发光二极管驱动设备及其驱动方法
专利名称：发光二极管驱动设备及其驱动方法
技术领域：
示例实施例涉及一种发光二极管驱动装置和/或其驱动方法。
背景技术：
电子设备可以包括显示器装置作为用户界面。作为显示器装置 ，平板显示器装置可以被用于光照和低功率电子装置。平板显示器装置可以包括OLED (有机发光二极管)装置、LCD (液晶显示器)装置、FED (场致发射显示器)装置、VFD (真空荧光显示器)装置、Η)Ρ(等离子体显示器面板)装置等等。在平板显示器装置当中，IXD装置可以包括背光以将光提供给面板。低功率、轻薄的并且环保的发光二极管(LED)可以被用作背光。
发明内容
示例实施例涉及一种发光二极管驱动装置和/或其驱动方法。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；多个第一和第二发光二极管串，这多个第一和第二发光二极管串被提供有灯驱动电源电压；第一从驱动器电路，该第一从驱动器电路被构造为检测第二发光二极管串的动态余量(headroom)电压并且响应于检测到的第二发光二极管串的动态余量电压输出第一从动态余量误差信号；主驱动器电路，该主驱动器电路被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于第一发光二极管串的检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动电路被构造为响应于主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。主驱动器电路可以被构造为输出电压控制信号作为主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号的总和。第一从驱动器电路可以包括第一从动态余量控制器，该第一从动态余量控制器被构造为检测从第二发光二极管串检测到的动态余量电压的最低电压并且输出第一从动态余量误差信号作为对应于从第二发光二极管串检测到的最低动态余量电压。第一从动态余量控制器可以包括从最低电压检测器，该从最低电压检测器被构造为检测第二发光二极管串的检测到的动态余量电压的最低电压；和从放大器，该从放大器被构造为输出第一从动态余量误差信号，该信号对应于第一从基准电压和第二发光二极管串的检测到的动态余量电压的最低电压之间的差。主驱动器电路可以包括主动态余量控制器，该主动态余量控制器被构造为检测从第一发光二极管串检测到的动态余量电压的最低电压并且输出与第一发光二极管串的检测到的最低电压相对应的主动态余量误差信号；以及转换器控制器，该转换器控制器被构造为输出具有与第一从动态余量误差信号和主动态余量误差信号的总和相对应的电压电平的电压控制信号。主动态余量控制器包括主最低电压检测器，该主最低电压检测器被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且检测所检测到的动态余量电压的最低电压；和主放大器，该主放大器被构造为输出与主最低电压和主基准电压之间的差相对应的主动态余量
误差号。发光二极管驱动装置可以进一步包括第二从驱动 器电路，该第二从驱动器电路被构造为检测被提供有灯驱动电源电压的多个第三发光二极管串的动态余量电压并且输出与检测到的动态余量电压中的一个相对应的第二从动态余量误差信号；和转换器控制器，该转换器控制器被构造为输出具有与第一和第二从动态余量误差信号和主动态余量误差信号的总和相对应的电压电平的电压控制信号。主驱动器电路可以包括第一电流控制器，该第一电流控制器被构造为产生与从外部输入的亮度设定电压相对应的第一基准电压；和第一从电流驱动器，该第一从电流驱动器被构造为分别驱动第一发光二极管串，并且第一从驱动器电路可以包括第二电流控制器，该第二电流控制器被构造为产生与亮度设定电压相对应的第二基准电压，并且第二电流驱动器被构造为分别驱动第二发光二极管串。发光二极管驱动装置可以进一步包括第二和第三从驱动器电路，其中第一发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第二从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，第二发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第三从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，并且第一和第二发光二极管串的另一端与灯驱动电源电压相连接。主驱动器电路和第一至第三从驱动器电路中的每一个可以是集成电路芯片。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括多个发光二极管串和驱动器电路，该驱动器电路被构造为驱动这多个发光二极管串。驱动器电路包括电流控制器，该电流控制器被构造为产生与从外部输入的亮度设定电压相对应的基准电压；和多个电流驱动器，每一个都对应于这多个发光二极管串并且被构造为响应于基准电压驱动相对应的发光二极管串。电流控制器被构造为输出基准电压等于亮度基准电压和亮度设定电压中的一个。电流控制器被构造为当亮度设定电压低于期望的电压时产生基准电压等于亮度设定电压。电流控制器被构造为当亮度设定电压与期望的电压相同或者比期望的电压高时产生基准电压等于亮度基准电压。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；和多个发光二极管串，所述多个发光二极管串被提供有灯驱动电源电压。发光二极管串的一端中的每一个被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道中的一个和从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。从驱动器电路被构造为检测多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出从动态余量误差信号。主驱动器电路被构造为检测多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动器电路被构造为响应于主和从动态余量误差信号输出电压控制信号。主驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q(Q是正整数)的特定数目并且从驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q的特定数目，并且被共同地连接到发光二极管串中的一个的主和从驱动器电路的沟道端子的数目是不同的。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动方法包括响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；检测被提供有灯驱动电源电压的第一发光二极管串的动态余量电压以响应于检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号；以及检测被提供有灯驱动电源电压的第二发光二极管串的动态余量电压以响应于检 测到的动态余量电压输出从动态余量误差信号；响应于主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。根据示例实施例，发光二极管装置包括至少一个LED组，每一个都包括被并行连接的多个发光二极管串；和功率转换器。驱动器电路被构造为从至少一个LED组中的多个发光二极管串中检测动态余量电压，并且驱动器电路被构造为基于至少一个LED组中的多个发光二极管串的检测到的动态余量电压输出控制信号。功率转换器被构造为接收控制信号并且调节被供给至少一个LED组的灯驱动电源电压。至少一个LED组可以进一步包括主LED组和第一 LED组。驱动器电路可以包括主驱动器电路和第一从驱动器电路。第一从驱动器电路可以被构造为，基于将第一从基准电压与从第一 LED组中的多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较生成第一从动态余量误差信号，并且将第一从动态余量误差信号输出到主驱动器电路。主驱动器电路可以被构造为，基于将主基准电压与从主LED组中的多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较生成主动态余量误差信号，并且主驱动器电路可以被构造为基于组合第一从动态余量误差信号和主动态余量误差信号生成控制信号。功率转换器可以被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压。驱动器电路可以包括至少一个电流控制器，该至少一个电流控制器被构造为接收亮度设定电压并且基于在亮度设定电压和电源电压之间的比较输出电流驱动电压。驱动器电路可以进一步包括多个电流驱动器并且各个电流驱动器可以被构造为接收电流驱动电压并且响应于电流驱动电压驱动多个发光二极管中的一个。驱动器电路可以进一步包括主驱动器电路和第一从驱动器电路。至少一个LED组中的一个中的多个发光二极管串中的每一个的一端可以被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。根据示例实施例，显示器装置可以包括显示器面板，该显示器面板被连接到背光。背光可以包括前述发光二极管驱动装置中的至少一个。
参考附图根据下面的描述发明概念的以上和其它特征和优点将会变得显然，其中在不同的附图中相同的附图标记指代相同的部件，除非另有规定。附图不必按比例绘制，重点强调示出发明概念的原理。在附图中图I示出包括根据发明概念的示例实施例的发光驱动装置的显示器装置的图。
图2是示出图I中的发光二极管驱动装置的框图。图3是示出图2中的主动态余量控制器的框图。图4是示出图2中的从动态余量控制器的框图。图5是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的显示器装置的框图。图6是示出图5中的发光二极管驱动装置的框图。图7是示出根据发明概念的示例实施例的图6中的电流 控制器和电流驱动器的电路图。图8是示出根据发明概念的示例实施例的在图5至图7中描述的亮度控制功能被应用到的发光二极管驱动装置的框图。图9是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。图10是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。
具体实施例方式参考附图在下文中更加全面地描述发明概念的示例实施例，在附图中示出了一些发明概念的示例实施例。然而，发明概念的示例实施例可以以多种不同的形式具体化并且不应被解释为限制于在此提出的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将会是彻底的和全面的，并且将会将发明概念的示例实施例的范围完全地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清晰将会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。相同的编号指代相同的元件。因此，可以省略相同元件的描述以避免重复。将会理解的是，尽管术语第一、第二、第三等可以在此被用于描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是通过这些术语不能限制这些元件、组件、区域、层和/或部分。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或者组件与另一区域、层或者部分进行区分。因此，在不脱离发明概念教导的情况下在下面论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或者部分。空间上相对术语，诸如“在下面”、“在下方”、“较低的”、“在下面”、“在上面”、“上面
的”等等可以在此被用于简化描述以描述附图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系。将会理解的是，除了在附图中描绘的方位之外，空间上相对术语旨在还包含装置使用或者操作的不同方位。例如，如果附图中的装置被颠倒，那么被描述为在另一元件或特征的“下方”或者“下面”或者“在下面”的元件或者特征将取向为在这另一个元件或特征的“上面”。因此，示例性术语“在下方”和“在下面”能够包含在上面和在下方的方位。装置可以以其它的方式取向(旋转90度或者在其它的方位)并且在此使用的空间相对术语进行相应地解释。另外，也将会理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它能够是两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或者多个中间层。在此使用的术语仅是为了描述特定实施例并且意图不在于限制。如在所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“这个(the) ”旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将会进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包含”指定存在陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或者添加一个或者多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的被列出的项目中的一个或者多个的任意一个和所有组合。将会理解的是，当元件或者层被称为在另一元件或者层“上面”、“被连接到”、“被耦合到”或者“相邻于”另一元件或者层时，它能够直接地在另一元件或者层上、被直接地连接、稱合到或者相邻于另一元件或者层，或者可以存在中间元件或者层。相反地，当元件被称为“直接在另一元件或者层上面”、“被直接地连接到”、“被直接地耦合到”或者“紧邻于”另一元件或者层时，不存在中间元件或者层。除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明概念所属领域的普通技术人员通常理解的相同意义。将会进 一步理解的是，诸如在通常使用的字典中所定义的术语应被解释为具有与在相关技术和/或本说明书的上下文中的意义一致的意义并且将不会以理想化的或者过分正式的意义来解释，除非在此清楚地定义。图I是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光驱动装置的显示器装置的图。显示器装置I可以包括显示器面板101和发光二极管装置100。显示器面板101可以是需要背光的显示器装置(例如，液晶显示器)。发光二极管装置100可以作为显示器面板101的背光进行操作。此外，发光二极管装置100可以在诸如LED照明、LED广告面板等等的应用中使用，但是示例实施例不限制于此。发光二极管装置100可以包括功率转换器110、多个发光二极管组121至123，以及每一个均对应于多个发光二极管组121至123的多个驱动器电路131至133。在图I中，示出3个发光二极管组121至123和三个驱动器电路131至133。然而，发明概念的示例实施例不限于此。功率转换器110可以将外部输入的电源电压EVDD转换为灯驱动电源电压LVDD。灯驱动电源电压LVDD可以具有足以驱动多个发光二极管组121至123中的发光二极管的电压电平。多个发光二极管组121至123中的每一个可以包括多个发光二极管串，其中的每一个包括串联连接的多个发光二极管。驱动器电路131至133中的每一个可以由集成电路芯片形成。在下面，驱动器电路131可以被称为主驱动器电路，并且驱动器电路132至133可以被称为从驱动器电路。主驱动器电路131可以被构造为驱动发光二极管组121内的发光二极管串。主驱动器电路131可以检测发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压。取决于检测到的动态余量电压和来自于从驱动器电路132至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3，主驱动器电路131可以将控制信号VCTRL输出到功率转换器110使得灯驱动电源电压LVDD被调节。从驱动器电路132可以被构造为驱动发光二极管组122内的发光二极管串。从驱动器电路132可以检测发光二极管串的一端CH21至CK2k的动态余量电压以输出与检测到的动态余量电压相对应的从动态余量误差信号HERR2。从驱动器电路133可以被构造为驱动发光二极管组123内的发光二极管串。从驱动器电路133可以检测发光二极管串的一端CH31至CH3k的动态余量电压以输出与检测到的动态余量电压相对应的从动态余量误差信号HERR3。通过检测发光二极管串的一端的动态余量电压，并且根据检测到的动态余量电压控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD可以完成发光二极管的稳定操作和功率消耗的减少(和/或最小化)。
取决于检测到的动态余量电压和来自于从驱动器电路132至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3，主驱动器电路131可以产生用于控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD的电平的控制信号VCTRL。显示器面板101的尺寸可以与发光二极管驱动装置100的发光二极管的数目成比例。如果显示器面板101变得较大，那么被设置在发光二极管驱动装置100处的发光二极管的数目可以增加。因为能够连接驱动器电路131至133中的每一个的发光二极管的数目受限，通过增加驱动器电路131至133的数目可以实现发光二极管的数目的增加。尽管驱动器电路的数目增加，但是根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置100可以包括一个功率转换器110，并且通过将来自于从驱动器电路1 32至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3提供给主驱动器电路131可以控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD。尽管驱动器电路的数目增加，但是能够减少组件数目的增加。虽然图I示出包括一个功率转换器110的发光二极管装置100，但是示例实施例不限于此。可以根据设计考量来提供驱动器电路和功率转换器。例如，当发光二极管驱动装置100需要四个驱动器电路时可以提供一个功率转换器。当发光二极管驱动装置100需要八个驱动器电路时可以提供两个功率转换器。在后面的情况下，主驱动器电路的数目可以被控制为与功率转换器的相同。能够通过包括比驱动器电路的数目少的功率转换器来减少(和/或最小化)发光二极管驱动装置100的面积。因此，可以减少生产成本。图2是示出图I中的发光二极管驱动装置的框图。参考图2，功率转换器110可以包括电感器111、NMOS晶体管112、二极管113以及电容器114。电感器111可以连接在外部提供的电源电压EVDD和节点NI之间。NMOS晶体管112可以连接在节点NI和接地电压之间。NMOS晶体管112的栅极可以被连接以接收来自于主驱动器电路131内的转换器控制器215的电压控制信号VCTRL。二极管113可以连接在节点NI和N2之间。二极管113可以是肖特基二极管。电容器114可以连接在节点N2和接地电压之间。节点N2的灯驱动电源电压LVDD可以被供给发光二极管组121至123内的发光二极管串。功率转换器110可以被构造为将外部提供的电源电压EVDD转换为灯驱动电源电压LVDD。具体地，根据被施加给NMOS晶体管112的栅极的电压控制信号VCTRL可以调节灯驱动电源电压LVDD的电平。主驱动器电路131可以包括每个都对应于发光二极管组121中的发光二极管串的电流驱动器211至21k、主动态余量控制器214以及转换器控制器215。电流驱动器211至21k中的每一个可以被构造为控制流经相对应的发光二极管串的电流。主动态余量控制器214可以被构造为检测发光二极管组121中的发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压并且根据检测到的动态余量电压生成主动态余量误差信号HERR1。主驱动器电路131的电流驱动器211至21k可以控制发光二极管串中的每一个的电流量使得稳定操作发光二极管串的发光二极管所需的电流流动。这时，可以供给灯驱动电源电压LVDD使得发光二极管串中的每一个的动态余量电压被保持为高于基准电压(例如，尽可能低的电压)。主动态余量控制器214可以检测发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压的最低电压以将检测到的动态余量电压与基准电压进行比较。主动态余量控制器214可以生成取决于检测到的动态余量电压和基准电压之间的差的主动态余量误差信号HERR1。从驱动器电路132的电路驱动器211至21k可以控制发光二极管串中的每一个的电流量使得稳定操作发光二极管串的发光二极管所需的电流流动。这时，可以供给灯驱动电源电压LVDD使得发光二极管串中的每一个的动态余量电压被保持为高于基准电压(例如，尽可能低的电压)。从驱动器电路132的动态余量控制器224可以检测发光二极管串的动态余量电压的最低电压以将检测到的动态余量电压与基准电压进行比较。动态余量控制器224可以生成取决于检测到的动态余量电压和基准电压之间的差的从动态余量误差信号HERR2。从驱动器电路133可以被构造为与从驱动器电路132相同，并且可以生成从动态余量误差信号HERR3。 转换器控制器215可以被构造为生成通过将来自于主动态余量控制器214的主动态余量误差信号HERRl和分别来自于驱动器电路132和133的从动态余量误差信号HERR2和HERR3相加而获得的误差信号ERR。尽管未在图2中示出，但是转换器控制器215可以包括被构造为充分地充电误差信号ERR的电路(例如，电容器)。为了制造工艺的简易，主和从驱动器电路131至133可以被构造为具有相同的结构。经由输出端子(未示出)可以将从从驱动器电路132中的动态余量控制器224输出的从动态余量误差信号HERR2提供给主驱动器电路131。尽管从驱动器电路132可以包括转换器控制器225，但是转换器控制器225可以不被用于从驱动器电路132的操作。图3是示出图2中的主动态余量控制器的框图。参考图3，主动态余量控制器214可以包括放大器310和最低电压检测器320。最低电压检测器320可以与图2中的发光二极管组121内的发光二极管串的一端CHl I至CHlk相连接。最低电压检测器320可以检测发光二极管组121内的发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压的最低电压。最低电压检测器320可以输出检测到的电压作为最小电压VMIN1。放大器310可以将主基准电压VREFl与最小电压VMINl进行比较以输出主动态余量误差信号HERRl作为比较结果。图4是示出图2中的从动态余量控制器的框图。参考图4，从动态余量控制器224可以包括放大器410和最低电压检测器420。最低电压检测器420可以与图2中的发光二极管组122内的发光二极管串的一端CH21至CH2k相连接。最低电压检测器420可以检测发光二极管组122内的发光二极管串的一端CH21至CH2k的动态余量电压的最低电压。最低电压检测器420可以输出检测到的电压作为最小电压VMIN2。放大器410可以将从基准电压VREF2与最小电压VMIN2进行比较以输出从动态余量误差信号HERR2作为比较结果。图2中的剩余的从驱动器电路中的每一个中的从动态余量控制器可以被构造为与图4中的相同。由于主驱动器电路131和从驱动器电路132的制造工艺不同，驱动发光二极管组内的发光二极管串所需的最小电压可以区分。基于能够驱动相对应的发光二极管组的最小电压可以确定主动态余量控制器214的主基准电压VREFl和从动态余量控制器224的从基准电压VREF2。如果主动态余量控制器214的最小电压VMINl在电平上比主基准电压VREFl低，那么灯驱动电源电压LVDD可以增加使得最小电压VMINl增加。如果从动态余量控制器224的最小电压VMIN2在电平上比从基准电压VREF2低，那么灯驱动电源电压LVDD可以增加使得最小电压VMIN2增加。参考图2，转换器控制器215可以响应于与主动态余量误差信号HERRl和从动态余量误差信号HERR2至HERR3的总和相对应的误差信号ERR生成电压控制信号VCTRL。主和从动态余量误差信号HERRl至HERR3中的每一个可以是电流信号。根据与作为相加结果的误差信号ERR相对应的电流量可以输出电压控制信号VCTRL。因此，考虑由主驱动器电路131检测到的动态余量电压和由从驱动器电路132至133检测到的动态余量电压转换器控制器215可以输出最佳电压控制信号VCTRL。功率转换器110可以响应于电压控制信号VCTRL输出具有能够驱动发光二极管组121至123内的所有的发光二极管串的最小电压的灯驱动电源电压LVDD。 图5是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的显示器装置的框图。参考图5，显示器装置2可以包括显示器面板501和发光二极管驱动装置500。发光二极管驱动装置500可以包括功率转换器510、发光二极管组521以及驱动器电路531。发光二极管组521可以包括多个发光二极管串，其中的每一个具有串联连接的多个发光二极管。驱动器电路531可以接收亮度设定电压VSET。此外，驱动器电路531可以与电阻器Rl相连接。当亮度设定电压VSET在电平上比给定电压(例如，电源电压)高时，驱动器电路531可以驱动发光二极管组521以具有与期望的(和/或可替代地预定的)基准电压相对应的亮度。当亮度设定电压VSET比给定电压(例如，电源电压)低时，驱动器电路531可以驱动发光二极管组521使得具有与亮度设定电压VSET相对应的亮度。图6是示出图5中的发光二极管驱动装置的框图。参考图6，发光二极管驱动装置600的功率转换器510可以被构造为与图2中的相同。除了电流控制器635之外，驱动器电路531可以被构造为与图2中的相类似。电流驱动器631至63k中的每一个可以响应于从电流控制器635提供的基准电压VREF控制用于驱动发光二极管组521的电流。图7是示出根据发明概念的示例实施例的图6中的电流控制器和电流驱动器的电路图。参考图7，电流控制器635可以包括第一端子701、第二端子702、PM0S晶体管711、电流源712和713、NMOS晶体管714和717、复用器715、放大器716以及电流镜720。PMOS晶体管711可以被连接在电源电压VCC和节点N21之间并且可以具有被连接以接收经由第一端子701提供的亮度设定电压VSET的栅极。电流源712可以被连接在节点N21和接地电压之间。电流源713可以被连接在电源电压VCC和节点N22之间。NMOS晶体管714可以被连接在节点N22和接地电压之间并且可以具有与节点N21相连接的栅极。复用器715可以包括与亮度设定电压VSET相连接的第一输入端子DO、与亮度基准电压VREFBl相连接的第二输入端子Dl以及输出端子。放大器716可以包括输入端子和输出端子，输入端子的每一个与复用器715的输出和第二端子702相连接。NMOS晶体管717可以被连接在节点N23和第二端子702之间并且可以具有与放大器716的输出相连接的栅极。电阻器Rl可以被连接在第二端子702和接地电压之间。电流镜720可以包括PMOS晶体管721和722。PMOS晶体管721可以被连接在电源电压VCC和节点N23之间并且可以具有与节点23相连接的栅极。PMOS晶体管可以被连接在电源电压VCC和节点N24之间并且可以具有与节点N23相连接的栅极。当经由第一端子701输入的亮度设定电压VSET比电源电压VCC低时，电流控制器635可以输出与亮度设定电压VSET相对应的基准电压IREFl。当亮度设定电压VSET与电源电压VCC相同或者比电源电压VCC高时，电流控制器635可以输出与亮度基准电压VREFBl相对应的基准电流IREFl。电流驱动器631可以包括放大器732、NM0S晶 体管733以及电阻器731和734。放大器732可以包括输入端子和输出端子，输入端子的每一个与节点N24和N25相连接。NMOS晶体管733可以被连接在相对应的发光二极管串的一端CHll和节点N25之间并且可以具有与放大器732的输出相连接的栅极。电阻器731可以被连接在节点N24和接地电压之间，并且电阻器734可以被连接在节点N25和接地电压之间。电流驱动器631可以被构造为使得与节点N24的电压相对应的电流流经发光二极管串。如果电源电压VCC被施加给第一端子701，那么PMOS晶体管711可以被截止并且NMOS晶体管714可以被截止。这可以使节点N22被设置为电源电压VCC，即，高电平。响应于作为节点N22的电压信号的选择信号S，复用器715可以输出经由第二输入端子Dl输入的亮度基准电压VREFBl作为它的输出。与亮度基准电压VREFBl相对应的基准电流IREFl可以通过放大器716、NM0S晶体管717以及电流镜720流经节点N24。因此，电流控制器635和电流驱动器631可以驱动发光二极管串使得具有与亮度基准电压VREFBl相对应的亮度。如果在电平上比电源电压VCC低的亮度设定电压VSET被施加给第一端子701，那么PMOS晶体管711可以被导通并且NMOS晶体管714可以被导通。这意味着节点N22进入低电平。响应于作为节点22的电压信号的选择信号S，复用器715可以输出经由第一输入端子DO输入的亮度设定电压VSET作为它的输出。与亮度设定电压VSET相对应的基准电流IREFl可以通过放大器716、NM0S晶体管717以及电流镜720流经节点N24。因此，电流控制器635和电流驱动器631可以驱动发光二极管串使得具有与亮度设定电压VSET相对应的亮度。通过在驱动器电路531处制备第一和第二端子701和702并且设置输入到第一端子701的亮度设定电压VSET和与第二端子702相连接的电阻器Rl的电阻发光二极管驱动装置500可以控制发光二极管组521的亮度。特别地，倘若显示器面板被设计为显示三维图像，对以PWM(脉冲宽度调制)方式控制亮度存在许多限制。倘若在右眼图像和左眼图像被交替输出的三维图像显示方式中根据PWM方式调节供应给发光二极管串中的每一个的电流来控制亮度，则很难正常地显示三维图形。本发明概念可以通过亮度设定电压VSET的设置能够调节亮度。这时，可以通过显示器面板501中的驱动器电路(未示出)给出亮度设定电压VSET的电平。图8是示出根据发明概念的示例实施例在图5至图7中描述的亮度控制功能被应用到的发光二极管驱动装置的框图。图8中的发光二极管驱动装置可以与图2中的相类似，不同之处在于主驱动器电路830进一步包括与电流驱动器831至83k相连接的电流控制器835并且从驱动器电路840进一步包括与电流驱动器841至84k相连接的电流控制器845。主驱动器电路830内的电流驱动器831至83k和电流控制器835以及从驱动器电路840内的电流控制器845和电流驱动器841至84k可以与图6和图7中的一样进行操作，并且因此其描述被省略。为了制造工艺的简易，主和从驱动器电路830至850可以被构造为具有相同的结构。尽管从驱动器电路840可以包括转换器控制器846，但是转换器控制器846可以不用于从驱动器电路840的操作。通过发光二极管驱动装置800，通过设置与主驱动器电路830相连接的电阻器Rl和与从驱动器电路840至850相连接的电阻器R2至Rn的电阻值和亮度设定电压VSET可以控制发光二极管组821至823的亮度。图9是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管 驱动装置的框图。参考图9，发光二极管驱动装置900可以包括功率转换器910、发光二极管组920、主驱动器电路931以及从驱动器电路932。功率转换器910、主驱动器电路931以及从驱动器电路932可以被构造为与图I中的相同。图9中的发光二极管驱动装置900可以被构造为使用作为低电流驱动器电路的主驱动器电路931和从驱动器电路932驱动由大电流发光二极管形成的发光二极管组920。通过主驱动器电路931和从驱动器电路932可以同时驱动一个发光二极管串。例如，倘若发光二极管组920是由八个发光二极管串形成，即，第一至第八发光二极管串，则发光二极管组920中的第一发光二极管串的一端CHll可以与主驱动器电路931的第一沟道端子Pl和从驱动器电路932的第八沟道端子P8相连接。发光二极管组920中的第二发光二极管串的一端CH12可以与主驱动器电路931的第二沟道端子P2和从驱动器电路932的第七沟道端子P7相连接。发光二极管组920中的第三发光二极管串的一端CH13可以与主驱动器电路931的第三沟道端子P3和从驱动器电路932的第六沟道端子P6相连接。发光二极管组920中的第四发光二极管串的一端CH14可以与主驱动器电路931的第四沟道端子P4和从驱动器电路932的第五沟道端子P5相连接。发光二极管组920中的第五发光二极管串的一端CH15可以与主驱动器电路931的第五沟道端子P5和从驱动器电路932的第四沟道端子P4相连接。发光二极管组920中的第六发光二极管串的一端CH16可以与主驱动器电路931的第六沟道端子P6和从驱动器电路932的第三沟道端子P3相连接。发光二极管组920中的第七发光二极管串的一端CH17可以与主驱动器电路931的第七沟道端子P7和从驱动器电路932的第二沟道端子P2相连接。发光二极管组920中的第八发光二极管串的一端CH18可以与主驱动器电路931的第八沟道端子P8和从驱动器电路932的第一沟道端子Pl相连接。发光二极管组920中的第一至第八发光二极管串中的每一个的另一端可以被连接以接收从功率转换器910输出的灯驱动电源电压LVDD。通过图9中的构造，与发光二极管串的一端与相同驱动器电路的两个沟道端子相连接相比，能够减少(和/或最小化)由于主驱动器电路931和从驱动器电路932之间的工艺分布导致的屏幕斑点现象。图10是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。发光二极管驱动装置1000可以包括功率转换器1010、两个发光二极管组1021和1022以及四个驱动器电路1031至1034。驱动器电路1031可以是主驱动器电路，并且剩余的驱动器电路1032至1034中的每一个可以是从驱动器电路。发光二极管组1021中的发光二极管串可以与主驱动器电路1031和从驱动器电路1032相连接，并且发光二极管组1022中的发光二极管串可以与从驱动器电路1033和从驱动器电路1034相连接。一个发光二极管串可以共同地连接两个驱动器电路的不同沟道端子，如图9中所描述。虽然图9和图10示出一个发光二极管串被共同地连接两个驱动器电路的情况，但是示例实施例不限于此。而是，一个发光二极管串能够被共同地连接三个或者更多个驱动器电路。 通过上面的描述，尽管发光二极管的数目增加，但是可以在发光二极管驱动装置内使用一个功率转换器。这使其能够减少成本增加并且简化发光二极管驱动装置的亮度控制。倘若发光二极管驱动装置包括多个驱动芯片，能够减少(和/或防止)由于驱动器芯片之间的特性差异导致的屏幕质量降低。虽然已经具体地示出并且描述了一些示例实施例，但是对本领域的技术人员来说将会理解的是，在不脱离权利要求的范围和精神的情况下可以进行形式上和细节上的变化。
权利要求
1.一种发光二极管驱动装置，包括 功率转换器，所述功率转换器被构造为响应于电压控制信号而将电源电压转换为灯驱动电源电压； 多个第一发光二极管串和第二发光二极管串，所述多个第一发光二极管串和第二发光二极管串被提供有所述灯驱动电源电压； 第一从驱动器电路，所述第一从驱动器电路被构造为检测所述第二发光二极管串的动态余量电压并且响应于所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出第一从动态余量误差信号； 主驱动器电路，所述主驱动器电路被构造为检测所述第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于所述第一发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号， 所述主驱动器电路被构造为响应于所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号而输出所述电压控制信号。
2.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，所述主驱动器电路被构造为将所述电压控制信号输出为所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号的总和。
3.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中所述第一从驱动器电路包括 第一从动态余量控制器，所述第一从动态余量控制器被构造为检测从所述第二发光二极管串检测到的所述动态余量电压的最低电压并且输出所述第一从动态余量误差信号，所述第一从动态余量误差信号对应于从所述第二发光二极管串检测到的最低动态余量电压。
4.根据权利要求3所述的发光二极管驱动装置，其中所述第一从动态余量控制器包括 最低电压检测器，所述最低电压检测器被构造为检测所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压的最低电压；和 从放大器，所述从放大器被构造为基于第一从基准电压和所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压的所述最低电压之间的差来输出所述第一从动态余量误差信号。
5.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中所述主驱动器电路包括 主动态余量控制器，所述主动态余量控制器被构造为检测所述第一发光二极管串的所检测到的动态余量电压的最低电压并且输出主动态余量误差信号， 所述主动态余量误差信号对应于所述第一发光二极管串的所检测到的最低电压；和转换器控制器，所述转换器控制器被构造为输出所述电压控制信号，所述电压控制信号具有的电压电平与所述第一从动态余量误差信号和所述主动态余量误差信号的总和相对应。
6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动装置，其中所述主动态余量控制器包括 主最低电压检测器，所述主最低电压检测器被构造为检测所述第一发光二极管串的动态余量电压并且检测所检测到的动态余量电压的主最低电压；和 主放大器，所述主放大器被构造为基于所述主最低电压和主基准电压之间的差来输出所述主动态余量误差信号。
7.根据权利要求5所述的发光二极管驱动装置，进一步包括 第二从驱动器电路，所述第二从驱动器电路被构造为检测被提供有所述灯驱动电源电压的多个第三发光二极管串的动态余量电压并且输出第二从动态余量误差信号，所述第二从动态余量误差信号对应于所述从所述多个第三发光二极管串检测到的动态余量电压中的一个，并且 其中所述转换器控制器被构造为输出所述电压控制信号，所述电压控制信号具有的电压电平与所述第一和第二从动态余量误差信号同所述主动态余量误差信号的总和相对应。
8.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中 所述主驱动器电路包括， 第一电流控制器，所述第一电流控制器被构造为产生第一基准电压， 所述第一基准电压对应于从外部输入的亮度设定电压，和 第一电流驱动器，所述第一电流驱动器被构造为分别驱动所述第一发光二极管串，并且 所述第一从驱动器电路包括， 第二电流控制器，所述第二电流控制器被构造为产生第二基准电压， 所述第二基准电压对应于所述亮度设定电压，和 第二电流驱动器，所述第二电流驱动器被构造为分别驱动所述第二发光二极管串。
9.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，进一步包括 第二从驱动器电路和第三从驱动器电路，其中 所述第一发光二极管串中每一个的一端被共同地连接到所述主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第二从驱动器电路的多个沟道端子中的一个， 所述第二发光二极管串中每一个的一端被共同地连接所述第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第三从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，并且 所述第一发光二极管串和第二发光二极管串的另一端与所述灯驱动电源电压相连接。
10.根据权利要求9所述的发光二极管驱动装置，其中所述主驱动器电路和所述第一至第三从驱动器电路中的每一个是集成电路芯片。
11.一种发光二极管驱动装置，包括 多个发光二极管串；和 驱动器电路，所述驱动器电路被构造为驱动所述多个发光二极管串，所述驱动器电路包括， 电流控制器，所述电流控制器被构造为基于从外部输入的亮度设定电压来产生基准电压，以及 多个电流驱动器， 所述多个电流驱动器中的每一个对应于所述多个发光二极管串并且被构造为响应于所述基准电压来驱动相对应的发光二极管串。
12.根据权利要求11所述的发光二极管驱动装置，其中 所述电流控制器被构造为输出所述基准电压，所述基准电压等于亮度基准电压和所述亮度设定电压中的一个。
13.根据权利要求12所述的发光二极管驱动装置，其中所述电流控制器被构造为，当所述亮度设定电压低于期望的电压时产生等于所述亮度设定电压的所述基准电压。
14.根据权利要求13所述的发光二极管驱动装置，其中所述电流控制器被构造为，当所述亮度设定电压等于或高于所述期望的电压时产生等于所述亮度基准电压的所述基准电压。
15.一种发光二极管驱动装置，包括 功率转换器，所述功率转换器被构造为响应于电压控制信号而将电源电压转换为灯驱动电源电压； 多个发光二极管串，所述多个发光二极管串被提供有所述灯驱动电源电压， 所述发光二极管串的一端中的每一个被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道中的一个和从驱动器电路的多个沟道端子中的一个， 所述从驱动器电路被构造为检测所述多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于所检测到的动态余量电压而输出从动态余量误差信号， 所述主驱动器电路被构造为检测所述多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号，并且 所述主驱动器电路被构造为响应于所述主动态余量误差信号和从动态余量误差信号而输出所述电压控制信号。
16.根据权利要求15所述的发光二极管驱动装置，其中 所述主驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q(Q是正整数)的特定数目所述从驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q的特定数目，并且其中被共同地连接到所述发光二极管串中一个的所述主驱动器电路和从驱动器电路的沟道端子的数目是不同的。
17.—种发光二极管驱动方法,包括 响应于电压控制信号，将电源电压转换为灯驱动电源电压； 检测被提供有所述灯驱动电源电压的第一发光二极管串的动态余量电压，以响应于所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号；以及 检测被提供有所述灯驱动电源电压的第二发光二极管串的动态余量电压，以响应于所检测到的动态余量电压而输出从动态余量误差信号， 响应于所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号，输出所述电压控制信号。
18.一种发光二极管驱动装置，包括 至少一个LED组，每个LED组包括并联连接的多个发光二极管串； 驱动器电路， 所述驱动器电路被构造为从所述至少一个LED组中的所述多个发光二极管串中检测动态余量电压，并且 所述驱动器电路被构造为基于所述至少一个LED组中的所述多个发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出控制信号；以及 功率转换器，所述功率转换器被构造为接收所述控制信号并且调节被供给所述至少一个LED组的灯驱动电源电压。
19.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述至少一个LED组包括主LED组和第一 LED组， 所述驱动器电路包括主驱动器电路和第一从驱动器电路，所述第一从驱动器电路被构造为，基于将第一从基准电压与从所述第一 LED组中的所述多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较，来生成第一从动态余量误差信号，并且将所述第一从动态余量误差信号输出到所述主驱动器电路， 所述主驱动器电路被构造为，基于将主基准电压与从所述主LED组中的所述多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较，来生成主动态余量误差信号，并且 所述主驱动器电路被构造为，基于将所述第一从动态余量误差信号和所述主动态余量误差信号进行组合，来生成所述控制信号。
20.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述功率转换器被构造为响应于所述电压控制信号而将电源电压转换为所述灯驱动电源电压， 所述驱动器电路包括至少一个电流控制器，所述至少一个电流控制器被构造为接收亮度设定电压并且基于在所述亮度设定电压和所述电源电压之间的比较而输出电流驱动电压， 所述驱动器电路进一步包括多个电流驱动器， 每个电流驱动器被构造为接收所述电流驱动电压并且响应于所述电流驱动电压而驱动所述多个发光二极管串中的一个。
21.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述驱动器电路包括主驱动器电路和第一从驱动器电路，并且 所述至少一个LED组中的所述一个的所述多个发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到所述主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。
22.—种显示器装置，包括 显示器面板，所述显示器面板被连接到背光， 所述背光包括根据权利要求18所述的至少一个发光二极管驱动装置。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管驱动设备及其驱动方法。根据示例实施例，发光二极管驱动包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；第一发光二极管串和第二发光二极管串，该第一发光二极管串和第二发光二极管串被提供有灯驱动电源电压；第一从驱动器电路，该第一从驱动器电路被构造为检测第二发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出第一从动态余量误差信号；以及主驱动器电路，该主驱动器电路被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于第一发光二极管串的检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动器电路可以被构造为响应于主和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。
文档编号H05B37/02GK102769963SQ20121013616
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者尹孝相, 李范佶, 金佑锡 申请人:三星电子株式会社
技术领域：
示例实施例涉及一种发光二极管驱动装置和/或其驱动方法。
背景技术：
电子设备可以包括显示器装置作为用户界面。作为显示器装置 ，平板显示器装置可以被用于光照和低功率电子装置。平板显示器装置可以包括OLED (有机发光二极管)装置、LCD (液晶显示器)装置、FED (场致发射显示器)装置、VFD (真空荧光显示器)装置、Η)Ρ(等离子体显示器面板)装置等等。在平板显示器装置当中，IXD装置可以包括背光以将光提供给面板。低功率、轻薄的并且环保的发光二极管(LED)可以被用作背光。
发明内容
示例实施例涉及一种发光二极管驱动装置和/或其驱动方法。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；多个第一和第二发光二极管串，这多个第一和第二发光二极管串被提供有灯驱动电源电压；第一从驱动器电路，该第一从驱动器电路被构造为检测第二发光二极管串的动态余量(headroom)电压并且响应于检测到的第二发光二极管串的动态余量电压输出第一从动态余量误差信号；主驱动器电路，该主驱动器电路被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于第一发光二极管串的检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动电路被构造为响应于主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。主驱动器电路可以被构造为输出电压控制信号作为主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号的总和。第一从驱动器电路可以包括第一从动态余量控制器，该第一从动态余量控制器被构造为检测从第二发光二极管串检测到的动态余量电压的最低电压并且输出第一从动态余量误差信号作为对应于从第二发光二极管串检测到的最低动态余量电压。第一从动态余量控制器可以包括从最低电压检测器，该从最低电压检测器被构造为检测第二发光二极管串的检测到的动态余量电压的最低电压；和从放大器，该从放大器被构造为输出第一从动态余量误差信号，该信号对应于第一从基准电压和第二发光二极管串的检测到的动态余量电压的最低电压之间的差。主驱动器电路可以包括主动态余量控制器，该主动态余量控制器被构造为检测从第一发光二极管串检测到的动态余量电压的最低电压并且输出与第一发光二极管串的检测到的最低电压相对应的主动态余量误差信号；以及转换器控制器，该转换器控制器被构造为输出具有与第一从动态余量误差信号和主动态余量误差信号的总和相对应的电压电平的电压控制信号。主动态余量控制器包括主最低电压检测器，该主最低电压检测器被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且检测所检测到的动态余量电压的最低电压；和主放大器，该主放大器被构造为输出与主最低电压和主基准电压之间的差相对应的主动态余量
误差号。发光二极管驱动装置可以进一步包括第二从驱动 器电路，该第二从驱动器电路被构造为检测被提供有灯驱动电源电压的多个第三发光二极管串的动态余量电压并且输出与检测到的动态余量电压中的一个相对应的第二从动态余量误差信号；和转换器控制器，该转换器控制器被构造为输出具有与第一和第二从动态余量误差信号和主动态余量误差信号的总和相对应的电压电平的电压控制信号。主驱动器电路可以包括第一电流控制器，该第一电流控制器被构造为产生与从外部输入的亮度设定电压相对应的第一基准电压；和第一从电流驱动器，该第一从电流驱动器被构造为分别驱动第一发光二极管串，并且第一从驱动器电路可以包括第二电流控制器，该第二电流控制器被构造为产生与亮度设定电压相对应的第二基准电压，并且第二电流驱动器被构造为分别驱动第二发光二极管串。发光二极管驱动装置可以进一步包括第二和第三从驱动器电路，其中第一发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第二从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，第二发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第三从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，并且第一和第二发光二极管串的另一端与灯驱动电源电压相连接。主驱动器电路和第一至第三从驱动器电路中的每一个可以是集成电路芯片。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括多个发光二极管串和驱动器电路，该驱动器电路被构造为驱动这多个发光二极管串。驱动器电路包括电流控制器，该电流控制器被构造为产生与从外部输入的亮度设定电压相对应的基准电压；和多个电流驱动器，每一个都对应于这多个发光二极管串并且被构造为响应于基准电压驱动相对应的发光二极管串。电流控制器被构造为输出基准电压等于亮度基准电压和亮度设定电压中的一个。电流控制器被构造为当亮度设定电压低于期望的电压时产生基准电压等于亮度设定电压。电流控制器被构造为当亮度设定电压与期望的电压相同或者比期望的电压高时产生基准电压等于亮度基准电压。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动装置包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；和多个发光二极管串，所述多个发光二极管串被提供有灯驱动电源电压。发光二极管串的一端中的每一个被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道中的一个和从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。从驱动器电路被构造为检测多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出从动态余量误差信号。主驱动器电路被构造为检测多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动器电路被构造为响应于主和从动态余量误差信号输出电压控制信号。主驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q(Q是正整数)的特定数目并且从驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q的特定数目，并且被共同地连接到发光二极管串中的一个的主和从驱动器电路的沟道端子的数目是不同的。根据发明概念的示例实施例，发光二极管驱动方法包括响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；检测被提供有灯驱动电源电压的第一发光二极管串的动态余量电压以响应于检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号；以及检测被提供有灯驱动电源电压的第二发光二极管串的动态余量电压以响应于检 测到的动态余量电压输出从动态余量误差信号；响应于主动态余量误差信号和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。根据示例实施例，发光二极管装置包括至少一个LED组，每一个都包括被并行连接的多个发光二极管串；和功率转换器。驱动器电路被构造为从至少一个LED组中的多个发光二极管串中检测动态余量电压，并且驱动器电路被构造为基于至少一个LED组中的多个发光二极管串的检测到的动态余量电压输出控制信号。功率转换器被构造为接收控制信号并且调节被供给至少一个LED组的灯驱动电源电压。至少一个LED组可以进一步包括主LED组和第一 LED组。驱动器电路可以包括主驱动器电路和第一从驱动器电路。第一从驱动器电路可以被构造为，基于将第一从基准电压与从第一 LED组中的多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较生成第一从动态余量误差信号，并且将第一从动态余量误差信号输出到主驱动器电路。主驱动器电路可以被构造为，基于将主基准电压与从主LED组中的多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较生成主动态余量误差信号，并且主驱动器电路可以被构造为基于组合第一从动态余量误差信号和主动态余量误差信号生成控制信号。功率转换器可以被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压。驱动器电路可以包括至少一个电流控制器，该至少一个电流控制器被构造为接收亮度设定电压并且基于在亮度设定电压和电源电压之间的比较输出电流驱动电压。驱动器电路可以进一步包括多个电流驱动器并且各个电流驱动器可以被构造为接收电流驱动电压并且响应于电流驱动电压驱动多个发光二极管中的一个。驱动器电路可以进一步包括主驱动器电路和第一从驱动器电路。至少一个LED组中的一个中的多个发光二极管串中的每一个的一端可以被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。根据示例实施例，显示器装置可以包括显示器面板，该显示器面板被连接到背光。背光可以包括前述发光二极管驱动装置中的至少一个。
参考附图根据下面的描述发明概念的以上和其它特征和优点将会变得显然，其中在不同的附图中相同的附图标记指代相同的部件，除非另有规定。附图不必按比例绘制，重点强调示出发明概念的原理。在附图中图I示出包括根据发明概念的示例实施例的发光驱动装置的显示器装置的图。
图2是示出图I中的发光二极管驱动装置的框图。图3是示出图2中的主动态余量控制器的框图。图4是示出图2中的从动态余量控制器的框图。图5是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的显示器装置的框图。图6是示出图5中的发光二极管驱动装置的框图。图7是示出根据发明概念的示例实施例的图6中的电流 控制器和电流驱动器的电路图。图8是示出根据发明概念的示例实施例的在图5至图7中描述的亮度控制功能被应用到的发光二极管驱动装置的框图。图9是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。图10是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。
具体实施例方式参考附图在下文中更加全面地描述发明概念的示例实施例，在附图中示出了一些发明概念的示例实施例。然而，发明概念的示例实施例可以以多种不同的形式具体化并且不应被解释为限制于在此提出的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将会是彻底的和全面的，并且将会将发明概念的示例实施例的范围完全地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清晰将会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。相同的编号指代相同的元件。因此，可以省略相同元件的描述以避免重复。将会理解的是，尽管术语第一、第二、第三等可以在此被用于描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是通过这些术语不能限制这些元件、组件、区域、层和/或部分。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或者组件与另一区域、层或者部分进行区分。因此，在不脱离发明概念教导的情况下在下面论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或者部分。空间上相对术语，诸如“在下面”、“在下方”、“较低的”、“在下面”、“在上面”、“上面
的”等等可以在此被用于简化描述以描述附图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系。将会理解的是，除了在附图中描绘的方位之外，空间上相对术语旨在还包含装置使用或者操作的不同方位。例如，如果附图中的装置被颠倒，那么被描述为在另一元件或特征的“下方”或者“下面”或者“在下面”的元件或者特征将取向为在这另一个元件或特征的“上面”。因此，示例性术语“在下方”和“在下面”能够包含在上面和在下方的方位。装置可以以其它的方式取向(旋转90度或者在其它的方位)并且在此使用的空间相对术语进行相应地解释。另外，也将会理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它能够是两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或者多个中间层。在此使用的术语仅是为了描述特定实施例并且意图不在于限制。如在所使用的，单数形式“一(a)”、“一个(an)”以及“这个(the) ”旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将会进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包含”指定存在陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或者添加一个或者多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的被列出的项目中的一个或者多个的任意一个和所有组合。将会理解的是，当元件或者层被称为在另一元件或者层“上面”、“被连接到”、“被耦合到”或者“相邻于”另一元件或者层时，它能够直接地在另一元件或者层上、被直接地连接、稱合到或者相邻于另一元件或者层，或者可以存在中间元件或者层。相反地，当元件被称为“直接在另一元件或者层上面”、“被直接地连接到”、“被直接地耦合到”或者“紧邻于”另一元件或者层时，不存在中间元件或者层。除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明概念所属领域的普通技术人员通常理解的相同意义。将会进 一步理解的是，诸如在通常使用的字典中所定义的术语应被解释为具有与在相关技术和/或本说明书的上下文中的意义一致的意义并且将不会以理想化的或者过分正式的意义来解释，除非在此清楚地定义。图I是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光驱动装置的显示器装置的图。显示器装置I可以包括显示器面板101和发光二极管装置100。显示器面板101可以是需要背光的显示器装置(例如，液晶显示器)。发光二极管装置100可以作为显示器面板101的背光进行操作。此外，发光二极管装置100可以在诸如LED照明、LED广告面板等等的应用中使用，但是示例实施例不限制于此。发光二极管装置100可以包括功率转换器110、多个发光二极管组121至123，以及每一个均对应于多个发光二极管组121至123的多个驱动器电路131至133。在图I中，示出3个发光二极管组121至123和三个驱动器电路131至133。然而，发明概念的示例实施例不限于此。功率转换器110可以将外部输入的电源电压EVDD转换为灯驱动电源电压LVDD。灯驱动电源电压LVDD可以具有足以驱动多个发光二极管组121至123中的发光二极管的电压电平。多个发光二极管组121至123中的每一个可以包括多个发光二极管串，其中的每一个包括串联连接的多个发光二极管。驱动器电路131至133中的每一个可以由集成电路芯片形成。在下面，驱动器电路131可以被称为主驱动器电路，并且驱动器电路132至133可以被称为从驱动器电路。主驱动器电路131可以被构造为驱动发光二极管组121内的发光二极管串。主驱动器电路131可以检测发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压。取决于检测到的动态余量电压和来自于从驱动器电路132至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3，主驱动器电路131可以将控制信号VCTRL输出到功率转换器110使得灯驱动电源电压LVDD被调节。从驱动器电路132可以被构造为驱动发光二极管组122内的发光二极管串。从驱动器电路132可以检测发光二极管串的一端CH21至CK2k的动态余量电压以输出与检测到的动态余量电压相对应的从动态余量误差信号HERR2。从驱动器电路133可以被构造为驱动发光二极管组123内的发光二极管串。从驱动器电路133可以检测发光二极管串的一端CH31至CH3k的动态余量电压以输出与检测到的动态余量电压相对应的从动态余量误差信号HERR3。通过检测发光二极管串的一端的动态余量电压，并且根据检测到的动态余量电压控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD可以完成发光二极管的稳定操作和功率消耗的减少(和/或最小化)。
取决于检测到的动态余量电压和来自于从驱动器电路132至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3，主驱动器电路131可以产生用于控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD的电平的控制信号VCTRL。显示器面板101的尺寸可以与发光二极管驱动装置100的发光二极管的数目成比例。如果显示器面板101变得较大，那么被设置在发光二极管驱动装置100处的发光二极管的数目可以增加。因为能够连接驱动器电路131至133中的每一个的发光二极管的数目受限，通过增加驱动器电路131至133的数目可以实现发光二极管的数目的增加。尽管驱动器电路的数目增加，但是根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置100可以包括一个功率转换器110，并且通过将来自于从驱动器电路1 32至133的从动态余量误差信号HERR2至HERR3提供给主驱动器电路131可以控制由功率转换器110产生的灯驱动电源电压LVDD。尽管驱动器电路的数目增加，但是能够减少组件数目的增加。虽然图I示出包括一个功率转换器110的发光二极管装置100，但是示例实施例不限于此。可以根据设计考量来提供驱动器电路和功率转换器。例如，当发光二极管驱动装置100需要四个驱动器电路时可以提供一个功率转换器。当发光二极管驱动装置100需要八个驱动器电路时可以提供两个功率转换器。在后面的情况下，主驱动器电路的数目可以被控制为与功率转换器的相同。能够通过包括比驱动器电路的数目少的功率转换器来减少(和/或最小化)发光二极管驱动装置100的面积。因此，可以减少生产成本。图2是示出图I中的发光二极管驱动装置的框图。参考图2，功率转换器110可以包括电感器111、NMOS晶体管112、二极管113以及电容器114。电感器111可以连接在外部提供的电源电压EVDD和节点NI之间。NMOS晶体管112可以连接在节点NI和接地电压之间。NMOS晶体管112的栅极可以被连接以接收来自于主驱动器电路131内的转换器控制器215的电压控制信号VCTRL。二极管113可以连接在节点NI和N2之间。二极管113可以是肖特基二极管。电容器114可以连接在节点N2和接地电压之间。节点N2的灯驱动电源电压LVDD可以被供给发光二极管组121至123内的发光二极管串。功率转换器110可以被构造为将外部提供的电源电压EVDD转换为灯驱动电源电压LVDD。具体地，根据被施加给NMOS晶体管112的栅极的电压控制信号VCTRL可以调节灯驱动电源电压LVDD的电平。主驱动器电路131可以包括每个都对应于发光二极管组121中的发光二极管串的电流驱动器211至21k、主动态余量控制器214以及转换器控制器215。电流驱动器211至21k中的每一个可以被构造为控制流经相对应的发光二极管串的电流。主动态余量控制器214可以被构造为检测发光二极管组121中的发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压并且根据检测到的动态余量电压生成主动态余量误差信号HERR1。主驱动器电路131的电流驱动器211至21k可以控制发光二极管串中的每一个的电流量使得稳定操作发光二极管串的发光二极管所需的电流流动。这时，可以供给灯驱动电源电压LVDD使得发光二极管串中的每一个的动态余量电压被保持为高于基准电压(例如，尽可能低的电压)。主动态余量控制器214可以检测发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压的最低电压以将检测到的动态余量电压与基准电压进行比较。主动态余量控制器214可以生成取决于检测到的动态余量电压和基准电压之间的差的主动态余量误差信号HERR1。从驱动器电路132的电路驱动器211至21k可以控制发光二极管串中的每一个的电流量使得稳定操作发光二极管串的发光二极管所需的电流流动。这时，可以供给灯驱动电源电压LVDD使得发光二极管串中的每一个的动态余量电压被保持为高于基准电压(例如，尽可能低的电压)。从驱动器电路132的动态余量控制器224可以检测发光二极管串的动态余量电压的最低电压以将检测到的动态余量电压与基准电压进行比较。动态余量控制器224可以生成取决于检测到的动态余量电压和基准电压之间的差的从动态余量误差信号HERR2。从驱动器电路133可以被构造为与从驱动器电路132相同，并且可以生成从动态余量误差信号HERR3。 转换器控制器215可以被构造为生成通过将来自于主动态余量控制器214的主动态余量误差信号HERRl和分别来自于驱动器电路132和133的从动态余量误差信号HERR2和HERR3相加而获得的误差信号ERR。尽管未在图2中示出，但是转换器控制器215可以包括被构造为充分地充电误差信号ERR的电路(例如，电容器)。为了制造工艺的简易，主和从驱动器电路131至133可以被构造为具有相同的结构。经由输出端子(未示出)可以将从从驱动器电路132中的动态余量控制器224输出的从动态余量误差信号HERR2提供给主驱动器电路131。尽管从驱动器电路132可以包括转换器控制器225，但是转换器控制器225可以不被用于从驱动器电路132的操作。图3是示出图2中的主动态余量控制器的框图。参考图3，主动态余量控制器214可以包括放大器310和最低电压检测器320。最低电压检测器320可以与图2中的发光二极管组121内的发光二极管串的一端CHl I至CHlk相连接。最低电压检测器320可以检测发光二极管组121内的发光二极管串的一端CHll至CHlk的动态余量电压的最低电压。最低电压检测器320可以输出检测到的电压作为最小电压VMIN1。放大器310可以将主基准电压VREFl与最小电压VMINl进行比较以输出主动态余量误差信号HERRl作为比较结果。图4是示出图2中的从动态余量控制器的框图。参考图4，从动态余量控制器224可以包括放大器410和最低电压检测器420。最低电压检测器420可以与图2中的发光二极管组122内的发光二极管串的一端CH21至CH2k相连接。最低电压检测器420可以检测发光二极管组122内的发光二极管串的一端CH21至CH2k的动态余量电压的最低电压。最低电压检测器420可以输出检测到的电压作为最小电压VMIN2。放大器410可以将从基准电压VREF2与最小电压VMIN2进行比较以输出从动态余量误差信号HERR2作为比较结果。图2中的剩余的从驱动器电路中的每一个中的从动态余量控制器可以被构造为与图4中的相同。由于主驱动器电路131和从驱动器电路132的制造工艺不同，驱动发光二极管组内的发光二极管串所需的最小电压可以区分。基于能够驱动相对应的发光二极管组的最小电压可以确定主动态余量控制器214的主基准电压VREFl和从动态余量控制器224的从基准电压VREF2。如果主动态余量控制器214的最小电压VMINl在电平上比主基准电压VREFl低，那么灯驱动电源电压LVDD可以增加使得最小电压VMINl增加。如果从动态余量控制器224的最小电压VMIN2在电平上比从基准电压VREF2低，那么灯驱动电源电压LVDD可以增加使得最小电压VMIN2增加。参考图2，转换器控制器215可以响应于与主动态余量误差信号HERRl和从动态余量误差信号HERR2至HERR3的总和相对应的误差信号ERR生成电压控制信号VCTRL。主和从动态余量误差信号HERRl至HERR3中的每一个可以是电流信号。根据与作为相加结果的误差信号ERR相对应的电流量可以输出电压控制信号VCTRL。因此，考虑由主驱动器电路131检测到的动态余量电压和由从驱动器电路132至133检测到的动态余量电压转换器控制器215可以输出最佳电压控制信号VCTRL。功率转换器110可以响应于电压控制信号VCTRL输出具有能够驱动发光二极管组121至123内的所有的发光二极管串的最小电压的灯驱动电源电压LVDD。 图5是示出包括根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的显示器装置的框图。参考图5，显示器装置2可以包括显示器面板501和发光二极管驱动装置500。发光二极管驱动装置500可以包括功率转换器510、发光二极管组521以及驱动器电路531。发光二极管组521可以包括多个发光二极管串，其中的每一个具有串联连接的多个发光二极管。驱动器电路531可以接收亮度设定电压VSET。此外，驱动器电路531可以与电阻器Rl相连接。当亮度设定电压VSET在电平上比给定电压(例如，电源电压)高时，驱动器电路531可以驱动发光二极管组521以具有与期望的(和/或可替代地预定的)基准电压相对应的亮度。当亮度设定电压VSET比给定电压(例如，电源电压)低时，驱动器电路531可以驱动发光二极管组521使得具有与亮度设定电压VSET相对应的亮度。图6是示出图5中的发光二极管驱动装置的框图。参考图6，发光二极管驱动装置600的功率转换器510可以被构造为与图2中的相同。除了电流控制器635之外，驱动器电路531可以被构造为与图2中的相类似。电流驱动器631至63k中的每一个可以响应于从电流控制器635提供的基准电压VREF控制用于驱动发光二极管组521的电流。图7是示出根据发明概念的示例实施例的图6中的电流控制器和电流驱动器的电路图。参考图7，电流控制器635可以包括第一端子701、第二端子702、PM0S晶体管711、电流源712和713、NMOS晶体管714和717、复用器715、放大器716以及电流镜720。PMOS晶体管711可以被连接在电源电压VCC和节点N21之间并且可以具有被连接以接收经由第一端子701提供的亮度设定电压VSET的栅极。电流源712可以被连接在节点N21和接地电压之间。电流源713可以被连接在电源电压VCC和节点N22之间。NMOS晶体管714可以被连接在节点N22和接地电压之间并且可以具有与节点N21相连接的栅极。复用器715可以包括与亮度设定电压VSET相连接的第一输入端子DO、与亮度基准电压VREFBl相连接的第二输入端子Dl以及输出端子。放大器716可以包括输入端子和输出端子，输入端子的每一个与复用器715的输出和第二端子702相连接。NMOS晶体管717可以被连接在节点N23和第二端子702之间并且可以具有与放大器716的输出相连接的栅极。电阻器Rl可以被连接在第二端子702和接地电压之间。电流镜720可以包括PMOS晶体管721和722。PMOS晶体管721可以被连接在电源电压VCC和节点N23之间并且可以具有与节点23相连接的栅极。PMOS晶体管可以被连接在电源电压VCC和节点N24之间并且可以具有与节点N23相连接的栅极。当经由第一端子701输入的亮度设定电压VSET比电源电压VCC低时，电流控制器635可以输出与亮度设定电压VSET相对应的基准电压IREFl。当亮度设定电压VSET与电源电压VCC相同或者比电源电压VCC高时，电流控制器635可以输出与亮度基准电压VREFBl相对应的基准电流IREFl。电流驱动器631可以包括放大器732、NM0S晶 体管733以及电阻器731和734。放大器732可以包括输入端子和输出端子，输入端子的每一个与节点N24和N25相连接。NMOS晶体管733可以被连接在相对应的发光二极管串的一端CHll和节点N25之间并且可以具有与放大器732的输出相连接的栅极。电阻器731可以被连接在节点N24和接地电压之间，并且电阻器734可以被连接在节点N25和接地电压之间。电流驱动器631可以被构造为使得与节点N24的电压相对应的电流流经发光二极管串。如果电源电压VCC被施加给第一端子701，那么PMOS晶体管711可以被截止并且NMOS晶体管714可以被截止。这可以使节点N22被设置为电源电压VCC，即，高电平。响应于作为节点N22的电压信号的选择信号S，复用器715可以输出经由第二输入端子Dl输入的亮度基准电压VREFBl作为它的输出。与亮度基准电压VREFBl相对应的基准电流IREFl可以通过放大器716、NM0S晶体管717以及电流镜720流经节点N24。因此，电流控制器635和电流驱动器631可以驱动发光二极管串使得具有与亮度基准电压VREFBl相对应的亮度。如果在电平上比电源电压VCC低的亮度设定电压VSET被施加给第一端子701，那么PMOS晶体管711可以被导通并且NMOS晶体管714可以被导通。这意味着节点N22进入低电平。响应于作为节点22的电压信号的选择信号S，复用器715可以输出经由第一输入端子DO输入的亮度设定电压VSET作为它的输出。与亮度设定电压VSET相对应的基准电流IREFl可以通过放大器716、NM0S晶体管717以及电流镜720流经节点N24。因此，电流控制器635和电流驱动器631可以驱动发光二极管串使得具有与亮度设定电压VSET相对应的亮度。通过在驱动器电路531处制备第一和第二端子701和702并且设置输入到第一端子701的亮度设定电压VSET和与第二端子702相连接的电阻器Rl的电阻发光二极管驱动装置500可以控制发光二极管组521的亮度。特别地，倘若显示器面板被设计为显示三维图像，对以PWM(脉冲宽度调制)方式控制亮度存在许多限制。倘若在右眼图像和左眼图像被交替输出的三维图像显示方式中根据PWM方式调节供应给发光二极管串中的每一个的电流来控制亮度，则很难正常地显示三维图形。本发明概念可以通过亮度设定电压VSET的设置能够调节亮度。这时，可以通过显示器面板501中的驱动器电路(未示出)给出亮度设定电压VSET的电平。图8是示出根据发明概念的示例实施例在图5至图7中描述的亮度控制功能被应用到的发光二极管驱动装置的框图。图8中的发光二极管驱动装置可以与图2中的相类似，不同之处在于主驱动器电路830进一步包括与电流驱动器831至83k相连接的电流控制器835并且从驱动器电路840进一步包括与电流驱动器841至84k相连接的电流控制器845。主驱动器电路830内的电流驱动器831至83k和电流控制器835以及从驱动器电路840内的电流控制器845和电流驱动器841至84k可以与图6和图7中的一样进行操作，并且因此其描述被省略。为了制造工艺的简易，主和从驱动器电路830至850可以被构造为具有相同的结构。尽管从驱动器电路840可以包括转换器控制器846，但是转换器控制器846可以不用于从驱动器电路840的操作。通过发光二极管驱动装置800，通过设置与主驱动器电路830相连接的电阻器Rl和与从驱动器电路840至850相连接的电阻器R2至Rn的电阻值和亮度设定电压VSET可以控制发光二极管组821至823的亮度。图9是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管 驱动装置的框图。参考图9，发光二极管驱动装置900可以包括功率转换器910、发光二极管组920、主驱动器电路931以及从驱动器电路932。功率转换器910、主驱动器电路931以及从驱动器电路932可以被构造为与图I中的相同。图9中的发光二极管驱动装置900可以被构造为使用作为低电流驱动器电路的主驱动器电路931和从驱动器电路932驱动由大电流发光二极管形成的发光二极管组920。通过主驱动器电路931和从驱动器电路932可以同时驱动一个发光二极管串。例如，倘若发光二极管组920是由八个发光二极管串形成，即，第一至第八发光二极管串，则发光二极管组920中的第一发光二极管串的一端CHll可以与主驱动器电路931的第一沟道端子Pl和从驱动器电路932的第八沟道端子P8相连接。发光二极管组920中的第二发光二极管串的一端CH12可以与主驱动器电路931的第二沟道端子P2和从驱动器电路932的第七沟道端子P7相连接。发光二极管组920中的第三发光二极管串的一端CH13可以与主驱动器电路931的第三沟道端子P3和从驱动器电路932的第六沟道端子P6相连接。发光二极管组920中的第四发光二极管串的一端CH14可以与主驱动器电路931的第四沟道端子P4和从驱动器电路932的第五沟道端子P5相连接。发光二极管组920中的第五发光二极管串的一端CH15可以与主驱动器电路931的第五沟道端子P5和从驱动器电路932的第四沟道端子P4相连接。发光二极管组920中的第六发光二极管串的一端CH16可以与主驱动器电路931的第六沟道端子P6和从驱动器电路932的第三沟道端子P3相连接。发光二极管组920中的第七发光二极管串的一端CH17可以与主驱动器电路931的第七沟道端子P7和从驱动器电路932的第二沟道端子P2相连接。发光二极管组920中的第八发光二极管串的一端CH18可以与主驱动器电路931的第八沟道端子P8和从驱动器电路932的第一沟道端子Pl相连接。发光二极管组920中的第一至第八发光二极管串中的每一个的另一端可以被连接以接收从功率转换器910输出的灯驱动电源电压LVDD。通过图9中的构造，与发光二极管串的一端与相同驱动器电路的两个沟道端子相连接相比，能够减少(和/或最小化)由于主驱动器电路931和从驱动器电路932之间的工艺分布导致的屏幕斑点现象。图10是示出根据发明概念的示例实施例的发光二极管驱动装置的框图。发光二极管驱动装置1000可以包括功率转换器1010、两个发光二极管组1021和1022以及四个驱动器电路1031至1034。驱动器电路1031可以是主驱动器电路，并且剩余的驱动器电路1032至1034中的每一个可以是从驱动器电路。发光二极管组1021中的发光二极管串可以与主驱动器电路1031和从驱动器电路1032相连接，并且发光二极管组1022中的发光二极管串可以与从驱动器电路1033和从驱动器电路1034相连接。一个发光二极管串可以共同地连接两个驱动器电路的不同沟道端子，如图9中所描述。虽然图9和图10示出一个发光二极管串被共同地连接两个驱动器电路的情况，但是示例实施例不限于此。而是，一个发光二极管串能够被共同地连接三个或者更多个驱动器电路。 通过上面的描述，尽管发光二极管的数目增加，但是可以在发光二极管驱动装置内使用一个功率转换器。这使其能够减少成本增加并且简化发光二极管驱动装置的亮度控制。倘若发光二极管驱动装置包括多个驱动芯片，能够减少(和/或防止)由于驱动器芯片之间的特性差异导致的屏幕质量降低。虽然已经具体地示出并且描述了一些示例实施例，但是对本领域的技术人员来说将会理解的是，在不脱离权利要求的范围和精神的情况下可以进行形式上和细节上的变化。
权利要求
1.一种发光二极管驱动装置，包括 功率转换器，所述功率转换器被构造为响应于电压控制信号而将电源电压转换为灯驱动电源电压； 多个第一发光二极管串和第二发光二极管串，所述多个第一发光二极管串和第二发光二极管串被提供有所述灯驱动电源电压； 第一从驱动器电路，所述第一从驱动器电路被构造为检测所述第二发光二极管串的动态余量电压并且响应于所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出第一从动态余量误差信号； 主驱动器电路，所述主驱动器电路被构造为检测所述第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于所述第一发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号， 所述主驱动器电路被构造为响应于所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号而输出所述电压控制信号。
2.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，所述主驱动器电路被构造为将所述电压控制信号输出为所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号的总和。
3.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中所述第一从驱动器电路包括 第一从动态余量控制器，所述第一从动态余量控制器被构造为检测从所述第二发光二极管串检测到的所述动态余量电压的最低电压并且输出所述第一从动态余量误差信号，所述第一从动态余量误差信号对应于从所述第二发光二极管串检测到的最低动态余量电压。
4.根据权利要求3所述的发光二极管驱动装置，其中所述第一从动态余量控制器包括 最低电压检测器，所述最低电压检测器被构造为检测所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压的最低电压；和 从放大器，所述从放大器被构造为基于第一从基准电压和所述第二发光二极管串的所检测到的动态余量电压的所述最低电压之间的差来输出所述第一从动态余量误差信号。
5.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中所述主驱动器电路包括 主动态余量控制器，所述主动态余量控制器被构造为检测所述第一发光二极管串的所检测到的动态余量电压的最低电压并且输出主动态余量误差信号， 所述主动态余量误差信号对应于所述第一发光二极管串的所检测到的最低电压；和转换器控制器，所述转换器控制器被构造为输出所述电压控制信号，所述电压控制信号具有的电压电平与所述第一从动态余量误差信号和所述主动态余量误差信号的总和相对应。
6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动装置，其中所述主动态余量控制器包括 主最低电压检测器，所述主最低电压检测器被构造为检测所述第一发光二极管串的动态余量电压并且检测所检测到的动态余量电压的主最低电压；和 主放大器，所述主放大器被构造为基于所述主最低电压和主基准电压之间的差来输出所述主动态余量误差信号。
7.根据权利要求5所述的发光二极管驱动装置，进一步包括 第二从驱动器电路，所述第二从驱动器电路被构造为检测被提供有所述灯驱动电源电压的多个第三发光二极管串的动态余量电压并且输出第二从动态余量误差信号，所述第二从动态余量误差信号对应于所述从所述多个第三发光二极管串检测到的动态余量电压中的一个，并且 其中所述转换器控制器被构造为输出所述电压控制信号，所述电压控制信号具有的电压电平与所述第一和第二从动态余量误差信号同所述主动态余量误差信号的总和相对应。
8.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，其中 所述主驱动器电路包括， 第一电流控制器，所述第一电流控制器被构造为产生第一基准电压， 所述第一基准电压对应于从外部输入的亮度设定电压，和 第一电流驱动器，所述第一电流驱动器被构造为分别驱动所述第一发光二极管串，并且 所述第一从驱动器电路包括， 第二电流控制器，所述第二电流控制器被构造为产生第二基准电压， 所述第二基准电压对应于所述亮度设定电压，和 第二电流驱动器，所述第二电流驱动器被构造为分别驱动所述第二发光二极管串。
9.根据权利要求I所述的发光二极管驱动装置，进一步包括 第二从驱动器电路和第三从驱动器电路，其中 所述第一发光二极管串中每一个的一端被共同地连接到所述主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第二从驱动器电路的多个沟道端子中的一个， 所述第二发光二极管串中每一个的一端被共同地连接所述第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第三从驱动器电路的多个沟道端子中的一个，并且 所述第一发光二极管串和第二发光二极管串的另一端与所述灯驱动电源电压相连接。
10.根据权利要求9所述的发光二极管驱动装置，其中所述主驱动器电路和所述第一至第三从驱动器电路中的每一个是集成电路芯片。
11.一种发光二极管驱动装置，包括 多个发光二极管串；和 驱动器电路，所述驱动器电路被构造为驱动所述多个发光二极管串，所述驱动器电路包括， 电流控制器，所述电流控制器被构造为基于从外部输入的亮度设定电压来产生基准电压，以及 多个电流驱动器， 所述多个电流驱动器中的每一个对应于所述多个发光二极管串并且被构造为响应于所述基准电压来驱动相对应的发光二极管串。
12.根据权利要求11所述的发光二极管驱动装置，其中 所述电流控制器被构造为输出所述基准电压，所述基准电压等于亮度基准电压和所述亮度设定电压中的一个。
13.根据权利要求12所述的发光二极管驱动装置，其中所述电流控制器被构造为，当所述亮度设定电压低于期望的电压时产生等于所述亮度设定电压的所述基准电压。
14.根据权利要求13所述的发光二极管驱动装置，其中所述电流控制器被构造为，当所述亮度设定电压等于或高于所述期望的电压时产生等于所述亮度基准电压的所述基准电压。
15.一种发光二极管驱动装置，包括 功率转换器，所述功率转换器被构造为响应于电压控制信号而将电源电压转换为灯驱动电源电压； 多个发光二极管串，所述多个发光二极管串被提供有所述灯驱动电源电压， 所述发光二极管串的一端中的每一个被共同地连接到主驱动器电路的多个沟道中的一个和从驱动器电路的多个沟道端子中的一个， 所述从驱动器电路被构造为检测所述多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于所检测到的动态余量电压而输出从动态余量误差信号， 所述主驱动器电路被构造为检测所述多个发光二极管串的动态余量电压并且响应于所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号，并且 所述主驱动器电路被构造为响应于所述主动态余量误差信号和从动态余量误差信号而输出所述电压控制信号。
16.根据权利要求15所述的发光二极管驱动装置，其中 所述主驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q(Q是正整数)的特定数目所述从驱动器电路的多个沟道端子具有从I至Q的特定数目，并且其中被共同地连接到所述发光二极管串中一个的所述主驱动器电路和从驱动器电路的沟道端子的数目是不同的。
17.—种发光二极管驱动方法,包括 响应于电压控制信号，将电源电压转换为灯驱动电源电压； 检测被提供有所述灯驱动电源电压的第一发光二极管串的动态余量电压，以响应于所检测到的动态余量电压而输出主动态余量误差信号；以及 检测被提供有所述灯驱动电源电压的第二发光二极管串的动态余量电压，以响应于所检测到的动态余量电压而输出从动态余量误差信号， 响应于所述主动态余量误差信号和所述第一从动态余量误差信号，输出所述电压控制信号。
18.一种发光二极管驱动装置，包括 至少一个LED组，每个LED组包括并联连接的多个发光二极管串； 驱动器电路， 所述驱动器电路被构造为从所述至少一个LED组中的所述多个发光二极管串中检测动态余量电压，并且 所述驱动器电路被构造为基于所述至少一个LED组中的所述多个发光二极管串的所检测到的动态余量电压而输出控制信号；以及 功率转换器，所述功率转换器被构造为接收所述控制信号并且调节被供给所述至少一个LED组的灯驱动电源电压。
19.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述至少一个LED组包括主LED组和第一 LED组， 所述驱动器电路包括主驱动器电路和第一从驱动器电路，所述第一从驱动器电路被构造为，基于将第一从基准电压与从所述第一 LED组中的所述多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较，来生成第一从动态余量误差信号，并且将所述第一从动态余量误差信号输出到所述主驱动器电路， 所述主驱动器电路被构造为，基于将主基准电压与从所述主LED组中的所述多个发光二极管串中的一个检测到的动态余量电压进行比较，来生成主动态余量误差信号，并且 所述主驱动器电路被构造为，基于将所述第一从动态余量误差信号和所述主动态余量误差信号进行组合，来生成所述控制信号。
20.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述功率转换器被构造为响应于所述电压控制信号而将电源电压转换为所述灯驱动电源电压， 所述驱动器电路包括至少一个电流控制器，所述至少一个电流控制器被构造为接收亮度设定电压并且基于在所述亮度设定电压和所述电源电压之间的比较而输出电流驱动电压， 所述驱动器电路进一步包括多个电流驱动器， 每个电流驱动器被构造为接收所述电流驱动电压并且响应于所述电流驱动电压而驱动所述多个发光二极管串中的一个。
21.根据权利要求18所述的发光二极管驱动装置，其中 所述驱动器电路包括主驱动器电路和第一从驱动器电路，并且 所述至少一个LED组中的所述一个的所述多个发光二极管串中的每一个的一端被共同地连接到所述主驱动器电路的多个沟道端子中的一个和所述第一从驱动器电路的多个沟道端子中的一个。
22.—种显示器装置，包括 显示器面板，所述显示器面板被连接到背光， 所述背光包括根据权利要求18所述的至少一个发光二极管驱动装置。
全文摘要
本发明涉及一种发光二极管驱动设备及其驱动方法。根据示例实施例，发光二极管驱动包括功率转换器，该功率转换器被构造为响应于电压控制信号将电源电压转换为灯驱动电源电压；第一发光二极管串和第二发光二极管串，该第一发光二极管串和第二发光二极管串被提供有灯驱动电源电压；第一从驱动器电路，该第一从驱动器电路被构造为检测第二发光二极管串的动态余量电压并且响应于检测到的动态余量电压输出第一从动态余量误差信号；以及主驱动器电路，该主驱动器电路被构造为检测第一发光二极管串的动态余量电压并且响应于第一发光二极管串的检测到的动态余量电压输出主动态余量误差信号。主驱动器电路可以被构造为响应于主和第一从动态余量误差信号输出电压控制信号。
文档编号H05B37/02GK102769963SQ20121013616
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者尹孝相, 李范佶, 金佑锡 申请人:三星电子株式会社
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