发光二极管驱动电路、和包括其的显示设备制造技术

一种发光二极管(LED)驱动电路和显示设备包括电流驱动电路、电平检测器、比较电路、数字控制电路、和电源电路。电平检测器检测各个LED串的第一端子的电压信号当中具有最小电压电平的最小检测电压信号。比较电路基于净空控制参考电压和最小检测电压信号产生第一比较输出信号和第二比较输出信号。数字控制电路基于第一比较输出信号、第二比较输出信号和控制时钟信号来调整数字模式中栅极控制信号的占空比。因此，LED驱动电路在半导体集成电路中具有小面积。

【技术实现步骤摘要】

示例实施例涉及发光二极管(LED)驱动电路和包括该驱动电路的显示设备。
技术介绍
最近，由于对环境友好和低功率产品的市场需求，正在进行关于各种类型的发光技术的研究。现在使用中的显示设备包括等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(IXD)和发光二极管(LED)显示设备等。LED显示设备是自发光设备，其响应于在两个端子之间施加的电压而发光，并且因为稳定、低发热值和低功耗的优点而作为下一代技术备受瞩目。LED显示设备不仅用作灯光设备而且作为LCD设备的背光单元。
技术实现思路
本专利技术构思的实施例提供在半导体集成电路中占据小面积的发光二极管(LED) 驱动电路。本专利技术构思的其他特征和用途将部分在以下说明中阐述，部分将从说明中显然可知，或可以通过本专利技术构思的实践领会。本专利技术构思的实施例还提供包括LED驱动电路的LED系统。本专利技术构思的实施例还提供包括LED驱动电路的显示设备。本专利技术构思的实施例还提供驱动在半导体集成电路中占据小面积的LED的方法。本专利技术构思的技术目标不限于以上公开，基于下面的说明其他目标可以变得对本领域普通技术人员显而易见。可以通过提供一种包括电流驱动电路、电平检测器、比较电路、数字控制电路、和电源电路的LED驱动电路来实现本专利技术构思的实施例。 电流驱动电路可以控制流经LED串的电流信号。电平检测器可以检测各个LED串的第一端子的电压信号当中具有最小电压电平的最小检测电压信号。比较电路可以基于净空控制参考电压和最小检测电压信号产生第一比较输出信号和第二比较输出信号。数字控制电路可以基于第一比较输出信号、第二比较输出信号和控制时钟信号来调整数字模式中栅极控制信号的占空比。电源电路可以响应于栅极控制信号而产生LED驱动电压。在一些实施例中，比较电路可以基于净空控制参考电压产生第一参考电压和具有比第一参考电压低的电压电平的第二参考电压，并且可以将最小检测电压信号与第一参考电压和第二参考电压进行比较以分别产生第一比较输出信号和第二比较输出信号。在一些实施例中，当最小检测电压信号的幅度大于第一参考电压的幅度时可以使能第一比较输出信号，并且当最小检测电压信号的幅度小于第二参考电压的幅度时可以使能第二比较输出信号。在一些实施例中，数字控制电路可以包括数字脉宽调制(PWM)电路和逻辑电路。高数字PWM电路可以基于占空控制码执行PWM以产生置位时钟信号和复位时钟信号。逻辑电路可以根据第一比较输出信号和第二比较输出信号的逻辑状态改变占空控制码，并且基于置位时钟信号和复位时钟信号产生栅极控制信号。可以通过提供一种包括LED阵列和LED驱动电路的LED系统来实现本专利技术构思的实施例。LED阵列可以响应于LED驱动电压而发光。LED驱动电路可以检测各个LED串的端子电压信号当中具有最小电压电平的最小检测电压信号，可以基于净空控制参考电压和最小检测电压信号产生比较输出信号，可以基于比较输出信号和控制时钟信号来调整数字模式中栅极控制信号的占空比，并且可以响应于栅极控制信号而产生LED驱动电压。可以通过提供一种包括显示面板、背光驱动电路和背光单元的显示设备来实现本专利技术构思的实施例。背光驱动电路可以检测各个LED串的端子电压信号当中具有最小电压电平的最小检测电压信号，可以基于净空控制参考电压和最小检测电压信号产生比较输出信号，可以基于比较输出信号和控制时钟信号来调整数字模式中栅极控制信号的占空比，并且可以响应于栅极控制信号而产生LED驱动电压。背光单元可以包括LED串，响应于LED驱动电压操作，并且向显示面板提供光。可以通过如下操作来实现本专利技术构思的实施例感测各个LED串的第一端子的电压信号，检测各个LED串的第一端子的电压信号当中具有最小电压电平的最小检测电压信号，基于净空控制参考电压产生第一参考电压和具有比第一参考电压低的电压电平的第二参考电压，将最小检测电压信号与第一参考电压和第二参考电压进行比较以分别产生第一比较输出信号和第二比较输出信号，基于第一比较输出信号、第二比较输出信号和控制时钟信号来调整数字模式中栅极控制信号的占空比，并且响应于栅极控制信号而产生LED驱动电压。在一些实施例中，调整栅极控制信号的占空比可以包括产生根据第一比较输出信号和第二比较输出信号的逻辑状态改变的占空控制码，基于占空控制码执行PWM以产生置位时钟信号和复位时钟信号，并且基于置位时钟信号和复位时钟信号产生栅极控制信号。可以通过一种包括向LED阵列提供驱动电压的电源电路的发光二极管(LED)驱动电路来实现本专利技术构思的实施例，该驱动电路包括电平检测器，用于检测从LED阵列输出的最小电压；比较电路，用于基于净空控制参考电压(VRHR)和检测的最小电压产生多个比较输出信号；以及数字控制电路，用于向电源电路的NMOS功率晶体管的栅极输出栅极控制信号以使得基于NMOS功率晶体管的检测电压和LED阵列的驱动电压改变栅极控制信号的占空比。NMOS功率晶体管的检测电压可以对应于流经NMOS功率晶体管的电流。数字控制电路可以包括数字脉宽调制电路和逻辑电路。数字控制电路可以基于过压保护信号、电流限制保护信号和调光信号来调整栅极控制信号的占空比。比较电路可以基于净空控制参考电压产生第一参考电压和具有比第一参考电压低的电压电平的第二参考电压，并且将从LED阵列输出的最小检测电压信号与第一参考电压和第二参考电压进行比较以产生通过比较电路输出的多个比较输出信号。根据示例实施例的LED驱动电路可以具有简单的结构，在半导体集成电路中占据小面积，并且对噪声不敏感，因为在数字模式中产生栅极驱动信号。因此，包括LED驱动电路的半导体设备可以具有低的生产成本。附图说明本专利技术构思的前述和其他特征和用途将从附图中所示的本专利技术构思的实施例的描述中明了，其中不同的图中相同的引用字符表示相同的部件。附图不必依比例，相反重点放在说明本专利技术构思的原理。附图中图1是说明依据本专利技术构思的实施例的发光二极管(LED)系统的框图；图2是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图1的LED系统中的LED驱动电路的框图；图3是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图2的LED驱动电路中的电源电路的电路图；图4是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图2的LED驱动电路中的比较电路的电路图；图5是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图2的LED驱动电路中的数字控制电路的框图；图6是说明依据本专利技术构思的另一实施例的包括在图1的LED系统中的LED驱动电路的框图；图7是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图6的LED驱动电路中的数字控制电路的框图；图8是说明图1的LED系统的操作的时序图；图9是说明依据本专利技术构思的另一实施例的包括在图1的LED系统中的LED驱动电路的框图；图10是说明依据本专利技术构思的另一实施例的包括在图1的LED系统中的LED驱动电路的框图；图11是说明依据本专利技术构思的实施例的包括在图10的LED驱动电路中的比较电路中使用的参考电压的图；图12是说明依据本专利技术构思的实施例的包括LED驱动电路的背光系统的示例的框图；图13是说明依据本专利技术构思的实施例的包括LED驱动电路的背光系统的另一示例的框图；图14是说明依据本专利技术构思的实施例的包括LED驱动电路的背光系统的另一示例的框图；图15是说明依据本专利技术构思的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩熙石，金钟善，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：