本申请是于2013年8月9日提交的申请号为201310361941.3、名称为“用于发光设备的驱动装置及其方法”的中国发明专利申请的分案申请。
本发明的实施方式总体涉及光电技术领域，更具体而言涉及用于驱动发光设备的驱动装置及其方法。
背景技术：
诸如发光二极管(led)之类的发光设备在现代社会中拥有广泛的应用。一般而言，发光设备由对应的驱动装置进行驱动，例如参见附图1，发光模块1的一端被提供有用于操作的电压vb，而另一端连接到驱动模块2以由驱动模块2进行驱动。
图2是现有技术的发光设备和驱动装置的另一示例，其中发光设备是诸如主动矩阵有机发光二极体(amoled)之类的led阵列，而驱动装置是驱动电流源模块。在图2中，led阵列具有多个led串，例如led串l11、l12……l1n-1和l1n，……以及led串lm1、lm2……lmn-1和lmn。与图1类似地，各个led串由升压模块3提供电压vb，并且分别由驱动电流源模块21、22……2m进行驱动。
在一个方面，诸如led阵列之类的发光设备经常出现故障。在图3a和图3b中示出两类故障，其中为了便于说明，仅示出一个led串而将其它led串进行省略。例如，参见图3a，一类故障是led串的与驱动电流源模块相串联的一端接地，这导致驱动电流源模块不可控，严重时甚至损坏led阵列和驱动电流源模块。另一类故障是led串中出现断路，例如参见图3b，在升压模块提供的电压vb和ledl11之间出现断路。可以理解，断路还可以出现在例如l11和l12、l1n-1和l1n以及l1n和电流源之间。现有技术通常使用复杂并且独立的电路模块来检测这两类故障，这导致成本上升并且使得电路设计更为复杂。因此，需要一种能够检测上述故障的至少一部分的设计简单的驱动装置以及检测方法。
在另一方面，越来越多的led应用要求led光可调，这要求led驱动器能根据需要具有不同的驱动能力以改变led产生的光的量。此外，在产生不同颜色的光的led的组合中，其中不同的颜色被混合，以获得具有特定色温的光，需要用于一种颜色或者若干种颜色的led的驱动器可调光。在弱光状态下，常规的led驱动器通常使用脉冲宽度调制(pwm)来调光。此时，在pwm信号和驱动器中的调光电流之间经常具有延迟，这导致调光延迟，容易使得led的驱动电流不精确，从而导致led光被过度调节并且使得led面板的亮度不准确。因此，需要一种改进响应的驱动装置以及改进方法。
技术实现要素：
本发明的实施例旨在至少部分地解决或缓解上述问题。
根据本发明的一个方面，提供一种用于驱动发光设备的驱动装置，包括：驱动电流源模块，被配置成在操作时经由节点向所述发光设备提供电流；保护模块，与所述节点和所述驱动电流源模块耦合，被配置为在操作时选择性地向所述节点注入电流并基于所述节点上的电压的检测结果来控制所述驱动电流源模块。
根据本发明的另一方面，提供一种显示系统，包括发光设备和用于驱动所述发光设备的上述驱动装置。
根据本发明的又一方面，提供一种包括上述显示系统的电子设备。
根据本发明的又一方面，提供一种用于保护显示系统的方法，所述显示系统包括发光设备和用于驱动所述发光设备的驱动装置，所述发光设备经由节点与所述驱动装置的电流源耦合，所述方法包括：在所述驱动装置启动之前，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来确定是否启用或禁用所述驱动装置。
根据本发明的又一方面，提供一种用于保护显示系统的方法，所述显示系统包括发光设备和用于驱动所述发光设备的驱动装置，所述发光设备经由节点与所述驱动装置的电流源耦合，所述方法包括：在所述驱动装置运行时，检测所述节点上的电压；当检测到所述节点的电压小于阈值电压时，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来选择仅禁用所述驱动电流源模块或禁用整个所述驱动装置。
根据本发明的又一方面，提供一种用于驱动发光设备的驱动装置，包括：驱动电流源模块，被配置成在操作时经由节点向所述发光设备提供电流；其中所述驱动电流源模块被配置为在脉宽调制(pwm)模式调光时，通过减少由所述驱动电流源模块中包括的运算放大器导致的延迟来提高调光精度。
根据本发明的又一方面，提供一种显示系统，包括发光设备和用于驱动所述发光设备的上述驱动装置。
根据本发明的又一方面，提供一种包括上述显示系统的电子设备。
根据本发明的又一方面，提供一种用于驱动发光设备的方法，包括：在脉宽调制(pwm)模式调光时，通过减少由所述驱动装置中的运算放大器导致的延迟来提高调光精度。
通过使用根据本发明的一些实施例，可以获得相应的有益效果。
附图说明
通过示例的方式在未按比例绘制的所附附图中图示了一些实施例，在附图中，类似的参考标记指代类似的部件，并且其中：
图1是现有技术中显示系统的示意性示例；
图2是现有技术中led面板的示意性示例；
图3a和图3b分别是led面板中短路故障和断路故障的一种示例；
图4是根据本发明的一个实施例的具有保护模块的、用于驱动发光设备的驱动装置的示例；
图5是根据本发明的一个实施例的具有保护模块的、用于驱动发光设备的驱动装置的示例；
图6a是根据本发明的一个实施例的检测故障并且保护驱动装置的方法的一个示例的流程图；
图6b是根据本发明的另一实施例的检测故障并且保护驱动装置的方法的一个示例的流程图；
图7是根据本发明的一个实施例的具有保护模块的用于驱动发光设备的驱动装置的示例；
图8是根据本发明的一个实施例的用于驱动发光设备的驱动装置的示例；
图9是根据本发明的一个实施例的驱动装置的示例；
图10是pwm信号与驱动电流之间的延迟的一个示例；
图11是根据本发明的一个实施例的驱动装置的运算放大器的电路示意图；
图12是根据本发明的一个实施例的驱动装置的运算放大器的电路示意图；
图13是根据图12的实施例的仿真结果图；以及
图14a和图14b是根据本发明的一个实施例的电阻单元的示例。
具体实施方式
在下文描述中阐述某些具体细节以便提供对公开的主题内容的各种方面的透彻理解。然而在不具有这些具体细节的情形下仍然可以实现所公开的主题内容。在一些实例中，尚未具体描述形成与半导体器件关联的结构的公知结构和方法以免模糊对本公开内容的其它方面的描述。
除非上下文另有要求，否则在说明书和所附权利要求书全文中，词语“包括”将解释成开放式包含意义，也就是说，解释为“包括但不限于”。
在本说明书全文中引用“一个实施例”或者“实施例”意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或者特性包含于至少一个实施例中。因此，在本说明书全文中各处出现短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”未必都是指相同方面。另外，可以在本公开内容的一个或者多个方面中以任何适当方式组合特定特征、结构或者特性。
现在参见图4，图4示出了根据本发明的一个实施例的布置。在该布置中，为了便于说明，仅示出一个led串。本领域技术人员可以理解，可以包括更多的led串，并且led串也可以为其它适用此情形的发光设备。
在图4中，led串由升压模块3提供电压，并且经由节点ncs与电流源串联耦合。本领域技术人员可以理解，节点ncs可以是led串中与电流源21相连的led和电流源之间的任何一个点，例如，在电流源被集成在驱动装置中而led串被集成在发光设备中时，节点ncs可以是驱动装置的连向发光设备的引脚。
本领域技术可以理解，图4中的升压模块3、保护模块4、驱动电流源模块21可以集成在一个集成电路芯片中，也可以位于不同的集成电路芯片中。
如图4所示，在本发明的一个实施例中，在驱动装置中集成了保护模块4，以例如用于检测如背景技术中所述的两类故障并且执行相应的保护动作。保护模块4根据来自节点ncs的信号来确定检测结果，并且选择性地禁用电流源21或驱动装置。例如，当确定led串中存在短路时，为了避免电流源21不可控以及可能的驱动装置和发光设备损坏，可以禁用全部驱动电路。例如，当确定led串中存在断路时，可以仅禁用与该led串对应的驱动电流源模块21。
本领域技术人员可以理解，禁用是指停止使用相应器件或设备。例如，当禁用电流源21时，可以通过控制信号使得电流源不工作、或不对电流源供电、或者断开电流源与其它器件、设备或电路等的连接使其与其它器件、设备、电路等电隔离。
下面结合附图5以及附图6a和附图6b来具体说明根据本发明的一个实施例的保护模块的工作，其中图5是耦合到电流源21和驱动模块3的保护电路4的一个具体示例，图6a是在诸如led面板之类的发光设备启动之前检测故障的方法的一个示例，而图6b是在诸如led面板之类的发光设备工作时检测故障的方法的一个示例。
首先，参见附图5和附图6a，当在诸如led面板之类的发光设备启动之前，期望能检测发光设备中的故障以避免启动时可能导致设备损坏的潜在可能。对于发光设备而言，最为主要的是避免靠近驱动电流源模块21的发光设备短路接地。
根据本发明的一个实施例，提供了这样一种方法以在发光设备启动之前检测短路故障。在启动发光设备和驱动装置之前，在步骤s611处禁用驱动电流源模块21。如上所述，本领域技术人员可以理解，禁用是指停止使用相应器件或设备。例如，当禁用电流源21时，可以通过控制信号使得电流源不工作、或不对电流源供电、或者断开电流源与其它器件、设备或电路等的连接使其与其它器件、设备、电路等电隔离。
然后，在步骤s613处，控制器41控制电流注入电路42使其向节点ncs注入电流，该电流例如可以是诸如100μa之类的小量电流。在持续注入一段时间(例如100微秒)之后，控制器41控制电流注入电路42使其停止注入电流，
在步骤s615处，控制器41控制电压检测电路43检测节点ncs上的电压。在另一种情形中，控制器41可以持续地接收来自电压检测电路43的电压。在另一示例中，控制器41也可以直接耦合至节点ncs以获取节点ncs上的电压，从而省略电压检测电路43。此外，本领域技术人员可以根据实际设计的发光设备和驱动装置的具体情况选择注入电流的大小和持续时间。
然后，在步骤s617处，控制器41根据所获得的节点ncs上的电压来判断其是否小于阈值vth1(例如100mv)。本领域技术人员可以理解，可以根据实际设计的发光设备和驱动装置的具体情况选择阈值vth1的值。当节点ncs上的电压小于阈值vth1时，例如节点ncs上的电压为0v，这意味着节点ncs接地。也即，led串中靠近的驱动电流源模块21的led接地，而这是如上所述的需要禁止的情形。因此，在步骤s6191处，禁用驱动装置。禁用驱动装置可以包括禁用电流注入电路42、处理器41、电压检测电路43、升压模块3以及驱动电流源模块21等等，例如禁用驱动模块4或集成电路芯片中的其它电路等。
而当节点ncs上的电压大于或者等于阈值vth1时，这意味着发光设备中不存在上述的短路情形。这是因为此时类似于给电容器充电的情形，在诸如led串之类的发光设备两端因注入电流一段时间而存在某个电压。此时，设备可以启动。因此，在步骤s6193处，控制器41给出设备启动的信号以启动驱动装置和发光设备。本领域技术人员可以理解，此时，在诸如led面板之类的发光设备中的仍然可能存在断路的情形，但断路一般并不导致驱动电流源模块21不可控，也一般不会导致设备损坏，因此仍然可以启动驱动装置和发光设备。
上面具体描述了在设备启动前检测发光设备中是否存在故障的流程。下面结合附图5和图6b具体描述发光设备在运行时检测是否存在故障的示例。
参见图5和图6b，当驱动装置和发光设备运行时，在步骤s601处，控制器41控制电压检测电路43持续地检测节点ncs上的电压。如在步骤s603中所示那样，判断节点ncs上的电压是否小于阈值电压vth2。当驱动装置和发光设备正常工作时，节点ncs上的电压大于或者等于阈值电压vth2。此时，返回至步骤s601进行检测。阈值电压vth2可以与阈值电压vth1相同或者不同，这根据实际电路设计的需要而进行确定。当判断出节点ncs上的电压小于阈值电压vth2时，故障出现，此时需要判断故障类型以进行相应处理。
然后，在步骤s621处，与步骤s611类似，禁用驱动电流源模块21。此后依次执行步骤s623的向节点ncs注入电流、步骤s625的检测节点ncs上的电压以及步骤s627的判断节点ncs电压是否小于阈值。步骤s621、s623、s625和s627分别与步骤s621、s623、s625和s627相似，在此不再赘述。
在步骤s627之后，当判断出节点ncs电压小于阈值时，如在步骤s6291中所示那样，禁用驱动装置，这与步骤s6191相似。当判断出节点ncs上的电压大于或者等于阈值时，这表明故障类型为断路，因此可以仅禁用该驱动电流源模块21和对应的led串，而其它驱动电流源模块(诸如驱动电流源模块2m)则不受影响。由于led面板包括诸如图2所示的led阵列，因此，上述步骤可以按led串轮流执行，也可以同时执行。此外，对于运行时的节点ncs上的电压的检测可以持续检测，也可以按一定的时间间隔定期检测。持续检测的优势在于实时发现故障，而定期检测的优势则在于节省功耗。
图7示出了保护电路4的又一示例。在图7中，保护电路4包括电流注入控制器401、定时电路402、注入电流源403、第一比较器404和第二比较器405。在该示例中，持续地检测节点ncs上的电压，该电压被直接馈送至第一比较器404的反相端(即，此时省略了前述的电压检测电路43。换言之，电压检测电路可以相当于节点与第一比较器404之间的电连接)以与第一比较器404的同相端接收的参考电压vref进行比较，该vref可以是上述的阈值电压vth2。当判断出ncs上的电压小于vth2时，第一比较器404输出信号以禁用驱动电流源模块21，并且信号还被馈送至电流注入控制器401，控制器401根据该信号启用注入电流源403，从而向节点ncs注入电流，并且电流注入控制器401还启用定时电路402，使得定时控制电路402控制电流注入的时间，诸如100微秒。虽然在图7中电流注入控制器401和定时控制电路402被示出为分立的模块，本领域技术人员可以理解，电流注入控制器401可以被设计为具有定时功能，从而省略单独的定时电路402。定时电路402在一段时间之后向第二比较器输出使能信号en，从而第二比较器405将在其反相端接收的节点电压与同相端接收的参考电压vref进行比较。当节点电压小于参考电压vref时，第二比较器405输出如上文所述的禁用驱动装置的信号，而当节点电压大于或者等于参考电压vref时，第二比较器405输出如上文所述的禁用驱动电流源模块21的信号。以上针对运行时的检测和保护描述了保护电路4的另一示例。本领域技术人员可以理解，该保护电路也可以用于在启动驱动装置和发光设备之前检测电路故障，例如第一比较器404被控制成在启动驱动装置和发光设备之前输出禁用信号给驱动电流源模块21，而第二比较器405的输出可以用于指示是否存在发光设备短路的故障。此外，本领域技术人员还可以理解，还可以有除图5和图7所示的保护电路之外的其它电路设计，只要该电路能够执行图6a和图6b所示的用于检测和保护的方法。
上面针对本发明的一个实施例描述了可以用于检测诸如led面板之类的发光设备的故障的驱动装置以及检测和保护方法。由于可以将保护电路与升压模块以及驱动电流源模块之类的部件集成在同一块集成电路芯片中，因此无需外部的复杂检测电路，并且也因此避免外部电路带来的干扰等。此外，本领域技术人员在阅读上面的实施例可以理解，本发明的可以用于检测诸如led面板之类的发光设备的故障的驱动装置以及检测和保护方法的设计简单并且能够提供对驱动装置的实时检测和保护。
图8示出了根据本发明的另一实施例的驱动装置5和发光设备的配置。在图8中，为了便于说明，示出图2所示的led面板/阵列中的仅一个led串，该led串由升压模块提供电压，并且经由节点ncs与驱动装置5耦合以由驱动装置5驱动。本领域技术人员可以理解，节点ncs可以是led串中与驱动装置5相连的led和电流源之间的任何一个点，例如，在电流源被集成在驱动装置中而led串被集成在发光设备中时，节点ncs可以是驱动装置的连向发光设备的引脚。本领域技术可以理解，图8中的升压模块、驱动电流源模块5可以集成在一个集成电路芯片中，也可以位于不同的集成电路芯片中。此外，驱动装置8也可以包括上面所述的保护模块4，为了使得图8更为清楚，因此保护模块4在图8中未示出。从功能上而言，图8中的驱动装置5与前述实施例中的驱动电流源模块21相似，并且在某些情形(例如弱光状况)下可以通用。当诸如led面板之类的发光设备在弱光状态下(即，led面板处于低发光亮度的情形)时，驱动装置通常以脉冲宽度调制(pwm)模式进行调光。例如，参见图8，在弱光状态下，数模转换器(dac)51将电流iset提供给运算放大器52。由于电流iset流入运算放大器52的同相端的比例极小以至于可以忽略，因此流经电阻器r2的电流基本上等于电流iset。电阻器r2和电阻器r1的一端连接至相同电势，例如接地。因此，在此情形下，运算放大器52的同相端的电压v+基本等于r2*iset。由于运算放大器52的两个输入端电压基本相等，因此运算放大器52的反相端的电压v-基本也等于r2*iset。同样地，流经开关53的电流基本等于流经电阻器r1的电流。因此，可以得到下列等式(1)：
r2*iset＝r1*il(1)
其中，iset是调光电流，而il是流经二极管串的电流。因此，可以通过改变iset来实现对led面板的调光(即，改变il的大小)。上述公式(1)可以改写为：
il＝iset*r1/r2＝iset*n(2)
其中n为r1与r2的电阻值的比率。
在常规的pwm模式下，n为恒定值，因而通过改变dac输出的iset电流来实现对led面板的调光。如背景技术部分所述，常规的pwm模式调光存在延迟，即pwm信号与il电流之间的延迟，这导致驱动电流不精确，从而使得led面板在弱光状态下的发光亮度不精确，而这是不期望的。
下面参见图9和图10来进一步说明led在pwm模式下的操作以及延迟。为了便于说明，在图9中仅示出驱动装置5，图9的电路配置与图8中的5基本相似，不同之处在于添加了由pwm信号控制的第一开关s1和第二开关s2。通过第一开关s1和第二开关s2的接通和断开来实现运算放大器52的操作以及nmos53的导通和截止。本领域技术人员可以理解，开关s1和s2可以由诸如mos晶体管、双极晶体管之类的能够实现高速开关功能的任何器件实现。nmos53仅为示例，其也可以由pmos或双极晶体管等来实现。
参见图10，pwm脉冲信号类似于阶跃的方波信号，其用于控制第一开关s1和s2的接通和断开。当pwm信号为0时，第一开关s1断开并且s2接通，此时，运算放大器52没有反相端输入，并且运算放大器52的输出接地，这导致nmos53截止，因此没有电流il流经电阻器r1。当pwm信号从0跃变为1时，s1接通并且s2断开，此时的电路与图8中所示的电路相似，运算放大器52的输出为高电平，使得nmos53导通，从而使得il流经电阻器r1。可以通过调节pwm的占空比来调节led的平均发光亮度。通过研究发现，在实际操作过程中，在pwm信号的跃变和电流il之间总存在延迟，例如参见图10，在pwm信号和电流il之间存在延迟td，这导致调光不精确，因此期望能够减小延迟。
现有技术中通过设计更为复杂的运算放大器来减小延迟td，这导致驱动装置的制造成本大幅度上升并且导致芯片尺寸增加。在图8和图9中的电路配置中，通过研究发现，延迟td主要由运算放大器52所导致。通过进一步研究发现，可以通过两种方式来改进运算放大器52的响应：一种称为爆发(burst)模式，即，在紧接在pwm信号转变之后的初始阶段(例如200纳秒)提高运算放大器52内流经差分跨导级的电流来改进运算放大器52的响应，从而减小pwm信号跃变和电流il之间的延迟td；另一种方式是当流经led的电流il太小时提高在运算放大器的输入端的电压vset来改进运算放大器52的响应。
下面分别针对两种方式进行叙述。
在图11中示出了根据本发明的一个实施例的运算放大器的示例图。该运算放大器是典型的折叠式共源共栅运算放大器，其包括三个部分：差分跨导级、电流级和共源共栅电流镜负载。在图11中，这三个部分由虚线隔开。如图所示，差分跨导级与电流级级联并且再紧跟共源共栅电流镜负载。差分跨导级包括一对差分输入晶体管m1和m2，其一端与晶体管m3耦合而另一端与电流级耦合，电流级包括晶体管m4、m5、m6和m7，其在跨导输入级和共源共栅电流镜之间耦合。共源共栅电流镜包括互相耦合的晶体管m8、m9、m10和m11。对于此类运算放大器而言，还可以包括补偿电路，诸如密勒补偿。本领域技术人员可以理解，可以根据需要对该实施例的折叠式运算放大器进行修改、添加、删除部分器件或子电路。
在图12中示出了根据本发明的另一实施例的运算放大器的示例图，该运算放大器是包括密勒补偿电容器c0的折叠式运算放大器。图12中的实施例相比于图11的实施例的改进之处在于添加了三个附加的电流源电路。如图12所示，在差分跨导级中，成对的差分输入晶体管的一端耦合到与图11中晶体管m3在功能上类似的电流源电路，而另一端分别耦合到在差分跨导级右侧的电流级。为了增加运算放大器的响应，在差分输入晶体管的一端增加与电流镜电路耦合第一附加电流源电路，其包括一个电流源和一个nmos晶体管，并且在差分输入晶体管的另一端增加第二和第三附加电流源电路，其分别包括一个电流源和一个nmos晶体管。这三个nmos晶体管分别由burst_en信号控制，从而在pwm信号跃变时(例如从0变为1或从1变为0)保持为高电平并且持续一段时间(例如200ns)。当nmos晶体管导通时，这三个附加的电流源电路导通并且提供附加的电流以共同作用，从而提供密勒补偿电容器c0的充电速度。这样，该实施例的折叠式运算放大器的输出响应得以提高。本领域技术人员可以理解，可以具有其它实现方式，例如增加图12中差分输入晶体管的一端的电流镜电路提供的电流并且提高电流级中电流源的电流。本领域技术人员也可以理解，上述实施例仅是示例而非旨在限制，对于其它类型的运算放大器，也可以通过在pwm信号跃变时，增加内部电流来提高运算放大器的响应。
图13示出了根据一个实施例的仿真图，图13的上侧描绘pwm脉冲信号，图13的下侧描绘了使用爆发模式的电流il曲线以及与其进行对比的未使用爆发模式(常规模式)的电流il曲线。从图13中可以看出，在常规模式下，延迟td约为1.5微秒，而在爆发模式下，延迟td约为75纳秒，其远小于1.5微秒。由此可见，通过在pwm脉冲信号转变初期使用爆发模式，可以大幅度减少运算放大器的响应延迟，从而使得led面板在弱光状态下的调光更为精确(因为电流的精确性更高)。此外，相比于使用更为复杂的运算放大器的驱动装置而言，根据本发明的实施例的驱动装置的设计更为简单，有效地降低了驱动装置的功耗，并且还显著降低了当完全集成在芯片时所占用的芯片占用面积。
改进运算放大器导致的延迟的另一方式涉及当流经led的电流il较低时提高运算放大器的输入端的电压。如上所述，并且如图8和图9所示，通过研究发现可以提高vset的电压来提高运算放大器的响应。由于运算放大器52在工作时的同相端和反相端的电压大致相等，因此在第一开关s1接通时，r1的与第一开关相接的一端的电压(假设r1的另一端接地)等于vset，因此在增加vset电压的情形下，r1的与第一开关相接的一端的电压相应地增加。对于图8和图9中所示的电路结构而言，电流il一般保持不变，因为需要确保led面板的发光亮度准确。因此，需要对应地增加电阻器r1的阻值。
在一个示例中，电阻器r1包括多个串联的电阻器以及分别与电阻器并联的开关。例如如图14a所示，电阻器r1包括两个电阻器r12和r11以及分别与其并联的开关sr2和sr1。当il较低时，将原本接通的开关sr2断开，从而增加电阻器r1的阻值。在另一示例中，电阻器r1包括多个并联的电阻器以及分别与电阻器串联的开关。例如如图14b所示，电阻器r1包括两个电阻器r12和r11以及分别与其串联的开关sr2和sr1。当il较低时，将原本接通的开关sr2断开，从而增加电阻器r1的阻值。本领域技术人员可以理解，上述示例仅为说明，而非旨在限制电阻器r1仅包括r11和r12。电阻器r1可以包括更多的串联电阻以及与其分别并联的开关。电阻器r1可以由多晶硅、mos晶体管等实现，而开关可以由mos晶体管或是双极晶体管等高速开关实现，以便于集成。
另一方面，例如参见图9，由于需要增加vset，因此可以使用两种方式来实现。一种方式是对应地增加iset，另一种方式是对应地增加电阻器r2的阻值。可以使用参照图14a和图14b描述的用于增加电阻器r1的阻值的相似方式来增加电阻器r2的阻值。在一个示例中，当il较低时，使得电阻器r1和电阻器r2的阻值以相同的比例增加，从而确保1:n的比例。在另一示例中，在爆发模式中，使得电阻器r1的阻值与iset的电流以相同的比例增加。在又一示例中，当il较低时，增加电阻器r2的阻值并且增加iset，但是电阻器r2和电流iset增加的比例相乘的结果等于电阻器r1的增加比例。在又一个示例中，当il较低时，减小iset的电流值并且增加电阻器r2的阻值，但是电阻器r2的增加比例和电流iset减小比例相乘的结果等于电阻器r1的增加比例。在又一个示例中，当il较低时，增加iset的电流值并且减小电阻器r2的阻值，但是电阻器r2的减小比例和电流iset增加比例相乘的结果等于电阻器r1的增加比例。
概括而言，根据本发明的一个实施例的方法，当在pwm调光模式下对诸如led面板之类的发光设备进行调光时，可以在pwm信号转变(例如由低变高或由高变低)时，短暂地(例如200ns)增加运算放大器内的流经差分跨导级的电流来改进运算放大器的响应。根据本发明的另一实施例的方法，可以通过在il较低时，增加驱动装置中的运算放大器的输入处的电压并且增加驱动电流流经的电阻单元的阻值来改进运算放大器的响应。。
增加驱动电流流经的电阻单元的阻值可以通过使用上面针对图14a和图14b所描述的电阻单元来实现。增加输入处的电压可以通过改变耦合运算放大器的所述输入的另一电阻单元的阻值或改变流经该另一电阻单元的电流实现。
本领域技术人员可以理解，上述两种改进运算放大器响应的方式可以单独使用，也可以组合使用以获得更好的效果。本领域技术人员可以理解，上述的实施例中使用led面板/阵列仅是用于说明，而非旨在限制，本发明的原理所适用的其它类型的发光设备也可应用于此。此外，本发明所涉及的驱动装置和发光设备以及相应方法可以应用于采用诸如led面板/阵列的各种电子设备，诸如液晶显示器、液晶电视、计算机、手机、播放器或个人数字助理。例如，在移动蜂窝电话中，处理器可以根据存储在存储器中的指令控制可以在移动蜂窝电话中包括的根据本发明的实施例的驱动装置来驱动移动蜂窝电话的显示屏。此外，本领域技术人员可以理解，本文中所述的各种设备、装置、模块等可以由电路、集成电路、芯片实现，因此这些术语可以通用并且具有相似或相同的含义。
上面描述了本发明的一些实施例，概括而言，根据本发明的一个实施例，提供了一种用于驱动发光设备的驱动装置，包括：驱动电流源模块，被配置成在操作时经由节点向所述发光设备提供电流；保护模块，与所述节点和所述驱动电流源模块耦合，被配置为在操作时选择性地向所述节点注入电流并基于所述节点上的电压的检测结果来控制所述驱动电流源模块。
在上述驱动装置中，所述保护模块还被配置为控制与所述发光设备耦合的升压电路，其中所述升压电路用于对发光设备提供电压。
在上述驱动装置中，所述保护模块进一步被配置为：在所述驱动装置启用之前，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来启动或禁用所述驱动装置。
在上述驱动装置中，所述保护模块还被配置成：在检测到的所述节点上的电压小于阈值电压时，禁用所述驱动装置；以及在检测到的所述节点上的电压大于或等于阈值电压时，启动所述驱动装置。
在上述驱动装置中，所述保护模块还被配置成：在所述驱动装置运行时，检测所述节点上的电压，在检测到所述节点上的电压小于阈值电压时，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来选择禁用整个驱动装置或是仅禁用所述驱动电流源模块。
在上述驱动装置中，所述保护模块还被配置成：在检测到所述节点上的电压小于阈值电压时，禁用所述驱动装置；以及在检测到所述节点上的电压大于或等于阈值电压时，禁用所述驱动电流源模块。
在上述驱动装置中，所述保护模块包括：电流注入电路，被配置成选择性地向所述节点注入电流；电压检测电路，被配置成选择性地检测所述节点上的电压；以及控制器，被配置成选择性地控制所述驱动装置、所述电流注入电路、和所述驱动电流源模块。
在上述驱动装置中，所述保护模块还包括定时电路，被配置成控制所述电流注入电路向所述节点注入电流的时间。
在上述驱动装置中，所述控制器包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器根据所述电压检测电路的输出和参考电压来选择性向所述电流注入电路和所述定时电路传输第一比较器输出；所述第二比较器根据所述电压检测电路的输出、所述参考电压和所述定时模块的输出来选择性输出用于禁用所述驱动装置或所述驱动电流源模块的第二比较器输出。
根据本发明的一个实施例，提供了一种显示系统，包括发光设备和用于驱动所述发光设备的上述驱动装置。
根据本发明的一个实施例，提供了一种包括显示系统的电子设备。
所述电子设备是显示器、液晶电视、计算机、手机、播放器或个人数字助理。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于保护显示系统的方法，所述显示系统包括发光设备和用于驱动所述发光设备的驱动装置，所述发光设备经由节点与所述驱动装置的电流源耦合，所述方法包括：在所述驱动装置启动之前，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来确定是否启用或禁用所述驱动装置。
在上述方法中，如果所检测的电压小于阈值电压，则禁用所述驱动装置；以及如果所检测的电压大于或等于所述阈值电压，则启动所述驱动装置。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于保护显示系统的方法，所述显示系统包括发光设备和用于驱动所述发光设备的驱动装置，所述发光设备经由节点与所述驱动装置的电流源耦合，所述方法包括：在所述驱动装置运行时，检测所述节点上的电压；当检测到所述节点的电压小于阈值电压时，禁用所述驱动电流源模块；向所述节点注入电流；检测所述节点上的电压；以及根据所检测的电压来选择仅禁用所述驱动电流源模块或禁用整个所述驱动装置。
在上述方法中，如果所检测的电压大于或等于阈值电压，则仅禁用所述驱动电流源模块；以及如果所检测的电压小于所述阈值电压，则禁用所述整个驱动装置。
在上述方法中，在所述驱动装置运行时，持续地或周期性地检测所述节点上的电压。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于驱动发光设备的驱动装置，包括：驱动电流源模块，被配置成在操作时经由节点向所述发光设备提供电流；其中所述驱动电流源模块被配置为在脉宽调制(pwm)模式调光时，通过减少所述驱动电流源模块中包括的运算放大器导致的延迟来提高调光精度。
在上述驱动装置中，所述运算放大器具有第一输入、第二输入和输出；并且所述驱动电流源模块还包括：第二电阻单元，耦合于所述第一输入和接地之间；第一开关，耦合至所述第二输入；第一电阻单元，耦合于所述第一开关和接地之间；第二开关，耦合于所述输出和接地之间；开关单元，耦合于所述发光设备和所述第一电阻单元之间，所述开关单元被配置成由所述输出控制以选择性接通；以及控制器，其中所述控制器被配置成增加所述第一输入处的电压并且增加所述第一电阻单元的阻值。
在上述驱动装置中，所述控制器还被配置成：控制使得通过增加所述第二电阻单元的阻值来增加所述运算放大器的第一输入处的电压。
在上述驱动装置中，所述第二电阻单元包括多个串联的电阻器以及分别与各个电阻器并联的多个开关，其中所述控制器被配置成通过选择性地断开所述多个开关中的开关来增加所述第二电阻单元的阻值。
在上述驱动装置中，所述第二电阻单元包括多个并联的电阻器以及分别与各个电阻器串联的多个开关，其中所述控制器被配置成通过选择性地断开所述多个开关中的开关来增加所述第二电阻单元的阻值。
在上述驱动装置中，所述控制器被配置成控制使得通过增加流经所述第二电阻单元的电流来增加所述运算放大器的第一输入处的电压。
在上述驱动装置中，所述第一电阻单元包括多个串联的电阻器以及分别与各个电阻器并联的多个开关，其中所述控制器被配置成通过选择性地断开所述多个开关中的开关来增加所述第一电阻单元的阻值。
在上述驱动装置中，所述第一电阻单元包括多个并联的电阻器以及分别与各个电阻器串联的多个开关，其中所述控制器被配置成通过选择性地断开所述多个开关中的开关来增加所述第一电阻单元的阻值。
在上述驱动装置中，所述控制器被配置成使得所述第一输入处电压增加的比例与所述第一电阻单元的阻值增加的比例相同，从而流经所述第一电阻单元的电流保持不变。
在上述驱动装置中，所述运算放大器包括差分跨导级，并且其中通过在pwm信号跃变时增加流经所述差分跨导级的电流来减少所述延迟。
在上述驱动装置中，所述运算放大器还包括密勒补偿电容器，并且其中通过在pwm信号跃变时由流经所述差分跨导级的增加的电流对所述密勒补偿电容器供电来减少所述延迟。
在上述驱动装置中，所述差分跨导级包括成对的差分输入晶体管，所述差分输入晶体管的一端耦合至电流镜电路而另一端耦合至电流级，其中所述差分跨导电路还包括与所述电流镜电路并联的第一附加电流源电路和分别耦合至所述成对的差分输入晶体管的另一端的第二附加电流源电路和第三附加电流源电路，所述第一附加电流源电路、所述第二附加电流源电路和所述第三附加电流源电路被配置成在pwm信号跃变时供应附加的电流。
在上述驱动装置中，在pwm信号跃变时增加流经所述差分跨导级的电流持续预定的时间。
根据本发明的一个实施例，提供了一种显示系统，包括发光设备和用于驱动所述发光设备的上述驱动装置。
根据本发明的一个实施例，提供了一种包括上述显示系统的电子设备。
上述电子设备是是显示器、液晶电视、计算机、手机、播放器或个人数字助理。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于驱动发光设备的方法，包括：在脉宽调制(pwm)模式调光时，通过减少由所述驱动装置中的运算放大器导致的延迟来提高调光精度。
上述方法包括通过增加所述运算放大器的输入电压来减少所述延迟。
上述方法包括：通过在pwm信号跃变时增加流经所述运算放大器中的差分跨导级的电流来减少所述延迟。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。