自動(dòng)切換調(diào)光模式的發(fā)光二極管控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光二極管(light-emitting d1de,LED)控制器,且特別是關(guān)于一種自動(dòng)切換調(diào)光模式的LED控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為一種現(xiàn)有的顯示器的背光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方塊圖。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，交流電源輸入后，經(jīng)過(guò)電源供應(yīng)器I轉(zhuǎn)換成多組不同電平的直流電壓輸出，以供電給顯示器內(nèi)部其它組件。以小尺寸顯示器為例，電源供應(yīng)器I可輸出5V的直流電壓Vol供電給主板，并輸出12V或16V的直流電壓Vo2供電給顯示面板、音源放大器及背光驅(qū)動(dòng)電路2。背光驅(qū)動(dòng)電路2用于驅(qū)動(dòng)作為背光的LED光源3。由于LED光源3通常包含有由多顆LED串聯(lián)組成的LED串31，而LED串31中串聯(lián)的LED數(shù)量越多就需要越高的順向電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此直流電壓Vo2輸入背光驅(qū)動(dòng)電路2后，通常需要先經(jīng)過(guò)升壓轉(zhuǎn)換器21升壓以產(chǎn)生可驅(qū)動(dòng)LED串31的直流電壓Vled后再輸出至LED光源3，然后LED控制器22可根據(jù)主板發(fā)送的開(kāi)關(guān)信號(hào)0N/0FF開(kāi)啟或關(guān)閉LED光源3，并在LED光源3被開(kāi)啟時(shí)根據(jù)主板發(fā)送的調(diào)光信號(hào)DIM對(duì)LED光源3進(jìn)行調(diào)光。LED光源3的調(diào)光方式或調(diào)光模式主要有模擬(analogy)調(diào)光及脈沖寬度調(diào)制(pulse-width modulat1n, PWM)調(diào)光兩種。模擬調(diào)光直接調(diào)節(jié)流過(guò)LED串31的直流電流Iled大小，以改變LED串31的亮度，以此控制LED光源3的亮度；而PWM調(diào)光則通過(guò)調(diào)節(jié)LED串31中固定大小的電流Iled的占空比(duty cycle)來(lái)改變LED串31的平均電流，以改變LED串31的平均亮度，以此控制LED光源3的亮度。
[0003]圖2為圖1所示LED光源3采用PWM調(diào)光及模擬調(diào)光時(shí)的電流Iled的波形圖。請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖1及圖2，主板發(fā)送到LED控制器22的調(diào)光信號(hào)DM通常采用PWM形式的數(shù)字信號(hào)，故又稱(chēng)為PWM調(diào)光信號(hào)，以便具有較強(qiáng)的抗噪聲能力。當(dāng)采用PWM調(diào)光時(shí)，在PWM調(diào)光信號(hào)DIM為高電平的期間，LED控制器22通過(guò)汲入LED串31的電流Iled以啟用LED光源3，或通過(guò)控制升壓轉(zhuǎn)換器21正常工作以啟用LED光源3，此時(shí)電流Iled為固定大小且通常采用額定電流值Ir，所謂的額定電流值是指組件在特定環(huán)境條件(如環(huán)境溫度等)下長(zhǎng)期連續(xù)工作時(shí)可允許的最大電流值。在PWM調(diào)光信號(hào)DIM為低電平的期間，LED控制器22通過(guò)停止汲入LED串31的電流ned以停用LED光源3，或通過(guò)控制升壓轉(zhuǎn)換器21停止工作以停用LED光源3，此時(shí)電流Iled為O。因此，流過(guò)LED光源3的平均電流等于PWM調(diào)光信號(hào)DM的占空比D乘以額定電流值Ir，即DX Ir，可提供線性的亮度變化，其中，PWM調(diào)光信號(hào)DM的占空比D等于其為高電平的時(shí)間(即啟用LED光源3使其工作的時(shí)間)除以其周期T。
[0004]然而，在PWM調(diào)光信號(hào)DIM由高電平變成低電平時(shí)，電流Iled瞬間解離為0，使得電源供應(yīng)器I輸出直流電壓Vo2的輸出端形同滿載瞬間變成空載，造成直流電壓Vo2發(fā)生暫態(tài)振蕩；在PWM調(diào)光信號(hào)DM由低電平變成高電平時(shí)，電流Iled極短時(shí)間內(nèi)由O上升至額定電流值Ir，使得電源供應(yīng)器I輸出直流電壓Vo2的輸出端形同空載瞬間變成滿載，造成直流電壓Vo2發(fā)生瞬降現(xiàn)象。因此，對(duì)電源供應(yīng)器I而言，作為其負(fù)載的電流Iled的劇烈變化會(huì)使其輸出的直流電壓Vo2產(chǎn)生極大的電壓暫態(tài)振蕩及瞬降現(xiàn)象，間接影響了其它共用此直流電壓Vo2作為電源的負(fù)載，例如顯示面板及音源放大器，常見(jiàn)的現(xiàn)象是屏幕出現(xiàn)水波紋及無(wú)音源輸入下喇叭出現(xiàn)低頻雜音。此外，負(fù)載的劇烈變化還會(huì)使電源供應(yīng)器I中磁性組件的激磁電流變化過(guò)大,產(chǎn)生較多的散射噪聲。
[0005]當(dāng)采用模擬調(diào)光時(shí)，LED控制器22通常需要先利用電阻和電容組成的RC積分電路將主板發(fā)送的PWM形式的調(diào)光信號(hào)DIM轉(zhuǎn)換成直流形式的電流命令值，使電流命令值與PWM調(diào)光信號(hào)DM的占空比D成正比，再根據(jù)此電流命令值調(diào)整汲入LED串31的電流Iled大小，或通過(guò)控制升壓轉(zhuǎn)換器21調(diào)整直流電壓Vled以改變LED串31的電流Iled大小。因此，對(duì)電源供應(yīng)器I而言，作為其負(fù)載的電流Iled并不會(huì)有劇烈的變化，故輸出的直流電壓Vo2不會(huì)發(fā)生極大的電壓暫態(tài)振蕩及瞬降現(xiàn)象，不會(huì)影響其它共用此直流電壓Vo2的負(fù)載，此外，電源供應(yīng)器I中磁性組件的激磁電流也不會(huì)變化過(guò)大而產(chǎn)生較多的散射噪聲。然而，電阻和電容組成的RC積分電路并不能精準(zhǔn)地將PWM調(diào)光信號(hào)DM的占空比D轉(zhuǎn)換成與其成正比的電流命令值，而且，由于LED本身特性的緣故，流過(guò)LED串31的電流Iled過(guò)低時(shí)會(huì)使其發(fā)出的光產(chǎn)生色溫偏差的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在提出一種自動(dòng)切換調(diào)光模式的LED控制器，可改善電源供應(yīng)器輸出電壓暫態(tài)振蕩及瞬降現(xiàn)象，進(jìn)而改善屏幕出現(xiàn)水波紋、無(wú)音源輸入下喇叭出現(xiàn)低頻雜音及產(chǎn)生較多散射噪聲的問(wèn)題，且可避免LED光源因電流過(guò)低使其發(fā)出的光產(chǎn)生色溫偏差的問(wèn)題。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種自動(dòng)切換調(diào)光模式的LED控制器，包括調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊及調(diào)光控制模塊。調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊接收PWM調(diào)光信號(hào)，在偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的正沿時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第一計(jì)時(shí)值；在第一計(jì)時(shí)值小于PWM調(diào)光信號(hào)的周期且偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的負(fù)沿時(shí)，停止計(jì)時(shí)并讀出第一計(jì)時(shí)值，然后重置(reset)第一計(jì)時(shí)值的計(jì)時(shí)；在第一計(jì)時(shí)值達(dá)到PWM調(diào)光信號(hào)的周期時(shí)，輸出最大亮度通知信號(hào)并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第一計(jì)時(shí)值；在偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的負(fù)沿時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第二計(jì)時(shí)值；在第二計(jì)時(shí)值小于PWM調(diào)光信號(hào)的周期且偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的正沿時(shí)，停止計(jì)時(shí)并讀出第二計(jì)時(shí)值，然后重置第二計(jì)時(shí)值的計(jì)時(shí)；在第二計(jì)時(shí)值達(dá)到PWM調(diào)光信號(hào)的周期時(shí)，輸出最小亮度通知信號(hào)并重新開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第二計(jì)時(shí)值。調(diào)光控制模塊在未收到最大亮度通知信號(hào)或最小亮度通知信號(hào)時(shí)，將第一計(jì)時(shí)值除以第一計(jì)時(shí)值及第二計(jì)時(shí)值之和以得到比值，在比值大于閾值時(shí)，采用模擬調(diào)光模式控制LED光源的亮度；在比值小于閾值時(shí)，采用PWM調(diào)光模式控制LED光源的亮度；在收到最大亮度通知信號(hào)或最小亮度通知信號(hào)時(shí)，停止比值的計(jì)算，并控制LED光源發(fā)出最大亮度或不發(fā)光。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊包括正沿偵測(cè)器及負(fù)沿偵測(cè)器。正沿偵測(cè)器接收PWM調(diào)光信號(hào)，在偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的正沿時(shí)，輸出正沿通知信號(hào)。負(fù)沿偵測(cè)器接收PWM調(diào)光信號(hào)，在偵測(cè)到PWM調(diào)光信號(hào)的負(fù)沿時(shí)，輸出負(fù)沿通知信號(hào)。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊還包括第一觸發(fā)器(flip-flop)及第二觸發(fā)器。第一觸發(fā)器耦接正沿偵測(cè)器及負(fù)沿偵測(cè)器，在收到正沿通知信號(hào)時(shí)，控制調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第一計(jì)時(shí)值；在收到負(fù)沿通知信號(hào)時(shí)，控制調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊停止計(jì)時(shí)并讀出第一計(jì)時(shí)值，然后重置第一計(jì)時(shí)值的計(jì)時(shí)。第二觸發(fā)器耦接正沿偵測(cè)器及負(fù)沿偵測(cè)器，在收到負(fù)沿通知信號(hào)時(shí)，控制調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)以產(chǎn)生第二計(jì)時(shí)值；在收到正沿通知信號(hào)時(shí)，控制調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊停止計(jì)時(shí)并讀出第二計(jì)時(shí)值，然后重置第二計(jì)時(shí)值的計(jì)時(shí)。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，若正沿通知信號(hào)及負(fù)沿通知信號(hào)均為脈沖信號(hào)，則第一觸發(fā)器及第二觸發(fā)器均為邊緣敏感式(edge-sensitive)觸發(fā)器。若正沿通知信號(hào)及負(fù)沿通知信號(hào)均為高或低電平信號(hào)，則第一觸發(fā)器及第二觸發(fā)器均為電平敏感式(level-sensitive)觸發(fā)器。
[0011 ] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，第一觸發(fā)器及第二觸發(fā)器均為設(shè)定重置(set-reset, SR)觸發(fā)器，且均具有設(shè)定端、重置端、第一輸出端及第二輸出端，第一輸出端及第二輸出端的輸出互補(bǔ)。第一觸發(fā)器的設(shè)定端及重置端分別耦接正沿偵測(cè)器及負(fù)沿偵測(cè)器，第二觸發(fā)器的設(shè)定端及重置端分別耦接負(fù)沿偵測(cè)器及正沿偵測(cè)器。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，調(diào)光信號(hào)偵測(cè)模塊還包括第一計(jì)時(shí)器、第一參數(shù)讀取器、第一延遲器、第二計(jì)時(shí)器、第二參數(shù)讀取器及第二延遲器。第一