發(fā)光二極管驅(qū)動器設(shè)備的制作方法與工藝

發(fā)光二極管驅(qū)動器設(shè)備本申請要求于2012年5月4日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2012-0047734號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用全部合并于此。技術(shù)領(lǐng)域下面的描述涉及一種用于驅(qū)動發(fā)光二極管(LED)的設(shè)備，更具體地說，涉及一種能夠檢測LED陣列是否被連接到輸出端口來驅(qū)動LED陣列的LED驅(qū)動器設(shè)備。

背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)被廣泛地用于顯示任意圖像(如在通用計算機顯示器中)或可被顯示或隱藏的固定圖像(如預(yù)設(shè)的文字、數(shù)字和如數(shù)字時鐘中的7段顯示)。LCD具有有利的性能，諸如，更薄、更輕、需要更少的驅(qū)動電壓以及更少的電力消耗。然而，由于LCD是本身不發(fā)光的非發(fā)光二極管，因此LCD需要單獨的背光來將光提供到LCD面板上。諸如冷陰極熒光燈(CCFL)或發(fā)光二極管(LED)的背光源一般用于LCD。使用汞的CCFL響應(yīng)很慢，提供的顏色表示欠佳，并可導(dǎo)致空氣污染。此外，考慮到用于更薄及更小的裝置的LCD面板的要求，CCFL會不適合LCD。相反，LED不使用對環(huán)境有害的材料，因此，是環(huán)境友好的，并且可由脈沖驅(qū)動。此外，LED提供良好的顏色表示，通過調(diào)整紅、綠、藍(lán)LED的光的量能夠任意改變亮度和色溫，并且適合來實現(xiàn)更薄且更小的LCD面板。因此，LED最近已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用為LCD面板的背光源。為了將LCD背光源連接到由多個LED構(gòu)成的LED陣列，驅(qū)動電路被用于對各個LED陣列提供恒定電流，并且調(diào)光電路被用于任意調(diào)整亮度和色溫或溫度補償。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例克服上述缺點以及上面未描述的其它缺點。此外，本發(fā)明構(gòu)思不需要克服上述缺點，并且本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例可不克服上述問題中的任何一個。根據(jù)實施例，提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器設(shè)備，包括：脈寬調(diào)制(PWM)信號產(chǎn)生器，被配置為根據(jù)參考電壓產(chǎn)生PWM信號。LED驅(qū)動器設(shè)備還包括：DC-DC轉(zhuǎn)換器，被配置為基于產(chǎn)生的PWM信號對LED陣列提供驅(qū)動電壓；LED驅(qū)動器，被配置為通過輸出端口驅(qū)動LED陣列。LED驅(qū)動器設(shè)備包括：檢測器，被配置為檢測LED陣列是否被有效地連接到相應(yīng)的輸出端口。當(dāng)多個輸出端口中的一個輸出端口與多個LED陣列中的一個斷開連接時，所述輸出端口被接地。檢測器將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口，并且基于輸出端口各自的電壓值檢測LED陣列是否被有效地分別連接到所述輸出端口。檢測器包括在數(shù)量上與輸出端口相應(yīng)的檢測電路，其中，檢測電路中的每一個將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口，并且當(dāng)輸出端口的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓量時，檢測到LED陣列與輸出端口斷開連接。檢測電路中的每一個包括：開關(guān)單元，被配置為在預(yù)設(shè)時間點將預(yù)設(shè)的電壓量施加到每個輸出端口；比較器，被配置為將每個輸出端口的電壓與預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較；鎖存器單元，被配置為存儲并輸出來自比較器的比較結(jié)果。比較器包括運算放大器，其中，所述運算放大器具有有效地連接到每個輸出端口的正端子和接收預(yù)設(shè)電壓的負(fù)端子。當(dāng)用于控制LED驅(qū)動器設(shè)備的使能信號、欠壓鎖定(UVLO)信號和時鐘信號中的至少一個被輸入時，開關(guān)單元將預(yù)設(shè)的電壓量施加到每個輸出端口。當(dāng)LED陣列與多個輸出端口中的一個輸出端口斷開連接時，PWM信號產(chǎn)生器產(chǎn)生不包括所述輸出端口的正向電壓的參考電壓。DC-DC轉(zhuǎn)換器基于PWM信號來轉(zhuǎn)換DC電壓，并且將轉(zhuǎn)換的DC電壓輸出到LED陣列。LED驅(qū)動器調(diào)整LED陣列內(nèi)的驅(qū)動電流的量，并且將調(diào)整的恒定電流作為驅(qū)動電流提供到LED陣列。檢測器包括：連接檢測器，被配置為檢測輸出端口是否被連接到LED陣列；開放檢測器，被配置為通過檢測LED陣列的正向電壓來確定LED陣列的開放狀態(tài)是否存在。連接檢測器通過將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口來檢測LED陣列是否被有效地連接到相應(yīng)的輸出端口，并且基于輸出端口各自的電壓值來檢測輸出端口是否被連接到LED陣列。PWM產(chǎn)生器從LED陣列的每個輸出端口測量正向電壓作為輸出電壓。參考電壓是每個測量的電壓中的最低電壓。根據(jù)實施例，提供一種包括DC-DC轉(zhuǎn)換器的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器設(shè)備。DC-DC轉(zhuǎn)換器被配置為基于PWM信號來轉(zhuǎn)換電壓，并且將轉(zhuǎn)換的電壓作為驅(qū)動電壓提供到LED陣列，其中，所述PWM信號基于參考電壓被產(chǎn)生。LED驅(qū)動器設(shè)備還包括：LED驅(qū)動器，被配置為調(diào)整LED陣列內(nèi)的驅(qū)動電流的大小，并且將調(diào)整的恒定電流作為驅(qū)動電流提供到LED陣列。LED驅(qū)動器設(shè)備包括：檢測器，被配置為檢測LED陣列是否被有效地連接到相應(yīng)的輸出端口。因此，根據(jù)各種實施例的LED驅(qū)動器設(shè)備可將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口來驅(qū)動LED陣列，并在預(yù)設(shè)電壓的提供之后通過檢測輸出端口的電壓來檢測LED陣列是否被連接。附圖說明通過參照附圖對本發(fā)明構(gòu)思的特定示例性實施例的描述，本發(fā)明構(gòu)思的上述和/或其它方面將更加清楚，其中：圖1是提供來解釋LED驅(qū)動器設(shè)備的操作的波形圖；圖2是根據(jù)實施例的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器設(shè)備的框圖；圖3是根據(jù)實施例的LED驅(qū)動器設(shè)備的電路圖；圖4是提供來詳細(xì)解釋圖2的連接檢測器的操作的示圖；圖5是圖2的連接檢測器的詳細(xì)電路圖；圖6是提供來詳細(xì)解釋圖2的連接檢測器的操作的波形圖。具體實施方式現(xiàn)在將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明構(gòu)思的特定示例性實施例。在下面的描述中，即使在不同的附圖中，相同的附圖參考標(biāo)號被用于相同的元件。提供在描述中被限定的內(nèi)容(諸如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件)以幫助對本發(fā)明構(gòu)思的全面的理解。因此，明顯的是，在沒有那些明確限定的內(nèi)容的情況下，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例也能被執(zhí)行。并且，因為公知的功能或結(jié)構(gòu)會在不必要的細(xì)節(jié)上模糊本發(fā)明，所以不對其進(jìn)行詳細(xì)描述。LED驅(qū)動器設(shè)備可采用多個輸出端口來控制多個LED陣列。在一個配置中，當(dāng)LED陣列的數(shù)量等于控制通道的數(shù)量時，LED驅(qū)動器設(shè)備被設(shè)計為正常地操作。然而，如果連接的LED陣列的數(shù)量少于控制通道的數(shù)量，則LED驅(qū)動器設(shè)備不正常地操作。下面將參照圖1來解釋。如圖1所示，當(dāng)四個LED陣列被連接到支持四個通道的LED驅(qū)動器設(shè)備時，LED驅(qū)動器設(shè)備正常地操作。然而，當(dāng)存在三個LED陣列被連接到支持四個通道的LED驅(qū)動器設(shè)備時，如圖1所示，初始驅(qū)動電壓將增加。對于LED陣列不支持的第四通道。LED驅(qū)動器設(shè)備將檢測到與第四通道相關(guān)的非連接的輸出端口被開放。一旦檢測到開放狀態(tài)，驅(qū)動電壓增加(圖1)。在驅(qū)動電壓的頻繁增加導(dǎo)致縮短LED陣列的壽命。因此，根據(jù)示例性示例，配置一種能夠或?qū)崿F(xiàn)檢測LED陣列的連接狀態(tài)的方法，而不是使用檢測LED陣列是否開放的方法。圖2是根據(jù)實施例的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器設(shè)備的框圖。圖3是根據(jù)實施例的LED驅(qū)動器設(shè)備的電路圖。參照圖2和圖3，LED驅(qū)動器設(shè)備1000可包括輸入端100、PWM信號產(chǎn)生器200、DC-DC轉(zhuǎn)換器300、LED驅(qū)動器400、多個LED陣列500和檢測器600。輸入端100接收驅(qū)動多個LED陣列500的調(diào)光信號。這里使用的“調(diào)光信號”指用于調(diào)整LED的亮度和色溫或用于補償溫度的信號。在一個實施例中，可例如以直接模式從外部接收調(diào)光信號。然而，使用固定相位模式和相位移動模式的其它實施例也可被實現(xiàn)。在一個示例中，LED陣列500的數(shù)字調(diào)光可被主要分類為直接模式、固定相位模式和相位移動模式。在直接模式中，通過例如控制器、處理器或PAD外部地控制PWM頻率和占空高(on-duty)信號。在固定相位模式或相位移動模式中，PWM頻率在集成電路(IC)內(nèi)部產(chǎn)生，并且僅從PAD接收占空高信號來控制多個LED陣列500。PWM信號產(chǎn)生器200處理并產(chǎn)生參考電壓。PWM信號產(chǎn)生器200從多個LED陣列500的每個輸出端口測量正向電壓作為輸出電壓，并且使用測量的正向電壓中的最低電壓作為與多個LED陣列500相應(yīng)的參考電壓。當(dāng)產(chǎn)生參考電壓時，來自多個LED陣列500的測量的正向電壓中，與確定為從LED陣列中被斷開或開放的多個LED陣列500中的至少一個的輸出端口相應(yīng)的正向電壓被排除在考慮之外。然而，在另一實施例中，PWM信號產(chǎn)生器200可產(chǎn)生參考電壓，參考電壓可在圖2中示出的LED驅(qū)動器400或在另一結(jié)構(gòu)裝置中產(chǎn)生。PWM信號產(chǎn)生器200根據(jù)參考電壓產(chǎn)生PWM信號。在一個配置中，PWM信號產(chǎn)生器200根據(jù)在先前的處理中產(chǎn)生的參考電壓產(chǎn)生PWM信號來控制DC-DC轉(zhuǎn)換器300的驅(qū)動電壓的量。DC-DC轉(zhuǎn)換器300可包括晶體管來執(zhí)行開關(guān)，并且根據(jù)晶體管的開關(guān)操作對多個LED陣列500提供驅(qū)動電壓。在一個示例性示例中，DC-DC轉(zhuǎn)換器300基于在PWM信號產(chǎn)生器200產(chǎn)生的PWM信號來轉(zhuǎn)換DC電壓，并且將轉(zhuǎn)換的DC電壓作為驅(qū)動電壓提供到多個LED陣列500。DC-DC轉(zhuǎn)換器300可將電壓提供給多個LED陣列500，使得多個LED陣列500在飽和區(qū)操作，其中，所述電壓與多個LED陣列500的正向偏置電壓相應(yīng)。LED驅(qū)動器400通過多個輸出端口來驅(qū)動多個LED陣列500。在一個示例中，LED驅(qū)動器400調(diào)整多個LED陣列500內(nèi)的驅(qū)動電流的量，并且將調(diào)整的恒定電流作為驅(qū)動電流提供到多個LED陣列500。LED驅(qū)動器400通過輸出端口來驅(qū)動多個LED陣列500。當(dāng)沒有有效地連接到輸出端口的LED陣列時，輸出端口被接地。在一個配置中，多個LED陣列500到輸出端口之間的連接是直接的，或者連接可以不是直接的或不是無中介的，但是在多個LED陣列500和輸出端口之間具有至少一個結(jié)構(gòu)元件或裝置，使多個LED陣列500和輸出端口在操作中被連接。檢測器600檢測多個輸出端口是否被有效地連接到LED陣列，并且檢測多個LED陣列500中的每一個是否是開放的。如圖3中所示，檢測器600包括連接檢測器610和開放檢測器620。如圖3中所示，連接檢測器610檢測多個輸出端口是否被連接到多個LED陣列500。為了做到這點，連接檢測器610將預(yù)設(shè)的電壓量施加到多個輸出端口，并且基于多個輸出端口的各自的電壓量來檢測多個輸出端口是否被連接到LED陣列。下面將參照圖4到圖6解釋用于確定到LED陣列的連接的操作。開放檢測器620確定多個LED陣列500是否開放。在一個示例中，開放檢測器620通過檢測多個LED陣列500的正向電壓來檢測多個LED陣列500的開放狀態(tài)是否存在。在一個示例性配置中，雖然檢測器600可確定多個LED陣列是否被連接以及是否開放，但是可選擇的實施例是可以的。例如，為了檢測一個LED陣列的連接和開放狀態(tài)，檢測器600可被實現(xiàn)。此外，雖然在示出的實施例和上面的解釋中，檢測器600可檢測LED陣列的連接和開放狀態(tài)，但是根據(jù)一個示例，檢測器600可被設(shè)計為僅檢測LED陣列的連接狀態(tài)。在一些實施例中，LED驅(qū)動器設(shè)備1000通過對輸出端口提供至少一個預(yù)設(shè)電壓來驅(qū)動多個LED陣列500，檢測LED陣列是否被連接到輸出端口。在至少一個預(yù)設(shè)電壓被提供之后，LED驅(qū)動器設(shè)備1000在輸出端口檢測電壓值。如在上面的實施例所解釋的，雖然LED驅(qū)動器設(shè)備1000可包括多個LED陣列500，但是可選擇的實施例是可以的。例如，LED驅(qū)動器設(shè)備1000可不包括多個LED陣列500。在這種情況下，PWM信號產(chǎn)生器200、DC-DC轉(zhuǎn)換器300、LED驅(qū)動器400和檢測器600可被集成在一個單個集成芯片中來控制多個LED陣列。可選擇地，LED驅(qū)動器設(shè)備1000可不包括PWM信號產(chǎn)生器200和/或多個LED陣列500。在這種情況下，DC-DC轉(zhuǎn)換器300、LED驅(qū)動器400和檢測器600可被集成在一個單個集成芯片中來控制LED陣列500。圖4是提供來詳細(xì)解釋圖2的連接檢測器的操作的示圖。圖5是圖2的連接檢測器的詳細(xì)電路圖。參照圖4和圖5，連接檢測器610可被連接到多個輸出端口，并且將關(guān)于LED陣列是否被連接到多個輸出端口的信息提供到PWM信號產(chǎn)生器200。具體地，連接檢測器610包括在數(shù)量上與輸出端口相應(yīng)的多個檢測電路。每個檢測電路將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口，并且當(dāng)輸出端口的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓量時，檢測到LED陣列未被連接到輸出端口。如圖5中所示，在連接檢測器610中的檢測電路可包括開關(guān)單元611-1到611-n、比較器612-1到612-n和鎖存器單元613-1到613-n。開關(guān)單元611-1到611-n在預(yù)設(shè)時間點將預(yù)設(shè)的電壓量施加到輸出端口。開關(guān)單元611-1到611-n可被設(shè)計：源極接收預(yù)設(shè)電壓，柵極接收用于控制LED驅(qū)動器設(shè)備的使能信號、欠壓鎖定(UVLO)信號、時鐘信號和電源良好(PG)信號中的至少一個，漏極可被連接到輸出端口。開關(guān)單元611-1到611-n可被設(shè)計為連接到輸出端口的P型MOS晶體管。比較器612-1到612-n將輸出端口的電壓與預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，并輸出比較結(jié)果。在一個示例中，比較器612可以是運算放大器(OP-AMP)，在所述運算放大器中，正端子被連接到輸出端口且負(fù)端子接收預(yù)設(shè)電壓，使得OP-AMP放大差值，并輸出放大的結(jié)果。鎖存器單元613存儲在比較器612-1到612-n輸出的放大的結(jié)果，并輸出所述結(jié)果。也就是說，鎖存器單元613可存儲從比較器612輸出的放大的結(jié)果(即，多個LED陣列500是否被連接到輸出端口)，并對LED驅(qū)動器設(shè)備中的開放檢測器620或另一結(jié)構(gòu)元件提供放大的結(jié)果。圖6是提供來詳細(xì)解釋圖2的連接檢測器的操作的波形圖。參照圖6，當(dāng)輸入使能信號時，電源被提供到LED驅(qū)動器設(shè)備，并且當(dāng)以正常的狀態(tài)輸入供電電源時，欠壓鎖定(UVLO)信號接通。在UVLO信號接通的情況下，用于啟動連接檢測器610的操作的使能信號被輸入，連接檢測器610將預(yù)設(shè)電源輸入到多個輸出端口中的每一個。連接檢測器610通過檢測輸出端口的電量來檢測LED陣列是否被連接。而且，如實施例中示出的，第一輸出端口到第三輸出端口被連接到LED陣列，而第四輸出端口被接地。因此，當(dāng)電壓被提供到第一輸出端口到第三輸出端口時，電壓被保持高于預(yù)設(shè)量。換句話說，LED陣列和驅(qū)動LED陣列的LED驅(qū)動器的開關(guān)元件被連接到相應(yīng)的輸出端口。由于LED驅(qū)動器的開關(guān)元件，相應(yīng)的端口被保持低于預(yù)設(shè)的電壓量。連接檢測器610可發(fā)現(xiàn)LED陣列是否被連接到第一輸出端口到第三輸出端口，并輸出通知連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)指示。相反，接地的第四輸出端口的電壓低于預(yù)設(shè)量。也就是說，第四輸出端口被接地并被連接到LED驅(qū)動器的開關(guān)元件來驅(qū)動相應(yīng)的輸出端口。由于預(yù)設(shè)電源和地之間形成的電子電流路徑，第四輸出端口被保持低于預(yù)設(shè)的電壓量。因此，連接檢測器610確認(rèn)LED陣列未被連接到第四輸出端口。如圖6中所示，連接檢測器610可輸出數(shù)據(jù)來通知LED陣列未被連接到相應(yīng)的端口。在一個示例性示例中，雖然連接檢測器610如上面解釋地檢測LED陣列到四個輸出端口的連接狀態(tài)，但是可選擇的實施例是可以的。例如，五個LED陣列可被連接到LED驅(qū)動器設(shè)備，在這種情況下，連接檢測器610可分別檢測LED陣列是否被連接到五個輸出端口。在另一實施例中，LED陣列到三個或更少輸出端口的連接可被檢測。這里描述的PWM信號產(chǎn)生器200、DC-DC轉(zhuǎn)換器300、檢測器600和LED驅(qū)動器400、轉(zhuǎn)換單元611-1到611-n、比較器612-1到612-n和鎖存器單元613-1到613-n可使用硬件組件來實現(xiàn)。所述硬件組件可包括，例如，控制器、傳感器、處理器，產(chǎn)生器、驅(qū)動器和其它等效的電子組件。硬件組件可使用一個或多個通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C來實現(xiàn)，例如，處理器、控制器和算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠以定義的方式響應(yīng)并執(zhí)行指令的任何其它裝置。硬件組件可運行操作系統(tǒng)(OS)和在OS上運行的一個或多個軟件應(yīng)用。硬件組件響應(yīng)于軟件的執(zhí)行，還可訪問、存儲、操作、處理和創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為了簡單起見，處理裝置的描述被用作單數(shù)；但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，處理裝置可包括多個處理元件和多種類型的處理元件。例如，硬件組件可包括多個處理器或處理器和控制器。此外，不同的處理配置是可能的，諸如，并行處理器。前述的示例性實施例和優(yōu)點僅是示例性的，而不被認(rèn)為限制本發(fā)明。本發(fā)明教導(dǎo)能被容易地應(yīng)用到其它類型的設(shè)備。并且，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的描述意在示出，而不是限制權(quán)利要求的范圍。