台湾专利TW201301244A 發光二極體驅動系統及使用其的顯示裝置

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一種發光二極體驅動系統，驅動二維（2D）/三維（3D）顯示裝置中發光二極體陣列工作，發光二極體驅動系統包括電源轉換電路、脈衝寬度調變控制器、2D參數電路、3D參數電路、電流平衡電路及微控制器。三維參數電路在顯示裝置為3D模式時輸出三維參數控制信號，當顯示裝置為2D模式時停止輸出三維參數控制信號。脈衝寬度調變控制器根據二維參數電路及三維參數電路的輸出產生脈衝寬度調變信號，以控制電源轉換電路。本發明還提供一種顯示裝置。上述發光二極體驅動系統能在2D和3D模式下改變電源轉換電路的輸出，以滿足不同負載的需求。
公开号:TW201301244A
申请号:TW100121350
申请日:2011-06-20
公开日:2013-01-01
发明作者:Cheng-Hung Tsai；Chin-Po Cheng
申请人:Ampower Technology Co Ltd；
IPC主号:G09G3-00

专利说明:
發光二極體驅動系統及使用其的顯示裝置
本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種顯示裝置的發光二極體驅動系統。
目前，三維（3 dimensions，3D）液晶電視是市場的新寵兒，而液晶電視在3D模式下所需要的亮度比二維（2 dimensions，2D）模式下的高。所以3D模式下作為液晶電視背光源的發光二極體（light emitting diode，LED）所需的電流是2D模式下的兩倍或三倍甚至更高，而且3D模式下LED所需的順向導通電壓也會較高。也就是說，對於LED驅動系統而言，2D模式和3D模式為兩種不同的負載特性，這造成了LED驅動系統設計上的困難。
有鑑於此，需提供一種發光二極體驅動系統，能滿足顯示裝置在二維和三維模式下不同的負載特性。
一種發光二極體驅動系統，用於驅動二維/三維顯示裝置中的發光二極體陣列，該顯示裝置包括面板驅動系統及顯示面板，該發光二極體驅動系統包括微控制器、三維參數電路、二維參數電路、脈衝寬度調變控制器、電源轉換電路及電流平衡電路。該微控制器與該面板驅動系統相連，用於在該顯示面板進行三維顯示時，輸出三維微控制信號，當在該顯示面板進行二維顯示時，輸出二維微控制信號。該三維參數電路與該微控制器相連，用於在接收到該三維微控制信號時輸出三維參數控制信號，當接收到二維微控制信號時停止輸出該三維參數控制信號。該二維參數電路與該三維參數電路相連，並根據該三維參數電路的輸出產生二維參數控制信號。該脈衝寬度調變控制器用於根據該二維參數電路及該三維參數電路的輸出，產生脈衝寬度調變信號，以控制該電源轉換電路。
該電源轉換電路與直流電壓源、該二維參數電路及該發光二極體陣列的陽極相連，用於將該直流電壓源提供的電壓轉換為合適驅動該發光二極體陣列發光的電壓。該電流平衡電路與該脈衝寬度調變控制器及該發光二極體陣列的陰極相連，用於平衡流經該發光二極體陣列的電流。
優選地，該三維參數電路包括三維頻率參數電路、三維電流偵測參數電路及三維補償參數電路。
優選地，該二維參數電路包括二維頻率參數電路、二維電流偵測參數電路及二維補償參數電路。
優選地，該三維頻率參數電路包括第一電阻、第二電阻、第一開關元件、第三電阻、第二開關元件及第四電阻。該第一電阻的一端與該微控制器相連。該第二電阻串聯於該第一電阻的另一端與地之間。該第一開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第一開關元件的第一電極與該第一電阻的另一端相連，該第一開關元件的第二電極接地。該第三電阻連接於參考電壓源與該第一開關元件的第三電極之間。該第二開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第二開關元件的第一電極與該第一開關元件的第三電極相連，該第二開關元件的第二電極與該參考電壓源相連。該第四電阻的一端與該第二開關元件的第三電極相連，該第四電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器相連。
優選地，該第一開關元件為NPN型電晶體，該第一開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的射極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的集極。該第二開關元件為P型金屬氧化物半導體場效應管，該第二開關元件的第一電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第二開關元件的第二電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的源極，該第二開關元件的第三電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的汲極。
優選地，該二維頻率參數電路包括第五電阻及第一電容。該第五電阻的一端與該參考電壓源相連，該第五電阻的另一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器。該第一電容的一端與該第五電阻的另一端相連，該第一電容的另一端接地。
優選地，該二維頻率參數電路還包括至少一第六電阻及至少一第一錫焊點。該第六電阻的一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器。該第一錫焊點連接於該參考電壓源與該第六電阻的另一端之間。
優選地，該三維電流偵測參數電路包括第七電阻、第八電阻、第三開關元件、及第九電阻。該第七電阻的一端與該微控制器相連，該第八電阻連接於該第七電阻的另一端相連與地之間。該第三開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第三開關元件的第二電極與該第七電阻的另一端相連，該第三開關元件的第三電極接地。該第九電阻的一端與該第三開關元件的第一電極相連。
優選地，該第三開關元件為NPN型電晶體，該第三開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第三開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
優選地，該二維電流偵測參數電路包括第十電阻、第二電容、第十一電阻、第十二電阻及第一二極體。該第十電阻連接於該第九電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器之間。該第二電容的一端連接於該第十電阻與該脈衝寬度調變控制器之間，該第二電容的另一端接地。該第十一電阻的一端接地，另一端與該第九電阻的另一端相連。該第十二電阻的一端接地，另一端與該電源轉換電路相連。該第一二極體的陰極與該第十一電阻的另一端相連，該第一二極體的陽極與該第十二電阻的另一端相連。
優選地，該三維補償參數電路包括第十三電阻、第十四電阻、第四開關元件、及第十五電阻。該第十三電阻的一端與該微控制器相連，該第十四電阻連接於該第十三電阻的另一端與地之間。該第四開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第四開關元件的第二電極與該第十四電阻的一端相連，該第四開關元件的第三電極接地。該第十五電阻的一端與該第四開關的第一電極相連。
優選地，該第四開關元件為NPN型電晶體，該第四開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第四開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第四開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
優選地，該二維補償參數電路包括第三電容、及第十六電阻。該第三電容的一端與該脈衝寬度調變控制器相連，該第三電容的另一端與該第十五電阻的另一端相連。該第十六電阻連接於該第三電容的另一端與地之間。
一種顯示裝置，包括顯示面板、發光二極體陣列、發光二極體驅動系統及面板驅動系統。該顯示面板用於進行二維或三維顯示。該面板驅動系統用於驅動該顯示面板進行二維或三維顯示。該發光二極體陣列用於為該顯示面板提供背光。發光二極體驅動系統用於驅動二維/三維顯示裝置中的發光二極體陣列，包括微控制器、三維參數電路、二維參數電路、脈衝寬度調變控制器、電源轉換電路及電流平衡電路。該微控制器與該面板驅動系統相連，用於在該顯示面板進行三維顯示時，輸出三維微控制信號，當在該顯示面板進行二維顯示時，輸出二維微控制信號。該三維參數電路與該微控制器相連，用於在接收到該三維微控制信號時輸出三維參數控制信號，當接收到二維微控制信號時停止輸出該三維參數控制信號。該二維參數電路與該三維參數電路相連，並根據該三維參數電路的輸出產生二維參數控制信號。該脈衝寬度調變控制器用於根據該二維參數電路及該三維參數電路的輸出，產生脈衝寬度調變信號，以控制該電源轉換電路。
該電源轉換電路與直流電壓源、該二維參數電路及該發光二極體陣列的陽極相連，用於將該直流電壓源提供的電壓轉換為合適驅動該發光二極體陣列發光的電壓。該電流平衡電路與該脈衝寬度調變控制器及該發光二極體陣列的陰極相連，用於平衡流經該發光二極體陣列的電流。
優選地，該三維參數電路包括三維頻率參數電路、三維電流偵測參數電路及三維補償參數電路。
優選地，該二維參數電路包括二維頻率參數電路、二維電流偵測參數電路及二維補償參數電路。
優選地，該三維頻率參數電路包括第一電阻、第二電阻、第一開關元件、第三電阻、第二開關元件及第四電阻。該第一電阻的一端與該微控制器相連。該第二電阻串聯於該第一電阻的另一端與地之間。該第一開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第一開關元件的第一電極與該第一電阻的另一端相連，該第一開關元件的第二電極接地。該第三電阻連接於參考電壓源與該第一開關元件的第三電極之間。該第二開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第二開關元件的第一電極與該第一開關元件的第三電極相連，該第二開關元件的第二電極與該參考電壓源相連。該第四電阻的一端與該第二開關元件的第三電極相連，該第四電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器相連。
優選地，該第一開關元件為NPN型電晶體，該第一開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的射極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的集極。該第二開關元件為P型金屬氧化物半導體場效應管，該第二開關元件的第一電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第二開關元件的第二電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的源極，該第二開關元件的第三電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的汲極。
優選地，該二維頻率參數電路包括第五電阻及第一電容。該第五電阻的一端與該參考電壓源相連，該第五電阻的另一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器。該第一電容的一端與該第五電阻的另一端相連，該第一電容的另一端接地。
優選地，該二維頻率參數電路還包括至少一第六電阻及至少一第一錫焊點。該第六電阻的一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器。該第一錫焊點連接於該參考電壓源與該第六電阻的另一端之間。
優選地，該三維電流偵測參數電路包括第七電阻、第八電阻、第三開關元件、及第九電阻。該第七電阻的一端與該微控制器相連，該第八電阻連接於該第七電阻的另一端相連與地之間。該第三開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第三開關元件的第二電極與該第七電阻的另一端相連，該第三開關元件的第三電極接地。該第九電阻的一端與該第三開關元件的第一電極相連。
優選地，該二維電流偵測參數電路包括第十電阻、第二電容、第十一電阻、第十二電阻及第一二極體。該第十電阻連接於該第九電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器之間。該第二電容的一端連接於該第十電阻與該脈衝寬度調變控制器之間，該第二電容的另一端接地。該第十一電阻的一端接地，另一端與該第九電阻的另一端相連。該第十二電阻的一端接地，另一端與該電源轉換電路相連。該第一二極體的陰極與該第十一電阻的另一端相連，該第一二極體的陽極與該第十二電阻的另一端相連。
優選地，該三維補償參數電路包括第十三電阻、第十四電阻、第四開關元件、及第十五電阻。該第十三電阻的一端與該微控制器相連，該第十四電阻連接於該第十三電阻的另一端與地之間。該第四開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第四開關元件的第二電極與該第十四電阻的一端相連，該第四開關元件的第三電極接地。該第十五電阻的一端與該第四開關的第一電極相連。
優選地，該二維補償參數電路包括第三電容、及第十六電阻。該第三電容的一端與該脈衝寬度調變控制器相連，該第三電容的另一端與該第十五電阻的另一端相連。該第十六電阻連接於該第三電容的另一端與地之間。
優選地，該第三開關元件為NPN型電晶體，該第三開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第三開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
優選地，該第四開關元件為NPN型電晶體，該第四開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第四開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第四開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
上述LED驅動系統根據顯示面板不同的顯示模式，控制3D參數電路是否輸出三維參數控制信號，以控制該脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路的輸出，從而滿足不同顯示模式下的負載要求，而且彈性度高，穩定性好。
圖1為本發明一實施方式中顯示裝置10的模組圖。顯示裝置10包括LED驅動系統20、面板驅動系統30、發光二極體（Light Emitting Diode, LED）陣列40及顯示面板50。顯示裝置10具有二維（2 dimensions，2D）和三維（3 dimensions，3D）兩種顯示模式，並且對於LED驅動系統20而言，2D模式和3D模式為兩種不同的負載特性。顯示面板50用於進行2D或3D顯示。面板驅動系統30用於驅動顯示面板50進行2D或3D顯示，並且當顯示面板50進行2D顯示時，發出低電平的通知信號至LED驅動系統20，在顯示面板50進行3D顯示時，發出高電平的通知信號至LED驅動系統20。在本發明的另一實施方式中，面板驅動系統30也可在顯示面板50進行3D顯示時，輸出低電平的通知信號至LED驅動系統20，在顯示面板50進行2D顯示時，輸出高電平的通知信號至LED驅動系統20。
LED陣列40用作顯示面板50的背光源，LED驅動系統20用於將直流電壓源Vin提供的電壓轉換為適合驅動LED陣列40工作的電壓。LED驅動系統20根據接收的通知信號，調整輸出至LED陣列40的電壓，從而調整LED陣列40的亮度，以滿足顯示面板50不同顯示模式下對亮度的不同要求。在本實施方式中，在顯示面板50進行3D顯示時，LED驅動系統20接收到高電平的通知信號，調高輸出至LED陣列40的電壓，從而使LED陣列40的亮度變大。在顯示面板50進行2D顯示時，LED驅動系統20接收到低電平的通知信號，調低輸出至LED陣列40的電壓，從而使LED陣列40的亮度變小。
圖2為本發明一實施方式中LED驅動系統20的模組圖。在本實施方式中，LED驅動系統20包括電源轉換電路110、脈衝寬度調變控制器111、2D參數電路112、3D參數電路113、電流平衡電路114及微控制器115。在本實施方式中，LED陣列40包括多個並聯的LED串，每個LED串由多個LED順向串聯組成，LED串的陽極是指LED串的第一個LED的陽極，LED陣列的陰極是指LED串的最後一個LED的陰極。面板驅動系統30用於驅動顯示面板50進行2D或3D顯示，並在顯示裝置10處於2D或3D模式時發出不同的通知信號。微控制器115與面板驅動系統30相連，用於接收面板驅動系統30發出的通知信號，並在該通知信號為高電平時，即顯示面板50進行3D顯示時，產生並輸出三維微控制信號，在該通知信號為低電平時，即顯示面板50進行2D顯示時，產生並輸出二維微控制信號。在本實施方式中，所述三維微控制信號為高電平的微控制信號，所述二維微控制信號為低電平的微控制信號。在本發明的另一實施方式中，所述三維微控制信號也可以為低電平的微控制信號，所述二維微控制信號為高電平的微控制信號。
3D參數電路113與微控制器115相連，用於在接收到三維微控制信號時輸出3D參數控制信號，當接收到二維微控制信號時停止輸出該3D參數控制信號。2D參數電路112與3D參數電路113相連，根據該3D參數電路的輸出產生2D參數控制信號。脈衝寬度調變控制器111用於根據2D參數電路112及3D參數電路113的輸出產生脈衝寬度調變信號，以控制電源轉換電路110。脈衝寬度調變控制器111包括頻率參數、電流偵測參數及補償參數，其根據2D參數電路112及3D參數電路113的輸出確定頻率參數、電流偵測參數及補償參數，然後產生相應的脈衝寬度調變信號。
電源轉換電路110與直流電壓源Vin、2D參數電路112及LED陣列40的陽極相連，用於根據脈衝寬度調變信號將直流電壓源Vin提供的電壓轉換為合適驅動LED陣列40發光的電壓。電流平衡電路114與脈衝寬度調變控制器111及LED陣列40的陰極相連，用於平衡流經LED陣列40的電流。
圖3為本發明一實施方式中2D參數電路112及3D參數電路113的模組圖。2D參數電路112包括2D頻率參數電路1121、2D電流偵測參數電路1122及2D補償參數電路1123。相應地，3D參數電路113包括3D頻率參數電路1131、3D電流偵測參數電路1132及3D補償參數電路1133。其中，2D頻率參數電路1121與脈衝寬度調變控制器111相連。3D頻率參數電路1131與微控制器115及脈衝寬度調變控制器111相連，用於接收該二維或三維微控制信號，並在顯示裝置10處於3D模式時，輸出3D頻率參數控制信號至脈衝寬度調變控制器111，以改變脈衝寬度調變控制器111的頻率參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。3D頻率參數電路1131在顯示裝置10處於2D模式時，停止輸出3D參數控制信號至脈衝寬度調變控制器111，以改變脈衝寬度調變控制器111的頻率參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。
2D電流偵測參數電路1122與脈衝寬度調變控制器111相連。3D電流偵測參數電路1132與微控制器115及2D電流偵測參數電路1122相連，用於接收該二維或三維微控制信號，並在顯示裝置10處於3D模式時，輸出3D電流偵測參數控制信號至2D電流偵測參數電路1122，以改變脈衝寬度調變控制器111的電流偵測參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。3D電流偵測參數電路1122在顯示裝置10處於2D模式時，停止輸出3D參數控制信號至脈衝寬度調變控制器111，以改變脈衝寬度調變控制器111的頻率參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。
2D補償參數電路1123與脈衝寬度調變控制器111相連。3D補償參數電路1133與微控制器115及2D補償參數電路1123相連，用於接收該二維或三維微控制信號，並僅在顯示裝置10處於3D模式時，輸出3D補償參數控制信號至2D補償參數電路1123，以改變脈衝寬度調變控制器111的補償參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。3D補償參數電路1123在顯示裝置10處於2D模式時，停止輸出3D參數控制信號至脈衝寬度調變控制器111，以改變脈衝寬度調變控制器111的頻率參數，從而改變脈衝寬度調變控制器111輸出的脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出。
在本發明的另一實施方式中，2D參數電路112及3D參數電路113可以包括2D頻率參數電路1121與3D頻率參數電路1131、2D電流偵測參數電路1122與3D電流偵測參數電路1132及2D補償參數電路1123與3D補償參數電路1133中任意的一組或多組。
圖4為本發明第一實施方式中LED驅動系統20中2D頻率參數電路一實施方式1121a及3D頻率參數電路一實施方式1131的電路圖。在本實施方式中，3D頻率參數電路1131包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一開關元件T1、第三電阻R3、第二開關元件T2及第四電阻R4。第一開關元件T1包括第一電極、第二電極及第三電極。第二開關元件T2包括第一電極、第二電極及第三電極。
在本實施方式中，第一電阻R1連接於微控制器115及第一開關元件T1的第一電極之間。第二電阻R2連接於第一開關元件T1的第一電極及地之間。第一開關元件T1的第二電極接地，第一開關元件T1的第三電極通過第三電阻R3與參考電壓源Vref相連。第二開關元件T2的第一電極與第一開關元件T1的第三電極相連，第二開關元件T2的第二電極與參考電壓源Vref相連，第二開關元件T2的第三電極通過第四電阻R4與脈衝寬度調變控制器111相連。
在本實施方式中，第一開關元件T1為NPN型電晶體，第一開關元件T1的第一電極為NPN型電晶體的基極，第一開關元件T1的第二電極為NPN型電晶體的射極，第一開關元件T1的第三電極為NPN型電晶體的集極。
在本實施方式中，第二開關元件T2為P型金屬氧化物半導體場效應管，第二開關元件T2的第一電極為P型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，第二開關元件T2的第二電極為P型金屬氧化物半導體場效應管的源極，第二開關元件T2的第三電極為P型金屬氧化物半導體場效應管的汲極。
在本實施方式中，2D頻率參數電路1121a包括第五電阻R5及第一電容C1。第五電阻R5及第一電容C1依次串聯與參考電壓源Vref及地之間。第五電阻R5與第一電容C1的公共端與第四電阻R4共同連接至脈衝寬度調變控制器111。
在本實施方式中，脈衝寬度調變控制器111為晶片FP3843，該晶片包括振盪引腳、補償引腳及電流偵測引腳。第四電阻R4與第五電阻R5共同連接至該晶片的振盪引腳。
在本實施方式中，當顯示裝置10為2D模式時，微控制器115輸出低電平的微控制信號給第一電阻R1，此時第一開關元件T1的基極電壓與射極的電壓幾乎相等，第一開關元件T1截止。此時，第一開關元件T1的集極呈現高電位，即第二開關元件T2的閘極電壓與第二開關元件T2的源極電壓大致相同，所以第二開關元件T2截止。因此，參考電壓源Vref經過第五電阻R5與脈衝寬度調變控制器111相連，脈衝寬度調變控制器111產生占空比較小的脈衝寬度調變信號，電源轉換電路110的輸出電壓較小，使得LED陣列40的亮度也較小。
當顯示裝置10為3D模式時，微控制器115輸出高電平的微控制信號給第一電阻R1，此時第一開關元件T1的基極電壓高於射極的電壓，第一開關元件T1導通，使得第一開關元件T1的集極呈現低電位。因而，第二開關元件T2的閘極電壓低於第二開關元件T2的源極電壓，所以第二開關元件T2導通。此時參考電壓源Vref通過並聯的第四電阻R4及第五電阻R5與脈衝寬度調變控制器111相連。因為並聯的第四電阻R4與第五電阻R5的總電阻小於第五電阻R5，所以脈衝寬度調變控制器111在顯示裝置10為3D模式時產生的脈衝寬度調變信號占空比大於在顯示裝置10為2D模式時產生的脈衝寬度調變信號的占空比，從而電源轉換電路110在顯示裝置10為3D模式時的輸出電壓大於顯示裝置10為2D模式時的輸出電壓，進而滿足LED陣列40在顯示裝置10為3D模式時比在顯示裝置10為2D模式時需要更大亮度的要求。
圖5為本發明第二實施方式中LED驅動系統20中2D頻率參數電路另一實施方式1121b及3D頻率參數電路另一實施方式1131的電路圖。在本實施方式中的2D頻率參數電路1121b與圖4所示2D頻率參數電路1121a的電路圖基本相同，區別在於2D頻率參數電路1121b還包括至少一第六電阻R6及至少一第一錫焊點J1。第一錫焊點J1及第六電阻R6依次串聯於參考電壓源Vref及第四電阻R4與脈衝寬度調變控制器111的公共端之間。在本實施方式中，第六電阻R6和第一錫焊點J1都為兩個，第六電阻R6與第一錫焊點J1組成的串聯電路與另外的第六電阻R6與第一焊錫點J1組成的串聯電路相互並聯。
在本實施方式的2D頻率參數電路1121b中，第一錫焊點J1隔斷第六電阻R6與參考電壓源Vref。在具體應用中，使用者可以根據需要選擇使第一錫焊點J1導通，從而利用第六電阻R6實現微調該脈衝寬度調變信號的占空比，這樣增加了脈衝寬度調變控制器111的可調性。
圖6為本發明一實施方式中LED驅動系統20中2D電流偵測參數電路1122及3D電流偵測參數電路1132的電路圖。
在本實施方式中，3D電流偵測參數電路1132包括第七電阻R7、第八電阻R8、第三開關元件T3、及第九電阻R9。第三開關元件T3包括第一電極、第二電極及第三電極，第三開關元件T3的第三電極接地。第七電阻R7連接於微控制器115與第三開關元件T3的第二電極之間。第八電阻R8連接於第三開關元件T3的第二電極與地之間。第九電阻R9的一端與第三開關元件T3的第一電極相連。
在本實施方式中，2D電流偵測參數電路1122包括第十電阻R10、第二電容C2、第十一電阻R11、第一二極體Z1及第十二電阻R12。第一二極體Z1的陽極與電源轉換電路110相連，第一二極體Z1的陰極與第九電阻R9的另一端相連。第十電阻R10連接於脈衝寬度調變控制器111與第九電阻R9的另一端之間。第二電容C2連接於第十電阻R10與脈衝寬度調變控制器111公共端與地之間。第十一電阻R11連接於第一二極體Z1的陰極與地之間。第十二電阻R12連接於第一二極體Z1的陽極與地之間。
在本實施方式中，第三開關元件T3為NPN型電晶體，第三開關元件T3的第一電極為該NPN型電晶體的集極，第三開關元件T3的第二電極為該NPN型電晶體的基極，第三開關元件T3的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
在本實施方式中，脈衝寬度調變控制器111為晶片FP3843，該晶片包括振盪引腳、補償引腳及電流偵測引腳。第十電阻R10和第二電容C2共同連接至該電流偵測引腳。
本實施方式的電路工作原理與圖4中LED驅動系統20中2D頻率參數電路1121a及3D頻率參數電路1131工作原理相似：都是利用微控制器115在顯示裝置10為2D和3D模式時，分別輸出低電平和高電平的微控制信號，控制第三開關元件T3是否導通，從而控制脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出，滿足LED陣列40在顯示裝置10為3D模式時比在顯示裝置10為2D模式時需要更大亮度的要求，故此處不再詳述。
圖7為本發明一實施方式中LED驅動系統20中2D補償參數電路1123及3D補償參數電路1133的電路圖。在本實施方式中，3D補償參數電路1133包括第十三電阻R13、第十四電阻R14、第四開關元件T4、及第十五電阻R15。第四開關元件T4包括第一電極、第二電極及第三電極。第十三電阻R13連接於微控制器115與第四開關元件T4的第二電極之間。第十四電阻R14連接於第四開關元件T4的第二電極與地之間。第四開關元件T4的第三電極接地。第十五電阻R15的一端與第四開關元件T4的第一電極相連。
在本實施方式中，2D補償參數電路1123包括第三電容C3及第十六電阻R16。第三電容C3的一端與脈衝寬度調變控制器111相連，第三電容C3的另一端與第十五電阻R15的另一端相連。第十六電阻R16的一端與第三電容C3的另一端相連，第十六電阻R16的另一端接地。
在本實施方式中，第四開關元件T4為NPN型電晶體，第四開關元件T4的第一電極為該NPN型電晶體的集極，第四開關元件T4的第二電極為該NPN型電晶體的基極，第四開關元件T4的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
在本實施方式中，脈衝寬度調變控制器111為晶片FP3843，該晶片包括振盪引腳、補償引腳及電流偵測引腳。第十五電阻R15及第十六電阻R16通過第三電容C3共同連接至該補償引腳。
本實施方式的電路工作原理與圖4中LED驅動系統20中2D頻率參數電路1121a及3D頻率參數電路1131的電路工作原理相似：都是利用微控制器115在顯示裝置10處於2D和3D模式時，分別輸出低電平和高電平的微控制信號，控制第四開關元件T4是否導通，從而控制脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出，滿足LED陣列40在顯示裝置10為3D模式時比在2D模式時需要更大亮度的要求。故此處不再詳述。
上述LED驅動系統20根據顯示面板50不同的顯示模式，控制3D參數電路113是否輸出三維參數控制信號，以控制該脈衝寬度調變信號的占空比，進而改變電源轉換電路110的輸出，從而滿足不同顯示模式下的負載要求，而且彈性度高，穩定性好。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
Vin．．．直流電壓源
10．．．顯示裝置
20．．．LED驅動系統
30．．．面板驅動系統
40．．．LED陣列
50．．．顯示面板
110．．．電源轉換電路
111．．．脈衝寬度調變控制器
112．．．2D參數電路
113．．．3D參數電路
1121a、1121b．．．2D頻率參數電路
1131．．．3D頻率參數電路
1122．．．2D電流偵測參數電路
1132．．．3D電流偵測參數電路
1123．．．2D補償參數電路
1133．．．3D補償參數電路
114．．．電流平衡電路
115．．．微控制器
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16．．．第一至第十六電阻
C1、C2、C3．．．第一至第三電容
T1、T2、T3、T4．．．第一至第四開關元件
Z1．．．第一二極體
Vref．．．參考電壓源
J1．．．第一錫焊點
圖1為本發明一實施方式中顯示裝置的模組圖。
圖2為本發明一實施方式中LED驅動系統的模組圖。
圖3為本發明一實施方式中2D參數電路及3D參數電路的模組圖。
圖4為本發明第一實施方式中LED驅動系統中2D頻率參數電路及3D頻率參數電路的電路圖。
圖5為本發明第二實施方式中LED驅動系統中2D頻率參數電路及3D頻率參數電路的電路圖。
圖6為本發明一實施方式中LED驅動系統中2D電流偵測參數電路及3D電流偵測參數電路的電路圖。
圖7為本發明一實施方式中LED驅動系統中2D補償參數電路及3D補償參數電路的電路圖。
Vin．．．直流電壓源
10．．．顯示裝置
20．．．LED驅動系統
30．．．面板驅動系統
40．．．LED陣列
50．．．顯示面板
110．．．電源轉換電路
111．．．脈衝寬度調變控制器
112．．．2D參數電路
113．．．3D參數電路
114．．．電流平衡電路
115．．．微控制器

权利要求:
Claims (14)
[1] 一種發光二極體驅動系統，用於驅動二維/三維顯示裝置中的發光二極體陣列，該顯示裝置包括面板驅動系統及顯示面板，其改良在於，該發光二極體驅動系統包括：微控制器，與該面板驅動系統相連，用於在該顯示面板進行三維顯示時，輸出三維微控制信號，當在該顯示面板進行二維顯示時，輸出二維微控制信號；三維參數電路，與該微控制器相連，用於在接收到該三維微控制信號時輸出三維參數控制信號，當接收到該二維微控制信號時停止輸出該三維參數控制信號；二維參數電路，與該三維參數電路相連，用於根據該三維參數電路的輸出產生二維參數控制信號；脈衝寬度調變控制器，用於根據該二維參數電路及該三維參數電路的輸出產生脈衝寬度調變信號；電源轉換電路，與直流電壓源、該脈衝寬度調變控制器、該二維參數電路及該發光二極體陣列的陽極相連，用於根據該脈衝寬度調變信號將該直流電壓源提供的電壓轉換為合適驅動該發光二極體陣列發光的電壓；及電流平衡電路，與該脈衝寬度調變控制器及該發光二極體陣列的陰極相連，用於平衡流經該發光二極體陣列的電流。
[2] 如專利申請範圍第1項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該二維參數電路包括二維頻率參數電路、二維電流偵測參數電路及二維補償參數電路。
[3] 如專利申請範圍第2項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該三維參數電路包括三維頻率參數電路、三維電流偵測參數電路及三維補償參數電路，分別對應連接該二維頻率參數電路、二維電流偵測參數電路及二維補償參數電路。
[4] 如權利要求3所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該三維頻率參數電路包括：第一電阻，該第一電阻的一端與該微控制器相連；第二電阻，串聯於該第一電阻的另一端與地之間；第一開關元件，包括第一電極、第二電極及第三電極，該第一開關元件的第一電極與該第一電阻的另一端相連，該第一開關元件的第二電極接地；第三電阻，連接於參考電壓源與該第一開關元件的第三電極之間；第二開關元件，包括第一電極、第二電極及第三電極，該第二開關元件的第一電極與該第一開關元件的第三電極相連，該第二開關元件的第二電極與該參考電壓源相連；及第四電阻，該第四電阻的一端與該第二開關元件的第三電極相連，該第四電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器相連。
[5] 專利申請範圍第4項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該第一開關元件為NPN型電晶體，該第一開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的射極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的集極，該第二開關元件為P型金屬氧化物半導體場效應管，該第二開關元件的第一電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第二開關元件的第二電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的源極，該第二開關元件的第三電極為該P型金屬氧化物半導體場效應管的汲極。
[6] 如專利申請範圍第4項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該二維頻率參數電路包括：第五電阻，該第五電阻的一端與該參考電壓源相連，該第五電阻的另一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器；及第一電容，連接於該第五電阻的另一端與地之間。
[7] 如專利申請範圍第6項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該二維頻率參數電路還包括：至少一第六電阻，該第六電阻的一端與該第四電阻的另一端共同連接該脈衝寬度調變控制器；及至少一第一錫焊點，連接於該參考電壓源與該第六電阻的另一端之間。
[8] 如專利申請範圍第3項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該三維電流偵測參數電路包括：第七電阻，該第七電阻的一端與該微控制器相連；第八電阻，連接於該第七電阻的另一端與地之間；第三開關元件，該第三開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第三開關元件的第二電極與該第七電阻的另一端相連，該第三開關元件的第三電極接地；及第九電阻，該第九電阻的一端與該第三開關元件的第一電極相連。
[9] 如專利申請範圍第8項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該第三開關元件為NPN型電晶體，該第三開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第三開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第一開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
[10] 如專利申請範圍第8項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該二維電流偵測參數電路包括：第十電阻，該第十電阻連接於該第九電阻的另一端與該脈衝寬度調變控制器之間；第二電容，該第二電容的一端連接於該第十電阻與該脈衝寬度調變控制器之間，該第二電容的另一端接地；第十一電阻，該第十一電阻的一端接地，另一端與該第九電阻的另一端相連；第十二電阻，該第十二電阻的一端接地，另一端與該電源轉換電路相連；及第一二極體，該第一二極體的陰極與該第十一電阻的另一端相連，該第一二極體的陽極與該第十二電阻的另一端相連。
[11] 如專利申請範圍第8項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該三維補償參數電路包括：第十三電阻，該第十三電阻的一端與該微控制器相連；第十四電阻，該第十四電阻連接於該第十三電阻的另一端與地之間；第四開關元件，該第四開關元件包括第一電極、第二電極及第三電極，該第四開關元件的第二電極與該第十三電阻的另一端相連，該第四開關元件的第三電極接地；及第十五電阻，該第十五電阻的一端與該第四開關的第一電極相連。
[12] 如專利申請範圍第11項所述的發光二極體驅動系統，其改良在於，該第四開關元件為NPN型電晶體，該第四開關元件的第一電極為該NPN型電晶體的集極，該第四開關元件的第二電極為該NPN型電晶體的基極，該第四開關元件的第三電極為該NPN型電晶體的射極。
[13] 如專利申請範圍第11項該的發光二極體驅動系統，其改良在於，該二維補償參數電路包括：第三電容，該第三電容的一端與該脈衝寬度調變控制器相連，該第三電容的另一端與該第十五電阻的另一端相連；及第十六電阻，該第十六電阻連接於該第三電容的另一端與地之間。
[14] 一種顯示裝置，其改良在於，包括：顯示面板，用於進行二維或三維顯示；面板驅動系統，用於驅動該顯示面板進行二維或三維模式顯示；發光二極體陣列，用於為該顯示面板提供背光；及如申請專利範圍第1至13項任意一項所述的發光二極體驅動系統，連接該面板驅動系統與發光二極體陣列，用於根據該顯示面板的顯示模式驅動該發光二極體陣列。

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