CN104537982B

CN104537982B - 显示器

Info

Publication number: CN104537982B
Application number: CN201410799098.1A
Authority: CN
Inventors: 蔡志浩; 王博文; 郭秉钦; 黃添成; 廖浚玮
Original assignee: Qisda Suzhou Co Ltd; Qisda Corp
Current assignee: Qisda Suzhou Co Ltd; Qisda Corp
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: CN104537982A

Abstract

本发明提供一种显示器，包含共电压端、第一集成电路、第二集成电路、第一灯条、第二灯条及补偿电路；该第一灯条包含至少一发光二极管，耦接于该第一集成电路及该共电压端之间；该第二灯条包含至少发光二极管，耦接于该第二集成电路及该共电压端之间；补偿电路耦接于该第一集成电路与第二集成电路之间。当感应电压大于或等于触发门槛值时，补偿电路产生该补偿电流，以通过耦接该第一集成电路及该第二集成电路的回授路径调降该感应电压；或是当该第一集成电路与第二集成电路之间的电压差大于或等于预设门槛值时，该补偿电路产生调整讯号至该第一集成电路，以调降该第一灯条的工作电流。

Description

显示器

技术领域

本发明关于一种显示器，尤指一种当灯条间电压差过高时，通过补偿电路调整灯条工作电流的显示器。

背景技术

当显示器具有两灯条(light bar)时，若两灯条均各自以集成电路(IC)控制，则两集成电路需各自耦接于输出电压控制单元，以控制输出电压。由于输出电压控制单元以多个被动元件组成，故所占空间过大。为节省输出电压控制单元，可采用主从式(master-slave)架构，以主控集成电路(master IC)及从控集成电路(slave IC)分别控制第一、第二灯条，即可省略从控集成电路需耦接的输出电压控制单元。然而采用此架构时，若主控集成电路与从控集成电路的电压差过高，将导致过温保护(over temperature protection；OTP)问题，进而使显示器出现异常闪烁。因主控集成电路与从控集成电路的电压差过高常是因两灯条各自的工作电压不一致而造成，故制造者被迫耗费高成本于选料分类(sorting)时挑选规格相似的灯条以避免上述问题。即使已挑选规格一致的灯条，当上述问题发生时，仍无法改善之。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种显示器，当灯条间电压差过高时，通过补偿电路调整灯条工作电流。

本发明提出了一种显示器，该显示器包含：

共电压端；

第一集成电路，包含电流控制接口及第一组灯条连接接口；

第二集成电路，包含第二组灯条连接接口；

第一灯条，包含至少一发光二极管，该第一灯条耦接于该第一组灯条连接接口及该共电压端之间；

第二灯条，包含至少一发光二极管，该第二灯条耦接于该第二组灯条连接接口及该共电压端之间；及

补偿电路，包含：

第一端，耦接于该第二组灯条连接接口中任一灯条连接接口，用以接收感应电压；及

第二端，耦接于该电流控制接口，用以输出补偿电流；

其中，当该感应电压大于或等于触发门槛值时，该补偿电路产生该补偿电流，以通过耦接该第一集成电路及该第二集成电路的回授路径调降该感应电压。

作为可选的方案，该第一集成电路更包含闸极控制接口，该显示器更包含：

输出电压设定单元，耦接于该闸极控制接口及该共电压端，用以设定该第一集成电路输出的输出电压。

作为可选的方案，该补偿电路更包含：

分压单元，用以根据该感应电压于该分压单元的输出端产生分压；及

补偿电流产生单元，耦接于该分压单元的该输出端，用以当该分压大于第一门槛值时，产生该补偿电流。

作为可选的方案，该补偿电流产生单元包含：

同相单元，耦接于该分压单元，用以当该分压大于该第一门槛值时，于该同相单元的输出端产生该补偿电流；及

电流调整单元，耦接于该同相单元的该输出端，用以调整该补偿电流，并防止电流由该电流调整单元倒流至该同相单元。

作为可选的方案，该同相单元包含：

第一电压比较器，用以当该分压大于该第一门槛值时产生第一参考电压，该第一电压比较器包含：

参考端，耦接于该分压单元的该输出端，用以接收该分压；

阳极，耦接于地端；及

阴极，用以输出该第一参考电压；

第二电压比较器，用以当该第一参考电压大于第二门槛值时产生第二参考电压，该第二电压比较器包含：

参考端，耦接于该第一电压比较器的该阴极，用以接收该第一参考电压；

阳极，耦接于该地端；及

阴极，耦接于该同相单元的该输出端，用以输出该第二参考电压；

第三电阻，耦接于该第一电压比较器的该阴极及电源电压源之间；及

第四电阻，耦接于该第二电压比较器的该阴极及该电源电压源之间；

其中，当该分压大于该第一门槛值时，该补偿电流从该电源电压源经由该第四电阻流至该同相单元的该输出端。

作为可选的方案，该电流调整单元包含：

二极管，用以防止电流倒流，该二极管包含阳极，耦接于该同相单元之该输出端，及阴极，耦接该第五电阻；及

第五电阻，与该二极管串联，用以调整该补偿电流。

作为可选的方案，该显示器更包含第六电阻，耦接于该补偿电路的该第二端及地端之间，用以微调该补偿电流。

本发明还提出了一种显示器，该显示器包含：

共电压端；

第一集成电路；

输出电压控制单元，耦接于该第一集成电路及该共电压端，用以设定该第一集成电路输出的输出电压；

第二集成电路；

第一灯条，包含至少一发光二极管，该第一灯条耦接于该第一集成电路及该共电压端之间；

第二灯条，包含至少一发光二极管，该第二灯条耦接于该第二集成电路及该共电压端之间；及

补偿电路，耦接于该第一集成电路与该第二集成电路之间；

其中，当该第一集成电路与第二集成电路之间的电压差大于或等于预设门槛值时，该补偿电路产生调整讯号至该第一集成电路，以调降该第一灯条的工作电流。

本发明更提出了一种显示器，该显示器包含：

共电压端；

第一集成电路，包含电流控制接口、第一组灯条连接接口及闸极控制接口；

第二集成电路，包含第二组灯条连接接口；

输出电压设定单元，耦接于该闸极控制接口及该共电压端，用以设定该第一集成电路输出的输出电压；

补偿电路，耦接于该第一集成电路及该第二集成电路之间；

其中，当该第一集成电路与第二集成电路之间的电压差大于或等于预设门槛值时，该补偿电路产生调整讯号至该电流控制接口，用以调降该第一灯条的工作电流。

作为可选的方案，该补偿电路包含：

第一端，耦接于该第二组灯条连接接口任一灯条连接接口，用以接收感应电压；及

第二端，耦接于该电流控制接口，用以输出该调整讯号，其中，该调整讯号为补偿电流；

其中，当该感应电压过高大于或者等于触发门槛值时，对应于该第一集成电路与第二集成电路之间的该电压差大于或等于预设门槛值。

与现有技术相比，本发明仅第一集成电路IC_master需耦接于输出电压设定单元C1，但第二集成电路IC_slave不需耦接于输出电压设定单元，由于输出电压设定单元包含诸多元件，故第二集成电路IC_slave不需耦接于输出电压设定单元可大幅降低显示器所需的空间。此外，采用本发明揭露的补偿电路又可为上述过温保护问题提供解决方案，不仅降低制造商选用灯条内部发光二极管时因分类(sorting)程序造成的成本，后续的过温保护问题也可藉由补偿电路的调校而予以避免，进而降低非预期的闪烁显示的机率，故本案揭露的解决方案于本领域实有助益。

附图说明

图1为本发明实施例中显示器的示意图。

图2图1中第一灯条的发光二极管的工作电流与跨压的关系曲线图。

图3为本发明另一实施例中显示器的示意图。

图4为图3中输出电压设定单元的内部电路示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

图1为本发明实施例中显示器100的示意图。显示器100包含共电压端Vout、第一集成电路IC_master、第二集成电路IC_slave、输出电压设定单元C1、第一灯条LB1、第二灯条LB2及补偿电路Comp。第一集成电路IC_master包含电流控制接口ISET、第一组灯条连接接口LED1-LED4及闸极控制接口GATE；第二集成电路IC_slave包含第二组灯条连接接口LED5-LED8；输出电压设定单元C1耦接于闸极控制接口GATE及共电压端Vout，用以设定第一集成电路IC_master输出的输出电压；第一灯条LB1包含至少一发光二极管(LED)，第一灯条LB1耦接于第一组灯条连接接口LED1-LED4及共电压端Vout之间；第二灯条LB2包含至少一发光二极管，第二灯条LB2耦接于第二组灯条连接接口LED5-LED8及共电压端Vout之间；补偿电路Comp耦接于第一集成电路IC_master及第二集成电路IC_slave之间，其可具有第一端，耦接于第一集成电路IC_master、及第二端，耦接于第二集成电路IC_slave。当第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的电压差过大时，补偿电路Comp产生调整讯号S至电流控制接口ISET，以调降第一灯条LB1的工作电流。

上述第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的电压差，可为图1中感应电压Vsense与第一组灯条连接接口电压Vled的差值，其中感应电压Vsense可为第二组灯条连接接口LED5-LED8任一灯条连接接口量测到的灯条连接接口电压。由于同一灯条中的发光二极管应为同批生产且特性近似，故第一组灯条连接接口LED1-LED4中任一灯条连接接口量测到的灯条连接接口电压Vled应相当近似，且第二组灯条连接接口LED5-LED8中任一灯条连接接口量测到的感应电压Vsense应相当近似，图1以灯条连接接口LED8量测的感应电压Vsense、及灯条连接接口LED4量测的感应电压Vled为例，然本发明的范围不限于此。

显示器100所示为主从式(master-slave)架构，其中第一集成电路IC_master为主控集成电路(master IC)，且第二集成电路IC_slave为从控集成电路(slaveIC)。于理想电路中，当第一灯条LB1与第二灯条LB2中发光二极管的规格完全相同时，感应电压Vsense应近似于第一组灯条连接接口电压Vled，然而，若因第一灯条LB1与第二灯条LB2中发光二极管的特性不完全相同，而使感应电压Vsense与第一组灯条连接接口电压Vled的差值大于预设门槛值时，则会发生过温保护(OTP)问题。本案发明可藉由补偿电路Comp解决此过温保护问题，其原理如下例所述。

举例而言，于本发明一实施例中，当第一灯条LB1的工作电流I1为120mA，第一灯条LB1的跨压V_LB1为33伏特，第二灯条的跨压V_LB2为30伏特，第二集成电路IC_slave的感应电压Vsense为6伏特，且第一集成电路IC_master的灯条连接接口电压Vled为3伏特时，共电压端Vout的位准为36伏特。若前述的预设门槛值设定为3伏特，则前述第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的电压差，为如算式α所示：

Vsense–Vled＝6-3＝3(伏特)………(α)；

因此，此时电压差已达预设门槛值(3伏特)，补偿电路Comp可感应到感应电压Vsense过高而产生调整讯号S，将调整讯号S传至第一集成电路IC_master的电流控制接口ISET以调降工作电流I1，例如将工作电流I1从120mA调降为100mA。图2为第一灯条LB1的发光二极管的工作电流I1与跨压V_LB1的关系曲线图。如图2所示，因第一灯条LB1由发光二极管组成，其工作电流I1与跨压V_LB1具有曲线关系，故当工作电流I1从120mA调降为100mA时，跨压V_LB1随之由33伏特降至30伏特，使共电压端Vout的位准由36伏特降至33伏特。由于第二灯条LB2的工作电流I2不变，故跨压V_LB2保持为30伏特，此时，感应电压Vsense可为共电压端Vout的位准减去跨压V_LB2的值，如算式β所示，此时：

Vsense＝Vout–V_LB2＝33–30＝3(伏特)………(β)；

故感应电压Vsense可由原先的6伏特，经补偿电路Comp控制而调降至3伏特，使得第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的电压差降至小于预设门槛值，而不致发生过温保护问题。上述各电压位准数字仅为举例，于实施例中，感应电压Vsense不需降至与第一组灯条连接接口电压Vled相同，只要感应电压Vsense降至两集成电路之间的电压差小于预设门槛值即可，即可如上所述，通过第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的回授路径调降过高的感应电压Vsense，而排除过温保护问题，在实际应用中，亦可以感应电压Vsense的大小作为触发补偿电路Comp的条件，即，当感应电压Vsense大于或等于触发门槛值时，补偿电路Comp即会产生补偿电流以通过第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的回授路径调降过高的感应电压Vsense，进而避免过温保护问题(换言之，当感应电压Vsense大于或等于触发门槛值时，若不设置补偿电路Comp，那么就会触发过温保护)。故在此实施例中，当感应电压Vsense大于或等于触发门槛值时，即对应于第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave之间的电压差过大的情况，即此时该电压差大于或等于预设门槛值。

图3为本发明另一实施例中显示器300的示意图。由图3可见，补偿电路Comp包含分压单元u1与补偿电流产生单元u2，分压单元u1用以根据感应电压Vsense于输出端产生分压VR1，补偿电流产生单元u2，耦接于分压单元u1的输出端，用以当分压VR1大于第一门槛值时，产生补偿电流Icomp，此补偿电流Icomp即为前述的调整讯号S，但调整讯号S的种类并不限于补偿电流Icomp。根据本实施例，分压单元u1可具有第一电阻R1与第二电阻R2，研发者可调整感应电压Vsense对应的触发门槛值及第一电阻R1与第二电阻R2的比值以设定分压VR1的第一门槛值。补偿电流产生单元u2可具有同相单元u21与电流调整单元u22，同相单元u21耦接于分压单元u1，用以当分压VR1大于第一门槛值时，于同相单元的输出端产生补偿电流Icomp。电流调整单元u22耦接于同相单元u21的输出端，用以调整补偿电流Icomp，并防止电流由电流调整单元u22倒流至同相单元u21。

根据图3所示实施例，同相单元u21可具有第一电压比较器LM1、第二电压比较器LM2、第三电阻R3及第四电阻R4。第一电压比较器LM1用以当分压VR1大于第一门槛值时产生第一参考电压VK1，第一电压比较器LM1包含：参考端，耦接于分压单元u1的输出端，用以接收分压VR1；阳极，耦接于地端GND；及阴极，用以输出第一参考电压VK1。第二电压比较器LM2用以当第一参考电压VK1大于第二门槛值时产生第二参考电压VK2，第二电压比较器LM2包含：参考端，耦接于第一电压比较器LM1的阴极，用以接收第一参考电压VK1；阳极，耦接于地端GND；及阴极，耦接于同相单元u21的输出端，用以输出第二参考电压VK2。第三电阻R3耦接于第一电压比较器LM1的阴极及电源电压源Vcc之间，第四电阻R4耦接于第二电压比较器LM2的阴极及电源电压源Vcc之间。其中，当分压VR1大于第一门槛值时，补偿电流Icomp从电源电压源Vcc经由第四电阻R4流至同相单元u21的输出端。前述第一电压比较器LM1与第二电压比较器LM2可例如采用(但不限于)Texas Instrument公司生产的TL431元件，其为具有放大、比较与反相功能的元件，故可用以感应前述分压VR1以产生补偿电流Icomp。上述第二门槛值可藉由电源电压源Vcc对应电压来调整第三电阻R3与第四电阻R4的值，予以设定。

根据图3所示的实施例，电流调整单元u22可包含二极管D1与第五电阻R5。二极管D1用以防止电流倒流，包含：阳极，耦接于同相单元u21的输出端，及阴极，耦接第五电阻R5。第五电阻R5，与二极管D1串联，可用以调整补偿电流Icomp。根据图3所示的实施例，显示器300更包含第六电阻R6，耦接于补偿电路Comp的第二端及地端GND之间，用以微调补偿电流Icomp。

此实施例中，当感应电压Vsense过高，而导致第一集成电路IC_master与第二集成电路IC_slave的电压差过大时，补偿电路Comp产生补偿电流Icomp以流至第一集成电路IC_master的电流控制接口ISET，由于第一集成电路IC_master的规格可设计为电流控制接口ISET的电流值与第一组灯条连接接口LED1-LED4的电流值成一比例，补偿电流Icomp造成电流分流于第六电阻R6，以使电流控制接口ISET的电流的电流值下降，进而使第一组灯条连接接口LED1-LED4的电流值(亦即工作电流I 1)下降，以达到上述调降跨压V_LB1，进而调降感应电压Vsense以避免过温保护问题的功效。图3所示的显示器300，其中补偿电路Comp的内部设计(如分享单元u1、同相单元u21及电流调整单元u22)根据本案一实施例所绘制，用以举例说明本案的原理，而非用以限制本案的范围。

为叙述输出电压设定单元C1的耦接方式，图3所示实施例中，第一集成电路IC_master的闸极控制接口GATE1、感应电流接口ISENSE1、接地接口GND_P1、过压保护接口OVP1及输入电压接口VIN1，以及第二集成电路IC_slave的闸极控制接口GATE2、感应电流接口ISENSE2、接地接口GND_P2、过压保护接口OVP2及输入电压接口VIN2亦已绘出。其中，接地接口GND_P1通过电容Ca耦接于过压保护接口OVP1。由图3可见，输出电压设定单元C1具有连接接口x1至x5，其中连接接口x1可耦接第一集成电路IC_master的闸极控制端GATE1、连接接口x2可耦接感应电流接口ISENSE1、连接接口x3可耦接过压保护接口OVP1、连接接口x4可耦接共电压端Vout、且连接接口x5可耦接输入电压接口VIN1。

又如图3所示，第二集成电路IC_slave的闸极控制端GATE2与输入电压端VIN2可不耦接于外部电路，过压保护端OVP2及感应电流端ISENSE2亦不需耦接于外部的输出电压设定单元，感应电流端ISENSE2只需耦接于接地接口GND_P2，且过压保护端OVP2只需通过电容Cb耦接于接地接口GND_P2，因此可知，第二集成电路IC_slave不需耦接于输出电压设定单元。

经采用本案揭露的补偿电路Comp，仅第一集成电路IC_master需于外部耦接输出电压设定单元C1，第二集成电路IC_slave则不需。输出电压设定单元C1在本实施例中为直流/直流升压电路，但在其他实施情况中则不限制为直流/直流升压电路。

图4为图3中输出电压设定单元C1的内部电路示意图。输出电压设定单元C1可例如(但不限于)本案图4所示，包含电阻R01、电阻R02、电阻R03、电阻R04、电阻R05、电阻R06、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电容C01(其可为极性电容)、电容C02、电容C03、电容C04、电容C51(其可为极性电容)、电容C52(其可为极性电容)、电容C53、电容C54、电感L1、电感L2、电晶体Q01(其可为功率电晶体)、二极管D01(其可为肖特基二极管)、二极管D02(其可为肖特基二极管)、二极管D03(其可为齐纳二极管)，其中电晶体Q01可如图3所示，其闸极端可耦接于电阻R02、源极端与汲极端可分别耦接于电阻R06与电感L1；电容C53与电感L2可通过连接接口x4耦接于共电压端Vout。电容C03、电阻R03至R05、电阻R22、电阻R24、电容C51、电容C52、电容C54可耦接至第二地端GND2。

如图3及图4所示，第一集成电路IC_master的闸极控制接口GATE1可通过连接接口x1耦接于电阻R02，感应电流接口ISENSE1可通过连接接口x2耦接于电容C04与电阻R06，过压保护接口OVP1可通过连接接口x3耦接于电阻R21与电阻R22，且输入电压接口VIN1可通过连接接口x5耦接于电容C03、电阻R01与二极管D03。由上述可知，图3至图4所示实施例中，第一集成电路IC_master需于外部耦接输出电压设定单元C1以调整电压，但第二集成电路IC_slave则不需于外部耦接输出电压设定单元。上述图4所示的输出电压设定单元C1包含的各元件，其规格、数量及耦接方式仅为举例，并非用以限定输出电压设定单元C1的设计内容。

如图3及图4所示，本案实施例中，仅第一集成电路IC_master需耦接于输出电压设定单元C1，但第二集成电路IC_slave不需耦接于输出电压设定单元，由于输出电压设定单元包含诸多元件，故第二集成电路IC_slave不需耦接于输出电压设定单元可大幅降低显示器所需的空间。此外，采用本发明揭露的补偿电路又可为上述过温保护问题提供解决方案，不仅降低制造商选用灯条内部发光二极管时因分类(sorting)程序造成的成本，后续的过温保护问题也可藉由补偿电路的调校而予以避免，进而降低非预期的闪烁显示的机率，故本案揭露的解决方案于本领域实有助益。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种显示器，其特征在于该显示器包含：

共电压端；

第一集成电路，包含电流控制接口及第一组灯条连接接口；

第二集成电路，包含第二组灯条连接接口；

补偿电路，包含：

第二端，耦接于该电流控制接口，用以输出补偿电流；

2.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，该第一集成电路更包含闸极控制接口，该显示器更包含：

3.如权利要求1所述的显示器，其特征在于，该补偿电路更包含：

4.如权利要求3所述的显示器，其特征在于，该补偿电流产生单元包含：

5.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，该同相单元包含：

参考端，耦接于该分压单元的该输出端，用以接收该分压；

阳极，耦接于地端；及

阴极，用以输出该第一参考电压；

阳极，耦接于该地端；及

6.如权利要求4所述的显示器，其特征在于，该电流调整单元包含二极管和第五电阻；

该二极管用以防止电流倒流，该二极管包含阳极，该阳极耦接于该同相单元的该输出端，及阴极，该阴极耦接该第五电阻；

该第五电阻与该二极管串联，用以调整该补偿电流。

7.如权利要求1所述的显示器，其特征在于该显示器更包含第六电阻，耦接于该补偿电路的该第二端及地端之间，用以微调该补偿电流。

8.一种显示器，其特征在于该显示器包含：

共电压端；

第一集成电路；

第二集成电路；

补偿电路，耦接于该第一集成电路与该第二集成电路之间；

其中，当该第一集成电路与该第二集成电路之间的电压差大于或等于预设门槛值时，该补偿电路产生调整讯号至该第一集成电路，以调降该第一灯条的工作电流。

9.一种显示器，其特征在于该显示器包含：

共电压端；

第二集成电路，包含第二组灯条连接接口；

补偿电路，耦接于该第一集成电路及该第二集成电路之间；

其中，当该第一集成电路与该第二集成电路之间的电压差大于或等于预设门槛值时，该补偿电路产生调整讯号至该电流控制接口，用以调降该第一灯条的工作电流。

10.如权利要求9所述的显示器，其特征在于，该补偿电路包含：

其中，当该感应电压大于或者等于触发门槛值时，对应于该第一集成电路与该第二集成电路之间的该电压差大于或等于该预设门槛值。