CN112055441B - 发光二极管串的驱动系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发光二极管串的驱动系统及方法，包含以下步骤：(a)利用第一比较器比较晶体管的控制端的检测电压是否小于第一参考电压，若否，利用电源供应装置调升LED串的电压，接着执行步骤(a)，若是，执行下一步骤(b)；(b)利用第二比较器比较检测电压是否小于第二参考电压，若否，判断没有发生短路，若是，执行下一步骤(c)；(c)利用输入电流源调升LED串的输出电流；以及(d)判断LED串的电流是否达到发光控制器可调整的电流最大值，若是，判断发生短路，若否，返回执行步骤(c)。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯串驱动系统，特别是涉及一种显示设备的LED串的驱动系统及方法。
背景技术
目前液晶显示设备的使用非常广泛，例如在电视机、平板计算机、笔记本计算机、桌面计算机的屏幕、手机等电子产品中都使用到了液晶显示模块，在所有的显示模块中使用了背光片的材料，在背光片中一般都会均匀的放置一些LED灯条，这些LED灯条包含高亮度的发光二极管。在现有技术中，通常都设有LED短路检测电路，以检测LED灯条是否发生短路或其他异常状态，但是，现有技术的这些LED短路保护电路存在着电路结构复杂，响应不实时，生产成本较高的弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种LED串的驱动方法，其适用于检测显示设备的一个或多个LED串相关的运作参数，并依据运作参数驱动一个或多个LED串运作。一个或多个LED串分别连接一个或多个晶体管。晶体管具有第一端、第二端以及控制端。晶体管的第一端连接对应的LED串的负极端。晶体管的控制端连接LED串的驱动系统。晶体管的第二端连接参考电位。LED串的驱动方法包含以下步骤：(a)利用第一比较器，取得晶体管的控制端的检测电压，运作参数包含检测电压；(b)利用第一比较器，比较晶体管的控制端的检测电压是否小于第一参考电压源提供的第一参考电压，若否，利用发光控制器控制电源供应装置调升LED串的电压，接着执行步骤(a)，若是，执行下一步骤(c)；(c)利用第二比较器，取得晶体管的控制端的检测电压；(d)利用第二比较器，比较晶体管的控制端的检测电压是否小于第二参考电压源提供的第二参考电压，若否，判断LED串没有发生短路，若是，执行下一步骤(e)；(e)利用发光控制器控制输入电流源提供输入电流至LED串，以调升LED串的输出电流；以及(f)判断流过LED串的电流是否达到发光控制器可调整的电流最大值，若是，判断LED串发生短路，若否，返回执行步骤(c)。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用运算放大器，比较所述晶体管的所述第二端的电压与第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号至所述晶体管的所述控制端。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用所述发光控制器依据所述运作参数包含的亮度信息，控制第一切换开关开启，以允许所述运算放大信号通过所述第一切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用所述发光控制器依据所述LED串的所述运作参数所包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
另外，本发明提供一种LED串的驱动方法，其适用于检测显示设备的一个或多个LED串相关的运作参数，并依据运作参数驱动一个或多个LED串运作。一个或多个LED串分别连接一个或多个晶体管。晶体管具有第一端、第二端以及控制端。晶体管的第一端连接对应的LED串的负极端。晶体管的控制端连接LED串的驱动系统。晶体管的第二端连接参考电位。LED串的驱动方法包含以下步骤：(a)利用第一比较器取得晶体管的第二端的第一检测电压；(b)利用第一比较器，比较晶体管的第二端的第一检测电压是否大于或等于第一参考电压，若否，利用发光控制器控制电源供应装置调升LED串的电压，接着执行步骤(a)，若是，执行下一步骤(c)；(c)利用第二比较器取得晶体管的控制端的第二检测电压；(d)利用第二比较器，比较晶体管的控制端的第二检测电压的检测电压是否小于第二参考电压，若否，判断LED串没有发生短路，若是，执行下一步骤(e)；(e)利用发光控制器控制输入电流源提供输入电流至LED串，以调升LED串的输出电流；以及(f)判断流过LED串的电流是否达到发光控制器可调整的电流最大值，若是，判断LED串发生短路，若否，返回执行步骤(c)。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用运算放大器，比较所述晶体管的所述第二端的电压与第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号至所述晶体管的所述控制端。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用所述发光控制器依据所述运作参数包含的亮度信息，控制第一切换开关开启，以允许所述运算放大信号通过所述第一切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
优选地，所述LED串的驱动方法还包含以下步骤：利用所述发光控制器依据所述LED串的所述运作参数所包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
另外，本发明提供一种LED串的驱动系统，其适用于检测显示设备的一个或多个LED串的运作参数，并依据运作参数驱动一个或多个LED串运作。一个或多个LED串分别连接一个或多个晶体管。晶体管具有第一端、第二端以及控制端，晶体管的第一端连接对应的LED串的负极端。晶体管的控制端连接LED串的驱动系统。晶体管的第二端连接参考电位。LED串的驱动系统包含：一个或多个第一比较器、一个或多个第二比较器以及发光控制器。第一比较器具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及对应的晶体管的控制端。第一比较器配置以比较对应的晶体管的控制端的检测电压与第一参考电压源提供的第一参考电压，以输出第一比较信号。第二比较器具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及对应的晶体管的控制端。第二比较器配置以比较对应的晶体管的控制端的检测电压与第二参考电压源提供的第二参考电压，以输出第二比较信号，其中第二参考电压不同于第一参考电压。发光控制器连接一个或多个第一比较器以及一个或多个第二比较器的输出端。当发光控制器依据从第一比较器接收的第一比较信号判断晶体管的控制端的检测电压不小于第一参考电压时，控制电源供应装置调升LED串的电压。当发光控制器依据从第二比较器接收的第二比较信号，判断晶体管的控制端的检测电压不小于第二参考电压时，判断LED串没有发生短路。当发光控制器依据第二比较信号，判断晶体管的控制端的检测电压小于第二参考电压时，控制输入电流源提供输入电流至LED串，以调升LED串的输出电流。当流过LED串的电流达到发光控制器可调整的电流最大值时，判断LED串发生短路。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含一个或多个运算放大器，所述运算放大器具有第一放大输入端以及第二放大输入端，分别连接第三参考电压源以及对应的所述晶体管的所述第二端，所述运算放大器的输出端连接所述晶体管的所述控制端之间的节点，所述运算放大器配置以比较所述晶体管的所述第二端的电压与所述第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含一个或多个切换开关，所述切换开关连接在所述运算放大器的输出端以及对应的所述晶体管的所述控制端之间，其中当所述发光控制器依据所述运作信息所包含的亮度信息控制所述切换开关开启时，允许所述运算放大信号通过所述切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含参考电流源以及所述输入电流源，连接所述发光控制器以及所述晶体管的所述第二端，所述发光控制器配置以依据所述LED串的所述运作参数包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整所述参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
优选地，所述发光控制器以及所述一个或多个LED串连接电源供应装置，所述发光控制器配置以依据所述第一比较信号、所述第二比较信号以及所述运作参数所包含的亮度信息，以控制所述电源供应装置提供输入电源至对应的所述LED串，以驱动所述LED串运作。
另外，本发明提供一种LED串的驱动系统，其适用于检测显示设备的一个或多个LED串的运作参数，并依据运作参数驱动一个或多个LED串运作。LED串连接晶体管。晶体管具有第一端、第二端以及控制端。晶体管的第一端连接对应的LED串的负极端。晶体管的控制端连接LED串的驱动系统。晶体管的第二端连接参考电位。LED串的驱动系统包含一个或多个第一比较器以及一个或多个第二比较器。第一比较器具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及对应的晶体管的第二端。第一比较器配置以比较对应的晶体管的第二端的第一检测电压与第一参考电压源提供的第一参考电压，以输出第一比较信号。第二比较器具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及对应的晶体管的控制端。第二比较器配置以比较对应的晶体管的控制端的第二检测电压与第二参考电压源提供的第二参考电压，以输出第二比较信号。发光控制器连接一个或多个第一比较器以及一个或多个第二比较器的输出端。当发光控制器依据从第一比较器接收的第一比较信号判断晶体管的第二端的第一检测电压小于第一参考电压时，控制电源供应装置调升LED串的电压。当发光控制器依据从第二比较器接收的第二比较信号，判断晶体管的控制端的第二检测电压不小于第二参考电压时，判断LED串没有发生短路。当发光控制器依据第二比较信号，判断晶体管的控制端的第二检测电压小于第二参考电压时，控制输入电流源提供输入电流至LED串，以调升LED串的输出电流。当流过LED串的电流达到发光控制器可调整的电流最大值时，判断LED串发生短路。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含一个或多个运算放大器，所述运算放大器具有第一放大输入端以及第二放大输入端，分别连接第三参考电压源以及对应的所述晶体管的所述第二端，所述运算放大器的输出端连接所述晶体管的所述控制端，所述运算放大器配置以比较所述晶体管的所述第二端的电压与所述第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含一个或多个切换开关，所述切换开关连接在所述运算放大器的输出端以及晶体管的所述控制端之间，其中当所述发光控制器依据所述运作信息所包含的亮度信息控制所述切换开关开启时，允许所述运算放大信号通过所述切换开关至所述晶体管。
优选地，所述的LED串驱动系统还包含参考电流源以及所述输入电流源，连接所述发光控制器以及所述晶体管的所述第二端，所述发光控制器配置以依据所述LED串的所述运作参数包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整所述参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
优选地，所述发光控制器以及所述一个或多个LED串连接电源供应装置，所述发光控制器配置以依据所述第一比较信号、所述第二比较信号以及所述LED串的所述运作参数包含的亮度信息，以控制所述电源供应装置提供输入电源至对应的所述LED串，以驱动所述LED串运作。
如上所述，相比于传统LED串的驱动系统需通过较多的外接引脚连接LED串以实现检测和驱动LED串的作业，本发明LED串的驱动系统及方法，其LED串的驱动系统仅需通过一个或两个外接引脚连接外部晶体管的控制端例如栅极端或基极端及/或第二端例如漏极端或集电极端，以检测和驱动晶体管的控制端及/或第二端的电压，接着将检测到的电压与两个(或实际上更多个)不同的参考电压比较，并在比较过程中调整供应至LED串的电源，由此达到检测LED串是否发生短路或其他异常状态的效果，同时可节省电路成本。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。
图2为本发明第二实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。
图3为本发明第二实施例的LED串的驱动方法的步骤流程图。
图4为本发明第三实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。
图5为本发明第三实施例的LED串的驱动方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[第一实施例]
请参阅图1，其为本发明第一实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。如图1所示，本发明第一实施例的LED串的驱动系统1000，其适用于检测显示设备的发光二极管(Lighi Emitting Diode,LED)串LEDST1的运作参数，并依据运作参数驱动LED串LEDST1运作。LED串的驱动系统1000包含第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一运算放大器OPA1、第一切换开关SW1以及发光控制器LIGC。
显示设备的LED串LEDST1可包含一个或多个发光二极管。LED串LEDST1的多个发光二极管可相互串联连接。LED串LEDST1的正极端连接电源供应装置PSD，而LED串LEDST1的负极端通过晶体管QP1连接LED串的驱动系统1000。
晶体管QP1具有第一端、第二端以及控制端。在本实施例中，晶体管QP1为N通道增强型MOSFET，晶体管QP1的第一端为漏极端D1，晶体管QP1的第二端为源极端S1，晶体管QP1的控制端为栅极端G1，但本发明不以此为限。应理解，如图1所示的晶体管QP1可替换为其他型态的晶体管，例如NPN或PNP型的双极结型晶体管，其第一端为集电极端、第二端为发射极端以及控制端为基极端。
如图1所示，在本实施例中，晶体管QP1的第一端例如漏极端D1连接LED串LEDST1的负极端。LED串的驱动系统1000的外接引脚PIN1连接晶体管QP1的控制端例如栅极端G1，而外接引脚PIN2则连接晶体管QP1的第二端例如源极端S1。一般LED串驱动电路需通过三个外接引脚分别连接晶体管的漏极端、源极端以及控制端，其中晶体管的漏极端直接连接LED串的负极端，以检测LED串的电压。相比之下，本实施例的LED串的驱动系统1000可节省外接引脚，并且是检测晶体管QP1的栅极端G1的电压。
更具体地，LED串的驱动系统1000的第一比较器COM1具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及晶体管QP1的控制端例如栅极端G1。第一比较器COM1配置以比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压与第一参考电压源提供的第一参考电压VR1，以输出第一比较信号SC1。
第二比较器COM2具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及晶体管QP1的控制端例如栅极端G1。第二比较器COM2配置以比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压与第二参考电压源提供的第二参考电压VR2，以输出第二比较信号SC2。第二比较器COM2所接收的第二参考电压VR2不同于上述第一比较器COM1所接收的第一参考电压VR1。在本实施例中，第一参考电压VR1大于第二参考电压VR2。
发光控制器LIGC连接第一比较器COM1、第二比较器COM2以及电源供应装置PSD。LED串LEDST1的正极端连接电源供应装置PSD。发光控制器LIGC可接收从外部微控制器(MCU)或主机所输入的显示设备的LED串LEDST1的亮度信息BRT或其他运作参数，并据以输出一占空比控制信号，控制第一切换开关SW1运作，进而控制LED串LEDST1的输出电流的开启占空比。另外，发光控制器LIGC依据亮度信息BRT产生一数字编程信号，以设定/调整倍数值N以及倍数值M，基于参考电流源Iref与输入电流源IB1的预设比例1:N，控制参考电流源Iref，以对应调整输入电流源IB1提供至晶体管QP1的输入电流，进而控制LED串LEDST1输出的峰值电流。另外，发光控制器LIGC可从第一比较器COM1接收第一比较信号SC1以及从第二比较器COM2接收第二比较信号SC2。
发光控制器LIGC配置以依据第一比较信号SC1、第二比较信号SC2以及LED串LEDST1的亮度信息BRT，以控制电源供应装置PSD提供适当电量的输入电源至LED串LEDST1，以调整LED串LEDST1的输出电压VLED，进而驱动LED串LEDST1的输出电压VLED以期望的状态发光。
第一切换开关SW1连接在第一运算放大器OPA1的输出端以及晶体管QP1的栅极端G1之间。第一运算放大器OPA1具有第一放大输入端以及第二放大输入端，分别连接第三参考电压源以及晶体管QP1的第二端例如源极端S1。第一运算放大器OPA1的输出端连接晶体管QP1的栅极端G1。
第一运算放大器OPA1配置以将晶体管QP1的源极端S1的电压与第三参考电压源提供的第三参考电压VR3的差值乘上一增益值，以输出运算放大信号SC3。当发光控制器LIGC依据LED串LEDST1的亮度信息BRT以控制第一切换开关SW1开启时，第一切换开关SW1允许运算放大信号SC3从第一运算放大器OPA1输出至晶体管QP1的栅极端G1，以控制晶体管QP1的运作。
另外，LED串的驱动系统1000可进一步包含参考电流源Iref、输入电流源IB1以及电流镜。电流镜包含晶体管T1以及晶体管T2。参考电流源Iref以及输入电流源IB1通过电流镜连接晶体管QP1的源极端S1。当依据显示设备的LED串LEDST1的运作参数例如亮度信息BRT以调整参考电流源Iref时，以参考电流源Iref与输入电流源IB1的预设比例1:N对应调整输入电流源IB1通过电流镜的晶体管T1、T2提供至晶体管QP1的输入电流。
[第二实施例]
请参阅图2，其为本发明第二实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。如图2所示，本发明第二实施例的LED串的驱动系统1000，其适用于检测显示设备的LED串LEDST1、LEDST2的运作参数，并依据运作参数驱动LED串LEDST1、LEDST2运作。
LED串的驱动系统1000可发光控制器LIGC以及N个检测电路，其中N可为任意正整数。检测电路的数量取决于LED串的数量。在第一实施例中，LED串的驱动系统1000仅用于驱动一个LED串LEDST1，而仅包含一个检测电路。然而，在本实施例中，LED串的驱动系统1000包含两个检测电路DES1、DES2，分别用于检测两个LED串LEDST1、LEDST2。
检测电路DES1包含第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一运算放大器OPA1以及第一切换开关SW1。检测电路DES2包含第一比较器COM4、第二比较器COM5、第二运算放大器OPA2以及第二切换开关SW2。检测电路DES1以及检测电路DES2连接发光控制器LIGC。
LED串的驱动系统1000的外接引脚PIN1将检测电路DES1的第一比较器COM1的第二比较输入端以及第二比较器COM2的第四比较输入端连接至晶体管QP1的控制端例如栅极端G1。另外，LED串的驱动系统1000的外接引脚PIN2将第一运算放大器OPA1的第二放大输入端例如反相输入端连接至外部晶体管QP1的第一端例如源极端S1，晶体管QP1的控制端例如栅极端G1连接至第一运算放大器OPA1的输出端，由此配置形成一第一负反馈回路。检测电路DES1的操作基本上与第一实施例描述相同，相同部分不在此赘述。
LED串的驱动系统1000的外接引脚PIN3将检测电路DES2的第一比较器COM4的第二比较输入端以及第二比较器COM5的第四比较输入端连接至晶体管QP2的控制端例如栅极端G2。另外，LED串的驱动系统1000的外接引脚PIN4将第二运算放大器OPA2的第四放大输入端例如反相输入端连接至晶体管QP2的第二端例如源极端S2，晶体管QP2的控制端例如栅极端G2连接至第二运算放大器OPA2的输出端，由此配置形成一第二负反馈回路。晶体管QP2的第一端例如漏极端D2连接LED串LEDST2的负极端。LED串LEDST2的正极端连接电源供应装置PSD。
第一比较器COM4的第一比较输入端以及第二比较输入端分别连接第一参考电压源以及晶体管QP2的栅极端G2。第一比较器COM4的输出端连接发光控制器LIGC。第一比较器COM4配置以比较晶体管QP2的栅极端G2的检测电压与第一参考电压源提供的第一参考电压VR1，以输出第一比较信号SC4至发光控制器LIGC。
第二比较器COM5具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及晶体管QP2的栅极端G2。第二比较器COM5的输出端连接发光控制器LIGC。第二比较器COM5配置以比较晶体管QP2的栅极端G2的检测电压与第二参考电压源提供的第二参考电压VR2，以输出第二比较信号SC5至发光控制器LIGC。
发光控制器LIGC连接第一比较器COM4以及第二比较器COM5。发光控制器LIGC配置以依据来自第一比较器COM4的第一比较信号SC4以及来自第二比较器COM5的第二比较信号SC5，以控制电源供应装置PSD提供至LED串LEDST2的输入电源，以调整LED串LEDST2的输出电压VLED，进而驱动LED串LEDST2的输出电压VLED以期望的状态发光。
请一并参阅图3，其为本发明第二实施例的LED串的驱动方法的步骤流程图。如图3所示，本发明第二实施例的LED串的驱动方法包含以下步骤S401至S419，利用如图2所示的LED串的驱动系统1000，以检测和驱动LED串LEDST1、LEDST2运作。应理解，实施上，可依据实际需求调整步骤的执行顺序，例如步骤S407和步骤S411可同时执行，本发明不受限于本实施例举例的顺序。
步骤S401：致能LED串的驱动系统1000取得显示设备的LED串LEDST1、LEDST2的更新的运作参数例如亮度信息BRT。
步骤S403：LED串的驱动系统1000可依据LED串LEDST1、LEDST2的特性，控制电源供应装置PSD以及输入电流源IS1提供适当的电源至LED串LEDST1、LEDST2，以设定LED串LEDST1、LEDST2的初始状态。
步骤S405：晶体管QP1的第一端例如漏极端D1连接LED串LEDST1的负极端，而晶体管QP2的第一端例如漏极端D2连接LED串LEDST2的负极端。因此，利用LED串的驱动系统1000的第一比较器COM1以及第二比较器COM2取得晶体管QP1的控制端例如栅极端G1的检测电压VGN1，以及第一比较器COM4以及第二比较器COM5取得晶体管QP2的控制端例如栅极端G2的检测电压VGN2。
步骤S407：利用第一比较器COM1比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1或利用第一比较器COM4比较晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2是否小于第一参考电压源提供的第一参考电压VR1。
若晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1或晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2不小于第一参考电压VR1，接着执行步骤S409。相反地，若晶体管QP1的栅极端的检测电压VGN1小于第一参考电压VR1或晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2小于第一参考电压VR1，接着执行步骤S411。
步骤S409：若晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1等于或大于第一参考电压VR1时，利用发光控制器LIGC控制电源供应装置PSD提供较大的输入电源至LED串LEDST1，以调升LED串LEDST1的电压。另一方面，若晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2等于或大于第一参考电压VR1时，利用发光控制器LIGC控制电源供应装置PSD提供较大的输入电源至LED串LEDST2，以调升LED串LEDST2的电压。
步骤S411：在判断晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1小于第一参考电压VR1之后，利用LED串的驱动系统1000的第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1是否小于第二参考电压源提供的第二参考电压VR2。另一方面，在判断晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2小于第一参考电压VR1之后，利用LED串的驱动系统1000的第二比较器COM5比较晶体管QP2的控制端例如栅极端G2的检测电压VGN2否小于第二参考电压源提供的第二参考电压VR2。
步骤S413：若第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1不小于第二参考电压VR2，判断LED串LEDST1的发光二极管没有发生短路。另一方面，若第二比较器COM5比较晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2不小于第二参考电压VR2，判断LED串LEDST2的发光二极管没有发生短路。
步骤S415：若第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的检测电压VGN1小于第二参考电压VR2，利用发光控制器LIGC控制输入电流源IS1提供相对较大的输入电流至LED串LEDST1，以步阶调升LED串LEDST1的输出电流。另一方面，若第二比较器COM5比较晶体管QP2的栅极端G2的检测电压VGN2小于第二参考电压VR2，利用发光控制器LIGC控制输入电流源IS2提供相对较大的输入电流至LED串LEDST2，以步阶调升LED串LEDST2的输出电流。
步骤S417：在步阶调升LED串LEDST1或LEDST2的输出电流之后，判断流过LED串LEDST1或LED串LEDST2的电流是否达到发光控制器LIGC可调整的电流最大值。若判断流过LED串LEDST1的电流未达到电流最大值，再次执行步骤S411中关于LED串LEDST1的流程。另一方面，若判断流过LED串LEDST2的电流未达到电流最大值，再次执行步骤S411中关于LED串LEDST2的流程。
相反地，若判断流过LED串LEDST1的电流已达到电流最大值，执行步骤S419，判断LED串LEDST1发生短路。另一方面，若判断流过LED串LEDST2的电流已达到电流最大值，判断LED串LEDST2发生短路。
[第三实施例]
请参阅图4，其为本发明第三实施例的LED串的驱动系统的电路布局图。如图4所示，本发明第三实施例的LED串的驱动系统1000，其适用于检测显示设备的LED串LEDST1的运作参数，并依据运作参数驱动LED串LEDST1运作。LED串的驱动系统1000包含第一比较器COM1、第二比较器COM2、第一运算放大器OPA1、第一切换开关SW1以及发光控制器LIGC。
本实施例的第二比较器COM2的电路配置和操作基本上与第一实施例的第一比较器COM1相同。本实施例与第一实施例差异在于，第一实施例的第二比较器COM2的输入端连接晶体管QP1的栅极端G1，而本实施例的第一比较器COM1连接晶体管QP1的源极端S1。
详言之，第一比较器COM1具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及晶体管QP1的第二端例如源极端S1。第一比较器COM1配置以比较晶体管QP1的源极端S1的第一检测电压与第一参考电压源提供的第一参考电压VR1，以输出第一比较信号SC1至发光控制器LIGC。
第二比较器COM2具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及晶体管QP1的控制端例如栅极端G1。第二比较器COM2配置以比较晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压与第二参考电压源提供的第二参考电压VR2，以输出第二比较信号SC2至发光控制器LIGC。
发光控制器LIGC依据从第一比较器COM1接收的第一比较信号SC1以及从第二比较信号SC2接收的第二比较器COM2，以控制电源供应装置PSD供应至LED串LEDST1的输入电源，从而控制LED串LEDST1的发光状态，同时检测LED串LEDST1是否发生异常状况例如发生短路。
检测电路DES2为检测电路DES1的扩增，用以检测和驱动另一LED串LEDST2。检测电路DES2所包含的电路组件的配置关系和操作类似上述检测电路DES1的内容，因此在此不重复说明。
请参阅图5，其为本发明第三实施例的LED串的驱动方法的步骤流程图。如图5所示，本发明第三实施例的LED串的驱动方法包含以下步骤S601至S621，适用于上述LED串的驱动系统1000。应理解，实施上，可依据实际需求调整步骤的执行顺序，例如步骤S607和步骤S613可同时执行，本发明不受限于本实施例举例的顺序。
步骤S601：致能LED串的驱动系统1000取得显示设备的LED串LEDST1、LEDST2的更新的运作参数例如亮度信息BRT。
步骤S603：LED串的驱动系统1000可依据LED串LEDST1、LEDST2的运作参数，控制电源供应装置PSD以及输入电流源IS1提供适当的电源至LED串LEDST1、LEDST2，以设定LED串LEDST1、LEDST2的初始状态。
步骤S605：晶体管QP1的漏极端D1连接LED串LEDST1的负极端，而晶体管QP2的漏极端D2连接LED串LEDST2的负极端。利用LED串的驱动系统1000的第一比较器COM1取得晶体管QP1的源极端S1的第一检测电压VSN1，以及第一比较器COM4取得晶体管QP2的源极端S2的第一检测电压VSN2。
步骤S607：利用第一比较器COM1比较晶体管QP1的源极端S1的第一检测电压VSN1或利用第一比较器COM4比较晶体管QP2的源极端S2的第一检测电压VSN2是否大于或等于第一参考电压VR1。若晶体管QP1的源极端S1的第一检测电压VSN1或晶体管QP2的源极端S2的第一检测电压VSN2小于第一参考电压VR1，接着执行步骤S609。相反地，若晶体管QP1的栅极端的第一检测电压VSN1以及晶体管QP2的源极端S2的第一检测电压VSN2大于或等于第一参考电压VR1，接着执行步骤S611。
步骤S609：若晶体管QP1的源极端S1的第一检测电压VSN1小于第一参考电压VR1时，利用发光控制器LIGC控制电源供应装置PSD提供输入电源至LED串LEDST1，以调升LED串LEDST1的电压。另一方面，若晶体管QP2的源极端S2的第一检测电压VSN2小于第一参考电压VR1时，利用发光控制器LIGC控制电源供应装置PSD提供输入电源至LED串LEDST2，以调升LED串LEDST2的电压。
步骤S611：利用LED串的驱动系统1000的第二比较器COM2取得晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压VGN1，以及第二比较器COM5取得晶体管QP2的栅极端G2的第二检测电压VGN2。
步骤S613：利用第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压VGN1是否小于第二参考电压VR2。另一方面，利用第二比较器COM5比较晶体管QP2的控制端例如栅极端G2的第二检测电压VGN2是否小于第二参考电压VR2。
步骤S615：若第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压VGN1不小于第二参考电压VR2，判断LED串LEDST1没有发生短路。另一方面，若第二比较器COM5比较晶体管QP2的栅极端G2的第二检测电压VGN2不小于第二参考电压VR2，判断LED串LEDST2没有发生短路。
步骤S617：若第二比较器COM2比较晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压VGN1小于第二参考电压VR2，利用发光控制器LIGC控制输入电流源IS1提供输入电流至LED串LEDST1，以步阶调升LED串LEDST1的输出电流。另一方面，若第二比较器COM5比较晶体管QP2的栅极端G2的第二检测电压VGN2小于第二参考电压VR2，利用发光控制器LIGC控制输入电流源IS2提供输入电流至LED串LEDST2，以步阶调升LED串LEDST2的输出电流。
步骤S619：在步阶调升LED串LEDST1或LEDST2的输出电流之后，判断流过LED串LEDST1或LEDST2的电流是否达到发光控制器LIGC可调整的电流最大值。若判断流过LED串LEDST1未达到电流最大值，再次执行步骤S613中关于LED串LEDST1的流程。另一方面，若判断流过LED串LEDST2未达到电流最大值，再次执行步骤S613中关于LED串LEDST2的流程。
相反地，若流过LED串LEDST1已达到电流最大值时，晶体管QP1的栅极端G1的第二检测电压VGN1仍无法提升至大于或等于第二参考电压VR2时，执行步骤S621，判断LED串LEDST1灯串的发光二极管发生短路。另一方面，若流过LED串LEDST2已达到电流最大值时，晶体管QP2的栅极端G2的第二检测电压VGN2仍无法提升至大于或等于第二参考电压VR2时，判断LED串LEDST2灯串的发光二极管发生短路。
[实施例的有益效果]
综上所述，相比于传统LED串的驱动系统需通过较多的外接引脚连接LED串以实现检测和驱动LED串的作业，本发明LED串的驱动系统及方法，其LED串的驱动系统仅需通过一个或两个外接引脚连接外部晶体管的控制端例如栅极端或基极端及/或第二端例如漏极端或集电极端，以检测和驱动晶体管的控制端及/或第二端的电压，接着将检测到的电压与两个(或实际上更多个)不同的参考电压比较，并在比较过程中调整供应至LED串的电源，由此达到检测LED串是否发生短路或其他异常状态的效果，同时可节省电路成本。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的范围内。
Claims (18)
1.一种发光二极管串的驱动方法，适用于检测显示设备的一个或多个发光二极管串相关的运作参数，并依据所述运作参数驱动所述一个或多个发光二极管串运作，所述发光二极管串连接晶体管，所述晶体管具有第一端、第二端以及控制端，所述晶体管的所述第一端连接对应的所述发光二极管串的负极端，所述晶体管的所述第二端连接参考电位，所述晶体管的所述控制端连接发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光二极管串的驱动方法包含以下步骤：
(a)利用第一比较器，取得所述晶体管的所述控制端的检测电压；
(b)利用所述第一比较器，比较所述晶体管的所述控制端的所述检测电压是否小于第一参考电压源提供的第一参考电压，若否，利用发光控制器控制电源供应装置调升所述发光二极管串的电压，接着执行步骤(a)，若是，执行下一步骤(c)；
(c)利用第二比较器，取得所述晶体管的所述控制端的所述检测电压；
(d)利用所述第二比较器，比较所述晶体管的所述控制端的所述检测电压是否小于第二参考电压源提供的第二参考电压，若否，判断所述发光二极管串没有发生短路，若是，执行下一步骤(e)；
(e)利用所述发光控制器控制输入电流源提供输入电流至所述发光二极管串，以调升所述发光二极管串的输出电流；以及
(f)判断流过所述发光二极管串的电流是否达到所述发光控制器能调整的电流最大值，若是，判断所述发光二极管串发生短路，若否，返回执行步骤(c)。
2.根据权利要求1所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用运算放大器，比较所述晶体管的所述第二端的电压与第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号至所述晶体管的所述控制端。
3.根据权利要求2所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用所述发光控制器依据所述运作参数包含的亮度信息，控制第一切换开关开启，以允许所述运算放大信号通过所述第一切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
4.根据权利要求1所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用所述发光控制器依据所述发光二极管串的所述运作参数所包含的亮度信息、第一比较信号以及第二比较信号调整参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
5.一种发光二极管串的驱动方法，适用于检测显示设备的一个或多个发光二极管串相关的运作参数，并依据所述运作参数驱动所述一个或多个发光二极管串运作，所述发光二极管串连接晶体管，所述晶体管具有第一端、第二端以及控制端，所述晶体管的所述第一端连接对应的所述发光二极管串的负极端，所述晶体管的所述第二端连接参考电位，所述晶体管的所述控制端连接所述发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光二极管串的驱动方法包含以下步骤：
(a)利用第一比较器取得所述晶体管的所述第二端的第一检测电压；
(b)利用所述第一比较器，比较所述晶体管的所述第二端的所述第一检测电压是否大于或等于第一参考电压，若否，利用发光控制器控制电源供应装置调升所述发光二极管串的电压，接着执行步骤(a)，若是，执行下一步骤(c)；
(c)利用第二比较器取得所述晶体管的所述控制端的第二检测电压；
(d)利用所述第二比较器，比较所述晶体管的所述控制端的所述第二检测电压是否小于第二参考电压，若否，判断所述发光二极管串没有发生短路，若是，执行下一步骤(e)；
(e)利用所述发光控制器控制输入电流源提供输入电流至所述发光二极管串，以调升所述发光二极管串的输出电流；以及
(f)检测流过所述发光二极管串的电流是否达到电流最大值，若是，判断所述发光二极管串发生短路，若否，返回执行步骤(c)。
6.根据权利要求5所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用运算放大器，比较所述晶体管的所述第二端的电压与第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号至所述晶体管的所述控制端。
7.根据权利要求6所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用所述发光控制器依据所述运作参数包含的亮度信息，控制第一切换开关开启，以允许所述运算放大信号通过所述第一切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
8.根据权利要求5所述的发光二极管串的驱动方法，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动方法还包含以下步骤：
利用所述发光控制器依据所述发光二极管串的所述运作参数所包含的亮度信息、第一比较信号以及第二比较信号调整参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
9.一种发光二极管串的驱动系统，适用于检测显示设备的一个或多个发光二极管串的一运作参数，并依据所述运作参数驱动所述一个或多个发光二极管串运作，所述发光二极管串连接晶体管，所述晶体管具有第一端、第二端以及控制端，所述晶体管的所述第一端连接对应的所述发光二极管串的负极端，所述晶体管的所述第二端连接参考电位，所述晶体管的所述控制端连接所述发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光二极管串的驱动系统包含：
一个或多个第一比较器，所述第一比较器具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及对应的所述晶体管的所述控制端，所述第一比较器配置以比较对应的所述晶体管的所述控制端的检测电压与所述第一参考电压源提供的第一参考电压，以输出第一比较信号；
一个或多个第二比较器，所述第二比较器具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及对应的所述晶体管的所述控制端，所述第二比较器配置以比较对应的所述晶体管的所述控制端的所述检测电压与所述第二参考电压源提供的第二参考电压，以输出第二比较信号，其中所述第二参考电压不同于所述第一参考电压；以及
发光控制器，连接所述一个或多个第一比较器以及所述一个或多个第二比较器的输出端；
其中当所述发光控制器依据从所述第一比较器接收的所述第一比较信号判断所述晶体管的所述控制端的所述检测电压不小于所述第一参考电压时，控制电源供应装置调升所述发光二极管串的电压；
其中当所述发光控制器依据从所述第二比较器接收的所述第二比较信号，判断所述晶体管的所述控制端的所述检测电压不小于所述第二参考电压时，判断所述发光二极管串没有发生短路；
其中当所述发光控制器依据所述第二比较信号，判断所述晶体管的所述控制端的所述检测电压小于所述第二参考电压时，控制输入电流源提供输入电流至所述发光二极管串，以调升所述发光二极管串的输出电流；以及
其中当所述发光控制器判断流过所述发光二极管串的电流达到电流最大值时，判断所述发光二极管串发生短路。
10.根据权利要求9所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含一个或多个运算放大器，所述运算放大器具有第一放大输入端以及第二放大输入端，分别连接第三参考电压源以及对应的所述晶体管的所述第二端，所述运算放大器的输出端连接所述晶体管的所述控制端之间的节点，所述运算放大器配置以比较所述晶体管的所述第二端的电压与所述第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号。
11.根据权利要求10所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含一个或多个切换开关，所述切换开关连接在所述运算放大器的输出端以及对应的所述晶体管的所述控制端之间，其中当所述发光控制器依据所述运作参数所包含的亮度信息控制所述切换开关开启时，允许所述运算放大信号通过所述切换开关输出至所述晶体管的所述控制端。
12.根据权利要求9所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含参考电流源以及所述输入电流源，连接所述发光控制器以及所述晶体管的所述第二端，所述发光控制器配置以依据所述发光二极管串的所述运作参数包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整所述参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
13.根据权利要求9所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光控制器以及所述一个或多个发光二极管串连接电源供应装置，所述发光控制器配置以依据所述第一比较信号、所述第二比较信号以及所述运作参数所包含的亮度信息，以控制所述电源供应装置提供输入电源至对应的所述发光二极管串，以驱动所述发光二极管串运作。
14.一种发光二极管串的驱动系统，适用于检测显示设备的一个或多个发光二极管串的运作参数，并依据所述运作参数驱动所述一个或多个发光二极管串运作，所述发光二极管串连接晶体管，所述晶体管具有第一端、第二端以及控制端，所述晶体管的所述第一端连接对应的所述发光二极管串的负极端，所述晶体管的所述第二端连接参考电位，所述晶体管的所述控制端连接所述发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光二极管串的驱动系统包含：
一个或多个第一比较器，所述第一比较器具有第一比较输入端以及第二比较输入端，分别连接第一参考电压源以及对应的所述晶体管的所述第二端，所述第一比较器配置以比较对应的所述晶体管的所述第二端的第一检测电压与所述第一参考电压源提供的第一参考电压，以输出第一比较信号；
一个或多个第二比较器，所述第二比较器具有第三比较输入端以及第四比较输入端，分别连接第二参考电压源以及对应的所述晶体管的所述控制端，所述第二比较器配置以比较对应的所述晶体管的所述控制端的第二检测电压与所述第二参考电压源提供的第二参考电压，以输出第二比较信号；以及
发光控制器，连接所述一个或多个第一比较器以及所述一个或多个第二比较器的输出端；
其中当所述发光控制器依据从所述第一比较器接收的所述第一比较信号判断所述晶体管的所述第二端的所述第一检测电压小于所述第一参考电压时，控制电源供应装置调升所述发光二极管串的电压；
其中当所述发光控制器依据从所述第二比较器接收的所述第二比较信号，判断所述晶体管的所述控制端的所述第二检测电压不小于所述第二参考电压时，判断所述发光二极管串没有发生短路；
其中当所述发光控制器依据所述第二比较信号，判断所述晶体管的所述控制端的所述第二检测电压小于所述第二参考电压时，控制输入电流源提供输入电流至所述发光二极管串，以调升所述发光二极管串的输出电流；以及
其中当所述发光控制器判断流过所述发光二极管串的电流达到电流最大值时，判断所述发光二极管串发生短路。
15.根据权利要求14所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含一个或多个运算放大器，所述运算放大器具有第一放大输入端以及第二放大输入端，分别连接第三参考电压源以及对应的所述晶体管的所述第二端，所述运算放大器的输出端连接所述晶体管的所述控制端，所述运算放大器配置以比较所述晶体管的所述第二端的电压与所述第三参考电压源提供的第三参考电压，以输出运算放大信号。
16.根据权利要求15所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含一个或多个切换开关，所述切换开关连接在所述运算放大器的输出端以及晶体管的所述控制端之间，其中当所述发光控制器依据所述运作参数所包含的亮度信息控制所述切换开关开启时，允许所述运算放大信号通过所述切换开关输出至所述晶体管。
17.根据权利要求14所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述的发光二极管串的驱动系统还包含参考电流源以及所述输入电流源，连接所述发光控制器以及所述晶体管的所述第二端，所述发光控制器配置以依据所述发光二极管串的所述运作参数包含的亮度信息、所述第一比较信号以及所述第二比较信号调整所述参考电流源，并以所述参考电流源与所述输入电流源的预设比例对应调整所述输入电流源提供至所述晶体管的所述输入电流。
18.根据权利要求14所述的发光二极管串的驱动系统，其特征在于，所述发光控制器以及所述一个或多个发光二极管串连接电源供应装置，所述发光控制器配置以依据所述第一比较信号、所述第二比较信号以及所述发光二极管串的所述运作参数包含的亮度信息，以控制所述电源供应装置提供输入电源至对应的所述发光二极管串，以驱动所述发光二极管串运作。
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