專利名稱：發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路、方法及其恒流源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背光驅(qū)動(dòng)方法，特別是一種發(fā)光二極管(light-emittingdiode， 以下簡(jiǎn)稱LED)背光驅(qū)動(dòng)電路、方法及其恒流源。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，液晶電視已經(jīng)逐漸成為了平板電視的主流。其中，LED背光液晶 電視的發(fā)光源采用LED，隨著LED效率的不斷提高，價(jià)格的不斷下降，使得LED背光液晶電視 逐步進(jìn)入尋常百姓家。隨著LED作為顯示器件越來越多的發(fā)揮作用，LED的驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)也就表現(xiàn)得 越來越重要，現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動(dòng)方式主要有兩種恒定電壓驅(qū)動(dòng)和恒定電流驅(qū)動(dòng)。由于 LED的亮度隨著通過自身的電流的增大而增強(qiáng)，LED的內(nèi)阻也會(huì)在點(diǎn)亮發(fā)熱的過程中有微 小的變化，因此恒定電流驅(qū)動(dòng)比恒定電壓驅(qū)動(dòng)更有益和更穩(wěn)定。目前，恒定電流驅(qū)動(dòng)一般采用脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，以下簡(jiǎn)稱 PWM)電流信號(hào)對(duì)LED進(jìn)行發(fā)光控制。為了達(dá)到環(huán)保和節(jié)能的要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)顏色豐富以及 低功耗，需要對(duì)LED進(jìn)行精確控制，即精確控制PWM的占空比和電流幅度，這就需要簡(jiǎn)單可 行的LED驅(qū)動(dòng)方法和驅(qū)動(dòng)電路，從而獲得更穩(wěn)定的PWM電流信號(hào)。而現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動(dòng) 方法，是由微處理器作為IXD顯示系統(tǒng)的核心，對(duì)顯示圖像進(jìn)行處理，產(chǎn)生LED驅(qū)動(dòng)電路所 需的時(shí)序信號(hào)，控制LED驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行工作，需要額外的控制器和控制電路對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片 進(jìn)行控制，其電路復(fù)雜，控制不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路、方法及其恒流源，有效解決 現(xiàn)有技術(shù)因需要額外的控制器和控制電路對(duì)LED驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行控制，電路復(fù)雜、控制不便 等技術(shù)缺陷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路，包括倍頻器、 計(jì)數(shù)器、比較器和恒流源，其中倍頻器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為 所述計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)器，與所述倍頻器相連接，用于根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信 號(hào)；比較器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收并比較灰階數(shù)據(jù)和所述計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)， 產(chǎn)生控制恒流源的片選信號(hào)；恒流源，與所述比較器相連接，并與發(fā)光二極管相連接，用于根據(jù)接收到的電流數(shù) 據(jù)和所述片選信號(hào)向所述發(fā)光二極管輸出脈沖寬度調(diào)制電流。所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為垂直同步信號(hào)或水平同步信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，包括
接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)；根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)；比較所述計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的灰階數(shù)據(jù)，產(chǎn)生 控制恒流源的片選信號(hào)并輸出；根據(jù)所述片選信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù)和向發(fā)光二 極管輸出脈沖寬度調(diào)制電流。所述接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，并輸出作為所述計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘 信號(hào)之前還包括設(shè)置所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，使得所述抗干擾空信號(hào)開始于所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的上升 沿，并使得在所述抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入灰階數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。所述根據(jù)所述片選信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù)和向發(fā) 光二極管輸出脈沖寬度調(diào)制電流包括若片選信號(hào)為0，則根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行恒流源輸出；若片選信號(hào)為1，則不進(jìn)行恒流源輸出。所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為垂直同步信號(hào)。所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為水平同步信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種恒流源，包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開 關(guān)、第一電阻、數(shù)個(gè)控流電阻、第二電阻、第一三極管和第二三極管，其中，第一選擇開關(guān)，其控制端與比較器的輸出端連接，選擇端連接恒定電壓或接地，輸 出端與所述第一電阻、數(shù)個(gè)控流電阻和第一三極管的源極相連接；第二選擇開關(guān)，其控制端接收發(fā)光二極管的輸入電流數(shù)據(jù)，選擇端與所述數(shù)個(gè)控 流電阻中的任意一個(gè)相連接，輸出端與所述第一電阻、第一三極管的柵極和第二三極管的 源極相連接；第二三極管，其源極與所述第一三極管的漏極、第二電阻相連接，其漏極與發(fā)光二 極管相連接；第二電阻，其一端接所述第一三極管的漏極和第二三極管的柵極，另一端接地。本發(fā)明提出的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路、方法及其恒流源，采用了倍頻器和恒流 源的結(jié)構(gòu)，通過在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)獲取灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流 數(shù)據(jù)(Current Data)，對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，繼而獲得與灰階數(shù)據(jù)(&ay Data)相 比較的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)的時(shí)間里輸出PWM電流信號(hào)，即利 用灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)控制PWM電流信號(hào)的占空比以及電流數(shù)據(jù)(Current Data)控制 PWM電流信號(hào)的高電平的幅度，從而獲得PWM恒流輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制，該電路易于 實(shí)現(xiàn)，可靠性較高。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明IXD面板圖像信號(hào)示意圖；圖2為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法的流程圖；圖4為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例一的流程圖；圖5為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例一的時(shí)序圖；圖6為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例二的流程圖；圖7為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例二的時(shí)序圖；圖8為本發(fā)明恒流源的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明IXD面板圖像信號(hào)示意圖，如圖1所示，IXD面板的圖像信號(hào)有Vsyc、 Hsyc、DENB和DCK幾種。其中，Vsyc為垂直同步信號(hào)，其頻率就是通常所說的刷新頻率，它 是IXD板的圖像控制信號(hào)，當(dāng)Vsyc來一個(gè)有效脈沖，便在IXD面板上顯示一幀畫面。Hsyc 為水平同步信號(hào)，當(dāng)Hsyc來一個(gè)有效脈沖，Source Driver就向液晶屏的一列發(fā)送數(shù)據(jù)。 DENB為數(shù)據(jù)使能信號(hào)，DENB有效時(shí)，在Vsyc和Hsyc有效的前提下，才會(huì)有數(shù)據(jù)顯示到IXD 面板。DCK是數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃CD面板的基準(zhǔn)時(shí)鐘。 以60Hz，1920 X 1080視頻信號(hào)為例，對(duì)IXD面板的圖像信號(hào)進(jìn)行具體說明。 FHD (Full High Def inition，全高清)1920 X 1080 的實(shí)際分辨率是 2200 X 1125 (根據(jù) VESA 標(biāo)準(zhǔn)，通常標(biāo)識(shí)的分辨率是有效的分辨率，而實(shí)際上給屏的數(shù)據(jù)是按總的分辨率來給的，例 如1920 X 1080的總分辨率為2200 X 1125)，其中，對(duì)于Vsyc，有45 (1125-1080)個(gè)抗干擾空 信號(hào)(Dummy)；對(duì)于Hsyc，有280 (2200-1920)個(gè)抗干擾空信號(hào)(Dummy)。其中，抗干擾空信 號(hào)(Dummy)的位置可以在數(shù)據(jù)源中設(shè)置。Vsyc的頻率是60Hz，在一個(gè)Vsyc周期(16.67ms) 內(nèi)，有1125個(gè)Hsyc的脈沖(周期為14. 82us)。即在DENB高電平有效的情況下，每一個(gè) Vsyc周期內(nèi)，傳輸1125路數(shù)據(jù)。圖2為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，本發(fā)明的LED背光驅(qū) 動(dòng)電路主體結(jié)構(gòu)包括倍頻器、計(jì)數(shù)器、比較器和恒流源.其中，倍頻器，與計(jì)數(shù)器相連接， 用于接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)； 計(jì)數(shù)器，與倍頻器相連接，用于根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)； 比較器，與計(jì)數(shù)器相連接，用于接收并灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)，產(chǎn) 生控制恒流源的片選信號(hào)(CCOUT)；恒流源，與比較器相連接，并與LED相連接，用于根據(jù)接 收到的電流數(shù)據(jù)(Current Data)和片選信號(hào)(CCOUT)向LED輸出PWM電流信號(hào)。上述倍頻器、計(jì)數(shù)器、比較器和恒流源都有復(fù)位(Reset)信號(hào)。該復(fù)位信號(hào)都與 Vsyc或Hsyc相連接，也就是說，在每一個(gè)Vsyc或Hsyc的上升沿有效跳變產(chǎn)生時(shí)，上述倍頻 器、計(jì)數(shù)器、比較器和恒流源都要更新一次。因此，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和計(jì)數(shù)器輸出信 號(hào)(COUT)的比較頻率也和Vsyc或Hsyc的周期頻率相同，也即周期相同，即一個(gè)調(diào)整周期為一個(gè)Vsyc或Hsyc的周期?；译A數(shù)據(jù)(Gray Data)可以控制PWM電流信號(hào)的占空比(一個(gè)周期內(nèi)脈沖高電平 和低電平之比)。電流數(shù)據(jù)(Current Data)可以控制P麗電流信號(hào)的高電平的幅度。灰階 數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)為從顯示圖像中獲得，并經(jīng)過微處理器處理 的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，是LED背光源中的控制核心微處理器對(duì)要顯示圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得 到的，其方法有多種，在此不再贅述。同時(shí)，也可以采用外加單片機(jī)等低價(jià)方案，控制灰階數(shù) 據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)向LED驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送時(shí)序。在本實(shí)施例中，根 據(jù)灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)的具體特性提出了簡(jiǎn)單可行的LED 驅(qū)動(dòng)控制方式。工作過程具體如下本系統(tǒng)中的輸入信號(hào)有作為基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的Vsyc或Hsyc以及灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)禾口 電流數(shù)據(jù)(Current Data)。以Vsyc的一個(gè)周期作為一個(gè)調(diào)節(jié)周期為例，Vsyc作為倍頻器的輸入，經(jīng)過N(N 等于8的偶數(shù)倍)倍倍頻，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)，該時(shí)鐘信號(hào) (CCCLK)等于Vsyc頻率的N倍，Vsyc是上升沿有效信號(hào)。倍頻器的輸出與計(jì)數(shù)器的輸入相連，倍頻器的輸出作為計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘，計(jì)數(shù) 器對(duì)時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)計(jì)數(shù)，輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)。同時(shí)，Vsyc或Hsyc又作為計(jì)數(shù) 器的復(fù)位(Reset)信號(hào)，當(dāng)Vsyc的上升沿到達(dá)時(shí)，將計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)(COUT)復(fù)位為0，重 新開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出與比較器的輸入相連，計(jì)數(shù)器的輸出，即計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和 灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)作為比較器的兩個(gè)輸入，進(jìn)行比較，其中，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)在 抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并存儲(chǔ)在比較器中，該抗干擾空信號(hào)(Dummy)開 始于Vsyc的上升沿。當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)時(shí)，比較器的輸 出片選信號(hào)(CCOUT)為“0”，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)等于或者大于灰階數(shù)據(jù)(GrayData) 時(shí)，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)為“1”。同時(shí)，Vsyc又作為比較器的復(fù)位(Reset)信 號(hào)，當(dāng)Vsyc的上升沿到達(dá)時(shí)，將比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)復(fù)位為0，重新開始比較。比較器與恒流源相連接，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)作為恒流源電路的輸入 選擇。當(dāng)片選信號(hào)(CCOUT)為“0”時(shí)，恒流源系統(tǒng)工作，并根據(jù)輸入的電流數(shù)據(jù)(Current Data)，輸出PWM信號(hào)。其中，電流數(shù)據(jù)(Current Data)在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí) 間內(nèi)導(dǎo)入并存儲(chǔ)在比較器中，該抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Vsyc的上升沿。當(dāng)片選信號(hào) (CCOUT)為“1”時(shí)，恒流源系統(tǒng)不工作，沒有輸出電流，電流為零。同時(shí)，為了與前述各部分 (倍頻器、計(jì)數(shù)器和比較器)保持同步，需要Vsyc作為恒流源的復(fù)位(Reset)信號(hào)。在上述過程中，通過灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)控制CCOUT輸出“0”的時(shí)間，控制PWM 信號(hào)輸出電流的時(shí)間，可以改變PWM信號(hào)的占空比。通過電流數(shù)據(jù)(Current Data)，在恒流源里，可以改變PWM信號(hào)輸出電流幅度。即 通過本發(fā)明的電路，通過預(yù)先設(shè)定的灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)，得 到所需的占空比和電流幅度的PWM信號(hào)。PWM信號(hào)產(chǎn)生之后，控制LED。PWM的占空比和電流幅度可以改變LED的發(fā)光強(qiáng)度。 當(dāng)占空比和電流幅度中的任一或二者同時(shí)增加時(shí)，只要是在LED的要求的工作范圍之內(nèi)，就能夠增加LED的亮度。對(duì)于顏色的調(diào)節(jié)，只能是對(duì)應(yīng)多種顏色的LED —起工作時(shí)使用?，F(xiàn) 有的主要的有顏色的LED有RGB三種顏色的LED。將這三種LED按一定的位置排列，通過本 方法可以精確到控制每個(gè)LED的發(fā)光亮度。多顆不同顏色的LED，在被精確控制的亮度之下 混光，可以產(chǎn)生更加豐富的顏色，以達(dá)到對(duì)顏色的精確控制。本實(shí)施例提供的LED背光驅(qū)動(dòng)電路，可以根據(jù)不同型號(hào)的LED進(jìn)行變化，簡(jiǎn)單易 行。本發(fā)明實(shí)施例提供的LED背光驅(qū)動(dòng)電路采用了倍頻器和恒流源的結(jié)構(gòu)，通過在 抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)獲取灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)，對(duì)基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻處理，繼而獲得與灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)相比較的時(shí)鐘信 號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)小于灰階數(shù)據(jù)(GrayData)的時(shí)間里輸出PWM電流信號(hào)，即利用灰階數(shù)據(jù) (Gray Data)控制PWM電流信號(hào)的占空比以及電流數(shù)據(jù)(Current Data)控制PWM電流信號(hào) 的高電平的幅度，從而獲得PWM恒流輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制，該電路易于實(shí)現(xiàn)，可靠性 較高。圖3為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法的流程圖，如圖3所示，本實(shí)施例LED背光驅(qū)動(dòng)方 法包括步驟11、接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信 號(hào)(CCCLK)；步驟12、根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)；步驟13、比較計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的灰 階數(shù)據(jù)(Gray Data)，產(chǎn)生控制恒流源的片選信號(hào)(CCOUT)并輸出；其中，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并存儲(chǔ) 在比較器中，該抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Vsyc的上升沿。步驟14、根據(jù)所述片選信號(hào)(CCOUT)和在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo) 入的電流數(shù)據(jù)(Current Data)向LED輸出PWM電流。其中，電流數(shù)據(jù)(Current Data)在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并存 儲(chǔ)在比較器中，該抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Vsyc的上升沿。需要說明的是，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)是經(jīng)視頻處理后所進(jìn)行控制LED的灰度數(shù) 據(jù)，電流數(shù)據(jù)(Current Data)是視頻處理后的恒流源輸出電流的控制數(shù)據(jù)?；译A數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在時(shí)間內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)入，保證了 圖像的正常顯示，同時(shí)，提高了顯示的處理效率?，F(xiàn)有的接口技術(shù)，例如I2C、SPI等等，數(shù)據(jù) 傳輸速率完全可以滿足高速傳輸?shù)囊?。圖4為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例一的流程圖；圖5為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng) 方法實(shí)施例一的時(shí)序圖，如圖4和圖5所示，具體地，在本實(shí)施例中，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為Vsyc， 以Vsyc的一個(gè)周期作為一個(gè)調(diào)整周期。本實(shí)施例的LED背光驅(qū)動(dòng)方法包括步驟21、設(shè)置Vsyc，使得抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Vsyc的上升沿，并使得 在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入灰階數(shù)據(jù)(GrayData)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)；由于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)是在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并存儲(chǔ)的，設(shè)置抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Vsyc的上升沿，即 在一個(gè)調(diào)整周期的起始，就導(dǎo)入并存儲(chǔ)灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)。步驟22、接收Vsyc并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào) (CCCLK)；系統(tǒng)啟動(dòng)后，先對(duì)Vsyc進(jìn)行倍頻處理。倍數(shù)是8的整數(shù)倍?，F(xiàn)在常用的是Sbit 或IObit的灰階，所以倍數(shù)選擇256或者1024，或者更高，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的更精確的控 制。經(jīng)倍頻后的時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入。步驟23、根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)；步驟24、比較計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的灰 階數(shù)據(jù)(Gray Data)，產(chǎn)生控制恒流源的片選信號(hào)(CCOUT)并輸出；計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)作為比較器的兩個(gè)輸入，進(jìn)行比 較。其中，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)為在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)(從Vsyc的上升沿開始到 Hsyc的脈沖1之間的時(shí)間)導(dǎo)入的。當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data) 時(shí)，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)為“0”，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)等于或者大于灰階數(shù) 據(jù)(GrayData)時(shí)，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)為“1”。例如，若灰階數(shù)據(jù)(GrayData) =2000，則計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到1 1999這段時(shí)間，比較器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)都為“0”，當(dāng) 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到2000以后，比較器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)都為“1”。比較器輸出的片選信 號(hào)(CCOUT)連接到可控恒流源電路的控制端(Cs)。步驟25、根據(jù)片選信號(hào)(CCOUT)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù) (Current Data)，向 LED 輸出 PWM 電流。對(duì)于可控恒流源，當(dāng)片選信號(hào)(CCOUT)為“0”時(shí)，保持恒流源輸出，即輸出電流 (OUTPUT)為高電平；當(dāng)片選信號(hào)(CCOUT)為“1”時(shí)，關(guān)斷恒流源，即輸出電流(OUTPUT)為 0。若灰階數(shù)據(jù)(Gray Data) = 2000，則計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到1 1999這段時(shí)間，比較器輸出的片 選信號(hào)(CCOUT)都為“0”，保持恒流源輸出，即輸出電流(OUTPUT)為高電平；當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) 到2000以后，比較器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)都為“1”，關(guān)斷恒流源，即輸出電流(OUTPUT) 為0。其中，輸出電流(OUTPUT)的值由電流數(shù)據(jù)(Current Data)決定，電流數(shù)據(jù) (Current Data)在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)(從Vsyc的上升沿開始到Hsyc的脈沖1之 間的時(shí)間)導(dǎo)入并保持。同時(shí)，對(duì)于上述的每一個(gè)部分，當(dāng)Vsyc重新刷新時(shí)，所有的器件都要復(fù)位，恒流源 的輸出電流(OUTPUT)復(fù)位為0，片選信號(hào)(CCOUT)復(fù)位為0。在一個(gè)調(diào)整周期內(nèi)，灰階數(shù)據(jù) (Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并保持，到下 一個(gè)調(diào)整周期，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)要重新導(dǎo)入。本發(fā)明實(shí)施例提供的LED背光驅(qū)動(dòng)方法通過在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間 內(nèi)獲取灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)，并對(duì)Vsyc進(jìn)行倍頻處理，獲得 與灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)相比較的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)的時(shí) 間里輸出PWM電流信號(hào)，即利用灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)控制PWM電流信號(hào)的占空比以及電 流數(shù)據(jù)(CurrentData)控制PWM電流信號(hào)的高電平的幅度，從而獲得恒流PWM輸出，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)對(duì)LED的控制，該方法可以精確控制每一個(gè)LED的工作情況，為現(xiàn)有的LED背光源的區(qū)域控制，以及未來的顏色空間內(nèi)的多維處理，創(chuàng)造了條件，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性較高。圖6為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方法實(shí)施例二的流程圖；圖7為本發(fā)明LED背光驅(qū)動(dòng)方 法實(shí)施例二的時(shí)序圖，如圖6和圖7所示，具體地，在本實(shí)施例中，基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為Hsyc，以 Hsyc的一個(gè)周期作為一個(gè)調(diào)整周期，使灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data) 在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的期間內(nèi)導(dǎo)入。本實(shí)施例的LED背光驅(qū)動(dòng)方法包括步驟31、設(shè)置Hsyc，使得抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Hsyc的上升沿，并使得 在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入灰階數(shù)據(jù)(GrayData)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)；由于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)是在抗干擾空信號(hào) (Dummy)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并存儲(chǔ)的，設(shè)置抗干擾空信號(hào)(Dummy)開始于Hsyc的上升沿，即 在一個(gè)調(diào)整周期的起始，就導(dǎo)入并存儲(chǔ)灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)。步驟32、接收Hsyc并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào) (CCCLK)；系統(tǒng)啟動(dòng)后，先對(duì)Hsyc進(jìn)行倍頻處理，倍數(shù)是8的整數(shù)倍?，F(xiàn)在常用的是Sbit或 IObit的灰階，所以倍數(shù)選擇256或者1024，或者更高，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的更精確的控制。 經(jīng)倍頻后的時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)作為計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入。步驟33、根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)(CCCLK)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)；步驟34、比較計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的灰 階數(shù)據(jù)(Gray Data)，產(chǎn)生控制恒流源的片選信號(hào)(CCOUT)并輸出；計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)和灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)作為比較器的兩個(gè)輸入，進(jìn)行比 較。其中，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)為在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的，當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信 號(hào)(COUT)等于或者大于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)時(shí)，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT)為“1”， 當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)(COUT)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)時(shí)，比較器的輸出片選信號(hào)(CCOUT) 為“0”。例如，若灰階數(shù)據(jù)(Gray Data) = 2000，則計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到1 1999這段時(shí)間，比較 器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)都為“0”，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到2000以后，比較器輸出的片選信號(hào) (CCOUT)都為“1”。比較器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)連接到可控恒流源電路的控制端(CS)。步驟35、根據(jù)片選信號(hào)(CCOUT)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù) (Current Data)，向 LED 輸出 PWM 電流。對(duì)于可控恒流源，當(dāng)片選信號(hào)(CCOUT)為“0”時(shí)，保持恒流源輸出，及輸出電流 (OUTPUT)為高電平；當(dāng)片選信號(hào)(CCOUT)為“1”時(shí)，關(guān)斷恒流源，即輸出電流(OUTPUT)為 0。若灰階數(shù)據(jù)(Gray Data) = 2000，則計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到1 1999這段時(shí)間，比較器輸出的片 選信號(hào)(CCOUT)都為“0”，保持恒流源輸出，即輸出電流(OUTPUT)為高電平；當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) 到2000以后，比較器輸出的片選信號(hào)(CCOUT)都為“1”，關(guān)斷恒流源，即輸出電流(OUTPUT) 為0。其中，輸出電流(OUTPUT)的值由電流數(shù)據(jù)(Current Data)決定，電流數(shù)據(jù) (Current Data)在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并保持。同時(shí)，對(duì)于上述的每一個(gè)部分，當(dāng)Hsyc重新刷新時(shí)，所有的器件都要復(fù)位。恒流源 的輸出電流(OUTPUT)復(fù)位為0，片選信號(hào)(CCOUT)復(fù)位為0。在一個(gè)調(diào)整周期內(nèi)，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入并保持，到下 一個(gè)調(diào)整周期，灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)要重新導(dǎo)入。本發(fā)明實(shí)施例提供的LED背光驅(qū)動(dòng)方法通過在抗干擾空信號(hào)(Dummy)存在的時(shí)間 內(nèi)獲取灰階數(shù)據(jù)(Gray DATA)和電流數(shù)據(jù)(Current Data)，并對(duì)Hsyc進(jìn)行倍頻處理，繼而 獲得與灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)相比較的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘信號(hào)小于灰階數(shù)據(jù)(Gray Data) 的時(shí)間里輸出PWM電流信號(hào)，即利用灰階數(shù)據(jù)(Gray Data)控制PWM電流信號(hào)的占空比以 及電流數(shù)據(jù)(Current Data)控制PWM電流信號(hào)的高電平的幅度，從而獲得PWM恒流輸出， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制，該方法易于實(shí)現(xiàn)，可靠性較高，該方法可以精確控制每一個(gè)LED的 工作情況，為現(xiàn)有的LED背光源的區(qū)域控制，以及未來的顏色空間內(nèi)的多維處理，創(chuàng)造了條 件，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性較高。需要說明的是，由于Hsyc的周期更小，以Hsyc作為基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，即以Hsyc的一 個(gè)周期作為一個(gè)調(diào)整周期為更優(yōu)選的方案。圖8為本發(fā)明恒流源的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例的恒流源包括第
一選擇開關(guān)1、第二選擇開關(guān)2、第一電阻3 (Rl)、數(shù)個(gè)控流電阻4(R3、R4......Rn)、第二電
阻5 (R2)、第一三極管6和第二三極管7，其中，第一選擇開關(guān)1，其控制端與比較器的輸出 端(CCOUT)連接，選擇端連接恒定電壓或接地，輸出端與所述第一電阻3、數(shù)個(gè)控流電阻4和 第一三極管6的源極相連接；第二選擇開關(guān)2，其控制端接收LED的輸入電流數(shù)據(jù)(Current Data)，選擇端與所述數(shù)個(gè)控流電阻4中的任意一個(gè)相連接，輸出端與所述第一電阻3、第 一三極管6的柵極和第二三極管7的源極相連接；第二三極管7，其源極與所述第一三極管 6的漏極、第二電阻5相連接，其漏極與LED相連接；第二電阻5，其一端接所述第一三極管 6的漏極和第二三極管7的柵極，另一端接地。當(dāng)CCOUT = 0時(shí)，第一選擇開關(guān)1的選擇端連接VCC，該恒流源電路工作。當(dāng)CCOUT =1時(shí)，第一選擇開關(guān)1的選擇端連接GND，該恒流源電路不工作。電流數(shù)據(jù)(Current Data)決定第一電阻3 (Rl)與數(shù)個(gè)控流電阻4 (R3、 R4......Rn)中哪一個(gè)相并聯(lián)。恒流源輸出電流I近似等于VCC/ (R11 I Rx)，其中X = 3，4，... η。輸出電流I利用 LED的電流特性控制LED發(fā)光。由于I的輸出是周期性的，這就形成了一種PWM產(chǎn)生電路， 通過PWM電流實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制。本發(fā)明實(shí)施例提供的恒流源輸出周期性的電流，形成了一種PWM產(chǎn)生電路，進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)對(duì)LED的控制，該電路可以精確控制每一個(gè)LED的工作情況，為現(xiàn)有的LED背光源的區(qū) 域控制，以及未來的顏色空間內(nèi)的多維處理，創(chuàng)造了條件，易于實(shí)現(xiàn)，可靠性較高。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括倍頻器、計(jì)數(shù)器、比較器和恒流 源，其中，倍頻器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為所述 計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)器，與所述倍頻器相連接，用于根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)； 比較器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收并比較灰階數(shù)據(jù)和所述計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)，產(chǎn)生 控制恒流源的片選信號(hào)；恒流源，與所述比較器相連接，并與發(fā)光二極管相連接，用于根據(jù)接收到的電流數(shù)據(jù)和 所述片選信號(hào)向所述發(fā)光二極管輸出脈沖寬度調(diào)制電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào) 為垂直同步信號(hào)或水平同步信號(hào)。
3.一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)； 根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)；比較所述計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的灰階數(shù)據(jù)，產(chǎn)生控制 恒流源的片選信號(hào)并輸出；根據(jù)所述片選信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù)和向發(fā)光二極管 輸出脈沖寬度調(diào)制電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述接收基準(zhǔn)時(shí)鐘 信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，并輸出作為所述計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)之前還包括設(shè)置所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，使得所述抗干擾空信號(hào)開始于所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿， 并使得在所述抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入灰階數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述片選 信號(hào)和在抗干擾空信號(hào)存在的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)入的電流數(shù)據(jù)和向發(fā)光二極管輸出脈沖寬度調(diào)制 電流包括若片選信號(hào)為0，則根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)進(jìn)行恒流源輸出； 若片選信號(hào)為1，則不進(jìn)行恒流源輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為垂直同步信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于， 所述基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)為水平同步信號(hào)。
8.一種恒流源，其特征在于，包括第一選擇開關(guān)、第二選擇開關(guān)、第一電阻、數(shù)個(gè)控流 電阻、第二電阻、第一三極管和第二三極管，其中，第一選擇開關(guān)，其控制端與比較器的輸出端連接，選擇端連接恒定電壓或接地，輸出端 與所述第一電阻、數(shù)個(gè)控流電阻和第一三極管的源極相連接；第二選擇開關(guān)，其控制端接收發(fā)光二極管的輸入電流數(shù)據(jù)，選擇端與所述數(shù)個(gè)控流電 阻中的任意一個(gè)相連接，輸出端與所述第一電阻、第一三極管的柵極和第二三極管的源極 相連接；第二三極管，其源極與所述第一三極管的漏極、第二電阻相連接，其漏極與發(fā)光二極管相連接；第二電阻，其一端接所述第一三極管的漏極和第二三極管的柵極，另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路、方法及其恒流源。發(fā)光二極管背光驅(qū)動(dòng)電路包括倍頻器、計(jì)數(shù)器、比較器和恒流源，其中，倍頻器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)并進(jìn)行倍頻處理，輸出作為所述計(jì)數(shù)器時(shí)鐘輸入的時(shí)鐘信號(hào)；計(jì)數(shù)器，與所述倍頻器相連接，用于根據(jù)所述時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)并輸出計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)；比較器，與所述計(jì)數(shù)器相連接，用于接收并比較灰階數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)，產(chǎn)生控制恒流源的片選信號(hào)；恒流源，與所述比較器相連接，并與LED相連接，用于根據(jù)接收到的電流數(shù)據(jù)和片選信號(hào)向LED輸出PWM電流。本發(fā)明能夠滿足LED背光的控制要求，電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102006696SQ20091009194
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者王延峰 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司