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1、(10)申请公布号 CN 102479488 A (43)申请公布日 2012.05.30 C N 1 0 2 4 7 9 4 8 8 A *CN102479488A* (21)申请号 201110365284.0 (22)申请日 2011.11.17 10-2010-0116934 2010.11.23 KR G09G 3/34(2006.01) H05B 37/02(2006.01) (71)申请人三星电子株式会社 地址韩国京畿道水原市灵通区梅滩洞416 番地 (72)发明人金容勋 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人刘光明 穆德骏 (54) 发明名称。
2、 发光二极管驱动电路和具有其的显示装置 (57) 摘要 本发明提供一种发光二极管驱动电路和具有 其的显示装置。提供了能够防止LED电流失真并 且具有高操作速度的LED驱动电路，以及包括该 LED驱动电路的显示装置。LED驱动电路包括电流 驱动电路、动态净空控制器以及电源电路。电流驱 动电路响应于包括LED电流的信息的第一控制信 号和电流驱动电路使能信号，来控制流过LED串 的电流信号。动态净空控制器生成动态净空控制 信号，所述动态净空控制信号具有根据电流驱动 电路使能信号的逻辑状态而改变的电压电平。电 源电路生成根据动态净空控制信号而改变的LED 驱动电压。 (30)优先权数据 (51)Int。
3、.Cl. 权利要求书3页 说明书11页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 11 页 附图 13 页 1/3页 2 1.一种发光二极管(LED)驱动电路，包括： 电流驱动电路，所述电流驱动电路被配置为响应于包括LED电流的信息的第一控制信 号和电流驱动电路使能信号，来控制流过LED串的电流信号； 动态净空控制器，所述动态净空控制器被配置为基于所述LED串中的每个的第一端子 的电压信号和所述电流驱动电路使能信号来生成动态净空控制信号，所述动态净空控制信 号具有根据所述电流驱动电路使能信号的逻辑状态而改变的电压电平；以及 电源电路，所。
4、述电源电路被配置为生成根据所述动态净空控制信号而改变的LED驱动 电压，并且向所述LED串中的每个的第二端子提供所述LED驱动电压。 2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述动态净空控制信号被配置为当所述 电流驱动电路使能信号被使能时具有第一电压电平，并且当所述电流驱动电路使能信号被 禁用时具有比所述第一电压电平高的第二电压电平。 3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述动态净空控制器被配置为当所述电 流驱动电路使能信号被禁用时增加所述LED串中的每个的第一端子的电压信号的幅度，并 且当所述电流驱动电路使能信号被使能时将所述LED串中的每个的第一端子的电压信号 的幅度维持为。
5、大于第一基准电压，所述第一基准电压与所述LED串中的每个的第一端子的 电压信号之中具有最低电压电平的电压信号相对应。 4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中，当所述电流驱动电路使能信号从禁用状 态改变为使能状态时，流过所述LED串中的每个的电流不失真。 5.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中，当所述电流驱动电路使能信号从禁用状 态改变为使能状态时，流过所述LED串中的每个的电流在达到恒定电平和/或基本恒定电 平之前可以线性和/或基本线性地增加。 6.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述动态净空控制器包括： 电平检测器，所述电平检测器被配置为检测所述LED串中的每个的第一端。
6、子的电压信 号的电压电平，并且生成具有所检测的电压电平的最小电压电平的最小检测电压信号； 比较器，所述比较器被配置为将所述最小检测电压信号与第一基准电压进行比较，以 生成比较输出数据； 加法器，所述加法器被配置为将第一数据与所述比较输出数据相加，以生成相加的输 出数据； 选择电路，所述选择电路被配置为响应于所述电流驱动电路使能信号，来选择所述比 较输出数据以及所述相加的输出数据中的一个；以及 数模转换器，所述数模转换器被配置为针对所述选择电路的输出信号执行数模转换， 以生成所述动态净空控制信号。 7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其中，所述选择电路被配置为当所述电流驱动 电路使能信号被使。
7、能时输出所述比较输出数据，并且当所述电流驱动电路使能信号被禁用 时输出所述相加的输出数据。 8.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述动态净空控制器包括： 电平检测器，所述电平检测器被配置为检测所述LED串中的每个的第一端子的电压信 号的电压电平，并且生成具有所检测的电压电平的最小电压电平的最小检测电压信号； 比较器，所述比较器被配置为将所述最小检测电压信号和第一基准电压进行比较，以 权 利 要 求 书CN 102479488 A 2/3页 3 生成比较输出数据； 补偿电路，所述补偿电路被配置为补偿所述比较输出数据的频率特征； 加法器，所述加法器被配置为将第一数据与所述补偿电路的输出数。
8、据相加，以生成相 加的输出数据； 选择电路，所述选择电路被配置为响应于所述电流驱动电路使能信号，来选择所述比 较输出数据以及所述相加的输出数据中的一个；以及 数模转换器，所述数模转换器被配置为针对所述选择电路的输出信号执行数模转换， 以生成所述动态净空控制信号。 9.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，在所述电流驱动电路中包括的功率晶体 管的源极和漏极之间的电压根据流过所述LED串的电流信号的改变而改变。 10.根据权利要求1所述的LED驱动电路，进一步包括： 误差放大器，所述误差放大器被配置为对与所述LED驱动电压相对应的反馈电压和所 述动态净空控制信号之间的差进行放大，以生成第一放大。
9、信号，并且将所述第一放大信号 提供给所述电源电路。 11.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述LED串中的每个包括相互串联连 接的至少一个LED。 12.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述LED串中的每个的第二端子相互 电连接。 13.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述电源电路是DC-DC转换器。 14.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述电源电路包括电感器、第一电阻 器、第二电阻器、第三电阻器、NMOS功率晶体管、二极管以及电容器。 15.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述电流驱动电路包括多个电流驱动 器，每个电流驱动器包括放大器、开关。
10、、NMOS晶体管以及电阻器。 16.根据权利要求15所述的LED驱动电路，其中，所述开关被配置为响应于所述电流驱 动电路使能信号来操作施加有第一控制信号的第一端子以及耦合到所述NMOS晶体管的栅 极的第二端子。 17.一种驱动发光二极管(LED)的方法，所述方法包括： 响应于包括LED电流的信息的第一控制信号和电流驱动电路使能信号来控制流过LED 串的电流信号； 感测所述LED串中的每个的第一端子的电压信号； 基于所述LED串中的每个的第一端子的电压信号和所述电流驱动电路使能信号，来生 成具有根据所述电流驱动电路使能信号的逻辑状态而改变的电压电平的动态净空控制信 号； 生成根据所述动态净空控制。
11、信号而改变的LED驱动电压；以及 向所述LED串中的每个的第二端子提供所述LED驱动电压。 18.根据权利要求17中所述的方法，其中，所述动态净空控制信号被配置为当所述电 流驱动电路使能信号被使能时具有第一电压电平，以及当所述电流驱动电路使能信号被禁 用时具有比所述第一电压电平高的第二电压电平。 19.根据权利要求17中所述的方法，其中，生成所述动态净空控制信号包括： 权 利 要 求 书CN 102479488 A 3/3页 4 检测所述LED串中的每个的第一端子的电压信号的电压电平； 生成具有所检测的电压电平的最小电压电平的最小检测电压信号； 将所述最小检测电压信号和第一基准电压进行比较，以。
12、生成比较输出数据； 将第一数据与所述比较输出数据相加，以生成相加的输出数据； 响应于所述电流驱动电路使能信号来选择所述比较输出数据和所述相加的输出数据 中的一个；以及 针对选择电路的输出信号执行数模转换，以生成所述动态净空控制信号。 20.一种包括LED串的发光二极管(LED)驱动电路，所述电路包括： 选择电路，所述选择电路被配置为基于电流驱动电路使能信号来输出第一电压以及与 所述第一电压不同的第二电压中的一个，其中，从所述选择电路输出的所述第一或第二电 压被采用以生成将要被提供到所述LED串的控制信号。 权 利 要 求 书CN 102479488 A 1/11页 5 发光二极管驱动电路和具有。
13、其的显示装置 技术领域 0001 示例实施例涉及一种发光二极管(LED)驱动电路以及包括LED驱动电路的显示装 置。 背景技术 0002 近来，由于对于生态环境友好和低功率产品的市场需求而导致对各种类型发光技 术的研究正在进行中。 0003 现在使用的显示装置包括等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、发光二极 管(LED)显示装置等。LED显示装置是自发光装置，其响应于在两端子之间施加的电压而发 射光，并且因为稳定性、低发热值以及低功耗的优点，而作为下一代技术受到关注。LED显示 装置用作灯装置和LCD装置的背光单元。 发明内容 0004 一个或者多个实施例提供了如下的发光二极管(。
14、LED)驱动电路，其能够防止流过 LED串的电流的失真以及能够具有高的切换速度。 0005 一个或者多个实施例提供了包括LED驱动电路的LED系统。 0006 一个或者多个实施例提供了包括LED驱动电路的显示装置。 0007 一个或者多个实施例提供了驱动LED的方法，其能够防止流过LED串的电流的失 真以及能够具有高的切换速度。 0008 一个或者多个实施例可以提供了如下的LED驱动电路，其包括电流驱动电路、动 态净空控制器以及电源电路。 0009 一个或者多个实施例可以提供了发光二极管(LED)驱动电路，其包括：电流驱动 电路，其被配置为响应于包括LED电流的信息的第一控制信号和电流驱动电路。
15、使能信号来 控制流过LED串的电流信号；动态净空控制器，其被配置为基于LED串中的每个的第一端子 的电压信号和电流驱动电路使能信号来生成动态净空控制信号，所述动态净空控制信号具 有根据电流驱动电路使能信号的逻辑状态而改变的电压电平；以及电源电路，其被配置为 生成根据动态净空控制信号而改变的LED驱动电压，并且向LED串中的每个的第二端子提 供LED驱动电压。 0010 动态净空控制信号可以被配置为当电流驱动电路使能信号被使能时具有第一电 压电平，并且当电流驱动电路使能信号被禁用时具有比第一电压电平高的第二电压电平。 0011 动态净空控制器可以被配置为当电流驱动电路使能信号被禁用时增加LED串。
16、中 的每个的第一端子的电压信号的幅度，并且当电流驱动电路使能信号被使能时将LED串中 的每个的第一端子的电压信号的幅度维持为大于第一基准电压，所述第一基准电压与LED 串中的每个的第一端子的电压信号之中具有最低电压电平的电压信号相对应。 0012 当电流驱动电路使能信号从禁用状态改变为使能状态时，流过LED串中的每个的 电流可以不失真。 说 明 书CN 102479488 A 2/11页 6 0013 当电流驱动电路使能信号从禁用状态改变为使能状态时，流过LED串中的每个的 电流在达到恒定电平和/或基本恒定电平之前可以线性和/或基本线性地增加。 0014 动态净空控制器可以包括电平检测器，其被。
17、配置为检测LED串中的每个的第一端 子的电压信号的电压电平，并且生成具有所检测的电压电平的最小电压电平的最小检测电 压信号；比较器，其被配置为将最小检测电压信号与第一基准电压进行比较，以生成比较输 出数据；加法器，其被配置为用于将第一数据与比较输出数据相加，以生成相加的输出数 据；选择电路，其被配置为响应于电流驱动电路使能信号，来选择比较输出数据以及相加的 输出数据中的一个；以及数模转换器，其被配置为针对选择电路的输出信号执行数模转换， 以生成动态净空控制信号。 0015 选择电路可以被配置为当电流驱动电路使能信号被使能时输出比较输出数据，并 且当电流驱动电路使能信号被禁用时输出相加的输出数据。
18、。 0016 动态净空控制器可以包括：电平检测器，其被配置为检测LED串中的每个的第一 端子的电压信号的电压电平，并且生成具有所检测的电压电平中的最小电压电平的最小检 测电压信号；比较器，其被配置为将最小检测电压信号和第一基准电压进行比较，以生成比 较输出数据；补偿电路，其被配置为补偿比较输出数据的频率特征；加法器，其被配置为将 第一数据与补偿电路的输出数据相加，以生成相加的输出数据；选择电路，其被配置为响应 于电流驱动电路使能信号，来选择比较输出数据以及相加的输出数据中的一个；以及数模 转换器，其被配置为针对选择电路的输出信号执行数模转换，以生成动态净空控制信号。 0017 其中，在电流驱动。
19、电路中包括的功率晶体管的源极和漏极之间的电压可以根据流 过LED串的电流信号的改变而改变。 0018 LED驱动电路可以包括误差放大器，其被配置为对与LED驱动电压相对应的反馈 电压和动态净空控制信号之间的差进行放大，以生成第一放大信号，并且将第一放大信号 提供给电源电路。 0019 LED串中的每个可以包括相互串联连接的至少一个LED。 0020 LED串中的每个的第二端子可以相互电连接。 0021 电源电路可以是DC-DC转换器。 0022 电源电路可以包括电感器、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、NMOS功率晶体 管、二极管以及电容器。 0023 电流驱动电路可以包括多个电流驱动器，每。
20、个包括放大器、开关、NMOS晶体管以及 电阻器。 0024 在电流驱动电路中，开关可以被配置为响应于电流驱动电路使能信号来操作施加 有第一控制信号的第一端子以及耦合到NMOS晶体管的栅极的第二端子。 0025 一个或者多个实施例提供了一种驱动发光二极管(LED)的方法，所述方法包括： 响应于包括LED电流的信息的第一控制信号和电流驱动电路使能信号来控制流过LED串的 电流信号；感测LED串中的每个的第一端子的电压信号；基于LED串中的每个的第一端子 的电压信号和电流驱动电路使能信号，来生成具有根据电流驱动电路使能信号的逻辑状态 而改变的电压电平的动态净空控制信号；生成根据动态净空控制信号而改变。
21、的LED驱动电 压；以及向LED串中的每个的第二端子提供LED驱动电压。 0026 动态净空控制信号可以被配置为当电流驱动电路使能信号被使能时具有第一电 说 明 书CN 102479488 A 3/11页 7 压电平，并且当电流驱动电路使能信号被禁用时具有比第一电压电平高的第二电压电平。 0027 生成动态净空控制信号可以包括：检测LED串中的每个的第一端子的电压信号的 电压电平；生成具有所检测的电压电平的最小电压电平的最小检测电压信号；将最小检测 电压信号和第一基准电压进行比较，以生成比较输出数据；将第一数据与比较输出数据相 加，以生成相加的输出数据；响应于电流驱动电路使能信号来选择比较输出。
22、数据以及相加 的输出数据中的一个；以及针对选择电路的输出信号执行数模转换，以生成动态净空控制 信号。 0028 所述方法可以进一步包括对比较输出数据的频率特征进行补偿。 0029 一个或者多个实施例提供包括LED串的发光二极管(LED)驱动电路，所述电路包 括：选择电路，其被配置为基于电流驱动电路使能信号的逻辑状态来输出第一电压以及与 第一电压不同的第二电压中的一个，其中，从选择电路输出的第一或者第二电压被采用以 生成将要提供给LED串的控制信号。 附图说明 0030 参考所附附图，通过对示例性实施例的详细描述，本领域的技术人员将更加清楚 本发明的特征，在附图中： 0031 图1示出了发光二极。
23、管(LED)系统的示例性实施例的框图； 0032 图2示出了图1的LED系统的LED驱动电路的示例性实施例的框图； 0033 图3示出了图2的LED驱动电路的电流驱动电路的示例性实施例的电路图； 0034 图4示出了图1的LED系统的LED驱动电路的另一示例性实施例的框图； 0035 图5示出了可采用来生成图1的LED系统中的控制信号(VCON1)的电路的示例性 实施例的框图； 0036 图6示出了在图3的电流驱动电路中包括的MOS晶体管的漏-源电压和漏电流之 间的关系的曲线图； 0037 图7示出了图2的LED驱动电路的电源电路的示例性实施例的电路图； 0038 图8示出了图2的LED驱动电。
24、路的动态净空控制器的示例性实施例的电路图； 0039 图9示出了图2的LED驱动电路的动态净空控制器的另一个示例性实施例的电路 图； 0040 图10示出了图1的LED系统的示例性操作的时序图； 0041 图11示出了图1的LED系统的LED驱动电路的另一个示例性实施例的框图； 0042 图12示出了包括LED驱动电路的背光系统的示例性实施例的框图； 0043 图13示出了包括LED驱动电路的背光系统的另一个示例性实施例的框图； 0044 图14示出了包括LED驱动电路的背光系统的另一个示例性实施例的框图； 0045 图15示出了驱动LED的方法的示例性实施例的流程图；以及 0046 图16示。
25、出了生成在图15中所示的动态净空控制信号(VO_DHC)的方法的示例性 实施例的流程图。 具体实施方式 0047 在下文中，将参考附图来更全面地描述示例性实施例；然而，所述实施例可以以不 说 明 书CN 102479488 A 4/11页 8 同的形式来实施，并且其不应该被理解为限于在此所阐述的实施例。而是，提供这些实施 例，使得本公开是彻底和完整，并且将本发明的范围完全地传达给本领域的技术人员。 0048 图1示出了发光二极管(LED)系统1000的示例性实施例的框图。参考图1，LED 系统1000可以包括LED驱动电路1100和LED阵列1500。 0049 LED阵列1500可以响应于L。
26、ED驱动电压VLED_A来发光。LED阵列1500可以包括 一个或者多个LED串1510、1520、1530。LED串1510、1520、1530中的每个可以包括串联连 接的一个或多个LED。 0050 LED驱动电路1100可以生成具有根据电流驱动电路使能信号CD_EN的逻辑状态而 改变的电压电平的动态净空控制信号。LED驱动电路1100可以基于动态净空控制信号而生 成LED驱动电压VLED_A。LED驱动电路1100可以基于第一控制信号VCON1来控制流过LED 串1510、1520、1530的电流信号。第一控制信号VCON1可以包括与LED电流相关的信息和 电流驱动电路使能信号CD_EN。
27、。LED电流的信息可以是目标LED电流，其可以通过用户而被 控制在包括LED驱动电路1100的半导体集成电路内部或者在半导体集成电路外部。 0051 LED串1510、1520、1530的第一端子L_K1、L_K2、.、L_Kn可以连接到在LED驱 动电路1100中包括的电流驱动电路的各个功率晶体管的漏极。在图1中，第一端子L_K1、 L_K2、.、L_Kn的电压通过VLED_K1、VLED_K2、.、VLED_Kn来表示，并且从各个第一端子 L_K1、L_K2、.、L_Kn流到LED驱动电路1100中包括的各个功率晶体管的漏极的电流通过 ILED1、ILED2、.、ILEDn来表示。参考图1。
28、，各个LED串1510、1520、1530的第二端子L_A 被相互电连接。 0052 图2示出了图1的LED系统1000中可采用的LED驱动电路1100的示例性实施例 的框图。 0053 参考图2，LED驱动电路1100可以包括电源电路1110、动态净空控制器1120以及 电流驱动电路1105。 0054 电流驱动电路1105可以包括电流驱动器1160、1170以及1180。电流驱动电路 1105可以响应于电流驱动电路使能信号CD_EN和包括LED电流的信息的第一控制信号 VCON1来控制流过LED串1510、1520、1530的电流信号ILED1、ILED2、.、ILEDn。第一控 制信号V。
29、CON1可以被生成在包括LED驱动电路1100的半导体集成电路的内部或者在半导 体集成电路的外部。电流驱动电路使能信号CD_EN可以是脉冲宽度调制信号。 0055 动态净空控制器1120可以基于LED串中的每个的第一端子L_K1、L_K2、.、L_Kn 的电压信号VLED_K1、VLED_K2、.、VLED_Kn和电流驱动电路使能信号CD_EN，来生成具有 根据电流驱动电路使能信号CD_EN的逻辑状态而改变的电压电平的动态净空控制信号VO_ DHC。 0056 电源电路1100可以生成根据动态净空控制信号VO_DHC而改变的LED驱动电压 VLED_A。电源电路可以向LED串中的每个的第二端子。
30、L_A提供LED驱动电压VLED_A。 0057 图3示出了图2的LED驱动电路1100中可采用的电流驱动电路1105的示例性实 施例的电路图。 0058 参考图3，电流驱动器1160可以包括放大器1161、开关1162、NMOS晶体管1163以 及电阻器RS。电阻器RS具有连接到地的第一端子。NMOS晶体管1163具有连接到图1中 的LED串1510的第一端子的漏极以及连接到电阻器RS的第二端子的源极。开关1162具 说 明 书CN 102479488 A 5/11页 9 有施加有第一控制信号VCON1的第一端子，并且其响应于电流驱动电路使能信号CD_EN来 进行操作。放大器1161具有连接。
31、到开关1162的第二端子的第一输入端子、连接到NMOS晶 体管1163的源极的第二输入端子以及连接到NMOS晶体管1163的栅极的输出端子。 0059 放大器1161可以是差分放大器，并且可以对在包括LED电流的信息的第一控制信 号VCON1和反馈信号之间的差进行放大。电阻器RS被耦合到NMOS晶体管1163的源极和 地之间，并且可以确定NMOS晶体管1163的漏电流的幅度。 0060 如图3中所示，电流驱动器1170、1180可以具有与电流驱动器1160相同的结构， 并且可以以与电流驱动器1160相似的方式来操作。 0061 在图3中，在电流驱动电路1105中包括的开关晶体管1163、117。
32、3和1183可以是诸 如n型横向扩散MOS晶体管、功率MOS场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT) 等的任意功率晶体管。 0062 图4示出了在图1中的LED系统1000中可采用的LED驱动电路1100a的另一个 示例性实施例的框图。一般地，以下将仅描述在图4的示例性LED驱动电路1100a和图2 的示例性LED驱动电路1100之间的不同。 0063 在图4的示例性实施例中，LED驱动电路1100a包括电流驱动电路1105a。电流 驱动电路1105a可以包括电流驱动器1160、1170、1180以及输入电路1106。输入电路1106 可以包括缓冲器电路1107、电流镜电路1。
33、108以及电阻器R2。缓冲器电路1107可以包括放 大器1109、NMOS晶体管MN1和电阻器R1。缓冲器电路1107可以稳定第一控制信号VCON1。 电流镜电路1108可以包括PMOS晶体管MP1和MP2。电流镜电路1108可以输出具有与流过 NMOS晶体管MN1的电流成比例的幅度的电流。电阻器R2可以生成第二控制信号VCON2，其 是与流过PMOS晶体管MP2的电流相对应的电压信号。电流驱动器1160、1170以及1180可 以响应于电流驱动电路使能信号CD_EN和第二控制信号VCON2来操作。 0064 图5示出了用于生成在图1的LED系统1000中可采用的控制信号(VCON1)的电 路。
34、的示例性实施例的框图。参考图5，基于LED电流信息信号LEDINFO，第一控制信号VCON1 可以通过基准电路来生成。 0065 图6示出了在例如图3的电流驱动器1160的例如1163的NMOS晶体管的漏-源 电压VDS和漏电流IDS之间的关系的曲线图。 0066 参考图6，在漏-源电压VDS低的线性区中，漏电流IDS随着漏-源电压VDS的增 加而增加，并且在漏-源电压VDS相对高的饱和区中，即使漏-源电压VDS增加，漏电流IDS 也保持恒定值。在线性区中，当漏-源电压VDS非常低时，NMOS晶体管1163在三极管区中 操作，其中，漏电流IDS直接与漏-源电压VDS成比例。在三极管区中，NMO。
35、S晶体管1163用 作电阻器。 0067 例如，当电流驱动器1160具有如下的规格，即，电阻器RS的电阻为5，并且NMOS 晶体管1163的漏电流为40mA时，在电阻器RS上的电压为200mV。当NMOS晶体管1163的 漏极电压，即，LED串1510的第一端子L_K1的电压信号VLED_K1为500mV时，在NMOS晶体 管1163的漏极和源极之间降落300mV的电压。在图6的VDS-IDS曲线中，当VDS2为300mV 并且IDS为40mA时，如果NMOS晶体管1163的漏极电压，即，LED串1510的第一端子L-K1 的电压信号VLED_K1从500mV(VDS2)改变为400mV(VD。
36、S1)，40mA的电流可以不流过NMOS晶 体管1163。 说 明 书CN 102479488 A 6/11页 10 0068 当NMOS晶体管1163的漏电流从IDS 1改变为IDS2时，在图1中所示的LED驱 动电路1100可以将漏-源电压从VDS1改变为VDS2。因此，在图1中所示的LED驱动电路 1100可以遵循在图6中所示的NMOS晶体管1163的特性曲线来运行，而不需要增加NMOS晶 体管1163的尺寸。因此，在一个或者多个实施例中，即使从外部输入的目标LED电流增加， 也可以不增加NMOS晶体管1163的尺寸。 0069 此外，在一个或者多个实施例中，即使当因为电流驱动电路使能信。
37、号CD_EN通过 LED驱动电路1100而被使能，而导致LED驱动电压VLED_A减低时，LED驱动电路1100也可 以将LED驱动电压VLED_A维持为高于传统LED驱动电路的LED驱动电压。因此，在LED驱 动电路1100中，例如NMOS晶体管1163的功率晶体管的漏-源电压VDS可以维持为高于传 统的LED驱动电路的电压。因此，包括LED驱动电路1100的LED系统1000可以具有高的 操作速度。 0070 图7示出了在图2的LED驱动电路1100中可采用的电源电路1110的示例性实施 例的电路图。 0071 电源电路1110可以是直流(DC)-DC转换器，例如接收DC输入电压VIN并且。
38、输出 稳定的高DC电压的升压转换器。参考图7，电源电路1110可以包括电感器L1、第一电阻器 RF、n沟道金属氧化物半导体(NMOS)功率晶体管NMOS、二极管D1、电容器C1、第二电阻器R1 以及第三电阻器R2。 0072 在下文中，将描述图7的电源电路1110的示例性操作。 0073 首先，在栅极控制信号VG的有效周期期间，其中，栅极控制信号VG处于逻辑高状 态，NMOS功率晶体管NMOS被导通，并且电流流过电感器L1、NMOS功率晶体管NMOS以及第 一电阻器RF。在该种情况下，电感器L1可以将电能转换为与电流相对应的磁能，并且可以 存储该磁能。因此，栅极控制信号VG的有效周期越长，则越。
39、多的磁能可以被存储在电感器 L1中。 0074 接下来，在栅极控制信号VG的无效周期期间，其中，栅极控制信号VG处于逻辑低 状态，NMOS功率晶体管NMOS被关断，并且在栅极控制信号VG的有效周期期间，在电感器L1 中存储的磁能可以转换为电能。即，电感器L1可以通过依赖于所存储的磁能幅度的电动势 而产生电流，并且电流可以流过二极管D1、第二电阻器R1以及第三电阻器R2。在电感器L1 中存储的磁能可以以与磁能增加相同的速度来减小。同时，作为电感器L1的电动势和输入 电压VIN的结果，LED驱动电压VLED_A在输出节点处生成，例如，在第二电阻器R1的一端 处生成。此外，LED驱动电压VLED_A。
40、可以被充电到与电阻器R1和R2并联连接的电容器C1 中。如果在栅极控制信号VG的有效周期期间，在电感器L1中存储的磁能大，则电感器L1 的电动势大，并且因此LED驱动电压VLED_A可以被进一步升压。 0075 接下来，当栅极控制信号VG被再次激活时，电流流过NMOS功率晶体管NMOS和第 一电阻器RF，并且在电感器L1中再次存储磁能。此时，LED驱动电压VLED_A的电压电平通 过在电容器C1中存储的电压来维持。 0076 如上所述，电源电路1110增加了电感器L1的电动势，以在栅极控制信号VG的占 空比增加时增加LED驱动电压VLED_A，并且降低电感器L1的电动势，以在栅极控制信号VG 。
41、的占空比减小时减小LED驱动电压VLED_A。 0077 如图7中所示，栅极控制信号VG的占空比可以根据与流过NMOS功率晶体管NMOS 说 明 书CN 102479488 A 10 7/11页 11 的电流相对应的第一检测电压VDET1和作为LED驱动电压VLED_A的被感测电压的第二检 测电压VDET2而改变。 0078 在一个或者多个实施例中，当LED驱动电压VLED_A比目标电压低时，电源电路 1110增加栅极控制信号VG的占空比，以通过增加电感器L1的电动势来对LED驱动电压 VLED_A进行升压。另一方面，当LED驱动电压VLED_A高于目标电压时，电源电路1110将栅 极控制信号。
42、VG的占空比减小，以通过减小电感器L1的电动势来降低LED驱动电压VLED_A。 0079 图8示出了在图2的LED驱动电路1000中可采用的动态净空控制器1120的示例 性实施例的电路图。 0080 参考图8，动态净空控制器1120可以包括电平检测器1121、比较器1122、加法器 1123、选择电路1124以及数模转换器1125。 0081 参考图1和图8，电平检测器1121可以检测LED串1510、1520、1530中的每个的 第一端子L_K1、L_K2、.、L_Kn的电压信号VLED_K1、VLED_K2、.、VLED_Kn的电压电平。 电平检测器1121可以生成具有所检测的电压电平的。
43、最小电压电平的最小检测电压信号 VDET_MIN。比较器1122可以将最小检测电压信号VDET_MIN与第一基准电压VREF1进行比 较，以生成比较输出数据COMO。加法器1123可以是数字加法器，并且可以将第一数 据与比较输出数据COMO相加，以生成相加的输出数据ADDO。选择电路1124可 以响应于电流驱动电路使能信号CD_EN来选择比较输出数据COMO以及相加的输出数 据ADDO中的一个。数模转换器1125可以针对选择电路的输出信号MUXO来执 行数模转换，以生成动态净空控制信号VO_DHC。 0082 图9示出了图2的LED驱动电路1100中可采用的动态净空控制器1120a的另一个 示。
44、例性实施例的电路图。一般地，在下文中将只描述在图9的示例性动态净空控制器1120a 和示例性动态净空控制器1120之间的差异。 0083 参考图9，动态净空控制器1120a可以包括电平检测器1121、比较器1122、补偿器 1126、加法器1123a、选择电路1124a以及数模转换器1125。 0084 补偿器1126可以对于作为比较器1122的输出数据的比较输出数据COMO的 频率特征来进行补偿。加法器1123a和选择电路1124a可以基本上对应于图8的加法器 1123和选择电路1124，但是其采用来自补偿器1126的频率补偿比较输出数据COMPO。 0085 图10示出了图1的LED系统的。
45、示例性操作的时序图。信号的符号与参考图1至 图9的上述LED系统中的符号相同。在图10中，虚线示出根据示例性实施例的LED系统的 操作，并且实线示出了传统LED系统的操作。此外，在图10中示出的VLED表示LED串中的 每个的第一端子的电压信号VLED_K1、VLED_K2、.、VLED_Kn中的一个，并且ILED表示流 过LED串的电流。 0086 在图10的示例中，比较输出数据COMO可以具有b1100的值，并且相加的输 出数据ADDO可以具有b1110的值，其是比较输出数据COMO和第一数据b0010 的相加的值。选择电路1124可以在电流驱动电路使能信号CD_EN被使能时输出比较输出 。
46、数据COMO，并且可以在电流驱动电路使能信号CD_EN被禁用时输出相加的输出数据 ADDO。即，选择电路1124可以当电流驱动电路使能信号CD_EN被使能时输出b1100， 并且可以在电流驱动电路使能信号CD_EN被禁用时输出b1110。 0087 动态净空控制信号VO_DHC可以当电流驱动电路使能信号CD_EN被使能时具有第 说 明 书CN 102479488 A 11 8/11页 12 一电压电平LEV1，并且可以当电流驱动电路使能信号CD_EN被禁用时具有比第一电压电平 LEV1高的第二电压电平LEV2。LED驱动电路1100的输出信号VLED_A可以比现有技术中的 大，并且与现有技术不。
47、同，其可以不包括下冲(undershoot)。 0088 动态净空控制器可以当电流驱动电路使能信号CD_EN被禁用时增加LED串中的 每个的第一端子的电压信号的幅度，并且可以当电流驱动电路使能信号CD_EN被使能时将 LED串中的每个的第一端子的电压信号的幅度维持为大于第一基准电压VREF1，所述第一 基准电压VREF1与具有在LED串中的每个的第一端子的电压信号之中的最小电压电平的电 压信号相对应。与传统技术不同，在一个或者多个实施例中，在电流驱动电路使能信号CD_ EN从禁用状态改变为使能状态时，流过LED串的电流ILED可以不失真。即，例如，如图10 中所示，在电流驱动电路使能信号CD_。
48、EN从禁用状态改变为使能状态时，流过LED串的电流 ILED可以在达到恒定和/或基本恒定电平之前，线性地增加/或基本线性地增加。 0089 图11示出了在图1的LED系统1000中可采用的LED驱动电路1100b的另一个示 例性实施例的框图。一般地，在下文中仅描述在图11的示例性LED驱动电路1100b和在图 2的示例性LED驱动电路1100之间的不同。 0090 参考图11，与图2的LED驱动电路相比较，LED驱动电路1100b进一步包括分压器 1104和误差放大器1103。分压器1104可以包括电阻器R01和R02。 0091 误差放大器1103可以对在与LED驱动电压VLED A相对应的。
49、反馈电压和动态净空 控制信号VO_DHC之间的差进行放大，以生成第一放大信号。误差放大器1103可以将第一 放大信号提供给电源电路1110。 0092 图12示出了包括LED驱动电路，例如1100、1100a、1100b的背光系统1600的示例 性实施例的框图，其包括在此描述的一个或者多个特征。 0093 参考图12，背光系统1600可以包括：背光单元(BLU)BLU、在BLU中包括的配电板 1610以及LED阵列LED。LED阵列LED中的每个可以包括至少一个LED串。LED串可以包括 至少一个LED。配电板1610可以包括多个LED驱动电路1611至1616。LED驱动电路1611 至1616中的每个可以具有包括如上所述的一个或者多个特征的结构，例如，LED驱动电路 1100、1100a、1100b。LED驱动电路1611至1616中的每个可以生成具有根据电流驱动电路 使能信号CD_EN的逻辑状态而改变的电压电。