專利名稱：應用于背光源的操作電路及其相關方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用于一背光源的操作電路，尤指一種應用于發(fā)光二極管背光源的操作電路。
背景技術：
請參考圖1，圖I為現(xiàn)有背光模塊控制系統(tǒng)100的示意圖。如圖I所示，背光模塊控制系統(tǒng)100包含有多個發(fā)光二極管串110_1 110_4、多個電流控制電路120_1 120_4、一最小電壓選擇器130以及一升壓電路140，其中每一個發(fā)光二極管串110_1 110_4包含有多個發(fā)光二極管，且每一個電流控制電路120_1 120_4分別包含有一放大器122_1 122_4、一晶體管Ml M4以及一電阻R。
每顆發(fā)光二極管間都存在制程上的差異，因此發(fā)光二極管串110_1 110_4在操作時會具有不同的跨壓，為了確保每一個發(fā)光二極管串110_1 110_4在操作時均會具有足夠的跨壓，現(xiàn)有背光模塊控制系統(tǒng)100會以最小電壓選擇器130自節(jié)點NI N4上的電壓值VDEn Vdet4中選擇一最小電壓值，升壓電路140再依據(jù)該最小電壓值以決定發(fā)光二極管串110_1 110_4的供應電壓Vo的電壓電平。換句話說，背光模塊控制系統(tǒng)100會依據(jù)發(fā)光二極管串110_1 110_4中跨壓最大的那一路來決定發(fā)光二極管串110_1 110_4的供應電壓Vo，以使得每一個發(fā)光二極管串110_1 110_4均能有足夠的跨壓來進行正常的操作。然而，依照上述的機制，若是發(fā)光二極管串110_1 110_4中有任一路發(fā)生斷路(open)的情形，則該路所對應的Vdet電壓將永遠為0，此時升壓電路140會因為最小電壓選擇器130所輸出的Vmin為0而一直推升供應電壓Vo，最后會導致供應電壓No的電壓電平過高而將過電壓保護(overvoltage protection)機制啟動,進而關閉整個背光模塊控制系統(tǒng)100的操作，造成控制機制的失敗。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種應用于一背光源的操作電路，其可以解決因為發(fā)光二極管斷路而造成控制機制失敗的問題。依據(jù)本發(fā)明一實施例，一種應用于一背光源的操作電路包含有多個電流控制電路、多個開關、一最小電壓選擇器、一供應電壓產(chǎn)生電路以及一控制單元。該多個電流控制電路分別藉由多個端點以耦接于多個發(fā)光元件；該最小電壓選擇器分別藉由該多個開關耦接于該多個端點，且用來接收來自該多個端點中至少一部分端點的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值；該供應電壓產(chǎn)生電路依據(jù)該最小電壓值以產(chǎn)生該多個發(fā)光兀件的一供應電壓；該控制單元根據(jù)該多個發(fā)光元件是否發(fā)生斷路，以決定導通或斷開該多個開關。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，一種應用于一背光源的操作方法，該背光源包含有多個發(fā)光元件，每一發(fā)光元件包含有至少一發(fā)光單元，該操作方法包含有提供多個電流控制電路，分別藉由多個端點以耦接于該多個發(fā)光元件；提供多個開關，分別耦接于該多個端點；將一供應電壓升壓到大于該多個發(fā)光元件所需的一跨壓；判斷該多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定該多個開關的導通狀態(tài)；接收來自開關為導通狀態(tài)的多個端點中的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值；依據(jù)該最小電壓值以調(diào)整該多個發(fā)光元件的
一供應電壓。


圖I為現(xiàn)有背光模塊控制系統(tǒng)的示意圖；圖2為依據(jù)本發(fā)明一實施例的應用于一背光源的操作電路的示意圖；以及圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的一種應用于一背光源的操作方法的流程圖。主要元件符號說明
100背光模塊控制系統(tǒng)110_1 110_4、210_1 210_k 發(fā)光二極管串120_1 120_4、220_1 220_k 電流控制電路122_1 122_4、222_1 222_k 放大器130,250最小電壓選擇器 140、260升壓電路200操作電路230控制單元232第一比較器240_1 240_k第二比較器Ml Mk晶體管LRpR2電阻Sffl SWk開關300 310步驟
具體實施例方式請參考圖2，圖2為依據(jù)本發(fā)明一實施例的應用于一背光源的操作電路200的示意圖，其中該背光源包含有多個發(fā)光元件，且每一發(fā)光元件包含有至少一發(fā)光單元，于本實施例中，每一發(fā)光單兀為一發(fā)光二極管，這些發(fā)光兀件即為發(fā)光二極管串210_1 210_k。如圖2所示，操作電路200包含有多個電流控制電路220_1 220_k、兩個電阻凡與R2、一控制單元230、多個開關SWl SWk、一最小電壓選擇器250以及一供應電壓產(chǎn)生電路，于本實施例中，供應電壓產(chǎn)生電路系以升壓電路260實現(xiàn)，其中，電流控制電路220_1 220_k分別經(jīng)由端點NI Nk耦接到發(fā)光二極管串210_1 210_k，每一個電流控制電路220_1 220_4分別包含有放大器222_1 222_k、一晶體管Ml Mk以及一電阻R，且控制單元230包含有一第一比較器232以及多個第二比較器240_1 240_k。電阻Rl及R2分壓發(fā)光二極管串210_1 210_k的供應電壓Vo，產(chǎn)生分壓值Vo_div,第一比較器232將分壓值Vo_div與一第一參考值VMfl進行比較，以產(chǎn)生一比較信號ENX，第一參考值V,efl的設定可參考系統(tǒng)廠所提供的發(fā)光二極管串210_1 210_k的總跨壓值，在一較佳實施例中，將第一參考值VMfl設定的略低于經(jīng)R1、R2分壓后的該總跨壓值。在這一設定下，當分壓值Vo_div大于第一參考值VMfl,表不供應電壓Vo已經(jīng)大于點亮發(fā)光二極管串210_1 210_k所需的跨壓，每路發(fā)光二極管串都有足夠的跨壓而能正常操作，此時第一比較器232所輸出的比較信號ENX為“ I ”，使能第二比較器240_1 240_k ;反之，若是分壓值Vo_div未大于第一參考值Vrefl，表示發(fā)光二極管串210_1 210_k可能無足夠的跨壓而無法正常操作，此時，第一比較器232所輸出的比較信號ENX會為“0 ”，不使能第二比較器 240_1 240_k。在第二比較器240_1 240_k被使能的情況下，第二比較器240_1 240_k會對比較放大器222_1 222_k的多個反饋電壓Vfbi VFBk與一第二參考值VMf2進行比較，以判斷發(fā)光二極管串210_1 210_k中是否有發(fā)光二極管串發(fā)生斷路，藉以分別產(chǎn)生開關控制信號ENl ENk，改變開關SWl SWk的導通狀態(tài)。舉例來說，若是發(fā)光二極管串210_1產(chǎn)生斷路，則端點NI的電壓電平Vdeti以及反饋電壓Vfbi都會是0V，因此，第二比較器240_1所輸出的開關控制信號ENl為“0”，使得開關SWl開路(open)而不導通；若是發(fā)光二極管串210_1未發(fā)生斷路，則其端點NI的電壓電平Vdeti與反饋電壓Vfbi都會是一大于OV的值(由于放大器222_1的輸入端點為虛接地(virtual ground),因此反饋電壓Vfbi會等于參考電壓Vmm)，此時第二比較器240_1所輸出的開關控制信號ENl為“1”，使開關SW2關上(close)而導通。在一較佳實施例中，將第二參考值Vref2設定為IV，藉由判斷反饋電壓Vfbi VFBk的電壓電平是否小于第二參考值VMf2便可以判斷哪一個發(fā)光二極管串210_1 210_k有發(fā)生斷路。在其它實施例中，可以將第二參考值Vref2設定為介于參考電壓Vmki和OV間的任意值。 在其它實施例中，可將第一參考值Vrefl設定的略高于經(jīng)電阻Rl、R2分壓后的該總跨壓值，換言之，只在供應電壓Vo被升壓后才使能第二比較器240_1 240_k，并在第二比較器240_1 240_k未使能期間，將開關SWl SWk維持在導通的狀態(tài)；在第二比較器240_1 240_k被使能后，才根據(jù)開關控制信號ENl ENk去切換開關SWl SWk。如前所述,藉由開關控制信號ENl ENk控制開關SWl SWk的導通與否,最小電壓選擇器250接收來自端點NI Nk中至少一部分的電壓值Vdeti VDETk，例如若是發(fā)光二極管串210_1發(fā)生了斷路，此時開關控制信號ENl將會為“0”，使得開關SWl不導通，因此最小電壓選擇器250不會接收到電壓值Vdeti，而其它未發(fā)生斷路的發(fā)光二極管串210_2 210_k的開關控制信號EN2 ENk皆為“ I ”，使得開關SW2 SWk導通，因此最小電壓選擇器250將只接收到電壓值Vdet2 VDETk，得以正確選擇最小電壓值Vmin并提供給升壓電路260，因而避免操作電路200發(fā)生誤操作，得以正確進行升壓以調(diào)整供應電壓Vo的電壓電平。在供應電壓Vo的分壓值Vo_div不大于第一參考值VMfl期間，例如當操作電路200剛剛被開啟時，代表供應電壓Vo還小于發(fā)光二極管串210_1 210_k中的跨壓，發(fā)光二極管串210_1 210_1^還無足夠的跨壓，此時開關SWl SWk為斷開狀態(tài)，最小電壓選擇器250不會接收任何來自端點NI Nk的電壓值Vdeti VDETk，亦不會輸出最小電壓值VMIN，此時升壓電路260亦不會接收到最小電壓值VMIN。在本實施例中，升壓電路260可內(nèi)建一快速升壓機制(圖中未示)，以在未接收到最小電壓值Vmin時加速提升供應電壓Vo，直到分壓值Vo_div大于第一參考值VMfl后，發(fā)光二極管串斷路判斷機制被啟動，最小電壓選擇器250開始提供最小電壓值Vmin，此時升壓電路260依據(jù)該最小電壓值Vmin來調(diào)整供應電壓No。此外，雖然于圖2所示的實施例中，第二比較器240_1 240_k*別針對反饋電壓Vfbi VFBk與第二參考值Vref2進行比較，以分別產(chǎn)生開關控制信號ENl ENk。然而，于本發(fā)明的另一實施例中，第二比較器240_1 240_k亦可分別對端點NI Nk上的電壓值Vdeti VDETk與第二參考值VMf2進行比較，以產(chǎn)生開關控制信號ENl ENk，這些設計上的變化均應隸屬于本發(fā)明的范疇。請參考圖3，圖3為依據(jù)本發(fā)明一實施例的一種應用于一背光源的操作方法的流程圖，其中該背光源包含有多個發(fā)光元件，每一發(fā)光元件包含有至少一發(fā)光單元。參考第2、3圖，流程敘述如下步驟300 :提供多個電流控制電路，分別藉由多個端點以耦接于該多個發(fā)光元件。步驟302 :提供多個開關，分別耦接于該多個端點。步驟304 :將一供應電壓升壓到大于該多個發(fā)光元件所需的一跨壓。步驟306 :判斷該多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定該多個開關的導通狀態(tài)。步驟308 :接收來自開關為導通狀態(tài)的多個端點中的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值。
步驟310 :依據(jù)該最小電壓值以調(diào)整該供應電壓。簡要歸納本發(fā)明，于本發(fā)明的應用于一背光源的操作電路與相關方法中，可以偵測哪一個發(fā)光二極管串有產(chǎn)生斷路，以及在進行最小電壓選擇時不使用該產(chǎn)生斷路的發(fā)光二極管串所對應的電壓值，以使得操作電路可以精確地決定出發(fā)光二極管串的供應電壓。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種應用于一背光源的操作電路，所述背光源包含有多個發(fā)光元件，每一發(fā)光元件包含有至少一發(fā)光單元，所述操作電路包含有 多個電流控制電路，分別經(jīng)由多個端點耦接于所述多個發(fā)光元件； 多個開關，分別耦接于所述多個端點； 一最小電壓選擇器，分別耦接于所述多個開關，用來接收來自所述多個端點中至少一部分端點的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值； 一供應電壓產(chǎn)生電路，耦接于所述最小電壓選擇器，依據(jù)所述最小電壓值以產(chǎn)生所述多個發(fā)光元件的一供應電壓；以及 一控制單元，耦接于所述多個開關與所述供應電壓產(chǎn)生電路，根據(jù)所述多個發(fā)光元件是否發(fā)生斷路，以決定導通或斷開所述多個開關。
2.根據(jù)權利要求I所述的操作電路，其中，所述控制單元依據(jù)所述供應電壓以及所述多個電流控制電路中對應于所述多個端點的多個電壓值，以判斷所述多個發(fā)光元件是否發(fā)生斷路。
3.根據(jù)權利要求2所述的操作電路，其中，所述多個電壓值分別為所述多個端點上的電壓值。
4.根據(jù)權利要求2所述的操作電路，其中，所述多個電壓值分別為所述多個電流控制電路中的多個回授電壓值。
5.根據(jù)權利要求2所述的操作電路，其中，所述控制電路包含有 多個第二比較器，分別將所述多個端點的電壓值與一第二參考值相比較，以分別產(chǎn)生多個開關控制信號；以及 一第一比較器，根據(jù)所述供應電壓是否大于一第一參考值，決定是否使能所述多個第二比較器； 其中，所述多個開關控制信號用以斷開或?qū)ㄋ龆鄠€開關。
6.根據(jù)權利要求I所述的操作電路，其中，每一發(fā)光單元為一發(fā)光二極管，以及每一發(fā)光兀件為一發(fā)光二極管串。
7.一種應用于一背光源的操作方法，所述背光源包含有多個發(fā)光元件，每一發(fā)光元件包含有至少一發(fā)光單元，所述操作方法包含有 提供多個電流控制電路，分別藉由多個端點以耦接于所述多個發(fā)光元件； 提供多個開關，分別耦接于所述多個端點； 將一供應電壓升壓到大于所述多個發(fā)光元件的一跨壓； 判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定所述多個開關的導通狀態(tài)； 接收來自開關為導通狀態(tài)的多個端點中的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值；以及 依據(jù)所述最小電壓值以調(diào)整所述多個發(fā)光元件的一供應電壓。
8.根據(jù)權利要求7所述的操作方法，其中，判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路的步驟包含有 依據(jù)所述供應電壓以及所述多個電流控制電路中對應于所述多個端點的多個電壓值，以判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路。
9.根據(jù)權利要求8所述的操作方法，其中，所述多個電壓值分別為所述多個端點上的電壓值。
10.根據(jù)權利要求8所述的操作方法，其中，所述多個電壓值分別為所述多個電流控制電路中的多個反饋電壓值。
11.根據(jù)權利要求8所述的操作方法，其中，判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定所述多個開關的導通狀態(tài)的步驟包含有 當所述供應電壓的一分壓值大于一第一參考值時，依據(jù)所述多個電壓值來判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定所述多個開關的導通狀態(tài)；以及 當所述供應電壓的所述分壓值不大于所述第一參考值時，斷開所述多個開關，不接收來自所述多個端點的所有電壓值。
12.根據(jù)權利要求11所述的操作方法，其中，判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定所述多個開關的導通狀態(tài)的步驟包含有 當所述供應電壓的所述分壓值大于所述第一參考值，判斷所述多個電壓值中對應于一特定端點的一特定電壓值大于所述第二參考值時，將所述多個開關中對應于所述特定端點的一特定開關控制為導通；以及 接收來自所述多個端點中至少一部分端點的電壓值，并自其中選擇所述最小電壓值的步驟包含有 接收到來自所述特定開關控制為導通的端點電壓值。
13.根據(jù)權利要求12所述的操作方法，其中，判斷所述多個發(fā)光元件中是否有發(fā)光元件產(chǎn)生斷路，并據(jù)以決定所述多個開關的導通狀態(tài)的步驟包含有 判斷所述供應電壓的所述分壓值是否大于所述第一參考值，以產(chǎn)生一比較信號； 提供多個第二比較器，其中，所述多個第二比較器依據(jù)所述比較信號來決定是否使能，當所述比較信號表示所述供應電壓是大于所述第一參考值時，所述多個第二比較器被使能；以及當所述比較信號表示所述供應電壓是不大于所述第一參考值時，所述多個第二比較器未使能； 其中，當所述多個第二比較器使能時，所述多個第二比較器分別比較所述多個電壓值以及所述第二參考值，以分別產(chǎn)生多個開關控制信號來控制所述多個開關。
14.根據(jù)權利要求7所述的操作方法,其中，每一發(fā)光單兀為一發(fā)光二極管，以及每一發(fā)光元件為一發(fā)光二極管串。
全文摘要
一種應用于一背光源的操作電路及其相關方法，其中，該操作電路包含有多個電流控制電路、多個開關、一最小電壓選擇器、一供應電壓產(chǎn)生電路以及一控制單元。該多個電流控制電路分別藉由多個端點以耦接于多個發(fā)光元件；該最小電壓選擇器分別藉由該多個開關耦接于該多個端點，且用來接收來自該多個端點中至少一部分端點的電壓值，并自其中選擇一最小電壓值；該供應電壓產(chǎn)生電路依據(jù)該最小電壓值以產(chǎn)生該多個發(fā)光元件的一供應電壓；該控制單元根據(jù)該多個發(fā)光元件是否發(fā)生斷路，以決定導通或斷開該多個開關。
文檔編號H05B37/02GK102802298SQ201110135699
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權日2011年5月24日
發(fā)明者林書民, 羅吉斯, 林盈熙 申請人:瑞昱半導體股份有限公司