CN202799274U - Led驱动装置、照明装置、液晶显示装置 - Google Patents

Led驱动装置、照明装置、液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种LED驱动装置、照明装置、液晶显示装置，所述LED驱动装置(A)构成为集成着：DC/DC控制器(A1)，控制用来从输入电压(Vin)生成输出电压(Vout)而供给至发光二极管(C)的输出区段(B)；输出电流驱动器(A2)，生成发光二极管(C)的输出电流(ILED)；及输出放电电路(A3)，基于既定控制信号(EN/SHDN)在输出电压(Vout)及输出电流(ILED)的生成动作停止时，执行输出电压(Vout)的放电。

Description

LED驱动装置、照明装置、液晶显示装置
技术领域
本实用新型涉及一种执行LED[Light Emitting Diode，发光二极管]的驱动控制的LED驱动装置、以及使用此LED驱动装置的照明装置及液晶显示装置。
背景技术
近年来，作为取代白炽灯炮、荧光灯的光源，耗电小且寿命长的LED逐渐被用于各种各样的用途。
还有，作为所述内容相关的以往技术性一例，可以列举专利文献1。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-287617号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
但是，执行LED驱动控制的LED驱动装置还存在各种应解决的问题，比如关断时的输出电荷残留、LED短路检测功能的误动作等。
本说明书中公开的各种技术性特征中，第一技术性特征的目的在于提供一种能够迅速消除关断时的输出电荷残留的LED驱动装置、以及使用此LED驱动装置的照明装置及液晶显示装置(第一目的)。
而且，本说明书中公开的各种技术性特征中，第二技术性特征的目的在于提供一种能够消除LED短路检测功能的误动作的LED驱动装置、以及使用此LED驱动装置的照明装置及液晶显示装置(第二目的)。
[解决问题的技术手段]
<第一技术性特征>
为了达成所述第一目的，第一技术性特征的LED驱动装置构成为集成有：DC/DC控制器，控制用来从输入电压生成输出电压后供给至LED的输出区段；输出电流驱动器，生成所述LED的输出电流；及输出放电电路，基于既定控制信号，在所述输出电压及所述输出电流的生成动作停止时，执行所述输出电压的放电(第1-1构成)。
还有，具备所述第1-1构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述输出放电电路包含根据施加于栅极的所述控制信号，将所述输出电压的施加端和接地端之间之间导通/阻断的第一N通道型场效晶体管(第1-2构成)。
而且，具备所述第1-2构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述输出放电电路还包含第二N通道型场效晶体管，该第二N通道型场效晶体的漏极连接于所述输出电压的施加端，源极连接于所述第一N通道型场效晶体管的漏极，栅极连接于所述第一N通道型场效晶体管的栅极(第1-3构成)。
而且，具备所述第1-3构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述输出放电电路还包含齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极连接于所述控制信号的施加端，阳极连接于接地端(第1-4构成)。
而且，具备所述第1-4构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述第一及第二N通道型场效晶体管中，至少一者的上层层叠形成着配线层(第1-5构成)。
而且，具备所述第1-1～第1-5中任一构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述控制信号是所述LED驱动装置的使能信号或者关断信号(第1-6构成)。
而且，第一技术性特征的照明装置构成为包括具备所述第1-1～第1-6中任一构成的LED驱动装置、所述输出区段、以及所述LED(第1-7构成)。
而且，第一技术性特征的液晶显示装置构成为包括液晶显示面板、以及从背面照射所述液晶显示面板的具备所述第1-7构成的照明装置(第1-8构成)。
<第二技术性特征>
而且，为了达成所述第二目的，第二技术性特征的LED驱动装置构成为集成着：DC/DC控制器，控制从输入电压生成输出电压而供给至LED的输出区段；输出电流驱动器，生成所述LED的输出电流；以及LED短路检测电路，监视所述LED的阴极电压，执行LED短路检测；且所述LED短路检测电路是根据从所述LED驱动装置外部输入的短路检测使能信号，而控制动作的执行与否(第2-1构成)。
还有，具备所述第2-1构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述LED短路检测电路包含将所述LED的阴极电压和既定阈值电压进行对比的比较器(第2-2构成)。
而且，具备所述第2-2构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述比较器根据所述短路检测使能信号而控制动作的执行与否(第2-3构成)。
而且，具备所述第2-2构成的LED驱动装置中，还可以构成为所述LED短路检测电路还包含根据所述短路检测使能信号而将所述比较器的输出信号屏蔽的逻辑门(第2-4构成)。
而且，第二技术性特征的照明装置构成为包括具备所述第2-1～第2-4中任一构成的LED驱动装置、所述输出区段、以及所述LED(第2-5构成)。
而且，第二技术性特征的液晶显示装置构成为包括液晶显示面板、以及从背面照射所述液晶显示面板的具备所述第2-5构成的照明装置(第2-6构成)。
[实用新型效果]
根据第一技术性特征，可以提供一种能够迅速消除关断时的输出电荷残留的LED驱动装置、以及使用此LED驱动装置的照明装置及液晶显示装置。
而且，根据第二技术性特征，可以提供一种能够消除LED短路检测功能的误动作的LED驱动装置、以及使用此LED驱动装置的照明装置及液晶显示装置。
附图说明
图1是表示LED驱动器IC的第一构成例(升降压应用构成例)的电路框图。
图2是表示LED使能信号LEDEN1及LEDEN2的输入逻辑、和LED输出端子LED1～LED4的接通/断开状态的相关关系的真值表。
图3是用来说明FAIL1输出功能的框图。
图4是用来说明FAIL2输出功能的框图。
图5是LED驱动器IC100的保护功能一览表。
图6是用来说明保护序列的时序图。
图7是表示LED驱动器IC的第2构成例(升压应用构成例)的电路框图。
图8是表示LED驱动器IC的第3构成例(降压应用构成例)的电路框图。
图9是表示液晶显示装置的第一实施方式的框图。
图10是表示输出放电电路A3的一动作例的时序图。
图11A是表示输出放电电路A3的第一构成例的电路图。
图11B是表示输出放电电路A3的第2构成例的电路图。
图12是表示晶体管A31和配线层L的层叠例的平面图。
图13是表示液晶显示装置的第2实施方式的框图。
图14A是表示LED短路检测电路A4的第一构成例的电路图。
图14B是表示LED短路检测电路A4的第2构成例的电路图。
[符号的说明]
100             LED驱动器IC(LED驱动装置)
101             内部恒定电压生成部
102             UVLO部
103             TSD部
104             OVP部
105             控制逻辑部
106             OCP部
107             比较器
108             施密特触发器
109             振荡部
110             斜率生成部
111             PWM比较器
112             驱动器控制部
113             上侧驱动器
114             N通道型MOS场效晶体管
115             下侧驱动器
116             N通道型MOS场效晶体管
117             误差放大器
118             缓启动部
119             施密特触发器
120             输出电流设定部
121             恒定电流驱动器
122             开路/短路检测部
123、124        施密特触发器
N1              N通道型MOS场效晶体管
R1～R6          电阻
C1～C6          电容器
D1、D2          二极管
L1              电感器
LED1～LED4      发光二极管排
ALED             驱动装置(LED驱动器IC)
A1               DC/DC控制器
A2               输出电流驱动器
A3               输出放电电路
A31              N通道型MOS场效晶体管
A32              NAND门
A33              N通道型MOS场效晶体管
A34              齐纳二极管
A4               短路检测电路
A41              比较器
A42              OR门
B                输出区段
CLED             背光装置
D                液晶显示面板
L                配线层
X                液晶显示装置
具体实施方式
<框图(第一构成例)>
图1是表示本实用新型的LED驱动器IC的第一构成例(升降压应用构成例)的电路框图。本构成例的LED驱动器IC100是一种半导体装置，集成了内部恒定电压生成部101、UVLO[Under Voltage Lock Out，欠压闭锁]部102、TSD[Thermal Shut Down，热关断]部103、OVP[Over Voltage Protection，过压保护]部104、控制逻辑部105、OCP[OverCurrent Protection，过电流保护]部106、比较器107、施密特触发器108、振荡部109、斜率生成部110、PWM[Pulse Width Modulation，脉宽调制]比较器111、驱动器控制部112、上侧驱动器113、N通道型MOS[Metal Oxide Semiconductor，金氧半导体]场效晶体管114、下侧驱动器115、N通道型MOS场效晶体管116、误差放大器117、缓启动部118、施密特触发器119、输出电流设定部120、恒定电流驱动器121、开路/短路检测部122、施密特触发器123及124。
这样，以往是通过将独立安装于基板上的开关电源IC(integrated circuit，集成电路)、微电脑/计数器LSI(Large Scale Integrated circuit，大规模集成电路)、及离散保护电路汇集到单芯片的LED驱动器IC100上，可以实现基板面积的削减、产品不良率的降低。而且，通过基板面积的削减，还可以灵活应对光源设计的多样化。
而且，LED驱动器IC100为了建立和IC外部的电性连接，而包含28根外部端子(COMP、SS、EN、RT、SYNC、SHDETEN、GND、PWM、FAIL1、FAIL2、LEDEN1、LEDEN2、LED1、LED2、LED3、LED4、OVP、VDAC、ISET、PGND、VDISC、OUTL、SW、OUTH、CS、BOOT、VREG、及VCC)。
内部恒定电压生成部101从施加于VCC端子的输入电压Vin生成内部恒定电压VREG(例如5V)。
UVLO部102在输入电压Vin变成3.5V以下、或者内部恒定电压VREG变成2.0V以下时，将内部恒定电压生成部101以外的电路关断。
TSD部103在LED驱动器IC100的接面温度变成175℃以上时，将内部恒定电压生成部101以外的电路关断。还有，TSD部103在LED驱动器IC100的接面温度变成150℃以下时，恢复电路动作。
OVP部104根据OVP端子电压来检测DC/DC的输出电压Vout，且当OVP端子电压变成2.0V以上时施以过电压保护。施以过电压保护后SS端子电容C6被放电，DC/DC开关被断开。
控制逻辑部105具备监视各种保护电路部的检测状态而从FAIL1端子输出异常检测信号的功能、外部PWM信号的计时器闭锁功能等。
OCP部106利用高压侧检测电阻R3检测功率FET(晶体管N1)中流动的电流作为电压信号(CS端子电压)，且当CS端子电压变成VCC-0.6V以下时施以过电流保护。施以过电流保护后，SS端子电容C6被放电，DC/DC开关被断开。
比较器107将输入至反转输入端(-)的CS端子电压、和输入至非反转输入端(+)的既定基准电压(VCC-V1)进行对比，将对比结果输出至OCP部106。
施密特触发器108将SYNC端子的输入信号传递给振荡部109。
振荡部109根据SYNC端子的输入信号、或者RT端子的端子电压，生成既定时钟信号，将此既定时钟信号输出至斜率生成部110。
斜率生成部110基于从振荡部109输入的时钟信号，生成斜率信号(三角波信号)，将此斜率信号输出至PWM比较器111。而且，斜率生成部110还具备根据CS端子电压(和晶体管N1中流动的开关电流相当)而向斜率信号赋予偏置的功能。
PWM比较器111将输入至非反转输入端(+)的误差信号、和输入至反转输入端(-)的斜率信号进行对比，生成内部PWM信号，并将此内部PWM信号输出至驱动器控制部112。
驱动器控制部112基于内部PWM信号生成上侧驱动器113、晶体管114、及下侧驱动器115的驱动信号。
上侧驱动器113基于从驱动器控制部112输入的驱动信号，使OUTH端子电压(晶体管N1的栅极电压)处于BOOT端子电压和SW端子电压之间，而进行脉冲驱动。
晶体管114基于从驱动器控制部112输入的驱动信号而接通/断开，使SW端子和GND端子之间导通/阻断。
下侧驱动器115基于从驱动器控制部112输入的驱动信号，使晶体管116的栅极电压处于内部恒定电压VREG和接地电压之间，而进行脉冲驱动。
晶体管116基于从下侧驱动器115输入的栅极电压而接通/断开，使OUTL端子和GND端子之间导通/阻断。
误差放大器117将分别施加于4系统的反转输入端(-)的LED端子电压VLED1～VLED4的最低值、和施加于非反转输入端(+)的基准电压Vref的差分放大，生成误差信号，并将此误差信号输出至PWM比较器111。
缓启动部118以根据SS端子电压使误差信号的电压电平缓缓提高的方式，控制误差放大器117。
施密特触发器119将PWM端子的输入信号(外部PWM信号)传递给输出电流设定部120。
输出电流设定部120设定发光二极管排LED1～LED4中流动的输出电流ILED。输出电流设定部120可以执行利用PWM端子的PWM调光控制、利用VDAC端子的线性调光控制，来作为发光二极管排LED1～LED4的调光控制。
恒定电流驱动器121基于来自输出电流设定部120的指示，生成发光二极管排LED1～LED4中流动的输出电流ILED。
开路/短路检测部122具备如下功能：检测LED开路、LED短路，向恒定电流驱动器121输出异常保护信号，并且从FAIL2端子输出异常检测信号。而且，开路/短路检测部122还具备基于SHDETEN端子的输入信号来切换短路检测功能的使能/去能的功能。
施密特触发器123将LEDEN1端子的输入信号传递给开路/短路检测部122。
施密特触发器124将LEDEN2端子的输入信号传递给开路/短路检测部122。
<升降压应用构成>
而且，图1的升降压应用构成中，LED驱动器IC100外部连接着N通道型MOS场效晶体管N1、电阻R1～R6、电容器C1～C6、二极管D1及D2、电感器L1、和发光二极管排LED1～LED4。
晶体管N1的漏极连接于CS端子和电阻R3的第一端。电阻R3的第2端连接于输入电压Vin的施加端。晶体管N1的源极及背栅连接于SW端子。晶体管N1的栅极连接于OUTH端子。二极管D1的阴极连接于SW端子。二极管D1的阳极连接于接地端。电感器L1的第一端连接于SW端子。电感器L1的第2端连接于二极管D2的阳极和OUTL端子。二极管D2的阴极连接于发光二极管排LED1～LED4的阳极和VDISC端子。发光二极管排LED1～LED4的阴极分别连接于LED1端子～LED4端子。电阻R1及R2串联连接于VDISC端子和接地端之间。电阻R1及R2的连接节点连接于OVP端子。电容器C1连接于输入电压Vin的施加端和接地端之间。电容器C2连接于VREG端子和接地端之间。电容器C3连接于发光二极管排LED1～LED4的阳极和接地端之间。电容器C4连接于BOOT端子和SW端子之间。GND端子及PGND端子连接于接地端。VCC端子连接于输入电压Vin的施加端。RT端子隔着电阻R4而连接于接地端。COMP端子隔着串联连接的电阻R5和电容器C5而连接于接地端。SS端子隔着电容器C6而连接于接地端。ISET端子隔着电阻R6而连接于接地端。
<端子说明>
COMP端子是误差放大器输出端子。SS端子是缓启动用电容器连接端子。EN端子是使能端子。RT端子是振荡频率设定用电阻连接端子。SYNC端子是外部同步信号输入端子。SHDETEN端子是短路检测使能信号输入端子。GND端子是小信号部GND端子。PWM端子是PWM调光信号输入端子。FAIL1端子是异常输出端子。FAIL2端子是LED开路/短路异常输出端子。LEDEN1端子及LEDEN2端子分别是LED输出使能端子。LED1端子～LED4端子分别是LED输出端子。OVP端子是过电压检测端子。VDAC端子是DC可调制光输入端子。ISET端子是LED输出电流设定端子。PGND端子是LED输出用GND端子。VDISC端子是输出电压放电端子。OUTL端子是低压FET漏极端子。SW端子是高压FET源极端子。OUTH端子是高压FET栅极端子。CS端子是DC/DC输出电流检测用端子。BOOT端子是高压FET驱动器电源端子。VREG端子是内部恒定电压端子。VCC端子是输入电源端子。
<概要>
LED驱动器IC100是40V高耐压的白色LED驱动器。LED驱动器IC100在单芯片上内置恒定电流输出4通道，能够提供最大120mA/ch的电流，因此最适合于高亮度LED驱动。LED驱动器IC100内置了和升降压电流模式对应的DC/DC控制器，即便当电源电压产生不稳定变动时(直接连接电池时等)，也可以不受LED段数的限制而实现稳定的动作。LED驱动器IC100可以选择PWM方式和线性方式中任一种作为LED的调光方式。LED驱动器IC100由于将输出MOSFET部分内置，因此有助于设置基板的小面积化。
<优势>
LED驱动器IC100的第一优势在于实现输入电压范围4.5V～30V方面。第二优势在于内置了和升降压电流模式对应的DC/DC控制器方面。第三优势在于以4通道(最大电流能力120mA/ch)内置LED驱动用电流驱动器方面。第四优势在于和PWM调光(最少脉宽1μs)对应方面。第五优势在于实现振荡频率精度±5％(300kHz)方面。第六优势在于内置了各种保护功能(UVLO、OVP、TSD、OCP、及SCP)方面。第七优势在于内置了LED异常状态检测功能(LED的开路/短路检测功能)方面。第八优势在于采用HTSSOP[Heat-sink Thin-Shrink Small Outline Package，散热薄体收缩型小外形封装]-B28、或者、VQFN[Very Thin Quad Flat Non-leaded，超薄四侧无引脚扁平封装]028V5050作为封装方面。
<用途>
LED驱动器IC100宜用作液晶显示器音响用、中小型LCD面板用光源驱动机构。
<5V恒定电压(VREG)>
LED驱动器IC100包含从施加于VCC端子的输入电压Vin生成5V的内部恒定电压VREG的内部恒定电压生成部101(EN＝H时)。该内部恒定电压VREG用作LED驱动器IC100包含的内部电路的电源，并且还用于在LED驱动器IC100外部将端子固定为高电平电压的时候。内部恒定电压VREG由UVLO部102监视，Vin＞4.0V且VREG＞3.5V时内部电路开始执行动作，Vin＜3.5V或者VREG＜2.0V时内部电路停止执行动作。为了稳定电路动作，VREG端子上理想的是连接相位补偿用电容器C2(例如2.2μF)。
<恒定电流驱动器>
LED输出端子LED1～LED4中，存在并不流动来自恒定电流驱动器121的输出电流ILED的输出端子(进而为不点亮的发光二极管排)的情况下，可以使用LEDEN1端子和LEDEN2端子，单独地断开对于LED输出端子LED1～LED4的电流输出。
图2是表示LED使能信号LEDEN1及LEDEN2的输入逻辑、和LED输出端子LED1～LED4的接通/断开状态的相关关系的真值表。
LEDEN1端子及LEDEN2端子在LED驱动器IC100内部被下拉，开路状态下均变成低电平(LED1端子～LED4端子中均流动输出电流ILED的状态)。因此，当LED1端子～LED4端子中存在不使用的端子的情况下，通过将LEDEN1端子及LEDEN2端子的一方或者两方和VREG端子连接，便可将端子电压固定为高电平。
还有，若不使用LED使能信号LEDEN1及LEDEN2，将不使用的LED输出端子设为开路，则开路/短路检测部122的开路检测会发生误动作。另一方面，通过使用LED使能信号LEDEN1及LEDEN2，单独断开对于不使用的LED输出端子的电流输出，则可以避免所述误动作。
<输出电流的设定方法>
发光二极管排LED1～LED4中流动的输出电流ILED是通过下面的(1)式算出。还有，(1)式中的min[VDAC，2.0V]这样的参数是VDAC端子电压、和输出电流设定部120内部预定的恒定电压VISET(＝2.0V)中的任意较低一方的电压。而且，RISET这样的参数是电阻R6的电阻值，GAIN是恒定电流驱动器121的电路内部决定的常数。
ILED＝min[VDAC，2.0V]/RISET×GAIN[A]…(1)
也就是说，通过在ISET端子上下拉连接电阻R6，而将电阻R6中流动的基准电流ISET的既定增益倍设定为输出电流ILED的最大值。
在使用VDAC端子控制输出电流ILED的情况下，输入范围理想的是以0.0V～2.0V的范围输入。通过施加这种电压，可以使输出电流ILED从最大值逐渐降低。还有，在VDAC端子设为2.0V以上的情况下，如所述(1)式所示，选择的是恒定电压VISET(＝2.0V)的值，因此利用VDAC端子的调光功能就变成不使用状态。在不使用VDAC端子的情况下，从避免误动作的观点出发，理想的是不使VDAC端子开路而和VREG端子连接。
<PWM调光控制>
LED驱动器IC100除了可以进行利用VDAC端子的线性调光控制以外，还可以进行利用PWM端子的PWM调光控制。关于该PWM调光控制，是基于输入至PWM端子的外部PWM信号，进行恒定电流驱动器121的接通/断开而实现。外部PWM信号的占空比变成输出电流ILED的占空比。在不进行PWM调光的情况下(占空100％)，只要将PWM端子固定为高电平(例如恒定电压VREG)便可。
<DC/DC控制器>
接下来，详细说明LED驱动器IC100的DC/DC控制器区块(包含振荡部109、斜率生成部110、PWM比较器111、驱动器控制部112、上侧驱动器113、晶体管114、下侧驱动器115、晶体管116、误差放大器117、及缓启动部118的电路区块)。
误差放大器113将LED端子电压VLED1～VLED4的最低值和基准电压Vref的差分放大而生成误差电压Verr。LED端子电压VLED1～VLED4的最低值越比基准电压Vref低，则误差电压Verr的电压值越变成高电平。
PWM比较器111将误差电压Verr和三角波电压Vslp进行对比而生成内部PWM信号。误差电压Verr越比三角波电压Vslp高，则内部PWM信号越变成高电平，误差电压Verr越比三角波电压Vslp低，则内部PWM信号越变成低电平。
驱动器控制部112基于内部PWM信号，执行晶体管N1、114及116的接通/断开控制。具体来说，驱动器控制部112在内部PWM信号为高电平时，将晶体管N1及116接通，将晶体管114断开。相反，驱动器控制部112在内部PWM信号为低电平时，将晶体管N1及116断开，将晶体管114接通。
若晶体管N1及116接通而晶体管114断开，则从输入电压Vin的施加端隔着电阻R3、晶体管N1、电感器L1、及晶体管116直至接地端为止的路径上流动电流，电感器L1中蓄积电能。此时，当电容器C3中蓄积了电荷时，输出电流ILED从电容器C3流入发光二极管排LED1～LED4的阳极。还有，由于二极管D2变成逆向偏压状态，因此电流不会从电容器C3流入晶体管116。
若晶体管N1及116断开而晶体管114接通，则由于电感器L1产生的反电动势，从接地端隔着晶体管114、电感器L1、及二极管D2的路径上流动电流。该电流作为输出电流ILED流入发光二极管排LED1～LE4，并且还隔着电容器C3流入接地端，从而对电容器C3进行充电。
通过重复执行所述动作，向发光二极管排LED1～LED4供给将输入电压Vin升降压所得的输出电压Vout。
还有，若晶体管N1的占空比(一周期所占的接通期间的比例)小于50％，则执行输入电压Vin的降压动作，若晶体管N1的占空比大于50％，则执行输入电压Vin的升压动作。这样，LED驱动器IC100可以一边用简单构成实现，一边容易且恰当地切换升降压动作。
因此，LED驱动器IC100可以不依赖于输入电压Vin高于还是低于所需输出电压Vout，而始终获得所需输出电压Vout。例如，在输出电压Vout的所需值为16V，相对地输入电压Vin在6～18V范围内变动的情况下，也可以获得所需输出电压Vout。这种构成适于例如有必要支持从电池直接供给的输入电压Vin的应用（例如汽车导航监控器的背光装置控制用LED驱动器IC)。
而且，LED驱动器IC100中，作为执行晶体管116的开关控制的机构，除了包含接受升压电压BOOT而动作的上侧驱动器113以外，还包含接受内部恒定电压VREG而动作的下侧驱动器115。通过设为这种构成，无须将晶体管116的耐压不必要地提升。
而且，LED驱动器IC100包含晶体管114作为小负载时或者无负载时的铃流防止机构。晶体管114的电流能力理想的是设计成必要最小限度，不会导致不必要的芯片面积增大、转换效率降低，而可引出铃流噪音这样的微小电流。晶体管114是和晶体管N1及116呈互补（排他)地受到开关控制。
通过设为这种构成，即便在小负载时、无负载时输出电流ILED降低而陷入产生铃流这样的波形的混乱的状态(所谓的非连续模式)的情况下，也可以隔着晶体管114使铃流噪音散逸至接地端，从而可以提高升降压动作的稳定性。
还有，所述说明中使用的“互补（排他)”这样的词语除了包含晶体管N1及116和晶体管114的接通/断开完全反转的情况以外，从防止贯通电流等观点出发，还包含设置晶体管N1及116和晶体管114的同时断开期间的情况。
<发光二极管排>
LED驱动器IC100中，分别检测发光二极管排LED1～LED4的阴极电压(LED端子电压VLED1～VLED4)，以最低值和基准电压Vref(＝1.0V)一致的方式，控制发光二极管排LED1～LED4的阳极电压(输出电压Vout)。
例如，发光二极管排LED1～LED4的正向压降VF1～VF4(各排所含的LED元件的正向压降VF的合计值)中，发光二极管排LED1的正向压降VF1最大的情况下，LED端子电压VLED1～VLED4中，LED端子电压VLED1变成最低值。因此，LED端子电压VLED1变成和基准电压Vref(＝1.0V)一致的电压值，LED端子电压VLED2～VLED4变成高于基准电压Vref的电压值。
还有，若各排的正向压降VF1～VF4存在较大差异，则LED端子电压VLED1～VLED4的任一者会高于短路检测电压VDSHT(＝4.5V)，导致LED短路发生误检测。因此，针对各排的正向压降VF1～VF4，基于下面的(2)式设定不均容许电压Vper(＝3.5V)。
Vper＝VDSHT-Vref…(2)
而且，开路/短路检测部122在检测开路时，将OVP部104的过电压检测电压(＝2.0V)的85％设定为开路检测电压(＝1.7V)。若将此开路检测电压换算成输出电压Vout，则通常动作时的输出电压Vout的最大值变成30.6V＝36V×0.85。因此，发光二极管排LED1～LED4所含的LED元件的串联数N被限制为，小于输出电压Vout的最大值30.6V除以一个LED元件1的正向压降VF后的值(30.6/VF)。
<关于过电压保护电路>
OVP端子上输入了从电阻R1和电阻R2的连接节点引出的输出电压Vout的分压电压。过电压检测电压参照发光二极管排LED的串联数N和正向压降VF的不均容许电压Vper适当决定便可。在决定过电压检测电压时，理想的是也考虑开路检测电压(＝过电压检测电压的85％)而决定。OVP部104一旦发动保护动作后，当输出电压Vout降低至过电压检测电压的72.5％时，解除保护动作。若将电阻R1的电阻值设为ROVP1、电阻R2的电阻值设为ROVP2，则下面的(3)式成立。因此，例如若设定ROVP1＝330kΩ、ROVP2＝22kΩ，则当Vout变成32V以上时，OVP部104的保护动作发动。
Vout≥{(ROVP1+ROVP2)/ROVP2}×2.0V…(3)
<关于升降压DC/DC转换器的振荡频率FOSC>
通过调整连接于RT端子的电阻R4的电阻值，可以决定对振荡部109的内部电容器的充放电电流，且决定斜率电压Vslp的振荡频率(进而决定升降压DC/DC转换器的振荡频率FOSC)。关于外部连接于RT端子的电阻R4的电阻值，参照下面的(4)式设定便可。
FOSC＝(200×109/RT[Ω])×α[kHz]…(4)
还有，所述(4)式中，200×109[V/A/S]是由电路内部决定的常数(±5％)，α是校正系数(RT：α＝47kΩ：0.94、50kΩ：0.98、60kΩ：0.985、70kΩ：0.99、80kΩ：0.994、90kΩ：0.996、100kΩ：1.0、150kΩ：1.01、200kΩ：1.02、300kΩ：1.03、400kΩ：1.04、500kΩ：1.045)。
<关于外部同步振荡频率FSYNC>
LED驱动器IC100具备SYNC端子，该SYNC端子接受用来使升降压DC/D转换器外部同步的时钟输入。然而，在SYNC端子执行时钟输入时，不应当在途中执行切换成内部振荡等动作。将SYNC端子从高电平切换成低电平且固定后，直到振荡部109开始动作之前有约30μsec左右的延迟时间。输入至SYNC端子的时钟仅在上升边缘有效。而且，当外部输入频率迟于内部振荡频率时，振荡部109会在所述延迟时间开始动作，因此应当避免这种输入。
如上所述，LED驱动器IC100中，利用RT端子或者SYNC端子，可以对DC/DC转换器区块的振荡频率FOSC进行任意且高精度的可变控制。例如，作为汽车导航监控器的背光装置控制机构而使用LED驱动器IC100的情况下，若对照射频接收频率的切换控制而从SYNC端子适当设定外部同步振荡频率FSYNC，则可以避免DC/DC转换器区块的振荡频率FOSC和射频噪音的频带重叠，因此能够无损射频接收品质而进行汽车导航监控器的背光装置控制。
<关于缓启动SS>
LED驱动器IC100中，一边对启动时的电流施以限制一边缓缓地提升输出电压Vout，而可以防止输出电压Vout的过冲、冲击电流。而且，在OCP检测时、OVP检测时SS端子电压复位成低电平，因此开关停止而开始重新恢复动作。
<自我诊断功能>
图3是用来说明FAIL1输出功能的框图，图4是用来说明FAIL2输出功能的框图。LED驱动器IC100将IC中内置的保护电路动作状态输出至FAIL1端子及FAIL2端子(均为开路漏极形式)。FAIL1端子的输出信号在UVLO、TSD、OVP、SCP的任一者动作时变成低电平。FAIL2端子的输出信号在LED的开路检测或者短路检测的任一者动作时变成低电平。
<保护电路动作>
当输入电压Vin变成3.5V以下时、或者内部恒定电压VREG变成2.0V以下时，低电压误动作防止电路(UVLO部102)将内部恒定电压生成部101以外的电路关断。在IC的接面温度变成175℃以上时，温度保护电路(TSD部103)将内部恒定电压生成部101以外的电路关断。还有，在IC的接面温度变成150℃以下时，TSD部103恢复电路动作。过电流保护电路(OCP部106)利用高压侧检测电阻R3检测功率FET(晶体管N1)中流动的电流作为电压信号，CS端子电压变成VCC-0.6V以下时施以过电流保护。若施以过电流保护，则SS端子电容C6被放电，DC/DC开关断开。过电压保护电路(OVP部104)利用OVP端子电压检测DC/DC的输出电压Vout，当OVP端子电压变成2.0V以上时施以过电压保护。若施以过电压保护，则SS端子电容C6被放电，DC/DC开关断开。
<输出短路保护电路>
LED驱动器IC100中内置着图1中未描绘的输出短路保护电路(SCP)。输出短路保护电路(SCP)中，若LED端子电压VLED1～VLED4变成0.3V以下，则内置的计数器开始动作，经过约100ms(FOSC：2000kHz时)后施以闭锁而将电路关断。若100ms以内LED端子电压VLED1～VLED4变成0.3V以上则计数器复位。当发光二极管排LED1～LED4的阳极侧(DC/DC输出端侧)发生接地故障，则输出电流ILED变得断开，LED端子电压VLED1～VLED4变成低电平。而且，当发光二极管排LED1～LED4的阴极侧发生接地故障时，LED端子电压VLED1～VLED4也变成低电平。因此，输出短路保护电路(SCP)支持对发光二极管排LED1～LED4的阳极/阴极双方的接地故障保护。
<LED开路检测电路>
开路/短路检测部122的LED开路检测电路(OPEN)中，LED端子电压VLED1～VLED4为0.3V以下、且OVP端子电压为1.7V以上时，施以LED开路检测，仅开路的发光二极管排闭锁断开。
<PWM断开检测电路>
控制逻辑部105具备PWM断开检测电路，确认外部PWM信号维持低电平持续了既定时间时，将LED驱动器IC100转向省电模式(睡眠模式)。通过设为这种构成，可以实现LED驱动器IC100的省电化。还有，控制逻辑部105在输入至EN端子的使能信号设为高电平(使能时的逻辑电平)后，内置的计数器开始动作，经过约100ms(FOSC：2000kHz时)后使PWM断开检测电路执行动作。
<输出电压放电电路>
LED驱动器IC100具备输出电压放电电路(图1中未图示)。通过将VDISC端子连接于输出电压Vout的施加端，根据使能信号、各种保护动作将DC/DC控制器区块关断时，可以将电容器C3的残留电荷迅速放电，从而可防止发光二极管排LED1～LED4的闪烁。
<LED短路检测部>
开路/短路检测部122的LED短路检测电路(SHORT)中，LED端子电压VLED1～VLED4为4.5V以上、且OVP端子电压为1.6V以下时，内置的计数器开始动作，经过约100ms(FOSC＝300kHz时)后施以闭锁，仅检测出短路的发光二极管排被闭锁断开。在PWM调光时，仅外部PWM信号为高电平时，LED短路检测动作有效，以此方式将LED短路检测信号屏蔽(参照图4)，在LED短路检测之后，经过约100ms(FOSC＝300kHz时)后将电路闭锁断开。若100ms以内LED短路检测条件被解除，则计数器复位。计数器的频率是利用RT端子决定的频率，以32770计数施以闭锁。
还有，在发光二极管排LED1～LED4的正向压降VF存在较大不均的情况下，LED短路检测有可能发生误动作。因此，在不使用LED短路检测功能的情况下，通过在LED驱动器IC100启动前将SHDETEN端子设为高电平(VREG)，可以使短路检测功能断开(去能)。另一方面，通过将SHDETEN端子设为低电平(GND短路或者开路状态)，可以使LED短路检测功能接通(使能)。然而，在LED驱动器IC100的动作过程中应当避免切换SHDETEN端子的H/L。
<关于所有异常条件>
图5是LED驱动器IC100的保护功能一览表。UVLO检测条件为Vin＜3.5V或者VREG＜2.0V，UVLO解除条件为Vin＞4.0V且VREG＞3.5V。UVLO检测时动作为所有区块(REG以外)的关断。TSD检测条件为Tj＞175℃，TSD解除条件为Tj＜150℃。TSD检测时动作为所有区块(REG以外)的关断。OVP检测条件为VOVP＞2.0V，OVP解除条件为VOVP＜1.45V。OVP检测时动作为SS端子的电荷引出(放电)。OCP检测条件为VCS≤VCC-0.6V，OCP解除条件为VCS＞VCC-0.6V。OCP检测时动作为SS端子的电荷引出(放电)。SCP检测条件为VLED1～VLED4＜0.3V(100ms延迟、300kHz时)，SCP解除条件为EN输入或者UVLO解除。SCP检测时动作为延迟计数器在计数既定时间后的闭锁断开(REG以外)。LED开路保护检测条件为VLED1～VLED4＜0.3V且VOVP＞1.7V，LED开路保护解除条件为EN输入或者UVLO解除。LED开路保护检测时动作为仅检测LED通道断开(断开闭锁)。LED短路保护检测条件为VLED1～VLED4＞4.5V且VOVP＜1.6V，LED短路保护解除条件为EN输入或者UVLO解除。LED短路保护检测时动作为仅检测LED通道断开(计时器延迟断开闭锁)。
<保护序列>
图6是用来说明保护序列的时序图。关于(*1)，理想的是从VCC接通直至到达动作电压范围后进行VDAC的电压固定，之后将EN接通。关于(*2)，理想的是PWM及SYNC以VREG≥4.6V接通。PWM及SYNC的接通顺序无须理会。关于(*3)，当FOSC＝2000kHz时产生约100ms的延迟。关于(*4)，描绘的是以外部电压上拉FAIL1端子时的情况。
关于带圆圈的数字(1)，描绘的是LED2端子为开路模式时的情况。当检测到VLED2＜0.3V且VOVP＞1.7V时，LED2断开，FAIL2变成低电平。
关于带圆圈的数字(2)，描绘的是LED3端子为短路模式时的情况。在检测到VLED3＞4.5V且VOVP＜1.6V而经过约100ms之后，LED3断开。
关于带圆圈的数字(3)，描绘的是LED4端子为GND短路模式时的情况。若检测到Vout上升而VOVP＞2.0V，则引出SS端子电压，将FAIL1设为低电平。而且，在检测到VLED4＜0.3V后，经过约100ms之后执行关断。
<框图(第2构成例)>
图7是表示LED驱动器100的第2构成例(升压应用构成)的电路框图。第2构成例中，为了实现升压应用，卸除图1的晶体管N1、二极管D1、及电容器C4，将电感器L1和电阻R3直接连接。
<框图(第3构成例)>
图8是表示LED驱动器100的第3构成例(降压应用构成)的电路框图。第3构成例中，为了实现降压应用，卸除图1的二极管D2，将OUTL端子设为开路。
<液晶显示装置>
图9是表示液晶显示装置的第一实施方式的框图。第一实施方式的液晶显示装置X包含LED驱动装置A、输出区段B、LED背光装置C和液晶显示面板D。
LED驱动装置A是相当于之前的LED驱动器IC100的半导体集成电路装置，该LED驱动装置A包含DC/DC控制器A1、输出电流驱动器A2和输出放电电路A3。
输出区段B是从输入电压Vin生成输出电压Vout而供给至LED背光装置C的离散电路。作为输出区段B，可以采用升降压型(图1)、升压型(图7)、及降压型(图8)的任一种。
LED背光装置C是将多个LED元件串联或并联连接而成的LED阵列(图9中是6段串联×4排并联)，从背面照射液晶显示面板D。
液晶显示面板D是利用透光率随影像信号发生变化的液晶元件作为像素的影像输出机构。
DC/DC控制器A1控制输出区段B，使得从LED背光装置C输入的LED端子电压VLED1～VLED4的最低值和既定基准电压Vref一致。DC/DC控制器A1相当于LED驱动器IC100(图1)的DC/DC控制器区块(包含振荡部109、斜率生成部110、PWM比较器111、驱动器控制部112、上侧驱动器113、晶体管114、下侧驱动器115、晶体管116、误差放大器117、及缓启动部118的电路区块)，该DC/DC控制器A1的动作已如上所述，因此省略重复说明。还有，DC/DC控制器A1基于使能信号EN及关断信号SHDN，决定是否生成输出电压Vout。
输出电流驱动器A2生成LED背光装置C的输出电流ILED。输出电流驱动器A2相当于LED驱动器IC100(图1)的输出电流驱动器121，该输出电流驱动器A2的动作已如上所述，因此省略重复说明。还有，输出电流驱动器A2基于使能信号EN及关断信号SHDN，决定是否生成输出电流ILED。
输出放电电路A3在基于使能信号EN及关断信号SHDN而使输出电压Vout及输出电流ILED的生成动作停止时，执行输出电压Vout的放电。
图10是表示输出放电电路A3的一动作例的时序图，从上往下依次描绘的是使能信号EN(或者关断信号SHDN)。自然放电时的输出电压Vout、及输出放电时的输出电压Vout。
基于使能信号EN(或者关断信号SHDN)，在输出电压Vout的生成动作停止时，仅执行输出电压Vout的自然放电的以往构成中，需要数sec级的时间，作为输出电压Vout从目标电压值降低至既定值(-63.2％)为止的放电时间t1。因此，在LED驱动装置A关断时等，有可能因为残留的输出电压Vout导致LED背光装置C的意外发光。尤其是，在短期间重复执行LED驱动装置A的关断和自动恢复时，LED背光装置C的意外发光会重复，因此LED背光装置C有可能产生闪烁(flicker)。
相对于此，具备输出放电电路A3的构成中，基于使能信号EN(或者关断信号SHDN)，在输出电压Vout的生成动作停止时，能够在数msec级的放电时间t2内将输出电压Vout快速放电，因此可以防止LED背光装置C的意外发光或闪烁。
图11A是表示输出放电电路A3的第一构成例的电路图。第一构成例的输出放电电路A3包括N通道型MOS场效晶体管A31和NAND门A32。晶体管A31的漏极连接于VDISC端子(输出电压Vout的施加端)。晶体管A31的源极连接于接地端。晶体管A31的栅极连接于NAND门A32的输出端。NAND门A32的第一输入端连接于使能信号EN的施加端。NAND门A32的第2输入端连接于关断信号SHDN(相当于所述异常信号FAIL1或异常信号FAIL2)的施加端。
在使能信号EN及关断信号SHDN的两方变成高电平(使能时/非关断时的逻辑电平)的情况下，从NAND门A32输出的门信号G1变成低电平，因此晶体管A31断开，VDISC端子和接地端之间被阻断。因此，输出电压Vout并不会放电而是供给至LED背光装置C。
另一方面，使能信号EN及关断信号SHDN中任一信号从高电平(使能时/非关断时的逻辑电平)下降为低电平(去能时/关断时的逻辑电平)的情况下，从NAND门A32输出的门信号G1变成高电平，因此晶体管A31接通，VDISC端子和接地端之间导通。因此，输出电压Vout被迅速放电。还有，在第一构成例的输出放电电路A3中，是基于输出区段B所含的输出电容器的电容值和晶体管A31的接通电阻值对应的时间常数，执行输出电压Vout的放电。
图11B是表示输出放电电路A3的第2构成例的电路图。第2构成例的输出放电电路A3包含基本上和第一构成例相同的构成，特征部分在于追加了N通道型场效晶体管A33和齐纳二极管A34方面。
晶体管A33插入至VDISC端子和晶体管A31的漏极之间，使晶体管A31的漏极电压发生偏压。若具体说明连接关系，则晶体管A33的漏极连接于VDISC端子。晶体管A33的源极连接于晶体管A31的漏极。晶体管A33的栅极连接于晶体管A31的栅极。
齐纳二极管A34插入至晶体管A31的栅极和接地端之间，将晶体管A31的栅极电压筘位为齐纳崩溃电压(例如5V)。若具体说明连接关系，则齐纳二极管A34的阴极连接于晶体管A31的栅极。齐纳二极管A34的阳极连接于接地端。
在第2构成例的输出放电电路A3中，输出电压Vout的放电时(门信号G1的高电平时)，晶体管A31的栅极/源极间电压可以固定为5V，且晶体管A31的漏极/源极间电压可以固定为5V-Vth(其中Vth为晶体管A33的栅极/源极间降下电压)。因此，第2构成例的输出放电电路A3中，可以将放电电流维持为固定值，从而能够以线性特性进行输出电压Vout的放电(参照图10)。
和进行CR放电的第一构成例相比，进行线性放电的第2构成例能够将输出电容器的微小电荷迅速放电，因此能够迅速且确切地将LED背光装置C灭灯。
图12是表示晶体管A31和配线层L的层叠例的平面图。晶体管A31及A32是用来将输出电压Vout的放电路径导通/阻断的开关元件，其特性并不那么重要。因此，如图12所示，在LED驱动装置A中，晶体管A31及A32中至少一者的上层层叠形成着配线层L。通过设为这种构成，可以提高配线层L在铺设时的布局自由度。
图13是表示液晶显示装置的第2实施方式的框图。第2实施方式的液晶显示装置X包含基本上和第一实施方式相同的构成，新的特征部分在于LED驱动装置A上集成的LED短路检测电路A4。因此，关于和第一实施方式相同的构成要素，附加和图9相同的符号而省略重复说明，下面，重点说明第2实施方式的特征部分。
LED短路检测电路A4是监视从LED背光装置C的阴极回馈输入的LED端子电压VLED1～VLED4，而执行LED短路检测的电路区块(相当于图1的开路/短路检测部122的一部分)。
然而，形成LED背光装置C的各发光二极管排的正向压降VF1～VF4存在较大不均的情况下，LED短路检测有可能发生误动作。例如，关于LED元件的正向压降VF，考虑如下情况：将规格值设为3.5V、不均设为±0.5V、和LED端子电压VLED1～VLED4进行对比参照的基准电压Vref设为1.0V。
这种情况下，若形成第一排的发光二极管排的6个发光二极管的正向压降VF均在较小侧(3.0V)发生不均，则用来使这6个发光二极管发光驱动所需的总正向压降VF1变成18V(＝3.0V×6段)。另一方面，若形成第2排的发光二极管排的6个发光二极管的正向压降VF均在较大侧(4.0V)发生不均，则用来使这6个发光二极管发光驱动所需的总正向压降VF2变成24V(＝4.0V×6段)。也就是说，第一排的正向压降VF1和第2排的正向压降VF2之间产生6V的差。
若形成第3排和第4排的发光二极管排的发光二极管的正向压降VF均为规格值，则DC/DC控制器A1执行输出电压Vout的回馈控制，使得第2排的LED端子电压VLED2和基准电压Vref(＝1.0V)一致。因此，输出电压Vout变成25V(＝1.0V+24V)，所以第一排的LED端子电压VLED1变成7V(25V-18V)。
若LED端子电压VLED1～VLED4的任一电压高于阈值电压Vth(例如4.5V)，则LED短路检测电路A4判定产生了LED短路，因此这种情况下，会误判断第一排的发光二极管排发生短路。
因此，LED短路检测电路A4构成为根据从LED驱动装置A外部输入的短路检测使能信号SHDETEN而控制动作的执行与否。若具体来说，则LED短路检测电路A4在短路检测使能信号SHDETEN为低电平(使能时的逻辑电平)时使短路检测动作有效，而在短路检测使能信号SHDETEN为高电平(去能时的逻辑电平)时使短路检测动作失效。
通过设为这种构成，在形成LED背光装置C的发光二极管的正向压降VF有较大不均的情况下(例如LED背光装置C使用面向新兴国的廉价模型时)，通过将短路检测使能信号SHDETEN预先设为高电平(去能时的逻辑电平)，可以避免LED短路检测的误动作。
图14A是表示LED短路检测电路A4的第一构成例的电路图。第一构成例的LED短路检测电路A4将施加于非反转输入端(+)的LED端子电压VLED1～VLED4、和施加于反转输入端(-)的既定阈值电压Vth进行对比，生成对比信号S1(相当于LED短路检测信号)。对比信号S1在LED端子电压VLED1～VLED4的至少一者高于阈值电压Vth时变成低电平(正常时的逻辑电平)，其他情况下变成高电平(异常时的逻辑电平)。
而且，比较器A41根据短路检测使能信号SHDETEN而控制动作的执行与否。若具体来说，比较器A41在短路检测使能信号SHDETEN为低电平(使能时的逻辑电平)时执行所述对比动作，另一方面，在短路检测使能信号SHDETEN为高电平(去能时的逻辑电平)时不执行所述对比动作，而是始终输出低电平(正常时的逻辑电平)的对比信号S1。
图14B是表示LED短路检测电路A4的第2构成例的电路图。第2构成例的LED短路检测电路A4构成为并非利用短路检测使能信号SHDETEN控制比较器A41的动作执行与否，而是包含根据短路检测使能信号SHDETEN将比较器A41的对比信号S1屏蔽的OR门A42。
OR门A42对对比信号S1和短路检测使能信号SHDETEN进行逻辑和运算，由此生成输出信号S2(相当于LED短路检测信号)。因此，输出信号S2在短路检测使能信号SHDETEN为低电平(使能时的逻辑电平)时变成对比信号S1自身，而在短路检测使能信号SHDETEN为高电平(去能时的逻辑电平)时，不依赖于对比信号S1而始终变成高电平(正常时的逻辑电平)。
<其他变形例>
本说明书中公开的各种技术性特征除了所述实施方式以外，在不脱离技术性创作的主旨的范围内可以施加各种变更。例如，双极晶体管和MOS场效晶体管的相互置换、各种信号的逻辑电平反转为任意。也就是说，所述实施方式的全部内容仅为例示，而非限制用，本实用新型的技术性范围并非由所述实施方式的说明表示，而是由权利要求表示，且包含属于和权利要求均等含义及范围内的全体变更。
[工业上的可利用性]
本实用新型的LED驱动器IC可以作为液晶显示器音响用、中小型LCD面板用的光源驱动机构适宜使用。

Claims (8)

1.一种LED驱动装置，其特征在于集成着：
DC/DC控制器，控制用来从输入电压生成输出电压而供给至LED的输出区段；
输出电流驱动器，生成所述LED的输出电流；及
输出放电电路，基于既定控制信号在所述输出电压及所述输出电流的生成动作停止时，执行所述输出电压的放电。
2.根据权利要求1所述的LED驱动装置，其特征在于：
所述输出放电电路包含第一N通道型场效晶体管，该第一N通道型场效晶体管根据施加于栅极的所述控制信号，将所述输出电压的施加端和接地端之间导通/阻断。
3.根据权利要求2所述的LED驱动装置，其特征在于：
所述输出放电电路还包含第二N通道型场效晶体管，该第二N通道型场效晶体管的漏极连接于所述输出电压的施加端，源极连接于所述第一N通道型场效晶体管的漏极，栅极连接于所述第一N通道型场效晶体管的栅极。
4.根据权利要求3所述的LED驱动装置，其特征在于：
所述输出放电电路还包含齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极连接于所述控制信号的施加端，阳极连接于接地端。
5.根据权利要求4所述的LED驱动装置，其特征在于：
在所述第一及第二N通道型场效晶体管中至少一者的上层，层叠形成着配线层。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的LED驱动装置，其特征在于：
所述控制信号是所述LED驱动装置的使能信号或者关断信号。
7.一种照明装置，其特征在于包括：
权利要求1至6中任一权利要求所述的LED驱动装置；
所述输出区段；及
所述LED。
8.一种液晶显示装置，其特征在于包括：
液晶显示面板；及
从背面照射所述液晶显示面板的权利要求7所述的照明装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177698A (zh) * 2013-03-27 2013-06-26 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路及背光模组
CN103247269A (zh) * 2013-05-06 2013-08-14 深圳市华星光电技术有限公司 Led背光源及液晶显示装置
CN103927993A (zh) * 2013-12-18 2014-07-16 上海中航光电子有限公司 显示屏背光控制电路、方法及显示设备
CN107926101A (zh) * 2015-08-27 2018-04-17 罗姆股份有限公司 发光元件驱动设备
CN108320713A (zh) * 2018-02-09 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 背光驱动电路及其驱动方法、背光模组及显示装置
CN108461069A (zh) * 2018-05-16 2018-08-28 青岛海信电器股份有限公司 一种多分区背光驱动电路及显示装置
CN108766363A (zh) * 2018-05-16 2018-11-06 青岛海信电器股份有限公司 一种多分区背光源的供电时序控制方法及显示装置
US10834795B2 (en) 2018-05-16 2020-11-10 Hisense Visual Technology Co., Ltd. Backlight drive circuit, backlight driving method, and display device
CN113067470A (zh) * 2021-06-02 2021-07-02 上海芯龙半导体技术股份有限公司 用于开关电源芯片的使能电路、开关电源芯片及控制方法
CN113170555A (zh) * 2018-09-24 2021-07-23 法雷奥照明公司 检测器装置和汽车照明装置
CN114038415A (zh) * 2021-12-13 2022-02-11 Tcl华星光电技术有限公司 像素电路及显示面板

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101360685B1 (ko) * 2012-05-31 2014-02-10 엘지이노텍 주식회사 대기전력 절감 조명 시스템
CN103199506B (zh) * 2013-04-12 2015-07-15 深圳市华星光电技术有限公司 光源驱动模组的过流保护电路及背光模组
CN103260310B (zh) * 2013-05-14 2015-04-15 辉芒微电子（深圳）有限公司 一种led调光驱动电路
JP5780270B2 (ja) * 2013-07-16 2015-09-16 株式会社デンソー スイッチング素子の駆動回路
CN104349540B (zh) 2013-08-09 2017-11-10 意法半导体研发(深圳)有限公司 用于发光设备的驱动装置及其方法
JP6421407B2 (ja) * 2013-08-30 2018-11-14 カシオ計算機株式会社 駆動装置、発光装置、投影装置及び制御方法
CN103606884A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 深圳市华星光电技术有限公司 过流保护电路、led背光驱动电路以及液晶显示器
TWI594658B (zh) * 2014-01-27 2017-08-01 通嘉科技股份有限公司 調光控制方法與相關的背光控制器
KR20160077443A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시장치
TWI645742B (zh) * 2015-01-20 2018-12-21 立錡科技股份有限公司 Linear light emitting diode driver and control method thereof
CN104821156B (zh) * 2015-05-19 2018-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路
US9781800B2 (en) * 2015-05-21 2017-10-03 Infineon Technologies Ag Driving several light sources
KR101603251B1 (ko) * 2015-06-22 2016-03-15 주식회사 인터파워 정전류 출력 방식의 led 조명용 컨버터 및 이를 적용한 led 조명 장치
US9603227B2 (en) * 2015-06-23 2017-03-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Semiconductor light source driving apparatus
US9622326B1 (en) * 2015-12-18 2017-04-11 Amazon Technologies, Inc. Method and device for determining emitted light intensity level
CN106341925B (zh) * 2016-09-21 2018-05-08 深圳市芯飞凌半导体有限公司 Led驱动芯片、可色温调节的led驱动电源系统及led灯具
CN106793245B (zh) * 2016-11-22 2018-09-04 聊城市科特祥瑞新能源有限公司 光控led汽车大灯控制装置
TWI625532B (zh) * 2017-03-21 2018-06-01 失效偵測系統及其方法
KR102334932B1 (ko) * 2017-04-04 2021-12-06 삼성전자주식회사 전원 안정화 모듈 및 그가 적용된 디스플레이 장치
JP6966573B2 (ja) * 2018-01-05 2021-11-17 ローム株式会社 多出力型負荷駆動装置
ES2970065T3 (es) * 2018-08-17 2024-05-24 Signify Holding Bv Circuito de accionamiento de LED
CN109688659B (zh) * 2018-12-21 2024-04-30 太仓电威光电有限公司 Led驱动电源模组和应用其的一体化led车灯
KR102662962B1 (ko) * 2019-04-01 2024-05-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
WO2020235683A1 (ja) * 2019-05-23 2020-11-26 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
TWI749339B (zh) * 2019-07-04 2021-12-11 力林科技股份有限公司 發光二極體背光系統及發光二極體控制電路
KR102687945B1 (ko) * 2020-02-12 2024-07-25 삼성디스플레이 주식회사 전원 전압 생성 장치, 이의 제어 방법 및 이를 포함하는 표시 장치
US11464093B2 (en) * 2020-12-10 2022-10-04 Texas Instruments Incorporated Single power phase buck and boost converters

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004363332A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Nec Yamagata Ltd プラズマｃｖｄ装置
JP2007287617A (ja) 2006-04-20 2007-11-01 Tamura Seisakusho Co Ltd 発光素子の駆動回路および照明装置
JP4895854B2 (ja) * 2007-02-16 2012-03-14 アルパイン株式会社 ドライバ回路
JP2009044081A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Rohm Co Ltd 駆動装置
TW200944702A (en) * 2008-02-06 2009-11-01 Microsemi Corp Single LED string lighting
TWI405502B (zh) * 2009-08-13 2013-08-11 Novatek Microelectronics Corp 發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177698A (zh) * 2013-03-27 2013-06-26 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路及背光模组
CN103247269A (zh) * 2013-05-06 2013-08-14 深圳市华星光电技术有限公司 Led背光源及液晶显示装置
CN103247269B (zh) * 2013-05-06 2016-02-10 深圳市华星光电技术有限公司 Led背光源及液晶显示装置
CN103927993A (zh) * 2013-12-18 2014-07-16 上海中航光电子有限公司 显示屏背光控制电路、方法及显示设备
CN103927993B (zh) * 2013-12-18 2016-04-27 上海中航光电子有限公司 显示屏背光控制电路、方法及显示设备
CN107926101B (zh) * 2015-08-27 2019-11-01 罗姆股份有限公司 发光元件驱动设备
US10333024B2 (en) 2015-08-27 2019-06-25 Rohm Co., Ltd. Ground fault detection for light-emitting element drive device
CN107926101A (zh) * 2015-08-27 2018-04-17 罗姆股份有限公司 发光元件驱动设备
CN108320713A (zh) * 2018-02-09 2018-07-24 京东方科技集团股份有限公司 背光驱动电路及其驱动方法、背光模组及显示装置
CN112086074A (zh) * 2018-05-16 2020-12-15 海信视像科技股份有限公司 一种多分区背光驱动电路及显示装置
CN108766363A (zh) * 2018-05-16 2018-11-06 青岛海信电器股份有限公司 一种多分区背光源的供电时序控制方法及显示装置
US10834795B2 (en) 2018-05-16 2020-11-10 Hisense Visual Technology Co., Ltd. Backlight drive circuit, backlight driving method, and display device
CN108461069A (zh) * 2018-05-16 2018-08-28 青岛海信电器股份有限公司 一种多分区背光驱动电路及显示装置
CN113170555A (zh) * 2018-09-24 2021-07-23 法雷奥照明公司 检测器装置和汽车照明装置
CN113170555B (zh) * 2018-09-24 2024-05-31 法雷奥照明公司 检测器装置和汽车照明装置
US12069785B2 (en) 2018-09-24 2024-08-20 Valeo Vision Detector device and automotive lighting device
CN113067470A (zh) * 2021-06-02 2021-07-02 上海芯龙半导体技术股份有限公司 用于开关电源芯片的使能电路、开关电源芯片及控制方法
CN113067470B (zh) * 2021-06-02 2021-08-17 上海芯龙半导体技术股份有限公司 用于开关电源芯片的使能电路、开关电源芯片及控制方法
CN114038415A (zh) * 2021-12-13 2022-02-11 Tcl华星光电技术有限公司 像素电路及显示面板
CN114038415B (zh) * 2021-12-13 2022-08-23 Tcl华星光电技术有限公司 像素电路及显示面板

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