专利名称：具有保护功能的发光二极管驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管驱动器，更具体地讲，涉及一种具有保护功能的发光 二极管驱动器，当发光二极管执行异常操作时，该发光二极管驱动器将打嗝模式(hiccup mode)激活预定时间段，从而保护发光二极管。
背景技术：
通常，液晶显示器(LCD)包括采用冷阴极荧光灯(CCFL)作为光源的背光单元。然
而，由于CCFL使用水银气体，所以CCFL会引起环境污染，并且CCFL的响应速度低，颜色再
现能力低。另外，CCFL使得减小LCD面板的重量、厚度和大小变得困难。 因此，目前在显示装置中已积极使用了发光二极管(LED)。与CCFL相比，LED不会
引起环境污染，具有几纳秒的高响应速度，对视频信号流有效，可以被脉冲驱动，并且具有
100%或更高的颜色再现能力。此外，可通过控制从红LED、绿LED和蓝LED发射的光的量来
改变LED的亮度和色温，LED使得减小LCD面板的重量、厚度和大小成为可能。 具有这些LED的背光单元必须使用LED驱动器来向LED提供电流，以驱动LED。 当异常电压或异常电流被施加到LED时，LED驱动器启动闩锁模式(latch mode)，
以使得在没有任何时间物理重置电源以返回正常状态时，LED驱动器保持锁闭模式。
发明内容
本发明的一方面提供一种具有保护功能的发光二极管驱动器，当发光二极管执行 异常操作时，该发光二极管驱动器将打嗝模式激活预定时间段，从而保护发光二极管。
根据本发明的一方面，提供一种具有保护功能的发光二极管驱动器，所述发光二 极管驱动器包括参考信号产生单元，当发射光的发光单元执行异常操作时，产生具有预定 周期的脉冲的参考信号；控制单元，根据来自参考信号产生单元的参考信号控制打嗝模式 的操作时间，其中，在所述打嗝模式下，按照预定周期打开和关闭输出；驱动单元，将发光单 元在打嗝模式下驱动由控制单元确定的所述操作时间。 所述控制单元可包括计数器，对参考信号的脉冲数计数；使能编码器，对计数的 脉冲数和预定数进行编码，以比较计数的脉冲数和所述预定数之间的差异；控制器，当计数 的脉冲数等于所述预定数时关闭发光二极管驱动器的操作，或者当计数的脉冲数不等于所 述预定数时在打嗝模式下控制驱动单元。 驱动单元可包括具有设置端子、重置端子和输出端子的第一逻辑电路，设置端子 接收来自发光单元的异常电压或异常电流，重置端子接收来自控制单元的脉冲信号，输出 端子通过对来自设置端子和重置端子的信号执行逻辑运算来输出用于驱动发光单元的驱 动信号和用于切换参考信号产生单元的充电和放电路径的开关信号。
所述发光二极管驱动器还可包括模式设置单元，当发光单元执行异常操作时，选 择打嗝模式操作。 模式设置单元可包括第一开关，当打嗝模式被选择时断开；第二开关，当来自驱 动单元的开关信号具有低电平时断开；电容器，对预定电流充电和放电；第三开关，当打嗝 模式被选择时，连通所述电流的传输路径；第四开关，当来自驱动单元的开关信号具有高电 平时，连通所述电流的传输路径。
参考信号产生单元可包括第一电流源，向所述电容器提供充电电流；第二电流
源，对充入所述电容器的电流进行放电；第一比较器和第二比较器，将充入所述电容器和从
所述电容器放电的电流的电压电平分别与第一参考电压和第二参考电压的预定电压电平
进行比较；第二逻辑电路，具有设置端子、重置端子和输出端子，设置端子接收来自第一比
较器的比较结果，重置端子接收来自第二比较器的比较结果，输出端子执行接收的比较结
果的逻辑运算以输出运算结果；第五开关，根据来自第二逻辑电路的输出信号，连通或切断
将充入所述电容器的电流的路径；第六开关，根据来自第二逻辑电路的输出信号，连通或切
断将从所述电容器放电的电流的路径。 所述发光单元可包括至少一个发光二极管，
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将被 更清楚地理解，其中 图1是采用根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的背光单元； 图2是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的详细框图； 图3是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的时序图； 图4是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器中采用的控制单元的
详细框图； 图5是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器中采用的控制单元的 时序图。
具体实施例方式
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是采用根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的背光单元。 参照图1，背光单元采用根据本实施例的发光二极管驱动器100来驱动至少一个
发光二极管LED。 发光二极管驱动器100可包括模式设置单元110、参考信号产生单元120、控制单 元130和驱动单元140。 当来自包括至少一个发光二极管(LED)的发光单元的检测电压或检测电流对应 于异常操作时，模式设置单元110可根据用户的选择设置打嗝模式操作。
当模式设置单元110设置打嗝模式时，参考信号产生单元120对预定量的电流进 行充电或放电，以产生参考信号。 控制单元130根据来自参考信号产生单元120的参考信号控制打嗝模式的操作时间，以使得打嗝模式被保持所述操作时间。如果在所述操作时间结束之后，发光二极管仍在 执行异常操作，则控制单元130关闭发光二极管驱动器的操作。可选地，控制单元130可完 全关闭背光单元的操作。 在控制单元130的控制下，驱动单元140在打嗝模式操作时间期间执行打嗝模式
操作，以使得提供给发光二极管LED的电源按照预定周期被重复地打开和关闭。 现在将参照附图更详细地描述根据本发明实施例的上述发光二极管驱动器的元件。 图2是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的详细框图。 参照图1和图2，模式设置单元110包括电流_电压转换器vi、第一开关Sl至第
四开关S4、第一反相器invl和电容器C。 电流-电压转换器vi将这样的电流提供给电容器C，所述电流对应于通过检测流 过发光二极管LED的电流而获得的检测电压Vf与具有预定电压电平的参考电压Vref之 差。电容器C对电流进行充电或放电，以提供通过从外部电路充电或对外部电路放电而产 生的电压。 这里，当发光二极管LED执行异常操作时，如果用户选择打嗝模式，则低电平信号 被发送给第一开关Sl ，然后第一开关Sl断开，从而切断从电流_电压转换器vi的电流传输 路径。另外，第一反相器invl对低电平信号的信号电平进行反相，然后将其发送给第三开 关S3。第三开关S3闭合，从而连通另一电流传输路径。第二开关S2和第四开关S4中的每 一个根据来自驱动单元140的开关信号而闭合或断开，从而连通或切断电流传输路径。驱 动单元140使用第一逻辑电路Ll，以根据参考信号输出具有高电平的开关信号。第二反相 器inv2对该开关信号的电平进行反相，然后将其发送给第二开关S2，从而使第二开关S2断 开。高电平开关信号被直接发送给开关S4，从而使开关S4闭合。第三开关S3和第四开关 S4连接电流传输路径。以下将更详细地描述驱动单元140的构造和操作。
参考信号产生单元120包括第一电流源II和第二电流源12、第一比较器Co1和第 二比较器Co2、第二逻辑电路L2以及第五开关S5和第六开关S6。 第一电流源II通过由第三开关S3和第四开关S4形成的电流传输路径，向电容器 C提供充电电流。第二电流源12对已充入电容器C的电流进行放电。 通过在电容器C中充电和从电容器C放电，电压具有三角波形。所述电压被发送 给第一比较器Col和第二比较器Co2中的每一个。第一比较器Col和第二比较器Co2中的 每一个将来自电容器C的电压的电压电平与第一参考电压Vthl和第二参考电压Vth2的预 定电压电平中的每一个进行比较。 比较结果被发送给第二逻辑电路L2。第二逻辑电路L2可包括RS锁存器，该RS锁 存器具有设置(set)端子S、重置(reset)端子R以及第一输出端子Q和第二输出端子QB。 这里，来自比较器Col的比较结果被发送到设置端子，来自比较器Co2的比较结果被发送到 重置端子，第一输出端子Q和第二输出端子QB利用这些比较结果执行逻辑运算，以产生输 出信号，控制第五开关S5和第六开关S6的闭合和断开。 第五开关S5和第六开关S6交替地闭合和断开，以对电容器C充电和放电。来自 第一输出端子Q的输出信号的信号电平可与来自第二输出端子QB的输出信号的信号电平 反相。
来自第一输出端子Q的输出信号可被发送给控制单元130，作为参考信号。然后，
控制单元130可对参考信号进行缓冲，然后将其发送给驱动单元140。 图3是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的时序图。 参照图2和图3，其中发光二极管驱动器100已经被描述，当由于发光二极管LED
的异常操作而检测到异常电压或异常电流时，如果打嗝模式被选择，则图3中示出第一参
考电压和第二参考电压的电压电平之间的比较结果。因此，参考信号具有位于比较结果的
上升沿的脉冲。 通过下面的等式1确定参考信号的一个脉冲周期的时间。 [等式l]
y1 =厂x f 附固P + ' f/;2 f ,/;1 、
J J sin A
这里，Thieeup是打嗝模式时间，C,是电容器C的电容，Vthl、 Vth2分别是第一参考电 压Vthl和第二参考电压Vth2的电压电平，V。。mp是充入电容器C的电压的电压电平，Is。u^ 和1^k分别是第一电流源II和第二电流源12的电流电平。 如图3所示，在参考信号的一个脉冲周期期间，来自驱动单元140的驱动信号Vd 在通过从一个脉冲周期的时间减去打嗝模式时间而获得的时间段被打开，从而将电源提供 给发光二极管LED。 参考信号被发送给控制单元130。 当打嗝模式被选择时，从外部将设定时间输入到控制单元130，当所述设定时间到 来时，控制单元130终止打嗝模式。根据发光二极管LED是否执行异常操作，控制单元130 进行控制，以使得图1中所示的发光二极管驱动器ioo或背光单元在正常状态下操作，或者 关闭发光二极管驱动器100或背光单元的操作。通过控制单元130将参考信号发送给驱动 单元140。将参照图4详细描述上述控制单元130。 驱动单元140包括第一逻辑电路L1。这里，第一逻辑电路L1包括RS锁存器，该 RS锁存器具有设置端子、重置端子以及第一输出端子Q和第二输出端子QB。设置端子接收 检测发光二极管LED的异常电压或异常电流的检测结果。参考信号被发送给重置端子。第 一输出端子Q和第二输出端子QB均执行检测结果和参考信号的逻辑运算，以输出用于控制 第二开关S2和第四开关S4中的每一个的闭合/断开的开关信号以及用于驱动背光单元的 开关Q2的驱动信号。第二反相器inv2对开关信号的信号电平进行反相，然后将其发送给 第二开关S2。 图4是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器中采用的控制单元的 详细框图。 参照图4，根据本实施例的发光二极管驱动器100的控制单元130包括计数器 131、使能编码器132和控制器133。 计数器131对参考信号的脉冲数进行计数。计出的数被发送给使能编码器132。 当打嗝模式被选择，并且发光二极管执行异常操作时，计数器131和使能编码器132操作。
使能编码器132对来自外部的设置信号和计数结果进行编码，以比较所述设置信 号和计数结果之间的差异。所述设置信号可以是已预先确定的脉冲数。例如，当参考信号 的脉冲数为16时，可确定打嗝模式的终止。
S卩，可通过等式2获得打嗝模式的总时间量，其中，将上述等式1与设置信号的脉
冲数N相乘。[等式幻<formula>formula see original document page 7</formula> 这里，N是脉冲数。 当编码结果等于预定数时，控制器133进行控制，以使得打嗝模式操作终止。此 时，当发光二极管LED正执行异常操作时，控制器133输出关闭信号。 图5是示出根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器中采用的控制单元的 时序图。 参照图4和图5，当打嗝模式被选择时，如果发光二极管执行异常操作，则控制单 元130执行打嗝模式操作，直到参考信号的脉冲数变为16。当参考信号的脉冲数变为16 时，如果发光二极管正执行异常操作，则控制单元输出关闭信号，以断开总开关Ql 。
如上所述，在背光单元中设置根据本发明实施例的发光二极管驱动器，以设置打 嗝模式的操作时间，从而防止发光二极管的异常操作并保护背光单元。 如上所述，根据本发明示例性实施例，当发光二极管执行异常操作时，可将打嗝模 式保持通过用户的选择而确定的时间段，以将期望的功率量提供给发光二极管，从而保护 发光二极管。 尽管已经结合示例性实施例显示和描述了本发明，但是对于本领域技术人员将是 明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行修改和改变。
权利要求
一种具有保护功能的发光二极管驱动器，所述发光二极管驱动器包括参考信号产生单元，当发射光的发光单元执行异常操作时，产生具有脉冲的参考信号，所述脉冲具有预定周期；控制单元，根据来自参考信号产生单元的参考信号控制打嗝模式的操作时间，其中，在所述打嗝模式下，按照预定周期打开和关闭输出；驱动单元，将发光单元在打嗝模式下驱动由控制单元确定的所述操作时间。
2. 如权利要求1所述的发光二极管驱动器，其中，所述控制单元包括 计数器，对参考信号的脉冲数进行计数；使能编码器，对计数的脉冲数和预定数进行编码，以比较计数的脉冲数和所述预定数 之间的差异；控制器，当计数的脉冲数等于所述预定数时关闭发光二极管驱动器的操作，或者当计 数的脉冲数不等于所述预定数时在打嗝模式下控制驱动单元。
3. 如权利要求2所述的发光二极管驱动器，其中，驱动单元包括具有设置端子、重置端 子和输出端子的第一逻辑电路，设置端子接收来自发光单元的异常电压或异常电流，重置 端子接收来自控制单元的脉冲信号，输出端子通过对来自设置端子和重置端子的信号执行 逻辑运算来输出用于驱动发光单元的驱动信号和用于切换参考信号产生单元的充电和放 电路径的开关信号。
4. 如权利要求3所述的发光二极管驱动器，所述发光二极管驱动器还包括模式设置 单元，当发光单元执行异常操作时，选择打嗝模式操作。
5. 如权利要求4所述的发光二极管驱动器，其中，模式设置单元包括 第一开关，当打嗝模式被选择时断开；第二开关，当来自驱动单元的开关信号具有低电平时断开； 电容器，对预定电流充电和放电；第三开关，当打嗝模式被选择时，连通所述电流的传输路径；第四开关，当来自驱动单元的开关信号具有高电平时，连通所述电流的传输路径。
6. 根据权利要求5所述的发光二极管驱动器，其中，参考信号产生单元包括 第一电流源，向所述电容器提供充电电流； 第二电流源，对充入所述电容器的电流进行放电；第一比较器和第二比较器，将充入所述电容器和从所述电容器放电的电流的电压电平 分别与第一参考电压和第二参考电压的预定电压电平进行比较；第二逻辑电路，具有设置端子、重置端子和输出端子，设置端子接收来自第一比较器的 比较结果，重置端子接收来自第二比较器的比较结果，输出端子执行接收的比较结果的逻 辑运算以输出运算结果；第五开关，根据来自第二逻辑电路的输出信号，连通或切断将充入所述电容器的电流 的路径；第六开关，根据来自第二逻辑电路的输出信号，连通或切断将从所述电容器放电的电 流的路径。
7. 如权利要求6所述的发光二极管驱动器，其中，所述发光单元包括至少一个发光二 极管。
全文摘要
本发明涉及一种具有保护功能的发光二极管驱动器，当发光二极管执行异常操作时，该发光二极管驱动器将打嗝模式(hiccup mode)激活预定时间段，从而保护发光二极管。根据本发明一方面的具有保护功能的发光二极管驱动器可包括参考信号产生单元，当发射光的发光单元执行异常操作时，产生具有预定周期的脉冲的参考信号；控制单元，根据来自参考信号产生单元的参考信号控制打嗝模式的操作时间，其中，在所述打嗝模式下，按照预定周期打开和关闭输出；驱动单元，将发光单元在打嗝模式下驱动由控制单元确定的所述操作时间。
文档编号H05B37/02GK101730343SQ200910207648
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者千正仁, 孔胜坤, 张维进, 闵丙云 申请人:三星电机株式会社