CN103594060A

CN103594060A - 具有可调式相位延迟与回授电压的电路及其相关的方法

Info

Publication number: CN103594060A
Application number: CN201210288213.XA
Authority: CN
Inventors: 李弘庆; 姚宇桐; 黄威旗
Original assignee: Leadtrend Technology Corp
Current assignee: Leadtrend Technology Corp
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2032-08-14
Also published as: CN103594060B

Abstract

本发明公开了一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路及用以调整相位延迟与回授电压的方法。该电路包括延迟设定单元与相位延迟信号产生器。该延迟设定单元是根据外部电阻，产生延迟时间。该相位延迟信号产生器包括多个相位延迟单元，其中每一个相位延迟单元包括边缘触发次单元与信号产生次单元。该边缘触发次单元接收输入信号，并根据该输入信号的正缘与负源，产生正缘触发信号与负缘触发信号；该信号产生次单元是根据该正缘触发信号与该负缘触发信号，及该延迟时间，产生并输出相位延迟信号，其中该相位延迟信号是落后该输入信号该延迟时间。因此，本发明可适用于发光模块背光模块、发光模块照明设备及其它需要相位延迟的光源。

Description

具有可调式相位延迟与回授电压的电路及其相关的方法

技术领域

本发明是有关于一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路及用以调整相位延迟与回授电压的方法，尤指一种利用延迟设定单元、相位延迟信号产生器和采样保持单元，产生可调式相位延迟与稳定回授电压的电路及方法。

背景技术

请参照图1和图2，图1是为说明薄膜液晶显示器(TFT-LCD)因为液晶反应速度慢，产生残影的示意图，和图2是为说明薄膜液晶显示器利用扫描式背光(scanning backlight)，解决因为液晶反应速度慢所产生的残影的示意图。如图1所示，当薄膜液晶显示器内的液晶由灰阶0转态至灰阶255时，因为液晶反应速度慢且背光BL持续开启，所以在时段T，观察者将会观察到残影，此时液晶显示器显示灰色，其中VSYNC是为薄膜液晶显示器的垂直同步扫描信号。如图2所示，因为扫描式背光的背光BL是根据薄膜液晶显示器的垂直同步扫描信号VSYNC开启，所以当薄膜液晶显示器内的液晶由灰阶0转态至灰阶255(时段T)时，因为背光BL没有开启，所以在时段T，观察者将不会观察到残影。亦即扫描式背光具有相位延迟，以因应薄膜液晶显示器内的液晶转态时间。如此，扫描式背光不仅可解决薄膜液晶显示器的残影，亦可解决当薄膜液晶显示器显示3D影像时，3D影像的左眼影像与右眼影像之间的串扰(crosstalk)。

在现有技术中，因为系统端需提供多组脉冲宽度调变信号给扫描式背光以达到相位延迟，所以系统端的布局复杂且成本过高。在还一现有技术中，因为系统端是利用微控制器数字控制相位延迟，所以系统端增加微控制器的成本。如此，上述现有技术不是增加系统端的成本，就是增加系统端的布局复杂度，所以上述现有技术并不是使用者的最佳选择。

发明内容

本发明的一实施例提供一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路。该电路包括延迟设定单元与相位延迟信号产生器。该延迟设定单元是用以耦接于外部电阻，其中该延迟设定单元是根据该外部电阻，产生延迟时间。该相位延迟信号产生器是耦接于该延迟设定单元，且包括多个相位延迟单元，其中每一个相位延迟单元是对应于发光模块，该相位延迟单元包括边缘触发次单元与信号产生次单元。该边缘触发次单元是用以接收输入信号，并根据该输入信号的正缘与负源，产生正缘触发信号与负缘触发信号；该信号产生次单元是耦接于该边缘触发次单元，用以根据该正缘触发信号与该负缘触发信号，以及该延迟时间，产生并输出相位延迟信号，其中该相位延迟信号是落后该输入信号该延迟时间。

本发明的还一实施例提供一种用以调整相位延迟与回授电压的方法，其中具有可调式相位延迟与回授电压的电路包括延迟设定单元与相位延迟信号产生器，且该相位延迟信号产生器包括多个相位延迟单元，其中每一个相位延迟单元是对应于发光模块且包括边缘触发次单元与信号产生次单元。该方法包括该边缘触发次单元接收输入信号，并根据该输入信号的正缘与负源，产生正缘触发信号与负缘触发信号；该延迟设定单元根据外部电阻，产生延迟时间；该信号产生次单元根据该正缘触发信号与该负缘触发信号，以及该延迟时间，产生并输出相位延迟信号；其中该相位延迟信号是落后该输入信号该延迟时间。

本发明提供一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路及用以调整相位延迟与回授电压的方法。该电路及该方法是利用延迟设定单元根据外部电阻，产生延迟时间。然后，相位延迟信号产生器即可根据该延迟时间和发光模块调光信号，产生对应于多个发光模块的相位延迟信号。另外，采样保持单元所产生的采样电压，则可克服最小电压选择单元因为该多个发光模块的开启数目及个数不同，所造成回授电压的变化，使发光模块驱动电路提供适当的输出电压给该多个发光模块。因此，本发明具有下列优点：第一、因为本发明可使该发光模块驱动电路提供该适当的输出电压，给该多个发光模块，所以该多个发光模块在调光时，不会出现闪烁及亮度差异；第二、因为该延迟设定单元是根据该外部电阻，产生该延迟时间，所以使用者可根据实际需求(例如薄膜液晶面板的反应时间)，调整该延迟时间；第三、因为该相位延迟信号产生器可根据该延迟时间和该发光模块调光信号产生对应于该多个发光模块的相位延迟信号，所以本发明不需系统端提供多组发光模块调光信号，以及亦不需要微控制器，导致本发明具有较低的成本。因此，本发明可适用于发光模块背光模块、发光模块照明设备及其它需要相位延迟的光源。

附图说明

图1是为说明薄膜液晶显示器因为液晶反应速度慢，产生残影的示意图。

图2是为说明薄膜液晶显示器利用扫描式背光，解决因为液晶反应速度慢所产生的残影的示意图。

图3是为本发明的一实施例说明一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路的示意图。

图4是为说明相位延迟信号产生器的示意图。

图5是为说明相位延迟信号的时序示意图。

图6是为本发明的还一实施例说明一种用以调整相位延迟与回授电压的方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

300 电路

302 延迟设定单元

304 相位延迟信号产生器

306 最小电压选择单元

308 采样保持单元

310 最大电压选择单元

311 电流控制单元

312 外部电阻

316 第一比较器

318 第二比较器

320 SR正反器

322 功率开关

3041-3044 相位延迟单元

3141-3144 发光模块

30412、30422、30432、30442 边缘触发次单元

30414、30424、30434、30444 信号产生次单元

BL 背光

CS 比较信号

CS1、CS2 控制信号

CKP 频率脉冲

MIVS 最小电压信号

MAVS 最大电压信号

NTS1、NTS2、NTS3、NTS4 负缘触发信号

PWMDS 发光模块调光信号

PRI 一次侧

PTS1、PTS2、PTS3、PTS4 正缘触发信号

PTL1、PTL2、PTL3、PTL4 相位延迟信号

SEC 二次侧

SV 采样电压

T、T1、T2、T3、T4、T5 时段

TL 延迟时间

VSYNC 垂直同步扫描信号

VREF 参考电压

VD1、VD2、VD3、VD4 电压

VOUT 输出电压

600-616 步骤

具体实施方式

请参照图3，图3是为本发明的一实施例说明一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路300的示意图。电路300包括延迟设定单元302、相位延迟信号产生器304、最小电压选择单元306、采样保持单元308与最大电压选择单元310，其中最大电压选择单元310、采样保持单元308、最小电压选择单元306、延迟设定单元302与相位延迟信号产生器304是形成于集成电路芯片之上。但本发明并不受限于最大电压选择单元310、采样保持单元308、最小电压选择单元306、延迟设定单元302与相位延迟信号产生器304是形成于集成电路芯片之上，亦即最大电压选择单元310、采样保持单元308、最小电压选择单元306、延迟设定单元302与相位延迟信号产生器304亦可由离散组件组成。如图3所示，延迟设定单元302是用以耦接于外部电阻312，其中延迟设定单元302是根据外部电阻312，产生延迟时间TL。亦即延迟时间TL可随着外部电阻312的电阻值而改变。相位延迟信号产生器304是耦接于延迟设定单元302，且包括多个相位延迟单元，例如4个相位延迟单元3041-3044，其中每一个相位延迟单元是对应于发光模块(例如一串发光二极管)，且包括边缘触发次单元与信号产生次单元。但本发明并不受限于相位延迟信号产生器304包括4个相位延迟单元3041-3044。

请参照图4，图4是为说明相位延迟信号产生器304的示意图。如图4所示，相位延迟单元3041是对应于发光模块3141，且包括边缘触发次单元30412与信号产生次单元30414。边缘触发次单元30412是用以接收外部的发光模块调光信号PWMDS，并根据发光模块调光信号PWMDS的正缘与负源，产生正缘触发信号PTS1与负缘触发信号NTS1；信号产生次单元30414是耦接于边缘触发次单元30412，用以根据正缘触发信号PTS1与负缘触发信号NTS1以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号PLS1。相位延迟单元3042是对应于发光模块3142，包括边缘触发次单元30422与信号产生次单元30424。边缘触发次单元30422是用以接收相位延迟信号PLS1，并根据相位延迟信号PLS1的正缘与负源，产生正缘触发信号PTS2与负缘触发信号NTS2；信号产生次单元30424根据正缘触发信号PTS2与负缘触发信号NTS2以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号PLS2。相位延迟单元3043是对应于发光模块3143包括边缘触发次单元30432与信号产生次单元30434。边缘触发次单元30432是用以接收相位延迟信号PLS2，并根据相位延迟信号PLS2的正缘与负源，产生正缘触发信号PTS3与负缘触发信号NTS3；信号产生次单元30434根据正缘触发信号PTS3与负缘触发信号NTS3以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号PLS3。相位延迟单元3044是对应于发光模块3144包括边缘触发次单元30442与信号产生次单元30444。边缘触发次单元30442是用以接收相位延迟信号PLS3，并根据相位延迟信号PLS3的正缘与负源，产生正缘触发信号PTS4与负缘触发信号NTS4；信号产生次单元30444根据正缘触发信号PTS4与负缘触发信号NTS4以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号PLS4。发光模块调光信号PWMDS、相位延迟信号PLS1、相位延迟信号PLS2、相位延迟信号PLS3、相位延迟信号PLS4是为脉冲宽度调变信号，且具有相同的工作周期(duty cycle)与相同的频率。另外，在本发明的还一实施例中，相位延迟信号PLS1是为边缘触发次单元30422、边缘触发次单元30432或边缘触发次单元30442的输入信号。另外，相位延迟信号PLS1、相位延迟信号PLS2、相位延迟信号PLS3和相位延迟信号PLS4亦传送至电流控制单元311。因此，电流控制单元311即可根据相位延迟信号PLS1、相位延迟信号PLS2、相位延迟信号PLS3和相位延迟信号PLS4，开启流经4发光模块3141-3143中相对应的发光模块的电流。

请参照图5，图5是为说明相位延迟信号PLS1、PLS2、PLS3和PLS4的时序示意图。如图5所示，相位延迟信号PLS1是落后发光模块调光信号PWMDS延迟时间TL，相位延迟信号PLS2是落后相位延迟信号PLS1延迟时间TL，相位延迟信号PLS3是落后相位延迟信号PLS2延迟时间TL，以及相位延迟信号PLS4是落后相位延迟信号PLS3延迟时间TL。

如图3所示，最小电压选择单元306是耦接于4发光模块3141-3144中的每一个发光模块的一端，用以根据4发光模块3141-3144中的每一个发光模块的一端的电压(亦即电压VD1、电压VD2、电压VD3和电压VD4)和每一个相位延迟信号的正缘，产生最小电压信号MIVS至第一比较器316，其中每一个发光模块的一端的电压是由发光模块驱动电路的二次侧SEC的输出电压VOUT与每一个发光模块的所包括的多个发光二极管的跨压所决定。

如图3所示，采样保持单元308是耦接于最小电压选择电路306与相位延迟信号产生器304，用以根据4发光模块3141-3144中的开启的发光模块的一端的电压的组合(亦即电压VD1、电压VD2、电压VD3和电压VD4的组合之一)和每一个相位延迟信号的正缘，产生采样电压SV。例如在图5中，在时段T1，发光模块3141开启，所以采样保持单元308是根据电压VD1和相位延迟信号PLS1的正缘，产生采样电压SV；在时段T2，发光模块3141和3142开启，所以采样保持单元308是根据电压VD1、电压VD2和相位延迟信号PLS2的正缘，产生采样电压SV，亦即采样电压SV是电压VD1和电压VD2中的最大电压值；在时段T3，发光模块3141、3142和3143开启，所以采样保持单元308是根据电压VD1、电压VD2、电压VD3和相位延迟信号PLS3的正缘，产生采样电压SV，亦即采样电压SV是电压VD1、电压VD2和电压VD3中的最大电压值。

如图3所示，最大电压选择单元310是耦接于采样保持电路308和第一比较器316。第一比较器316比较最小电压信号MIVS和参考电压VREF，并产生比较信号CS。然后，最大电压选择单元310根据采样电压SV和比较信号CS，产生最大电压信号MAVS，并传送至第二比较器318。然后，第二比较器318和SR正反器320是最大电压信号MAVS根据控制信号CS1、频率脉冲CKP，产生发光模块驱动电路的一次侧PRI的功率开关322的控制信号CS2，其中控制信号CS2是为脉冲宽度调变信号。

请参照图3、图4、图5和图6，图6是为本发明的还一实施例说明一种用以调整相位延迟与回授电压的方法的流程图。图6的方法是利用图3的电路300和图4的相位延迟信号产生器304说明，详细步骤如下：

步骤600：开始；

步骤602：边缘触发次单元接收输入信号；

步骤604：边缘触发次单元根据输入信号的正缘与负源，产生正缘触发信号与负缘触发信号；

步骤606：延迟设定单元302根据外部电阻312，产生延迟时间TL；

步骤608：信号产生次单元根据正缘触发信号与负缘触发信号，以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号；

步骤610：根据多个发光模块中的每一个发光模块的一端的电压和每一个相位延迟信号的正缘，产生最小电压信号；

步骤612：根据多个发光模块中的每一个发光模块的一端的电压的组合和每一个相位延迟信号的正缘，产生采样电压；

步骤614：比较最小电压信号MVS和采样电压，产生最大电压信号；

步骤616：根据最大电压信号，产生发光模块驱动电路的一次侧PRI的功率开关的控制信号，跳回步骤602。

在步骤602中，边缘触发次单元30412接收外部的发光模块调光信号PWMDS，其中发光模块调光信号PWMDS是为脉冲宽度调变信号。在步骤604中，边缘触发次单元30412根据发光模块调光信号PWMDS的正缘与负源，产生正缘触发信号PTS1与负缘触发信号NTS1。在步骤608中，信号产生次单元30414根据正缘触发信号PTS1与负缘触发信号NTS1，以及延迟时间TL，产生并输出相位延迟信号PLS1至边缘触发次单元30422、最小电压选择单元306、采样保持单元308和电流控制单元311，其中相位延迟信号PLS1和发光模块调光信号PWMDS具有相同的工作周期与相同的频率。因此，边缘触发次单元30422、最小电压选择单元306、采样保持单元308和电流控制单元311即可根据相位延迟信号PLS1执行相对应的动作，在此不再赘述。在步骤610中，最小电压选择单元306是根据4发光模块3141-3144中的每一个发光模块的一端的电压(亦即电压VD1、电压VD2、电压VD3和电压VD4)和每一个相位延迟信号的正缘，产生最小电压信号MIVS至第一比较器316。在步骤612中，采样保持单元308是耦接于最小电压选择电路306与相位延迟信号产生器304，用以根据开启的发光模块3141的一端的电压的组合(亦即电压VD1)和相位延迟信号PLS1的正缘，产生采样电压SV。在步骤614中，最大电压选择单元310比较最小电压信号MVS和采样电压SV，产生最大电压信号MAVS，并传送至第二比较器318。在步骤616中，第二比较器318和SR正反器320是最大电压信号MAVS根据控制信号CS1、频率脉冲CKP，产生发光模块驱动电路的一次侧PRI的功率开关320的控制信号CS2，其中控制信号CS2亦为脉冲宽度调变信号且具有发光模块调光信号PWMDS的工作周期与频率。然后，相位延迟单元3042-3044的操作原理皆和相位延迟单元3041相同，在此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的具有可调式相位延迟与回授电压的电路及用以调整相位延迟与回授电压的方法是利用延迟设定单元根据外部电阻，产生延迟时间。然后，相位延迟信号产生器即可根据延迟时间和发光模块调光信号，产生对应于复数发光模块的相位延迟信号。另外，采样保持单元所产生的采样电压，则可克服最小电压选择单元因为多个发光模块的开启数目及个数不同，所造成回授电压的变化，使发光模块驱动电路可提供适当的输出电压给复数串发光模块。因此，本发明具有下列优点：第一、因为本发明可使发光模块驱动电路提供适当的输出电压，给多个发光模块，所以多个发光模块在调光时，不会出现闪烁及亮度差异；第二、因为延迟设定单元是根据外部电阻，产生延迟时间，所以使用者可根据实际需求(例如薄膜液晶面板的反应时间)，调整延迟时间；第三、因为相位延迟信号产生器可根据延迟时间和发光模块调光信号产生对应于多个发光模块的相位延迟信号，所以本发明不需系统端提供多组发光模块调光信号，以及亦不需要微控制器，导致本发明具有较低的成本。因此，本发明可适用于发光模块背光模块、发光模块照明设备及其它需要相位延迟的光源。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有可调式相位延迟与回授电压的电路，该电路的特征在于包括：延迟设定单元，用以耦接于外部电阻，其中该延迟设定单元是根据该外部电阻，产生延迟时间；及

相位延迟信号产生器，耦接于该延迟设定单元，且包括多个相位延迟单元，其中每一个相位延迟单元是对应于发光模块，该相位延迟单元包括：

边缘触发次单元，用以接收输入信号，并根据该输入信号的正缘与负源，产生正缘触发信号与负缘触发信号；及

信号产生次单元，耦接于该边缘触发次单元，用以根据该正缘触发信号与该负缘触发信号，以及该延迟时间，产生并输出相位延迟信号，其中该相位延迟信号是落后该输入信号该延迟时间。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该多个相位延迟单元中的第一相位延迟单元是用以接收发光模块调光信号，第N相位延迟单元所接收的输入信号是为第N-1相位延迟单元所输出的相位延迟信号，其中N是为大于1的正整数。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，该发光模块调光信号、该输入信号与该相位延迟信号是为脉冲宽度调变信号。

4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，该发光模块调光信号、该输入信号与该相位延迟信号具有相同的工作周期与相同的频率。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：

最小电压选择单元，耦接于对应该多个相位延迟单元的多个发光模块中的每一个发光模块的一端，用以根据该多个发光模块中的每一个发光模块的一端的电压和每一个相位延迟信号的正缘，产生最小电压信号。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括：

采样保持单元，耦接于该最小电压选择电路，用以根据该多个发光模块中的每一个开启的发光模块的一端的电压的组合和每一个相位延迟信号的正缘，产生采样电压。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，还包括：

最大电压选择单元，耦接于该采样保持电路和该最小电压选择电路，用以比较该最小电压信号和该采样电压，产生最大电压信号，其中该最大电压信号是用以产生发光模块驱动电路的一次侧的功率开关的控制信号。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该控制信号是为脉冲宽度调变信号。

9.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该最大电压选择单元、该采样保持单元、该最小电压选择单元、该延迟设定单元与该相位延迟信号产生器是形成于集成电路芯片之上。

10.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该发光模块是为一串发光二极管。

11.一种用以调整相位延迟与回授电压的方法，具有可调式相位延迟与回授电压的电路包括延迟设定单元与相位延迟信号产生器，且该相位延迟信号产生器包括多个相位延迟单元，其中每一个相位延迟单元是对应于发光模块且包括边缘触发次单元与信号产生次单元，该方法的特征在于包括：

该边缘触发次单元接收输入信号，并根据该输入信号的正缘与负源，产

生正缘触发信号与负缘触发信号；

该延迟设定单元根据外部电阻，产生延迟时间；及

该信号产生次单元根据该正缘触发信号与该负缘触发信号，以及该延迟时间，产生并输出相位延迟信号；

其中该相位延迟信号是落后该输入信号该延迟时间。

12.如权利要求11所述的电路，其特征在于，该多个相位延迟单元中的第一相位延迟单元是用以接收发光模块调光信号，第N相位延迟单元所接收的输入信号是为第N-1相位延迟单元所输出的相位延迟信号，其中N是为大于1的正整数。

13.如权利要求12所述的电路，其特征在于，该发光模块调光信号、该输入信号与该相位延迟信号是为脉冲宽度调变信号。

14.如权利要求12所述的电路，其特征在于，该发光模块调光信号、该输入信号与该相位延迟信号具有相同的工作周期与相同的频率。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

根据多个发光模块中的每一个发光模块的一端的电压和每一个相位延迟信号的正缘，产生最小电压信号。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：

根据该多个发光模块中的每一个发光模块的一端的电压的组合和每一个相位延迟信号的正缘，产生采样电压。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：

比较该最小电压信号和该采样电压，产生最大电压信号；及

根据该最大电压信号，产生发光模块驱动电路的一次侧的功率开关的控制信号。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该控制信号是为脉冲宽度调变信号。

19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该发光模块是为一串发光二极管。