[發明專利]發光二極管驅動裝置和發光二極管的驅動方法

有效

• 申請號: 201310159894.4
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN103514848B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李尚勛;李明俊;玄炳喆
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G09G3/36
• 分類號: G09G3/36;G02F1/13357
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 王波波

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年6月27日向韓國知識產權局遞交的韓國專利申請10-2012-0069163的權益，其公開的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明公開的示例性實施例涉及一種發光二極管(LED)驅動裝置、LED驅動方法和計算機可讀記錄介質。更具體地，本發明公開的示例性實施例涉及一種發光二極管(LED)驅動裝置、LED驅動方法和計算機可讀記錄介質，其能夠減少開關組件的熱量并獨立控制多個LED陣列中的每一個。

背景技術

由于液晶顯示器(LCD)薄和輕，并具有低于其他顯示裝置的驅動電壓和功耗，液晶顯示器被廣泛使用。然而，由于液晶顯示器不能自身發光，而是非發光組件，液晶顯示器需要單獨提供光的背光單元。

冷陰極熒光燈(CCFL)、發光二極管(LED)等經常被用作液晶顯示器的背光光源。冷陰極熒光燈可能因為汞而導致環境的污染。此外，冷陰極熒光燈具有較慢的響應速度和較低的色彩可再現性，不適合制造更輕、更薄、更小的LCD面板。

相比之下，LED不使用對環境有害的物質，因而是環保的，并且具有脈沖驅動的優點。此外，由于LED技術具有極好的色彩可再現性，通過調節紅色、綠色和藍色LED的光量可以隨意改變亮度、色溫等，并適合制造更輕、更薄、更小的LCD面板，所以LED經常被用作LCD面板的背光光源。為了改善圖像質量并降低功耗，在使用LED的LCD背光中，提供給LED的電流對應于圖像的亮度信息而變化。

近年來，具有高清晰度和內置3D功能的顯示裝置使用配置有多個通道(或多個LED陣列)的LED背光單元。需要可以獨立地控制每個通道的電流的電流源裝置來驅動配置有多個通道的LED背光單元。對于電流控制，傳統的LED背光單元使用開關模式型電路或線性模式型電路。

傳統的開關模式型電路配備有用于每個LED陣列的完整功率轉換電路，并且可以執行電流控制而與每個LED陣列的正向電壓Vf的變化無關。然而，由于冗余地使用具有相同功能的功率組件，存在增加電路的尺寸和價格的缺點。

傳統的線性模式型電路配備有控制其總電壓的可變電壓源裝置和單獨控制每個通道的電流的線性開關。因此，相比于傳統的開關模式型電路，傳統的線性模式型電路的尺寸相對較小，整個電路的價格減少。然而，由于每個LED陣列的正向電壓Vf的變化增大，導致線性開關的熱量相應增加，效率可能會降低，可能出現可靠性問題。

發明內容

為了克服上述缺點和與傳統配置相關的其他問題，提出了本發明所公開的示例性實施例。本示例性實施例的一個方面是提供一種LED驅動裝置、LED驅動方法和計算機可讀記錄介質，其能夠減少開關元件的熱量并獨立控制多個LED陣列中的每一個。

根據示例性實施例，通過提供一種發光二極管(LED)驅動裝置來實質上實現上述方面和/或其他特性，所述發光二極管(LED)驅動裝置包括向多個LED陣列提供驅動電壓的DC-DC轉換器；多個開關單元，每個開關單元串聯到多個LED陣列中的相應LED陣列，并改變流入多個LED陣列中的相應LED陣列的驅動電流的大小；以及控制單元，為了在預定凈空(headroom)電壓范圍內操作每個開關單元，控制單元計算多個LED陣列中的每一個的驅動電流以及與多個LED陣列中的每一個相對應的開關單元的占空比，并且基于計算的驅動電流和計算的占空比控制多個開關單元。

為了對應多個開關單元中的每一個均在預定凈空電壓范圍內操作，控制單元可以接收關于多個LED陣列中的每一個的亮度信息，基于接收到的亮度信息計算多個LED陣列中的每一個的平均驅動電流，計算提供給多個LED陣列中的每一個的驅動電流，基于計算的平均驅動電流和計算的驅動電流來計算多個開關單元中的每一個的占空比，并且基于計算的驅動電流和計算的占空比控制多個開關單元。

控制單元可以控制DC-DC轉換器向多個LED陣列提供在多個LED陣列中具有最大正向電壓的LED陣列的正向電壓和預定凈空電壓范圍的低電壓之和作為驅動電壓。

控制單元可以包括參考控制器，計算多個LED陣列中的每一個的平均驅動電流并產生預定凈空電壓范圍的高電壓值和低電壓值；平均電流控制器，為了在高電壓值和低電壓值之間操作多個開關單元中的每一個，通過使用計算的平均驅動電流來計算多個LED陣列中的每一個的驅動電流，并通過使用計算的平均驅動電流、驅動電流進一步計算與多個LED陣列中的每一個相對應的開關單元的占空比；以及多個電流控制器，每個電流控制器基于計算的驅動電流和計算的占空比來控制多個開關單元中相應的開關單元。