TWI344630B - Backlight control circuit - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種背光控制電路(Backlight Control Circuit) ’特別是指一種能自動調整發光二極體供應電壓、 使耗能效率最佳化的背光控制電路。 【先前技術】 液晶顯示裝置中，係以背光控制電路來控制發光二極 體自液晶螢幕背後發光，以令使用者得以觀看螢幕上的晝 面。 — 請參閱第1圖，此為發光二極體全並聯時，先前技術 背光控制電路之一例。如圖所示，此背光控制電路2〇中各 發光二極體L1-LN上的電流，分別由電流源CS1_CSN所控 制。背光控制電路20包括一個最低電壓選擇電路21，用以 遠擇所有發光二極體L1-LN之陰極端中，電壓最低者，並 在誤差放大器13中，將此選定電壓與參考電壓Vref比較， 藉此控制電壓供應電路11。藉由反饋控制機制，可將所有 節點N11-N1N中，電壓最低者，保持在參考電壓Vref的位 準；如此，輸出電壓Vout將受控制，而使所有的電流源電 都有足夠的工作電壓可以正常工作，也使所有的發光二 極體正常發党。又’為防止電壓供應電路u無限制地拉高 電壓（例如誤差放大電路13故障），通常會在背光控制電 路20中增設一個過電壓保護電路12，其偵測輸出電壓 Vout，並於輪出電壓v〇ut過高時，發出訊號控制電壓供應 電路1卜使其停止拉高賴（視電路設計而定，可完全^ 1344630 止供應電壓，或將電壓保持在某一上限值；在背光控制電 路中，一般採取第二種作法。） 過電壓保§蒦電路12的一般作法如第2圖所示，可從輸 出電壓Vout萃取分壓，將節點Vsense2處的電壓與預先設 定的參考電壓Vovp比較，並根據比較結果來發出訊號控制 電壓供應電路11。 上述全並聯作法中，如需要增加發光 -------蚀菔数Η '曰

然思及的方法是串並聯並用，使用第丨圖所示之習知背光 控制電路20，在每一條路徑101_10Ν上設置等數目的發光 二極體，而構成如第3圖所示之發光二極體串並聯電路。

以上所述的先前技術，其反饋控制機制的設計，主要 疋要使發光二極體路徑1GMGN +，電流量最低者，保持 在某-設紐社·，理紅，此—設魏，賴即是任— 路徑上，欲使發光二極體正常卫作，所需的電流量最低值。 其具體作法，是將發光二極體路徑1〇Μ〇Ν中，各矿 Νη場^糕最低者，保持在參考電壓财的位準二' 而，因各發光二極體元件在製造難巾的差異，造成各ς 光二極體元件的實際壓降並不完全相等；因此， ^ 電路的設計者或製造者，為了確保任—路徑上，= 體都能正常王作，通常會採比較料的方式，來:去 電壓μ的位準。換言之，由人為方式所設定的^考^ vref，通常並不是該料在實際 ，電壓)，而ί較其為高。其所導致的缺點是t出 堅Vout也相應增咼，造成不必要的能量耗損。 6 1344630 【發明内容】 雜於此，本發卿針對上述先前技術之^足，提出 -種能根據發光二極體路徑間之差異，自動調整發光二極 體供應電壓㈣光_電路，轉決前述奴上的困擾， 並達成最佳節能效果。 本發明之第二目的在提供一種發光元件的控制方法。 為達上述之目的，在本發明的其中一個實施例中，提 供了-種背光控制f路’包含1壓供應電路，其接受— 輸入電[’並<控於-控制訊號而產生—輸出電壓；複數 個節點，各節點處的電射絲—對麟光元件路徑上的 電流值；以及高低電壓比較放大電路，根據該複數節點間 的電壓差異’產生上述控制訊號。 上述實施例中所述之電壓比較放大電路，可以將節點 中最尚與最低電壓者加以比較，或將節點上的電壓兩兩相 較；兩兩相較，可以是交互比較，或單向比較。 此外，根據本發明的另一個實施例，也提供一種發光 元件控制方法，包含：提供複數條發光元件並聯路徑；對 該複數條發光元件路徑的並聯節點供應輸出電壓；從各發 光元件路徑中，各選取一節點；將至少兩節點電壓加以^ 較；以及根據比較結果，控制上述輸出電壓。 上述節點電壓比較步驟中，可將節點中最高與最低電 壓者加以比較，或將節點上的電壓兩兩相較；兩兩相較， 可以是交互比較，或單向比較。 7 ⑧ 底下藉由對具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發 明之目的、技術内容、特點及其所達成之功效。 【實施方式】 請參考第4 ®，其中以示意電路_方式顯示本發明 的其t-個實施例。如圖所示，在本實施例的背光控制電 路30中，各條並聯發光二極體路徑1〇1_1〇N上分別設置有 對應的電流源CSi-CSN (以電路方塊表示），以供控制對應 路徑上的電流量。（發光二極體路徑1〇M〇N，意指自輸出 電壓Vout的茚點至接地的整條路徑。）與先前技術不同地， 在本實施例中，並非選擇節點N11_N1N中最低的電壓與參 考電壓Vref比較，而是使用高低電壓比較放大電路29 ;此 尚低電壓比較放大電路29中，包含最低電壓選擇電路21 和最面電壓選擇電路22，以及誤差放大電路13。電壓比較 放大電路29的作用，是將可以代表發光二極體路徑 101-10N上之電流狀況的電壓訊號，進行高低比較。 代表電流狀況的電壓訊號，例如可從各電流源 CS1-CSN中，選取節點NbNN，並萃取這些節點處的電壓， 來代表發光二極體路徑101-10N上之電流狀況。以電流源 CS1為例’請參考第5A與第诏圖，當電流源CS1以場效 電晶體製作時，節點N1例如可選為其源極電壓；當電流源 CS1以雙載子電晶體製作時，節點N1例如可選為其射極電 壓。如圖所示，發光二極體路徑101上的電流，與流過 電阻Rcsl上的電流大致相等’而節點N1的電壓，等 於電阻Rcsl和電流/纖的乘積。因此，可萃取節點犯處 ^電壓’來代表發光二極體路徑1〇1上的電流狀況。當然， 喊點N1的選取位置’圖示僅為其中一例；亦可選用其他位 置’來達成等效的功能。 筇點N1-NN上的電壓，分別輸入最低電壓選擇電路2] 和最高電壓選擇電路22，以選取其中最高和最低的電壓， 並在誤差放大電路13中，將最高和最低的電壓加以比較， 根據比較結果，輸出控制訊號15，以控制電壓供應電路^ £ 第4圖所示電路的更具體結構，其-例可參考第6圖。 ，中上方的電路21 ’可將節點Ν1·中電壓最低者，透過 早位增盈電路UG1予峨出；下方的電路22，則可將 紐最高者，透料位增益魏脱予以輸出 =注思的是，視節點Nl_丽的萃取電壓位準而定，下方 電路22中的電晶體q21_Q2N，在某些場合中，可能需要以 在誤差放大電路13中，權 可 軔，祐你媸甘4》 卞以補侦後’加以比 八父、σ果，產生控制訊號15。押制訊號15科 電壓供應電路u的控制方式，例m们5對 .摆雪狄99沾私山丄 乂疋* ‘最南電壓選 擇電路22的輸出，大於最低電壓選 補償賴VS時，控制訊號15即令 的輸出加上 出電壓伽；當最高電壓選擇電路^ 電路11升高輸 壓選擇電路21的細加上補償_ vs^ ’低於最低電 即令電壓供應電路U _輸出 ^控制减15 1 vout。如此即可控制最 1344630 南電愿L擇電路2:2的輸出，#常接近或等於最低電壓選擇 電路21的輸出加上補償電壓vs。上述控制方式的具體實 現方式’例如可藉由在電麵應電路u巾設置脈寬調變電 路(PWM，Pulse Width Modulation)、脈衝頻率調變電路(ρρΜ，

Pulse Frequency Modulation)、脈衝跳頻調變電路(ρ§Μ，触e

Skipping Modulation)、線性穩壓電路、或其他調變電路來達 成；這些電路_細電職構為本技術領域者所已知，在 此不予贅述。 上述誤差放大電路中的電壓源vs ’係為在概念上 便於了解而繪示，代表一廣義的等效電位差；事實上，並 不-定需要設置-個實體的電壓源vs。例如，若在誤差放 大器EA的輸入間，設計適當的輸人電驗差值㈣说〇饱过 voltage) ’即可等效達成電壓源vs的補償功能；又或者， 可藉由適當地設計誤差放大器EA的增益，或調整控制訊號 15對電壓供應電路U力控制方式（例如調整迴路調變增益 (Modulate gain))’也同樣可產生所欲達朗反饋控^機 制，而可省略設置電壓源vs。又例如，當控制訊號15為 類比訊號時，可設計成，當該訊號位於某一臨界值以上時， 使電壓供應電路11升高輸出電壓VGUt，而當該訊號位於該 臨界值以下時，使電壓供應電路Η降低輸出電壓v〇ut，甚 至可在該訊號恰等於賊界辦，使電壓供應電路n維持 輸出電壓Vout不變，等等。 、' 以上第4-6圖所述電路結構的操作功能與目的，說明如 下。當輸出電壓VGUt ^以供應發光二極體與電流源 10 CS1_CSN的需求’使各發光二極體與電流源CS1-CSN正常 工作時，各發光二極體路徑1〇1_1〇N上的電流量，彼此之 間=致於有太大的差距，換言之，節點N1-NN彼此之間， 電壓不致於有太大的落差，其最高電壓與最低電壓間的差 異，會落在某一個合理的範圍内。當輸出電壓v〇ut不足以 供應發光二極體與電流源CS1_CSN的需求，以致發光二極 體與電流源CS1-CSN無法正常工作時，由於各電流源 CS1-CSN不能獲得足夠的工作電壓而正常工作，因此各發 光二極體路徑齡華上的電流量，彼此之敝出現明^ 差距，節點N1-NN彼此之間，其最高電壓與最低電壓間的 差異’也會擴大’而超出合理的範圍。是以，若將節點ΝμΝΝ 中，最高電屋與最低電壓間的差異，藉由誤差放大電路13 與電壓供應電路11的反饋控制卿，使其㈣在一定範圍 之内，即可確保各發光二極體與電流源CS1_CSN正常工 作，而使各發光二極齡徑101•顧上的電流量，彼此間 的差異保持在-定範圍之内。不但如此，更重要的是，在 此種控制方式下’所供應的輸出輕ν_，會自動調整到 ，發光=極體與電流源CS1_CSN正常工作時所需的最低電 座。誶言之，在本發明_態平衡機制下，若節點ni_順 二ίΓ，最低電壓間的差異低於設定值，即表示輸 出电屋Vout遷可下調，此時，背光控制電路％即會 =出電壓vGut，制最高f壓與最低電_的差異等於 設定值為止。因此，本發明可達到節約能耗的目的，、除 人為設^參考賴Vref時，對Vref值拿捏的崎。’、 1344630 此外’為便利說明，仍以誤差放大電路13巾設有電壓 源VS為例。此電壓源的值，可根據發光二極體正常工作時 I容許的亮度差舰格’來加以設定，亦即，聰源vs的 ，在概念上，即等於前述最高電壓與最低驗間的差里 設定值；亦即VS觸應絲㈣流差異， ^ 體路徑間可料的最大電妓異_雜。耻f㈣必

要’甚至可將該電魏vs由積體電路的外部設定（例如以 外接電阻來設定）’以便利調整。

上述電路中，如有任何-條發光二極财徑10M0N 發生故障’例如故障斷路，則觀徑上將無電流流通，造 成最低賴_電路21必齡斷树徑上的對應節 點，而輸出零或接近於零的電壓。此時，誤差放大電路13 將不斷送出錯誤的控制訊號15’使整體背光控制電路30將 無法正常工作。、

此項問題，可藉由設置低電流_電路，偵測各條發 光二，體路徑⑻-麵上是否發生電流過低或無電流的狀 況’來予以解決。有關低電流偵測電路的細節，請 同日申請的另—同名中請案；因非本案重點， 在此僅舉一例作概略說明。 如第7圖所示，背光控制電路3G中，可更包括有低 流偵測電路(Under Current Detecti〇n，UCD) 31_3N。此低雨 流侦測電路31_3N的作用是偵測各條發光二鋪並聯路^ 1〇1-麵上’是否發生電流過低或無電流的狀況。當未發^ 電流過低或無電流狀況時，發光二極體並聯路徑ι〇ι__ 12 (¾ 上代表電流狀況的電壓訊號，會通過低電流偵測電路 31-3N ’傳遞至對應的電壓比較路徑11K11N，使高低電壓 比較放大電路29付以取得這些電壓訊號。當發光二極體路 徑101-10N上有一條或多條路徑電流過低或無電流時，低 電流偵測電路即排除對應的電壓比較路徑(1丨M1N中之— 個或夕個）’使其不成為向低電壓比較放大電路29的有效輸 入，亦即使高低電壓比較放大電路29不會接受這些電壓比 較路徑(111-11N中之一個或多個)上的電壓訊號。 一以低電流偵測電路31為例，上述概念可參照第8圖， 當更易於了解。路徑101上的電流狀況z.;〇7，可將其轉換成 電壓訊號；例如，萃取節點N1處的電壓，即是其中一種方 式（其他還有多種方式’可參閱前述本㈣請人於同曰申 凊的另-同名申請案）。該電壓訊號可在比較器ci中，與 設定之參考電壓Vue進行味；其比憾果S1即代表對電 流狀，的侧結果’該姻崎S1可供控制_綱，以 在路徑101上的電流過低或無電流時，切斷開關謂。（當 然Μ見開關SW1的設計而定，比較器C1的輸出可能需要 予以反相。）需注意的是’本圖僅係供·概念，事實上 開關的位置’未必需要設置在路徑U1上；只要能達到等 效目的即可（同樣請參閱前述本案帽人於同 一同名申請案> 藉由設置上述低電流_電路31-3N，若任何-條發光 二極體路徑1G1·聰發生斷路轉或空接(flQa㈣，例如假 設發光二極體路徑101發生斷路故障，則由於路徑m被 1344630 2斷，因此最低電壓選擇電路2U堇會從路徑ιΐ2•⑽之 L選擇最低的電壓訊號，輪人誤差放大電路13。此時， 電路ϋτ上的所有發光二極體無法工作，但電壓供應 騎對正常轉·餘發光二鋪來供應適 虽的賴，並不至於無必要地拉高輸出輕V〇ut，以致降 =電效率、甚或燒壞電路。此外’當本發明之背光控制 電路供給發光二極體的晶片接聊數目超過需求時，可簡單 地將多餘的接㈣接或接地，並不會錄費能量，與該接 腳接觸的元件也不需要使用高壓元件。 、_除以上所述外，在本發明的背光控制電路3〇中，若發 光二極體路徑.麵的任—條或多條上沒有電流，其^ ^壓比較路徑U1_11N即被排除不絲高低電壓比較放 電路29的有效輸入。但在電路啟動時，有可能因為所有 發光二極體路徑.丽上均沒有電流，致使所有的電壓 比較路徑111-11N都不成為高低電壓比較放大電路29的有 效^入。鱗’村能造成賴供應 11不驗動供電。 如欲謹慎避免此種誤動作，根據本發明，有多種作法可行， ，如可以提供啟動遮蔽電路，根據系統中與啟動有關的訊 娩:如啟動重置(p〇wer 0n reset)訊號或軟啟動(s〇ft S㈣訊號 等專來產生遮蔽訊號，以遮蔽所有或部份低電流偵測電 路31-3N的偵測訊號S1_SN ;或藉由邏輯電路的設計，使 得當所有低電流偵測電路31.都同時偵測到低電流狀沉 時’即強迫電壓供應電路n開始供電；或提供啟動電路， 以確保背光控制電路30啟動後可以正常工作。以上所迷啟 動遮蔽電路、邏輯電路、或啟動電路之詳細電路結構，可 參閱前述本案申請人於同曰申請的另一同名申請案。 為便利了解起見，以下仍舉一例說明。請參閱第9圖， 此為第6圖所示實施例，加上低電流偵測電路與啟動電路 後的電路結構（但為簡化圖面起見，省略了誤差放大電路 U)。在本實施例中，各比較器C1_CN分別根據對應節點 N1-NN上的低電流狀況，而產生偵測訊號，以切斷對應的 開關SW11-SW1N和SW21-SW2N。（切斷開關 SW11-SW1N’即等效於切斷節點N1-NN到電晶體qu_q1N 閘極的路徑並將閘極電壓拉高；切斷開關SW21_SW2N，即 等效於切斷節點N1-NN到電晶體Q21-Q2N閘極的路徑並 將閘極電壓拉低^ )在電路啟動階段，當所有比較器Ci_cn 都同時偵測到低電流狀況時，藉由反及閘G1和及閘G2的 作用，可使電晶體Q10和Q20仍然導通，因此，單位增益 電路UG1和UG2仍可輸出訊號供誤差放大電路13 (未示 出）進行比較，以產生控制訊號15，令電壓供應電路Η供 應電壓’此時UG1將跟隨G1輸出低電壓，UG2將跟隨G2 輸出高電壓，所產生的控制訊號15，將令電壓供應電路u 使輸出電壓Vout升高’直到電路脫離啟動狀態，亦即至少 有一發光二極體路徑1〇1_1〇]^脫離低電流狀態為止。 第9圖實施例中’各比較器C1-CN和對應的開關 SW11-SW1N和SW21_SW2N，即触前狀低電流偵測電 路3剛’而反及閘G1和電晶體Q1Q，構麟最低電壓選 擇電路21的啟動電路；及閘〇2和電晶體Q2〇，構成對最 1344630 高電壓選擇電路22的啟動電路。需強調的是 舉舰明眾多可能實施態樣的其卜種，而非表 一實施方式。 此外，以上說明中’是假設在正常情況下，除了啟動 階段外’低電流_電路31_3N *會_產生偵測訊號。 但事實上’姑極小的可能，所有低電流_電路31姻 都同日$產生侧訊號，且正確表示所有路徑1gmqn都發 生問題。其原隨可能因為是輸出電壓偏本身發生問 題’.例如=慎將輸出電壓端短路接地，或路徑1〇1-應上 的㈣過高超過負荷。此時’龍供應電路u往輸出電壓 v〇m方向的電流量將會大增。故，可藉由細彳是否發生此 -過量電流狀態，來判定輪出電壓端是否短路或過載；若 發生過量錢狀態，即可關賴供應電路u，或限制其 供應電流之上限，或酬整個f光控制電路，或先關閉^ 再重新啟崎光㈣電路。其作法’例如可從電壓供應電 路η的輸_萃取電流’連接至—餘，並將電阻上的跨 顯設㈣參考龍比較，或直接取功率元件朗關元件 上的跨壓來代表電流大小並與設定的參考電壓比較，以偵 測是否發生此-過量電流狀態’等等；熟悉本_者，當 可思及各種作法，在此不予贅述。 田 第4圖和第6圖所示實施例中，係使用誤差放大電路 13，根據節點耶厕中龍最高者與電壓最低者的比較結 果’以產生控制訊號15。但誤差放大電路13，僅為可杆作 法之一，而非唯一作法。例如，請參閱第H)圖== 16 1344630 比較器C13，根據最高電壓與最低電壓的比較結果，以產 生數位控制訊號15，並使用數位方式來控制電壓供應電路 11升咼或降低輸出電壓V〇ut。舉例而言，可在電壓供應電 路11中設置脈衝頻率調變電路(PFM，Pulse Frequency Modulation)、或脈衝跳頻調變電路(pSM，pulse S]dpping

Modulation)等等，藉由控制此等調變電路，來控制輸出電 壓Vout的供應。 為避免波動雜訊造成干擾，如圖所示，.比較器C13以 採用磁滯味H為佳，但如使用—般味器，亦屬可行。 又，請參閱第11A圖，如不欲使用數位方式來控制電 壓供應電路1卜亦可將比較H⑶的輸出，成類比訊 號，圖不為轉化方式的其中—種，可以將比較器C13的輸 出，透過積分器131轉化成類比訊號，並與參考電壓Vrefl 比权，以產生控制訊號。第11B圖所示為積分器的典型 電路結構。 或者’請參閱第12A圖，亦可將比較器⑶的輸出， 透過低通丨鱗^ 132轉化成類比訊號，並與參考電壓 比較，以產生控制訊號15。帛12β圖所示為低通渡波器i32 的典型電路結構。 又或者，請參閱第13A圖，亦可將比較#C13的輸出， 透過電容級電電路m轉化_比滅，並與參考電壓 Vrefl比較，以產生控制訊號15。第i3B與況圖所示為 電容充放電電路133的兩種電路結構示例。 除此之外’尚有其他务種轉化方式，不另資述；需注 17 思的疋，上述第1M3圖各例中的參考電壓Vrefl，係一不 ’τν響整體電路規格的參考電壓，其可用值範圍很大：其並 非設定發光二極體路徑的最低供應電壓，故並無說明先前 技術時所提及的設定困擾。 在以上所述各實施例中，係根據節點N1-NN中電壓最 鬲者與電壓最低者的比較結果，以直接或間接產生控制訊 號15。將最高電壓與最低電壓予以比較，是本發明概念下， 最為直接的作法；但在相同概念下，亦有其他各種等效變 化的可能。這些可能作法，都應屬於本發明之範圍内；茲 舉數例加以說明。 請參閱第14A圖，此為高低電壓比較放大電路29的另 一種貫施型態。為便於說明，假設並聯的發光二極體路徑 總數疋二條。在本實施例中，並非將節點N1_N3中電壓最 高者與電壓最低者進行比較，而是將節點N1-N3處的電 左兩兩互相比較。g吳差放大器EA12和EA21分別以節點 N1處的電壓和節點N2處的電壓為正負（負正）輸入；誤 差放大器EA23和EA32分別以節點N2處的電壓和節點N3 處的電壓為正負（負正）輸入；誤差放大器EA13*EA31 为別以郎點N1處的電壓和節點N3處的電壓為正負（負正） 輸入。若節點數目為N，則總共需要n(N-1)個誤差放大器 (其中N為節點數目）。所有誤差放大器EA12、EA21、 EA23 > EA32 ' EA13、EA31的輸出，輸入最高電壓選擇電 路22，以選擇其中誤差最大者，並在誤差放大器EA中， 與參考電壓Vref2比較，以產生控制訊號μ。此實施例的

壓選擇電路21， 故並不需要開關SW11_SW1N、反及閘G1、 作為最高電壓選擇電路22的另一輸入， 由於第14A與14B圖電路中並無最低電 ^ ^曰日體⑽（以上說明，請對照第14B圖與第9圖。） 如巧述’低電流侧電路與雌電路有錄作法，例如， 比車义器C1.C3的輸出，可作為各職誤差放大器的致能輸 入取代控制其輸出路徑上的開關科。各種變化，在此 不一二贅述；這些變化均應屬於本發明的範圍。 "月，參閱第15A圖，此為高低電壓比較放大電路29的 另種貫知*型態。同樣地，為便於說明，假設並聯的發光 -極總數是三條。在本實施例巾，為節省電路元件， 僅將卽點N1-N3處的電壓，兩兩作單向比較。亦即，誤差 放大裔EA12以節點N1處的電壓為正輸入，節點N2處的 電壓為負輸入；誤差放大器EA23以節點N2處的電壓為正 輸入’節點N3處的電壓為負輸入；誤差放大器ΕΑ3ι節點 N3處的電壓為正輸入，節點N1處的電壓為負輸入。與第 14A圖相較’電路中省略了誤差放大器EAu、EA32、和 EA13。若節點數目為N，則總共需要n個誤差放大器。所 有誤差放大器EA12、EA23、EA31的輸出，輸入最高電壓 選擇電路22，以選擇其中誤差最大者，並在誤差放大器EA 中’與參考電壓Vref3比較，以產生控制訊號15。此實施 P的作法’雖_較最高與最低賴，但雜可根據節點 」姻電壓_差異’來達成自_整細電壓偏的功 能。但需注意的是，由於僅單向比較節點N1视中任兩個 的電壓⑷如，N1前2比較時，N1永遠為正端），因此， 參考電壓Vre8，需設定為節點.N1姻+最高電壓斑最低 電壓間的可容許差異規格之·1)的對應值，故Ni姻中 直接比％.的兩兩間误差容許度(t〇lerance)降低為規格之 1/(N-1)，其中N為節點數目。 第15A圖所示電路中，同樣可設置低電流偵測電路與 啟動電路，如第15B圖所示。對照第14B圖可見，在第156 圖中，可進一步省略若干開關元件。 除以上所述外’若採取類似第1(M3圖所示的方式，以 比較器來取代誤差放大n，則亦可構成如第16或第17圖 所示的⑨路’其巾’各比可以是磁滯或—般比較器(在 此電壓源VS已等效安置在各比較財，請參考㈣圖）， 又，第Π圖中之直流成份截取電路u〇，可以是前述積分 益13卜低猶波|g 132、電容充放電電路133、或其 效電路。 、寻 第16或17圖中，當然也可採取與第15A圖相似的概 念，僅將節點N1_N3處的電壓，兩兩作單向比較，亦即 略比較器CMP21、⑽32、和CMP13。除此之外，亦同 可設置低紐_電路麵動電路；例如，可在_到竿 1344630 一節點所在路徑處於低電流狀況時，關閉對應比較器的輸 出，以構成低電流偵測電路，並令所有低電流偵測電路的 偵測訊號，通過一個及閘，使用該及閘的輸出，作為或閘 G3的另一輸入，以構成啟動電路。上述内容，熟悉本技術 者當可舉一反三，不另繪示。 以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述 者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的内容而已， 並非用來限定本發明之權利範圍。如前所述，對於熟悉本 技術者’當可在本發明精神内’立即思及各種等效變化。 例如，所有實施例中所示直接連接的兩元件，可在其間插 入不影響訊號意義的電路，例如延遲電路等等。在圖示中 雖然以背光控制電路為單獨一顆積體電路，但也可拆成不 只-顆積體電路’或進-步在其内整合與其他電路元件。 又本發明未必僅此運用於串並聯發光元件電路，亦可用 於全並聯電路；雖然所示發光元件為發光二極體，但也可 以是其他發光元件，如有機發光二極體；所述「背光」控 制電路，可料-定是㈣「背光」，而可以是任何照^ 等等。故凡依本發明之概念與精神所為之均等變化或修 飾’均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖式說明： 第1圖為先前技術之全並聯發光二極體電路與背光控 制電路的示意電路圖。 二 21 1344630 第2圖為先前技術之過電壓保護電路的示意電路圖。 第3圖為示意電路圖，示出先前技術之串並聯發光二 體電路與背光控制電路的一例。 第4圖為根據本發明一實施例之背光控制電路的 電路圖。 恩 第5圖舉例說明節點的設置位置。

第6圖為示意電路圖，示出高低電壓比較放大電 中一個實施例。 八 第7圖為根據本發明另一實施例之背光控制電路 意電路圖。 第8圖為示意電路圖，用以說明低電流侦測電路的概 加上低電流偵測電 第9圖舉例說明第6圖所示實施例， 路與啟動電路後的電路結構。

第圖說明高低電壓比較放大電路的另—個實施例。 第11A圖綱高低賴比較放大電路㈣—個實施例。 第11B圖說明積分器的典型作法。 第12A圖說明高低電壓比較放大電路的另—個實施例 第12B圖說明低通濾波器的典型作法。 = 13A圖說明高低電壓比較放大電路的另—個實施例。 第1犯與DC圖說明電容充放電電路的兩種姐雜法。 第MA圖·高低·比較放大電路咐—個實施例。 與14B圖舉例說明第14A圖實施例中 流偵測電路與啟動電路。 - 1344630 第15A圖說明高低電壓比較放大電路的另_個實施例。 與15B圖舉例說明第15A圖實施例中，如何設置低電 流偵測電路與啟動電路。 第16圖舉例說明可用比較器取代誤差放大器。 第17圖舉例說明用比較器取代誤差放大器時的另/種 作法。 【主要元件符號說明】 11電壓供應電路 12過電壓保護電路 13誤差放大電路 15訊號 20背光控制電路 21最低電壓選擇電路 22最高電壓選擇電路 29高低電壓比較放大電路 30背光控制電路 31-3N低電流偵測電路 101-10N發光二極體路徑 11M1N電壓比較路徑 130直流成份截取電路 131積分器 132低通濾波器 133電容充放電電路 23 1344630 C1-CN，C13比較器 CMP12, CMP21，CMP 23, CMP 32, CMP 13, CMP 31 比較 器 CS1-CSN電流源 EA，EA12, EA21, EA23, EA32, EA13, EA31 誤差放大器 G1反及閘 G2及閘 G3或閘

L1-LN發光二極體 N'1-NN節點 N11-N1N 節點 Q10，Q11-Q1N，Q20，Q21-Q2N 電晶體 S1偵測訊號 SW1，SW11-SW1N，SW21-SW2N 開關 UG1，UG2單位增益電路 VS電壓源

Claims (1)

1344630 十、申請專利範圍： 1. 一種背光控制電路，包含·· 電壓供應電路，其接受一輸入電壓，並受控於一控制 訊號而產生一輸出電壓； 二 複數個節點’各節點處的電壓可代表一對應發光元件 路徑上的電流值；以及 间低電壓比較放大電路，根據該複數節點間的電壓差 異’產生上述控制訊號。 t如申請專利範圍第W所述之背光控制電路，其中該 问低電壓比較放大電路係根據該複數節點中最高與最低 電壓間的差異，產生上述控制訊號。 " 3 二如申請專利範圍第！項所述之背光控制電路，其中該 尚低電壓比較放大電路係根據該複數節點 較後，電卿最大者，產生上侧彳峨。兩兩互相比 m 4.如申請專利範圍帛！項所述之背光控制電路，1中咳 南低電壓比較放大電路係根據該複數節點中，兩兩單触 較後，電駐異最大者，產生上述控舰號。 ^如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路， 高低電壓比較放大電路包括· 八^ 最，電壓選擇電路，與所述複數節點電連接； 最高電壓選擇電路，與所述複數節點電連接；以及 誤差放大電路，其輸入端分別與上述最低電壓選擇電 ^和最高電壓選擇電路電連接，其輸出·生前述控制訊 6.如申請專利範圍第5項所述之背光控制電路，其中該 25 决差放大電路包括有一個誤差放大器，此誤差放大器的其 中一個輸入端與一個電壓源電連接，該電壓源和所述最低 電壓選擇電路電連接。 - 7. 如申請專利範圍帛5項所述之背光控制電路，其中該 最低電_擇電路包括—個電流源，和至少複數個並聯的 PMOS電晶體，各電晶體的源極端與該電流源電連接，閘 極端與所述複數節點電連接。 8. 如申請專利範圍第5項所述之背光控制電路，其中該 最高電_擇電路包括—個電流源，和至少複數個侧的/ NMOS電晶體’各電晶體的源極端與該電流源電連接，閘 極端與所述複數節點電連接。 如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該 高低電壓比較放大電路包括： 最低電壓選擇電路，與所述複數節點電連接； 最高電壓選擇電路，與所述複數節點電連接；以及 比較器電路，其輸入端分別與上述最低電壓選擇電路 和最高電壓選擇電路電連接。 10·如申請專利範圍第9項所述之背光控制電路，其中該 比較器電路之輸出端產生前述控制訊號。 11. 如申請專利範圍第9項所述之背光控制電路，其中該 比較器電路之輸出訊號，轉化成類比訊號後，與一^考^ 壓比較’而產生前述控制訊號。 、^ 12. 如申請專利範圍帛π項所述之背光控制電路，其中 該比較器電路之輸出訊號’由以下電路之一，將其轉化成 類比訊號：積分器、低通濾波器、或電容充放電電路。 13·如申請專利範圍第9項所述之背光控制電路，其中該 比較器電路包括有一個比較器，此比較器的其中一個輪入 端與一個電壓源電連接，該電壓源和所述最低電壓選擇電 路電連接。 14. 如申睛專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該 高低電壓比較放大電路包括： 複數個誤差放大器，各誤差放大器之兩輸入端分別與 所述複數節點中之兩個電連接；以及 〃 最高電壓選擇電路，其輸入端與各誤差放大器之輸出 電連接，其輸出端產生前述控制訊號。 15. 如申請專利範圍第14項所述之背光控制電路，其中 該複數節點之數目為Ν，複數誤差放大器之數目為 Ν(Ν-1)。 ’· 16. 如申請專利範圍第14項所述之背光控制電路，其中 °玄複數郎點之數目為Ν，複數誤差放大器之數目為ν。 17. 如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，其中該 高低電壓比較放大電路包括： 複數個比較器，各比較器之兩輸入端分別與所述複數 節點中之兩個電連接；以及 或閛電路，.其輸入端與各比較器之輸出電連接。 18. 如申請專利範圍第17項所述之背光控制電路，其中 該或閘電路之輸出端產生前述控制訊號。 19. 如申请專利範圍第I?項所述之背光控制電路，其中 1344630 該或閘電路之輸出訊號，轉化成類比訊號後，與一參考電 壓比較，而產生前述控制訊號。 20. 如申請專利範圍第19項所述之背光控制電路，其中 該或閘電路之輸出訊號，由以下電路之一，將其轉化成類 比訊號：積分器、低通濾波器、或電容充放電電路。 鑛 21. 如申請專利範圍第1項所述之背光控制電路，尚包含 至少一個低電流偵測電路，用以偵測至少一個上述發光元 件路徑是否祕低電絲n，當触該低钱狀態時，即 發出排除訊號，用以排除對應之節點電壓，使其不成為高 低電壓比較放大電路的有效輸入。 22. 如申請專利範圍第21項所述之背光控制電路，尚包 含啟動電路’以確保電路啟動時，不因低電流 排除訊號而誤動作。 狂如申請專利範圍第！項所述之背光控制電路，其中在 f發光元件路徑上包括—個電流源，該電流源中包括—個 場效電晶體，且所述節點為該場效電晶體的源極。 24.如申請專利範園第i項所述之背光控制電路，其 上包括—個電流源’該電流源中包括―個 二載子電晶體，且所述節點為該雙载子電晶體的射極。 25· —種發光元件控制方法，包含： (A)提供複數條發光元件並聯路徑，· 電廢⑻對該複數條發光元件路徑的並聯節點供應輪出 (C)從各發轉件路捏中，各選取一節點； 28 1344630 (D) 將至少兩節點電麗加以比較；以及 (E) 根據(D)之比較結果，控制上述輸出電壓。 26. 如申請專利範圍第25項所述之發光元件控制方法， 其中’步驟(E)包括：將各節.點中電壓最高者與最低者加以 比較。 27. 如申請專利範圍第25酬述之發光元件控制方法， 其中，步驟(D)包括：將各節點電壓兩兩互相加以比較， 根據差異最大者，控制上述輸出電壓。

2S.如申請專利範圍帛Μ項所述之發光元件控制方法， 其中’步驟(D)包括：將各節點電壓柄單向加以比較， 根據差異最大者’控制上述輸出電壓。 29. 如申請專利範圍第25項所述之發光元件控制方法， 尚包含.制至少-條發光元件路徑’是祕於低電流或 無電流狀態。 30. 如申請專利範圍第29項所述之發光元件控制方法，

尚包含：當偵測到所有發光元件路徑均處於低電流或無電 流狀態時，令電路正常啟動。 31. 如申請專利範圍第25項所述之發光元件控制方法， 其中在各發光元件路徑上包括一個電流源，該電流源中包 括-個場效電晶體，且所述祕為該場效電晶體的源極。 32. 如申請專利範圍第25項所述之發光元件控制方法， 其中在各發光元件路徑上包括一個電流源，該電流源中包 括-個雙載子電晶體，且所述節點為該賴子電晶體的射 極。 29