专利名称：Lcd背光的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器(LCD)背光的驱动电路，该驱动电路能够使执行脉冲宽度调制(PWM)控制的多个集成电路同步。更具体地，本发明涉及用于LCD背光的驱动电路，将该驱动电路用于各个PWM控制集成电路以同步来自多个PWM控制集成电路的多个驱动信号的相位，从而同时使多个PWM控制集成电路同步，并防止由于不同步而引起的干扰信号和噪声。
背景技术：
一般而言，随着液晶显示器(LCD)电视机和监视器市场的扩大，LCD背光在尺寸上也相应增大。而且，为了增强灯(如冷阴极荧光灯(CCFL))的驱动能力，已经出现了采用至少两个并联的集成电路(IC)的需要。此处，在驱动多个集成电路的情况下，其驱动信号在相位上应该同步。
图1是示出传统LCD背光的驱动器的结构图。
参考图1，传统LCD背光的驱动器包括时间常数电路1、第一PWM控制集成电路IC1、和第二PWM控制集成电路IC2。时间常数电路1提供确定驱动信号频率的时间常数τ。第一PWM控制集成电路IC1根据时间常数电路1的时间常数产生第一驱动信号Sd1。第二PWM控制集成电路IC2根据时间常数电路1的时间常数产生第二驱动信号Sd2。
时间常数电路1包括用于确定时间常数的时间常数电容器CT，和可选的时间常数电阻器。时间常数电容器CT和时间常数电阻器可以以不同的方式连接至时间常数电路1。
此外，第一和第二PWM控制器IC1和IC2中的每一个都包括用于产生驱动信号的LCD背光的驱动电路。下面将参考图2说明用于LCD背光的驱动电路。
图2是示出PWM控制集成电路中的LCD背光的驱动电路的结构图。
参考图2，PWM控制集成电路中的传统LCD背光的驱动电路包括基波发生器10、PWM比较器20、以及驱动信号发生器30。基波发生器10根据时间常数产生三角波和方波。PWM比较器20将反馈电压Vfb和预设参考电压Vref之间的差值信号Sero与三角波信号Sosc进行比较以产生PWM信号Spwm。驱动信号发生器30响应于来自基波发生器10的方波和来自PWM比较器20的PWM信号Spwm，来产生驱动信号Sd。
图3是示出图1的LCD背光的驱动电路的主要信号的时序图。在图3中，Sero表示反馈电压Vfb和参考电压Vref之间的差值信号，Sosc表示由基波发生器10产生的三角波信号，Sd表示驱动信号，其包括高信号HO和低信号LO。
参考图3，如上所述，传统的LCD背光的驱动电路根据反馈电压Vfb和预设参考电压Vref之间的差值信号Sero，以及三角波信号Sosc产生包括高信号HO和低信号LO的驱动信号。
具体地说，参考图2和图3，为了由传统LCD背光的驱动电路产生驱动信号，将来自基波发生器10的方波和来自PWM比较器20的PWM信号Spwm进行比较。在此，在第一周期输出高信号HO(或者低信号LO)以及在第二周期输出低信号LO(或者高信号HO)。也就是说，随机输出高信号HO和低信号LO，而没有为它们指定任何优先级。
如上所述，在传统的LCD背光的驱动电路(其中，并行驱动至少两个PWM控制集成电路)中，由于高信号和低信号之间无优先级，即使使用相同的三角波信号，驱动信号也不同步。
因此，从PWM控制集成电路随机输出驱动信号，因而从PWM控制集成电路彼此输出的信号不能同步。这造成光干扰以及在诸如CCFL的灯中出现噪声。这导致了LCD背光中的诸如闪烁的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题而提出了本发明，因此本发明的一个方面提供了一种LCD背光的驱动电路，该驱动电路能够使执行脉冲宽度调制(PWM)控制的集成电路同步，以及将其应用于LCD背光的各个PWM控制集成电路以同步来自这些PWM控制集成电路的驱动信号的相位，从而使这些PWM控制集成电路彼此同步，以及防止由于不同步而可能引起的干扰信号和噪声。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种LCD背光的驱动电路。该LCD背光的驱动电路包括基波发生器，用于根据包括时间常数电容器的时间常数电路的时间常数来产生三角波信号和方波信号；脉冲宽度调制比较器，用于将反馈电压和预设参考电压之间的差值信号和三角波信号进行比较，并响应于比较结果来产生PWM信号；信号同步器，用于根据LCD背光的功率电平设定时间常数电容器和基波发生器以及方波信号输出端之间的连接节点；以及驱动信号发生器，用于响应于来自基波发生器的方波和来自脉冲宽度调制比较器的PWM信号来产生驱动信号，从而使多个脉冲宽度调制控制集成电路彼此同步。
基波发生器包括用于根据时间常数产生三角波信号和时钟信号的主振荡器，以及用于对主振荡器产生的时钟信号进行二分以产生方波信号的二分器。
脉冲宽度调制比较器包括误差比较器，用于将反馈电压和预设参考电压进行比较以产生差值信号；以及脉冲宽度调制比较器，用于将来自误差比较器的差值信号和来自主振荡器的三角波进行比较，以响应于该比较结果来产生PWM信号。
信号同步器包括第一开关，用于根据LCD背光的功率电平接通/断开时间常数电容器和基波发生器、以及地之间的连接节点；以及第二开关，用于根据LCD背光的功率电平接通/断开方波信号输出端和电压端。
第一开关根据LCD背光的功率电平与第二开关同步接通/断开。当第一开关被施加LCD背光功率电压时，第一开关将时间常数电容器和基波发生器之间的连接节点连接至地，而在第一开关没有被施加LCD背光功率电压时，第一开关断开时间常数电容器和基波发生器之间的连接节点与地之间的连接。
当第二开关被施加LCD背光功率电压时，第二开关将基波发生器的方波信号的输出端连接至电压端，而在第二开关没有被施加LCD背光功率电压时，第二开关断开基波发生器的方波信号输出端与电压端之间的连接。
驱动信号发生器包括反相器，用于将来自基波发生器的方波信号进行反相以产生反相方波信号；第一AND(与)门，用于使来自基波发生器的方波信号与来自脉冲宽度调制比较器的PWM信号逻辑相乘的；以及第二AND(与)门，用于使来自反相器的反相方波信号与来自脉冲宽度调制比较器的PWM信号逻辑相乘。
本发明以上和其他目的、特征以及其他优点将从下面结合附图的详细说明中变得更加明显，附图中图1是示出根据现有技术的LCD背光的背光驱动器的结构示图；图2是示出图1中所示的PWM控制集成电路中的LCD背光的驱动电路的结构示图；图3是示出图1的LCD背光的驱动电路的主要信号的时序图；图4是示出根据本发明的LCD背光的驱动电路的结构示图；图5是示出图4的LCD背光的驱动电路的主信号的时序图；以及图6是示出采用根据本发明的LCD背光的驱动电路的LCD背光的驱动器的结构示图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细说明本发明的实施例。
图4是示出根据本发明的LCD背光的驱动电路的结构示图。
参考图4，本发明的LCD背光的驱动电路包括基波发生器100，脉冲宽度调制(PWM)比较器200，信号同步器300，以及驱动信号发生器400。基波发生器100根据时间常数电路1的时间常数产生三角波信号Sosc和方波信号Sq，其中，时间常数电路1包括时间常数电容器CT。PWM比较器200将反馈电压Vfb和预设参考电压Vref之间的差值信号Sero与三角波信号Sosc进行比较，以响应于该比较结果来产生PWM信号Spwm。信号同步器300根据LCD背光的功率电平PL设置时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点以及方波信号Sq的输出端。响应于来自基波发生器100的方波信号Sq和来自PWM比较器200的PWM信号Spwm，驱动信号发生器400产生驱动信号Sd。
在此，时间常数电路1可以包括时间常数电容器CT、和可选的时间常数电阻器以确定时间常数。可以按照通常已知的不同方法将时间常数电容器CT和时间常数电阻器连接至时间常数电路1。
基波发生器100包括主振荡器110和二分器120。主振荡器110根据包括时间常数电容器CT的时间常数电路1的时间常数产生三角波Sosc和时钟信号Sclk。二分器对来自主振荡器110的时钟信号进行二分以产生方波信号Sq。
PWM比较器200包括误差比较器210和PWM比较器220。误差比较器210将反馈电压Vfb和预设参考电压Vref进行比较以产生差值信号Sero。PWM比较器将来自误差比较器的差值信号Sero与来自主振荡器110的三角波信号Sosc进行比较，以根据该比较结果来产生PWM信号。
信号同步器300包括第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1根据LCD背光的功率电平PL接通/断开时间常数电容器CT和方波发生器100的连接节点与地之间的连接。第二开关根据LCD背光的功率电平PL接通/断开方波信号Sq输出端与电压端Vcc之间的连接。
在此，第一开关SW1根据LCD背光的功率电平PL与第二开关SW2同步接通/断开。
当施加LCD背光电压时，第一开关SW1将时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点连接至地，而在没有施加LCD背光电压时，第一开关SW1断开时间常数电容器CT和基波发生器100之间连接节点与地之间的连接。
同时，当施加LCD背光功率电压时，第二开关SW2将基波发生器100的方波信号Sq的输出端连接至电压端Vcc，而在没有施加LCD背光功率电压时，第二开关SW2断开基波发生器100的方波信号Sq的输出端与电压端Vcc之间的连接。
驱动信号发生器400包括反相器410、第一AND(与)门420、和第二AND(与)门430。反相器410对来自基波发生器100的方波信号Sq进行反相以产生反相方波信号Sqb。第一AND(与)门420使来自基波发生器100的方波信号Sq与来自PWM比较器200的PWM信号Spwm逻辑相乘。第二AND(与)门430使来自反相器410的反相方波信号Sqb与来自PWM比较器200的PWM信号Spwm逻辑相乘。
图5是示出图4的LCD背光的驱动电路的主要信号的时序图。
在图5中，PL表示LCD背光的功率电平。随着LCD背光的打开，功率电平将由低变高，或反之亦然。
Sero表示从误差比较器210输出的差值信号。Spwm表示从PWM比较器200输出的信号。Sclk表示从主振荡器110输出的信号。Sq表示从基波发生器100输出的方波信号。Sqb表示从反相器410输出的反相方波信号。Sd表示从驱动信号发生器400输出的驱动信号并包括第一驱动信号HO和第二驱动信号LO。
图6是示出采用本发明的LCD背光的驱动电路的LCD背光的驱动器的结构示图。
图6的LCD背光的驱动器包括两个PWM控制集成电路IC10和IC20，其中每一个都包括图4中所示的本发明的LCD背光的驱动电路。
在此，使用LCD背光的功率电平PL使LCD背光的驱动电路同步，从而使PWM控制集成电路IC10和IC20成为互相同步。
下面将参考附图详细说明本发明的操作和效果。
本发明的LCD背光的驱动电路适用于使用多个PWM控制集成电路的LCD背光系统，以驱动大的背光。驱动电路能使多个PWM控制集成电路彼此同步，从而LCD背光的运行更加稳定有效。
下面将参考图4到图6进行说明。
首先，参考图4，在本发明的LCD背光的驱动电路中，如图5所示，本发明的基波发生器100根据时间常数电路1的时间常数产生三角波信号Sosc和方波信号Sq，其中，时间常数电路1包括时间常数电容器CT。然后基波发生器100向PWM比较器200输出三角波信号Sosc，并向驱动信号发生器400输出方波信号Sq。
PWM比较器200将LCD背光的反馈电压Vfb和预设参考电压Vref之间的差值信号Sero与三角波信号Sosc进行比较，以响应于该比较结果来产生PWM信号(如图5所示)，并且将PWM信号Spwm输出至驱动信号发生器400。
在此，信号同步器300根据LCD背光的功率电平PL来设置时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点以及方波信号Sq的输出端。然后信号同步器使三角波信号Sosc和方波信号Sq彼此同步，如图5所示。
响应于基波发生器100的方波信号Sq和PWM比较器200的PWM信号Spwm，驱动信号发生器400产生驱动信号Sd。
下面将参考图4详细说明基波发生器100。
图4中，基波发生器100的主振荡器110根据时间常数电路1的时间常数产生三角波信号Sosc和时钟信号Sclk，其中，时间常数电路1包括时间常数电容器CT。然后主振荡器100向PWM比较器200输出三角波信号Sosc，以及向二分器120输出时钟信号Sclk。
二分器120将来自主振荡器110的时钟信号Sclk进行二分以产生方波信号Sq，从而将该方波信号输出至驱动信号发生器400。
例如，在三角波信号Sosc和时钟信号Sclk的每一个都具有8MHz的频率时，方波信号Sq具有4MHz的频率。
下面将参考图4来进一步详细说明PWM比较器200。
图4中，PWM比较器200的误差比较器210将反馈电压Vfb与预设参考电压Vref进行比较以产生差值电压Sero，从而将该差值信号输出至PWM比较器220。PWM比较器220将来自误差比较器210的差值信号Sero与来自主振荡器110的三角波信号Sosc进行比较，以响应于该比较结果来产生PWM信号，从而将该PWM信号输出至驱动信号发生器400。
下面将参考图4更详细地说明信号同步器300。
图4中，信号同步器300的第一开关SW1根据LCD背光的功率电平PL接通/断开时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点与地的连接。即，当被施加LCD背光的功率电压时，第一开关SW1将时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点连接至地。同时，当没有被施加LCD背光的功率电压时，第一开关SW1断开时间常数电容器CT和基波发生器100之间的连接节点与地的连接。
信号同步器300的第二开关SW2根据LCD背光的功率电平PL接通/断开方波信号Sq的输出端与电压端Vcc之间的连接。即，当被施加LCD背光的功率电压时，第二开关SW2将基波发生器100的方波信号Sq的输出端连接至电压端Vcc。同时，当没有被施加LCD背光电压时，第二开关SW2断开基波发生器100的方波信号Sq的输出端与电压端Vcc的连接。
在此，第一开关SW1根据LCD背光的功率电平PL与第二开关SW2同步接通/断开。
例如，在功率电平PL随着施加到LCD背光的电压而变高的情况下，第一开关SW1和第二开关SW2都接通，以使基波发生器100和时间常数电容器CT之间的连接节点连接至地。从而如图5所示，使得三角波信号Sosc变为低电平。同时，基波发生器100的方波信号Sq的输出端连接至电压端Vcc，以使方波信号Sq变为高电平并且使反相方波信号Sqb变为低电平，如图5所示。
随着信号同步器300如上进行工作，如图5所示，当施加LCD背光的功率电压时，LCD背光的功率电平PL变为更高的电平。因此，使来自基波发生器100的三角波信号Sosc、方波信号Sq、以及反相方波信号Sqb互相同步。
通过这种方式，使来自基波发生器100的三角波信号Sosc、方波信号Sq、以及反相方波信号Sqb互相同步。同样，如图6所示，PWM控制集成电路IC10和IC20中的每一个都包括LCD背光的驱动电路，驱动电路与LCD背光的功率电平PL同步工作。因此，互相同步的PWM控制集成电路IC10和IC20可输出同步驱动信号Sd1和Sd2。
此外，下面将参考图4更详细地说明驱动信号发生器400。
在图4中，驱动信号发生器400的反相器410将来自基波发生器100的方波信号Sq进行反相以产生反相方波信号Sqb，并接着将反相方波信号Sqb输出至第二AND(与)门430。
第一AND(与)门420使来自基波发生器100的方波信号Sq与来自PWM比较器200的PWM信号Spwm逻辑相乘，从而输出如图5所示的第一驱动信号HO。
同时，第二AND(与)门430将来自反相器410的反相信号Sqb与来自PWM比较器的PWM信号Spwm逻辑相乘，从而输出如图5所示的第二驱动信号LO。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，LCD背光的驱动电路能够使PWM控制集成电路同步，并被应用于LCD背光的各个PWM控制集成电路以使来自PWM控制集成电路的驱动信号的相位同步。从而使多个PWM控制集成电路彼此同步并且防止由于不同步而可能引起的干扰信号和噪声。
也就是说，如上所述，并联驱动的多个PWM控制集成电路，使输出信号以及PWM控制集成电路的驱动信号相位同步。这防止了干扰信号和噪声，也使得大LCD屏的多个灯易于驱动。另外，能够稳定并联驱动多个PWM控制集成电路。
虽然已经结合优选实施例示出和描述了本发明，但对本领域技术人员来说，很显然，在不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的条件下，可以对本发明进行修改和改变。
权利要求
1.一种用于液晶显示器背光的驱动电路，包括基波发生器，用于根据包括时间常数电容器的时间常数电路的时间常数来产生三角波信号和方波信号；脉冲宽度调制比较器，用于将反馈电压和预设参考电压之间的差值信号与所述三角波信号进行比较，以响应于该比较结果来产生脉冲宽度调制信号；信号同步器，用于根据所述液晶显示器背光的功率电平来设置所述时间常数电容器和所述基波发生器之间的连接节点以及所述方波信号的输出端；以及驱动信号发生器，用于响应于来自所述基波发生器的所述方波信号和来自所述脉冲宽度调制比较器的所述脉冲宽度调制信号来产生驱动信号，从而使多个脉冲宽度调制控制集成电路彼此同步。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，所述基波发生器包括主振荡器，用于根据所述时间常数产生所述三角波信号和时钟信号；以及二分器，用于对来自所述主振荡器的所述时钟信号进行二分以产生所述方波信号。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，所述脉冲宽度调制比较器包括误差比较器，用于将所述反馈电压和所述预设参考电压进行比较来产生所述差值信号；以及脉冲宽度调制比较器，用于将来自所述误差比较器的所述差值信号与来自所述主振荡器的所述三角波信号进行比较，以响应于该比较结果来产生所述脉冲宽度调制信号。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，所述信号同步器包括第一开关，用于根据所述液晶显示器背光的所述功率电平来接通/断开所述时间常数电容器和所述基波发生器之间的连接节点与地的连接；以及第二开关，用于根据所述液晶显示器背光的所述功率电平来接通/断开所述方波信号的输出端与电压端之间的连接。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，所述第一开关根据所述液晶显示器背光的所述功率电平与所述第二开关同步接通/断开。
6.根据权利要求4所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，当所述第一开关被施加所述液晶显示器背光的功率电压时，所述第一开关将所述时间常数电容器和所述基波发生器之间的所述连接节点连接至地，以及当所述第一开关没有被施加所述液晶显示器背光的功率电压时，所述第一开关断开所述时间常数电容器和所述基波发生器之间的所述连接节点与地的连接。
7.根据权利要求4所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，当所述第二开关被施加所述液晶显示器背光的功率电压时，所述第二开关将所述基波发生器的所述方波信号的输出端连接至所述电压端，以及当所述第二开关没有被施加所述液晶显示器背光的功率电压时，所述第二开关断开所述基波发生器的所述方波信号的输出端与所述电压端之间的连接。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器背光的驱动电路，其中，所述驱动信号发生器包括反相器，用于将来自所述基波发生器的方波信号进行反相以产生反相方波信号；第一与门，用于将来自所述基波发生器的所述方波信号与来自所述脉冲宽度调制比较器的所述脉冲宽度调制信号进行逻辑相乘；以及第二与门，用于将来自所述反相器的所述反相方波信号与来自所述脉冲宽度调制比较器的所述脉冲宽度调制信号进行逻辑相乘。
全文摘要
在LCD背光的驱动电路中，基波发生器根据包括时间常数电容器的时间常数电路的时间常数来产生三角波信号和方波信号。PWM比较器将反馈电压和预设参考电压之间的差值信号与三角波信号进行比较，以响应于该比较结果来产生PWM信号。信号同步器根据LCD背光的功率电平来设置时间常数电容器和基波发生器之间的连接节点以及方波信号的输出端。此外，驱动信号发生器响应于来自基波发生器的方波信号和来自PWM比较器的PWM信号产生驱动信号。该驱动电路能够使多个PWM控制集成电路彼此同步。
文档编号G09G3/20GK101055698SQ200710079498
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月11日 优先权日2006年4月11日
发明者孔正喆, 闵丙云, 申相哲, 河昌佑 申请人:三星电机株式会社