JP2021018987A - 光源モジュールを制御するためのコントローラ - Google Patents

光源モジュールを制御するためのコントローラ Download PDF

Info

Publication number
JP2021018987A
JP2021018987A JP2020119127A JP2020119127A JP2021018987A JP 2021018987 A JP2021018987 A JP 2021018987A JP 2020119127 A JP2020119127 A JP 2020119127A JP 2020119127 A JP2020119127 A JP 2020119127A JP 2021018987 A JP2021018987 A JP 2021018987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
led
led array
controller
current
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020119127A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7084448B2 (ja
Inventor
ロン・フ
Rong Hu
ユン−リン・リン
Rin Yun-Rin
山崎　浩
Hiroshi Yamazaki
浩 山崎
直幸 藤田
Naoyuki Fujita
直幸 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
O2Micro Inc
Original Assignee
O2Micro Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by O2Micro Inc filed Critical O2Micro Inc
Publication of JP2021018987A publication Critical patent/JP2021018987A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7084448B2 publication Critical patent/JP7084448B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/395—Linear regulators
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B39/00—Circuit arrangements or apparatus for operating incandescent light sources
    • H05B39/04—Controlling
    • H05B39/041—Controlling the light-intensity of the source
    • H05B39/044—Controlling the light-intensity of the source continuously
    • H05B39/047—Controlling the light-intensity of the source continuously with pulse width modulation from a DC power source
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

【課題】複数のＬＥＤアレイが、単一のコントローラによって制御可能であり、ＬＥＤアレイにおける各ＬＥＤストリングが、独立に、個別に、調整可能であるコントローラを提供する。【解決手段】光源駆動回路１００において、第１のＬＥＤアレイＡ１および第２のＬＥＤアレイＡ２を含む光源モジュールを制御するためのコントローラ１８０は、パワーコンバータ１２０から電力を受け取り、第１のシーケンスの離散時間スロットにおいて第１のパワー出力端子ＰＷＯ１を介して第１のＬＥＤアレイに電力を配送し、かつ、第２のシーケンスの離散時間スロットにおいて第２のパワー出力端子ＰＷＯ２を介して第２のＬＥＤアレイに電力を配送する。第１のシーケンスの離散時間スロットおよび第２のシーケンスの離散時間スロットは、相互に排他的である。【選択図】図1

Description

本発明は、光源モジュールを制御するためのコントローラに関する。
液晶ディスプレイ(LCD)TVなどの発光ダイオード(LED)ディスプレイシステムでは、コントローラが、バックライティングのための複数のLEDストリングのパワーを制御するために使用される。コントローラは、所与の数の制御ピンを有するので、限られた数のLEDストリングだけが、1つのコントローラによって制御可能である。より多くのLEDストリングを制御するためには、より多くのコントローラが、必要とされ、それは、システムのコストを増加させる。
実施形態では、第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイを含む光源モジュールを制御するためのコントローラは、パワー入力端子、第1のパワー出力端子および第2のパワー出力端子を含む。パワー入力端子は、電力をパワーコンバータから受け取るために動作可能である。第1のパワー出力端子は、第1のLEDアレイに結合され、第2のパワー出力端子は、第2のLEDアレイに結合される。コントローラは、第1のシーケンスの離散時間スロットにおいて第1のパワー出力端子を介して第1のLEDアレイに電力を配送するために、かつ第2のシーケンスの離散時間スロットにおいて第2のパワー出力端子を介して第2のLEDアレイに電力を配送するために動作可能である。第1のシーケンスの離散時間スロットおよび第2のシーケンスの離散時間スロットは、相互に排他的である。
他の実施形態では、コントローラは、パワーソースに結合され、第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイを含む光源モジュールを制御するために動作可能である。第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイの各々は、複数のLEDストリングを含む。コントローラは、スイッチングモジュールおよび電流調整モジュールを含む。スイッチングモジュールは、第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイに結合され、パワーを第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイに交互に配送するために動作可能である。言い換えれば、LEDアレイの数に応じて、パワーは、第1のLEDアレイに(別のLEDアレイにではなく)配送され、次いでパワーは、第2のLEDアレイに(別のLEDアレイにではなく)配送されるなどであり、次いでパターン／サイクルが、繰り返される。電流調整モジュールは、第1のLEDアレイおよび第2のLEDアレイに結合され、第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流および第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を線形に調整するために動作可能である。
特許請求される主題の実施形態の特徴および利点は、次の詳細な記述が進むにつれて、かつ類似の数字が類似の部品を描写する図面を参照することで明らかになるであろう。
本発明の実施形態による、光源モジュールを制御するためのコントローラを含む光源駆動回路を示す図である。 本発明の実施形態による、光源モジュールを制御するためのコントローラを含む光源駆動回路を示す図である。 本発明の実施形態による、光源モジュールを制御するためのコントローラのタイミング図を示す図である。
本発明の実施形態への言及が、今から詳細になされることになる。本発明は、これらの実施形態と組み合わせて述べられることになるが、それらは、本発明をこれらの実施形態に限定することを目的としていないことが、理解されることになる。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨および範囲内に含まれてもよい、代替案、変更および等価物をカバーすることを目的としている。
さらに、本発明の次の詳細な記述では、多数の具体的詳細が、本発明の十分な理解を提供するために説明される。しかしながら、本発明は、これらの具体的詳細なしで実施されてもよいことが、当業者によって認識されることになる。他の例では、よく知られた方法、手順、コンポーネント、および回路は、本発明の態様を不必要に曖昧にしないように、詳細には述べられていない。
図1は、本発明の実施形態による、光源モジュールを制御するためのコントローラ180を含む光源駆動回路100を示す。図1の例では、光源モジュールは、4つのLEDアレイA1、A2、A3およびA4を含み、その場合、各LEDアレイは、複数の(例えば、8つの)LEDストリングを含む。この例は、以下の議論のための基礎として使用されるが、しかしながら、本発明は、4つのLEDアレイおよび／または1アレイにつき8つのLEDストリングに限定されない。
コントローラ180は、電力をパワーコンバータ120から受け取る。パワーコンバータ120は、コントローラ180とパワーソース110との間に結合される。コントローラ180は、パワー入力端子PWIN、フィードバック端子FBOUT、複数のパワー出力端子PWO1〜PWO4および複数の電流感知端子ISEN1〜ISEN8を含む。パワー出力端子の数は、LEDアレイの数に等しい。電流感知端子の数は、各LEDアレイにおけるLEDストリングの数に等しい。コントローラ180は、スイッチングモジュール130、フィードバック制御モジュール140、電流調整モジュール150およびデコードモジュール160を含む。
パワー入力端子PWINは、パワーコンバータ120を通じてパワーソース110に結合され、電力をパワーコンバータ120から受け取るために動作可能である。パワー出力端子PWO1〜PWO4は、LEDアレイA1〜A4にそれぞれ結合される。コントローラ180は、第1のシーケンス、第2のシーケンス、第3のシーケンス、および第4のシーケンスの離散時間スロットにおいてパワー出力端子PWO1〜PWO4を介してLEDアレイA1〜A4に電力をそれぞれ配送するために動作可能である。第1、第2、第3および第4のシーケンスの離散時間スロットは、相互に排他的であり、すなわち、それらは、時間において重なり合わない。
より具体的には、スイッチングモジュール130は、パワー入力端子PWINと対応するパワー出力端子との間に結合される複数のスイッチSW1〜SW4を含む。例えば、第1のスイッチSW1は、パワー入力端子PWINと第1のパワー出力端子PWO1との間に結合され、第2のスイッチSW2は、パワー入力端子PWINと第2のパワー出力端子PWO2との間に結合される。図3を参照すると、コントローラ180は、第1のシーケンスの離散時間スロットT11、T12、T13において第1のスイッチSW1をオンにし、第2のシーケンスの離散時間スロットT21、T22、T23において第2のスイッチSW2をオンにし、第3のシーケンスの離散時間スロットT31、T32、T33において第3のスイッチSW3をオンにし、第4のシーケンスの離散時間スロットT41、T42、T43において第4のスイッチSW4をオンにするために動作可能である。第1、第2、第3および第4のシーケンスの離散時間スロットは、図3の例に示されるように、相互に排他的であり、インターリーブされている。
図1に戻って参照すると、電流感知端子ISEN1〜ISEN8は、以下で述べられる仕方でLEDアレイA1〜A4における各LEDストリングの電流のレベルを感知するためにLEDアレイA1〜A4に結合される。電流調整モジュール150は、図2の議論において以下でさらに述べられるように、感知端子ISEN1〜ISEN8を介してLEDアレイA1〜A4に結合され、LEDアレイA1〜A4における各LEDストリングの電流を線形に調整するために動作可能である。
図1の参照を続けると、フィードバック制御モジュール140は、パワーコンバータからの電力が、光源モジュールのパワー要件を満たすことができるように、パワーコンバータ120を制御するために、光源モジュールのパワー要件に基づいてフィードバック信号FBを発生させるために動作可能である。フィードバック信号FBは、フィードバック端子FBOUTを介してパワーコンバータ120に提供される。フィードバック制御モジュール140は、電流感知端子ISEN1〜ISEN8に結合され、電流感知端子ISEN1〜ISEN8における電圧に基づいてフィードバック信号FBを発生させる。電流感知端子ISEN1〜ISEN8における電圧は、光源モジュールのパワー要件を示すことができる。より具体的には、フィードバック制御モジュール140は、電流感知端子ISEN1〜ISEN8における電圧の中で最小電圧を選択し、フィードバック信号FBを発生させるために、最小電圧を所定の電圧範囲と比較する。パワーコンバータ120は、フィードバック信号FBの制御下で、最小電圧が所定の電圧範囲内であるように、電力を増減させる。
デコードモジュール160は、タイミング信号をタイミングコントローラ190(例えば、マイクロ制御ユニット)から受け取るために、かつタイミング信号に基づいてスイッチングモジュール130におけるスイッチSW1〜SW4を制御するためのスイッチング信号を発生させるために動作可能である。デコードモジュール160はさらに、電流調整モジュール150を制御するための複数の制御信号を発生させるために動作可能である。それに応じて、複数の電流調整ユニット(図2に示される)は、対応する制御信号によって独立して有効にかつ無効にすることができる。デコードモジュール160は、例えばシリアル周辺インターフェース(SPI)を通じてタイミングコントローラと通信することができる。
LEDアレイA1〜A4は、電力をパワー出力端子PWO1〜PWO4からそれぞれ受け取るように構成され、電流感知端子ISEN1〜ISEN8を共有する。より具体的には、第1のLEDアレイA1におけるLEDストリングのアノードは、共通ノードN1に接続され、共通ノードN1は、第1のパワー出力端子PWO1に接続される。第2のLEDアレイA2におけるLEDストリングのアノードは、共通ノードN2に接続され、共通ノードN2は、第2のパワー出力端子PWO2に接続される。第3のLEDアレイA3におけるLEDストリングのアノードは、共通ノードN3に接続され、共通ノードN3は、第3のパワー出力端子PWO3に接続される。第4のLEDアレイA4におけるLEDストリングのアノードは、共通ノードN4に接続され、共通ノードN4は、第4のパワー出力端子PWO4に接続される。
他方では、第1のLEDアレイA1における第1のLEDストリングのカソード、第2のLEDアレイA2における第1のLEDストリングのカソード、第3のLEDアレイA3における第1のLEDストリングのカソードおよび第4のLEDアレイA4における第1のLEDストリングのカソードは、第1の共通ノードNC1に接続される。共通ノードNC1は、電流感知端子ISEN1に接続される。それ故に、電流感知端子ISEN1は、LEDアレイの各々における第1のLEDストリングの各々における電流を感知する。同様に、各LEDアレイにおける第2のLEDストリングの各々のカソードは、第2の共通ノードNC2(図示されず)に接続され、それは、電流感知端子ISEN2(図示されず)に接続されるなどである。各LEDアレイにおける最後の(例えば、第8の)LEDストリングの各々のカソードは、それぞれの(例えば、第8の)共通ノードNC8に接続され、それは、電流感知端子ISEN8に接続される。
動作時に、もしスイッチSW1が、オンにされるならば、その時電流は、第1のパワー出力端子PWO1、共通ノードN1を通って第1のLEDアレイA1に流れ、次いで共通ノードNC1〜NC8および電流感知端子ISEN1〜ISEN8を通ってコントローラ180に戻る。もしスイッチSW2が、オンにされるならば、その時電流は、第2のパワー出力端子PWO2、共通ノードN2を通って第2のLEDアレイA2に流れ、次いで共通ノードNC1〜NC8および電流感知端子ISEN1〜ISEN8を通ってコントローラ180に戻る。そのため、コントローラ180の構成および回路100の構造は、LEDアレイA1〜A4が電流感知端子ISEN1〜ISEN8の同じグループを共有することを可能にする。
図2は、本発明の実施形態による、光源モジュールを制御するためのコントローラ180を含む光源駆動回路200を示す。図2は、コントローラ180の内部構造の詳細図を示す。コントローラ180は、スイッチングモジュール130、フィードバック制御モジュール140、電流調整モジュール150およびデコードモジュール160を含む。
電流調整モジュール150は、電流感知端子ISEN1〜ISEN8にそれぞれ結合される複数の電流調整ユニット230_1〜230_8を含む。電流調整ユニット230_1〜230_8は、LEDアレイA1〜A4における各LEDストリングの電流を線形に調整するために動作可能であり、各電流調整ユニットは、制御信号PWM1〜PWM8の対応する制御信号によって独立に、個別に、有効に、無効にされる。制御信号PWM1〜PWM8は、パルス幅変調(PWM)信号とすることができる。
より具体的には、各電流調整ユニット230_1〜230_8は、それぞれのスイッチQ1〜Q8に結合されるそれぞれの増幅器290_1〜290_8を含む。各スイッチQ1〜Q8は、対応するLEDストリングと直列に結合されている。各電流調整ユニットは、同様の構成を有する。電流調整ユニット230_1を一例に取ると、増幅器290_1の非反転入力は、目標電流を示す基準信号ADJ1を受け取る。増幅器290_1の反転入力は、対応するLEDストリングを通る電流のレベルを示す感知信号IS1を受け取る。増幅器290_1は、誤差信号EA1を発生させるために基準信号ADJ1を感知信号IS1と比較し、電流が目標電流であるように、対応するLEDストリングの電流を調整するために、誤差信号EA1を用いてスイッチQ1を線形に制御する。スイッチQ1が線形に制御されるということは、完全にオンにされるかまたは完全にオフにされる代わりに、スイッチQ1が、スイッチQ1を通って流れる電流のレベルが連続的に(離散的でなく)かつ徐々に調節可能であるように、部分的にオンにすることが可能であるということを意味する。
増幅器290_1は、制御信号PWM1によって制御される。もし制御信号PWM1が、第1の状態(例えば、論理ハイ)にあるならば、その時増幅器290_1は、有効にされ、対応するLEDストリングは、オンにされ、上で述べられるように調整される。もし制御信号PWM1が、第2の状態(例えば、論理ロー)にあるならば、その時増幅器290_1は、無効にされ、対応するLEDストリングは、オフにされる。
一実施形態では、デコードモジュール160は、SPIデコーダ210、PWM発生器220、デジタル／アナログコンバータ(DAC)240、および基準選択ユニット250を含む。SPIデコーダ210は、タイミング信号をタイミングコントローラ(図示されず)から受け取り、タイミング信号をデコードする。PWM発生器220は、SPIデコーダ210に結合され、タイミング信号に基づいて制御信号PWM1〜PWM8を発生させる。DAC240は、SPIデコーダに結合され、基準信号ADJ1〜ADJ8を発生させる。基準選択ユニット250は、基準信号ADJ1〜ADJ8かまたはSPIデコーダ210からまた発生されもするシステム基準信号SYS_REFを選択し、選択された信号(例えば、ADJ1〜ADJ8またはSYS_REF)をそれぞれの増幅器290_1〜290_8に供給する。すなわち、増幅器290_1の非反転入力が、信号ADJ1を受け取り、増幅器290_2の非反転入力が、信号ADJ2を受け取るなどか、または増幅器290_1〜290_8のすべての非反転入力が、信号SYS_REFを受け取る。さらに、デコードモジュール160は、タイミング信号を処理し、スイッチング信号をスイッチングモジュール130に提供する。スイッチングモジュール130は、相互に排他的である4つのシーケンスの離散時間スロットにおいてスイッチSW1〜SW4をオンにするためにスイッチング信号を用いてスイッチSW1〜SW4を制御する。
上で述べられるように、本発明は、光源モジュールを制御するためのコントローラを含む。コントローラは、電力を複数のLEDアレイに交互に配送するために、かつLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を調整するために動作可能である。コントローラは、LEDアレイがコントローラの電流感知端子の同じグループを共有することを可能にする。有利には、複数のLEDアレイは、単一のコントローラによって制御することが可能であり、それ故に、システムのコストは、低減される。その上、LEDアレイにおける各LEDストリングは、独立してかつ個別に調整するまたは無効にすることが可能であり、それは、ディスプレイシステムにおける調光の柔軟でかつ微細な(正確なまたは精密な)レベルを可能にする。
先の記述および図面は、本発明の実施形態を表すが、様々な追加、変更および置換が、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の原理の趣旨および範囲から逸脱することなくその中でなされてもよいということは、理解されよう。当業者は、本発明が、本発明の実施において使用される、形、構造、配置、比率、材料、要素、およびコンポーネントならびにその他の多くの変更とともに使用されてもよく、それらが特に、本発明の原理から逸脱することなく特定の環境および動作要件に適合されるということを理解することになる。現在開示される実施形態は従って、すべての点において、例示的でありかつ制限的でないと考えるべきであり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの法的等価物によって示され、先の記述に限定されない。
100 光源駆動回路
110 パワーソース
120 パワーコンバータ
130 スイッチングモジュール
140 フィードバック制御モジュール
150 電流調整モジュール
160 デコードモジュール
180 コントローラ
190 タイミングコントローラ
200 光源駆動回路
210 SPIデコーダ
220 PWM発生器
230_1〜230_8 電流調整ユニット
240 デジタル／アナログコンバータ(DAC)
250 基準選択ユニット
290_1〜290_8 増幅器
A1〜A4 LEDアレイ
PWIN パワー入力端子
FBOUT フィードバック端子
PWO1〜PWO4 パワー出力端子
ISEN1〜ISEN8 電流感知端子
SW1〜SW4 スイッチ
FB フィードバック信号
N1〜N4 共通ノード
NC1〜NC8 共通ノード
PWM1〜PWM8 制御信号
Q1〜Q8 スイッチ
ADJ1〜ADJ8 基準信号
EA1〜EA8 誤差信号
SYS_REF システム基準信号

Claims (11)

  1. 第1の発光ダイオード(LED)アレイおよび第2のLEDアレイを備える光源モジュールを制御するために動作可能なコントローラであって、前記第1のLEDアレイは、第1の複数のLEDストリングを備え、前記第2のLEDアレイは、第2の複数のLEDストリングを備え、前記コントローラは、
    電力をパワーコンバータから受け取るために動作可能なパワー入力端子と、
    前記第1のLEDアレイに結合される第1のパワー出力端子と、
    前記第2のLEDアレイに結合される第2のパワー出力端子と、
    前記第1のLEDアレイおよび前記第2のLEDアレイに結合され、前記第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を感知するためにかつ前記第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を感知するために動作可能な複数の電流感知端子と、を備え、
    前記第1の複数のLEDストリングのアノードは、第1の共通ノードに接続され、前記第1の共通ノードは、前記第1のパワー出力端子に接続され、
    前記第2の複数のLEDストリングのアノードは、第2の共通ノードに接続され、前記第2の共通ノードは、前記第2のパワー出力端子に接続され、
    前記第1のLEDアレイにおける第1のLEDストリングのカソードおよび前記第2のLEDアレイにおける第1のLEDストリングのカソードは、第3の共通ノードに接続され、前記第3の共通ノードは、前記電流感知端子の第1の電流感知端子に接続され、
    前記コントローラは、第1のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第1のパワー出力端子を介して前記第1のLEDアレイに前記電力を配送するために、かつ第2のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第2のパワー出力端子を介して前記第2のLEDアレイに前記電力を配送するために動作可能であり、前記第1のシーケンスの離散時間スロットおよび前記第2のシーケンスの離散時間スロットは、相互に排他的である、コントローラ。
  2. 前記複数の電流感知端子に結合されかつ複数の制御信号によって制御され、前記第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流および前記第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を線形に調整するために動作可能な複数の電流調整ユニットであって、前記電流調整ユニットの各電流調整ユニットは、前記制御信号の対応する制御信号によって、独立に、個別に、有効にされ、無効にされる、複数の電流調整ユニットをさらに備え、
    前記電流調整ユニットの各電流調整ユニットは、対応するLEDストリングと直列であるスイッチに結合され、前記対応するLEDストリングを通る電流を示す感知信号を、目標電流を示す基準信号と比較することによって、前記スイッチを線形に制御するために動作可能な増幅器を備え、
    前記複数の制御信号は、PWM信号であり、前記対応するLEDストリングは、前記制御信号の対応する制御信号が第1の状態にあるとき、電源をオンにされ、前記対応するLEDストリングは、前記対応する制御信号が第2の状態にあるとき、電源をオフにされる、請求項1に記載のコントローラ。
  3. タイミング信号をタイミングコントローラから受け取るためにかつ前記タイミング信号に基づいて前記制御信号を発生させるために動作可能なデコードモジュールをさらに備える、請求項2に記載のコントローラ。
  4. 前記光源モジュールのパワー要件に基づいて前記パワーコンバータからの前記電力を調節するために、フィードバック信号を前記パワーコンバータに出力するために動作可能なフィードバック端子と、
    前記フィードバック端子に結合され、かつ前記電流感知端子における電圧に基づいて前記フィードバック信号を発生させるために動作可能なフィードバック制御モジュールと、をさらに備える、請求項1に記載のコントローラ。
  5. 前記パワー入力端子と前記第1のパワー出力端子との間に結合される第1のスイッチと、
    前記パワー入力端子と前記第2のパワー出力端子との間に結合される第2のスイッチと、をさらに備え、
    前記コントローラは、前記第1のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第1のスイッチをオンにするために、かつ前記第2のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第2のスイッチをオンにするために動作可能である、請求項1に記載のコントローラ。
  6. タイミング信号をタイミングコントローラから受け取るためにかつ前記タイミング信号に基づいて前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御するためのスイッチング信号を発生させるために動作可能なデコードモジュールをさらに備える、請求項5に記載のコントローラ。
  7. パワーソースに結合され、第1の発光ダイオード(LED)アレイおよび第2のLEDアレイを備える光源モジュールを制御するために動作可能なコントローラであって、前記第1のLEDアレイは、第1の複数のLEDストリングを備え、前記第2のLEDアレイは、第2の複数のLEDストリングを備え、前記コントローラは、
    前記第1のLEDアレイおよび前記第2のLEDアレイに結合され、電力を前記第1のLEDアレイおよび前記第2のLEDアレイに交互に配送するために動作可能なスイッチングモジュールと、
    前記第1のLEDアレイおよび前記第2のLEDアレイに結合され、前記第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流および前記第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を線形に調整するために動作可能な電流調整モジュールと、を備え、
    前記スイッチングモジュールは、
    前記パワーソースと前記第1のLEDアレイとの間に結合される第1のスイッチと、
    前記パワーソースと前記第2のLEDアレイとの間に結合される第2のスイッチと、を備え、
    前記コントローラは、第1のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第1のスイッチをオンにするために、かつ第2のシーケンスの離散時間スロットにおいて前記第2のスイッチをオンにするために動作可能であり、前記第1のシーケンスの離散時間スロットおよび前記第2のシーケンスの離散時間スロットは、相互に排他的であり、
    前記第1の複数のLEDストリングのアノードは、第1の共通ノードに接続され、前記第1の共通ノードは、前記コントローラの第1のパワー出力端子に接続され、前記第1のパワー出力端子は、前記第1のLEDアレイに結合され、
    前記第2の複数のLEDストリングのアノードは、第2の共通ノードに接続され、前記第2の共通ノードは、前記コントローラの第2のパワー出力端子に接続され、前記第2のパワー出力端子は、前記第2のLEDアレイに結合され、
    前記第1のLEDアレイにおける第1のLEDストリングのカソードおよび前記第2のLEDアレイにおける第1のLEDストリングのカソードは、第3の共通ノードに接続され、前記第3の共通ノードは、前記コントローラの複数の電流感知端子の第1の電流感知端子に接続され、前記電流感知端子は、前記第1のLEDアレイおよび前記第2のLEDアレイに結合されかつ前記第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流および前記第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの電流を感知するために動作可能である、コントローラ。
  8. タイミング信号をタイミングコントローラから受け取るためにかつ前記タイミング信号に基づいて前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御するためのスイッチング信号を発生させるために動作可能なデコードモジュールをさらに備える、請求項7に記載のコントローラ。
  9. 前記電流調整モジュールは、
    前記第1のLEDアレイにおける各LEDストリングの前記電流および前記第2のLEDアレイにおける各LEDストリングの前記電流を線形に調整するために動作可能な複数の電流調整ユニットであって、前記電流調整ユニットの各電流調整ユニットは、複数の制御信号の対応する制御信号によって、独立に、個別に、有効にされ、無効にされる、複数の電流調整ユニットを備え、
    前記電流調整ユニットの各電流調整ユニットは、対応するLEDストリングと直列であるスイッチに結合され、前記対応するLEDストリングを通る電流を示す感知信号を、目標電流を示す基準信号と比較することによって、前記スイッチを線形に制御するために動作可能な増幅器を備え、
    前記複数の制御信号は、PWM信号であり、前記対応するLEDストリングは、前記制御信号の対応する制御信号が第1の状態にあるとき、電源をオンにされ、前記対応するLEDストリングは、前記対応する制御信号が第2の状態にあるとき、電源をオフにされる、請求項7に記載のコントローラ。
  10. タイミング信号をタイミングコントローラから受け取るためにかつ前記タイミング信号に基づいて前記制御信号を発生させるために動作可能なデコードモジュールをさらに備える、請求項9に記載のコントローラ。
  11. 前記パワーソースと前記コントローラとの間に結合されるパワーコンバータを制御するために、前記電流感知端子における電圧に基づいてフィードバック信号を発生させるために動作可能なフィードバック制御モジュールをさらに備える、請求項7に記載のコントローラ。
JP2020119127A 2019-07-22 2020-07-10 光源モジュールを制御するためのコントローラ Active JP7084448B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/518,316 2019-07-22
US16/518,316 US11032881B2 (en) 2019-07-22 2019-07-22 Controller for controlling light source module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021018987A true JP2021018987A (ja) 2021-02-15
JP7084448B2 JP7084448B2 (ja) 2022-06-14

Family

ID=74190681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020119127A Active JP7084448B2 (ja) 2019-07-22 2020-07-10 光源モジュールを制御するためのコントローラ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11032881B2 (ja)
JP (1) JP7084448B2 (ja)
CN (1) CN112259042B (ja)
TW (1) TWI732536B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105979B1 (ja) * 2021-05-06 2022-07-25 オーツー マイクロ， インコーポレーテッド 光源モジュールを制御するためのコントローラ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11930568B2 (en) * 2019-07-22 2024-03-12 O2Micro Inc. Controller for controlling a light source module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130162152A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Allegro Microsystems, Inc. Circuitry to drive parallel loads sequentially
JP2013233033A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Rohm Co Ltd バックライト用ｌｅｄストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライト装置および電子機器
JP2017028866A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 ローム株式会社 電流ドライバ、ｌｅｄ駆動回路、照明装置、電子機器
US20190159311A1 (en) * 2018-05-16 2019-05-23 Qingdao Hisense Electronics Co., Ltd Backlight Drive Circuit, Blacklight Driving Method, And Display Device

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6118186A (en) * 1994-09-14 2000-09-12 Coleman Powermate, Inc. Throttle control for small engines and other applications
US5655961A (en) * 1994-10-12 1997-08-12 Acres Gaming, Inc. Method for operating networked gaming devices
US6016038A (en) * 1997-08-26 2000-01-18 Color Kinetics, Inc. Multicolored LED lighting method and apparatus
US6459919B1 (en) * 1997-08-26 2002-10-01 Color Kinetics, Incorporated Precision illumination methods and systems
US8264448B2 (en) * 2007-09-21 2012-09-11 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with temperature variation
US8368636B2 (en) * 2007-09-21 2013-02-05 Point Somee Limited Liability Company Regulation of wavelength shift and perceived color of solid state lighting with intensity variation
US20090225020A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-10 O2Micro, Inc. Backlight controller for driving light sources
US8410769B2 (en) * 2008-04-16 2013-04-02 Enpirion, Inc. Power converter with controller operable in selected modes of operation
US8278830B2 (en) * 2008-07-15 2012-10-02 Intersil Americas Inc. Dynamic headroom control for LCD driver
US7919936B2 (en) * 2008-08-05 2011-04-05 O2 Micro, Inc Driving circuit for powering light sources
US8771078B2 (en) * 2009-06-08 2014-07-08 Cfph, Llc Amusement device including means for processing electronic data in play of a game of chance
US8613671B2 (en) * 2009-06-08 2013-12-24 Cfph, Llc Data transfer and control among multiple computer devices in a gaming environment
US8545327B2 (en) * 2009-06-08 2013-10-01 Cfph, Llc Amusement device including means for processing electronic data in play of a game in which an outcome is dependant upon card values
US9860946B2 (en) * 2009-06-15 2018-01-02 Maxim Integrated Products, Inc. Circuit topology for driving high-voltage LED series connected strings
US8334662B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-18 Iwatt Inc. Adaptive switch mode LED driver
KR20110051062A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 삼성전자주식회사 발광 다이오드 구동회로, 발광 다이오드 구동방법 및 이를 포함하는 발광 다이오드 시스템
US8410716B2 (en) * 2009-12-17 2013-04-02 Monolithic Power Systems, Inc. Control of multi-string LED array
CN201718080U (zh) * 2010-04-22 2011-01-19 国琏电子（上海）有限公司 发光二极管背光源驱动系统
US9433047B2 (en) * 2010-08-23 2016-08-30 Active-Semi, Inc. Single inductor multiple LED string driver
US8410766B2 (en) * 2011-02-08 2013-04-02 Nxp B.V. Power supply circuit with scalable performance and method for operating the power supply circuit
US8816600B2 (en) * 2011-05-13 2014-08-26 Nxp B.V. Method of power and temperature control for high brightness light emitting diodes
US9084310B2 (en) * 2011-06-10 2015-07-14 Lutron Electronics Co., Inc. Method and apparatus for adjusting an ambient light threshold
US10874003B2 (en) * 2011-07-26 2020-12-22 Hunter Industries, Inc. Systems and methods for providing power and data to devices
US20150237700A1 (en) * 2011-07-26 2015-08-20 Hunter Industries, Inc. Systems and methods to control color and brightness of lighting devices
US9609720B2 (en) * 2011-07-26 2017-03-28 Hunter Industries, Inc. Systems and methods for providing power and data to lighting devices
DE102011116231B4 (de) * 2011-10-17 2017-12-21 Austriamicrosystems Ag Beleuchtungsanordnung und Verfahren zum Erkennen eines Kurzschlusses bei Dioden
TWI458386B (zh) * 2011-12-23 2014-10-21 Au Optronics Corp 發光二極體串的驅動方法、發光二極體串的驅動電路及其驅動方法
TW201340784A (zh) * 2012-03-23 2013-10-01 Ampower Technology Co Ltd 發光二極體驅動系統及方法
DE102012006341B4 (de) * 2012-03-28 2019-08-14 Diehl Aerospace Gmbh LED-Beleuchtungsvorrichtung mit LED-Zeilen sowie Verfahren zum Betreiben der LED-Beleuchtungsvorrichtung
CN102629451B (zh) * 2012-05-09 2015-02-11 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、液晶显示装置及一种驱动方法
CN104075135A (zh) * 2013-03-25 2014-10-01 国钰电子(北海)有限公司 发光二极管驱动系统及方法
KR20150005759A (ko) * 2013-07-04 2015-01-15 성균관대학교산학협력단 멀티 채널 ｌｅｄ 장치를 위한 구동 전류 크기 조절 가능 ｌｅｄ 구동 장치
US20150068069A1 (en) * 2013-07-27 2015-03-12 Alexander Bach Tran Personally powered appliance
KR102126534B1 (ko) * 2013-10-31 2020-06-25 엘지디스플레이 주식회사 광원 구동장치 및 이를 이용한 액정표시장치
KR102158801B1 (ko) * 2013-11-29 2020-09-23 삼성디스플레이 주식회사 발광 다이오드를 포함하는 발광 장치 및 그 구동 방법
US9531931B2 (en) * 2014-09-30 2016-12-27 Apple Inc. Asymmetric multiphase boost for display backlights
US10419655B2 (en) * 2015-04-27 2019-09-17 Snap-Aid Patents Ltd. Estimating and using relative head pose and camera field-of-view
US9468064B1 (en) * 2015-05-18 2016-10-11 Novatek Microelectronics Corp. Light-emitting diode driving circuit and light-emitting apparatus thereof
CN104918368B (zh) * 2015-06-02 2018-07-27 天派电子（深圳）有限公司 彩灯驱动电路及车载按键背光装置
JP6784967B2 (ja) * 2015-06-09 2020-11-18 天馬微電子有限公司 Ｌｅｄバックライト駆動回路及びその駆動方法、並びに液晶表示装置
US10337676B2 (en) * 2015-12-09 2019-07-02 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd. LED tube lamp
US11035526B2 (en) * 2015-12-09 2021-06-15 Jiaxing Super Lighting Electric Appliance Co., Ltd. LED tube lamp
WO2017149526A2 (en) * 2016-03-04 2017-09-08 May Patents Ltd. A method and apparatus for cooperative usage of multiple distance meters
US9907129B2 (en) * 2016-04-07 2018-02-27 Microchip Technology Incorporated Multiple LED string dimming control
CN106131996B (zh) * 2016-06-24 2017-12-26 成都芯源系统有限公司 一种发光二极管驱动系统及其驱动方法
US10143054B2 (en) * 2016-11-10 2018-11-27 Dazzo Techonology Corporation Light-emitting diode driver
US10277136B2 (en) * 2016-12-01 2019-04-30 Power Integrations, Inc. Controller for multi-output single magnetic component converter with independent regulation of constant current and constant voltage outputs
US10732714B2 (en) * 2017-05-08 2020-08-04 Cirrus Logic, Inc. Integrated haptic system
US20190058242A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Joseph Akwo Tabe Energy harvesting substrate network and communication apparatus
US10278251B1 (en) * 2018-02-26 2019-04-30 Optic Arts, Inc. Light device system and method
DE102018202871B4 (de) * 2018-02-26 2019-09-12 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Leistungseffiziente Treiberschaltung, die Ladungsrückgewinnung nutzt, und Verfahren zum Ansteuern einer Last
TWM579865U (zh) * 2018-11-30 2019-06-21 宏碁股份有限公司 發光二極體驅動電路
CN209070956U (zh) * 2019-01-02 2019-07-05 北京京东方光电科技有限公司 背光驱动电路、背光源及显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130162152A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Allegro Microsystems, Inc. Circuitry to drive parallel loads sequentially
JP2013233033A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Rohm Co Ltd バックライト用ｌｅｄストリングの駆動回路および駆動方法、ならびにそれを用いたバックライト装置および電子機器
JP2017028866A (ja) * 2015-07-22 2017-02-02 ローム株式会社 電流ドライバ、ｌｅｄ駆動回路、照明装置、電子機器
US20190159311A1 (en) * 2018-05-16 2019-05-23 Qingdao Hisense Electronics Co., Ltd Backlight Drive Circuit, Blacklight Driving Method, And Display Device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105979B1 (ja) * 2021-05-06 2022-07-25 オーツー マイクロ， インコーポレーテッド 光源モジュールを制御するためのコントローラ

Also Published As

Publication number Publication date
JP7084448B2 (ja) 2022-06-14
CN112259042A (zh) 2021-01-22
CN112259042B (zh) 2021-11-26
TW202106111A (zh) 2021-02-01
TWI732536B (zh) 2021-07-01
US11032881B2 (en) 2021-06-08
US20210029788A1 (en) 2021-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8247993B2 (en) Apparatus for driving multi-light emitting devices
JP5448592B2 (ja) 光源に電力を供給するための駆動回路
US8508206B2 (en) Adaptive constant on time adjustment circuit and method for adaptively adjusting constant on time
US8233297B2 (en) Multi-stage power supply
JP7084448B2 (ja) 光源モジュールを制御するためのコントローラ
TWI325130B (en) Led current driving system for lcos display
US8525433B2 (en) LED light emitting device and method of driving the same
US20120249192A1 (en) Clock generation circuit, processor system using same, and clock frequency control method
US8605845B2 (en) Adaptive phase-shifted synchronization clock generation circuit and method for generating phase-shifted synchronization clock
US20240163988A1 (en) Controller for controlling a light source module
CN109980926B (zh) 一种多通道串联电源
US10231302B2 (en) Power factor correction control circuit and driving method thereof
JP2011510609A (ja) Ｄｃ−ｄｃ電圧変換器の時分割多重化
JP2007299827A (ja) 半導体集積回路
JP5628951B2 (ja) 定電圧生成回路及び定電圧生成方法
KR101224958B1 (ko) 전류 비교기를 이용한 발광 다이오드 구동 방법 및 이를 기반으로 운용되는 발광 다이오드 구동 회로
JP2017077145A (ja) Ｄｃ／ｄｃコンバータおよびその制御回路、システム電源
JP7105979B1 (ja) 光源モジュールを制御するためのコントローラ
JP2011114131A (ja) Ｌｅｄドライバ回路
CN112365853A (zh) 多路led背光系统及其恒流控制电路和方法
JP2012253876A (ja) 負荷駆動装置
CN106900102B (zh) 用于恒流led驱动器ic装置的电流镜和恒流led驱动器系统
JP2012235565A (ja) 電源装置およびその制御回路、電子機器
US9209680B2 (en) Circuit for providing negative voltages with selectable charge pump or buck-boost operating mode
JP5096125B2 (ja) スイッチングレギュレータの制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220602

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7084448

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350