生单元从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,将第二参考电压作为比较电压供应到PWM信号产生单元。
Description
本申请要求于2011年12月7日提交到韩国知识产权局的第10-2011-0130466号韩国专利申请的优先权,该申请的公开内容通过完全引用被包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种发光二极管(LED)驱动设备,更具体地说,涉及这样一种LED驱动设备,该LED驱动设备在开始驱动时供应稳定的输出电压和稳定的输出电流。
背景技术
液晶显示器(LCD)比其他类型的显示设备更薄,重量更轻,且液晶显示器(LCD)的驱动电压和功耗比其他类型的显示设备的驱动电压和功耗更低。因此,LCD广泛使用。然而,LCD是不发光装置,它本身不能发射光且需要额外的背光,以向LCD面板提供光。
冷阴极荧光灯(CCFL)、发光二极管(LED)等主要用作LCD的背光源。CCFL使用汞,因此,CCFL可导致环境污染。此外,CCFL的响应速度慢且色彩表示性低,CCFL不适合于使LCD面板轻、薄、短以及小。
LED不使用对环境有害的材料,因此,LED对环境友好,且LED能够通过脉冲驱动。此外,LED的色彩表示性高,LED任意调节红色(R)二极管的光量、绿色(G)二极管的光量及蓝色(B)二极管的光量,以改变亮度、色温等,且LED适合于使LCD面板轻、薄、短以及小。因此,LED已经被广泛用作LCD面板等的背光源。
LED阵列包括多个LED且彼此操作地连接。当LED阵列用在LCD背光单元中时,需要驱动电路给每个LED阵列提供恒定的电流,且还需要调光电路,以任意调节亮度和色温或者对过热进行补偿。
LED驱动设备将用于驱动所有LED阵列的目标电压与施加到LED的驱动电压(例如,反馈电压)进行比较,以控制驱动电压上的反馈。现在,将参照图6描述传统LED阵列的反馈操作。
图6是示出传统LED驱动设备的初始驱动电压、比较电压及驱动电流的波形的曲线图。
参照图6中的(a)和(b),为了在驱动LED的初始阶段开启所有的LED阵列,高于目标电压的驱动电压被施加到LED阵列。如果高的驱动电压被施加到LED阵列,则所有LED阵列开启,因此,恒定电流流过LED阵列。
在高的驱动电压施加到LED阵列之后,立即执行反馈控制,以将目标电压与反馈电压进行比较,来输出比较电压。然而,如果当高的驱动电压施加到LED阵列时立即执行反馈控制,则由于驱动电压比目标电压高,导致比较电压降低到最小电压,从而削弱升压。因此,驱动LED的电压快速地降低,结果,驱动电压变得低于目标电压。接下来,比较电压升高,以增强升压。此外,由于反馈延时导致反复地执行对于升压的削弱和增强,以使驱动电压收敛于目标电压。
然而,如果如上所述那样反复地执行对于升压的削弱和增强,则会导致如图6中的(c)所示那样出现的恒定电流畸变。
发明内容
提供本发明内容,以用简化的形式引入对构思的选择,下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容不意在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用于辅助确保要求保护的主题的范围。
示例性实施例提供一种发光二极管(LED)驱动设备,该LED驱动设备供应稳定的输出电压和稳定的输出电流。
根据说明性示例,提供一种发光二极管(LED)驱动设备,该LED驱动设备包括:比较电压产生单元,被构造成测量LED阵列的反馈电压,将测量的反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到脉宽调制(PWM)信号产生单元,从用于LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二参考电压供应到PWM信号产生单元。
PWM信号产生单元被构造成根据比较电压产生PWM信号,LED驱动设备还包括:DC-DC转换器,被构造成使用PWM信号供应用于LED阵列的驱动电压。
比较电压产生单元控制PWM信号产生单元,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
比较电压产生单元还可包括:目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压,其中,第二参考电压被加到目标电压,以产生第二目标电压;比较器,被构造成将目标电压与第二目标电压或测量的反馈电压进行比较;复用器(MUX),被构造成将第二目标电压和测量的反馈电压中的一个供应到比较器;时间控制器,被构造成控制MUX,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,将测量的反馈电压供应到比较器以及将第二目标电压供应到比较器。
时间控制器包括:放大器,被构造成输出第二目标电压与测量的反馈电压之间的差;RS锁存器,被构造成接收一个信号作为设定信号,所述信号指示驱动电压等于第一参考电压,且RS锁存器被构造成接收放大器的输出作为复位信号。
时间控制器向PWM信号产生单元供应信号,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
第一参考电压是DC-DC转换器的最大输出电压。
第二参考电压具有在100mV和150mV之间的电压电平。
LED阵列包括多个LED阵列,比较电压产生单元将所述多个LED阵列的反馈电压中的最小反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元。
比较电压产生单元包括:目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压,其中,第二参考电压被加到目标电压,以产生第二目标电压;电压测量器,被构造成测量所述多个LED阵列的反馈电压,并输出测量的反馈电压中的最小反馈电压;比较器,被构造成将目标电压与第二目标电压或从电压测量器输出的反馈电压进行比较;MUX,被构造成将第二目标电压和从电压测量器输出的反馈电压中的一个供应到比较器;时间控制器,被构造成控制MUX,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,将从电压测量器输出的反馈电压供应到比较器以及将第二目标电压供应到比较器。
根据另一说明性示例,提供一种LED驱动设备的比较电压产生单元,所述比较电压产生单元包括:目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压;复用器(MUX),被构造成接收第二目标电压以及接收来自LED阵列的反馈电压;时间控制器,被构造成给脉宽调制(PWM)信号产生单元供应控制信号,以从LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压。MUX还被构造成接收控制信号,并根据所述控制信号选择性地输出第二目标电压或反馈电压。
比较器被构造成将来自目标电压产生单元的目标电压与来自目标电压产生单元的第二目标电压或从电压测量器输出的反馈电压进行比较。
比较器将产生的目标电压与第二目标电压或反馈电压之间的差输出作为比较电压,并将比较电压供应到PWM信号产生单元。
目标电压具有与LED阵列的顺向偏压对应的电压值,以使LED阵列在饱和区中工作,第二目标电压具有比目标电压大上第二参考电压的电压值,所述第二参考电压在100mV和150mV之间。
反馈电压是与LED阵列和LED驱动单元连接的节点的电压。
第一参考电压是预设电压,所述预设电压高于在LED阵列的正常操作时从DC-DC转换器供应到LED阵列的驱动电压。
时间控制器包括:放大器,被构造成输出第二目标电压和测量的反馈电压之间的差;RS锁存器,被构造成接收用于确认驱动电压等于第一参考电压的信号,将所述信号作为设定信号,且RS锁存器被构造成接收放大器的输出作为复位信号,并输出与作为设定信号和复位信号的输入对应的选择信号。
LED阵列包括多个LED阵列,比较电压产生单元还包括:电压测量器,被构造成测量所述多个LED阵列的反馈电压,并输出所述多个LED阵列的测量的反馈电压中的最小反馈电压。
根据另一说明性示例,提供一种发光二极管(LED)驱动设备,所述LED驱动设备包括:LED阵列;输入单元,被构造成接收调光信号,以驱动LED阵列;脉宽调制(PWM)信号产生单元,被构造成根据比较电压产生PWM信号;DC-DC转换器,被构造成基于PWM信号将驱动电压供应到LED阵列;比较电压产生单元,被构造成测量LED阵列的反馈电压,将测量的反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元,从用于LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二参考电压供应到PWM信号产生单元;LED驱动单元,被构造成通过使用调光信号来调节LED阵列的驱动电流的幅度,并将调节了的恒定电流供应到LED阵列。
比较电压产生单元控制PWM信号产生单元,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
如上所述,根据说明性示例的LED驱动设备可将稳定的输出电压和稳定的输出电流供应到LED阵列。
附图说明
通过参照附图描述特定的示例性构造,上述和/或其他方面将会变得更加明显,在附图中:
图1是根据示例性构造的发光二极管(LED)驱动设备的框图;
图2是示出图1的比较电压产生单元的具体结构的框图;
图3是示出图1的LED驱动单元的具体结构的框图;
图4和图5是示出根据示例性构造的LED驱动设备的驱动电压和驱动电流的波形的曲线图;
图6是示出传统LED驱动设备的驱动电压和驱动电流的波形的曲线图。
具体实施方式
参照附图更加详细地描述示例性构造。
提供下面的详细描述,以帮助读者获得对于在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此,本领域的普通技术人员将想到对于在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型及等同。此外,为了增加清楚性和简明性,可省略对于公知功能和构造的描述。在整个附图和详细描述中,除非另外描述,否则相同的附图标记将被理解为指示相同的元件、特征及结构。为了清楚、说明及方便起见,可夸大这些元件的相对尺寸和绘示。
将理解到,当元件被描述为“在”另一元件或单元“上”、“连接到”另一元件或单元或者“操作地连接到”另一元件或单元时,该元件可以直接在另一元件或单元上,或者可通过中间元件或单元连接到另一元件或单元。相反,当元件被描述为“直接在”另一元件或层“上”或者“直接连接到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列的项目的任意组合和所有组合。
在此描述的单元可使用硬件组件实现。所述硬件组件可包括(例如)控制器、处理器、发生器、驱动器、电阻器、滤波器、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、金属绝缘半导体场效应管(MISFET)、金属氧化物半导体(MOS)、以及其他等同的电子元件。
图1是根据示例性构造的发光二极管(LED)驱动设备1000的框图。
参照图1,LED驱动设备1000包括输入单元100、脉宽调制(PWM)信号产生单元200、DC-DC转换器300、LED驱动单元400、多个LED阵列500、比较电压产生单元600。
输入单元100接收调光信号,以驱动LED阵列500。产生用于LED阵列的调光信号的数字调光方法的示例包括直接模式、固定相位模式、相移模式。在一个示例中,直接模式指的是通过封包组合拆卸器(PAD,packetassembler/disassembler)控制PWM频率和占空比信号(duty signal)的方法。此外,固定相位模式和相移模式可指的是在集成电路(IC)中产生PWM频率且通过PAD仅仅接收占空比信号,以控制PWM频率和占空比的方法。调光信号可指的是用于调节LED的亮度、色温等的信号或者用于补偿LED的高温的信号。在本示例性构造中,使用从外部装置接收调光信号的直接模式。然而,还可使用诸如固定相位模式和/或相移模式的模式。
PWM信号产生单元200根据比较电压产生PWM信号。具体地说,PWM信号产生单元200可根据由比较电压产生单元600产生的比较电压而产生PWM信号,以控制DC-DC转换器300的驱动电压的电平。如果控制信号从比较电压产生单元600传递到DC-DC转换器300,以停止升压操作(稍后将描述),则PWM信号产生单元200停止产生PWM信号,以在DC-DC转换器300停止升压操作。
DC-DC转换器300包括晶体管,以执行开关操作,并通过晶体管的开关操作将驱动电压供应到LED阵列500。例如,DC-DC转换器300基于由PWM信号产生单元200产生的PWM信号而转换直流(DC)电压,并将转换后的DC电压(即,驱动电压)供应到LED阵列500。这里,DC-DC转换器300可给LED阵列500供应与LED阵列500的顺向偏压对应的电压或者目标电压,以使LED阵列500在饱和区中工作。目标电压是为了使LED阵列500在饱和区中工作的LED阵列500的顺向偏压。
基于调光信号,LED驱动单元400供应恒定电流,以驱动LED阵列500。具体地说,LED驱动单元400通过使用调光信号来调节LED阵列500的驱动电流的幅度,并将调节了的恒定电流或驱动电流供应到LED阵列500。稍后将参照图3描述LED驱动单元400的具体结构和操作。
LED阵列500包括彼此串联连接的多个LED,并执行发光操作。虽然提供的描述和图1指的是多个LED阵列500或LED阵列500,但是可使用一个LED阵列,以实现、控制、执行在此描述的关于所述多个LED阵列500或LED阵列500的功能和构造。
比较电压产生单元600测量来自LED阵列500的反馈电压。反馈电压是与LED阵列500和LED驱动单元400连接的节点的电压。在初始驱动期间,比较电压产生单元600将测量的反馈电压和目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元200。比较电压产生单元600还在LED阵列500的初始驱动之后的过渡时间内将第二参考电压作为比较电压供应到PWM信号产生单元200。过渡时间是从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间点到驱动电压达到目标电压的时间点的时间段。这里,第一参考电压指的是预设电压,该预设电压高于在LED阵列500正常操作时从DC-DC转换器300供应到LED阵列500的驱动电压。例如,第一参考电压是DC-DC转换器300的最大输出电压。例如,第二参考电压是其电平在100mV和150mV之间的电压。对于每个系统,第一参考电压的电平和第二参考电压的电平是可以改变的,可通过制造商的测试将优化的电压值选择为第一参考电压和第二参考电压。
比较电压产生单元600向PWM信号产生单元200供应控制信号,以在过渡时间期间(即,从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间)使DC-DC转换器300停止升压操作。
如上所述,比较电压产生单元600使用一个LED阵列的反馈电压产生比较电压。然而,当LED驱动设备1000驱动多个LED阵列时,比较电压产生单元600可通过使用所述多个LED阵列的反馈电压中的最小反馈电压来产生比较电压。这将在稍后参照图3进行描述。
如上所述,根据本示例性构造的LED驱动设备1000在LED的初始驱动之后的过渡时间内使用第二参考电压和作为反馈电压和目标电压之间的差的比较电压。因此,施加到LED阵列500的电压立即收敛成目标电压,从而使流过LED阵列500的电流变得稳定。
图2是示出如图1所示的比较电压产生单元600的具体结构的框图。
参照图2,比较电压产生单元600包括电压测量器310、目标电压产生单元320、复用器(MUX)340、时间控制器330和350、比较器360。
电压测量器310测量多个LED阵列的反馈电压,并输出测量的反馈电压中的最小反馈电压。例如,电压测量器310测量图3中的4个LED阵列的反馈电压,但是电压测量器310也可测量3个或5个或更多个LED阵列的反馈电压。如果LED驱动设备1000仅驱动一个LED阵列,则可省略电压测量器310。
目标电压产生单元320产生目标电压和第二目标电压。在一个示例中,目标电压具有与LED阵列500的顺向偏压对应的电压值,以使LED阵列500在饱和区中工作。第二目标电压的电压值比目标电压大第二参考电压(在100mV和150mV之间)那么多。
MUX340向比较器360供应第二目标电压以及从电压测量器310输出的多个反馈电压中的一个反馈电压。具体地说,MUX340从目标电压产生单元320接收第二目标电压,从电压测量器310接收反馈电压,从时间控制器330和350接收控制信号Boost_off,并根据控制信号Boost_off选择性地输出第二目标电压或反馈电压。
时间控制器330和350控制MUX340,以向比较器360供应从电压测量器310输出的反馈电压,以及从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间向比较器360供应第二目标电压。此外,时间控制器330和350向PWM信号产生单元200供应控制信号,该控制信号是这样一种信号,该信号被配置成从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器300停止升压操作。时间控制器330和350可包括放大器330和RS锁存器350。
放大器330输出第二目标电压和测量的反馈电压之间的差。具体地说,放大器330可被构造成运算放大器(OP-AMP)。放大器330通过OP-AMP的负端子从电压测量器310接收测量的反馈电压,并通过OP-AMP的正端子接收通过目标电压产生单元320产生的第二目标电压。放大器330将第二目标电压和测量的反馈电压之间的差输出到RS锁存器350,这将在稍后描述。
RS锁存器350接收用于承认驱动电压等于第一参考电压的信号,作为设定信号,且RS锁存器350接收放大器330的输出作为复位信号。RS锁存器350输出对应于输入(即,设定信号和复位信号)的选择信号,如在下面的真值表所示出的。RS锁存器350用于本示例性构造,但是RS锁存器350可被构造成具有相同功能的另一触发器。
[表1]
设定 | 复位 | Q |
0 | 0 | 保持 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 禁止设定 |
比较器360将来自目标电压产生单元320的目标电压与来自目标电压产生单元320的第二目标电压或从电压测量器310输出的反馈电压进行比较。作为比较的结果,比较器360将产生的目标电压与第二目标电压或反馈电压之间的差输出为比较电压。例如,比较器360接收由目标电压产生单元320产生的目标电压和MUX340的输出电压,通过确定目标电压和输出电压之间的差而产生比较电压,以及将比较电压供应到PWM信号产生单元200。虽然在图2中没有示出,但是比较器360实际上将比较电压COMP提供给PWM信号产生单元200。
图3是示出图1的LED驱动单元400的具体结构的框图。
参照图3,LED驱动单元400包括比较器410、晶体管420、电阻器RS1、多个开关单元430、440、450和460。
比较器410将晶体管420和电阻器RS1共同接触的公共节点的电压VS1与预设的比较电压VREF进行比较,以控制晶体管420。在一个示例中,比较器410可被实现为OP-AMP。当比较器410被实现为OP-AMP时,比较器410包括接收比较电压VREF的正端子、接收公共节点的电压VS1的负端子、通过第一开关430连接到晶体管420的栅极的输出端子。
晶体管420根据比较器410的输出信号以及多个开关单元430、440、450和460的连接状态执行开关操作。例如,晶体管420包括连接到LED阵列500的端部的漏极、连接到电阻器RS1的源极、通过第一开关430连接到比较器410的输出端子的栅极。在一个示例中,使用n-MOS晶体管构造晶体管420,但是晶体管420可通过使用另一类型的开关元件实现。
电阻器RS1包括连接到晶体管420的源极的端部以及接地的另一端部。
多个开关单元430、440、450和460根据调光信号将比较器410的输出信号选择性地供应到晶体管420。
在一个构造中,第一开关430设置在比较器410和晶体管420的栅极之间。当调光信号接通时,第一开关430连通,当调光信号关掉时,第一开关430断开。
第二开关440设置在晶体管420的源极和电阻器RS1共同接触的公共节点与比较器410的负端子之间。当调光信号接通时,第二开关440连通,当调光信号关掉时,第二开关440断开。
第三开关450设置在比较器410的负端子和比较器410的输出端子之间。当调光信号接通时,第三开关450断开,当调光信号关掉时,第三开关450连通。
第四开关460设置在晶体管420的栅极和接地节点之间。当调光信号接通时,第四开关460断开,当调光信号关掉时,第四开关460连通。
因此,当调光信号接通时,第一开关430和第二开关440连通,第三开关450和第四开关460断开。结果,比较器410将晶体管420和电阻器RS1的公共节点的电压VS1与预设的比较电压VREF进行比较,以控制晶体管420。
当调光信号关掉时,第一开关430和第二开关440断开,第三开关450和第四开关460连通。因此,晶体管420的栅极连接到接地节点,晶体管420切断恒定电流到LED阵列500的供应。
图4和图5是示出根据示例性构造的LED驱动设备1000的驱动电压和驱动电流的波形的曲线图。在图4到图6中,“Vled”是施加到LED的电压的量,“COMP”是比较电压的量,I(LED)是LED的驱动电流。
将在图4和图5中示出的波形与在图6中示出的波形进行比较,根据示例性构造,在驱动电压等于或高于第一参考电压的时间之后,在LED驱动设备1000中施加到LED阵列500的驱动电压被稳定地改变为目标电压。因此,还稳定地保持供应到LED阵列500的恒定电流。“VOVP”是DC-DC转换器300的最大输出电压,“VFB_REF”和“VFB_REF_UP”是图2的目标电压产生单元320的输出电压,即,它们分别是(第一)目标电压和第二目标电压。“FB_MIN”是图2的电压测量器310的输出电压,是电压最低的反馈电压。“ΔV”是作为“VFB_REF_UP”与“VFB_REF”的电压差的第二参考电压。图5中的VTARGET是LED的实际目标电压(由DC-DC转换器300输出),而前面提到的目标电压VFB_REF是LED阵列的目标顺向偏压,两者不同。
将理解到,虽然术语第一、第二、第三等可在此使用以描述各个元件、部件、单元和/或部分,但是这些元件、部件、单元和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个元件、部件、单元或部分与另一区域、层或部分区分开。这些术语不必意味着元件、部件、区域、层和/或部分的特定顺序或布置方式。因此,在不脱离本发明的教导性描述的情况下,讨论的第一元件、部件、单元或部分可被称为第二元件、部件、单元或部分。
除非另外限定,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解到,术语(例如,在通常使用的词典中限定的术语)应该被解释为具有与该术语在现有技术的上下文中的意思一致的意思,除非在此专门这样地限定,否则术语将不被解释为理想的或过于正式的意义。
已经在上面描述了多个示例。不过,将理解到,可进行各种变型。例如,如果以不同的顺序执行描述的技术,和/或如果在描述的系统、架构、装置或电路中的部件以不同的方式组合和/或被其他部件或其等同物替代或补充,则可获得合适的结果。因此,其他实现方式在权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种LED驱动设备,包括:
比较电压产生单元,被构造成测量LED阵列的反馈电压,将测量的反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到脉宽调制PWM信号产生单元,从用于LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二参考电压作为比较电压供应到PWM信号产生单元。
2.根据权利要求1所述的LED驱动设备,其中,PWM信号产生单元被构造成根据比较电压产生PWM信号,LED驱动设备还包括:
DC-DC转换器,被构造成使用PWM信号供应用于LED阵列的驱动电压。
3.根据权利要求2所述的LED驱动设备,其中,比较电压产生单元控制PWM信号产生单元,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
4.根据权利要求1所述的LED驱动设备,其中,比较电压产生单元包括:
目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压,其中,第二参考电压被加到目标电压,以产生第二目标电压;
比较器,被构造成将目标电压与第二目标电压或测量的反馈电压进行比较;
复用器MUX,被构造成将第二目标电压和测量的反馈电压中的一个供应到比较器;
时间控制器,被构造成控制MUX,以将测量的反馈电压供应到比较器,并从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二目标电压供应到比较器。
5.根据权利要求4所述的LED驱动设备,其中,时间控制器包括:
放大器,被构造成输出第二目标电压与测量的反馈电压之间的差;
RS锁存器,被构造成接收信号作为设定信号,所述信号指示驱动电压等于第一参考电压,且RS锁存器被构造成接收放大器的输出作为复位信号。
6.根据权利要求4所述的LED驱动设备,其中,时间控制器向PWM信号产生单元供应信号,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
7.根据权利要求1所述的LED驱动设备,其中,第一参考电压是DC-DC转换器的最大输出电压。
8.根据权利要求1所述的LED驱动设备,其中,第二参考电压具有在100mV和150mV之间的电压电平。
9.根据权利要求1所述的LED驱动设备,其中:
LED阵列包括多个LED阵列;
比较电压产生单元将所述多个LED阵列的反馈电压中的最小反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元。
10.根据权利要求9所述的LED驱动设备,其中,比较电压产生单元包括:
目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压,其中,第二参考电压被加到目标电压,以产生第二目标电压;
电压测量器,被构造成测量所述多个LED阵列的反馈电压,并输出测量的反馈电压中的最小反馈电压;
比较器,被构造成将目标电压与第二目标电压或从电压测量器输出的反馈电压进行比较;
MUX,被构造成将第二目标电压和从电压测量器输出的反馈电压中的一个供应到比较器;
时间控制器,被构造成控制MUX,以将从电压测量器输出的反馈电压供应到比较器,并从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二目标电压供应到比较器。
11.一种LED驱动设备的比较电压产生单元,所述比较电压产生单元包括:
目标电压产生单元,被构造成产生目标电压和第二目标电压;
复用器MUX,被构造成接收第二目标电压以及接收来自LED阵列的反馈电压;
时间控制器,被构造成给脉宽调制PWM信号产生单元供应控制信号,以从LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作,
其中,MUX还被构造成接收所述控制信号,并根据所述控制信号选择性地输出第二目标电压或反馈电压。
12.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,所述比较电压产生单元还包括:
比较器,被构造成将来自目标电压产生单元的目标电压与来自目标电压产生单元的第二目标电压或从电压测量器输出的反馈电压进行比较。
13.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,比较器将产生的目标电压与第二目标电压或反馈电压之间的差输出为比较电压,并将比较电压供应到PWM信号产生单元。
14.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,目标电压具有与LED阵列的顺向偏压对应的电压值,以使LED阵列在饱和区中工作,第二目标电压的电压值比目标电压大第二参考电压那么多,所述第二参考电压在100mV和150mV之间。
15.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,反馈电压是与LED阵列和LED驱动单元连接的节点的电压。
16.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,第一参考电压是预设电压,所述预设电压高于在LED阵列的正常操作时从DC-DC转换器供应到LED阵列的驱动电压。
17.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,时间控制器包括:
放大器,被构造成输出第二目标电压与测量的反馈电压之间的差;
RS锁存器,被构造成接收用于确认驱动电压等于第一参考电压的信号,并将所述信号作为设定信号,且RS锁存器被构造成接收放大器的输出作为复位信号,并输出与作为设定信号和复位信号的输入对应的选择信号。
18.根据权利要求11所述的LED驱动设备的比较电压产生单元,其中,LED阵列包括多个LED阵列,比较电压产生单元还包括:
电压测量器,被构造成测量所述多个LED阵列的反馈电压,并输出所述多个LED阵列的测量的反馈电压中的最小反馈电压。
19.一种发光二极管LED驱动设备,包括:
LED阵列;
输入单元,被构造成接收调光信号,以驱动LED阵列;
比较电压产生单元,被构造成测量LED阵列的反馈电压,将测量的反馈电压与目标电压之间的差作为比较电压供应到PWM信号产生单元,从用于LED阵列的驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间将第二参考电压作为比较电压供应到PWM信号产生单元;
脉宽调制PWM信号产生单元,被构造成根据比较电压产生PWM信号;
DC-DC转换器,被构造成基于PWM信号将驱动电压供应到LED阵列;
LED驱动单元,被构造成通过使用调光信号来调节LED阵列的驱动电流的幅度,并将被调节的恒定电流供应到LED阵列。
20.根据权利要求19所述的LED驱动设备,其中,比较电压产生单元控制PWM信号产生单元,以从驱动电压等于或高于第一参考电压的时间到驱动电压达到目标电压的时间,使DC-DC转换器停止升压操作。
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