專利名稱：發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法及驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法與發(fā) 光二極管驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
非自發(fā)光性顯示器(例如液晶顯示器)的顯示面板因本身不發(fā)光，因此需要借 助背光源來為顯示面板提供背光照明。目前，背光源大致可分為冷陰極熒光燈、熱陰極熒光 燈、發(fā)光二極管(LED)或其他電激發(fā)光元件。其中，發(fā)光二極管因具有高色彩飽和度、不含 汞、壽命長、耗能少以及可通過驅(qū)動(dòng)電流調(diào)整色溫等優(yōu)點(diǎn)，因此越來越廣泛地被用作液晶顯 示器的背光源。目前，為降低液晶顯示器中發(fā)光二極管背光源的功耗及/或增強(qiáng)顯示畫面對比 度，現(xiàn)有技術(shù)中有提出采用脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式(PWM DimmingMode)，利用脈沖寬度調(diào)制 信號來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，以借此動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)光二極管背光源的背光亮度。然而，現(xiàn)行的發(fā)光 二極管驅(qū)動(dòng)方式有以下缺點(diǎn)(a)發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流為固定值而無法隨使用狀況自動(dòng) 調(diào)整；(b)驅(qū)動(dòng)電流固定為最大灰階亮度時(shí)的電流，在非最大灰階亮度時(shí)使用最大灰階亮 度的電流，會(huì)使發(fā)光二極管作用在較低效率區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，能夠調(diào)整發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電 流的電流值及占空比，以有效改善發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)整體效率。本發(fā)明的再一目的在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，能夠根據(jù)使用狀況自動(dòng)調(diào) 整發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的電流值及占空比，以有效改善發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)整體效率。具體地，本發(fā)明一實(shí)施例提出的一種發(fā)光二極驅(qū)動(dòng)方法，包括步驟提供第一脈沖 寬度調(diào)制信號以決定發(fā)光二極管的亮度；獲取該第一脈沖寬度調(diào)制信號的占空比；以及依 據(jù)獲取的占空比與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系使發(fā)光二極管選擇性地工作在脈沖寬度調(diào) 制調(diào)光模式或直流調(diào)光模式。較佳地，上述的預(yù)設(shè)臨界值為25%。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的依據(jù)獲取的占空比與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系 使發(fā)光二極管選擇性地工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或直流調(diào)光模式的步驟包括當(dāng)獲取 的占空比小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，使發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式；以及當(dāng)占空比 不小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，使發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式的期間，發(fā) 光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比取決于第一脈沖寬度調(diào)制信號的占空比與預(yù)設(shè)臨界值，且驅(qū) 動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值取決于發(fā)光二極管的預(yù)設(shè)最高灰階電流值與預(yù)設(shè)臨界值；而 于發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式的期間，發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的電流值取決于發(fā)光二 極管的預(yù)設(shè)最高灰階電流值與第一脈沖寬度調(diào)制信號的占空比。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的獲取第一脈沖寬度調(diào)制信號的占空比的步驟包括在第一脈沖寬度調(diào)制信號的頻率周期內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)操作而得第一脈沖寬度調(diào)制信號的頻 率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值；以及根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值計(jì)算出第一 脈沖寬度調(diào)制信號在頻率周期內(nèi)的占空比。進(jìn)一步地，上述的獲取第一脈沖寬度調(diào)制信號 的占空比的步驟更可包括當(dāng)?shù)谝幻}沖寬度調(diào)制信號于連續(xù)兩個(gè)頻率周期內(nèi)的占空比皆為 100%后，直接設(shè)定后續(xù)頻率周期內(nèi)的占空比為100%直至偵測到第一脈沖寬度調(diào)制信號的 上升沿的到來。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，更包括步驟當(dāng)?shù)谝幻}沖寬 度調(diào)制信號的下降沿到來之后的連續(xù)兩個(gè)該頻率周期內(nèi)未偵測到第一脈沖寬度調(diào)制信號 的上升沿的到來，則關(guān)閉發(fā)光二極管。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的當(dāng)獲取的占空比小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，使發(fā)光二極 管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式的步驟包括根據(jù)預(yù)設(shè)臨界值產(chǎn)生數(shù)字信號；根據(jù)頻率周 期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值執(zhí)行演算法而產(chǎn)生第二脈沖寬度調(diào)制信號；以及根據(jù)第二脈沖 寬度調(diào)制信號與數(shù)字信號分別設(shè)定發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比與此驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任 周期內(nèi)的電流值；其中，上述的演算法使第二脈沖寬度調(diào)制信號的占空比為第一脈沖寬度 調(diào)制信號的占空比除以預(yù)設(shè)臨界值的商。而上述的當(dāng)獲取的占空比不小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)， 使發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式的步驟包括根據(jù)獲取的占空比產(chǎn)生數(shù)字信號；以及根 據(jù)數(shù)字信號設(shè)定提供至發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的電流值。本發(fā)明再一實(shí)施例提出的一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，包括計(jì)數(shù)電路、計(jì)算電路、 脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路、驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路以及調(diào)光模式選擇電路；其中，計(jì)數(shù)電路接 收第一脈沖寬度調(diào)制信號并在第一脈沖寬度調(diào)制信號的頻率周期內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)操作以產(chǎn)生 第一脈沖寬度調(diào)制信號的頻率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值，第一脈沖寬度調(diào)制信號用以 決定發(fā)光二極管的亮度；計(jì)算電路根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值計(jì)算出第一脈沖 寬度調(diào)制信號在頻率周期內(nèi)的占空比；脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值與 責(zé)任周期計(jì)數(shù)值執(zhí)行演算法而產(chǎn)生第二脈沖寬度調(diào)制信號；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路電性耦接至 計(jì)算電路與脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路；調(diào)光模式選擇電路判斷第一脈沖寬度調(diào)制信號的 占空比與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否提供第二脈沖寬度調(diào)制信 號至驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路以使驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路選擇性地驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管工作在脈沖寬度 調(diào)制調(diào)光模式且依據(jù)第二脈沖寬度調(diào)制信號設(shè)定發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比，或者直 流調(diào)光模式。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路包括第一數(shù)字信號發(fā)生電路 以及第二數(shù)字信號發(fā)生電路；其中，第一數(shù)字信號發(fā)生電路根據(jù)預(yù)設(shè)臨界值產(chǎn)生第一數(shù)字 信號；第二數(shù)字信號發(fā)生電路根據(jù)占空比產(chǎn)生第二數(shù)字信號。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路驅(qū)動(dòng)發(fā) 光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路接受調(diào)光模式選擇電路的控制 以選定第一數(shù)字信號來設(shè)定驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值；而當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路驅(qū)動(dòng) 發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路接受調(diào)光模式選擇電路的控制以選定 第二數(shù)字信號來設(shè)定驅(qū)動(dòng)電流的電流值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路更包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路、 電流發(fā)生電路以及比較器電路；其中，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路將第一數(shù)字信號與第二數(shù)字信 號中的選定者轉(zhuǎn)換成模擬信號；電流發(fā)生電路依據(jù)模擬信號與參考電流產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流的電流值；比較器電路決定發(fā)光二極管的發(fā)光時(shí)機(jī)且包括控制端、第一輸入端與第二輸入端，控 制端電性耦接至脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路以決定驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管工 作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式與直流調(diào)光模式中的哪一個(gè)，第一輸入端接收電流發(fā)生電路輸 出的電流值，且第二輸入端接收來自發(fā)光二極管的反饋電流。本發(fā)明又一實(shí)施例提出的一種發(fā)光二極驅(qū)動(dòng)方法，包括步驟獲取初始脈沖寬度 調(diào)制信號的占空比，此初始脈沖寬度調(diào)制信號決定發(fā)光二極管的亮度；當(dāng)獲取的占空比小 于臨界值時(shí)，將發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比以及驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值分別 設(shè)定為(D%/T)與(IsetXT)，其中為占空比的取值，T為臨界值且0<T< l，Iset為 發(fā)光二極管的預(yù)設(shè)最高灰階電流；以及當(dāng)獲取的占空比不小于臨界值時(shí)，將驅(qū)動(dòng)電流的占 空比以及驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值分別設(shè)定為100%與(IsetXD%)。較佳地，上述 的臨界值為25%。本發(fā)明實(shí)施例提出的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法及驅(qū)動(dòng)電路，通過根據(jù)第一脈沖寬度調(diào) 制信號的占空比的大小來設(shè)定發(fā)光二極管的調(diào)光模式，以借此將發(fā)光二極管分為二階段亮 度控制，亦即采用混合式調(diào)光模式；因此能夠根據(jù)使用狀況自動(dòng)調(diào)整發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電 流的電流值及占空比，進(jìn)而可有效改善發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)效率。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。


為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下
圖1繪示出本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法的多個(gè)信號的時(shí)序圖2繪示出本發(fā)明再一實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖3繪示出可執(zhí)行于圖2所示發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法中的多個(gè)信號的時(shí)序圖。
其中，附圖標(biāo)記
PWMB 初始脈沖寬度調(diào)制信號T1 T15 頻率周期
Iled發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流Iset 發(fā)光二極管的預(yù)設(shè)最高灰階電流
100發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路 110 計(jì)數(shù)電路
111計(jì)數(shù)器 113 頻率周期寄存器
115責(zé)任周期寄存器 130 計(jì)算電路
150脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路170 驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路
171第一數(shù)字信號發(fā)生電路 173 第二數(shù)字信號發(fā)生電路
175數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路 177 電流發(fā)生電路
CMP比較器 TD:責(zé)任周期計(jì)數(shù)值
TP 頻率周期計(jì)數(shù)值 Sl-a、Sl-b、S2 開關(guān)
190調(diào)光模式選擇電路 T1 驅(qū)動(dòng)晶體管
TJ-FB 反饋電流
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，其繪示本發(fā)明實(shí)施例的一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法的多個(gè)信號的時(shí)序 圖。在此，本實(shí)施例中的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法可應(yīng)用于非自發(fā)光性的顯示器的背光源驅(qū)動(dòng)， 但本發(fā)明并不以此為限。下面將結(jié)合圖1詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例提出的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方 法的各個(gè)步驟。具體地，本實(shí)施例的發(fā)光二極驅(qū)動(dòng)方法可包括步驟提供脈沖寬度調(diào)制信號PWMB 以決定發(fā)光二極管的亮度，獲取脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比，以及依據(jù)獲取的占空比 與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系使發(fā)光二極管選擇性地工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或直 流調(diào)光模式(DC Dimming Mode)。在此，根據(jù)實(shí)際測量到的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)最佳工作率(Pin rate)曲線而將預(yù)設(shè)臨界值設(shè)定為25 %，當(dāng)然，對于不同的產(chǎn)品規(guī)格可能會(huì)有不同的發(fā)光 二極管驅(qū)動(dòng)最佳工作率曲線，因此預(yù)設(shè)臨界值可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要而作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。如圖1所示，脈沖寬度調(diào)制信號PWMB在其連續(xù)八個(gè)頻率周期T1 T8內(nèi)的占空 比依次為100%、50%、30%、30%、25%、25%、12. 5%及12. 5%。當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號 PWMB的占空比大于等于25%時(shí)，例如依次等于100%、50 %、30%及25 %，發(fā)光二極管的驅(qū) 動(dòng)電流的占空比皆設(shè)定為100%，而驅(qū)動(dòng)電流的電流值則依次為100% Iset.50% Iset.30% Iset及25% Iset，其中Iset為發(fā)光二極管的預(yù)設(shè)最高灰階電流；換而言之，當(dāng) 脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比大于等于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模 式。另一方面，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比小于25%時(shí)，例如等于12.5%，發(fā)光二 極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比設(shè)定為12. 5% /25%= 50%，而驅(qū)動(dòng)電流的電流值則為 Iset X 25%= 25% Iset ；換而言之，當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比小于預(yù)設(shè)臨界值 時(shí)，發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式。簡而言之，在本實(shí)施例的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法中(a)當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號PWMB 的占空比大于等于預(yù)設(shè)臨界值且小于等于100%，發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式且利用 脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比來調(diào)制發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的幅值(amplitude)； (b)當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比小于預(yù)設(shè)臨界值，發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào) 制調(diào)光模式、發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的電流值固定為預(yù)設(shè)臨界值與預(yù)設(shè)最高灰階電流 Iset的乘積，且驅(qū)動(dòng)電流的占空比設(shè)定為脈沖寬度調(diào)制信號的占空比除以預(yù)設(shè)臨界值 的商。請參閱圖2，其繪示出相關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框 圖。本實(shí)施例發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100可驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管選擇性地工作在直流調(diào)光模式或 脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式。具體地，如圖2所示，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100包括計(jì)數(shù)電路110、計(jì)算電路130、 脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路150、驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路170以及調(diào)光模式選擇電路190。其中，計(jì)數(shù)電路110接收初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB并在初始脈沖寬度調(diào)制信號 PWMB的頻率周期內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)操作以產(chǎn)生初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的頻率周期計(jì)數(shù)值TP 與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD。本實(shí)施例中，計(jì)數(shù)電路100可包括計(jì)數(shù)器111、頻率周期寄存器113 及責(zé)任周期寄存器115 ；在此，初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的上升沿重置頻率周期寄存器 113與責(zé)任周期寄存器115并觸發(fā)計(jì)數(shù)器111開始向頻率周期寄存器113與責(zé)任周期寄存 器115寫入計(jì)數(shù)值，之后當(dāng)初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的下降沿到來時(shí)，計(jì)數(shù)器111停止向責(zé)任周期寄存器115寫入計(jì)數(shù)值而得責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD并繼續(xù)向頻率周期寄存器113 寫入計(jì)數(shù)值，接下來當(dāng)初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的下一個(gè)上升沿到來時(shí)，頻率周期寄存 器113輸出頻率周期計(jì)數(shù)器TP并重置，責(zé)任周期寄存器115輸出責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD并重置。計(jì)算電路130接收計(jì)數(shù)電路110輸出的頻率周期計(jì)數(shù)值TP與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD， 并根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值TP與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD計(jì)算出初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB在頻 率周期內(nèi)的占空比作為輸出。在此，計(jì)算電路130可包括除法器，以獲取頻率周期計(jì)數(shù)值TP 與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD的商作為初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比，而占空比可以數(shù)字 格式呈現(xiàn)。脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路150接收計(jì)數(shù)電路110輸出的頻率周期計(jì)數(shù)值TP與 責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD，并根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值TP與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值TD執(zhí)行演算法而產(chǎn)生新 的脈沖寬度調(diào)制信號。在此，所執(zhí)行的演算法使新的脈沖寬度調(diào)制信號的占空比為初始脈 沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比除以預(yù)設(shè)臨界值的商。而此處，預(yù)設(shè)臨界值作為驅(qū)動(dòng)發(fā)光 二極管選擇性地工作在直流調(diào)光模式或脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式的初始脈沖寬度調(diào)制信號 PWMB的占空比的分界線，在本實(shí)施例中，占空比使用數(shù)字格式呈現(xiàn)，因此，預(yù)設(shè)臨界值較佳 為25%，但本發(fā)明并不以此為限，預(yù)設(shè)臨界值也可以是12. 5%或是50% ；如果占空比以模 擬格式呈現(xiàn)時(shí)，預(yù)設(shè)臨界值可以是任意值。驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路170電性耦接至計(jì)算電路130并通過開關(guān)Sl-a電性耦接至脈 沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路150，用以設(shè)定發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的占空比與電流值。本實(shí) 施例中，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路170可包括第一數(shù)字信號發(fā)生電路171、第二數(shù)字信號發(fā)生電路 173、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路175、電流發(fā)生電路177以及比較器電路CMP。其中，第一數(shù)字信 號發(fā)生電路171根據(jù)預(yù)設(shè)臨界值產(chǎn)生第一數(shù)字信號，例如是預(yù)設(shè)臨界值的數(shù)字值；第二數(shù) 字信號發(fā)生電路173根據(jù)計(jì)算電路130輸出的占空比來產(chǎn)生第二數(shù)字信號，例如是計(jì)算電 路130輸出的占空比的數(shù)字值；數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路175分別通過開關(guān)Sl-b與S2電性耦 接至第一數(shù)字信號發(fā)生電路171與第二數(shù)字信號發(fā)生電路173以接收第一數(shù)字信號及第二 數(shù)字信號并將其轉(zhuǎn)換成模擬信號；電流發(fā)生電路177電性耦接至數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路175 以接收模擬信號，并參考預(yù)設(shè)最高灰階電流Iset來生成發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的電流 值；比較器電路CMP的控制端通過開關(guān)Sl-a接受脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路150產(chǎn)生的新 的脈沖寬度調(diào)制信號的控制，亦即當(dāng)開關(guān)Sl-a開啟時(shí)，比較器電路CMP的輸出端為高電位 的持續(xù)時(shí)間(對應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流的占空比)由新的脈沖寬度調(diào)制信號的占空比決定，發(fā)光 二極管將工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式，反之當(dāng)開關(guān)Sl-a關(guān)閉時(shí)，比較器電路CMP的輸出 端持續(xù)保持為高電位(對應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流U的占空比為100% )以使驅(qū)動(dòng)晶體管T1導(dǎo)通，發(fā) 光二極管將工作在直流調(diào)光模式。再者，比較器電路CMP的非反相輸入端接收電流發(fā)生電 路177提供的驅(qū)動(dòng)電流I■，反相輸入端電性耦接至驅(qū)動(dòng)晶體管T1的源/漏極以接收來自 發(fā)光二極管的反饋電流IFB，驅(qū)動(dòng)晶體管T1的漏/源極與發(fā)光二極管電性相接。調(diào)光模式選擇電路190電性耦接至計(jì)算電路130、開關(guān)Sl-a、Sl_b及S2，判斷計(jì)算 電路130輸出的初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系并根 據(jù)判斷結(jié)果決定是否開啟開關(guān)Sl-a以提供新的脈沖寬度調(diào)制信號至比較器電路CMP，進(jìn)而 決定發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式與直流調(diào)光模式中的何者。具體地，當(dāng)計(jì)算電路130輸出的占空比小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，調(diào)光模式選擇電路190致能開關(guān)Sl-a及Sl-b 且關(guān)閉開關(guān)S2，使發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式；反之，當(dāng)計(jì)算電路130輸出的 占空比不小于預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，調(diào)光模式選擇電路190致能開關(guān)S2且關(guān)閉開關(guān)Sl-a及Sl-b， 使發(fā)光二極管工作在直流調(diào)光模式。請參閱圖3，其繪示出可執(zhí)行于圖2所示的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100的發(fā)光二極管 驅(qū)動(dòng)方法中的多個(gè)信號的時(shí)序圖。類似于圖1，本實(shí)施例中的相關(guān)于圖3的發(fā)光二極驅(qū)動(dòng)方法也可包括步驟提供脈 沖寬度調(diào)制信號PWMB以決定發(fā)光二極管的亮度，獲取脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比，以 及依據(jù)獲取的占空比與預(yù)設(shè)臨界值(仍以25%作為舉例)的相對大小關(guān)系使發(fā)光二極管選 擇性地工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或直流調(diào)光模式。其中，脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占 空比在本實(shí)施例中可通過以下步驟獲得首先在脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的頻率周期內(nèi)進(jìn) 行計(jì)數(shù)操作而得初始脈沖寬度調(diào)制信號PWM的頻率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值；之后再 根據(jù)頻率周期計(jì)數(shù)值與責(zé)任周期計(jì)數(shù)值來計(jì)算初始脈沖寬度調(diào)制信號在頻率周期內(nèi)的占 空比。在圖3中，其假設(shè)圖2中的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100獲取頻率周期計(jì)數(shù)值TP及責(zé) 任周期計(jì)數(shù)值TD與計(jì)算占空比各需占用初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的一個(gè)頻率周期，因 此發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流在最初兩個(gè)頻率周期(對應(yīng)獲取初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的 占空比所占用的兩個(gè)頻率周期)內(nèi)的電流值及占空比默設(shè)為Iset及100%，而發(fā)光二極管 驅(qū)動(dòng)電路100對發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)結(jié)果相應(yīng)地會(huì)延遲兩個(gè)頻率周期。具體地，如圖3所示，初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB在其連續(xù)十三個(gè)頻率周期T1 T13 內(nèi)的占空比依次為 100%、100%、90%、90%、90%、10%、50%、50%、100%、100%、 100%、100%及50%。當(dāng)占空比大于等于25%時(shí)，例如等于100%、90%及50%，則使發(fā)光 二極管工作在直流調(diào)光模式且利用脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比來設(shè)定發(fā)光二極管的 驅(qū)動(dòng)電流1_的幅值例如等于100% Iset.90% Iset及50% Iset ； (b)當(dāng)占空比小于25% 時(shí)，例如等于10%，則使發(fā)光二極管工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式，發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流 I■的電流值固定為25% (預(yù)設(shè)臨界值)與預(yù)設(shè)最高灰階電流Iset的乘積例如25% Iset， 且驅(qū)動(dòng)電流的占空比設(shè)定為脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的占空比除以25% (預(yù)設(shè)臨界值) 的商例如10% /25%= 40%o值得一提的是，在圖3中，當(dāng)初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB在連續(xù)兩個(gè)頻率周期內(nèi) 的占空比皆為100%后，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100將會(huì)直接設(shè)定后續(xù)頻率周期內(nèi)的占空比 為100%直至偵測到初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的上升沿的到來。例如圖3中初始脈沖寬 度調(diào)制信號PWMB的第三個(gè)頻率周期T3內(nèi)的占空比為90% (位于占空比皆為100%的第一 及第二頻率周期之后)，其對發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)結(jié)果體現(xiàn)在第五個(gè)頻率周 期T5，使得驅(qū)動(dòng)電流的電流值仍為100% Iset而非90% Iset。此外，從圖3中還可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的下降沿到來之后的 連續(xù)兩個(gè)頻率周期內(nèi)未偵測到初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的上升沿的到來，則關(guān)閉發(fā)光 二極管。例如圖3中初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB的第十三個(gè)頻率周期T13內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)下 降沿，但在第十四及第十五頻率周期T14、T15內(nèi)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路100未偵測到初始脈 沖寬度調(diào)制信號PWMB的上升沿的到來，則判定初始脈沖寬度調(diào)制信號PWMB已經(jīng)停止輸入而將發(fā)光二極管關(guān)閉。綜上所述，本發(fā)明上述各個(gè)實(shí)施例根據(jù)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)最佳工作率曲線，將發(fā)光 二極管分為二階段亮度控制，亦即采用混合式調(diào)光模式，以根據(jù)使用狀況調(diào)整發(fā)光二極管 的驅(qū)動(dòng)電流的電流值及占空比，因而可以使發(fā)光二極管能夠操作在最佳操作電流，進(jìn)而有 效改善發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)效率。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括步驟提供一第一脈沖寬度調(diào)制信號以決定一發(fā)光二極管的亮度；獲取該第一脈沖寬度調(diào)制信號的一占空比；以及依據(jù)該占空比與一預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系使該發(fā)光二極管選擇性地工作在一脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或一直流調(diào)光模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，依據(jù)該占空比與該預(yù)設(shè) 臨界值的相對大小關(guān)系使該發(fā)光二極管選擇性地工作在該脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或該直 流調(diào)光模式的步驟包括當(dāng)該占空比小于該預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，使該發(fā)光二極管工作在該脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式；以及當(dāng)該占空比不小于該預(yù)設(shè)臨界值時(shí)，使該發(fā)光二極管工作在該直流調(diào)光模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該發(fā)光二極管工作在該 脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式的期間，該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的占空比取決于該第一脈沖寬 度調(diào)制信號的該占空比與該預(yù)設(shè)臨界值，且該驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值取決于該發(fā) 光二極管的一預(yù)設(shè)最高灰階電流值與該預(yù)設(shè)臨界值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該發(fā)光二極管工作在該 直流調(diào)光模式的期間，該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的電流值取決于該發(fā)光二極管的一預(yù)設(shè) 最高灰階電流值與該第一脈沖寬度調(diào)制信號的該占空比。
5.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，獲取該第一脈沖寬度調(diào)制 信號的該占空比的步驟包括在該第一脈沖寬度調(diào)制信號的一頻率周期內(nèi)進(jìn)行一計(jì)數(shù)操作而得該第一脈沖寬度調(diào) 制信號的一頻率周期計(jì)數(shù)值與一責(zé)任周期計(jì)數(shù)值；以及根據(jù)該頻率周期計(jì)數(shù)值與該責(zé)任周期計(jì)數(shù)值計(jì)算出該第一脈沖寬度調(diào)制信號于該頻 率周期內(nèi)的該占空比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，獲取該第一脈沖寬度調(diào) 制信號的該占空比的步驟更包括當(dāng)該第一脈沖寬度調(diào)制信號在連續(xù)兩個(gè)該頻率周期內(nèi)的該占空比為100%后，直接設(shè) 定后續(xù)該頻率周期內(nèi)的該占空比為100%直至偵測到該第一脈沖寬度調(diào)制信號的上升沿的 到來。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，更包括步驟當(dāng)該第一脈沖寬度調(diào)制信號的下降沿到來之后的連續(xù)兩個(gè)該頻率周期內(nèi)未偵測到該 第一脈沖寬度調(diào)制信號的上升沿的到來，則關(guān)閉該發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，當(dāng)該占空比小于該預(yù)設(shè) 臨界值時(shí)，使該發(fā)光二極管工作在該脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式的步驟包括根據(jù)該預(yù)設(shè)臨界值產(chǎn)生一數(shù)字信號；根據(jù)該頻率周期計(jì)數(shù)值與該責(zé)任周期計(jì)數(shù)值執(zhí)行一演算法而產(chǎn)生一第二脈沖寬度調(diào) 制信號；以及根據(jù)該第二脈沖寬度調(diào)制信號與該數(shù)字信號分別設(shè)定該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的 占空比與該驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值；其中，該演算法使該第二脈沖寬度調(diào)制信號的占空比為該第一脈沖寬度調(diào)制信號的該 占空比除以該預(yù)設(shè)臨界值的商。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，當(dāng)該占空比不小于該預(yù) 設(shè)臨界值時(shí)，使該發(fā)光二極管工作在該直流調(diào)光模式的步驟包括根據(jù)該占空比產(chǎn)生一數(shù)字信號；以及根據(jù)該數(shù)字信號設(shè)定提供至該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的電流值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)臨界值為25%。
11.一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，包括一計(jì)數(shù)電路，接收一第一脈沖寬度調(diào)制信號并于該第一脈沖寬度調(diào)制信號的一頻率周 期內(nèi)進(jìn)行一計(jì)數(shù)操作以產(chǎn)生該第一脈沖寬度調(diào)制信號的一頻率周期計(jì)數(shù)值與一責(zé)任周期 計(jì)數(shù)值，其中該第一脈沖寬度調(diào)制信號決定一發(fā)光二極管的亮度；一計(jì)算電路，根據(jù)該頻率周期計(jì)數(shù)值與該責(zé)任周期計(jì)數(shù)值計(jì)算出該第一脈沖寬度調(diào)制 信號于該頻率周期內(nèi)的一占空比；一脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路，根據(jù)該頻率周期計(jì)數(shù)值與該責(zé)任周期計(jì)數(shù)值執(zhí)行一演 算法而產(chǎn)生一第二脈沖寬度調(diào)制信號；一驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路，電性耦接至該計(jì)算電路與該脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路；以及 一調(diào)光模式選擇電路，判斷該第一脈沖寬度調(diào)制信號的該占空比與一預(yù)設(shè)臨界值的相 對大小關(guān)系并根據(jù)判斷結(jié)果決定是否提供該第二脈沖寬度調(diào)制信號至該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電 路以使該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路選擇性地驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管工作在一脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式 且依據(jù)該第二脈沖寬度調(diào)制信號設(shè)定該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的占空比，或者一直流調(diào) 光模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路 包括一第一數(shù)字信號發(fā)生電路，根據(jù)該預(yù)設(shè)臨界值產(chǎn)生一第一數(shù)字信號；以及 一第二數(shù)字信號發(fā)生電路，根據(jù)該占空比產(chǎn)生一第二數(shù)字信號； 其中，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管工作在該脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式，該 驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路接受該調(diào)光模式選擇電路的控制以選定該第一數(shù)字信號來設(shè)定該驅(qū)動(dòng) 電流的責(zé)任周期內(nèi)的電流值；當(dāng)該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管工作在該直流調(diào)光模式，該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電 路接受該調(diào)光模式選擇電路的控制以選定該第二數(shù)字信號來設(shè)定該驅(qū)動(dòng)電流的電流值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路 更包括一數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，將該第一數(shù)字信號與該第二數(shù)字信號中的一選定者轉(zhuǎn)換成一 模擬信號；一電流發(fā)生電路，依據(jù)該模擬信號與一參考電流產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)電流的該電流值；以及 一比較器電路，決定該發(fā)光二極管的發(fā)光時(shí)機(jī)且包括一控制端、一第一輸入端與一第 二輸入端，該控制端電性耦接至該脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生電路以決定該驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定電路 驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管工作在該脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式與該直流調(diào)光模式中的哪一個(gè)，該第一 輸入端接收該電流發(fā)生電路輸出的該電流值，且該第二輸入端接收來自該發(fā)光二極管的一反饋電流。
14.一種發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括步驟獲取一初始脈沖寬度調(diào)制信號的一占空比，該初始脈沖寬度調(diào)制信號決定一發(fā)光二極 管的亮度；當(dāng)該占空比小于一臨界值時(shí)，將該發(fā)光二極管的一驅(qū)動(dòng)電流的一占空比以及該驅(qū)動(dòng)電 流的責(zé)任周期內(nèi)的一電流值分別設(shè)定為(D%/T)與(IsetXT)，其中0%為該占空比的取 值，T為該臨界值，0 < T < 1，Iset為該發(fā)光二極管的一預(yù)設(shè)最高灰階電流；以及當(dāng)該占空比不小于該臨界值時(shí)，將該驅(qū)動(dòng)電流的該占空比以及該驅(qū)動(dòng)電流的責(zé)任周期 內(nèi)的該電流值分別設(shè)定為100%與(IsetXD% )。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，該臨界值為25%。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法以及發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路，其中發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)方法包括步驟提供第一脈沖寬度調(diào)制信號以決定發(fā)光二極管的亮度；獲取第一脈沖寬度調(diào)制信號的占空比；以及依據(jù)獲取的占空比與預(yù)設(shè)臨界值的相對大小關(guān)系使發(fā)光二極管選擇性地工作在脈沖寬度調(diào)制調(diào)光模式或直流調(diào)光模式。本發(fā)明通過根據(jù)占空比的大小來設(shè)定發(fā)光二極管的調(diào)光模式，以借此將發(fā)光二極管分為二階段亮度控制，亦即采用混合式調(diào)光模式，可有效改善發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)整體效率。
文檔編號H05B37/02GK101902861SQ20101025116
公開日2010年12月1日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者余景州, 李弘慶, 王登科, 許勝凱 申請人:友達(dá)光電股份有限公司