電源開(kāi)關(guān)電路以及用于控制電源開(kāi)關(guān)電路的方法與流程

本申請(qǐng)依據(jù)35U.S.C§119(a)要求于2015年5月14日提交的第10-2015-0067371號(hào)韓國(guó)申請(qǐng)的權(quán)益，該韓國(guó)申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及使用開(kāi)關(guān)變換電路使待提供到負(fù)載的輸出電壓保持在恒定水平的技術(shù)，更具體地，涉及當(dāng)顯示屏幕上的像素陣列被驅(qū)動(dòng)時(shí)能夠使整個(gè)屏幕的亮度保持在統(tǒng)一水平的開(kāi)關(guān)變換電路，以及用于控制這種開(kāi)關(guān)變換電路的技術(shù)。

背景技術(shù)：

目前廣泛使用薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)、有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)等作為電視、計(jì)算機(jī)或移動(dòng)電話的顯示設(shè)備。在這樣的顯示設(shè)備中，TFT-LCD或OLED的像素陣列響應(yīng)于順序施加的信號(hào)掃描數(shù)據(jù)，然后構(gòu)成第一掃描線的像素的半導(dǎo)體器件響應(yīng)于順序施加的光發(fā)射信號(hào)開(kāi)始發(fā)光。

同時(shí)，用于使驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備的電源保持在恒定值的調(diào)節(jié)器或開(kāi)關(guān)變換器利用自身的振蕩器生成工作頻率，因此電源遵循內(nèi)部振蕩器的頻率。

標(biāo)題為“OLED數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和顯示系統(tǒng)”的第10-0635950號(hào)韓國(guó)專利中公開(kāi)了傳統(tǒng)技術(shù)的示例。圖1示意性示出了傳統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)電路10的配置。

參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)電路10包括振蕩器11、脈沖寬度/頻率調(diào)制控制器12、開(kāi)關(guān)變換器13和反饋電路14。脈沖寬度/頻率調(diào)制控制器12接收由振蕩器11生成的第二參考信號(hào)11，并生成脈沖控制信號(hào)12a。開(kāi)關(guān)變換器13可響應(yīng)于脈沖控制信號(hào)12a將輸出電源的電壓V_EL提供到負(fù)載30。在這樣的情況下，電源開(kāi)關(guān)電路10還可包括反饋電路14。反饋電路14可 生成反饋信息，以使得由開(kāi)關(guān)變換器13生成的輸出電源的電壓V_EL相對(duì)于目標(biāo)電壓可保持在參考誤差范圍內(nèi)，反饋電路14還可將反饋信息傳遞至脈沖寬度/頻率調(diào)制控制器12。

負(fù)載30可以是OLED或TFT-LCD的像素陣列。負(fù)載30的像素掃描數(shù)據(jù)的操作和像素發(fā)光的操作均可通過(guò)由安裝在電源開(kāi)關(guān)電路10外部的定時(shí)控制器20提供的第一參考信號(hào)20a來(lái)執(zhí)行。

在傳統(tǒng)的技術(shù)中，適于順序驅(qū)動(dòng)像素的第一參考信號(hào)20a具有第一頻率f1，并且適于驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路10的第二參考信號(hào)11a具有第二頻率f2，因此在順序驅(qū)動(dòng)像素的操作的定時(shí)與驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路10的操作的定時(shí)之間可能存在微小的差別。

圖2是示出圖1的電源開(kāi)關(guān)電路10的輸出電壓V_EL的工作波形示例的圖。

參照?qǐng)D2，示出了時(shí)間幀40、第一時(shí)間間隔41和第二時(shí)間間隔42，其中，時(shí)間幀40表示在此期間構(gòu)成負(fù)載30的所有像素均掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光的周期，第一時(shí)間間隔41表示在此期間像素的一些區(qū)域掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光一次的周期，第二時(shí)間間隔42表示在此期間像素的另一區(qū)域掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光一次的周期。

因?yàn)殡娫撮_(kāi)關(guān)電路10被由振蕩器11生成的脈沖控制信號(hào)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，所以電源開(kāi)關(guān)電路10在脈沖控制信號(hào)的每個(gè)周期43期間執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的循環(huán)。

在這樣的情況下，第一時(shí)間間隔41與脈沖控制信號(hào)的周期43不同步，因而在第一時(shí)間間隔41期間沒(méi)有完成電源開(kāi)關(guān)電路10的開(kāi)關(guān)操作的循環(huán)。在這樣的情況下，如圖2所示，在第一時(shí)間間隔41期間供應(yīng)給負(fù)載30的有效輸出電壓V_EL可以由第一平均值41a表示。

第二時(shí)間間隔42也沒(méi)有與脈沖控制信號(hào)的周期43完全同步，因而在第二時(shí)間間隔42期間沒(méi)有完成電源開(kāi)關(guān)電路10的開(kāi)關(guān)操作的循環(huán)。利用第二時(shí)間間隔42供應(yīng)給負(fù)載30的有效輸出電壓V_EL可以由第二平均值42a表示。

如上所述，因?yàn)樵诘谝粫r(shí)間間隔41期間傳遞至負(fù)載30的有效輸出電壓V_EL和在第二時(shí)間間隔42期間傳遞至負(fù)載30的有效輸出電壓V_EL是 第一平均值41a和第二平均值42a，即不同的值，因而出現(xiàn)了這樣的問(wèn)題：在第一時(shí)間間隔41期間發(fā)光的像素的亮度和在第二時(shí)間間隔42期間發(fā)光的像素的亮度彼此不同。位勢(shì)差44指示第一平均值41a和第二平均值42a之間的電壓差。

此外，需關(guān)注是，在第一時(shí)間間隔41期間發(fā)光的像素可能接收與第一平均值41a不同的平均值作為像素被繼續(xù)操作的后續(xù)時(shí)間間隔(未示出)中的有效輸出電壓V_EL，因此要關(guān)注相同像素的亮度隨時(shí)間不統(tǒng)一并且不規(guī)則地變化。

總之，在圖1和圖2中的傳統(tǒng)技術(shù)中，不同位置處像素的亮度值可能不統(tǒng)一，并且即使是同一像素，當(dāng)前周期和后續(xù)周期的亮度值也可能不統(tǒng)一。

因此，需要用于實(shí)現(xiàn)可克服上述問(wèn)題的電源開(kāi)關(guān)電路的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，考慮現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上問(wèn)題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，提供一種無(wú)論像素位置如何均能夠使構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素的亮度保持在統(tǒng)一水平的電源開(kāi)關(guān)電路。

本發(fā)明的目的在于，提供一種無(wú)論時(shí)間改變與否均能夠使構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素的亮度保持在統(tǒng)一水平的電源開(kāi)關(guān)電路。

本發(fā)明的目的在于，使適于驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路的脈沖控制信號(hào)的周期或平均周期與適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的周期性定時(shí)信號(hào)T-CON同步，從而向負(fù)載的組合式區(qū)域(sectional regions)供給統(tǒng)一的有效電源電壓。

本發(fā)明的目的在于，將構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素分成行、列、塊或子區(qū)域，然后向不同的行、列、塊或子區(qū)域的像素提供統(tǒng)一的電源電壓，從而保持統(tǒng)一亮度。

本發(fā)明的目的是，用于使多通道LED的多個(gè)通道保持統(tǒng)一亮度，以及使構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素保持統(tǒng)一亮度。

根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了電源開(kāi)關(guān)電路，包括：頻率控制電路，配置成從定時(shí)控制器接收適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的第一參考信號(hào)，并且基于第一參考信號(hào)生成第二參考信號(hào)；脈沖調(diào)制電路，配置成通過(guò)對(duì)第二參考信 號(hào)執(zhí)行脈沖寬度調(diào)制(PWM)或脈沖頻率調(diào)制(PFM)而生成脈沖控制信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)變換器，配置成響應(yīng)于脈沖控制信號(hào)，通過(guò)切換連接到輸出電源的開(kāi)關(guān)元件而生成輸出電源的電壓。

脈沖控制信號(hào)可與適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的第一參考信號(hào)同步。

考慮到與PWM不同，PFM具有不同的脈沖周期的特性，脈沖調(diào)制電路可在這樣的狀態(tài)下執(zhí)行操作，在該狀態(tài)中，包括一系列脈沖控制信號(hào)的脈沖控制信號(hào)組的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)已與第一參考信號(hào)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)同步。

可以在第一時(shí)間間隔期間顯示包括屏幕上的一部分像素的第一區(qū)域，并且可以在第二時(shí)間間隔期間顯示包括屏幕上的另一部分像素的第二區(qū)域。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載發(fā)光的范圍可以設(shè)置成行、列、塊或子區(qū)域，并且可以向該范圍提供統(tǒng)一的電源電壓，從而保持統(tǒng)一的亮度。

裝置還可包括反饋電路，該反饋電路配置成：響應(yīng)于輸出電源的電壓生成反饋信號(hào)，并將反饋信號(hào)傳遞至脈沖調(diào)制電路。

脈沖調(diào)制電路可生成脈沖調(diào)制信號(hào)，以使得在第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔中的每一個(gè)中輸出電源的平均電壓相對(duì)于目標(biāo)電壓均保持在參考誤差范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于控制電源開(kāi)關(guān)電路的方法，該方法包括：從定時(shí)控制器接收適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的第一參考信號(hào)；基于第一參考信號(hào)生成第二參考信號(hào)；通過(guò)對(duì)第二參考信號(hào)執(zhí)行PWM或PFM生成脈沖控制信號(hào)；以及響應(yīng)于脈沖控制信號(hào)，通過(guò)在輸入電源和輸出電源之間進(jìn)行切換而生成輸出電源水平。

該方法還可包括響應(yīng)于輸出電源的電壓生成反饋信號(hào)，并且將反饋信號(hào)傳遞至脈沖調(diào)制電路。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明，將更清楚地理解本發(fā)明的上述或其他目標(biāo)、特征和有益效果，在附圖中：

圖1是示出傳統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)電路的框圖；

圖2是示出圖1的電源開(kāi)關(guān)電路的輸出電壓的工作波形示例的圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電源開(kāi)關(guān)電路的框圖；

圖4是概念性示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的以O(shè)LED陣列作為負(fù)載的電源開(kāi)關(guān)電路的框圖；

圖5是從另一視角示出圖4的實(shí)施方式的框圖；

圖6是示出與圖5的實(shí)施方式相關(guān)的電源開(kāi)關(guān)電路的輸出電源的電壓的工作波形示例的圖；

圖7是概念性示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電源開(kāi)關(guān)電路的框圖；以及

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于控制電源開(kāi)關(guān)電路的方法的操作流程圖。

具體實(shí)施方式

本文中使用的術(shù)語(yǔ)將僅用來(lái)描述各實(shí)施方式，而不旨在限制本發(fā)明。除非另有限定，否則單數(shù)形式可以包括復(fù)數(shù)形式。術(shù)語(yǔ)“包括(comprise)”、“包括(includes)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”及其派生詞指明存在所述特征、數(shù)量、步驟、操作、組件、部件和/或其組合，而不排除可能存在或增加一個(gè)或多個(gè)其他特征、數(shù)量、步驟、操作、組件、部件和/或其組合。

除非另外地定義，否則本文所使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科技術(shù)語(yǔ))的含義與本公開(kāi)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解的含義相同。除非本文明確地定義成如此，否則術(shù)語(yǔ)，諸如在常用詞典中所定義的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)解釋為具有與其在說(shuō)明書(shū)和相關(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，而不應(yīng)解釋為理想化或過(guò)于正式的含義。

下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在下面的描述中，將省略對(duì)可能不必要地令本發(fā)明的主旨模糊的公知組件或功能的詳細(xì)說(shuō)明。

然而，本發(fā)明不受這些實(shí)施方式的限制或約束。在所有附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)用來(lái)表示相同的組件。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電源開(kāi)關(guān)電路100的框圖。

參照?qǐng)D3，根據(jù)該實(shí)施方式的電源開(kāi)關(guān)電路100包括頻率控制電路 110、脈沖調(diào)制電路120和開(kāi)關(guān)變換器130。

頻率控制電路110從定時(shí)控制器200接收適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載300的第一參考信號(hào)200a，并且基于第一參考信號(hào)200a生成第二參考信號(hào)110a。頻率控制電路110接收第一參考信號(hào)200a，并生成被分離/緩沖的第二參考信號(hào)110a以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)變換器130。

脈沖調(diào)制電路120通過(guò)對(duì)第二參考信號(hào)110a執(zhí)行脈沖寬度調(diào)制(PWM)或脈沖頻率調(diào)制(PFM)來(lái)生成脈沖控制信號(hào)120a。由于脈沖控制信號(hào)120a也以具有第一頻率f1的第一參考信號(hào)200a為基礎(chǔ)，所以脈沖控制信號(hào)120a的相位與第一參考信號(hào)200a的相位同步。

頻率控制電路110可以分離第一參考信號(hào)200a的頻率，并且可以在沒(méi)有改變第一參考信號(hào)200a的情況下對(duì)第一參考信號(hào)200a進(jìn)行緩沖。在這樣的情況下，當(dāng)?shù)诙⒖夹盘?hào)110a的頻率高于第一參考信號(hào)200a的頻率時(shí)，構(gòu)成第二參考信號(hào)110a的一系列脈沖中的每個(gè)脈沖與第一參考信號(hào)200a的脈沖不同步，其結(jié)果是，構(gòu)成第二參考信號(hào)110a的一系列脈沖的組合可能與第一參考信號(hào)200a的脈沖同步。例如，假設(shè)第一參考信號(hào)200a具有1MHz的頻率并且第二參考信號(hào)110a具有8MHz的頻率，則包括第二參考信號(hào)110a的八個(gè)脈沖的脈沖組的起始點(diǎn)可以與第一參考信號(hào)200a的脈沖的起始點(diǎn)同步。

脈沖組和第一參考信號(hào)200a之間的這種同步的構(gòu)思也可以應(yīng)用到采用PWM和PFM方法中任何一種方法的脈沖調(diào)制電路120的情況中。就PWM而言，脈沖控制信號(hào)120a的周期是常數(shù)，因此當(dāng)?shù)诙⒖夹盘?hào)110a的脈沖或脈沖組與第一參考信號(hào)200a的脈沖同步時(shí)，無(wú)需進(jìn)行具體測(cè)量。相反，就PFM而言，脈沖控制信號(hào)120a的周期可以變化，因而需要額外的同步參考。例如，當(dāng)脈沖調(diào)制電路120通過(guò)應(yīng)用PFM技術(shù)控制脈沖控制信號(hào)120a中每個(gè)脈沖的頻率時(shí)，脈沖調(diào)制電路120可以控制N個(gè)脈沖的頻率以使這N個(gè)脈沖的頻率為常數(shù)。N可以是任意數(shù)字，并且可以例如是16、32、64等。當(dāng)N是64時(shí)，包括脈沖控制信號(hào)120a的64個(gè)脈沖的脈沖組具有恒定頻率。通過(guò)考慮脈沖調(diào)制電路120的脈沖調(diào)制技術(shù)，頻率控制電路110可以確定第二參考信號(hào)110a的將與第一參考信號(hào)200a同步的脈沖組的大小。

同時(shí)，響應(yīng)于脈沖控制信號(hào)120a，連接至輸出電源的開(kāi)關(guān)變換器130通過(guò)切換開(kāi)關(guān)元件(未示出)生成輸出電源的電壓V_EL。在這樣的情況下，根據(jù)電路配置的拓?fù)?，開(kāi)關(guān)變換器130可以是buck變換器或boost變換器?？傊?，開(kāi)關(guān)變換器130經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件驅(qū)動(dòng)來(lái)自單獨(dú)電力源的輸出電源。對(duì)于開(kāi)關(guān)變換器130的公知示例，可以參照標(biāo)題為“DC/DC Converter having a Bootstrapped High Side Driver(具有自展高邊驅(qū)動(dòng)器的DC/DC變換器)”的第5,627,460號(hào)美國(guó)專利的圖1?？梢宰鳛閰⒖家迷撛谙任募詫?shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本發(fā)明的技術(shù)精神不限于該在先文件。通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的描述，連接到輸出電源的開(kāi)關(guān)元件的配置對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將顯而易見(jiàn)。

在這樣的情況下，為了使提供到負(fù)載300的輸出電源的電壓V_EL穩(wěn)定，電源開(kāi)關(guān)電路100還可包括反饋電路140。

反饋電路140響應(yīng)于輸出電源的電壓V_EL生成反饋信號(hào)，并且將反饋信號(hào)傳遞至脈沖調(diào)制電路120。

反饋電路140可將從開(kāi)關(guān)元件輸出的輸出電源的電壓V_EL與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并且可將反饋信號(hào)傳遞至脈沖調(diào)制電路120，其中比較的結(jié)果已并入該反饋信號(hào)中。脈沖調(diào)制電路120響應(yīng)于反饋信號(hào)和第二參考信號(hào)110a生成脈沖控制信號(hào)120a。在這樣的情況下，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，反饋信號(hào)可以是作為控制脈沖控制信號(hào)120a的占空比的基礎(chǔ)的參考。

在這樣的情況下，脈沖調(diào)制電路120可基于反饋信息生成脈沖調(diào)制信號(hào)120a，以使得在第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔中的每一個(gè)中輸出電源的平均電壓相對(duì)于目標(biāo)電壓可保持在參考誤差范圍內(nèi)，并且可向負(fù)載300提供輸出電源的統(tǒng)一的電壓V_EL。

圖4是概念性示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的以O(shè)LED陣列作為負(fù)載的電源開(kāi)關(guān)電路的框圖。盡管本發(fā)明的技術(shù)精神可以廣泛應(yīng)用到用于驅(qū)動(dòng)OLED、TFT-LCD、多通道LED等的電路中，但是在本文中為了便于描述，將集中于OLED陣列(即圖4的負(fù)載300)來(lái)描述本發(fā)明。

參照?qǐng)D4，定時(shí)控制器200向電源開(kāi)關(guān)電路100和負(fù)載300二者提供具有第一頻率f1的第一參考信號(hào)200a。電源開(kāi)關(guān)電路100可通過(guò)與配置成驅(qū) 動(dòng)負(fù)載300的定時(shí)控制器200的第一參考信號(hào)200a同步的開(kāi)關(guān)操作，向負(fù)載300提供輸出電源的電壓V_EL。

構(gòu)成負(fù)載300的像素310中的每一個(gè)可實(shí)施成包括傳輸晶體管(pass transistor)311，該傳輸晶體管311配置為向OLED 312傳遞電源開(kāi)關(guān)電路100的輸出電源的電壓V_EL。在這樣的情況下，傳輸晶體管311被來(lái)自第一參考信號(hào)200a的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)殡娫撮_(kāi)關(guān)電路100的輸出電源的電壓V_EL用作適于驅(qū)動(dòng)傳輸晶體管311和OLED 312的電源，所以使整個(gè)顯示屏幕的亮度維持在統(tǒng)一水平所要求的非常重要的目的是：向構(gòu)成負(fù)載300的像素310中的每一個(gè)傳遞統(tǒng)一的電源。

圖5是從另一視角示出圖4的實(shí)施方式的框圖。

參照?qǐng)D5，負(fù)載300的像素310形成行和列，并且布置成陣列形式。圖5中所示的第一行320和第二行330中的每個(gè)包括多個(gè)像素310。

當(dāng)負(fù)載300是構(gòu)成單個(gè)顯示屏幕的像素310的集合時(shí)，單個(gè)顯示屏幕以預(yù)定頻率工作。例如，整個(gè)顯示屏幕可以以60Hz的頻率工作，類似一般的LCD顯示器或OLED顯示器。在這樣的情況下，構(gòu)成顯示屏幕的像素310劃分成N行，第一參考信號(hào)200a可以60Hz的N倍或更多倍的頻率工作。

對(duì)于將以60Hz的頻率被掃描的整個(gè)顯示屏幕來(lái)說(shuō)，顯示屏幕的所有像素310需要在16.66兆秒的時(shí)間間隔內(nèi)刷新。為了便于描述，當(dāng)16.66兆秒被定義為第一時(shí)間幀時(shí)，N行中的每行在與第一時(shí)間幀的1/N對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔期間刷新。也就是說(shuō)，可以在與第一時(shí)間幀的1/N對(duì)應(yīng)的第一時(shí)間間隔期間驅(qū)動(dòng)第一行320，并且可以在與第一時(shí)間間隔具有相同長(zhǎng)度的第二時(shí)間間隔期間順序地驅(qū)動(dòng)第二行330。

本發(fā)明的電源開(kāi)關(guān)電路100響應(yīng)于與第一參考信號(hào)200a同步的脈沖控制信號(hào)120a執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，并且生成輸出電源的電壓V_EL。脈沖控制信號(hào)120a可以具有與第一時(shí)間間隔或第二時(shí)間間隔的1/M(M為任意自然數(shù))對(duì)應(yīng)的周期，其中，脈沖控制信號(hào)120a為參考，開(kāi)關(guān)變換器130的電源開(kāi)關(guān)電路100基于該參考工作，第一行320在第一時(shí)間間隔期間被驅(qū)動(dòng)，第二行330在第二時(shí)間間隔期間被驅(qū)動(dòng)。也就是說(shuō)，開(kāi)關(guān)變換器130與第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔中的每個(gè)同步執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，并且開(kāi)關(guān)變換器130在第一行320被驅(qū)動(dòng)的第一時(shí)間間隔期間的開(kāi)關(guān)操作形成并完成至 少一個(gè)周期。同樣地，開(kāi)關(guān)變換器130在第二行330被驅(qū)動(dòng)的第二時(shí)間間隔期間的開(kāi)關(guān)操作形成并完成至少一個(gè)周期。

也就是說(shuō)，在逐行驅(qū)動(dòng)構(gòu)成負(fù)載300的像素310的實(shí)施方式中，在驅(qū)動(dòng)每個(gè)行的單位時(shí)間間隔期間開(kāi)關(guān)變換器130的開(kāi)關(guān)操作是完整的，在單位時(shí)間間隔期間從開(kāi)關(guān)變換器130傳遞至行的輸出電源的電壓V_EL可以保持目標(biāo)電壓。相應(yīng)地，驅(qū)動(dòng)每個(gè)行時(shí)供給的電源電壓可以調(diào)節(jié)成恒定值，并且無(wú)論行的位置如何均可供給統(tǒng)一的電源電壓。此外，因?yàn)橄惹肮┙o的電源電壓和當(dāng)前供給的電源電壓可以維持在大體相同的水平，所以無(wú)論時(shí)間變化與否，每個(gè)行均可以供給有統(tǒng)一的電源電壓。

圖6是示出與圖5的實(shí)施方式有關(guān)的電源開(kāi)關(guān)電路的輸出電源的電壓V_EL的工作波形的示例的圖。

參照?qǐng)D6，示出了第一時(shí)間幀600、第一時(shí)間間隔610和第二時(shí)間間隔620，其中，第一時(shí)間幀600表示在此期間構(gòu)成負(fù)載300的像素310掃描亮度值數(shù)據(jù)并發(fā)光的周期，第一時(shí)間間隔610表示在此期間第一行320掃描一次亮度值數(shù)據(jù)并發(fā)光的周期，第二時(shí)間間隔620表示在此期間第二行330掃描一次亮度值數(shù)據(jù)并發(fā)光的周期。

電源開(kāi)關(guān)電路100的開(kāi)關(guān)變換器130由基于第一參考信號(hào)200a生成的脈沖控制信號(hào)120a驅(qū)動(dòng)，其中第一參考信號(hào)200a具有由定時(shí)控制器200生成的第一頻率f1。在這樣的情況下，假設(shè)脈沖控制信號(hào)120a由PWM生成。就PWM而言，脈沖控制信號(hào)120a的周期630可以保持恒定。對(duì)于脈沖控制信號(hào)120a的每個(gè)周期630，開(kāi)關(guān)變換器130可執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的單次循環(huán)。根據(jù)開(kāi)關(guān)變換器130的開(kāi)關(guān)操作的循環(huán)，輸出電源的電壓V_EL周期地重復(fù)上升和下降。如上所述，圖6中所示的波形與輸出電源的電壓V_EL對(duì)應(yīng)，其中輸出電源的電壓V_EL在脈沖控制信號(hào)120a的周期630上受到開(kāi)關(guān)操作的影響。在這樣的情況下，可以由第一平均值611表示在第一時(shí)間間隔610期間供給負(fù)載300(即第一行320)的有效輸出電源的電壓V_EL。

此外，第二時(shí)間間隔620與脈沖控制信號(hào)的周期630完全同步，因此電源開(kāi)關(guān)電路100的開(kāi)關(guān)操作的循環(huán)在第二時(shí)間間隔620期間可以是完整的。在這樣的情況下，可以由第二平均值621表示在第二時(shí)間間隔 620期間供給負(fù)載300(即第二行330)的有效輸出電源的電壓V_EL。

如上所述，由于在第一時(shí)間間隔610期間傳遞至第一行320的有效輸出電源的電壓V_EL和在第二時(shí)間間隔620期間傳遞至第二行330的有效輸出電源的電壓V_EL分別保持第一平均值611和第二平均值621，且第一平均值611和第二平均值621相同，所以在第一時(shí)間間隔610期間發(fā)光的第一行320的亮度與在第二時(shí)間間隔620期間發(fā)光的第二行330的亮度可以保持在相同的水平。

如上所述，電源開(kāi)關(guān)電路100的開(kāi)關(guān)變換器130向負(fù)載300提供與由定時(shí)控制器200生成的第一控制信號(hào)200a同步的輸出電源的電壓V_EL，從而為整個(gè)屏幕提供統(tǒng)一的亮度。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中由于像素上亮度不統(tǒng)一引起的、在顯示期間察覺(jué)到的噪音或閃爍。

盡管在圖6中示出并描述了PWM的情況，不過(guò)本發(fā)明的技術(shù)精神不受該實(shí)施方式限制。如果示出PFM的情況作為本發(fā)明的另一實(shí)施方式，則與圖6的情況不同，對(duì)于每個(gè)脈沖，脈沖控制信號(hào)120a的周期可具有略微變化的值。在這樣的實(shí)施方式中，多個(gè)脈沖控制信號(hào)120a可以與第一時(shí)間間隔610的起始和結(jié)束同步。也就是說(shuō)，多個(gè)脈沖控制信號(hào)120a的時(shí)間間隔的總長(zhǎng)度等于第一時(shí)間間隔610的長(zhǎng)度，任意一個(gè)脈沖控制信號(hào)120a在第一時(shí)間間隔610的起始點(diǎn)同步開(kāi)始，并且另一脈沖控制信號(hào)120a在第一時(shí)間間隔610的結(jié)束點(diǎn)同步并終止。

在PFM的實(shí)施方式中，就第二時(shí)間間隔620而言，多個(gè)脈沖控制信號(hào)120a的時(shí)間間隔的總長(zhǎng)度等于第二時(shí)間間隔620的長(zhǎng)度，各個(gè)脈沖控制信號(hào)120a可以與第二時(shí)間間隔620的起始和結(jié)束同步。在這樣的情況下，在PFM的實(shí)施方式中，與第一時(shí)間間隔610對(duì)應(yīng)的脈沖控制信號(hào)120a的數(shù)量和與第二時(shí)間間隔620對(duì)應(yīng)的脈沖控制信號(hào)120a的數(shù)量不必需要彼此相等。

圖7是概念性示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電源開(kāi)關(guān)電路的框圖。

參照?qǐng)D7，示出了包括四行的第一區(qū)域340和包括不同的四行的第二區(qū)域350。在圖7中，像素310逐區(qū)域地掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光，其中每個(gè)區(qū)域 包括多個(gè)行。

在第一時(shí)間間隔610期間可以執(zhí)行第一區(qū)域340中包括的像素310掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光的過(guò)程。同樣地，在第二時(shí)間間隔620期間可以執(zhí)行第二區(qū)域350中包括的像素310掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光的過(guò)程。

如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，包括在負(fù)載300中并布置成陣列形式的像素310可逐行或逐區(qū)域(塊)被驅(qū)動(dòng)，并且通過(guò)考慮像素310被驅(qū)動(dòng)(掃描數(shù)據(jù)并發(fā)光)的最小時(shí)間間隔，電源開(kāi)關(guān)電路100可以確定脈沖控制信號(hào)120a的最小周期。

脈沖控制信號(hào)120a的最小周期可以基于像素310全部被驅(qū)動(dòng)的時(shí)間幀和像素310部分被驅(qū)動(dòng)的最小單位或時(shí)間間隔來(lái)確定。為了實(shí)現(xiàn)脈沖控制信號(hào)120a的最小周期，頻率控制電路110可以通過(guò)分離或改變從定時(shí)控制器200接收的第一參考信號(hào)200a的周期來(lái)生成第二參考信號(hào)110a。

盡管在圖5和圖7示出了其中像素310被逐行驅(qū)動(dòng)的負(fù)載300的實(shí)施方式，但是像素310被逐列驅(qū)動(dòng)的本發(fā)明的另一實(shí)施方式也可被實(shí)施。

圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于控制電源開(kāi)關(guān)電路的方法的操作流程圖。圖8的控制方法以圖3的電源開(kāi)關(guān)電路100為基礎(chǔ)。

參照?qǐng)D8，在步驟S810處，電源開(kāi)關(guān)電路100的頻率控制電路110從定時(shí)控制器200接收適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載300的第一參考信號(hào)200a。

在步驟S820處，電源開(kāi)關(guān)電路100的頻率控制電路110基于接收的第一參考信號(hào)200a生成第二參考信號(hào)110a。第二參考信號(hào)110a可以是通過(guò)對(duì)第一參考信號(hào)200a進(jìn)行時(shí)間分離或通過(guò)緩沖第一參考信號(hào)200a生成的用以驅(qū)動(dòng)諸如開(kāi)關(guān)變換器130的DC-DC變換器的信號(hào)。

在步驟S830處，脈沖調(diào)制電路120通過(guò)對(duì)第二參考信號(hào)110a執(zhí)行PWM或PFM生成脈沖控制信號(hào)120a。

在步驟S840處，開(kāi)關(guān)變換器130通過(guò)響應(yīng)于脈沖控制信號(hào)120a執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作而生成輸出電源的電壓V_EL水平。

在這樣的情況下，反饋電路140響應(yīng)于輸出電源的電壓V_EL水平生成反饋信號(hào)，并且將反饋信號(hào)傳遞至脈沖調(diào)制電路120。

在這樣的情況下，如果步驟S850處輸出電源的電壓V_EL的平均水 平相對(duì)于目標(biāo)電壓保持在參考誤差范圍內(nèi)，則在步驟S860，脈沖調(diào)制電路120可在不發(fā)生改變的情況下保持輸出電源的電壓V_EL水平同時(shí)保持脈沖控制信號(hào)120a的占空比。如果在步驟S850，輸出電源的電壓V_EL的平均水平相對(duì)于目標(biāo)電壓在參考誤差范圍之外，則在步驟S870，脈沖調(diào)制電路120可通過(guò)改變脈沖控制信號(hào)120a的占空比改變輸出電源的電壓V_EL水平。

目標(biāo)電壓是輸出電源的電壓V_EL的平均水平需要達(dá)到的目標(biāo)電壓，并且可以根據(jù)目標(biāo)電壓確定參考電壓Vref。參考電壓Vref可通過(guò)考慮反饋電路140的配置、反饋網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)電壓來(lái)設(shè)計(jì)。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式，無(wú)論像素的位置和發(fā)光周期如何，構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素的亮度均可以保持在統(tǒng)一水平。利用本發(fā)明的實(shí)施方式，無(wú)論像素的位置和發(fā)光時(shí)間間隔如何，均可通過(guò)向像素供給統(tǒng)一的電源電壓而獲得統(tǒng)一的亮度值。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式，將構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素分成行、列、塊或子區(qū)域，然后向不同行、列、塊或子區(qū)域的像素提供統(tǒng)一的電源電壓，從而保持統(tǒng)一的亮度。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式，整個(gè)顯示屏幕可以保持統(tǒng)一的亮度，從而實(shí)現(xiàn)了減輕觀看屏幕的用戶的眼睛疲勞的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式，可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于：即使當(dāng)屏幕是大尺寸屏幕時(shí)，也無(wú)需要求附加的電路配置來(lái)使顯示屏幕的組合式區(qū)域保持統(tǒng)一的亮度。

本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式不僅可以使構(gòu)成顯示設(shè)備屏幕的像素保持統(tǒng)一亮度，當(dāng)其應(yīng)用到多通道LED時(shí)還可以使通道保持統(tǒng)一亮度。

根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式，適于驅(qū)動(dòng)電源開(kāi)關(guān)電路的脈沖控制信號(hào)的周期和平均周期與適于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的周期性定時(shí)信號(hào)T-CON同步，因而可以向負(fù)載的組合式區(qū)域供給統(tǒng)一的有效電源電壓。

然而，本發(fā)明的有益效果不限于上述有益效果，而是在沒(méi)有背離本發(fā)明的技術(shù)精神和范圍的情況下可以以各種方式進(jìn)行擴(kuò)展。

雖然結(jié)合具體細(xì)節(jié)(諸如具體元件以及以上有限的實(shí)施方式和附圖)描述了本發(fā)明，但是這些具體細(xì)節(jié)僅用于幫助全面理解本發(fā)明。本發(fā)明 不限于這些實(shí)施方式，并且本發(fā)明所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以基于前述說(shuō)明作出各種修改和變型。

因此，本發(fā)明的技術(shù)精神不應(yīng)僅根據(jù)所描述的實(shí)施方式來(lái)確定，以下權(quán)利要求、權(quán)利要求的所有等同物以及等同修改應(yīng)解釋成落入本發(fā)明的精神范圍內(nèi)。