CN110268463A - Led重影图像去除 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管(LED)电路，用于在第一LED(108)处于断开状态时防止寄生电流流经该第一LED(108)，其中寄生电流是由于一个或更多个寄生电容(200、202、204、206、208、210)而产生的，LED电路包括第一LED(108)和第一电流开关(126)，第一电流开关耦合到第一LED(108)并被布置成当第一电流开关(126)处于导通状态时使电流能够流经第一LED(108)，其中第一电流开关(126)被布置成当第一电流开关处于导通状态时使一个或更多个寄生电容(200、202、204、206、208、210)进行放电。

Description

LED重影图像去除

本公开涉及发光二极管(LED)装置和用于操作LED装置的方法。特别地，本公开涉及多路复用LED电路中的重影图像的去除。

背景

多路复用发光二极管(LED)阵列是可用于涉及LED矩阵背光照明的应用中的LED电路类型，其中数百或数千个LED被单独控制，以为液晶显示器(LCD)提供背光照明。可替代地，多路复用LED阵列可用于提供LED显示器。LED是发光的二极管。LED的类型包括但不限于迷你LED和微型LED。LED显示器的类型包括但不限于点阵显示器和多段显示器，诸如：七段显示器；九段显示器；十四段显示器；和十六段显示器。

图1是根据现有技术的多路复用LED阵列100的示意图。多路复用LED阵列包括多个LED和多个开关。开关的操作控制LED的照明。开关被选择性地操作，使得阵列100中的LED可以选择性地接通或断开，从而可以产生期望的照明模式。

寄生电容存在于多路复用LED阵列100中，并且可以例如是由于封装引脚电容、印刷电路板(PCB)跟踪电容或LED电容而产生的。

图2是图1的多路复用LED阵列100的可替代的示意图，其中示出了寄生电容。寄生电容在图2的多路复用LED阵列100的示意图中由多个寄生电容器符号表示，并且为了方便起见，这里通常可以称为“寄生电容器”。

在多路复用LED阵列100的操作期间，由于寄生电容，电荷可以被存储，这可能会导致重影图像。图3是从1到3依次计数以演示重影图像的七段LED显示器的示意图。

在第一显示步骤300，七段LED显示器照亮第一段302和第二段304，其余段断开。在第二显示步骤306，七段LED显示器照亮必要的段以显示数字“2”，其余段断开。然而，应该断开的第二段304看起来微弱地发光。

在第三显示步骤308，七段LED显示器照亮必要的段以显示数字“3”，其余段断开。然而，应该断开的第三段310看起来微弱地发光。

微弱发光的段是重影图像，并且是由多路复用LED阵列100的寄生电容而产生的。可以观察到，重影图像出现在紧接先前的显示步骤中被照亮而在当前的显示步骤中被断开的段上。

现有***实施附加的专用电路来提供电阻放电路径，以使寄生电容进行放电，从而防止重影图像的出现。

概述

期望提供多路复用LED阵列，其不需要附加的专用电路来防止由于寄生电容而出现的重影图像。

根据本公开的第一方面，提供了发光二极管(LED)电路，其用于在第一LED处于断开状态时防止寄生电流流经第一LED，其中寄生电流是由于一个或更多个寄生电容而产生的，LED电路包括第一LED和第一电流开关，第一电流开关耦合到第一LED并被布置成当第一电流开关处于导通状态时使电流能够流经第一LED，其中第一电流开关被布置成当第一电流开关处于导通状态时，使一个或更多个寄生电容进行放电。

可选地，第一电流开关提供电流调节功能，以在第一电流开关处于导通状态时提供流经第一LED的电流。

可选地，当第一LED耦合到电源电压并且第一电流开关处于导通状态时，第一LED处于导通状态，否则第一LED处于断开状态。

可选地，LED电路包括第一功率开关，其中当第一功率开关处于导通状态时，第一LED耦合到电源电压，并且当第一功率开关处于断开状态时，第一LED与电源电压解耦。

可选地，在第一功率开关变为导通状态之前，第一电流开关处于导通状态。

可选地，第一电流开关保持在导通状态，至少直到第一功率开关变为导通状态为止。

可选地，第一电流开关和第一功率开关几乎同时变为导通状态。

可选地，当第一电流开关和第一功率开关都处于导通状态时，一个或更多个寄生电容被放电。

可选地，当第一电流开关处于导通状态并且第一功率开关处于断开状态时，一个或更多个寄生电容被放电。

可选地，在第一功率开关已经变为断开状态之后，第一电流开关处于导通状态。

可选地，在第一功率开关从导通状态变为断开状态的同时，第一电流开关保持在导通状态。

可选地，寄生电容包括第一寄生电容和第二寄生电容。

可选地，LED电路包括第二LED和第二电流开关，第二电流开关耦合到第二LED，并被布置成当该第二电流开关处于导通状态时使电流能够流经第二LED，其中第二电流开关被布置成当第二电流开关处于导通状态时，使第一寄生电容和其他寄生电容中的一个或更多个进行放电。

可选地，其他寄生电容包括第三寄生电容。

可选地，第一电流开关提供第一电流调节功能，以在第一电流开关处于导通状态时提供流经第一LED的电流，并且第一电流开关被布置成使第一寄生电容和第二寄生电容中的一个或更多个进行放电，以及第二电流开关提供第二电流调节功能，以在第二电流开关处于导通状态时提供流经第二LED的电流，并且第二电流开关被布置成使第一寄生电容和第三寄生电容中的一个或更多个进行放电。

可选地，当第一LED耦合到电源电压并且第一电流开关处于导通状态时，第一LED处于导通状态，否则第一LED处于断开状态，以及当第二LED耦合到电源电压并且第一电流开关处于导通状态时，第二LED处于导通状态，否则第二LED处于断开状态。

可选地，LED电路包括第一功率开关，其中当第一功率开关处于导通状态时，第一LED耦合到电源电压，并且当第一功率开关处于断开状态时，第一LED与电源电压解耦，以及当第一功率开关处于导通状态时，第二LED耦合到电源电压，并且当第一功率开关处于断开状态时，第二LED与电源电压解耦。

可选地，在第一功率开关变为导通状态之前，第一电流开关和第二电流开关中的一个或两个处于导通状态。

可选地，第一电流开关和第二电流开关中的一个或两个保持在导通状态，至少直到功率开关变为导通状态为止。

可选地，第一电流开关和第二电流开关中的一个或两个几乎与第一功率开关变为导通状态同时地变为导通状态。

可选地，当第一电流开关和第一功率开关都处于导通状态时，第二寄生电容被放电，并且当第二电流开关和第一功率开关都处于导通状态时，第三寄生电容被放电。

可选地，当第一电流开关和第二电流开关中的至少一个处于导通状态并且第一功率开关处于断开状态时，第一寄生电容被放电。

可选地，在第一功率开关已经变为断开状态之后，第一电流开关和第二电流开关中的至少一个处于导通状态。

可选地，在第一功率开关从导通状态变为断开状态的同时，第一电流开关和第二电流开关中的至少一个保持在导通状态。

可选地，LED电路包括一个或更多个LED串，其中每个LED串包括一个或更多个LED。

根据本公开的第二方面，提供了操作一种类型的发光二极管(LED)电路的方法，这种类型的LED电路包括第一LED、第一电流开关和一个或更多个寄生电容，该方法包括：当第一电流开关处于导通状态时，通过第一电流开关使电流能够流经第一LED；以及当第一电流开关处于导通状态时，通过第一电流开关使一个或更多个寄生电容放电，从而在第一LED处于断开状态时，防止寄生电流流经第一LED，其中寄生电流是由于一个或更多个寄生电容而产生的。

根据本公开的第三方面，提供了控制器，其用于在第一LED处于断开状态时防止寄生电流流经该第一LED，其中寄生电流是由于一个或更多个寄生电容而产生的，其中控制器被布置成控制第一电流开关的切换；其中，第一电流开关耦合到第一LED，并且被布置成在该第一电流开关处于导通状态时使电流能够流经第一LED，并且第一电流开关被布置成在该第一电流开关处于导通状态时使一个或更多个寄生电容进行放电。

附图简述

下面通过示例并参考附图更详细地描述本公开，其中：

图1是根据现有技术的多路复用LED阵列的示意图；

图2是根据现有技术的多路复用LED阵列的示意图，其中示出了寄生电容；

图3是7段LED显示器的图示，示出了照亮序列以演示重影图像；

图4是根据现有技术的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的典型时序；

图5是根据本公开的第一实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图6是根据本公开的第二实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图7是根据本公开的第三实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图8是根据本公开的第三实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图9是根据本公开的第二实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图10是根据本公开的第一实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的切换操作的时序；

图11示出了图1和图2的多路复用LED阵列的导致上部重影图像的出现的切换操作的时序的模拟结果；

图12示出了图1和图2的多路复用LED阵列的导致下部重影图像的出现的切换操作的时序的模拟结果；

图13示出了根据本公开的第三实施例的图1和图2的多路复用LED阵列的导致重影图像的去除的切换操作的时序的模拟结果；以及

图14是耦合到多路复用LED阵列的控制器的示意图。

详细描述

如图1所示，多路复用LED阵列100包括多个LED串。多个LED串包括第一LED串102、第二LED串104和第三LED串106。多个LED串102、104、106中的每一个都包括多个LED。第一LED串102包括第一LED 108、第二LED 110和第三LED 112，它们也分别标记为L11、L21和L31。第二LED串104包括第四LED 114、第五LED 116和第六LED 118，它们也分别标记为L12、L22和L32。第三LED串106包括第七LED 120、第八LED 122和第九LED 124，它们也分别标记为L13、L23和L33。

阵列100中的LED在一组开关元件的控制下被选择性操作。优选地，这些开关元件包括与LED的阳极耦合的第一组功率开关(在该示例中为P1、P2、P3)和与LED的阴极耦合的第二组电流开关(在该示例中为G1、G2、G3)。

在图1所示的示例中，第一LED 108、第二LED 110和第三LED 112各自具有在第一公共阴极节点nc1处耦合到第一电流开关126的阴极端子。第四LED 114、第五LED 116和第六LED 118各自具有在第二公共阴极节点nc2处耦合到第二电流开关128的阴极端子。第七LED 120、第八LED 122和第九LED 124各自具有在第三公共阴极节点nc3处耦合到第三电流开关130的阴极端子。第一电流开关126、第二电流开关128和第三电流开关130也分别标记为G1、G2和G3。

第一LED 108、第四LED 114和第七LED 120各自具有在第一公共阳极节点na1处耦合到第一功率开关132的阳极端子。第二LED 110、第五LED 116和第八LED 122各自具有在第二公共阳极节点na2处耦合到第二功率开关134的阳极端子。第三LED 112、第六LED 118和第九LED 124各自具有在第三公共阳极节点na3处耦合到第三功率开关136的阳极端子。第一功率开关132、第二功率开关134和第三功率开关136也分别标记为P1、P2和P3。

当功率开关132、134、136闭合时，第一功率开关132、第二功率开关134和第三功率开关136被布置成将多个LED(直接或间接)耦合到电源电压VS。电源电压VS能够支持LED操作所需的电流。

如图2所示，第一寄生电容器200具有耦合到第一公共阳极节点na1的第一端子和耦合到接地的第二端子。第二寄生电容器202具有耦合到第二公共阳极节点na2的第一端子和耦合到接地的第二端子。第三寄生电容器204具有耦合到第三公共阳极节点na3的第一端子和耦合到接地的第二端子。

第一寄生电容器200的第一端子处于第一阳极电压S1；第二寄生电容器202的第一端子处于第二阳极电压S2；并且第三寄生电容器204的第一端子处于第三阳极电压S3。

第四寄生电容器206具有耦合到第一公共阴极节点nc1的第一端子和耦合到接地的第二端子。第五寄生电容器208具有耦合到第二公共阴极节点nc2的第一端子和耦合到接地的第二端子。第六寄生电容器210具有耦合到第三公共阴极节点nc3的第一端子和耦合到接地的第二端子。

第四寄生电容器206的第一端子处于第一阴极电压D1；第五寄生电容器208的第一端子处于第二阴极电压D2；并且第六寄生电容器210的第一端子处于第三阴极电压D3。

第一寄生电容器200、第二寄生电容器202、第三寄生电容器204、第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210也分别标记CP1、CP2、CP3、CN1、CN2和CN3。

图4示出了图1和图2的多路复用LED阵列100的功率开关132、134、136和电流开关126、128、130的切换操作的典型时序。时序示出了如下：第一功率开关132的状态400；第二功率开关134的状态402；第三功率开关136的状态404；第一电流开关126的状态406；第二电流开关128的状态408；和第三电流开关130的状态410。高状态表示开关闭合，并且可替代地，可以称为开关“导通”，意味着电流可以流经开关。低状态表示开关打开，并且可替代地，可以称为开关“断开”，这意味着电流不流经开关。

当第一电流开关126处于导通状态时，可以提供电流调节功能，以提供流经第一LED 108、第二LED 110和第三LED 112的电流。当第二电流开关128处于导通状态时，可以提供电流调节功能，以提供流经第四LED 114、第五LED 116和第六LED 118的电流。当第三电流开关130处于导通状态时，可以提供电流调节功能，以提供流经第七LED 120、第八LED122和第九LED 124的电流。

电流开关126、128、130可以包括晶体管，例如MOSFETs。脉宽调制(PWM)可用于控制电流开关126、128、130的切换。LED的亮度可以通过在保持流经LED的电流恒定的同时改变PWM占空比来调节。流过LED的电流和PWM占空比可以同时改变。

功率开关132、134、136可以包括晶体管，例如MOSFETs。脉宽调制(PWM)用于控制功率开关132、134、136的切换。在图4中，在时间t1之前，所有开关126、128、130、132、134、136都处于低状态。在时间t1，第一功率开关132的状态400变为高状态。在时间t2，电流开关126、128、130的状态406、408、410变为高状态。在时间t3，第一电流开关126的状态406然后返回到低状态。在时间t4，第二电流开关128的状态408返回到低状态。在时间t5，第三电流开关130的状态410返回到低状态。在时间t6，第一功率开关132的状态400返回到低状态。在时间t6和时间t7之间，所有开关126、128、130、132、134、136都处于低状态。

功率开关132、134、136的脉宽是其状态400、402、404为高的持续时间。因此，例如，第一功率开关132的脉宽是从时间t1到时间t6的持续时间。

在时间t7，第二功率开关134的状态402变为高状态，并在时间t8返回到低状态。在时间t7之后且在时间t8之前，电流开关126、128、130的状态406、408、410在返回到低状态之前从低状态变为高状态。

在时间t9，第三功率开关136的状态404变为高状态，并在时间t10返回到低状态。在时间t9之后且在时间t10之前，电流开关126、128、130的状态406、408、410在返回到低状态之前从低状态变到高状态。

从图4可以看出，在电流开关126、128、130接通之前，功率开关132、134、136中的一个是导通的。当电流开关126、128、130中的一个是导通的时，其用于生成所需的平均电流，以接通并照亮相应的LED。

下面讨论功率开关132、134、136和电流开关126、128、130的组合，其导致特定LED接通，该LED可以被称为处于导通状态的LED。如果LED没有接通，则其就被断开，该LED可以被称为处于断开状态的LED。

当第一功率开关132和第一电流开关126导通时，第一LED 108接通。当第一功率开关132和第二电流开关128导通时，第四LED 114接通。当第一功率开关132和第三电流开关130导通时，第七LED 120接通。

当第二功率开关134和第一电流开关126导通时，第二LED 110接通。当第二功率开关134和第二电流开关128导通时，第五LED 116接通。当第二功率开关134和第三电流开关130导通时，第八LED 122接通。

当第三功率开关136和第一电流开关126导通时，第三LED 112接通。当第三功率开关136和第二电流开关128导通时，第六LED 118接通。当第三功率开关132和第三电流开关130导通时，第九LED 122接通。

多路复用周期是从功率开关变为高状态到下一次功率开关变为高状态的持续时间。因此，例如，第一多路复用周期是从时间t1到时间t7的持续时间，第二多路复用周期是从时间t7到t9的持续时间。

在对应于第一多路复用周期的开始的时间t1，第一功率开关132闭合，如状态400所示为高。从时间t1到t2，闭合的第一功率开关132导致第一寄生电容器200充电，从而升高第一阳极电压S1。

在时间t2，电流开关126、128、130闭合，如状态406、408、410所示为高。这导致电流流过第一LED 108、第四LED 114和第七LED 120，使得第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210充电，这分别升高了第一阴极电压D1、第二阴极电压D2和第三阴极电压D3。

在时间t3，第一电流开关126打开，如状态406所示变为低。电流将继续流经第一LED 108，并对第四寄生电容器206充电，直到第一阴极电压D1达到一个值，其中第一LED108的两端大约是该第一LED 108的阈值电压；此时，将没有电流流经第一LED 108。

在时间t4，第二电流开关128打开，如状态408所示变为低。电流将继续流经第四LED 114，并对第五寄生电容器208充电，直到第二阴极电压D2达到一个值，其中第四LED114的两端大约是该第四LED 114的阈值电压；此时，将没有电流流经第四LED 114。

在时间t5，第三电流开关130打开，如状态410所示变为低。电流将继续流经第七LED 120，并对第六寄生电容器210充电，直到第三阴极电压D3达到一个值，其中第七LED120的两端大约是该第七LED 120的阈值电压；此时，将没有电流流经第七LED 120。

在时间t6，第一功率开关132打开，如状态400所示变为低。第一寄生电容器200将使第一阳极电压S1保持在其当前值。

第二多路复用周期在时间t7开始，其中第二功率开关134闭合，并且切换操作类似于针对第一多路复用周期所描述的那样进行。基于对第一多路复用周期的描述，对于技术人员来说，如何解释如图4所示的后续多路复用周期的操作将是明显的。

如在状态中406、408、410所示，在第二多路复用周期内，存在第一电流开关126、第二电流开关128和第三电流开关130闭合的时间段。在第一电流开关126闭合的时间段期间，电流流经第二LED 110。在第二电流开关128闭合的时间段期间，电流流经第五LED 116。在第三电流开关130闭合的时间段期间，电流流经第八LED 122。

在第一电流开关126打开之后，电流继续流经第二LED 110，并对第四寄生电容器206充电，直到第一阴极电压D1达到一个值，其中第二LED 110的两端大约是该第二LED 110的阈值电压；此时，将没有电流流经第二LED 110。

如果第二LED 110的阈值电压大于第一LED 108的阈值电压，则在第二多路复用周期期间不再有电流流经第二LED 110之后的第一阴极电压D1将低于在第一多路复用周期期间不再有电流流经第一LED 108之后的第一阴极电压D1。这将导致第一寄生电容器200放电，使得寄生电流将流经第一LED 108，该寄生电流可能导致在第一LED 108中微弱地照亮，这是重影图像的特征。

在第二电流开关128打开之后，电流继续流经第五LED 116，并对第五寄生电容器208充电，直到第二阴极电压D2达到一个值，其中第五LED 116的两端大约是该第五LED 116的阈值电压；此时，将没有电流流经第五LED 116。

如果第五LED 116的阈值电压大于第四LED 114的阈值电压，则在第二多路复用周期期间不再有电流流经第五LED 116之后的第二阴极电压D2将低于在第一多路复用周期期间不再有电流流经第四LED 114之后的第二阴极电压D2。这将导致第一寄生电容器200放电，使得寄生电流将流经第四LED 114，该寄生电流可能导致在第四LED 114中微弱地照亮，这是重影图像的特征。

在第三电流开关130打开之后，电流继续流经第八LED 122，并对第六寄生电容器210充电，直到第三阴极电压D3达到一个值，其中第八LED 122的两端大约是该第八LED 122的阈值电压；此时，将没有电流流经第八LED 122。

如果第八LED 122的阈值电压大于第七LED 120的阈值电压，则在第二多路复用周期期间不再有电流流经第八LED 122之后的第三阴极电压D3将低于在第一多路复用周期期间不再有电流流经第七LED 120之后的第三阴极电压D3。这将导致第一寄生电容器200放电，使得寄生电流将流经第七LED 120，该寄生电流可能导致在第七LED 120中微弱地照亮，这是重影图像的特征。

由上述过程所产生的重影图像的类型可以称为上部重影图像，其中第一寄生电容器200、第二寄生电容器202或第三寄生电容器204被放电。

当寄生电容器200、202、204、206、208、210基本上放电完成，使得第一阳极电压S1、第二阳极电压S2和第三阳极电压S3以及第一阴极电压D1、第二阴极电压D2和第三阴极电压D3小时，可能会出现不同类型的重影图像，其可被称为下部重影图像。例如，如果LED显示器中实施了多路复用LED阵列100并且黑屏已经显示了一段时间，则这种情况就可能会出现。

在时间t1，第一功率开关132闭合，而电流开关126、128、130保持打开。然后，寄生电流可以流经第一LED108、第四LED114和第七LED120，这将对第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210充电。第一LED 108、第四LED 114和第七LED120可能被微弱地照亮，对应于可被称为下部重影图像的重影图像类型。下部重影图像源自对第四寄生电容器206、第五寄生电容器208或第六寄生电容器210的充电。

技术人员将认识到，通过操作第二功率开关134和第三功率开关136来生成下部重影图像。

应当认识到，下部重影图像可能出现在包括一个或更多个LED的电路中。另外，上部重影图像可能存在于包括一个或更多个LED的电路中。关于上部重影图像，本公开已经描述了例如，在照亮第一LED之后，照亮第二LED导致第一LED中的重影图像。应当认识到，另一电路元件，例如标准二极管，可以充当第二LED的角色，使得阈值电压可以存在差异，导致寄生电容放电，使得第一LED中有重影图像。因此，上部重影图像可能出现在包括单个LED的电路中。

现有***实施了附加专用电路，以提供电阻放电路径来使寄生电容进行放电，以此作为防止重影图像出现的手段。电阻放电施加在在功率开关打开和接下来的功率开关闭合之间。这确保了在下一个多路复用周期期间，寄生电容被充分放电，以确保不出现重影成像。

本公开提供了一种方法，其中功率开关132、134、136和电流开关126、128、130的切换操作的定时用于去除重影图像。这消除了对附加专用部件和/或电路的需求，并且还可以减少死区时间。死区时间是功率开关打开和接下来功率开关闭合之间的时间段，在现有技术中，该时间段必须具有足够的持续时间以实现寄生电容的电阻放电。

图14示出了耦合到多路复用LED阵列1402的控制器1400的示意图。多路复用LED阵列1402可以对应于图1和图2中所示的多路复用LED阵列100。控制器1400被布置成控制多路复用LED阵列1402的电流开关126、128、130和功率开关132、134、136的切换操作。控制器1400包括存储指令的存储器，其中指令定义电流开关126、128、130和功率开关132、134、136的切换操作的时序。控制器可以提供PWM信号来控制电流开关126、128、130和功率开关132、134、136的切换。控制器可以包括处理器，并且可以接收来自多路复用LED阵列1402的反馈。

图5示出了根据本公开的第一实施例的图1和图2的多路复用LED阵列100的切换操作的时序，以消除上部重影图像。

时序示出如下：第一功率开关132的状态500；第二功率开关134的状态502；第三功率开关136的状态504；第一电流开关126的状态506；第二电流开关128的状态508；以及第三电流开关130的状态510。

时序如图4所示，但是在图5中，在多路复用周期内，当功率开关打开时，电流开关中的一个仍保持闭合。如时间t11处的状态500所示，在第一多路复用周期中，第一功率开关132从高变为低。第三电流开关130保持闭合直到时间t12，其中时间t12在时间t11之后。

这是通过减小第一功率开关132的脉宽来实现的，使得第一功率开关132比图4所示的打开得更早。然而，应当认识到，延长第三电流开关130保持闭合的持续时间也将产生类似的结果。

当第一功率开关132打开时，由于第三电流开关130保持闭合，第一寄生电容器200放电，使得第一阳极电压S1降低。第一寄生电容器200可在时间t12之前部分或完全放电。图5中所示的放电时间512示出了第一寄生电容器200放电所花费的时间，使得在该实施例中，其在第三电流开关130打开之前完全放电。

应当认识到，还可以通过在时间t11之前或在t11时刻打开第三电流开关130，在时间t11之后闭合第三电流开关130，以及在时间t13之前重新打开第三电流开关130来对第一寄生电容器200放电，其中时间t13是第一多路复用周期的结束。

基于本文对第一多路复用周期的描述，对于技术人员来说，如何解释如图5所示的后续多路复用周期的操作以及寄生电容器202、204的放电是明显的。

当使用图5的时序对寄生电容器200、204、206放电时，上部重影图像基本上或完全被去除。应当注意，在去除上部重影图像时，寄生电容器200、202、204、206、208、210可能被基本上放电，使得可能出现如之前所描述的下部重影图像。

图6示出了根据本公开的第二实施例的图1和图2的多路复用LED阵列100的切换操作的时序，以消除下部重影图像。图6示出了用于切换第一功率开关132的第一多路复用周期。对于技术人员来说，应该如何解释后续多路复用周期是明显的。

时序示出如下：第一功率开关132的状态600；第一电流开关126的状态602；第二电流开关128的状态604；以及第三电流开关130的状态606。

时序如图4所示，然而在图6中，电流开关126、128、130如状态602、604、606所示在时间t14闭合。如状态600所示，电流开关126、128、130在第一功率开关132在时间t15闭合之前是闭合的。

在图4中，当第一功率开关132闭合而电流开关126、128、130保持打开时，寄生电流可以流经LED，这将对第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210充电。如前所讨论的，该序列可能导致出现下部重影图像。在图6中，电流开关126、128、130在第一功率开关132在时间t15闭合之前是闭合的，使得第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210持续放电。因此，电荷无法累积，并且在时间t15之前没有机会对第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210充电。因此，在该实施例中不存在下部重影图像。

应当认识到，在时间t15，通过在第一功率开关132闭合的同时闭合电流开关126、128、130，还可以防止对第四寄生电容器206、第五寄生电容器208和第六寄生电容器210充电。

响应时间608是个持续时间段，在这个持续时间段之后，第一功率开关132和电流开关在电流开始流经相应的LED之前都闭合。在图6中，电流开关126、128、130同时闭合，使得在电流开始流经第一LED108、第四LED114和第七LED120中的每一个之前的响应时间608是相同的。

图7示出了根据本公开的第三实施例的图1和图2的多路复用LED阵列100的切换操作的时序，以消除上部重影图像和下部重影图像。图7示出了用于切换第一功率开关132的第一多路复用周期。对于技术人员来说，应该如何解释后续的多路复用周期是明显的。

时序示出如下：第一功率开关132的状态700；第一电流开关126的状态702；第二电流开关128的状态704；第三电流开关130的状态706；响应时间708；以及放电时间710。图7结合图5的上部重影图像去除方法和图6的下部重影图像去除方法，提供了用于去除这两种类型的重影图像的方法。

针对图5和图6所提供的描述也分别描述了图7的上部重影图像和下部重影图像去除方法的操作。如图5和图6所示的时间t11、t12、t14、t15也在图7中示出。

存储在控制器1400的存储器中的指令可以对应于多路复用LED阵列100的切换操作的时序，该多路复用LED阵列100对应于本公开的第一实施例、第二实施例或第三实施例。因此，控制器1400可以被布置成实施本公开的实施例。

为了确保功率开关和电流开关126、128、130、132、134、138适当的定时操作以去除上部重影成像，需要计算所要求的放电时间。为了确保功率开关和电流开关126、128、130、132、134、138适当的定时操作以去除上部重影成像，需要计算所要求的响应时间。

图8示出了图1和图2的多路复用LED阵列100的第一功率开关132和第三电流开关130的切换操作的时序。应当认识到，以下描述可以应用于功率开关和电流开关的任意组合。

时序示出如下：第一功率开关132的状态800；第三电流开关130的状态802；流经第七LED 120的电流804；响应时间806；以及放电时间808。响应时间806是在第一功率开关132和第三电流开关130都闭合在电流804开始流经第七LED 120之前的时间。放电时间808是对第一寄生电容器200放电所花费的时间。电流804的高信号表示有电流，而电流804的低信号表示无电流。

为了测量响应时间806，可以测量从第一功率开关132接通到电流804达到恒定值所花费的时间。为了测量放电时间808，可以测量从第一功率开关132断开到电流804减小到大约为零所花费的时间。可以在不同信道中测量响应时间806和放电时间808，其中信道指LED串。例如，第一LED串102可用于测量响应时间806，以及第二LED串104可用于测量放电时间808。

还可以计算响应时间806和放电时间808。图9示出了时序，该时序图示了可以如何计算响应时间806。时序示出如下：第一功率开关132的状态900；第三电流开关130的状态902；流经第七LED 120的电流904；以及响应时间806。为了计算响应时间806，第三电流开关130必须在第一功率开关132闭合之前闭合。

在时间t16，第一功率开关132和第三电流开关130都闭合，并且电流904开始上升。在时间t17，电流904处于高状态，这表明该电流已经达到近似恒定的值。在时间t18，第三电流开关打开。响应时间806是从时间t16到时间t17的持续时间。时间段T1是从时间t16到t18的持续时间。时间段T2是从时间t17到t18的持续时间。

图10示出了时序，该时序图示了可以如何计算放电时间808。时序示出如下：第一功率开关132的状态1000；第三电流开关130的状态1002；流经第七LED 120的电流1004；以及放电808。为了计算放电时间808，第一功率开关132必须在第三电流开关130闭合之前闭合。

在时间t16，第一功率开关132和第三电流开关130都闭合，并且电流904开始上升。在时间t17，电流904处于高状态，这表明该电流已经达到近似恒定的值。在时间t18，第三电流开关打开。响应时间806是从时间t16到时间t17的持续时间。时间段T1是从时间t16到t18的持续时间。时间段T2是从时间t17到t18的持续时间。

在时间t19，第一功率开关132闭合。在时间t20，第三电流开关130闭合，使得第一功率开关132和第三电流开关130都闭合。在时间t21，第一功率开关132打开，并且电流1004开始从近似恒定的值下降。在时间t22，电流1004已经下降到大约为零。放电时间808是从时间t21到时间t22的持续时间。时间段T3是从时间t20到时间t21的持续时间。时间段T4是从时间t20到时间t22的持续时间。

当在芯片中实施时，第一功率开关132和第三电流开关130的切换操作将由芯片内的逻辑操作控制。芯片用户将能够基于芯片的操作来确定时间段T1和时间段T3。电流904是可测量的，使得可以测量时间段T2和时间段T4。响应时间806等于T1-T2。放电时间808等于T4-T3。

还可以使用以下方程来计算时间段T2：

T2＝(∫current1×dt1)/average_current1

其中current1是电流904，dt1是第一时间步长，以及average_current1是电流904在积分中所定义的时间间隔上的平均电流。

还可以使用以下方程来计算时间段T4：

T4＝(∫current2×dt2)/average_current2

其中current2是电流1004，dt2是第二时间步长，以及average_current2是电流1004在积分中所定义的时间间隔上的平均电流。

图11示出了图1和图2的多路复用阵列100的切换操作的时序模拟结果，演示了上部重影图像的出现。

时序示出如下：第一电流开关126的状态1100；第二电流开关128的状态1102；第三电流开关130的状态1104；第一功率开关132的状态1106；第二功率开关134的状态1108；第三功率开关136的状态1110；流经第一LED 108的电流1112；流经第二LED 110的电流1114；流经第三LED 112的电流1116；流经第四LED 114的电流1118；流经第五LED 116的电流1120；流经第六LED 118的电流1122；流经第七LED 120的电流1124；流经第八LED 122的电流1126；以及流经第九LED 124的电流1128。

电流尖峰1130、1132、1134示出了流经LED的电流，基于相关联的功率开关和电流开关126、128、130、132、134、136的状态，这些电流尖峰应该被切断。电流尖峰1130、1132、1134可被称为寄生电流，并导致上部重影图像。

图12示出了图1和图2的多路复用阵列100的切换操作的时序模拟结果，演示了下部重影图像的出现。

时序示出如下：流经第一LED 108的电流1200；流经第二LED 110的电流1202；流经第三LED 112的电流1204；流经第四LED 114的电流1206；流经第五LED 116的电流1208；流经第六LED 118的电流1210；流经第七LED 120的电流1212；流经第八LED 122的电流1214；流经第九LED 124的电流1216；第一电流开关126的状态1218；第二电流开关128的状态1220；第三电流开关130的状态1222；第一功率开关132的状态1224；以及第二功率开关134的状态1226；第三功率开关136的状态1228。

电流尖峰1230、1232、1234示出了流经LED的电流，基于相关联的功率开关和电流开关126、128、130、132、134、136的状态，这些电流尖峰应该被切断。电流尖峰1230、1232、1234可被称为寄生电流，其导致下部重影图像。

图13示出了图1和图2的多路复用阵列100的切换操作的时序模拟结果，实现了本公开的第三实施例，使得不存在重影图像。

时序示出如下：流经第一LED 108的电流1300；流经第二LED 110的电流1302；流经第三LED 112的电流1304；流经第四LED 114的电流1306；流经第五LED 116的电流1308；流经第六LED 118的电流1310；流经第七LED 120的电流1312；流经第八LED 122的电流1314；流经第九LED 124的电流1316；第一电流开关126的状态1318；第二电流开关128的状态1320；第三电流开关130的状态1322；第一功率开关132的状态1324；和第二功率开关134的状态1326；第三功率开关136的状态1328。

应当认识到，已经针对9个LED示出了所呈现的实施例，然而，本公开可以应用于解决在实现任何数量的LED的LED电路(包括具有单个LED的LED电路)中出现的重影成像问题。

在不脱离本公开的范围的情况下，可以对上述内容进行各种改进和修改。

Claims (27)

1.一种发光二极管(LED)电路，用于在第一LED处于断开状态时防止寄生电流流经所述第一LED，其中所述寄生电流是由于一个或更多个寄生电容而产生的，所述LED电路包括：

第一LED；以及

第一电流开关，其耦合到所述第一LED，并被布置成当所述第一电流开关处于导通状态时，使电流能够流经所述第一LED，其中：

所述第一电流开关被布置成当所述第一电流开关处于导通状态时使所述一个或更多个寄生电容进行放电。

2.根据权利要求1所述的LED电路，其中，所述第一电流开关提供电流调节功能，以在所述第一电流开关处于导通状态时提供流经所述第一LED的电流。

3.根据权利要求1所述的LED电路，其中，当所述第一LED耦合到电源电压并且所述第一电流开关处于导通状态时，所述第一LED处于导通状态，否则所述第一LED处于断开状态。

4.根据权利要求3所述的LED电路，包括第一功率开关，其中当所述第一功率开关处于导通状态时，所述第一LED耦合到所述电源电压，并且当所述第一功率开关处于断开状态时，所述第一LED与所述电源电压解耦。

5.根据权利要求4所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关变为导通状态之前，所述第一电流开关处于导通状态。

6.根据权利要求5所述的LED电路，其中，所述第一电流开关保持在导通状态，至少直到所述第一功率开关变为导通状态为止。

7.根据权利要求4所述的LED电路，其中，所述第一电流开关和所述第一功率开关几乎同时变为导通状态。

8.根据权利要求4所述的LED电路，其中，当所述第一电流开关和所述第一功率开关都处于导通状态时，所述一个或更多个寄生电容被放电。

9.根据权利要求4所述的LED电路，其中，当所述第一电流开关处于导通状态且所述第一功率开关处于断开状态时，所述一个或更多个寄生电容被放电。

10.根据权利要求9所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关已经变为断开状态之后，所述第一电流开关处于导通状态。

11.根据权利要求10所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关从导通状态变为断开状态的同时，所述第一电流开关保持在导通状态。

12.根据权利要求1所述的LED电路，其中，所述寄生电容包括第一寄生电容和第二寄生电容。

13.根据权利要求12所述的LED电路，包括：

第二LED；以及

第二电流开关，其耦合到所述第二LED，并被布置成当所述第二电流开关处于导通状态时使电流能够流经所述第二LED，其中：

所述第二电流开关被布置成当所述第二电流开关处于导通状态时，使所述第一寄生电容和其他寄生电容中的一个或更多个进行放电。

14.根据权利要求13所述的LED电路，其中，所述其他寄生电容包括第三寄生电容。

15.根据权利要求14所述的LED电路，其中：

所述第一电流开关提供第一电流调节功能，以在所述第一电流开关处于导通状态时提供流经所述第一LED的电流，并且所述第一电流开关被布置成使所述第一寄生电容和所述第二寄生电容中的一个或更多个进行放电；以及

所述第二电流开关提供第二电流调节功能，以在所述第二电流开关处于导通状态时提供流经所述第二LED的电流，并且所述第二电流开关被布置成使所述第一寄生电容和所述第三寄生电容中的一个或更多个进行放电。

16.根据权利要求14所述的LED电路，其中：

当所述第一LED耦合到电源电压并且所述第一电流开关处于导通状态时，所述第一LED处于导通状态，否则所述第一LED处于断开状态；以及

当所述第二LED耦合到所述电源电压并且所述第一电流开关处于导通状态时，所述第二LED处于导通状态，否则所述第二LED处于断开状态。

17.根据权利要求16所述的LED电路，包括：

第一功率开关，其中：

当所述第一功率开关处于导通状态时，所述第一LED耦合到所述电源电压，并且当所述第一功率开关处于断开状态时，所述第一LED与所述电源电压解耦；以及

当所述第一功率开关处于导通状态时，所述第二LED耦合到所述电源电压，并且当所述第一功率开关处于断开状态时，所述第二LED与所述电源电压解耦。

18.根据权利要求17所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关变为导通状态之前，所述第一电流开关和所述第二电流开关中的一个或两个处于导通状态。

19.根据权利要求18所述的LED电路，其中，所述第一电流开关和所述第二电流开关中的一个或两个保持在导通状态，至少直到所述功率开关变为导通状态为止。

20.根据权利要求17所述的LED电路，其中，所述第一电流开关和所述第二电流开关中的一个或两个几乎与所述第一功率开关变为导通状态同时地变为导通状态。

21.根据权利要求17所述的LED电路，其中，当所述第一电流开关和所述第一功率开关都处于导通状态时，所述第二寄生电容被放电，并且当所述第二电流开关和所述第一功率开关都处于导通状态时，所述第三寄生电容被放电。

22.根据权利要求17所述的LED电路，其中，当所述第一电流开关和所述第二电流开关中的至少一个处于导通状态且所述第一功率开关处于断开状态时，所述第一寄生电容被放电。

23.根据权利要求22所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关已经变为断开状态之后，所述第一电流开关和所述第二电流开关中的至少一个处于导通状态。

24.根据权利要求23所述的LED电路，其中，在所述第一功率开关从导通状态变为断开状态的同时，所述第一电流开关和所述第二电流开关中的所述至少一个保持在导通状态。

25.根据权利要求1所述的LED电路，包括一个或更多个LED串，其中每个LED串包括一个或更多个LED。

26.一种操作一种类型的发光二极管(LED)电路的方法，这种类型的发光二极管(LED)电路包括第一LED、第一电流开关和一个或更多个寄生电容，所述方法包括：

当所述第一电流开关处于导通状态时，通过所述第一电流开关使电流能够流经所述第一LED；以及

当所述第一电流开关处于导通状态时，通过所述第一电流开关使所述一个或更多个寄生电容进行放电；

从而在所述第一LED处于断开状态时，防止寄生电流流经所述第一LED，其中所述寄生电流是由于所述一个或更多个寄生电容而产生的。

27.一种控制器，其用于当第一LED处于断开状态时防止寄生电流流经所述第一LED，其中所述寄生电流是由于一个或更多个寄生电容而产生的，其中：

所述控制器被布置成控制第一电流开关的切换；其中：

所述第一电流开关耦合到所述第一LED，并被布置成在所述第一电流开关处于导通状态时使电流能够流经所述第一LED；以及

所述第一电流开关被布置成当所述第一电流开关处于导通状态时使所述一个或更多个寄生电容进行放电。