电源控制方法及显示装置转让专利

申请号 : CN201110274630.4

文献号 : CN102354487A

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发明人 : 陈世宾林信男黄气宝

申请人 : 明基电通有限公司明基电通股份有限公司

摘要 :

本发明揭露一种用于对显示装置中的光源进行电源供应控制的方法以及相关的显示装置。该显示装置具有电压转换电路、调节电路、电压侦测电路、侦错比较电路以及光源,电压转换电路输出第一直流电压至光源,以产生第一电流流入串联的该光源及调节电路。该方法包括:利用电压侦测电路侦测调节电路的操作电压以得出侦测电压;利用侦错比较电路计算侦测电压与预设电压之间的电压差值;以及依据该电压差值来控制电压转换电路,以调整第一直流电压。基于本发明,可降低透过硬体电路来即时监控流经光源的电流与施加于电压的变化,来调整电源供应,或者是预先通过微控制器决定光源的最佳偏压设定,以降低电源供应过程中的电力耗损。

权利要求 :

1.一种电源控制方法,用以控制显示装置的至少一光源的电源供应,其特征在于,该显示装置具有电压转换电路、至少一调节电路、电压侦测电路、侦错比较电路以及该光源,其中该电压转换电路输出第一直流电压至该光源,以产生第一电流流入串联的该光源及该调节电路,该方法包括:利用该电压侦测电路侦测该调节电路的操作电压以得出侦测电压;

利用该侦错比较电路计算该侦测电压与预设电压之间的电压差值;以及

依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压。

2.如权利要求1所述的电源控制方法,其特征在于,依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:当该电压差值大于第一预定值时,中止该电压转换电路输出该第一直流电压。

3.如权利要求1所述的电源控制方法,其特征在于,依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:当该电压差值大于第二预定值时且小于第一预定值时,控制该电压转换电路来降低该第一直流电压。

4.如权利要求1所述的电源控制方法,其特征在于,该显示装置具有复数个该光源以及复数个调节电路,且每一光源串联于一调节电路,该第一直流电压分别供应至每一光源,以产生复数个第一电流分别流入串联的每一光源及每一调节电路,该电源控制方法另包含有:利用该电压侦测电路分别侦测每一调节电路的操作电压以得出对应于每一调节电路的侦测电压;以及利用该侦错比较电路分别计算每一侦测电压与预设电压之间的复数个电压差值。

5.如权利要求4所述的电源控制方法,其特征在于,依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:计算该复数个电压差值的平均值;

当该平均值大于第二预定值时且小于第一预定值时,控制该电压转换电路来降低该第一直流电压;以及当该复数个电压差值中的至少一者大于该第一预定值时,中止该电压转换电路输出该第一直流电压。

6.如权利要求1所述的电源控制方法,其特征在于,该电压转换电路具有脉冲宽度调变控制器,以及调整该第一直流电压的步骤包含有:控制该脉冲宽度调变控制器来调整控制该第一直流电压。

7.一种显示装置,该显示装置包含:

光源;

电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该光源,该直流电源输出第一电压;

目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该光源的电流量和第二电流相等;

微控制器,耦接于该光源,侦测流经该光源的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;

以及

回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压,使该第一电压大于「维持该第三电流等于该第二电流」所需的最小电压值,如此该目标电流电路能被偏压进入该预设工作模式中,并减少该目标电流电路所消耗的电能。

8.如权利要求7所述的显示装置,其中该电压转换电路起始地输出较低的该第一电压,以使该第三电流的起始值小于该第二电流,及该微控制器侦测该第三电流起始值并输出该第一控制讯号至该电压转换电路后,逐渐调高该第一电压,直到该第三电流等于该第二电流。

9.如权利要求8所述的显示装置,其中当该第三电流等于该第二电流时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,并将该当前数值作为最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。

10.如权利要求8所述的显示装置,其中当该第三电流等于该第二电流时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,并将该当前数值加上误差容忍值而得到最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。

11.如权利要求10所述的显示装置,其中该最佳偏压数值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高一直流偏压0.5V~5V。

12.如权利要求7所述的显示装置,其中该目标电流电路更包含:

电阻,用以决定该第二电流的大小;以及

电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与至少一第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该电阻,该第二电晶体耦接于该光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该第二电晶体。

13.如权利要求7所述的显示装置,其中该微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生数字形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路,该目标电流电路更包含:数模转换电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;及

电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与至少一第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该数模转换电路,该第二电晶体耦接于该光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该第二电晶体。

14.如权利要求7所述的显示装置,其中该微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生脉冲宽度调变(PWM)形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路,该目标电流电路更包含:滤波电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;以及

电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与至少一第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该滤波电路,该第二电晶体耦接于该光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该第二电晶体。

15.如权利要求7所述的显示装置,更包含降压电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器之间,该降压电路用以将该第一电压降低为第二电压,其中该第二电压用以供应该微控制器所需电能;其中相对于该电压转换电路输出不同的该第一电压,该降压电路维持固定的该第二电压输出。

16.如权利要求7所述的显示装置,其中该第一控制讯号为脉冲宽度调变形式的控制讯号,以及该显示装置另包含有:滤波电路,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行滤波处理,以产生滤波后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。

17.如权利要求7所述的显示装置,其中该第一控制讯号为数字形式的控制讯号,以及该显示装置另包含有:数模转换器,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行转换处理以产生转换后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。

18.一种显示装置,该显示装置包含:

复数个并联光源;

电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该复数个并联光源,该直流电源输出第一电压;

目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该复数个并联光源中的每个光源的电流量和第二电流相等;

微控制器,耦接于该光源,侦测流经该复数个并联光源电流量总和所对应的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;以及回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压,使该第一电压大于「维持该第三电流等于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」所需的最小电压值,如此该目标电流电路能被偏压进入该预设工作模式中,并减少该目标电流电路所消耗的电能。

19.如权利要求18所述的显示装置,其中该电压转换电路起始地输出较低的该第一电压,使该第三电流的起始值小于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」,及该微控制器侦测该第三电流起始值并输出该第一控制讯号至该电压转换电路后,逐渐调高该第一电压,直到该第三电流等于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」。

20.如权利要求19所述的显示装置,其中当该第三电流等于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,并将该当前数值作为最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。

21.如权利要求19所述的显示装置,其中当该第三电流等于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值并加上误差容忍值而得到最佳偏压数值,将该最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。

22.如权利要求21所述的显示装置,其中该最佳偏压数值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。

23.如权利要求18所述的显示装置,其中该目标电流电路更包含:

电阻,用以决定该第二电流的大小;以及

电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该电阻,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。

24.如权利要求18所述的显示装置,其中该微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生数字形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路;该目标电流电路更包含:数模转换电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;与电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该数模转换电路,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。

25.如权利要求18所述的显示装置,其中该微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生脉冲宽度调变形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路;该目标电流电路更包含:滤波电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;与电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该滤波电路,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。

26.如权利要求18所述的显示装置,更包含降压电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器之间,该降压电路用以将该第一电压降低为第二电压,其中该第二电压用以供应该微控制器所需电能;其中相对于该电压转换电路输出不同的该第一电压,该降压电路维持固定的该第二电压输出。

27.如权利要求18所述的显示装置,其中该第一控制讯号为脉冲宽度调变形式的控制讯号,以及该显示装置包含有:滤波电路,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行滤波处理,以产生滤波后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。

28.如权利要求18所述的显示装置,其中该第一控制讯号为数字形式的控制讯号,以及该显示装置另包含有:数模转换器,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行转换处理以产生一转换后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。

29.一种用于显示装置决定内部电路工作偏压方法,其中该显示装置包含:光源;电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该光源,该直流电源输出第一电压;目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该光源的电流量和第二电流相等;微控制器,耦接于该光源,侦测流经该光源的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;以及回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压;该方法包含步骤:(1)利用该微控制器输出该第一控制讯号,先使该电压转换电路输出较低的该第一电压,以使该第三电流的起始值小于该第二电流;

(2)利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压;

(3)当该第三电流自「小于该第二电流」转变成「等于该第二电流」时,利用该微控制器读取当时该第一控制讯号的当前数值,将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值;

(4)利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。

30.如权利要求29所述的方法,步骤(3)进一步包括:将该当前数值加上误差容忍值而得到第二最佳偏压数值,并替代该第一最佳偏压数值改储存该第二最佳偏压数值,其中该误差容忍值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。

31.如权利要求29所述的方法,更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第一最佳偏压数值,并执行步骤(4)。

32.如权利要求30所述的方法,更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第二最佳偏压数值,并以该第二最佳偏压数值替代该第一最佳偏压数值后执行步骤(4)。

33.一种用于显示装置决定内部电路工作偏压方法,该显示装置包含:复数个并联光源;电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该复数个并联光源,该直流电源输出第一电压;目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该复数个并联光源中每个光源的电流量和第二电流相等;微控制器,耦接于该并联光源,侦测流经该复数个并联光源电流量总和的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;

以及回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压;该方法包含步骤:(1)利用该微控制器输出该第一控制讯号,先使该电压转换电路输出较低的该第一电压,使该第三电流的起始值小于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」;

(2)利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压;

(3)当该第三电流自「小于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」转变成「等于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,利用该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值;

(4)利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。

34.如权利要求33所述的方法,该方法步骤(3)更包含:将该当前数值加上误差容忍值而得到第二最佳偏压数值,并储存该第二最佳偏压数值;利用该微控制器参考该第二最佳偏压数值,来控制该电压转换电路输出该第一电压,其中该误差容忍值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。

35.如权利要求33所述的方法,更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第一最佳偏压数值,并执行步骤(4)。

36.如权利要求34所述的方法,更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第二最佳偏压数值,并以该第二最佳偏压数值替代该第一最佳偏压数值后执行步骤(4)。

说明书 :

电源控制方法及显示装置

技术领域

[0001] 本发明关于电源控制方法及显示装置,特指一种用以控制显示装置的光源的电源供应的电源控制方法以及相关显示装置。

背景技术

[0002] 一般来说,液晶显示器的结构请参考图1所示,液晶显示器100包含有液晶面板模组110与光源120,光源120主要用以提供光线至液晶面板模组110,液晶面板模组110则根据驱动讯号,将光线调变以生成影像。光源120需要较大的直流电压(约50伏特左右)来驱动,并且,为了维持液晶面板模组110所显示的画面的亮度与色彩的均匀性,必须以稳定的电压与电流来供应光源120,以确保其输出亮度的一致性。
[0003] 其中,一种针对光源的简易电源供应与控制方式请参考图2。如图所示,光源200包含有复数个光源单元210a~210d,每一光源单元可能分别由复数个发光元件L所组成,光源200通过电源供应装置220所产生的直流电压Vdd进行电源供应,并且分别供应至每一光源单元210a~210d的一端。一般来说,光源单元210a~210d的所产生亮度系与流经的电流大小有关,故为能维持光源单元210a~210d的亮度均匀性,光源单元210a~210d需要以定电流的形式来控制。所以,每一光源单元210a~210d的另一端将耦接于电流镜230的输出电晶体T1~T4,通过电流镜230的电流复制能力可使得流经光源单元210a~
210d的直流电流I1~I4尽可能一致。然而,由于光源单元210a~210d所组成的发光元件L可能有着制程上的差异所导致的不一致。如此一来,每一光源单元上的压降Vdrop1~Vdrop4可能有所差异,若是组成光源单元的发光元件L的数量越多,压降Vdrop1~Vdrop4的差异就越明显,于是落于电晶体T1~T4上的跨压Vce1~Vce4也越不一致。所以,通常在设计电流镜230时,会提高跨压Vce1~Vce4以作为电压缓冲,藉此吸收光源单元210a~
210d之间压降Vdrop1~Vdrop4的差异。然而,尽管提高跨压Vce1~Vce4的方式,可有效吸收光源单元210a~210d之间的压降差异,但这样的设计会造成较多的无谓的电力耗损。
特别是当光源单元210a~210d之间压降的差异并不明显时,电力耗损相对来说更是明显。
因此,习知技术仍有亟待解决的不足之处。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种电源控制方法,其可以依据电路的操作状态来动态调节供应至光源的电源(电压大小或电流大小)。其中,本发明侦测与光源所串联的电路元件上的跨压来间接得知光源上的压降,以判断是否须调整电源供应。再者,本发明亦提供透过微控制器来预先判定光源的最佳偏压的方式,藉此精确地设定适当的电源供应范围。本发明的另一目的在于提供一种显示装置,该显示装置利用前述的电源控制方法来设定光源的电源供应,藉此降低电力耗损。
[0005] 本发明提供一种电源控制方法,该方法用以控制显示装置的至少一光源的电源供应。该显示装置具有电压转换电路、至少一调节电路、电压侦测电路、侦错比较电路以及该光源,其中该电压转换电路输出第一直流电压至该光源,以产生第一电流流入串联的该光源及该调节电路。该方法包括:利用该电压侦测电路侦测该调节电路的操作电压以得出侦测电压;利用该侦错比较电路计算该侦测电压与预设电压之间的电压差值;以及依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压。
[0006] 根据本发明所述的电源控制方法,依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:当该电压差值大于第一预定值时,中止该电压转换电路输出该第一直流电压。
[0007] 根据本发明所述的电源控制方法,依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:当该电压差值大于第二预定值时且小于第一预定值时,控制该电压转换电路来降低该第一直流电压。
[0008] 根据本发明所述的电源控制方法,该显示装置具有复数个该光源以及复数个调节电路,且每一光源串联于一调节电路,该第一直流电压分别供应至每一光源,以产生复数个第一电流分别流入串联的每一光源及每一调节电路,该电源控制方法另包含有:利用该电压侦测电路分别侦测每一调节电路的操作电压以得出对应于每一调节电路的侦测电压;以及利用该侦错比较电路分别计算每一侦测电压与预设电压之间的复数个电压差值。进一步地,其中依据该电压差值来控制该电压转换电路,以调整该第一直流电压的步骤包含有:计算该复数个电压差值的平均值;当该平均值大于第二预定值时且小于第一预定值时,控制该电压转换电路来降低该第一直流电压;以及当该复数个电压差值中的至少一者大于该第一预定值时,中止该电压转换电路输出该第一直流电压。
[0009] 根据本发明所述的电源控制方法,该电压转换电路具有脉冲宽度调变控制器,以及调整该第一直流电压的步骤包含有:控制该脉冲宽度调变控制器来调整控制该第一直流电压。
[0010] 本发明还提供一种显示装置,该显示装置包含:光源、电压转换电路、目标电流电路、微控制器以及回授电路。该电压转换电路用以将外部电源转换为直流电源以驱动该光源,该直流电源输出第一电压。该目标电流电路用以当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,控制流经该光源的电流量和第二电流实质相等。该微控制器耦接于该光源,用以侦测流经该光源的第三电流之值,据此产生第一控制讯号。该回授电路耦接于该电压转换电路和该微控制器,用以依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压,使该第一电压略大于「维持该第三电流实质等于该第二电流」所需的最小电压值,如此该目标电流电路能被偏压进入该预设工作模式中,并减少该目标电流电路所消耗的电能。
[0011] 本发明还提供一种显示装置,该显示装置包含:复数个并联光源、电压转换电路、目标电流电路、微控制器、以及回授电路。该电压转换电路将外部电源转换为直流电源以驱动该复数个并联光源,且该直流电源输出第一电压。该目标电流电路当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,控制流经该复数个并联光源中的每个光源的电流量和第二电流实质相等。该微控制器耦接于该光源,用以侦测流经该复数个并联光源电流量总和所对应的第三电流之值,据此产生第一控制讯号。该回授电路耦接于该电压转换电路和该微控制器,用以依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压,使该第一电压略大于「维持该第三电流实质等于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」所需的最小电压值,如此该目标电流电路能被偏压进入该预设工作模式中,并减少该目标电流电路所消耗的电能。
[0012] 如上所述的显示装置,当该第三电流等于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,并将该当前数值作为最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0013] 如上所述的显示装置,当该第三电流等于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值并加上误差容忍值而得到最佳偏压数值,将该最佳偏压数值储存于该微控制器中,当该显示装置重新启动后,该微控制器可直接读取该最佳偏压数值而控制该电压转换电路输出该第一电压。进一步地,最佳偏压数值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。
[0014] 如上所述的显示装置,目标电流电路更包含:电阻,用以决定该第二电流的大小;以及电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该电阻,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。
[0015] 如上所述的显示装置,微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生数字形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路;该目标电流电路更包含:数模转换电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;与电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该数模转换电路,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。
[0016] 如上所述的显示装置,微控制器更耦接于该目标电流电路,依据使用者输入信号,据此产生脉冲宽度调变(PWM)形式的第二控制讯号来控制该目标电流电路;该目标电流电路更包含:滤波电路,依据该第二控制讯号决定该第二电流的大小;与电流镜,该电流镜包含有第一电晶体与对应该并联光源数量的复数个第二电晶体,其中该第一电晶体耦接于该滤波电路,每个该第二电晶体各自一对一耦接于该并联光源,该第二电流流经该第一电晶体,该第三电流流经该复数个第二电晶体电流的总和。
[0017] 如上所述的显示装置更包含降压电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器之间,该降压电路用以将该第一电压降低为第二电压,其中该第二电压用以供应该微控制器所需电能;其中相对于该电压转换电路输出不同的该第一电压,该降压电路维持固定的该第二电压输出。
[0018] 如上所述的显示装置,第一控制讯号为脉冲宽度调变形式的控制讯号,以及该显示装置包含有:滤波电路,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行滤波处理,以产生滤波后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。
[0019] 如上所述的显示装置,第一控制讯号为数字形式的控制讯号,以及该显示装置另包含有:数模转换器,耦接于该微控制器与该电压转换电路之间,用以对该第一控制讯号进行转换处理以产生一转换后的该第一控制讯号来控制该电压转换电路。
[0020] 本发明还提供一种用于显示装置决定内部电路工作偏压方法,其中该显示装置包含:光源;电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该光源,该直流电源输出第一电压;目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该光源的电流量和第二电流实质相等;微控制器,耦接于该光源,侦测流经该光源的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;以及回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压;该方法包含步骤:(1)利用该微控制器输出该第一控制讯号,先使该电压转换电路输出较低的该第一电压,以使该第三电流的起始值小于该第二电流;(2)利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压;(3)当该第三电流自「小于该第二电流」转变成「实质等于该第二电流」时,利用该微控制器读取当时该第一控制讯号的当前数值,将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值;以及(4)利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0021] 本发明还提供一种用于显示装置决定内部电路工作偏压方法,该显示装置包含:复数个并联光源;电压转换电路,将外部电源转换为直流电源以驱动该复数个并联光源,该直流电源输出第一电压;目标电流电路,当该目标电流电路被偏压进入预设工作模式时,该目标电流电路控制流经该复数个并联光源中每个光源的电流量和第二电流实质相等;微控制器,耦接于该并联光源,侦测流经该复数个并联光源电流量总和的第三电流之值,据此产生第一控制讯号;以及回授电路,耦接于该电压转换电路和该微控制器,依据该第一控制讯号,来控制该电压转换电路调整该第一电压;该方法包含步骤:(1)利用该微控制器输出该第一控制讯号,先使该电压转换电路输出较低的该第一电压,使该第三电流的起始值小于「该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」;(2)利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压;(3)当该第三电流自「小于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」转变成「实质等于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,利用该微控制器读取该第一控制讯号的当前数值,将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值;以及(4)利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0022] 如上所述的方法,该方法步骤(3)更包含:将该当前数值加上误差容忍值而得到第二最佳偏压数值,并储存该第二最佳偏压数值;利用该微控制器参考该第二最佳偏压数值,来控制该电压转换电路输出该第一电压,其中该误差容忍值用以控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。进一步地,如上所述的方法更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第二最佳偏压数值,并以该第二最佳偏压数值替代该第一最佳偏压数值后执行步骤(4)。
[0023] 如上所述的方法,更包含步骤:在步骤(1)之前,该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则该微控制器跳过步骤(1)(2)(3),直接读取该第一最佳偏压数值,并执行步骤(4)。
[0024] 综上所述,本发明方法可精确的提供适当的直流电压予光源,使得不会有过多的电压会被耗费在与光源所串联的其他电路上,并且,本发明也可适当的调节供应至光源的直流电压大小,特别是当光源处于相对低的操作电流下,此时光源上的压降相对来说也较低,故本发明降低此时的电压供应,以减少不必要的电源耗损。

附图说明

[0025] 图1为习知液晶显示器的结构。
[0026] 图2为习知光源的电源供应与控制电路的架构。
[0027] 图3与图4为说明本发明的第一实施例。
[0028] 图5说明本发明的第二实施例的应用架构。
[0029] 图6说明本发明的第三实施例的电路架构图。
[0030] 图7A说明本发明方法的第三实施例中的电源控制概念。
[0031] 图7B为本发明第三实施例的电源控制流程。
[0032] 图8为本发明第三实施例中的目标电流电路的一实施电路架构。
[0033] 图9为本发明第三实施例中的目标电流电路的另一实施电路架构。
[0034] 图10为本发明第三实施例中的目标电流电路的再一实施电路架构。
[0035] 图11为本发明第三实施例中的回授回路的一实施架构。
[0036] 图12为本发明第三实施例中的回授回路的又一实施架构。
[0037] 图13~图15为本发明第三实施例中的电源控制流程的不同广义实施流程。
[0038] 图16为本发明的第四实施例的电路架构图。
[0039] 图17为本发明的第四实施例的电路架构图。
[0040] 图18~图20为本发明的第四实施例的不同实施电路架构。
[0041] 图21~图23为本发明的第四实施例中电源控制流程的不同广义实施流程。

具体实施方式

[0042] 以下的内文中,将以数个实施例与图式来阐述本发明的概念,其中,于不同图式中具有相同标号的元件代表着其有相似的操作原理与技术功效。故,以下内文将会省略重复性的叙述。再者,文中不同实施例中所提及的不同技术特征,并不局限于该实施例。事实上,于本发明的合理范畴中,可通过对某个实施例的适当修改,以使其具备其它实施例所特有的技术特征。
[0043] 请同时参考图3与图4,其分别绘示本发明电源控制方法的第一实施例所对应的流程图与其所应用的显示装置400。如图所示,显示装置400的电源供应电路部分包含有(但不限定于)电压转换电路410、调节电路420a、电压侦测电路430、侦错比较电路440,其中,电压转换电路410可输出第一直流电压Vcc1至显示装置400的光源450a,而光源450a与调节电路420a串联。电压转换电路410所输出的第一直流电压Vcc1将会致使第一电流Icc1流入光源450a及调节电路420a。本发明方法用以控制光源450a的电源供应。如图3所示,本发明方法包括:
[0044] 步骤310:利用电压侦测电路430侦测调节电路420a的操作电压以得出一侦测电压Vdect;
[0045] 步骤320:利用侦错比较电路440计算侦测电压Vdect与预设电压Vset之间的电压差值Vdiff;
[0046] 步骤330:依据电压差值Vdiff来控制电压转换电路410,以调整第一直流电压Vcc1。
[0047] 由于光源450a需要以定电流的形式来控制,所以光源450a的一端耦接于调节电路420a以进行定电流的控制,于一实施例中,调节电路420a可能包含有如图2所示的电流镜的输出电晶体T1,藉此进行定电流的控制。然而,调节电路420a的可能架构并不定限定于图2所示的电流镜架构,任何可输出定电流的电路架构皆属本发明的范畴。
[0048] 除了提供定电流源至光源450a,调节电路420a可吸收一部份的压降,特别是当流经光源450a的电流下降时(可能因特定因素所导致,如:调降光源450a的输出亮度),造成落于调节电路420a的压降随之上升时。而为避免这样的因素导致落于调节电路420a上的压降过大,进而造成不必要的电源耗损,故于步骤310中,会利用电压侦测电路430侦测调节电路420a的操作电压以得出侦测电压Vdect,侦测电压Vdect会对应于调节电路420a的压降。随后,便视侦测电压Vdect大小来决定是否调整电压转换电路410所供应的第一直流电压Vcc1的大小,进而改变调节电路420a的压降。当中,若是侦测电压Vdect偏高,则代表实际上落于光源450a上的压降相对来得小,换言之,电压转换电路410需适当降低第一直流电压Vcc1,以避免无谓的电源耗损(因为此时光源450a并不需要这么大的电压供应)。因此,于步骤320中,本发明方法便利用侦错比较电路440计算侦测电压Vdect与预设电压Vset之间的电压差值Vdiff,如此一来,便可依据电压差值Vdiff来判别侦测电压Vdect(对应于调节电路420a上的压降)究竟有多大。
[0049] 之后,于步骤330,本发明方法依据电压差值Vdiff来控制电压转换电路410,以调整第一直流电压Vcc1。于一实施例中,当电压差值Vdiff大于第一预定值Value1时,本发明方法会中止电压转换电路410输出第一直流电压Vcc。这是因为电压差值Vdiff越大就代表侦测电压Vdect大于预设电压Vset越多,这种情形可能代表落于调节电路420a上的跨压相当大,甚至可能超过调节电路420a的额定操作电压范围,故为了保护调节电路420a,本发明方法会中止电压转换电路410的输出。再者,若电压差值Vdiff大于第二预定值Value2,但却小于第一预定值Value1时,则代表落于调节电路420a上的压降虽然偏高,但不至于造成调节电路420a或其他电路元件的毁损,故当下仅需控制电压转换电路410来降低第一直流电压Vcc1,即可减低落于调节电路420a上的压降。
[0050] 再者,若是显示装置400包含有一个以上的光源(如,图4所示的光源450b与450c),且具有一个以上调节电路420a、420b及420c时,则本发明方法会利用电压侦测电路
430来分别侦测每一调节电路420的操作电压以得出对应于每一调节电路420a的侦测电压Vdect、Vdect1与Vdect2,并且再利用侦错比较电路440分别计算每一侦测电压Vdect、Vdect1与Vdect2与预设电压Vset之间的复数个电压差值Vdiff、Vdiff1与Vdiff2。之后,本发明方法将计算复数个电压差值Vdiff、Vdiff1与Vdiff2的电压平均值Vavg,且当电压平均值Vavg大于第二预定值Value2且小于第一预定值Value1时,控制电压转换电路
410来降低第一直流电压Vcc1。此外,为避免电路元件损毁,只要当复数个电压差值Vdiff、Vdiff1与Vdiff2中的任何一者大于第一预定值Value1时,则本发明方法中止电压转换电路410输出第一直流电压Vcc1。应当注意的是,图式中调节电路与光源的数量仅为说明之用,并非对本发明的限制。
[0051] 于第一实施例中,电压转换电路410可能具有脉冲宽度调变控制器(pulse width modulation controller,PWM controller),藉此来调节第一直流电压Vcc1的大小,而本发明方法即利用控制该脉冲宽度调变控制器来调整第一直流电压Vcc1。应当注意的是,此一方式并非本发明调整第一直流电压Vcc1的唯一技术手段。于本发明其他可能实施例中,应可透过调整电压转换电路410的其他电路元件来达到调整第一直流电压Vcc 1的技术效果。
[0052] 本发明的第二实施例提供通过微控制器来预先决定光源所需的电压与电流的方法,如此一来可在实际对光源供应电源前,预先排除压降差异所带来的不确定性,并可更进一步地避免不必要的功率消耗。关于此一实施例请参考图5,其基于本发明的第二实施例所设计的显示装置600。如图所示,显示装置600的电源供应部分包含有(但不限定于)电压转换电路610、电流侦测电路620与微控制器630。其中,电压转换电路610可输出第二直流电压Vcc2至显示装置600的光源640a。电压转换电路610所输出的第二直流电压Vcc2将会致使第二电流Icc2流入光源640a。本实施例的特色在于事先依据对应一特定亮度的操作电流,依此决定光源640a的实际偏压。此外,若是显示装置600包含有一个以上的光源(如,图5所示的光源640b与640c),则本发明方法会通过微控制器630来决定光源640a~640c整体的偏压。基于微控制器来进行电源控制的方式,请进一步参见以下的实施例。
[0053] 本发明的第三实施例提供一种基于本发明电源控制概念所设计的显示装置,其简易架构图如图6所示的显示装置1100。其中,显示装置1100包含有光源1120、电压转换电路1130、目标电流电路1140、微控制器1150以及回授电路1160。
[0054] 光源1120可能包含有一个或一个以上的串联发光二极体,由于发光二极体的亮度是由流经发光二极体的电流所决定,因此必须对光源1120进行稳定的电流控制,才能确保光源1120能稳定维持于所需的特定亮度。驱动光源1120的电源由电压转换电路1130所提供,电压转换电路1130主要将外部电源PAC转换为直流电源PDC,并利用直流电源PDC来驱动光源1120,其中,直流电源PDC具有第一电压V1。电压转换电路1130用以进行一次性的电力转换,举例来说,电压转换电路1130可直接将110V的交流市电转换成约为50V的直流电源。目标电流电路1140耦接于光源1120,主要对光源1120进行定电流控制,当电压转换电路1130提供直流电源PDC来驱动光源1120时,当第一电压V1满足特定大小时,目标电流电路1140会被偏压进入预设工作模式,如此便可控制流经光源1120的电流量(亦即第三电流I3),从而使得电流量实质上相等于第二电流I2。于该预设工作模式中,无论第一电压V1如何增加,第三电流I3维持大致上相等于第二电流I2。由于目标电流电路1140与光源1120为串联,因此,当目标电流电路1140操作于该预设工作模式中时,过高的第一电压V1会使得目标电流电路1140上的压降升高,形成不必要的电力耗损。微控制器1150透过目标电流电路1140,亦耦接于光源1120,其主要功能在通过回授机制来控制电压转换电路1130,进而调节第一电压V1的当前电压值保持在一最佳电压值,其可尽量降低第一电压V1的电压值,且同时能保持目标电流电路1140被偏压进入该预设工作模式;如此降低目标电流电路1140上的压降,减少不必要的电力耗损。
[0055] 为了决定第一电压V1的最佳电压值,微控制器1150会侦测流经光源1120的第三电流I3的电流值,并依此产生第一控制讯号S1。于本实施例中,微控制器1150可量测第三电流I3所流经的电阻Rs上的节点电压Vx来间接得知第三电流I3的大小(亦即Detect(I3)),然而,任何其他可侦测电流大小的等效方法亦是可行的。当微控制器1150产生第一控制讯号S1之后,耦接于电压转换电路1130和微控制器1150的回授电路1160便会基于第一控制讯号S1来控制电压转换电路1130以调节第一电压V1。由于回授机制的目的在于适度地调整第一电压V1,避免不必要的电力耗损(过高的第一电压V1导致目标电流电路140压降过高),并且同时又能保持光源1120的定电流控制(过低的第一电压V1令目标电流电路1140无法进入预设工作模式)。也就是说,第一电压V1的电压值必须至少维持目标电流电路1140能正常工作,确保流经光源1120的第三电流I3实质上等于第二电流I2,以满足定电流控制的需求。实际应用上为求电路操作上的稳定,第一电压V1将被控制在略大于「维持第三电流I3实质等于第二电流I2」所需的最小电压值。如此,目标电流电路1140能确保进入该预设工作模式中,同时并减少目标电流电路1140所造成的不必要电能消耗(过高的压降所造成)。大致来说,本实施例中的电源控制机制会透过微控制器1150调节第一电压V1保持在最佳电压值,决定目标电流调整电路1140偏压点,使目标电流调整电路1140能进行定电流控制。
[0056] 请参考图7A,其绘示施加于光源1120的第一电压V1与流经光源1120的第三电流I3之间的关系。由图7A可知:
[0057] (1)AB区域:当目标电流调整电路1140尚未被偏压于预设工作模式时,第三电流I3小于第二电流I2,如此随着第一电压V1逐渐增加,第三电流I3也会随之增加。
[0058] (2)CD区域:当目标电流调整电路1140被偏压于预设工作模式时,第三电流I3的目标电流值与第二电流I2相当,无论第一电压V1如何增减变化,第三电流I3将值维持大致上相等于第二电流I2的状态。因此,施加于光源1120上第一电压V1的最佳电压值为P,亦即,区分″AB区域(第三电流I3小于第二电流I2)″和″CD区域(第三电流I3等于第二电流I2)″的临界点电压值。
[0059] 为了使第一电压V1保持在最佳电压值P,微控制器1150先控制电压转换电路1130把第一电压V1输出于较低值,使第三电流I3起始值小于第二电流I2;然后微控制器1150再控制电压转换电路1130逐渐提高第一电压V1的大小;且微控制器1150同时侦测流经光源1120的第三电流I3随着第一电压V1增加所产生的变化。当微控制器1150发现光源1120的偏压点刚由图7A的区域AB进入到区域CD时,亦即,第三电流I3不再随着第一电压V1增加而有所改变瞬间,则可视作第一电压V1已保持在最佳电压值P。
[0060] 其中的操作细节,请见图7B的流程图与以下说明。
[0061] 步骤1201:首先,显示装置1100启动,之后会进入步骤1217。
[0062] 步骤1217:于此步骤中,使用者可自行决定是否进行光源1120的驱动电压的校正程序。换言之,使用者可在这个步骤中决定要驱动光源1120的第一电压V1究竟是预设电压值或校正后的电压值,若使用者决定校正,则流程进入步骤1203,微控制器1150将重新决定用于驱动光源1120的最佳电压值P;若否,进入步骤1223。
[0063] 步骤1203:若使用者要求校正第一电压V1,则微控制器1150读取目前所储存的第一最佳偏压数值CBEST及第二电流I2。
[0064] 步骤1205:将第一最佳偏压数值CBEST设定为第一控制讯号S1起始值,并透过步骤1207-1215来进行第一控制讯号S1的调整,以找到驱动光源1120的最佳电压值P。
[0065] 步骤1207:微控制器1150输出第一控制讯号S1至电压转换电路1130,控制电压转换电路1130输出第一电压V1。其中,当第一次执行步骤1207时,微控制器1150依据第一最佳偏压数值CBEST而产生第一控制讯号S1起始值。该第一控制讯号S1起始值会使电压转换电路1130输出的第一电压V1起始值尽可能高,且不超过估算的最佳电压值P(可通过光源1120的组成发光二极体的规格来推算);如此使流经光源1120的第三电流I3的起始值小于第二电流I2,且可缩短稍后步骤1207-1215逼近最佳电压值P所需的时间。
[0066] 步骤1209:微控制器1150侦测第三电流I3值(I3-sensing)。
[0067] 步骤1211:计算得到第二电流I2减去第三电流I3-sensing的差异ΔI。
[0068] 步骤1213:于此步骤中,微控制器1150会判断ΔI与一预设值的关系。若第一电压V1经过调整后,使得ΔI小于该预设值时,即可视为已得到最佳电压值P,此时跳出「侦测第三电流I3来调整第一控制讯号S1循环」(亦即,重复步骤1207-1215),并且接着进入步骤1219。然而,若是ΔI仍大于该预设值,则须再进一步调整第一电压V1以改变ΔI,使其得以小于该预设值,因此流程将进入步骤1215。
[0069] 步骤1215:由于此时电压转换电路1130输出的第一电压V1不足,导致ΔI仍大于该预设值,故微控制器1150将第一控制讯号S1值调整(使得调整后的S1=原本的S1加上ΔX,该调整可导致第一电压V1再提升ΔV;其中ΔV可为固定值(fixed step)或是关连于ΔI的变动值(variable step),如:ΔV=K*ΔI,K为一常数。然后回到步骤1207-1211进行下次的电流差异判定。如此,第一控制讯号S1将致使电压转换电路1130逐渐调高第一电压V1,使得第三电流I3持续增加。一旦当目标电流电路1140进入该预设工作模式时,则第三电流I3实质等于第二电流I2,光源1120可同时达到对应于第二电流I2的预定亮度。
[0070] 步骤1219:当微控制器1150调整第一电压V1逼近最佳电压值P的调整循环(步骤1207~1215)的操作结束,微控制器1150将读取第一控制讯号S1的当前数值C1,将当前数值C1作为第一最佳偏压数值CBEST,可做为下次开机时的预设驱动电压值。
[0071] 步骤1221:将第一最佳偏压数值CBEST储存于微控制器1150或显示装置1100的非挥发性记忆体中,如此当下次开机时,步骤1217判定使用者未要求进行校正程序时,则微控制器1150径行读取目前所储存的最佳偏压数值CBEST,并使输出具有最佳偏压数值CBEST的第一控制讯号S1,从而令第一电压V1具有电压值P。
[0072] 步骤1223:于步骤1217时,若使用者并未要求校正,则会进入此步骤,微控制器1150将会直接读出非挥发性记忆体中所储存的最佳偏压数值CBEST来产生第一控制讯号S1,并进而产生对应的第一电压V1。
[0073] 此外,于本实施例的另一实施态样中,步骤1207-1215将改用外插法来快速地逼近最佳电压值P,以加速第三电流I3接近第二电流I2的速度。举例来说,一旦当偏压点X与偏压点Y的电压电流关系得知后,微控制器1150可快速将偏压点推移至Z,如此可大幅缩短找到最佳电压值P所需的时间。
[0074] 于本实施例的再一实施态样中,当电路受到其它干扰(如:电压涟波)时,可能会使得第一电压V1下降,进而造成流经光源1120的第三电流I3小于第二电流I2。若是初始的偏压是将第一电压V1维持在P点附近,则第一电压V1下降可能会使光源1120的偏压落入区域AB,造成较为严重的电流偏移。因此于步骤1219中,微控制器1150将第一控制讯号S1的当前数值C1加上误差容忍值CX,得到第二最佳偏压数值CBEST’而加以储存,此第二最佳偏压数值CBEST’将会使第一电压V1保持在电压值Q点的位置。相较于最佳偏压数值CBEST使第一电压V1保持在电压值P点,第二最佳偏压数值CBEST’使电压转换电路1130输出的第一电压V1提高0.5V~5V来到电压值Q点。当下次开机且进入步骤1217判定使用者未要求进行校正程序时,微控制器1150将会直接读出非挥发性记忆体中所储存的第二最佳偏压数值CBEST’,并使输出具有第二最佳偏压数值CBEST’的第一控制讯号S1,从而令第一电压V1具有电压值Q。
[0075] 由于在不同观赏环境下,使用者可能希望调整光源1120的亮度,例如:当显示装置1100需进行三维的立体显示时,必须要较高的亮度才能提供较好的显示效果,或者使用者打算在显示装置1100上观赏影片时,也希望拥有较为明亮的观赏感受。因此,本发明提供数种目标电流电路1140的架构来调整前述的定电流控制机制,如此一来便可满足显示装置1100的不同显示模式,例如:剧院模式、正常模式、3D模式等。当中通过改变目标电流电路1140所参考的第二电流I2来达成。首先,一旦使用者决定所需的模式或者所需的亮度后,微处理器1150即可据此决定该亮度所对应的第二电流I2大小,之后,目标电流电路1140便依据第二电流I2来进行定电流控制,进而改变实际影响光源1120的亮度的第三电流I3。
[0076] 请参考图8,其为目标电流电路1140的一实施例。其中,目标电流电路1140主要由电流镜所组成。目标电流电路1140包含有电阻R与电流镜1142。目标电流电路1140乃基于电流镜的架构,参考第二电流I2来控制第三电流I3。其中,电阻R可能为可变电阻,通过电阻值的变化,将可改变第二电流I2的大小。电流镜1142包含有第一电晶体T1与第二电晶体T2,其中第一电晶体T1耦接于电阻R,第二电晶体T2耦接于光源1120。第二电流I2流经第一电晶体T1,第三电流I3流经第二电晶体T2,基于电流镜的机制,第三电流I3将可与第二电流I2维持一定的比例关系(或者相同),以基于第二电流I2来对光源1120进行定电流控制。为了使电流镜1142的运作正常,电晶体T1与电晶体T2皆会被偏压在主动区(亦即,预设工作模式),因此,在显示装置1100刚开启的时候,第三电流I3并不会立刻追上第二电流I2,原因在于目标电流电路1140尚未进入预设工作模式,换言之,电晶体T1与电晶体T2也未进入主动区。唯有当电晶体T1与电晶体T2皆进入主动区时,第三电流I3与第二电流I2才能在不论第一电压V1的变化下,维持实质相等。
[0077] 再者,于目标电流电路1140的另一实施例中,亮度调整的操作也可以透过微控制器1150来进行。请参考图9,微控制器1150会耦接于目标电流电路1140,并依据使用者输入信号Suser,据此产生数位形式的第二控制讯号S2来控制目标电流电路1140。其中,使用者输入信号Suser可能为使用者通过显示装置1100的屏幕设定选单(on-screen display,OSD)进行亮度设置时所产生的讯号。当微控制器1150接收到使用者输入信号Suser,会决定出使用者所设置的亮度,以及该亮度所对应的第二电流I2的大小。微控制器1150会输出第二控制讯号S2至目标电流电路1140中的数模转换电路1144,数模转换电路1144可对第二控制讯号S2进行转换,输出模拟形式的电压Vanalog,并将该电压Vanalog供给电流镜1142中的第一电晶体T1,如此一来即可确定对应于使用者所需的亮度的第二电流I2大小。同样地,基于电流镜的机制(透过电晶体T1与T2),第三电流I3将可与第二电流I2维持一定的比例关系(或者相同),使得光源1120的亮度可依据使用者所设定的亮度而被稳定控制。
[0078] 此外,目标电流电路1140的又一实施态样中,微控制器1150会耦接于目标电流电路1140,并依据使用者输入信号Suser,据此产生脉冲宽度调变(PWM)形式的第二控制讯号S2来控制目标电流电路1140。关于此实施例请参考图10,其与上述实施例的差别在于第二控制讯号S2的形式,这与微处理器1150的实施有关,因为不同类型的微处理器能支援输出讯号格式不同。因此,为了处理输出格式为脉冲宽度调变的第二控制讯号S2,目标电流电路1140更包含滤波电路1146,滤波电路1146将对第二控制讯号S2进行滤波处理,进而输出模拟形式的电压Vanalog,并将电压Vanalog供给电流镜1142中的第一电晶体T1,如此一来,可决定第二电流I2的大小。与先前相同之处在于,使用者输入信号Suser可能为使用者通过显示装置1100的屏幕设定选单(on-screen display,OSD)进行亮度设置时所产生的讯号。并且,基于电流镜的机制,第三电流I3将可与第二电流I2维持一定的比例关系(或者相同),使得光源1120的亮度可依据使用者所设定的亮度而被稳定控制。
[0079] 如上所述,随着微控制器1150所能输出的讯号格式不同,微控制器1150产生的第一控制讯号S1亦会有不同的格式,故本发明的显示装置1100也需要通过不同的电路来处理第一控制讯号S1,从而调节电压转换电路1130所输出的第一电压V1。于图11所示的实施例中,第一控制讯号S1为脉冲宽度调变形式的控制讯号,此时,显示装置1100将另包含有滤波电路1180,并将滤波电路1180耦接于微控制器1150与回授电路1160之间,用以对第一控制讯号S1进行滤波处理,以产生滤波后(filtered)的第一控制讯号S1’来控制回授电路1160,从而调节电压转换电路1130所输出的第一电压V1。再者,若是微控制器1150所产生的第一控制讯号S1为数字形式的控制讯号,则显示装置1100另包含有图12所示的数模转换器1190,并将数模转换器1190耦接于微控制器1150与回授电路1160之间,用以对数字形式的第一控制讯号S1进行转换处理以产生转换后(converted)的第一控制讯号S1’来控制回授电路1160,从而调节电压转换电路1130所输出的第一电压V1。
[0080] 此外,由于电压转换电路1130所提供的直流电源PDC的电压可能高达数十伏特,若需要提供电力给微控制器1150,则必须经过降压电路1170来进行额外的电压转换,以将第一电压V1降低为第二电压V2,因此,当电压转换电路1130输出不同的第一电压V1时,降压电路1170亦能维持固定的第二电压V2的输出。
[0081] 藉由微控制器1150以及目标电流电路1140所形成的控制机制,可于一个相对低的电力耗损情况下,确保显示装置1100中的光源1120能提供稳定的光源。
[0082] 基于以上的概念,本发明另提供一种用于显示装置中来决定内部电路工作偏压方法。由于该显示装置所包含的元件与前述的实施例相同,并且该些元件有相同的原理与操作模式故在此不多作赘述。应当注意的是,其可视为图7B所示的电源控制流程的广义实施例。其中,该方法包含有如图13的流程图所示的步骤1310~1340,每个步骤的说明如下:首先,于步骤1310中,会利用微控制器来输出第一控制讯号,先使电压转换电路输出较低的第一电压,以使流经于光源的第三电流的起始值小于第二电流。接着,于步骤1320中,利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压。于步骤1330中,当流经于该光源的该第三电流自「小于该第二电流」转变成「实质等于该第二电流」时,本发明方法会利用该微控制器来读取当时该第一控制讯号的当前数值,并且将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值CBEST(对应图7A中的P点电压)。于一实施例中,步骤1330可能又进一步包含有以下操作:将该当前数值加上误差容忍值而得到第二最佳偏压数值,并替代该第一最佳偏压数值改储存该第二最佳偏压数值CBEST’(对应图7A中的Q点电压),其中该误差容忍值可控制该电压转换电路输出的该第一电压提高直流偏压0.5V~5V。最后,于步骤1340之中,会利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0083] 于图14所示的本发明方法的另一实施流程中,于步骤1310之前,又包含有步骤1305,其为该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则会由步骤1305直接进入步骤1335,直接读取该第一最佳偏压数值CBEST(对应图7A中的P点电压),并且于之后进入步骤
1340,参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0084] 于图15所示的本发明方法的另一实施流程中,本发明方法更包含步骤1302,其为该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,由步骤1302直接进入步骤1332,读取该第二最佳偏压数值CBEST’(对应图7A中的Q点电压),并以该第二最佳偏压数值替代该第一最佳偏压数值后执行步骤1340,参考该第二最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0085] 本发明的第四实施例另提供一种显示装置,其简易架构图如图16所示的显示装置2200。显示装置2200与显示装置1100不同之处在于所驱动的光源的数量。于本实施例中,显示装置2200包含复数个并联的光源2220_1~2220_N、并且通过电压转换电路2230、目标电流电路2240、微控制器2250以及回授电路2260所形成的回路来驱动与控制。其中,每一光源2220_1~2220_N可能包含有一个或一个以上的串联发光二极体。同样地,显示装置2200中的电路必须对光源2220_1~2220_N进行稳定的电流控制,除可维持确保光源2220_1~2220_N能稳定维持于所需的亮度,亦可确保不同光源2220_1~2220_N之间的亮度均匀与一致。驱动每一光源2220_1~2220_N的电源由电压转换电路2230所提供,其将外部电源PAC转换为直流电源PDC,并利用直流电源PDC来驱动并联光源2220_1~2220_N,其中,直流电源PDC具有第一电压V1。目标电流电路2240耦接于光源2220_1~2220_N,主要对光源2220_1~2220_N进行定电流控制,电压转换电路2230可提供直流电源PDC来驱动光源2220_1~2220_N时,当第一电压V1满足特定大小时,目标电流电路2240会被偏压进入预设工作模式,进而控制流经光源2220_1~2220_N上的总电流量(亦即第三电流I3),使得总电流量实质上相等于第二电流I2乘上并联光源2220_1~2220_N的数量N(亦即N*I2),此时,无论第一电压V1如何增加,第三电流I3始终相等于第二电流I2。微控制器
2250,透过目标电流电路2140,亦耦接于光源2220_1~2220_N,其主要功能在通过回授机制来控制电压转换电路2230,其可尽量降低第一电压V1的电压值,且同时能保持目标电流电路2140被偏压进入该预设工作模式;如此降低目标电流电路2140上的压降,减少不必要的电力耗损。
[0086] 为了决定第一电压V1的最佳电压值,微控制器2250会侦测流经光源2220_1~2220_N的电流总和,第三电流I3的电流值,并依此产生第一控制讯号S1。当微控制器2250产生第一控制讯号S1之后,耦接于电压转换电路2230和微控制器2250的回授电路2260便会基于第一控制讯号S1来控制电压转换电路2130,以调节第一电压V1。由于回授机制的目的在于适度地调整第一电压V1,避免不必要的电力耗损,并且同时又能保持光源2220_1~
2220_N的定电流控制(换言之,尽可能使维持第一电压V1在较低的容许范围内)。因此,第一电压V1的电压值必须至少维持能确保流经光源2220_1~2220_N的电流总和所对应的第三电流I3实质上等于第二电流I2,以满足定电流控制的需求。为求电路操作上的稳定,第一电压V1将被控制在略大于「维持第三电流I3实质等于第二电流I2乘以并联光源2220_1~
2220_N的数量N 」所需的最小电压值。如此,目标电流电路2240能被偏压进入该预设工作模式中,同时并减少目标电流电路2240所消耗的电能。大致来说,本发明中的电流控制机制会透过微控制器2250调节第一电压V1保持在最佳电压值,决定目标电流调整电路2140偏压点,使目标电流调整电路2140能进行定电流控制。
[0087] 相同于图7A与第7B的说明,当第一电压V1持续增加,直至第三电流I3的目标电流值恰与第二电流I2乘上N的值相当时,则之后无论第一电压V1如何增加,第三电流I3将值维持相等于第二电流I2的状态。因此,本实施例亦会透过相同于先前第三实施例所述的方法,透过将第一电压V1维持在电压值P或者电压值Q的位置,使得第三电流I3与第二电流I2乘上N的值实质上相同。
[0088] 由于本实施例中光源2220_1~2220_N的数量与前述实施例的数量有所不同,因此目标电流电路2240与目标电流电路2140的架构也有些微差异,请参考图17。如图所示,光源2220_1~2220_N将会分别耦接于相同数量的电晶体T2~T(N+1),并且其上分别流经相同的电流I31~I3N,其总合即为第三电流I3。电晶体T1上流经的第二电流I2可随着使用者所欲使用的观赏模式来改变,进而透过电流镜的机制调整每一光源2220_1~2220_N的电流I31~I3N。同样地,本实施例亦可用相似于图8~图10中的不同原理以及架构来决定电晶体T1上流经的第二电流I2。再着,随着微控制器2250所能输出的讯号格式不同,本实施例亦可采用如图11或者图12所示的实施态样来实现对于电压转换电路2230所产生的第一电压V1的调节。
[0089] 此外,电压转换电路2230所提供的直流电源PDC亦可通过降压电路2270来进行额外的电压转换,以将第一电压V1降低为第二电压V2,从而对微控制器2250进行电力供应。
[0090] 应当注意的是,上文中第三实施例中提及不同的特定实施态样,而这些实施例亦可毫无障碍地实现于第四实施例中。请参考图18~图20。如图18所示,藉由可变电阻R来调整第二电流I2大小的方式亦可实施于目标电流电路2240,以及通过滤波电路2280来将第一讯号S1转换为S1’。此外,回授电路2260可通过图中的方式来实现,利用误差放大器A1比较转换后的第一讯号S1’与由第一电压V1取样而来的分压的大小,再藉由比较的结果来控制电压转换电路2230。再者,如图19所示,调整第二电流I2大小的目的亦可通过目标电流电路2240中的滤波电路2246来实现,其中,用以转换第一讯号S1的滤波电路2280可为图中所示的低通滤波架构。再者,回授电路2260’则可以相较于图18为精简的方式来实现。此外,如图20所示,当微控制器2250可输出模拟讯号的情形下,第一讯号S1与第二讯号S2,可不需通过其他额外电路的来进行讯号转换,而直接输出至回授电路2260”与电流镜2242。
[0091] 尽管以上对于不同实施例或实施态样进行描述时,分别提及了不同的结构特征或是方法性的动作,但应当注意的是,这些不同特征可透过适当的修改而同时实现于同一特定实施例或实施态样中。
[0092] 基于以上本发明第四实施例的概念,本发明方法的另一实施例说明如下。与前述的实施例差别仅在于光源的数量,以及相对的电流关系。本实施例包含有如图21的流程图所示的步骤2410~2440,每个步骤的说明如下:首先,于步骤2410中,会利用微控制器来输出第一控制讯号,使电压转换电路输出较低的第一电压,以使流经于并联的复数个光源的电流总和的第三电流的起始值小于第二电流乘以该复数个并联光源的数量。接着,于步骤2420中,利用该微控制器逐渐改变该第一控制讯号,使该电压转换电路逐渐调高该第一电压。于步骤2430中,当流经于该些光源的电流总和的该第三电流自「小于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」转变成「实质等于该第二电流乘以该复数个并联光源的数量」时,本发明方法会利用该微控制器来读取当时该第一控制讯号的当前数值,并且将该当前数值作为第一最佳偏压数值,并储存该第一最佳偏压数值。于一实施例中,步骤2430可能又进一步包含有以下操作:将该当前数值加上误差容忍值而得到第二最佳偏压数值,并替代该第一最佳偏压数值改储存该第二最佳偏压数值,其中该误差容忍值可控制该电压转换电路输出的该第一电压提高一直流偏压0.5V~5V。最后,于步骤2440之中,会利用该微控制器参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。相似地,于图22所示的本发明方法的另一实施流程中,于步骤2410之前,又包含有步骤2405,其为该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,则会由步骤2405直接进入步骤2435,直接读取该第一最佳偏压数值,并且于之后进入步骤2440,参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。于图23所示的本发明方法的另一实施流程中,本发明方法更包含步骤2402,其为该微控制器侦测使用者是否要求校正,若否,由步骤2402直接进入步骤2432,读取该第二最佳偏压数值,并以该第二最佳偏压数值替代该第一最佳偏压数值后执行步骤2440,参考该第一最佳偏压数值,以控制该电压转换电路输出该第一电压。
[0093] 本发明的方法可依以下方式来具体实施,如:通过处理器执行一软件、通过纯硬体电路,或者是通过两者的组合。当中,处理器可能是泛用或专用处理器,而该软件,包括可程式化逻辑,指令以及数据,当该软件被执行时将可实现本发明方法所具有的功效。其中,该软件可以储存在电脑可读媒体中,如只读记忆体,随机存取记忆体,磁碟机,光碟机、快闪记忆体或任何其他可能的数位储存媒介。再者,本发明的方法功效亦可通过包含有硬体连线逻辑(hard-wired logic)的纯硬体电路来实现。
[0094] 综上所述,本发明方法可精确的提供适当的直流电压予光源,使得不会有过多的电压会被耗费在与光源所串联的其他电路上,并且,本发明也可适当的调节供应至光源的直流电压大小,特别是当光源处于相对低的操作电流下,此时光源上的压降相对来说也较低,故本发明降低此时的电压供应,以减少不必要的电源耗损。其中,本发明又通过纯硬体电路的方式与微控制器的方式来达成相同的技术效果。纯硬体电路的方式拥有较经济的成本,而微控制器的方式则可较精确地适光源的操作来调整所供应的直流电压。
[0095] 本发明已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地,在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰,均属本发明的专利保护范围。