Led控制設(shè)備和液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】提供了LED控制設(shè)備和液晶顯示裝置，其中當(dāng)從電源設(shè)備提供至多個(gè)LED組的電源的控制在恒流控制和恒壓控制之間切換時(shí)會(huì)生成的能量損失或噪聲(嗡嗡聲)可被減輕。在一種配置中，當(dāng)至少一個(gè)LED組要被導(dǎo)通時(shí)，從多個(gè)LED組所并聯(lián)連接至的一個(gè)電源設(shè)備提供的電源受控于恒流控制，其中位于要被導(dǎo)通的LED的陰極側(cè)的端部的電壓被維持為預(yù)定第一電壓值，且當(dāng)所有LED組要被關(guān)閉時(shí)，該電源受控于恒壓控制，其中在LED組的陽(yáng)極側(cè)端部的電壓被維持為第二電壓值，此配置中，在對(duì)應(yīng)于每一個(gè)LED組的PWM信號(hào)之間產(chǎn)生2π/n的相位差(n是LED組的數(shù)量)。
【專利說(shuō)明】LED控制設(shè)備和液晶顯示裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年6月28日、申請(qǐng)?zhí)枮?01180030532.4、發(fā)明名稱為“LED控制設(shè)備和液晶顯示裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及控制設(shè)置在被用于照明液晶顯示面板的背光設(shè)備上的LED的LED控制設(shè)備、以及具有該LED控制設(shè)備的液晶顯示裝置，且更特定地，涉及意在抑制在背光設(shè)備的驅(qū)動(dòng)上出現(xiàn)的能量損失和噪聲。

【背景技術(shù)】
[0003]諸如液晶電視機(jī)接收器或液晶監(jiān)測(cè)器之類的液晶顯示裝置一般安裝有背光設(shè)備，其用多個(gè)LED照明液晶顯示面板。在背光設(shè)備中，執(zhí)行PWM控制，其控制表示在一個(gè)循環(huán)控制周期中的LED的周期的比例的占空比，來(lái)調(diào)節(jié)LED的照明。
[0004]盡管近年來(lái)，由于，例如液晶顯示面板的增加的尺寸，多樣性的LED被設(shè)置在背光設(shè)備上，但是可串聯(lián)連接在提供電源至背光設(shè)備的電源電路的輸出電壓處的LED的數(shù)量是受限的。為此理由，采用這樣的配置，以使多個(gè)LED被分為多個(gè)LED組并串聯(lián)連接、且LED組被并聯(lián)連接至電源電路(見(jiàn)，如，專利文獻(xiàn)I和2)。
[0005]專利文獻(xiàn)I提出控制電源設(shè)備的輸出電壓，以使在LED組與恒流輸出電路之間的連接點(diǎn)處的電壓不變，從而藉此提供LED組的驅(qū)動(dòng)所要求的恒流。下文中，這樣的控制被稱為恒流控制。
[0006]然而，在根據(jù)專利文獻(xiàn)I的配置中，當(dāng)所有LED組關(guān)閉時(shí)輸出電壓變低，從而當(dāng)LED組相繼點(diǎn)亮?xí)r，可能難以立刻提供LED組的驅(qū)動(dòng)所要求的電流。
[0007]因此可構(gòu)想的是僅當(dāng)多個(gè)LED組中的任一組點(diǎn)亮?xí)r執(zhí)行恒流控制，來(lái)執(zhí)行用于控制輸出電壓的恒壓控制，從而當(dāng)所有LED組被關(guān)閉時(shí)施加至LED組的電壓變?yōu)轭A(yù)定值。作為這個(gè)的結(jié)果，當(dāng)LED組開(kāi)始被導(dǎo)通時(shí)，該LED組可穩(wěn)定地點(diǎn)亮，同時(shí)在LED組的導(dǎo)通過(guò)程中，可提供所要求的電流。預(yù)定電壓值被設(shè)置為略高的水平，從而可在LED組的導(dǎo)通的開(kāi)始時(shí)提供充分的電流。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)N0.2005-33853
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)N0.2009-188135


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0013]在切換恒流控制和恒壓控制的配置中，然而，存在的問(wèn)題在于，當(dāng)被用于控制多個(gè)LED組的控制的PWM信號(hào)同相(in phase)時(shí)，一旦切換，可能發(fā)生能量損失。
[0014]特定地，圖6和7是在由同相PWM信號(hào)控制各自由串聯(lián)的多個(gè)LED構(gòu)成的兩個(gè)LED組171和172的每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)的情況下的時(shí)序圖。圖6(a)示出其中PWM信號(hào)具有50%或更大的占空比的情況，且圖7(b)示出其中PWM信號(hào)具有小于50%的占空比的情況。
[0015]如圖6 (a)和7(b)中所示，當(dāng)各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)同相時(shí)，LED組171和172同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)閉。因此，在PWM控制的一個(gè)周期中發(fā)生恒流控制和恒壓控制之間的切換。然后，當(dāng)從恒壓控制切換至恒流控制時(shí)，由于施加至LED組171和172的陽(yáng)極電壓被設(shè)置為略高的值，在LED組171和172的導(dǎo)通的開(kāi)始時(shí)瞬時(shí)地發(fā)生低效的能量損失(圖6和7的陰影部分)。將流過(guò)LED組171和172的電流與LED組171和172的陰極電壓相乘獲得能量損失。在來(lái)自電源設(shè)備的輸出電流在恒壓控制和恒流控制間的切換時(shí)極大地變化的情況下，這個(gè)變化可引起諸如電源設(shè)備的線圈或電容器之類的電子組件中的噪聲(嗡嗡聲)。
[0016]盡管專利文獻(xiàn)2提出了通過(guò)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于多個(gè)LED組的PWM信號(hào)的相位差來(lái)抑制電源電壓的變化，其并沒(méi)有采取恒流控制和恒壓控制之間的配置切換，且沒(méi)有描述也沒(méi)有建議抑制切換時(shí)發(fā)生的能量損失和噪聲。
[0017]因此本發(fā)明基于上述情況被構(gòu)想，且本發(fā)明的目的在于提供LED控制設(shè)備和液晶顯示裝置，在從電源設(shè)備提供至多個(gè)LED組的電源的控制在恒流控制與恒壓控制之間切換時(shí)，該LED控制設(shè)備和液晶顯示裝置能抑制能量損失和噪聲(嗡嗡聲)。
[0018]解決問(wèn)題的手段
[0019]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明被應(yīng)用至導(dǎo)通和關(guān)閉數(shù)個(gè)LED組中每一 LED組的多個(gè)LED的LED控制設(shè)備，該數(shù)個(gè)LED組連接至多個(gè)恒流輸出電路，且本發(fā)明特征在于具有如下構(gòu)成元件(I)到(4)，還有如下附加特征(5)和(6)。
[0020](I) LED驅(qū)動(dòng)部分，其根據(jù)各自對(duì)應(yīng)于LED組的PWM信號(hào)輸入，獨(dú)立地控制是否通過(guò)恒流輸出電路提供電流至LED組。
[0021](2)電源控制部分，當(dāng)至少一個(gè)LED組被導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)第一電壓控制模式(其中在發(fā)光LED組的陰極端的電壓被維持在預(yù)定第一電壓值)控制從電源設(shè)備提供的電源，其中LED組并聯(lián)連接至該電源設(shè)備，該電源控制裝置，當(dāng)所有LED組被關(guān)閉時(shí)，通過(guò)第二電壓控制模式控制電源，在第二電壓控制模式中，在LED組的陰極端的電壓被保持在預(yù)定第二電壓值。
[0022](3)相位差控制部分，其對(duì)于各自對(duì)應(yīng)于輸入至LED驅(qū)動(dòng)部分的LED組的PWM信號(hào)產(chǎn)生2 31 /n(n:LED組的數(shù)量)的相位差。
[0023](4)調(diào)光部分，其通過(guò)輸入至LED驅(qū)動(dòng)部分的PWM信號(hào)的占空比來(lái)控制LED的照明。
[0024](5)如果由所述調(diào)光部分設(shè)置的發(fā)光周期的占空比不小于100/n%或更大的第一預(yù)定值，所述相位差控制部分對(duì)于所述PWM信號(hào)產(chǎn)生2 π /n的相位差，如果所述占空比小于不大于100/n%的第二預(yù)定值，所述相位差控制裝置對(duì)于PWM信號(hào)產(chǎn)生不小于3.6倍的所述占空比值且不大于2 π /n的相位差。
[0025](6)所述第一預(yù)定值和所述第二預(yù)定值被設(shè)置為具有遲滯。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，由于各自對(duì)應(yīng)于LED組的PWM信號(hào)的2JI/n的相位差的出現(xiàn)，如果PWM信號(hào)的占空比為100/n%或更大，允許導(dǎo)通至少一個(gè)LED組且因此允許一直執(zhí)行第一電源控制模式，所以可防止歸結(jié)于第一電壓控制模式和第二電壓控制模式之間的切換引起的能量損失。作為在第一電壓控制模式和第二電壓控制模式之間的切換時(shí)在電源設(shè)備中的急劇電流變化的結(jié)果而發(fā)生的噪聲(嗡嗡聲)也被防止。
[0027]盡管在第一電壓控制模式和第二電壓控制模式之間執(zhí)行切換,如果PWM信號(hào)的占空比小于100/n%，與其中各自對(duì)應(yīng)于LED組電壓的PWM信號(hào)同相情況相比，第二電壓控制模式執(zhí)行周期變得更短。與其中各自對(duì)應(yīng)于LED組電壓的PWM信號(hào)同相情況相比，這減少了在從第二電壓控制模式到第一電壓控制模式切換時(shí)施加至LED組的電壓，藉此實(shí)現(xiàn)了切換時(shí)能量損失的抑制。理由在于，在從第一電壓控制模式向第二電壓控制模式切換后，從電源設(shè)備施加至LED組的電壓逐漸向著第二電壓值增加，且因此在較早階段，施加至LED組的電壓尚沒(méi)有達(dá)到第二電壓值且較低。
[0028]背光設(shè)備被設(shè)置有調(diào)光部分，其通過(guò)輸入至LED驅(qū)動(dòng)部分的PWM信號(hào)的占空比來(lái)控制LED的照明。換言之，取決于LED所需要的照明來(lái)合適地改變PWM信號(hào)的占空比。
[0029]在其中由調(diào)光部分設(shè)置的照明周期占空比(不大于100/n% )小于第二預(yù)定值的情況下，PWM信號(hào)的相位差不限于2 Ji /n,且，只要PWM信號(hào)具有大于占空比的值的3.6倍(占空比值到相位的換算值)且不大于2 π /n的相位差，LED的導(dǎo)通時(shí)序不交疊，結(jié)果是，相比同相的情況，其中執(zhí)行第二電壓控制模式的周期被減少，因此實(shí)現(xiàn)了能量損失的抑制。
[0030]因此，如果由所述調(diào)光部分設(shè)置的發(fā)光周期的占空比不小于100/n%或更大的第一預(yù)定值，所述相位差控制部分對(duì)于所述PWM信號(hào)產(chǎn)生2 π /n的相位差，如果所述占空比小于不大于100/n%的第二預(yù)定值，所述相位差控制部分對(duì)于PWM信號(hào)產(chǎn)生不小于3.6倍的所述占空比值且不大于2 π /n的相位差。
[0031]所述第一預(yù)定值和所述第二預(yù)定值被設(shè)置為具有遲滯。這可防止PWM信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換頻繁的震蕩，且可減輕由于相位差控制部分引起的控制處理的負(fù)載。
[0032]多個(gè)LED被裝配在照明多個(gè)液晶顯示面板的背光設(shè)備上。這個(gè)應(yīng)用的本發(fā)明可被理解為涉及具有LED控制設(shè)備的液晶顯示裝置的發(fā)明。
[0033]發(fā)明效果
[0034]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)從電源設(shè)備到多個(gè)LED組的電源控制在恒流控制與恒壓控制之間切換時(shí)，可抑制能量損失與噪聲(嗡嗡聲)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶電視接收器X的示意性配置的框圖。
[0036]圖2是示出安裝在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶電視接收器X上的LED驅(qū)動(dòng)器18的示意性配置的框圖。
[0037]圖3是當(dāng)至LED組171和172的PWM信號(hào)之間存在相位差時(shí)的時(shí)序圖。
[0038]圖4是當(dāng)至LED組171和172的PWM信號(hào)之間存在相位差時(shí)的時(shí)序圖。
[0039]圖5是當(dāng)至LED組171和172的PWM信號(hào)之間存在相位差時(shí)的時(shí)序圖。
[0040]圖6是當(dāng)至LED組171和172的PWM信號(hào)之間不存在相位差時(shí)的時(shí)序圖。
[0041]圖7是當(dāng)至LED組171和172的PWM信號(hào)之間不存在相位差時(shí)的時(shí)序圖。
[0042]附圖中字母或標(biāo)號(hào)的解釋如下:
[0043]X…液晶電視接收器(液晶顯不裝置的一個(gè)不例),I…調(diào)諧器，2…外部信號(hào)輸入部分，3…解調(diào)/分離電路，4…控制電路，6…遙控裝置光接收部分，7…遙控裝置，11…視頻解碼電路，12…視頻選擇/組合電路，13…視頻處理電路，14…液晶驅(qū)動(dòng)器，15…液晶顯示面板，17…背光設(shè)備，17a…LED, 171，172…LED組，18…LED驅(qū)動(dòng)器，181…DC-DC轉(zhuǎn)換器，182...LED驅(qū)動(dòng)電路，19…調(diào)光電路，21…音頻解碼電路，22…音頻選擇電路，23…音頻處理電路，24…放大器,25…揚(yáng)聲器，31…線圈,32…晶體管,33…二極管,34…電容器,35…分壓電路,41, 42…控制端口 , 43, 44…恒流輸出電路

【具體實(shí)施方式】
[0044]參看附圖，現(xiàn)在將描述本發(fā)明的實(shí)施例用于本發(fā)明的理解。以下實(shí)施例僅是體現(xiàn)本發(fā)明的示例，并且并不意在限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。
[0045]如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶電視接收器X(液晶顯示裝置的一個(gè)示例)，包括多個(gè)調(diào)諧器1、外部信號(hào)輸入部分2、解調(diào)/分離電路3、視頻解碼電路11、視頻選擇/組合電路12、視頻處理電路13、液晶驅(qū)動(dòng)器14、液晶顯示面板15、背光設(shè)備17、LED驅(qū)動(dòng)器18、調(diào)光電路19、音頻解碼電路21、音頻選擇電路22、音頻處理電路23、放大器24、揚(yáng)聲器25、控制電路4、遙控裝置光接收部分6、和遙控裝置(遠(yuǎn)程操作單元)7。在這個(gè)實(shí)施例中，LED驅(qū)動(dòng)器18和調(diào)光電路19對(duì)應(yīng)于LED控制設(shè)備。不僅是液晶電視接收器還有液晶監(jiān)測(cè)器等，對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置。
[0046]遙控裝置光接收部分6是信號(hào)傳輸接口，根據(jù)預(yù)定信號(hào)傳輸協(xié)議(所謂遠(yuǎn)程控制協(xié)議)，通過(guò)紅外線從用于操作液晶電視機(jī)接收器X的遙控裝置7執(zhí)行無(wú)線信號(hào)接收/傳輸。然后，遙控裝置光接收部分6從紅外信號(hào)中提取表示遙控裝置7的操作輸入信息的信號(hào)，并將該信號(hào)發(fā)送至控制電路4。
[0047]控制電路4包括用作計(jì)算裝置的MPU 4a和作為存儲(chǔ)裝置的ROM 4b (EPROM)和EEPROM 4c，MPU 4a執(zhí)行控制程序來(lái)控制整個(gè)液晶電視接收器X。ROM 4b事先存儲(chǔ)由MPU4a執(zhí)行的控制程序。EEPROM 4c存儲(chǔ)了在MPU4a執(zhí)行的過(guò)程中讀/寫(xiě)(或稱為被寫(xiě)入)的各種數(shù)據(jù)。
[0048]調(diào)諧器I是從電視廣播信號(hào)輸入中提取所廣播的內(nèi)容(廣播節(jié)目)的信號(hào)的電子零件。更特定地，調(diào)諧器I提取具有載波頻率分量的信號(hào)，其包含被指令為由控制電路4選擇的廣播節(jié)目的信號(hào)，并將所提取的信號(hào)發(fā)送至如下所述的解調(diào)/分離電路3。為每一個(gè)廣播介質(zhì)(陸地信號(hào)、BS、CS等)獨(dú)立地設(shè)置調(diào)諧器I。
[0049]解調(diào)/分離電路3對(duì)于來(lái)自從調(diào)諧器I傳輸來(lái)的載波頻率分量的傳輸流信號(hào)(下文稱為，TS信號(hào))進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)/分離電路3然后從所提取的被調(diào)制的TS信號(hào)中分離并提取，對(duì)應(yīng)于將被觀看的廣播節(jié)目的視頻和音頻信號(hào)和和元數(shù)據(jù)(內(nèi)容信息)。然后，解調(diào)/分離電路3根據(jù)從控制電路4接收到的PID (分組標(biāo)識(shí))提取將要觀看的廣播節(jié)目的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，并將各信號(hào)分別傳輸至視頻解碼電路11和音頻解碼電路21。
[0050]音頻解碼電路21對(duì)從解調(diào)/分離電路3傳輸來(lái)的音頻信號(hào)進(jìn)行解碼并將經(jīng)解碼的音頻信號(hào)傳輸至音頻選擇電路22。
[0051]音頻選擇電路22是這樣的電路，根據(jù)來(lái)自控制電路4的控制命令，從由調(diào)諧器I調(diào)諧的廣播節(jié)目的內(nèi)容的音頻信號(hào)(通過(guò)音頻解碼電路21輸入的音頻信號(hào))和通過(guò)外部信號(hào)輸入部分2輸入的音頻信號(hào)之間選擇一個(gè)音頻信號(hào)，并將其傳輸至音頻處理電路23。
[0052]音頻處理電路23，根據(jù)來(lái)自控制電路4的指令，對(duì)于由音頻選擇電路22所選擇的音頻信號(hào)執(zhí)行各種信號(hào)處理。例如，音頻處理電路23執(zhí)行符合揚(yáng)聲器特性的均衡處理、環(huán)繞處理等。
[0053]放大器24，根據(jù)來(lái)自控制電路4的指令，執(zhí)行用于放大或衰減由音頻處理電路23所處理的音頻信號(hào)的處理，以將所得信號(hào)輸出至揚(yáng)聲器25。
[0054]外部信號(hào)輸入部分2是信號(hào)輸入接口，其輸入來(lái)自諸如DVD播放器、藍(lán)光盤(pán)播放器、或Web流接收機(jī)(因特網(wǎng)調(diào)制解調(diào)器等)指令的外部設(shè)備的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。外部信號(hào)輸入部分2提取疊加在視頻信號(hào)上的元數(shù)據(jù)輸入，并將其饋入控制電路4。
[0055]另一方面，視頻解碼電路11對(duì)解調(diào)/分離電路3傳輸來(lái)的視頻信號(hào)進(jìn)行解碼并將經(jīng)解碼的視頻信號(hào)傳輸至視頻選擇/組合電路12。
[0056]視頻選擇/組合電路12，根據(jù)來(lái)自控制電路4的控制命令，從通過(guò)視頻解碼電路11輸入的廣播節(jié)目?jī)?nèi)容的視頻信號(hào)和通過(guò)外部信號(hào)輸入部分輸入的外部輸入內(nèi)容之間選擇一個(gè)或多個(gè)視頻信號(hào)，并將所選擇的信號(hào)(多個(gè))傳輸至視頻處理電路13。
[0057]視頻處理電路13，根據(jù)來(lái)自控制電路4的控制命令，生成將被提供至液晶驅(qū)動(dòng)器用于在液晶顯示面板15上顯示內(nèi)容圖像的幀圖像信號(hào)。
[0058]視頻處理電路13進(jìn)一步具有根據(jù)來(lái)自控制電路4的控制信號(hào)來(lái)調(diào)整包含在幀圖像信號(hào)中的每一個(gè)內(nèi)容的圖像的大小的功能。此時(shí)，控制電路4，根據(jù)遙控裝置7上的圖像大小調(diào)整操作(如，按壓放大鍵或減小鍵的操作)，向視頻處理電路13輸出對(duì)于每一個(gè)內(nèi)容的圖像的大小調(diào)整命令。
[0059]液晶驅(qū)動(dòng)器14是這樣的電路，基于從視頻處理電路13以預(yù)定循環(huán)順序傳輸來(lái)的幀圖像信號(hào)，控制液晶顯示面板15，來(lái)允許液晶顯示面板15相繼地顯示對(duì)應(yīng)于該幀圖像信號(hào)的一巾貞的圖像。
[0060]液晶顯示面板15具有以矩陣方式設(shè)置的液晶元件，并取決于液晶驅(qū)動(dòng)器14所提供的控制，顯示對(duì)應(yīng)于該幀圖像信號(hào)的視頻。
[0061]背光設(shè)備17是LED背光設(shè)備，其通過(guò)多個(gè)LED來(lái)照明液晶顯示面板15，且設(shè)置在背光設(shè)備17上的每一個(gè)LED的導(dǎo)通和關(guān)閉受控于LED驅(qū)動(dòng)器18和調(diào)光電路19。
[0062]調(diào)光電路19生成PWM信號(hào)，該信號(hào)具有對(duì)應(yīng)于來(lái)自控制電路4的控制指令的占空t匕，調(diào)光電路19將該P(yáng)WM信號(hào)饋入LED驅(qū)動(dòng)器18。占空比是PWM信號(hào)的導(dǎo)通周期在一個(gè)循環(huán)中的比值(導(dǎo)通周期/(導(dǎo)通周期+關(guān)閉周期))。
[0063]LED驅(qū)動(dòng)器18根據(jù)從調(diào)光電路19輸入的PWM信號(hào)，切換背光設(shè)備17的每一個(gè)LED的導(dǎo)通/關(guān)閉。這允許通過(guò)占空比調(diào)節(jié)每一個(gè)LED的照明。當(dāng)通過(guò)輸入至LED驅(qū)動(dòng)器18的PWM信號(hào)的占空比來(lái)控制每一個(gè)LED時(shí)，調(diào)光部分的一個(gè)示例包括控制電路4和調(diào)光電路19。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的以此方式被配置的液晶電視接收器X具有這樣的特征:在背光設(shè)備17的驅(qū)動(dòng)中可抑制能量損失，且以下是其描述。
[0065]圖2是用于解釋LED驅(qū)動(dòng)器18的示意性配置的主要部件框圖。
[0066]如圖2中所不，背光設(shè)備17具有設(shè)置在液晶顯不面板15背面上的多個(gè)LED 17a且背光設(shè)備17是從后面通過(guò)LED 17a照明液晶顯示面板15的所謂直下型(direct-under-type) LED背光設(shè)備。背光設(shè)備17可以是所謂邊緣型背光，其從后面通過(guò)來(lái)自設(shè)置在液晶顯示面板15的上下左右邊緣處的多個(gè)LED 17a的光導(dǎo)板的光照明液晶顯示面板15。
[0067]背光設(shè)備17的多個(gè)LED 17a被分為兩個(gè)個(gè)LED組171和172，構(gòu)成每一個(gè)LED組171和172的LED串聯(lián)連接。例如，LED組171包括設(shè)置在背光設(shè)備17的垂直方向上的奇數(shù)線上的多個(gè)LED 17a，而LED組172包括設(shè)置在背光設(shè)備17的垂直方向上的偶數(shù)線上的多個(gè)LED 17a。LED組171和172的LED 17a的陽(yáng)極端子并聯(lián)連接至下文所述的設(shè)置在LED驅(qū)動(dòng)器18上的DC-DC轉(zhuǎn)換器181的輸出。另一方面，LED組171和172的LED 17a的陰極端子連接至下文所述的設(shè)置在LED驅(qū)動(dòng)器18上的LED驅(qū)動(dòng)電路182。
[0068]LED驅(qū)動(dòng)器18是這樣的驅(qū)動(dòng)器1C，被配置為，包括單個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器181 (將DC電壓應(yīng)用至背光設(shè)備17的LED組171和172的其中每一個(gè))、和LED驅(qū)動(dòng)電路182，其獨(dú)立地控制每一個(gè)LED組171和172的導(dǎo)通和關(guān)閉。
[0069]DC-DC轉(zhuǎn)換器181包括線圈31、晶體管32、二極管33、電容器34、和分壓電路35，且DC-DC轉(zhuǎn)換器是對(duì)輸入DC電壓進(jìn)行升壓并輸出的電源設(shè)備。在DC-DC轉(zhuǎn)換器181中，通過(guò)晶體管32控制輸入DC電壓到線圈31的施加，且來(lái)自線圈31的輸出通過(guò)二極管33和電容器34被整流并被平滑以作為被升壓的DC電壓被輸出至背光設(shè)備17。此時(shí)，通過(guò)控制晶體管32的切換動(dòng)作的占空比的LED驅(qū)動(dòng)電路182來(lái)調(diào)節(jié)來(lái)自DC-DC轉(zhuǎn)換器181的輸出電壓。DC-DC轉(zhuǎn)換器181并不限于是這樣的非隔離的升壓電路且可以是另一種類型的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0070]分壓電路35被用于檢測(cè)DC-DC轉(zhuǎn)換器181的輸出電壓，且由分壓電路35的分壓電阻器所分的電壓被輸入至LED驅(qū)動(dòng)電路182。
[0071]LED驅(qū)動(dòng)電路182包括兩個(gè)控制端口 41和42 (LED組171和172連接至這兩個(gè)控制端口)，和兩個(gè)恒流輸出電路43和44，其分別輸出恒流至LED組171和172。恒流輸出電路43和44各自是，使用晶體管電流鏡的常規(guī)地已知的恒流輸出電路等。
[0072]響應(yīng)于來(lái)自調(diào)光電路19的與LED組171輸入對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)SI，LED驅(qū)動(dòng)電路182執(zhí)行是否切換成通過(guò)恒流輸出電路43來(lái)提供恒流至LED組171的切換操作。類似地，響應(yīng)于來(lái)自調(diào)光電路19的與LED組172輸入對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)S2，LED驅(qū)動(dòng)電路182執(zhí)行在通過(guò)恒流輸出電路43來(lái)提供或不提供恒流至LED組172之間進(jìn)行切換的切換操作。這允許在對(duì)應(yīng)于連接至恒流輸出電路43和44的每一個(gè)LED組171和172的PWM信號(hào)的照明，對(duì)設(shè)置在背光設(shè)備17上的多個(gè)LED 17a進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)閉。通過(guò)例如，使用晶體管、FET等的常規(guī)已知的開(kāi)關(guān)電路，來(lái)實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路182的切換動(dòng)作的每一個(gè)。
[0073]LED驅(qū)動(dòng)電路182具有恒流控制功能，該功能執(zhí)行恒流控制(對(duì)應(yīng)于第一電壓控制模式)用于改變DC-DC轉(zhuǎn)換器181的晶體管32的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的占空比，從而通過(guò)應(yīng)用于并聯(lián)連接的LED組171和172的LED 17a的陰極端子的電壓(下文稱為“陰極電壓”)達(dá)到之前設(shè)置的第一預(yù)定電壓。該恒流控制能使用于驅(qū)動(dòng)LED組171和172所需的電源從DC-DC轉(zhuǎn)換器181提供至背光設(shè)備17。因此可能通過(guò)第一預(yù)定電壓的合適設(shè)置來(lái)獲得LED組171和172的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的同時(shí)防止來(lái)自DC-DC轉(zhuǎn)換器181的不需要的電源。
[0074]LED驅(qū)動(dòng)電路182進(jìn)一步具有恒壓控制功能，執(zhí)行恒壓控制(對(duì)應(yīng)于第二電壓控制模式)用于改變DC-DC轉(zhuǎn)換器181的晶體管32的開(kāi)關(guān)動(dòng)作的占空比，從而，根據(jù)從分壓電路35輸入的電壓，通過(guò)從DC-DC轉(zhuǎn)換器181應(yīng)用于LED組171和172的陽(yáng)極端子的電壓(下文稱為“陽(yáng)極電壓”)達(dá)到之前設(shè)置的第二預(yù)定電壓。第二電壓值是充分大于導(dǎo)通LED組171和172所需的最小電壓LED_Vf的值。當(dāng)LED組171和172開(kāi)始在恒壓控制下被導(dǎo)通時(shí)，此舉能使LED組171和172被安全地導(dǎo)通。
[0075]比如，通過(guò)使用比較器(其接收第一預(yù)定電壓和第二預(yù)定電壓作為基準(zhǔn)電壓)的常規(guī)已知的反饋電路來(lái)實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電路182所具有的恒壓控制功能和恒流控制功能。
[0076]LED驅(qū)動(dòng)電路182基于從調(diào)光電路19輸入的PWM信號(hào)SI和S2來(lái)切換在恒壓控制和恒流控制之間的控制，來(lái)控制從DC-DC轉(zhuǎn)換器181提供的電源。
[0077]特定地，當(dāng)來(lái)自調(diào)光電路19的與LED組171和172對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)SI和S2中的至少一個(gè)為ON(導(dǎo)通狀態(tài))時(shí)LED驅(qū)動(dòng)電路182執(zhí)行恒流控制,而當(dāng)它們均為OFF (關(guān)閉狀態(tài))時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行恒壓控制。在執(zhí)行這樣的控制時(shí)的LED驅(qū)動(dòng)電路182對(duì)應(yīng)于電源控制部分?？赏ㄟ^(guò)邏輯電路或通過(guò)MPU執(zhí)行的控制處理實(shí)現(xiàn)這樣的配置。
[0078]調(diào)光電路19獨(dú)立地分別將PWM信號(hào)SI和S2饋入LED驅(qū)動(dòng)電路182的恒流輸出電路43和44。特定地，調(diào)光電路19以對(duì)應(yīng)于從控制電路4輸入的對(duì)于背光設(shè)備17的照明的控制信號(hào)的給定占空比生成PWM信號(hào)SI和S2，并將PWM信號(hào)SI和S2分別饋入LED驅(qū)動(dòng)電路182的恒流輸出電路43和44。此時(shí)，輸入恒流輸出電路43和44的PWM信號(hào)SI和S2具有相同的占空比。
[0079]要注意的是，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的液晶電視接收器X中，給從調(diào)光電路19輸入至LED驅(qū)動(dòng)電路182的各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2設(shè)置180-度相位差。特定地，由于PWM信號(hào)SI和S2各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172，調(diào)光電路19生成具有180度相位差的兩個(gè)PWM信號(hào)SI和S2，并獨(dú)立地將PWM信號(hào)SI和S2饋入LED驅(qū)動(dòng)電路182的恒流輸出電路43和44。對(duì)于PWM信號(hào)產(chǎn)生相位差的調(diào)光電路19是相位差控制部分的一個(gè)示例。
[0080]盡管在這個(gè)實(shí)施例中，為了說(shuō)明具有兩個(gè)LED組171和172的配置，相位差是180度，如果在并聯(lián)連接至DC-DC轉(zhuǎn)換器181的LED組的數(shù)量為η (η: 2或更大的整數(shù))時(shí)，提供2 /n的相位差。例如，如果LED組的數(shù)量為4，對(duì)各自對(duì)應(yīng)于LED組的PWM信號(hào)設(shè)置90度相位差。
[0081]圖3到5是其中對(duì)于各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2產(chǎn)生180度相位差的情況下的時(shí)序圖。圖3(a)示出作為PWM信號(hào)SI和S2的占空比不小于50%的示例的80%的占空比的情況，且圖4(b)示出作為PWM信號(hào)SI和S2的占空比小于50%的示例的40 %的占空比的情況。
[0082]如圖3(a)中所示，當(dāng)各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2以180度相位差具有80%占空比時(shí)，LED組171和172的至少一個(gè)導(dǎo)通，從而所有LED組171和172沒(méi)有同時(shí)關(guān)閉。只要PWM信號(hào)具有50 %或更大的占空比，該情況就適用。
[0083]因此，LED驅(qū)動(dòng)電路182 —直通過(guò)恒流控制來(lái)控制從DC-DC轉(zhuǎn)換器181提供來(lái)的電源，從而不在恒流控制和恒壓控制之間執(zhí)行切換(見(jiàn)圖6(a))。作為結(jié)果，避免了在恒流控制與恒壓控制之間切換時(shí)的能量損失和噪聲。
[0084]另一方面，如圖4(b)中所示，當(dāng)各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2以180度相位差具有40%占空比時(shí)，存在所有LED組171和172同時(shí)關(guān)閉的時(shí)序。只要PWM信號(hào)具有小于50%的占空比，該情況就適用。
[0085]因此，LED驅(qū)動(dòng)電路182在恒流控制和恒壓控制之間執(zhí)行切換，來(lái)控制從DC-DC轉(zhuǎn)換器181提供來(lái)的電源。注意，相比其中PWM信號(hào)同相的情況(見(jiàn)圖7(b))，PWM信號(hào)的180度相位差的出現(xiàn)，減少了其中所有LED組171和172都關(guān)閉的時(shí)間周期。通過(guò)在晶體管33的開(kāi)關(guān)動(dòng)作中占空比變化后的預(yù)定響應(yīng)周期，DC-DC轉(zhuǎn)換器181的輸出電壓逐漸增加。
[0086]為此理由，在其中從DC-DC轉(zhuǎn)換器181施加至LED組171和172的陽(yáng)極電壓沒(méi)有被充分地升壓且相對(duì)較低的狀態(tài)中，執(zhí)行了從恒壓控制到恒流控制的切換。相比其中PWM信號(hào)同相(見(jiàn)圖7(b))的情況，這能抑制用陽(yáng)極電壓XLED電流所表達(dá)的能量損失。
[0087]盡管通過(guò)示例方式，這個(gè)實(shí)施例被配置為使得調(diào)光電路19生成具有180度相位差的兩個(gè)PWM信號(hào)SI和S2并將PWM信號(hào)SI和S2饋入LED驅(qū)動(dòng)電路182，但這不是限制性的。
[0088]還可構(gòu)想的是，例如，調(diào)光電路19輸出兩個(gè)同相的PWM信號(hào)SI和S2，其中一個(gè)由設(shè)置在LED驅(qū)動(dòng)電路182的恒流輸出電路43和44之間的延遲電路所延遲，從而在饋入恒流輸出電路43和44的PWM信號(hào)SI和S2之間提供有180度相位差。在這個(gè)情況下，延遲電路對(duì)應(yīng)于相位差控制部分。
[0089]示例 I
[0090]在上述實(shí)施例中，已經(jīng)通過(guò)示例的方式描述了這樣的情況，其中不管PWM信號(hào)SI和S2的占空比如何，對(duì)于PWM信號(hào)SI和S2產(chǎn)生180度(2 π/n)的相位差。
[0091]反之，當(dāng)PWM信號(hào)SI和S2的占空比小于50% (100/n)時(shí)，如果PWM信號(hào)SI和S2之間的相位差不大于180度(2 Ji /n)且大于3.6倍的占空比的值(占空比轉(zhuǎn)換為相位的轉(zhuǎn)換的值)，LED組171和172的導(dǎo)通時(shí)序并不重疊。
[0092]因此可想到的是給調(diào)光電路19控制指令，以使得，如果占空比的設(shè)定值不小于第一預(yù)定值(不小于100/n% )，對(duì)于對(duì)應(yīng)于多個(gè)LED組的PWM信號(hào)產(chǎn)生2 π /n的相位差，且使得，如果占空比的設(shè)定值小于第二預(yù)定值(不大于100/n% )，對(duì)應(yīng)于LED組的PWM信號(hào)具有之前定義的相位差(大于3.6倍的占空比的值且不大于2 Ji /n)。
[0093]作為結(jié)果，當(dāng)占空比小于100/n時(shí)，提供相位差以使得LED組171和172的導(dǎo)通時(shí)序不重疊。例如，類似于圖4(b)，當(dāng)兩個(gè)LED組171和172的PWM信號(hào)具有40%的占空比時(shí)，調(diào)光電路19為PWM信號(hào)SI和S2設(shè)置大于該占空比的值3.6倍但不大于2 π /n的相位差，如圖5(c)中所示，結(jié)果是LED組171和172的導(dǎo)通時(shí)序不重疊。因此，與其中PWM信號(hào)同相的情況(見(jiàn)圖7(b))相比，其中所有LED組171和172都關(guān)閉(即，其中執(zhí)行恒壓控制)的周期被縮短，以就此實(shí)現(xiàn)用陰極電壓XLED電流表達(dá)的能量損失的抑制。
[0094]同樣是當(dāng)占空比為50%或更大時(shí)，通過(guò)對(duì)PWM信號(hào)SI和S2設(shè)置預(yù)定相位差(不小于2 31/n且不大于該占空比的值3.6倍)，LED組171和172的至少一個(gè)導(dǎo)通，作為其結(jié)果，不在恒流控制和恒壓控制間執(zhí)行切換，從而可抑制能量損失和噪聲。期望的是，由于超過(guò)2 π /n的過(guò)量相位差帶來(lái)調(diào)光控制的準(zhǔn)確度的降低，從而如上文所述，當(dāng)占空比為50%或更大時(shí)，被設(shè)置給PWM信號(hào)SI和S2的相位差被固定在180度(2 π /n)。
[0095]示例2
[0096]在上述實(shí)施例中，描述了配置，其通過(guò)對(duì)于各自對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2設(shè)置180度相位差，抑制了能量損失。
[0097]當(dāng)在照明周期中，PWM信號(hào)SI和S2具有小于50%的占空比時(shí)，如果在各LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2之間發(fā)生180度的相位差，相比其中PWM信號(hào)SI和S2同相(見(jiàn)圖7(b))的情況，在恒流控制和恒壓控制間切換的次數(shù)增加，結(jié)果是取決于切換的噪聲發(fā)生次數(shù)N也增加。
[0098]因此，可構(gòu)想的是，當(dāng)要求安靜性能作為液晶顯示電視接收器X的性能時(shí)，控制電路4被配置為，取決于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2各自的占空比，將PWM信號(hào)SI和S2的相位差在180度和O度(同相)之間切換。這將在下文中詳細(xì)描述。
[0099]更特定地，控制電路4被取決于背光設(shè)備17所需要的照明而設(shè)置，且控制電路對(duì)于調(diào)光電路19給出控制指令，從而，如果由調(diào)光電路19生成的對(duì)應(yīng)于LED組171和172的PWM信號(hào)SI和S2的占空比為50% (第一預(yù)定值的一個(gè)示例)或更大時(shí)，PWM信號(hào)SI和S2具有180度的相位差，且從而，如果占空比小于50% (第二預(yù)定值的一個(gè)示例)，PWM信號(hào)SI和S2同相。這允許，若占空比為50%或更大，調(diào)光電路19對(duì)于PWM信號(hào)SI和S2產(chǎn)生180度相位差，且若占空比小于50%，調(diào)光電路使得PWM信號(hào)SI和S2同相。
[0100]用于改變是否對(duì)于PWM信號(hào)SI和S2產(chǎn)生相位差的調(diào)光電路19的配置，可使用常規(guī)已知的技術(shù)。例如，在使用移位寄存器的配置中，可通過(guò)改變輸入至移位寄存器的脈沖信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在使用邏輯計(jì)數(shù)器的配置中，可改變計(jì)數(shù)時(shí)序。自然地，可提供兩個(gè)PWM信號(hào)生成電路，從而在硬件基礎(chǔ)上切換PWM信號(hào)生成電路。
[0101]根據(jù)這個(gè)示例的配置，如果PWM信號(hào)SI和S2的占空比為50%或更大，PWM信號(hào)SI和S2被允許具有180度的相位差(見(jiàn)圖3(a))，從而如實(shí)施例中所言，可抑制能量損失和噪聲。
[0102]反之，如果PWM信號(hào)SI和S2的占空比小于50%，PWM信號(hào)SI和S2被允許同相(見(jiàn)圖7(b))，以由此延長(zhǎng)PWM信號(hào)SI和S2同時(shí)關(guān)閉的時(shí)間段，即，其中執(zhí)行恒壓控制的周期，從而一旦從恒流控制切換至恒壓控制，確保了緩和的電流變化，藉此實(shí)現(xiàn)了抑制切換時(shí)噪聲N的發(fā)生。
[0103]用于將PWM信號(hào)SI和S2的相位差在180度和O度之間切換的占空比的給定值不限于50% (第一預(yù)定值和第二預(yù)定值的一個(gè)示例)。例如，相位差切換索引(第一預(yù)定值和第二預(yù)定值)可以遲滯來(lái)設(shè)置。
[0104]特定地，取決于占空比是否是50 %或更大來(lái)初始地設(shè)置相位差，且此后，在占空比為60% (第一預(yù)定值的一個(gè)示例)或更大(不小于50%)的條件下，做出從沒(méi)有相位差切換為有相位差，而在占空比為小于40% (第二預(yù)定值的一個(gè)示例)(不大于50% )的條件下，做出從有占空比到?jīng)]有占空比的切換。這防止了相位差切換執(zhí)行得過(guò)于頻繁的震蕩，且減少了控制電路4的處理負(fù)載。
[0105]該配置可使得在這個(gè)實(shí)施例中描述的配置和這個(gè)示例中描述的配置之間做出切換。特定地，響應(yīng)于初始化設(shè)置或通過(guò)遙控裝置操作的用戶設(shè)置，取決于PWM信號(hào)SI和S2的占空比，控制電路4控制，在固定相位差模式(其中PWM信號(hào)SI和S2的相位差被固定在2Ji/n(n:LED組的數(shù)量))、和可變化相位差模式(PWM信號(hào)的相位差在2 π/n到零度(同相)之間切換)之間的切換。
[0106]例如，當(dāng)液晶電視接收器X在節(jié)能模式中操作時(shí)，控制電路4可執(zhí)行固定相位差模式來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，而接收器X在正常操作模式中操作時(shí)，控制電路4可允許在可變相位差模式中操作來(lái)實(shí)現(xiàn)噪聲抑制。
【權(quán)利要求】
1.一種LED控制設(shè)備，用于導(dǎo)通和關(guān)閉連接至多個(gè)恒流輸出電路的數(shù)個(gè)LED組中的每一個(gè)的多個(gè)LED，所述控制設(shè)備包括: LED驅(qū)動(dòng)部分，其根據(jù)各自對(duì)應(yīng)于所述LED組的PWM信號(hào)輸入，獨(dú)立地控制是否通過(guò)恒流輸出電路提供電流至所述LED組； 電源控制部分，當(dāng)至少一個(gè)所述LED組被導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)第一電壓控制模式控制從所述數(shù)個(gè)LED組所并聯(lián)連接至的電源設(shè)備提供的電源，其中所述第一電壓控制模式中，在發(fā)光LED組的陰極端的電壓被維持在預(yù)定第一電壓值，所述電源控制部分，當(dāng)所有LED組被關(guān)閉時(shí)，通過(guò)第二電壓控制模式控制電源，其中所述第二電壓控制模式中，在LED組的陰極端的電壓被保持在預(yù)定第二電壓； 相位差控制部分，其對(duì)于輸入至所述LED驅(qū)動(dòng)部分的各自對(duì)應(yīng)于所述數(shù)個(gè)LED組的PWM信號(hào)產(chǎn)生2 π /n (n:LED組的數(shù)量)的相位差；和 調(diào)光部分，其通過(guò)輸入至所述LED驅(qū)動(dòng)部分的PWM信號(hào)的占空比來(lái)控制LED的照明，其中 如果由所述調(diào)光部分設(shè)置的發(fā)光周期的占空比不小于100/n%或更大的第一預(yù)定值，所述相位差控制部分對(duì)于所述PWM信號(hào)產(chǎn)生2 π /n的相位差，如果所述占空比小于不大于100/n%的第二預(yù)定值，所述相位差控制部分使得所述PWM信號(hào)同相。
2.如權(quán)利要求1所述的LED控制設(shè)備，其特征在于， 所述第一預(yù)定值和所述第二預(yù)定值被設(shè)置為具有遲滯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的LED控制設(shè)備，其特征在于， 所述多個(gè)LED被裝配在照明液晶顯示面板的背光設(shè)備上。
4.一種液晶顯示裝置，包含如權(quán)利要求1至3的任一個(gè)所述的LED控制設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104240632SQ201410475520
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2010年7月1日
【發(fā)明者】匡宏 井出, 基行 鬼木, 智之 市座 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社