专利名称：驱动多个发光元件的驱动器以及显示设备的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及发光元件的驱动器及显示设备，尤其涉及多个并联发光元件 的驱动器及其显示设备。
背景技术：
目前，LED因其具有体积小、功耗低、发光效率高、寿命长等诸多优点而被广泛应用 于各种电子产品的显示设备中，比如作为液晶显示器的背光器件其正在不断取代传统的放 电灯。在LED作为背光器件的各种应用中，系统运行的安全性以及故障检测、故障保护等是 非常重要的，另外，在采用多个LED/LED串的背光应用中，它们发光的均勻性和一致性也是 用户所期待的，这就要求流过每个LED/LED串的电流必须均勻匹配。现有技术中的LED驱动电路为了实现上述各种功能，大多采用DC-DC转换器作为 LED的供电电路，并且采用各种分立电路和分立器件与DC-DC转换器相结合以达到故障检 测、故障保护以及均流的目的。如图1所示为现有技术中的一种LED驱动电路1 00的电路 框图示意图。该驱动电路100包括DC-DC转换器101，用于接收供电电压Vin，并将其转换 为合适的输出电压Vout (未示出)以驱动多个LED/LED串发光；电流源电路102，电耦接于 所述多个LED/LED串，以调节每个LED/LED串的电流；故障检测电路103，用于检测一个或 者多个LED/LED串的开路或者短路并提供故障信号；故障保护电路104，用于接收所述故障 信号，提供触发信号至所述DC-DC转换器101以触发其执行故障保护功能。通常电流源电 路102由对应耦接于每个LED/LED串的分立电流镜电路实现；故障检测电路103可能包括 分别用于检测每个LED/LED串的开路或者短路状况的电路；故障保护电路104则提供相应 于每种特定故障状况的处理及保护电路。因此，现有技术中，由于电流源电路102的每个分 立电流镜电路的元件之间存在差异而无法达到很好的电流匹配效果。另外，故障检测电路103和故障保护电路104需要多个不同的分立电路以及分立 器件来实现对每个LED/LED串的故障检测及保护以及对DC-DC转换器101输出端短路的检 测与保护。这不仅增加了整个驱动电路的复杂度以及生产成本，也增加了设计过程中电路 的调试难度。

发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的一个目的是提供一种发光元件的驱 动器和显示设备。在本发明一个方面，提出了一种驱动多个发光元件的驱动器，包括电压转换单 元，接收输入电压，基于接收的输入电压在输出端产生输出电压，其中所述输出电压被施加 到每个发光元件的一端；以及电流均衡单元，耦接到每个发光元件的另一端，用于为所述多 个发光元件提供驱动电流，其中，所述电流均衡单元还耦接第一参考电压，基于所述第一参 考电压来调节流经每个发光元件的驱动电流的大小，使得各个发光元件的驱动电流匹配。根据本发明的实施例，所述电流均衡单元从所述第一参考电压产生第二参考电
7压，并且基于第二参考电压调节流过各个发光单元的驱动电流。根据本发明的实施例，所述电流均衡单元包括参考电压产生单元，基于所述第一 参考电压产生参考电流，并且基于所述参考电流输出多个相同的第二参考电压；以及电流 调整电路，基于所述第二参考电压以负反馈的方式调节流过各个发光元件的驱动电流。根据本发明的实施例，通过调节所述第一参考电压和/或与所述第一参考电压串 联的器件的值来调节所述参考电流。根据本发明的实施例，所述参考电压产生单元包括电流参考电路，在其一个输入 端耦接所述第一参考电压，在其另一个输入端耦接所述器件，并基于所述第一参考电压与 所述器件的值产生参考电流；电流镜电路，接收所述参考电流，并以相同的比例产生所述参 考电流的多个复制电流；电压参考电路，接收所述多个复制电流，并将该多个复制电流转换 为多个相同的第二参考电压。根据本发明的实施例，所述电流参考电路包括运算放大器，其同相输入端耦接所 述第一参考电压，其反相输入端耦接所述器件，其输出端耦接所述可控电流源的控制端；可 控电流源，其控制端耦接所述运算放大器的输出端，其一个电流端耦接所述运算放大器的 反相输入端，其另一个电流端输出所述参考电流。根据本发明的实施例，所述可控电流源包括M0SFET，其栅极耦接所述运算放大器 的输出端，源极耦接所述运算放大器的反相输入端，漏极输出所述参考电流。根据本发明的实施例，所述电流镜电路包括多个并联耦接的电流镜，所述多个并 联耦接的电流镜具有共同的电流接收端，用于接收所述参考电流，并在各自的电流输出端 产生所述复制电流。根据本发明的实施例，所述多个并联耦接的电流镜中的每一个均包括MOSFET。根据本发明的实施例，所述电压参考电路包括多个阻值相同的电阻，每个电阻的 一端分别对应耦接所述多个复制电流中的一个，另一端耦接到地。根据本发明的实施例，所述电流调整电路接收所述多个第二参考电压，检测所述 流经每个发光元件的驱动电流并提供表征每个驱动电流的多个反馈电压，将所述多个反馈 电压分别与所述多个第二参考电压相比较，以调节所述流经每个发光元件的驱动电流。根据本发明的实施例，所述电流调整电路包括多个电流调整器，每个所述电流调 整器均包括第二可控电流源，其一个电流端耦接相应的发光元件并为与该发光元件提供 驱动电流；电流检测电路，耦接到所述第二可控电流源的另一电流端，检测与其对应耦接的 所述第二可控电流源提供的驱动电流，并产生表征该驱动电流的反馈电压；第二运算放大 器，其同相输入端耦接所述多个第二参考电压中的一个，其反相输入端耦接所述反馈电压， 其输出端耦接所述可控电流源的控制端。根据本发明的实施例，所述第二可控电流源为M0SFET，其栅极耦接所述第二运算 放大器的输出端，源极耦接所述电流检测电路，漏极耦接相应的发光元件。根据本发明的实施例，所述电流检测电路包括电阻器。根据本发明的实施例，所述的驱动器还包括故障检测及保护电路，其耦接所述多 个发光元件以及所述输出端，用于根据每个发光元件另一端处的电压和/或所述输出电 压，检测各个发光元件的开路或短路故障和/或所述输出电压的过压或欠压故障。根据本发明的实施例，所述故障检测及保护电路包括第一反馈电路，其接收所述多个发光元件的另一端处的电压，并向所述电压转换单元提供第一反馈信号，以便调节所 述输出电压，其中，所述第一反馈信号表征所述多个发光元件的另一端处的电压中的最小 电压。根据本发明的实施例，所述电压转换单元接收所述第一反馈信号，并将其与第二 参考电压相比较以提供误差放大信号，根据所述误差放大信号调节所述输出电压。根据本发明的实施例，所述故障检测及保护电路包括第二反馈电路，其接收所述 输出电压，并产生表征所述输出电压的第二反馈信号。根据本发明的实施例，所述故障检测及保护电路还包括过压检测模块，其基于所 述第二反馈信号检测所述输出电压的过压，并产生过压故障信号。根据本发明的实施例，所述过压检测模块包括过压检测比较器，用于接收所述第 二反馈信号，将其与过压阈值电压比较并提供过压故障信号；所述过压故障信号，在所述第 二反馈信号大于所述过压阈值电压时为表征所述输出电压过压的逻辑状态，并触发所述电 压转换器将其中的开关器件关断，在所述第二反馈信号小于所述过压阈值电压时为表征所 述输出电压正常的逻辑状态。根据本发明的实施例，所述过压检测及保护电路还包括欠压检测模块，其基于所 述第二反馈信号检测所述输出电压的欠压，并产生欠压故障信号。根据本发明的实施例，所述过压检测模块包括欠压检测比较器，用于接收所述第 二反馈信号，将其与欠压阈值电压比较并提供欠压故障信号；所述欠压故障信号，在所述第 二反馈信号小于所述欠压阈值电压时为表征所述输出电压欠压的逻辑状态，并将所述的驱 动器关断，在所述第二反馈信号大于所述欠压阈值电压时为表征所述输出电压正常的逻辑 状态。根据本发明的实施例，所述故障检测及保护电路还包括多个发光元件故障保护 模块，每个所述发光元件故障保护模块耦接相应发光元件的另一端，接收与其对应耦接的 另一端处的电压以及所述过压故障信号，判断与其对应耦接的发光元件的开路或者短路故 障，并产生第一触发信号；如果与其对应耦接的发光元件开路并且所述过压故障信号为表 征所述输出电压过压的逻辑状态或者与其对应耦接的发光元件短路，则所述第一触发信号 为触发状态，并将与其耦接的发光元件关断；否则所述第一触发信号为非触发状态。根据本发明的实施例，每个所述发光元件故障保护模块均包括开路检测比较器， 接收与所述发光元件故障保护模块对应耦接的发光元件的另一端处的电压，将其与开路阈 值电压相比较，产生开路故障信号；所述开路故障信号，在所述发光元件的另一端处的电压 大于所述开路阈值电压时为表征发光元件正常的逻辑状态，在所述发光元件另一端处的电 压小于所述开路阈值电压时为表征发光元件开路的逻辑状态；短路检测比较器，接收与所 述发光元件故障保护模块对应耦接的发光元件的另一端处的电压，将其与短路阈值电压相 比较，产生短路故障信号；所述短路故障信号，在所述发光元件另一端处的电压大于所述短 路阈值电压时为表征发光元件短路的逻辑状态，在所述发光元件另一端处的电压小于所述 短路阈值电压时为表征发光元件正常的逻辑状态；触发电路，接收所述开路故障信号、所述 短路故障信号以及所述过压故障信号，并提供所述第一触发信号；当所述开路故障信号为 表征发光元件开路的逻辑状态并且所述过压故障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状 态时或者所述短路故障信号为表征发光元件短路的逻辑状态的持续时间达到预先设定的阈值时，所述第一触发信号为触发状态；否则所述第一触发信号为非触发状态。
根据本发明的实施例，所述触发电路包括第一逻辑门，接收所述开路故障信号和 所述过压故障信号，输出第二触发信号，其中所述第二触发信号在所述开路故障信号为表 征发光元件开路的逻辑状态并且所述过压故障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态 时为触发状态，否则为非触发状态；计时器，具有所述预先设定的阈值，其接收所述短路故 障信号，并输出第三触发信号，其中，当所述短路故障信号为表征发光元件短路的逻辑状态 时，所述计时器开始计时，并且当该计时器达到所述预先设定的阈值时，所述第三触发信号 为触发状态；如果所述短路故障信号为表征发光元件正常的逻辑状态或所述计时器未达到 所述预先设定的阈值，则所述第三触发信号为非触发状态；第二逻辑门，接收所述第二和第 三触发信号，并输出所述第一触发信号，其中，当所述第二和第三触发信号中至少有一个为 触发状态时，所述第一触发信号为触发状态；只有所述第二和第三触发信号均为非触发状 态时，所述第一触发信号为非触发状态。 根据本发明的实施例，所述故障检测及保护电路还包括系统关断触发电路，其接 收所述多个发光元件故障保护模块输出的多个所述第一触发信号，并产生第四触发信号， 其中，所述第四触发信号在该多个所述第一触发信号均为触发状态时为触发状态，并将所 述驱动器关断，在该多个所述第一触发信号中至少有一个为非触发状态时为非触发状态并 不关断所述驱动器。根据本发明的实施例，所述的驱动器还包括状态指示电路，其接收所述过压故障 信号或者所述欠压故障信号或者所述第四触发信号，并产生指示信号，其中，所述指示信号 在所述过压故障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态或者所述欠压故障信号为表征 所述输出电压欠压的逻辑状态或者所述第四触发信号为触发状态时为表征所述驱动器故 障的逻辑状态，否则为表征所述驱动器正常的逻辑状态。根据本发明的实施例，所述的驱动器还包括移相PWM调光电路，其接收PWM调光输 入信号，将其移相后产生多个PWM调光信号；所述PWM调光输入信号和所述多个PWM调光信 号被耦合到所述电流均衡电路，用于以一一对应的方式分别对所述多个发光元件中的不同 发光元件进行调光，其中用于相继点亮/关断两个发光元件的两个PWM调光信号之间相差 一个预先设定的相位值。根据本发明的实施例，所述多个发光元件的个数为N，所述多个PWM调光信号的个 数为N-I，所述预先设定的相位值为2 π /N，其中N为大于1的整数。根据本发明的实施例，所述移相PWM调光电路包括N-I个延时电路，其均接收所述 PWM调光输入信号，并且分别对所述PWM调光输入信号延时，产生N-I个PWM调光信号，其中 相邻的两个PWM调光信号之间具有1/Ν倍的所述PWM调光输入信号的周期的延时。根据本发明的实施例，所述移相PWM调光电路包括倍频电路，接收所述PWM调光 输入信号，并且产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，其中，第一脉冲信号以该PWM调光输入 信号的上升沿为起点对其进行N倍频，第二脉冲信号以该PWM调光输入信号的下降沿为起 点对其进行N倍频；延时模块，接收所述PWM调光输入信号以及所述第一和第二脉冲信号， 基于对所述第一和第二脉冲信号分别以所述PWM调光输入信号的上升沿和下降沿为触发 进行脉冲计数以实现对所述PWM调光输入信号的移相。根据本发明的实施例，所述倍频电路包括第一倍频电路，接收所述PWM调光输入信号，并且以该PWM调光输入信号的上升沿为触发对其进行N倍频，产生第一脉冲信号；和 第二倍频电路，接收所述PWM调光输入信号，并且以该PWM调光输入信号的下降沿为触发对 其进行N倍频，产生第二脉冲信号。根据本发明的实施例，所述延时模块包括N-I个延时电路，均接收所述PWM调光输 入信号以及所述第一和第二脉冲信号，分别输出第1至N-I个所述PWM调光信号；其中，第 1至N-I个所述延时电路分别以所述PWM调光输入信号的上升沿为触发对第一脉冲信号的 正脉冲进行计数，同时以所述PWM调光输入信号的下降沿为触发对第二脉冲信号的负脉冲 进行计数，并且分别对第一脉冲信号的正脉冲计数到2至N时对应产生所述第1至N-I个 PWM调光输入信号的上升沿，分别对第二脉冲信号的负脉冲计数到2至N时对应产生所述第 1至N-I个PWM调光输入信号的下降沿。根据本发明的实施例，所述N-I个延时电路均包括正脉冲计数器、负脉冲计数器 和触发器，其中，对于第X个所述延时电路所述正脉冲计数器在其使能输入端接收所述 PWM调光输入信号，在其计数输入端接收所述第一脉冲信号，并且在所述PWM调光输入信号 的上升沿时被触发使能，对所述第一脉冲信号的高电平脉冲进行计数，当计数为(X+1)时， 输出第一单脉冲，该第一单脉冲将正脉冲计数器复位而停止计数；所述负脉冲计数器在其 使能输入端接收所述PWM调光输入信号，在其计数输入端接收所述第二脉冲信号，并且在 所述PWM调光输入信号的下降沿时被触发使能，对所述第二脉冲信号的低电平脉冲进行计 数，当计数为(X+1)时，输出第二单脉冲，该第二单脉冲将负脉冲计数器复位而停止计数； 所述触发器，在其置位端接收所述第一单脉冲，在其复位端接收所述第二单脉冲，输出第X 个PWM调光信号；其中X从1变化到N-I。根据本发明的实施例，所述第一和第二倍频电路为锁相环电路。在本发明的另一方面，提出了一种显示设备，它包括如上所述的驱动器。利用上述方案，LED发光元件的发光均勻性和一致性得到提高。另外，本发明的实施例还提供了故障检测和保护功能，以及PWM调光功能。


下面的附图表明了本发明的实施方式。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举 性的方式提供了本发明的一些实施例。图1为现有技术中的一种LED驱动电路的示意图；图2为根据本发明一个实施例的集成LED驱动器的电路示意图；图3示出了以三个LED串为例，在移相PWM调光的情况下，流经每个LED串的电流 以及集成LED驱动器输出的总电流的波形示意图；图4为根据本发明一个实施例的集成LED驱动器中电流均衡电路的示意图。图5为根据本发明一个实施例的集成LED驱动器中故障检测及保护电路的示意 图。图6为根据本发明一个实施例的集成LED驱动器中状态指示电路的示意图。图7为根据本发明一个实施例的集成LED驱动器中移相PWM调光电路的示意图。图8为如图7所示的电路中关键信号的波形示意图。
1具体实施例方式下面详细说明本发明实施例的发光元件的驱动器。在接下来的说明中，一些具体 的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本发明的实 施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节或者其他方 法、元件、材料等结合的情况下，本发明的实施例也可以被实现。本发明的一个实施例提供具有高精度电流匹配功能的LED驱动器，它包括下面所 述的DC-DC转换器和电流均衡电路。本发明的不同实施例还为该LED驱动器提供了多种故障检测与保护功能。本发明 不同的实施例还提供适用于LED驱动电路的高精度电流匹配电路以及多功能故障检测与 保护电路。另外，在采用多个并联的LED/LED串的应用中，如果要对这些LED/LED串进行调 光，则当这些并联的LED/LED串在一个周期中以相同的相位被点亮或者被熄灭时，会引起 一个周期内驱动电路输出总电流的较大跃变，因而会在驱动电路的输入以及输出电感和电 容上引起较大的负荷，从而造成较大的噪声，还会减短电路器件的使用寿命。本发明的不同实施例针对上述问题，还提供移相PWM调光电路，以使得多个并联 的LED/LED串在一个周期中以不同的相位被点亮或者被熄灭，从而达到降低噪声、减小驱 动电路的输入或者输出滤波电感及电容尺寸以及延长电路器件使用寿命的目的。本发明的不同实施例涉及包括上述的驱动器和/或相关电路的显示设备，例如 LED显示器、OLED显示器等。在接下来的详细说明中，将以DC-DC转换器作为LED的供电电路为例对本发明一 个实施例的LED驱动器进行阐述，以使本领域技术人员能够更好的理解本发明。然而本领 域的技术人员应该理解，这些说明只是示例性的，并不用于限定本发明的范围。如图2所示，为根据本发明一个实施例的LED驱动器200的电路模块示意图。该 LED驱动器200具备DC-DC转换器201，用于接收供电电压Vin，并将其转换为合适的输出电 压Vout以驱动多个LED/LED串202发光。该LED驱动器200还包括电流均衡电路203，它通过该LED驱动器200的多个LED 驱动引脚LED1, LED2……LEDn电耦接于所述多个LED/LED串202，以调节流经每个LED/LED 串202的电流Iledx(X = 1、2……N)。根据本发明的一个实施例，电流均衡电路203从一第 一参考电压产生一第二参考电压，并且基于第二参考电压调节流过各个LED串202的驱动 电流。该LED驱动器200还包括故障检测及保护电路204，它耦接LED驱动器200的多 个LED驱动引脚LEDrLED2……LEDn及其输出端OUT，检测每个LED驱动引脚LEDrLED2…… LEDn处的电压Vledx (X= 1、2……N)以及所述输出电压Vout。另外，故障检测及保护电路204 还提供表征该多个LED驱动引脚处的电压Vmix(X= 1、2……N)中最小电压的第一反馈信号 以及表征该输出电压Vout的第二反馈信号，基于该第一和第二反馈信号以及所述多个LED 驱动引脚处的电压Vmix(X= 1、2……N)检测一个或者多个LED/LED串的开路或者短路以及 集成LED驱动器200的输出过压或者输出端OUT短路等故障状态，并提供故障信号以及触 发信号，以触发LED驱动器200执行故障保护功能。该LED驱动器200还包括状态指示电路205，它接收所述故障信号及触发信号，并提供指示信号以表明驱动器200的运行状态，比如正常状态或者故障及保护状态，从而与 驱动器200相关的其它外部电路通过该指示信号即可判断该驱动器200的运行状况。根据本发明的一个实施例，所述第一反馈信号还被馈送至所述DC-DC转换器201 以调节其输出电压Vout。所述DC-DC转换器201通过其内部的误差放大器将所述第一反 馈信号与一参考电压相比较并提供误差放大信号。如果所述第一反馈信号小于所述参考电 压，所述误差信号将增大并调节输出电压Vout增大。如果所述第一反馈信号大于所述参考 电压，所述误差信号将减小并调节输出电压Vout减小。这样，通过反馈调节使得LED驱动 器200的输出电压Vout保持在合适的值以驱动多个LED/LED串202正常工作。根据本发明的不同实施例，LED驱动器200还包括移相PWM调光电路206，电耦接 于所述电流均衡电路203，调节其在一个周期T内以不同的相位对所述多个LED/LED串202 进行调光。也就是说，在一个周期T内提供给所述多个LED/LED串202的PWM电流Ι·χ (X = 1、2……N)之间的相位不同。比如，相继被点亮的LED/LED串202的电流(1_与Ι ΕΙ1(χ+1)) 的相位之间相差一个预先设定的相位值。根据本发明的实施例，该预先设定的相位值为2 π /N，其中N为多个LED/LED串 202的个数。如图3所示为假设N = 3，即有3个LED/LED串202时，流经每个LED/LED串 的电流1_、1_和I·之间的相移示意图，以及这种情况下LED驱动器200输出的总电流
Itotal的示意图。如图3所示，在一个周期T内，电流IlediUled2和I^13两两之间的相位差为2 Ji /3， 反映到时间轴上即ImD1、Imi2和Imi3的导通与关断时间相继有T/3的延时。这样，总电流 Itotal幅值的相对跃变量与电流I-Pl^2和以相同的相位导通与关断时(如图3中虚 线部分所示)相比几乎降低了 2/3。因此，采用移相PWM调光电路206可以降低LED驱动 器200在一个周期内输出总电流的幅值的相对变化量，从而降低了其输入以及输出电感和 电容上的负荷，也相应地降低了由于输出总电流的幅值的跃变在输入以及输出电感和电容 上引起的噪声。另外，采用移相PWM调光电路206还意味着LED驱动器200采用较小的输入及输 出电容即可以满足大多数应用场合的噪声指标，采用较小的电容有助于降低集成LED驱动 器的体积与生产成本。根据本发明的一个实施例，DC-DC转换器201可以是任何类型的将直流电压转换 为直流电压的直流转换器，比如降压型转换器(Buck Converter)、升压型转换器(Boost Converter)以及升压-降压型转换器(Buck-Boost Converter)等。根据本发明的一个实施例，电流均衡电路203可以采用如图4所示的电路实现，其 包括电流参考电路401、电流镜电路402、电压参考电路403、电流调整电路404。根据本发 明的实施例，可以将电流参考电路401、电流镜电路402和电压参考电路403称为参考电压 产生单元，它基于一参考电压产生参考电流，并且基于该参考电流输出多个相同的另一参 考电压，然后电流调整电路404基于该另一参考电压以负反馈的方式调节流过各个LED串 202的驱动电流。如图4所示，电流参考电路401的一个输入端耦接内部参考电压Vref，其另一个输 入端耦接集成LED驱动器200的ISET引脚，并通过该ISET引脚耦接用户可选择的外部器 件，比如电阻。该电流参考电路401基于所述参考电压Vref和所述外部器件的值产生参考电流Iref，从而允许用户通过设定该外部器件的值，比如电阻值，即可设定参考电流Iref 的大小。电流镜电路402可以包括多个并联连接的电流镜，它们共用一个电流接收端用于 接收所述参考电流Iref，并以相同的比例N。复制该参考电流Iref，从而在各自的电流输出 端提供复制电流Nflref给电压参考电路403。电压参考电路403接收所述多个复制电流Nflref，并且将其相应地转化为多个相 同的参考电压Vref ’。电流调整电路404包括多个相同的并且对应耦接于每个参考电压Vref ’的电流调 整器405，每个电流调整器405在其输出端耦接于所述多个LED/LED串202中的一个，以为 与其对应耦接的LED/LED串提供电流Imix(X = 1、2……N)，同时检测该电流Imix并将表征 该电流Imix的反馈电压作为电流调整器405的输入与参考电压Vref ’比较。这样，通过负 反馈调节I^ix稳定并且使得流经所述每个LED/LED串202的电流Imix均勻匹配。由此可见，用户通过设定耦接于ISET引脚的外部器件的值，比如电阻值，可以设 定参考电流Iref的大小，从而调节所述多个参考电压Vref ’的大小，进而可以调节流经多 个LED/LED串202的电流大小。在一个示例性的实施例中，电流参考电路401包括运算放大器406和可控电流源 407。在一个实施例中，可控电流源407为M0SFET，所述运算放大器406的同相输入端耦 接所述内部参考电压Vref，其反相输入端通过ISET引脚耦接电阻Rset，其输出端耦接可控 电流源407的控制端。可控电流源407的一个电流端耦接运算放大器406的反相输入端， 其另一个电流端输出参考电流Iref。这样，通过负反馈调节，如果内部参考电压Vref—定， 则用户通过选择合适阻值的外部电阻Rset就可以方便地设定参考电流Iref的值，进而达到 调节流经多个LED/LED串202的电流的目的。在一个实施例中，可控电流源407为M0SFET，其栅极耦接运算放大器406的输出 端，源极耦接运算放大器406的反相输入端，漏极输出参考电流Iref。在一个示例性的实施例中，电流镜电路402包括由相互匹配的MOSFET MQ MN组成 的多个电流镜，其中MOSFET Mtl在其源极接收所述参考电流Iref，并且其栅极与源极耦接， 同时其栅极还耦接至MOSFET M1 Mn的栅极，这样就构成了多个并联耦接的电流镜。根据 本发明的实施例，设置MOSFET M1 Mn中的每一个的尺寸与MOSFET M0的尺寸之间的比例， 比如MOSFET M1 Mn中每一个的沟道宽长比与MOSFET M0的沟道宽长比之间的比值为N。， 则MOSFET M1 Mn将分别在其源极输出复制电流NfIref。在一个示例性的实施例中，电压参考电路403由多个阻值相等的电阻Rref组成，该 多个电阻RMf的一个输入端均耦接到地，它们的另一个输入端分别耦接所述多个参考电流 NQ*Iref，并且分别提供参考电压Vref，。该多个参考电压Vref，= Rref*N0*Iref 0在一个示例性的实施例中，所述多个电流调整器405中的每一个均包括运算放大 器408、可控电流源409和电流检测电路410。运算放大器408在其同相输入端耦接参考 电压Vref’，在其反相输入端耦接电流检测电路410的输出端，在其输出端耦接可控电流源 409的控制端。可控电流源409的一个电流端耦接集成驱动器200的多个LED驱动引脚 LED1, LED2……LEDn中的一个，进而耦接于所述多个LED/LED串202中的一个，以为与其对
14应耦接的LED/LED串提供电流Iledx(X = 1、2……N)。可控电流源409的另一个电流端耦接 电流检测电路410的输入端。电流检测电路410检测与其对应耦接的可控电流源409提供 的电流，即与该可控电流源409对应耦接的LED/LED串的电流Ι ΕΙ)Χ(Χ = 1、2……N)，并将其 转化为反馈电压Vs_x(X = 1、2……N)反馈到运算放大器408的反相输入端，与参考电压 Vref'比较，其比较结果作用于可控电流源409的控制端，这一调节过程基于负反馈使得可 控电流源409工作于恒流模式，从而使得流经每个LED/LED串202的电流Imix稳定并且相 同，即均勻匹配。在一个实施例中，可控电流源409为M0SFET，其栅极耦接运算放大器408的输出 端，源极耦接电流检测电路410，漏极耦接耦接集成驱动器200的多个LED驱动引脚LED1, LED2……LEDn中的一个。在一个实施例中，电流检测电路410包括检测电阻Rsense，其一个输入端耦接可控 电流源409的所述另一个电流端以及运算放大器408的反相输入端并提供所述反馈电压 Vsms…其另一个输入端耦接到地。根据本发明的一个实施例，故障检测及保护电路204可以采用如图5所示的电路 实现。如图5所示，故障检测及保护电路204包括反馈电路501、反馈电路502、过压检测比 较器503、欠压检测比较器504、多个LED故障保护模块505以及系统关断触发电路506。反馈电路501检测多个LED驱动引脚处的电压V_x(X= 1、2……N)及其中的最小 电压，并提供表征该最小电压的第一反馈信号Vfbi，反馈电路501可以采用现有技术中的多 种最小电压选择电路实现，这里不作详述。反馈电路502提供表征集成LED驱动器200的输出电压Vout的第二反馈电SVFB2。 示例性地，该反馈电路502包括串联耦接于LED驱动器200的输出端OUT与地之间的分压
电阻Rfbi和Rfb2。过压检测比较器503接收所述第二反馈电压Vfb2，将其与过压阈值电压Vqv比较并 提供过压故障信号。如果所述第二反馈电压Vfb2大于该过压阈值电压Vw，则所述过压故障 信号为表征LED驱动器200输出过压的逻辑状态，并触发DC-DC转换器201将其中的开关 器件关断。如果所述第二反馈电压Vfb2小于所述过压阈值电SVw，则所述过压故障信号为 表征集成LED驱动器输出正常的逻辑状态。欠压检测比较器504接收所述第二反馈电压Vfb2，将其与欠压阈值电压Vuv比较并 提供欠压故障信号。如果所述第二反馈电压Vfb2小于所述欠压阈值电压VOT，则所述欠压故 障信号为表征集成LED驱动器200输出欠压的逻辑状态。如果所述第二反馈电压Vfb2大于 所述欠压阈值电压VOT，则所述欠压故障信号为表征集成LED驱动器输出正常的逻辑状态。 这里所谓的LED驱动器200输出欠压是指由于LED驱动器200的输出端OUT短路到地或者 由于DC-DC转换器201中的肖特基二极管(Schottky)未连接所造成的输出电压Vout过低。每个LED故障保护模块505对应耦接于所述多个LED驱动引脚LED1, LED2…… LEDn中的一个，接收与其对应耦接的LED驱动引脚LEDx(X= 1、2……N)处的电压Vmix(X = 1、2……N)以及所述过压故障信号，并基于该电压\EDX及所述过压故障信号产生触发信号 TrigX(X = 1、2……N)。如果耦接于驱动引脚LEDx(X = 1、2……N)的LED/LED串202开路 并且使得输出过压或者耦接于该驱动引脚LEDx(X = 1、2……N)的LED/LED串202短路，则 触发信号TrigX(X= 1、2……N)为触发状态，并将耦接于该驱动引脚LEDx(X= 1、2……N)的LED/LED串202关断。 系统关断触发电路506接收所述多个LED故障保护模块505输出的全部触发信号 TrigX(X= 1、2……N)，并产生关断触发信号SHDN。如果全部触发信号TrigX (X = 1、2…… N)均为触发状态，则所述关断触发信号SHDN为触发状态并将LED驱动器关断。否则，如果 至少有一个触发信号TrigX(X= 1、2……N)为非触发状态，则所述关断触发信号SHDN为非 触发状态并且不关断LED驱动器。 在一个实施例中，每个LED故障保护模块505均包括LED开路检测比较器507、LED 短路检测比较器508以及触发电路509。LED开路检测比较器507接收与LED故障保护模 块505对应耦接的LED驱动引脚(例如LEDx)处的电压(Vmix)，并将该电压Vmix与开路阈 值电压￥_相比较以产生开路故障信号0PX。如果该电压Vmix大于该开路阈值电压乂_，则 所述开路故障信号OPx为表征LED正常的逻辑状态，如果该电压\EDX小于该开路阈值电压 Voth,则所述开路故障信号OPx为表征LED开路的逻辑状态。LED短路检测比较器508接收与LED故障保护模块505对应耦接的LED驱动引脚 (例如LEDx)处的电压(V_)，并将该电压与短路阈值电压Vsth相比较以产生短路故障信号 SHTxo如果该电压Vmix小于该短路阈值电压Vsth，则所述短路故障信号SHTx为表征LED正 常的逻辑状态，如果该电压\EDX大于该短路阈值电压Vsth，则所述短路故障信号SHTx为表征 LED短路的逻辑状态。触发电路509接收所述开路故障信号OPx、所述短路故障信号SHT5^P所述过压故障 信号，以产生触发信号TrigX (X= 1、2……N)。根据本发明的一个实施例，当耦接于驱动引 脚LEDx的LED/LED串202开路时，该驱动引脚LEDx将被拉到地，因而该驱动引脚LEDx处的 电压\EDX将小于所述开路阈值电压V_，那么所述开路故障信号OPx将为表征LED开路的逻 辑状态。另外，在这种情况下，所述第一反馈信号Vfbi将小于所述DC-DC转换器201中误差 放大器的参考电压，因而误差放大器输出的误差放大信号将持续增大，从而导致输出电压 Vout持续增大，这将导致集成LED驱动器输出过压。如果在过压检测比较器503检测到输 出过压之前，这种开路故障状态仍未消除，即，如果所述开路故障信号OPx为表征LED开路 的逻辑状态并且所述过压故障信号为表征集成LED驱动器输出过压的逻辑状态，则触发信 号TrigX将为触发状态并将发生开路故障的LED/LED串202关断。当耦接于驱动引脚LEDx 的LED/LED串202短路时，该驱动引脚LEDx将被拉到高电位，因而该驱动引脚LEDx处的电 压Vmix将大于所述短路阈值电压Vsth，那么所述短路故障信号SHTx将为表征LED短路的逻 辑状态。如果该表征LED短路的逻辑状态持续时间达到某个预先设定的阈值，则触发信号 TrigX将为触发状态并将发生短路故障的LED/LED串202关断。在一个实施例中，触发电路509包括逻辑门510、计时器511和逻辑门512。逻辑 门510用于接收所述开路故障信号OPx和所述过压故障信号，输出触发信号Tlx。如果所述 开路故障信号OPx为表征LED开路的逻辑状态并且所述过压故障信号为表征集成LED驱动 器输出过压的逻辑状态，则所述触发信号Tlx为触发状态，否则所述触发信号Tlx为非触发 状态。计时器511具有设定的阈值，其接收所述短路故障信号SHTx，并输出触发信号T2X。 当所述短路故障信号SHTx为表征LED短路的逻辑状态时，计时器511开始计时，并且当计 时器511达到其设定的阈值时，所述触发信号T2X为触发状态，否则，如果所述短路故障信号SHTx为表征LED正常的逻辑状态或者计时器511并未达到其设定的阈值，则所述触发信 号非触发状态。逻辑门512接收所述触发信号Tl5^P Τ2Χ，并输出所述触发信号TrigX ；当所述触发 信号Tlx和Τ2Χ中至少有一个为触发状态时，所述触发信号TrigX为触发状态，并将耦接于 驱动引脚LEDx(X = 1、2……N)的LED/LED串202关断。只有所述触发信号Tlx和T2X均为 非触发状态时，所述触发信号TrigX为非触发状态。根据本发明的一个实施例，状态指示电路205接收所述过压故障信号、所述欠压 故障信号以及所述关断触发信号SHDN，并产生指示信号。当所述过压故障信号为表征集成 LED驱动器输出过压的逻辑状态，或者所述欠压故障信号为表征集成LED驱动器输出欠压 的逻辑状态，或者所述关断触发信号SHDN为触发状态时，所述指示信号为表征集成LED驱 动器故障的逻辑状态。只有在所述过压故障信号和所述欠压故障信号均为表征集成LED驱 动器输出正常的逻辑状态并且所述关断触发信号SHDN为非触发状态时，所述指示信号为 表征集成LED驱动器正常的逻辑状态。在一个实施例中，状态指示电路205由逻辑电路实现，比如，包括或门或者其等同 电路，如图6所示，或门601在其三个输入端分别接收所述过压故障信号、所述欠压故障信 号以及所述关断触发信号SHDN，并输出指示信号。在如图5和图6所示的电路实现中，所述表征集成LED驱动器输出过压的逻辑状 态、表征集成LED驱动器输出欠压的逻辑状态、表征LED开路的逻辑状态、表征LED短路的 逻辑状态以及触发状态为高电平，所述表征集成LED驱动器输出正常的逻辑状态以及所述 非触发状态为低电平。这种情况下，逻辑门在本发明的不同实施例中，所述表征集成LED驱 动器输出过压的逻辑状态、表征集成LED驱动器输出欠压的逻辑状态、表征LED开路的逻辑 状态、表征LED短路的逻辑状态以及触发状态可以为高电平。相反地，所述表征集成LED驱 动器输出正常的逻辑状态以及所述非触发状态为高电平。这种情况下，只要将如图5所示 的电路做相应的修改即可实现，比如将分别耦接于比较器的同相输入端和反相输入端的信 号调换，选择合适的逻辑门或者逻辑电路以实现期望的逻辑功能。这些替换以及变换对本 领域的技术人员来说是清楚的，因而不超出本发明的精神和保护范围。根据本发明的一个实施例，移相PWM调光电路206接收PWM调光输入信号PWMin, 将其移相后产生多个PWM调光信号。所述PWM调光输入信号PWMin以及所述多个PWM调光 信号被耦合到所述电流均衡电路203，用于以一一对应的方式分别对LED/LED串202中的不 同LED/LED串进行调光。用于相继点亮/关断两个LED/LED串202的两个PWM调光信号之 间相差一个预先设定的相位值。对于具有N个LED/LED串202的情形，所述多个PWM调光 信号的个数为N-1，其中，N为大于1的整数，优选地，所述预先设定的相位值为2 π/N。也 就是说，反映到时间轴上，用于相继点亮/关断两个LED/LED串202的两个PWM调光信号之 间具有T/N的延时，其中T为所述PWM调光输入信号PWMin的周期。在一个实施例中，移相PWM调光电路206包括N-I个延时电路，其中N为LED/LED 串202的个数。所述N-I个延时电路均接收所述PWM调光输入信号PWMin,并依次将该PWM 调光输入信号PWMin延时T/N、2T/N……(N-I) T/N,产生PWM调光信号P^pPWM2……P^frl)， 所述PWM调光输入信号PWMin以及所述多个PWM调光信号PWMp PWM2……PWMfrl)用于依次 对第1、2、3......N个LED/LED串202进行调光。
以如图4所示的电流均衡电路203的实现为例，在一个实施例中，PWM调光输入信 号PWMin以及所述多个PWM调光信号PWMpPWM2……PWMfrl)分别输入到与第1、2、3……N个 LED/LED串202对应耦接的所述多个电流调整器405的使能端和非使能端(图中未示出)， 通过控制电流调整器405使能与不使能，间歇性地为LED/LED串202提供电流，从而达到调 光的目的。更具体地，与第1、2、3……N个LED/LED串202对应耦接的所述多个电流调整器 405中的运算放大器408设有使能端，分别耦接所述PWM调光输入信号PWMin以及所述多个 PWM调光信号PWMp PWM2……PWMfrl)。这种情况下，通过控制运算放大器408的使能与不使 能以达到调光的目的。在一个示例性的实施例中，移相PWM调光电路206包括第一倍频电路701、第二倍 频电路702和N-I个延时模块703，其中N为LED/LED串202的个数，如图7所示。第一倍频电路701接收所述PWM调光输入信号PWMin,并且以该PWM调光输入信号 PWMin的上升沿为触发对其进行N倍频，产生第一脉冲信号PULSEl。第二倍频电路702接收所述PWM调光输入信号PWMin,并且以该PWM调光输入信号 PWMin的下降沿为触发对其进行N倍频，产生第二脉冲信号PULSE2。N-I个延时模块703中第X个延时模块703，包括正脉冲计数器Cxa、负脉冲计数器 Cxb以及触发器FFx，其中X = 1、3……(N-I)。正脉冲计数器Cxa在其使能输入端接收所述 PWM调光输入信号PWMin,在其计数输入端接收第一脉冲信号PULSEl，并且在所述PWM调光 输入信号PWMin的上升沿时被触发使能，对第一脉冲信号PULSEl的高电平脉冲进行计数，当 计数为(X+1)时，输出一个单脉冲QXA，该单脉冲将正脉冲计数器Cxa复位而停止计数。负脉冲计数器Cxb，在其使能输入端接收所述PWM调光输入信号PWMin,在其计数输 入端接收第二脉冲信号PULSE2，并且在所述PWM调光输入信号PWMin的下降沿时被触发使 能，对第二脉冲信号PULSE2的低电平脉冲进行计数，当计数为(X+1)时，输出一个单脉冲 Qxb，该单脉冲将计数器Cxb复位而停止计数。触发器FFX，在其置位端接收单脉冲Qxa，在其复位端接收单脉冲Qxb,输出PWM调光 信号PWMX。如图8所示为图7的电路中关键信号的波形示意图。P丽调光信号P^p PWM2……PWMfrl)为所述P丽调光输入信号P^in分别延时T/ N、2T/N……(N-I) T/N后的复制，其中T为所述PWM调光输入信号PWMin的周期。在一个示例性的实施例中，所述第一倍频电路701和第二倍频电路702可以分别 由锁相环电路PLLl和PLL2来实现。上述本发明的说明书和实施方式仅仅以示例性的方式对本发明实施例的LED驱 动器进行了说明，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可 能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技 术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。
权利要求
一种驱动多个发光元件的驱动器，包括电压转换单元，接收输入电压，基于接收的输入电压在输出端产生输出电压，其中所述输出电压被施加到每个发光元件的一端；以及电流均衡单元，耦接到每个发光元件的另一端，用于为所述多个发光元件提供驱动电流，其中，所述电流均衡单元还耦接第一参考电压，基于所述第一参考电压来调节流经每个发光元件的驱动电流的大小，使得各个发光元件的驱动电流匹配。
2.如权利要求1所述的驱动器，其中，所述电流均衡单元从所述第一参考电压产生第 二参考电压，并且基于第二参考电压调节流过各个发光单元的驱动电流。
3.如权利要求2所述的驱动器，其中，所述电流均衡单元包括参考电压产生单元，基于所述第一参考电压产生参考电流，并且基于所述参考电流输 出多个相同的第二参考电压；以及电流调整电路，基于所述第二参考电压以负反馈的方式调节流过各个发光元件的驱动 电流。
4.如权利要求3所述的驱动器，其中，通过调节所述第一参考电压和/或与所述第一参 考电压串联的器件的值来调节所述参考电流。
5.如权利要求4所述的驱动器，其中，所述参考电压产生单元包括电流参考电路，在其一个输入端耦接所述第一参考电压，在其另一个输入端耦接所述 器件，并基于所述第一参考电压与所述器件的值产生参考电流；电流镜电路，接收所述参考电流，并以相同的比例产生所述参考电流的多个复制电流；电压参考电路，接收所述多个复制电流，并将该多个复制电流转换为多个相同的第二 参考电压。
6.如权利要求5所述的驱动器，其中，所述电流参考电路包括运算放大器，其同相输入端耦接所述第一参考电压，其反相输入端耦接所述器件，其输 出端耦接所述可控电流源的控制端；可控电流源，其控制端耦接所述运算放大器的输出端，其一个电流端耦接所述运算放 大器的反相输入端，其另一个电流端输出所述参考电流。
7.如权利要求6所述的驱动器，其中，所述可控电流源包括M0SFET，其栅极耦接所述运 算放大器的输出端，源极耦接所述运算放大器的反相输入端，漏极输出所述参考电流。
8.如权利要求5所述的驱动器，其中，所述电流镜电路包括多个并联耦接的电流镜，所 述多个并联耦接的电流镜具有共同的电流接收端，用于接收所述参考电流，并在各自的电 流输出端产生所述复制电流。
9.如权利要求8所述的驱动器，其中，所述多个并联耦接的电流镜中的每一个均包括 MOSFET。
10.如权利要求5所述的驱动器，其中，所述电压参考电路包括多个阻值相同的电阻， 每个电阻的一端分别对应耦接所述多个复制电流中的一个，另一端耦接到地。
11.如权利要求3所述的驱动器，其中，所述电流调整电路接收所述多个第二参考电 压，检测所述流经每个发光元件的驱动电流并提供表征每个驱动电流的多个反馈电压，将 所述多个反馈电压分别与所述多个第二参考电压相比较，以调节所述流经每个发光元件的驱动电流。
12.如权利要求11所述的驱动器，其中，所述电流调整电路包括多个电流调整器，每个 所述电流调整器均包括第二可控电流源，其一个电流端耦接相应的发光元件并为与该发光元件提供驱动电流；电流检测电路，耦接到所述第二可控电流源的另一电流端，检测与其对应耦接的所述 第二可控电流源提供的驱动电流，并产生表征该驱动电流的反馈电压；第二运算放大器，其同相输入端耦接所述多个第二参考电压中的一个，其反相输入端 耦接所述反馈电压，其输出端耦接所述可控电流源的控制端。
13.如权利要求12所述的驱动器，其中，所述第二可控电流源为M0SFET，其栅极耦接所 述第二运算放大器的输出端，源极耦接所述电流检测电路，漏极耦接相应的发光元件。
14.如权利要求12所述的驱动器，其中，所述电流检测电路包括电阻器。
15.如权利要求1所述的驱动器，还包括故障检测及保护电路，其耦接所述多个发光元 件以及所述输出端，用于根据每个发光元件另一端处的电压和/或所述输出电压，检测各 个发光元件的开路或短路故障和/或所述输出电压的过压或欠压故障。
16.如权利要求15所述的驱动器，其中，所述故障检测及保护电路包括第一反馈电路， 其接收所述多个发光元件的另一端处的电压，并向所述电压转换单元提供第一反馈信号， 以便调节所述输出电压，其中，所述第一反馈信号表征所述多个发光元件的另一端处的电 压中的最小电压。
17.如权利要求16所述的驱动器，其中，所述电压转换单元接收所述第一反馈信号，并 将其与第二参考电压相比较以提供误差放大信号，根据所述误差放大信号调节所述输出电 压。
18.如权利要求15所述的驱动器，其中，所述故障检测及保护电路包括第二反馈电路， 其接收所述输出电压，并产生表征所述输出电压的第二反馈信号。
19.如权利要求18所述的驱动器，其中，所述故障检测及保护电路还包括过压检测模 块，其基于所述第二反馈信号检测所述输出电压的过压，并产生过压故障信号。
20.如权利要求19所述的驱动器，其中，所述过压检测模块包括过压检测比较器，用于 接收所述第二反馈信号，将其与过压阈值电压比较并提供过压故障信号；所述过压故障信 号，在所述第二反馈信号大于所述过压阈值电压时为表征所述输出电压过压的逻辑状态， 并触发所述电压转换器将其中的开关器件关断，在所述第二反馈信号小于所述过压阈值电 压时为表征所述输出电压正常的逻辑状态。
21.如权利要求19所述的驱动器，其中，所述过压检测及保护电路还包括欠压检测模 块，其基于所述第二反馈信号检测所述输出电压的欠压，并产生欠压故障信号。
22.如权利要求21所述的驱动器，其中，所述过压检测模块包括欠压检测比较器，用于 接收所述第二反馈信号，将其与欠压阈值电压比较并提供欠压故障信号；所述欠压故障信 号，在所述第二反馈信号小于所述欠压阈值电压时为表征所述输出电压欠压的逻辑状态， 并将所述的驱动器关断，在所述第二反馈信号大于所述欠压阈值电压时为表征所述输出电 压正常的逻辑状态。
23.如权利要求21所述的驱动器，其中，所述故障检测及保护电路还包括多个发光元件故障保护模块，每个所述发光元件故障保护模块耦接相应发光元件的另一端，接收与其 对应耦接的另一端处的电压以及所述过压故障信号，判断与其对应耦接的发光元件的开路 或者短路故障，并产生第一触发信号；如果与其对应耦接的发光元件开路并且所述过压故 障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态或者与其对应耦接的发光元件短路，则所述第 一触发信号为触发状态，并将与其耦接的发光元件关断；否则所述第一触发信号为非触发 状态。
24.如权利要求23所述的驱动器，其中，每个所述发光元件故障保护模块均包括开路检测比较器，接收与所述发光元件故障保护模块对应耦接的发光元件的另一端处 的电压，将其与开路阈值电压相比较，产生开路故障信号；所述开路故障信号，在所述发光 元件的另一端处的电压大于所述开路阈值电压时为表征发光元件正常的逻辑状态，在所述 发光元件另一端处的电压小于所述开路阈值电压时为表征发光元件开路的逻辑状态；短路检测比较器，接收与所述发光元件故障保护模块对应耦接的发光元件的另一端处 的电压，将其与短路阈值电压相比较，产生短路故障信号；所述短路故障信号，在所述发光 元件另一端处的电压大于所述短路阈值电压时为表征发光元件短路的逻辑状态，在所述发 光元件另一端处的电压小于所述短路阈值电压时为表征发光元件正常的逻辑状态；触发电路，接收所述开路故障信号、所述短路故障信号以及所述过压故障信号，并提供 所述第一触发信号；当所述开路故障信号为表征发光元件开路的逻辑状态并且所述过压故 障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态时或者所述短路故障信号为表征发光元件短 路的逻辑状态的持续时间达到预先设定的阈值时，所述第一触发信号为触发状态；否则所 述第一触发信号为非触发状态。
25.如权利要求24所述的驱动器，其中，所述触发电路包括第一逻辑门，接收所述开路故障信号和所述过压故障信号，输出第二触发信号，其中所 述第二触发信号在所述开路故障信号为表征发光元件开路的逻辑状态并且所述过压故障 信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态时为触发状态，否则为非触发状态；计时器，具有所述预先设定的阈值，其接收所述短路故障信号，并输出第三触发信号， 其中，当所述短路故障信号为表征发光元件短路的逻辑状态时，所述计时器开始计时，并且 当该计时器达到所述预先设定的阈值时，所述第三触发信号为触发状态；如果所述短路故 障信号为表征发光元件正常的逻辑状态或所述计时器未达到所述预先设定的阈值，则所述 第三触发信号为非触发状态；第二逻辑门，接收所述第二和第三触发信号，并输出所述第一触发信号，其中，当所述 第二和第三触发信号中至少有一个为触发状态时，所述第一触发信号为触发状态；只有所 述第二和第三触发信号均为非触发状态时，所述第一触发信号为非触发状态。
26.如权利要求24所述的驱动器，其中，所述故障检测及保护电路还包括系统关断触 发电路，其接收所述多个发光元件故障保护模块输出的多个所述第一触发信号，并产生第 四触发信号，其中，所述第四触发信号在该多个所述第一触发信号均为触发状态时为触发 状态，并将所述驱动器关断，在该多个所述第一触发信号中至少有一个为非触发状态时为 非触发状态并不关断所述驱动器。
27.如权利要求26所述的驱动器，还包括状态指示电路，其接收所述过压故障信号或 者所述欠压故障信号或者所述第四触发信号，并产生指示信号，其中，所述指示信号在所述过压故障信号为表征所述输出电压过压的逻辑状态或者所述欠压故障信号为表征所述输 出电压欠压的逻辑状态或者所述第四触发信号为触发状态时为表征所述驱动器故障的逻 辑状态，否则为表征所述驱动器正常的逻辑状态。
28.如权利要求1所述的驱动器，还包括移相PWM调光电路，其接收PWM调光输入信号， 将其移相后产生多个PWM调光信号；所述PWM调光输入信号和所述多个PWM调光信号被耦 合到所述电流均衡电路，用于以一一对应的方式分别对所述多个发光元件中的不同发光元 件进行调光，其中用于相继点亮/关断两个发光元件的两个PWM调光信号之间相差一个预 先设定的相位值。
29.如权利要求28所述的驱动器，其中所述多个发光元件的个数为N，所述多个PWM调 光信号的个数为N-1，所述预先设定的相位值为2 π /N，其中N为大于1的整数。
30.如权利要求29所述的驱动器，其中，所述移相PWM调光电路包括N-I个延时电路， 其均接收所述PWM调光输入信号，并且分别对所述PWM调光输入信号延时，产生N-I个PWM 调光信号，其中相邻的两个PWM调光信号之间具有1/Ν倍的所述PWM调光输入信号的周期 的延时。
31.如权利要求29所述的驱动器，其中，所述移相PWM调光电路包括倍频电路，接收所述PWM调光输入信号，并且产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，其 中，第一脉冲信号以该PWM调光输入信号的上升沿为起点对其进行N倍频，第二脉冲信号以 该PWM调光输入信号的下降沿为起点对其进行N倍频；延时模块，接收所述PWM调光输入信号以及所述第一和第二脉冲信号，基于对所述第 一和第二脉冲信号分别以所述PWM调光输入信号的上升沿和下降沿为触发进行脉冲计数 以实现对所述PWM调光输入信号的移相。
32.如权利要求31所述的驱动器，其中，所述倍频电路包括第一倍频电路，接收所述PWM调光输入信号，并且以该PWM调光输入信号的上升沿为触 发对其进行N倍频，产生第一脉冲信号；和第二倍频电路，接收所述PWM调光输入信号，并且以该PWM调光输入信号的下降沿为触 发对其进行N倍频，产生第二脉冲信号。
33.如权利要求31所述的驱动器，其中，所述延时模块包括N-I个延时电路，均接收所 述PWM调光输入信号以及所述第一和第二脉冲信号，分别输出第1至N-I个所述PWM调光 信号；其中，第1至N-I个所述延时电路分别以所述PWM调光输入信号的上升沿为触发对第 一脉冲信号的正脉冲进行计数，同时以所述PWM调光输入信号的下降沿为触发对第二脉冲 信号的负脉冲进行计数，并且分别对第一脉冲信号的正脉冲计数到2至N时对应产生所述 第1至N-I个PWM调光输入信号的上升沿，分别对第二脉冲信号的负脉冲计数到2至N时 对应产生所述第1至N-I个PWM调光输入信号的下降沿。
34.如权利要求33所述的驱动器，其中，所述N-I个延时电路均包括正脉冲计数器、负 脉冲计数器和触发器，其中，对于第X个所述延时电路所述正脉冲计数器在其使能输入端接收所述PWM调光输入信号，在其计数输入端接收 所述第一脉冲信号，并且在所述PWM调光输入信号的上升沿时被触发使能，对所述第一脉 冲信号的高电平脉冲进行计数，当计数为(Χ+1)时，输出第一单脉冲，该第一单脉冲将正脉 冲计数器复位而停止计数；所述负脉冲计数器在其使能输入端接收所述PWM调光输入信号，在其计数输入端接收 所述第二脉冲信号，并且在所述PWM调光输入信号的下降沿时被触发使能，对所述第二脉 冲信号的低电平脉冲进行计数，当计数为(X+1)时，输出第二单脉冲，该第二单脉冲将负脉 冲计数器复位而停止计数；所述触发器，在其置位端接收所述第一单脉冲，在其复位端接收所述第二单脉冲，输出 第X个PWM调光信号；其中X从1变化到N-I。
35.如权利要求34所述的驱动器，其中，所述第一和第二倍频电路为锁相环电路。
36.一种显示设备，包括如权利要求1所述的驱动器。全文摘要
提出了一种驱动多个发光元件的驱动器以及显示设备。根据本发明的实施例，将电流匹配功能、移相PWM调光功能以及多种故障检测与保护功能集成在该驱动器中。本发明的实施例还提出了适用于驱动器的高精度电流匹配电路、移相PWM调光电路以及多功能故障检测与保护电路。本发明的实施例的方案能够使得发光元件的发光保持均匀和一致。
文档编号G01R19/165GK101916547SQ20101022984
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者任远程, 余波, 杜磊, 杨志江, 邝乃兴 申请人:成都芯源系统有限公司