CN110612565B - Led驱动器净空电压控制***和方法 - Google Patents

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Abstract

本主题技术的各方面涉及用于操作发光二极管(LED)的控制电路。该控制电路可包括净空电压控制电路和用于LED的脉冲宽度调制(PWM)驱动器。该PWM驱动器可调整各种LED的PWM周期的上升沿或后沿，以确保净空电压控制电路在不受LED的PWM周期的上升沿或另一LED的PWM周期的下降沿影响的情况下对这些LED的净空电压进行采样的净空电压检测窗口。

Description

LED驱动器净空电压控制***和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月19日提交的名称为“LED Driver Headroom VoltageControl Systems and Methods”的美国临时专利申请序列号62/509,021的权益，该专利申请据此全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明整体涉及具有发光二极管的电子设备，并且更具体地但并非排他性地涉及具有带有净空电压控制和脉冲宽度调制的发光二极管的电子设备。
背景技术
电子设备诸如计算机、媒体播放器、蜂窝电话、机顶盒和其他电子设备通常设置有发光二极管(LED)以用于照明设备的部分和/或提供设备状态的视觉指示器。
在一些设备中，LED包括在显示器诸如有机发光二极管(OLED)显示器中并且液晶显示器(LCD)通常包括按像素行和像素列布置的显示器像素阵列。液晶显示器通常包括背光单元和具有单独可控液晶显示像素的液晶显示单元。背光单元通常包括一个或多个发光二极管(LED)，该一个或多个发光二极管朝液晶显示单元产生离开背光源的光。液晶显示像素可单独操作以控制来自背光单元的光穿过该像素以在显示器上显示诸如文本、图像、视频或其他内容之类的内容。
发明内容
在本公开的第一方面，提供了一种具有显示器的电子设备。显示器包括：第一发光二极管和第二发光二极管，第一发光二极管和第二发光二极管并联耦接到公共供电电压源；驱动器电路，驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作第一发光二极管并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作第二发光二极管；以及净空控制电路，净空控制电路被配置为在第一发光二极管的净空检测窗口期间对与第一发光二极管相关联的净空电压进行采样，其中驱动器电路被配置为如果第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在第二发光二极管的后沿避免窗口内则修改第二脉冲宽度调制信号的后沿，后沿避免窗口从第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到第一发光二极管的净空检测窗口的末端。
在本公开的第二方面，提供了一种操作电子设备的显示器的方法。该方法包括：使用针对第一发光二极管的第一脉冲宽度调制信号和针对第二发光二极管的第二脉冲宽度调制信号来控制通过并联耦接到公共供电电压的第一发光二极管和第二发光二极管的第一电流和第二电流；确定第二脉冲宽度调制信号的后沿是否计划出现在第二发光二极管的后沿避免窗口期间，后沿避免窗口从第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到第一发光二极管的净空电压检测窗口的末端；以及如果第二脉冲宽度调制信号的至少后沿计划出现在后沿避免窗口期间，则修改第二脉冲宽度调制信号的后沿。
在本公开的第三方面，提供了一种具有显示器的电子设备。显示器包括：第一发光二极管串和第二发光二极管串，第一发光二极管串和第二发光二极管串并联耦接到公共供电电压源，第一串和第二串中的每一者包括串联的多个发光二极管；驱动器电路，驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作第一串并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作第二串；以及净空控制电路，净空控制电路被配置为在第一串的净空电压检测窗口期间对与第一串相关联的净空电压进行采样，其中驱动器电路被配置为如果第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在第二串的后沿避免窗口内则修改第二脉冲宽度调制信号的后沿，第二串的后沿避免窗口从第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到第一串的净空电压检测窗口的末端。
附图说明
本主题技术的一些特征在所附权利要求书中被示出。然而，出于解释的目的，在以下附图中阐述了本主题技术的若干实施方案。
图1示出了根据本主题技术的各个方面的示例性电子设备的透视图。
图2示出了根据本主题技术的各个方面的具有背光单元的示例性电子设备显示器的侧视图的框图。
图3示出了根据本主题技术的各个方面的包括净空电压控制电路的示例性LED控制电路的示意图。
图4示出了根据本主题技术的各个方面的多个LED的***的相移图。
图5示出了根据本主题技术的各个方面的用于操作LED以及LED的净空检测的示例性时序图。
图6示出了根据本主题技术的各个方面的包括用于操作LED以及LED的净空检测的后沿避免区域的示例性时序图。
图7示出了根据本主题技术的各个方面的示例性时序图，其包括用于操作LED以及LED的净空检测的脉冲宽度调制周期的后沿的时钟周期调整。
图8A和图8B示出了根据本主题技术的各个方面的示例性时序图，其包括用于操作LED以及LED的净空检测的脉冲宽度调制周期的上升沿修改。
图9示出了示出根据本主题技术的各个方面的用于多个LED的***的上升沿修改的相移图。
图10示出了根据本主题技术的各个方面的例示性操作的流程图，该例示性操作可用于操作包括净空电压控制电路的LED控制电路。
具体实施方式
下面示出的具体实施方式旨在作为本主题技术的各种配置的描述并且不旨在表示本主题技术可被实践的唯一配置。附图被并入本文并且构成具体实施方式的一部分。具体实施方式包括具体的细节旨在提供对本主题技术的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说将清楚和显而易见的是，本主题技术不限于本文示出的具体细节并且可在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些情况下，以框图形式示出了熟知的结构和部件，以便避免使本主题技术的概念模糊。
本主题公开提供了用于发光二极管(LED)的控制电路。控制电路包括确保在使残余或净空电压最小化以避免不希望的功率耗散的同时向所有LED供应足够电压的净空电压控制电路。
LED可设置在电子设备诸如蜂窝电话、媒体播放器、计算机、膝上型电脑、平板电脑、机顶盒、无线接入点和其他电子设备中。例如，电子设备可包括显示器中可用于呈现视觉信息和状态数据和/或可用于收集用户输入数据的LED、键盘、闪光LED和/或其他部件。LED的亮度可由脉冲宽度调制(PWM)信号控制。
本文在显示器背光源中实施的LED和相关联LED控制电路的上下文中描述各种示例。然而，应当理解，这些示例仅为示例性的，并且本文所述的所公开LED控制***和方法可在需要LED的PWM和净空控制(例如，用于键盘、闪存部件等的照明)的其他上下文中实施。
LED控制电路诸如背光控制电路包括用于使用脉冲宽度调制(PWM)操作一个或多个LED串以控制LED的亮度的电路。每个串可包括串联耦接在供电电压源和电流控制器之间的一个或多个LED。供电电压源可向LED串提供公共供电电压。LED控制电路还包括净空电压控制电路，该电路对每个LED串的净空电压进行采样并且升高或降低供电电压以保持所需净空电压。
如下文更详细描述的，在每个LED串的PWM信号的PWM导通脉冲期间，净空电压控制电路对该串的净空电压进行采样。为了防止该串的PWM导通脉冲的上升沿或者一个或多个其他串的PWM导通脉冲的下降沿或后沿影响采样的电压，LED控制电路可修改其他串的PWM导通脉冲的上升沿和/或后沿，以防止任何其他串的任何后沿出现在每个串的检测窗口周围的后沿避免时间区域期间。
下文描述了对后沿避免区域的确定以及对上升沿和/或后沿的修改的其他细节。
图1中示出了可设置有一个或多个LED和相关联的LED控制电路(例如，位于显示器中)的类型的示例性电子设备。在图1的实施例中，设备100已使用外壳来实现，该外壳足够小以可便携并且由用户携带(例如，图1的设备100可为手持式电子设备诸如平板计算机或蜂窝电话)。如图1所示，设备100可包括显示器诸如被安装在外壳106的正面上的显示器110。显示器110可基本上填充有源显示器像素，或者可具有有源部分和无源部分。显示器110可具有开口(例如，显示器110的无源部分或有源部分中的开口)，诸如用于容纳按钮104的开口和/或诸如用于容纳扬声器、光源或相机的开口的其他开口。
显示器110可以是包含电容式触摸电极或其他触摸传感器部件的触摸屏，或者可以是非触敏式的显示器。显示器110可包括由以下各项形成的显示器像素：发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、等离子体单元、电泳显示器元件、电润湿显示器元件、液晶显示器(LCD)部件或其他合适的显示器像素结构。作为示例，文中有时描述使用LCD像素和LED背光源来形成显示器110的布置。然而，这仅为例示性的。在各种具体实施中，如果需要，可使用任何合适类型的显示器技术来形成显示器110。
外壳106，有时可称为壳体，可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或任意两种或更多种这些材料的组合形成。
图1的电子设备100的配置仅为例示性的。在其他具体实施中，电子设备100可以是计算机，诸如集成到显示器(诸如计算机监视器)内的计算机、膝上型计算机、稍小的便携式设备(诸如腕表设备、挂式设备或其他可穿戴设备或微型设备)、媒体播放器、游戏设备、导航设备、计算机监视器、电视或其他电子设备。
例如，在一些具体实施中，外壳106可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，外壳106中的一些或全部外壳被机械加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成所述外壳。虽然图1的外壳106被示出为单个结构，但外壳106可具有多个部分。例如，外壳106可具有上部和下部，所述下部使用铰链耦接到上部，所述铰链允许上部围绕旋转轴线相对于下部旋转。在一些具体实施中，诸如QWERTY键盘和触摸板的键盘可安装在下部外壳部分中。
在一些具体实施中，电子设备100可以集成到计算机监视器中的计算机的形式提供。显示器110可被安装在外壳106的前表面上，并且可提供支架以支撑外壳(例如，在桌面上)。
图2为显示器110的示意图，其示出显示器如何设置有液晶显示单元204和背光单元202。如图2所示，背光单元202产生背光源208并以液晶显示单元204的方向发射背光源208。液晶显示单元204选择性地允许背光源208中的一部分或全部穿过其中的液晶显示像素，以产生用户可见的显示光210。背光单元可包括一个或多个分段206。在一些具体实施中，分段206可为在显示器110的一部分或全部上水平地或竖直地延伸的细长分段(例如，在背光单元202的侧光式构型中)。在其他具体实施中，分段206可为正方形或几乎正方形分段(例如，呈二维阵列背光构型)。因此，分段206可由设置在该分段中的一个或多个LED串限定。可单独控制分段206，以用于背光源208的局部调光。
图3示出了示例性LED控制电路300(例如，可在背光单元202中实现的背光控制电路)的示意图。在图3的示例中，电路300包括LED 304的至少一个串302。串302各自包括串联的一个或多个LED 304。LED 304的串302在串的第一末端处接收来自公共供电电压源诸如DC/DC转换器306的公共供电电压Vo。LED 304的每个串302还在该串302的第二末端处耦接到控制通过LED 304的电流的电流控制电路诸如电流调节晶体管322(例如，场效应晶体管诸如金属氧化物半导体场效应晶体管)。
在图3的示例中，晶体管322为具有第一源极/漏极端子324的电流调节晶体管，该第一源极/漏极端子324耦接到LED串302的与向串302提供供电电压Vo的末端相反的末端。晶体管322还包括耦接到运算放大器330的输出332的栅极端子328，以及通过电阻器耦接到接地电压的第二源极/漏极端子326。放大器330在第一输入338处接收参考电压VVref_n，并且在第二输入336处接收来自源极/漏极端子326的反馈电压。
DC/DC输出电压Vo可基于对每个串末端处的净空电压的监测而自适应地调整。在图3的示例中，由净空控制电路308经由采样线312在位置314处对串302的净空电压进行采样。采样的净空电压可由净空控制电路308用于操作DC/DC转换器306以提供确保净空电压处于迟滞窗口内的供电电压Vo。串302的采样的净空电压可为串的与串的耦接到供电电压Vo(例如，耦接到DC/DC转换器306)的末端相反的第二末端处的残余电压。可期望的是，将所有串的残余电压保持在确保所有串中的所有LED的操作的足够电压但减小或使由于残余电压所致的功率耗散的浪费最小化的水平。
虽然图3中示出了单个串302，但应当理解，多个LED串302可并联耦接在公共电压供电源306和该串的电流控制电路之间。在多个串302从源306接收供电电压Vo并且向净空控制电路308提供净空电压的具体实施中，可将每个串302的采样的净空电压与上限阈值电压和下限阈值电压进行比较。在这些多通道具体实施中，如果LED通道中的任一个的净空电压低于下限阈值，则可增加DC/DC输出电压Vo以提供另外的净空。如果所有LED通道的净空电压高于上限阈值，则可减小DC/DC电压Vo。
每个串中的LED的局部调光可通过使用PWM信号控制通过每个串302的电流来执行，其中PWM信号的占空比控制LED的亮度。例如，LED驱动器控制电路310可经由放大器330通过向晶体管322的栅极端子328提供脉冲宽度调制控制信号而控制通过晶体管322的电流。可针对LED 304的每个串302单独地提供脉冲宽度调制控制信号，使得可根据需要提供该串的局部调光，即使对于多个串具有公共供电电压Vo也是如此。对于其他串302，一些串302的PWM信号可相对于PWM信号相移。例如，可在各组串302的PWM导通脉冲的上升沿之间施加相移。
图4示出了根据本公开的一些方面的示例性相移图，其中在PWM周期内向各组LED通道(例如，LED串)施加相移。在图4的示例中，在PWM周期400内，各种LED串的占空比405表示为具有表示占空比的长度的水平条。如图所示，占空比405被分成各自与PWM周期400的对应相移部分PS1、PS2、PS3、PS4、PS5和PS6相关联的组G1、G2、G3、G4、G5和G6。组G1中的串的占空比405在周期400的开始处开始，并且组G2-G6中的串的占空比405被相移(例如，PWM导通脉冲的上升沿被延迟)到稍后的相移部分中。图4中表示的占空比405包括相对较短的占空比408和相对较长的占空比410。
在每个串的PWM周期的导通脉冲期间对该串的净空电压进行采样。然而，如果太靠近该串的PWM周期的导通脉冲的上升沿或太靠近另一个串的导通脉冲的后沿(有时称为下降沿)进行采样，则采样的净空电压可能不准确。因此，净空电压控制电路308在该串的净空电压检测窗口期间对每个LED的净空电压进行采样，每个串的净空电压检测窗口出现在沿循该串的PWM导通脉冲的上升沿的上升沿消隐周期之后并且在一个或多个其他串的后沿消隐窗口之后。图4指示了每组串的净空电压检测窗口402(标记为DW1、DW2、DW3、DW4、DW5和DW6)，在该窗口期间将对该组中的所有串的净空电压进行采样以用于净空控制操作。
然而，在图4的示例中，由于不同的占空比和各个占空比的可变性，如果不小心，则特定LED串的特定占空比(参见例如占空比404)的PWM导通脉冲的下降沿406可落在另一组串的检测窗口402内。由于可防止在另一串的PWM导通脉冲的下降沿的时间处或附近对特定串的净空电压进行采样，并且由于检测窗口出现在该串的上升沿消隐周期之后，如果不小心，则具有较短占空比408的串可从净空电压检测中完全消隐。
为了帮助确保净空电压检测窗口402可用于每个特定串并且针对每个PWM周期，可相对于该特定串的检测窗口来识别每个另一串的后沿避免时间区域。可修改每个另一串的PWM周期的每个PWM脉冲的上升沿和/或后沿，以防止该另一串的后沿出现在后沿避免区域内。
图5示出了根据本公开的各个方面的后沿和检测窗口时序图。在图5的示例中，存在对应于例如第一和第二LED串302的两个LED通道X和Y。在图5的示例中，示出了第一串(例如，串X)的第一PWM信号500和第二串(例如，串Y)的第二PWM信号502。特别地，示出了PWM信号500的一部分，该部分包括第一(X)串的PWM导通脉冲507的上升沿504和后沿506。PWM信号500还包括与PWM导通脉冲交替的PWM截止脉冲509。示出了PWM信号502的一部分，该部分包括第二(Y)串的PWM导通脉冲503的后沿508。PWM信号502还包括PWM截止脉冲505。图5还示出了第一串的沿循第一串的上升沿消隐时间的净空电压检测窗口。通过这种方式，第一串的检测窗口出现在防止由于该LED的PWM导通脉冲的上升沿所致的对该串的净空电压的不精确采样的时间处。
图5还示出了与第二(Y)串的后沿相关联的后沿消隐周期。如果通道Y的后沿508出现在通道X的检测窗口之后或早于通道X的检测窗口达至少后沿消隐时间出现，则可防止后沿影响通道X的检测窗口中的净空电压检测。
为了确保通道Y的后沿出现在通道X的检测窗口之后或早于通道X的检测窗口达至少后沿消隐时间，可如图6所示限定用于第二(Y)串的后沿避免区域600。第二(Y)串的PWM导通脉冲的后沿508和/或上升沿可基于后沿避免区域600来调整，使得通道Y的后沿始终超出通道X的检测窗口，或早于通道X的检测窗口达至少后沿消隐时间。后沿避免区域在本文中有时被称为后沿避免窗口。
如图6所示，串Y的后沿避免区域600相对于串X的检测窗口来限定。例如，串Y的后沿避免区域600的开始可由对应于Tphase_shift+Trising_blanking-Ttrailing_blanking的时间限定，其中Tphase_shift为串Y的上升沿和串X的上升沿504之间的时间，Trising_blanking为串X的上升沿消隐周期的长度，并且Ttrailing_blanking为串Y的后沿消隐周期的长度。串Y的后沿避免区域600的末端可由对应于Tphase_shift+Trising_blanking+Tdw的时间限定，其中Tdw为串X的净空电压检测窗口的长度。
重新参见图4的示例，其中LED的串(通道)被分成六个相移组，LED驱动器电路310和净空控制电路308可针对可能影响其他通道的每个通道确定五个占空比范围的后沿避免区域。然而，该示例仅为示例性的，并且可使用其他数量组的LED串。在另一示例性示例中，使用四十八个相移组，从而针对可能影响其他通道的每个通道产生四十七个占空比范围。
为了防止第二PWM信号502的后沿508落在后沿避免窗口600内，可调整或修改串Y的PWM导通脉冲的后沿508和/或上升沿。在调整后沿而不调整上升沿的情形中，可针对每个PWM周期以不同方式调整后沿，以保留串Y的平均占空比。
图7示出了后沿避免窗口600可如何被划分为区段，诸如时钟周期区段700。根据各个方面，时钟周期区段700可用于确定对串Y的PWM导通周期的后沿的修改。
例如，在一个操作情形中，Trising_blanking＝Tfalling_blanking＝2个时钟周期，Tdw＝2个时钟周期，并且下降沿避免区域600在长度上为四个时钟周期。在该示例中，如果串Y的PWM导通周期503的后沿/下降沿508要出现在Tphase_shift+1个时钟周期处，则串Y的PWM占空比可通过将后沿508修改为每四个PWM周期-1个时钟周期、-1个时钟周期、-1个时钟周期和+3个时钟周期来调整(例如，通过净空控制电路308)。每个PWM周期400可包括对应于一对PWM导通脉冲和PWM截止脉冲的多个PWM周期。
又如，如果串Y的PWM导通脉冲503的下降沿计划出现在Tphase_shift+2个时钟周期处，则串Y的PWM占空比可通过将后沿508修改为每两个PWM周期-2个时钟周期和+2个时钟周期来调整(例如，通过净空控制电路308)。又如，如果串Y的PWM导通脉冲503的下降沿要出现在Tphase_shift+3个时钟周期处，则串Y的PWM占空比可通过将后沿508修改为每两个PWM周期+1个时钟周期、+1个时钟周期、+1个时钟周期和-3个时钟周期来调整(例如，通过净空控制电路308)。以这种方式，即使每个PWM导通脉冲的长度改变，平均占空比也不改变，并且每个PWM导通脉冲的下降沿始终出现在后沿避免时间区域之外。
在这些示例中，如果串Y的PWM导通脉冲503的下降沿要出现在Tphase_shift+0或更少的时钟周期或者Tphase_shift+4或更多个时钟周期，则不对下降沿进行调整。在一些具体实施中，可施加相移的抖动(例如，使用抖动表)。在抖动具体实施中，抖动可与下降沿调整组合(例如，通过将抖动表条目乘以下降沿的移位量)。
上文结合图7所述的示例性操作通过经由修改脉冲的下降沿的定时而修改PWM导通脉冲的长度来帮助防止下降沿508出现在下降沿避免区域期间。然而，在一些情形中，LED驱动器电路310和净空控制电路308可通过经由修改脉冲的上升沿和下降沿而使整个PWM导通脉冲移位来帮助防止下降沿508出现在下降沿避免区域期间。
图8A和图8B组合以示出时序图，该时序图包括第一组A(例如，图4的组G1-G6中的一个)中的两个LED串A1和A2的PWM信号800和802以及第二组B(例如，图4的组G1-G6中的另一个)中的两个LED串B1和B2的PWM信号804和806。示出了串A1和A2的上升沿消隐周期807、净空检测窗口805、下降沿消隐周期811和下降沿避免窗口813。如图所示，组A的所有串的上升沿消隐周期807、净空电压检测窗口805、下降沿消隐周期811和下降沿避免窗口813可相同。还示出了串B1和B2的上升沿消隐周期810、净空检测窗口808、下降沿消隐周期812和下降沿避免窗口814。如图所示，组B的所有串的上升沿消隐周期810、净空检测窗口808、下降沿消隐周期812和下降沿避免窗口814是相同的。
在图8A和图8B的示例中，串A1和A2的两个PWM信号800和802的下降沿计划出现在串B1和B2两者的下降沿避免区域814中。然而，为了防止下降沿出现在下降沿避免区域814期间，分别针对串A1和A2生成移位的PWM信号800S和802S。移位的PWM信号800S和802S通过如图所示使整个导通脉冲移位来生成。移位的导通脉冲已经使上升沿和下降沿相对于未移位的信号800和802的导通脉冲移位，使得PWM信号800和802的PWM占空比保持不变，但移位的组A通道的下降沿不出现在串B1和B2的下降沿避免区域814期间。
根据各个方面，将串组中的一个或多个串的PWM导通脉冲(例如，PWM导通脉冲的上升沿和后沿的移位)移动到早于该组的相移的未移位时间的移位时间。根据各个方面，具有移位的PWM信号的串具有与该组的其他串的检测窗口(无论移位与否)共同的净空电压检测窗口(例如，检测窗口808)。根据各个方面，移位的PWM信号800S和802S通过使这些信号的PWM导通脉冲更早地移位一定时间量来生成，该时间量至少部分地取决于用于一个或多个其他串的净空检测窗口的长度和/或串A1和A2的后沿消隐窗口的长度(例如，等于Tfalling_blanking+Tdw的时间量)。根据各个方面，移位的一组串的相移保持大于例如Tfalling_blanking+Trising_blanking+2*Tdw。
图9示出了在对在另一串的避免区域中具有后沿的PWM导通脉冲的上升沿进行修改之前和之后的示例性相移图。在图9的示例中，两个PWM占空比导致下降沿406在另一LED串的检测窗口内。然而，如箭头902所指示，可使这些PWM占空比的PWM导通周期的上升沿900移位，使得占空比保持相同，但后沿406移出另一串的检测窗口。
无论对PWM周期的修改是如结合图7所述的对后沿的修改，还是如结合图8和图9所述的对上升沿(和后沿)的修改，一旦确定并施加修改，修改就可保持不变，直到出于照明变化目的改变PWM周期(例如，当期望一个或多个LED串的不同亮度时)为止。
图10描绘了根据本主题技术的各个方面的用于对发光二极管的净空电压控制的示例性过程的流程图。出于解释的目的，本文参考图1至图3的部件描述了图10的示例性过程。进一步出于解释的目的，图10的示例性过程的框在本文中被描述为按顺序或线性地发生。然而，图10的示例性过程的多个框可并行发生。此外，图10的示例性过程的框不必按所示顺序执行和/或图10的示例性过程的一个或多个框不必执行。
在所描绘的示例性流程图中，在框1000处，通过至少第一LED和第二LED的电流(例如，第一和第二LED串，诸如诸如LED 304的LED的串302)可使用第一LED和第二LED中的每一者的脉冲宽度调制信号来控制。第一LED和第二LED可并联耦接在公共供电电压线和控制通过该LED的电流流过的单个相关联LED驱动器电路之间。例如，第一LED和第二LED可分别形成于LED 304的第一和第二串302中。
LED中的每一个的PWM信号可包括针对第一LED具有第一PWM占空比的第一PWM信号(例如，图5的串X的PWM信号500或者图8A和图8B的串B1或B2的PWM信号804或806中的一个)以及针对第二LED具有第二PWM占空比的第二PWM信号(例如，图5的串Y的PWM信号502或者图8A和图8B的串B1或B2的PWM信号800或802中的一个)。第一PWM占空比可不同于第二PWM占空比，并且可相对于PWM占空比进行相移，使得第二PWM信号的上升沿出现在第一PWM信号的上升沿之前。第一PWM信号和第二PWM信号可由LED驱动器电路(在本文中有时被称为PWM驱动器、LED驱动器控制电路、或驱动器(参见例如图3的LED驱动器控制电路))提供。
在框1002处，驱动器可确定第二LED的脉冲宽度调制脉冲的后沿是否出现在第二LED的下降沿避免窗口内。第二LED的下降沿避免窗口可基于第一LED的净空电压检测窗口、用于第二LED的后沿消隐窗口、和/或用于第一LED的上升沿消隐窗口，如本文所述。
在框1004处，如果第二LED的脉冲宽度调制脉冲的后沿计划出现在第二LED的下降沿避免窗口内，则驱动器可修改第二LED的脉冲宽度调制脉冲的上升沿或后沿。修改第二LED的PWM导通脉冲的后沿可包括：针对每个PWM周期使后沿的时间移位一个或多个时钟周期，例如，如上文结合图7所述。修改上升沿可包括使整个PWM导通脉冲移位，例如，如上文结合图8和图9所述。
还应当理解，图10的示例中描述的第一LED和第二LED可为更大的LED***的一部分，并且第一LED的第一PWM信号的上升沿或后沿也可基于第三LED等的净空检测窗口来修改，使得对于***中的所有LED(例如，显示背光源或其他设备中的所有LED或LED串)，净空电压检测窗口可用于每个LED(或LED串)的每个PWM脉冲。
在框1006处，在第一LED的净空检测窗口期间，净空电压控制电路可检测与第一LED相关联的净空电压。
在框1008处，净空电压控制电路可基于至少第一LED的所检测净空电压来调整第一LED和第二LED的供电电压。例如，如果第一LED、第二LED或任何其他LED的所检测净空电压小于下限阈值电压，则净空电压控制电路可致使DC/DC转换器增加第一LED和第二LED(以及***中的其他LED，如果适用)两者的公共供电电压Vo，以确保用于第一LED和第二LED(以及***中的其他LED)的操作的足够的净空电压。
根据本主题公开的各个方面，提供了一种具有显示器的电子设备，该显示器包括并联耦接到公共供电电压源的第一发光二极管和第二发光二极管。该电路还包括驱动器电路，该驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作该第一发光二极管并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作该第二发光二极管。该电路还包括净空控制电路，该净空控制电路被配置为在该第一发光二极管的净空检测窗口期间对与该第一发光二极管相关联的净空电压进行采样。该驱动器电路被配置为如果该第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在该第二发光二极管的后沿避免窗口内则修改该第二脉冲宽度调制信号的该后沿，该后沿避免窗口从该第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到该第一发光二极管的该净空检测窗口的末端。
根据本主题公开的其他方面，提供了一种操作电子设备的显示器的方法，该方法包括：使用第一发光二极管的第一脉冲宽度调制信号和第二发光二极管的第二脉冲宽度调制信号来控制通过并联耦接到公共供电电压的该第一发光二极管和该第二发光二极管的第一电流和第二电流。该方法还包括：确定该第二脉冲宽度调制信号的后沿是否计划出现在该第二发光二极管的后沿避免窗口期间，该后沿避免窗口从该第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到该第一发光二极管的净空电压检测窗口的末端。该方法还包括：如果该第二脉冲宽度调制信号的至少该后沿计划出现在该后沿避免窗口期间，则修改该第二脉冲宽度调制信号的该后沿。
根据本主题公开的各个方面，提供了一种具有显示器的电子设备，该显示器包括并联耦接到公共供电电压源的第一发光二极管串和第二发光二极管串，该第一串和该第二串中的每一者包括串联的多个发光二极管。该电路还包括驱动器电路，该驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作该第一串并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作该第二串。该电路还包括净空控制电路，该净空控制电路被配置为在该第一串的净空电压检测窗口期间对与该第一串相关联的净空电压进行采样。该驱动器电路被配置为如果该第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在该第二串的后沿避免窗口内则修改该第二脉冲宽度调制信号的该后沿，第二串的该后沿避免窗口从该第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前至少延伸到该第一串的该净空电压检测窗口的末端。
上述的各种功能可在数字电子电路、计算机软件、固件或硬件中实现。该技术可使用一个或多个计算机程序产品实现。可编程处理器和计算机可包括在移动设备中或封装为移动设备。该过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器和一个或多个可编程逻辑电路执行。通用和专用计算设备以及存储设备可通过通信网络互连。
一些具体实施包括将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质(或者称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读存储介质)中的电子部件，诸如微处理器、存储装置以及存储器。此类计算机可读介质的一些示例包括RAM、ROM、只读光盘(CD-ROM)、可刻录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、只读数字通用光盘(例如，DVD-ROM、双层DVD-ROM)、各种可刻录/可重写DVD(例如，DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等)、闪存存储器(例如，SD卡、mini-SD卡、micro-SD卡等)、磁性和/或固态硬盘驱动器、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质以及软盘。计算机可读介质可存储计算机程序，该计算机程序可由至少一个处理单元执行并且包括用于执行各种操作的指令集。计算机程序或者计算机代码的示例包括机器代码，诸如由编译器所产生的机器代码，以及包括可由计算机、电子部件或微处理器使用解译器来执行的更高级别代码的文件。
虽然上述论述主要涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但一些具体实施由一个或多个集成电路诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)执行。在一些具体实施中，此类集成电路执行存储在电路自身上的指令。
如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机”、“处理器”及“存储器”均是指电子或其他技术设备。这些术语排除人或者人的群组。出于本说明书的目的，术语“显示”或“正在显示”意指在电子设备上显示。如本说明书以及本专利申请的任何权利要求所使用的，术语“计算机可读介质”以及“计算机可读媒介”完全限于以可由计算机读取的形式存储信息的可触摸的有形物体。这些术语不包括任何无线信号、有线下载信号以及任何其他短暂信号。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的具体实施可以在本文所述的具有用于向用户显示信息的显示设备以及诸如用户可用来向计算机提供输入的键盘和指向设备(诸如鼠标或轨迹球)的计算机上实现。其他种类的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，诸如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。
上文所述的特征和应用中的许多可被实施为被指定为在计算机可读存储介质(还称为计算机可读介质)上记录的指令集的软件过程。当这些指令由一个或多个处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器的内核或者其他处理单元)执行时，这些指令使该一个或多个处理单元执行指令中指示的动作。计算机可读介质的示例包括但不限于CD-ROM、闪存驱动器、RAM芯片、硬盘驱动器、EPROM等。计算机可读介质不包括无线地或通过有线连接传送的载波和电信号。
在本说明书中，术语“软件”意在包括驻留在只读存储器中的固件或者存储在磁性存储装置中的应用，这些固件或应用可被读取到存储器中以用于由处理器进行处理。同样，在一些具体实施中，在保留本主题公开的不同的软件方面时，本主题公开的多个软件方面可被实现为更大程序的子部分。在一些具体实施中，还可将多个软件方面实现为独立程序。最后，共同实现本文所述的软件方面的单独程序的任何组合均在本主题公开的范围内。在一些具体实施中，当被安装以在一个或多个电子***上运行时，软件程序定义执行和施行软件程序的操作的一个或多个特定机器具体实施。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且其可以以任何形式部署，包括作为独立的程序或者作为适于在计算环境中使用的模块、部件、子例程、对象或其他单元。计算机程序可以但不必与文件***中的文件对应。程序可存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、在专用于论述中的该程序的单个文件中或在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可被部署为在一个计算机上或位于同一站点或分布于多个站点并且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
应当理解，所公开的过程中的框的任何特定顺序或分级结构为示例性方法的例示。基于设计优选要求，应当理解，过程中的框的特定顺序或者分级结构可被重新布置或者所有示出的框都被执行。这些框中的一些框可被同时执行。例如，在某些情况中，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方案中各个***部件的划分不应被理解为在所有实施方式中都要求此类划分，并且应当理解，所述程序部件和***可一般性地一起整合在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
先前的描述被提供以使得本领域的技术人员能够实践本文所述的各个方面。这些方面的各种修改对本领域的技术人员而言是显而易见的，并且本文所限定的通用原则可应用于其他方面。因此，本权利要求书并非旨在受限于本文所示的方面，而是旨在使得全部范围与语言权利要求书一致，其中对奇异值中的元素的引用并非旨在意味着“一个和仅一个”，而是指“一个或多个”，除非被具体指出。除非另外特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性的代名词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的和它的)，并且反之亦然。标题和子标题(如果有的话)仅为了方便起见而使用并且不限制本主题公开。
谓词字词“被配置为”、“可操作以”以及“被编程以”并不意味着对某一主题进行任何特定的有形或无形的修改而是旨在可互换使用。例如，部件或被配置为监视和控制操作的处理器也可能意味着处理器被编程以监视和控制操作或者处理器可操作为监视和控制操作。同样，被配置为执行代码的处理器可解释为被编程以执行代码或可操作以执行代码的处理器。
短语诸如“方面”不意味此方面对本主题技术是必需的或者此方面应用于本主题技术的所有配置。与一个方面相关的公开可应用于所有配置，或者一个或多个配置。短语诸如方面可指一个或多个方面，反之亦然。短语诸如“配置”不意味此配置是本主题技术必需的或者此配置应用于本主题技术的所有配置。与配置相关的公开可应用于所有配置或者一个或多个配置。短语诸如配置可指一个或多个配置并且反之亦然。
字词“示例”在本文用于意指“用作示例或者例示”。本文作为“示例”所述的任何方面或者设计不一定被理解为比其他方面或者设计优先或者有利。
本领域的普通技术人员已知或稍后悉知的贯穿本公开描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在被权利要求书所涵盖。此外，本文所公开的任何内容并非旨在提供给公众，而与该公开是否明确地被陈述在权利要求中无关。根据35U.S.C.§112第六段的规定，不需要解释任何权利要求元素，除非使用短语“方法用以”明确陈述了该元素，或者就方法权利要求而言，使用短语“步骤用以”陈述了该元素。此外，术语“包括”、“具有”等在一定程度上用于说明书或权利要求中，这样的术语旨在以类似于术语“包括”当用作过渡字词用于权利要求中时“包括”被解释的方式包含在内。

Claims (21)

1.一种具有显示器的电子设备，所述显示器包括
第一发光二极管和第二发光二极管，所述第一发光二极管和所述第二发光二极管并联耦接到公共供电电压源；
驱动器电路，所述驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作所述第一发光二极管并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作所述第二发光二极管；以及
净空控制电路，所述净空控制电路被配置为在所述第一发光二极管的净空检测窗口期间对与所述第一发光二极管相关联的净空电压进行采样，
其中所述驱动器电路被配置为如果所述第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在所述第二发光二极管的后沿避免窗口内则修改所述第二脉冲宽度调制信号的所述后沿，所述后沿避免窗口从所述第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前开始，并且延伸超出与所述第一发光二极管相关联的所述净空检测窗口的末端。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一发光二极管的所述净空检测窗口出现在所述第一脉冲宽度调制信号的导通脉冲内，并且从所述导通脉冲的上升沿之后的上升沿消隐时间延伸到所述导通脉冲的下降沿之前的时间。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述驱动器电路被配置为通过针对所述第二脉冲宽度调制信号的至少一个脉冲宽度调制周期将至少一个时钟周期加到所述第二脉冲宽度调制信号的占空比来修改所述第二脉冲宽度调制信号的至少所述后沿。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述驱动器电路被进一步配置为通过针对所述第二脉冲宽度调制信号的至少另一脉冲宽度调制周期从所述第二脉冲宽度调制信号的所述占空比减去至少一个时钟周期来修改所述第二脉冲宽度调制信号的至少所述下降沿。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述驱动器电路被配置为针对所述至少一个脉冲宽度调制周期添加所述至少一个时钟周期并且针对所述至少另一脉冲宽度调制周期减去所述至少一个时钟周期，以生成在所述至少一个脉冲宽度调制周期内具有平均占空比的移位的第二脉冲宽度调制信号，并且所述至少另一脉冲宽度调制周期与所述第二脉冲宽度调制周期的所述占空比相同。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述驱动器电路被配置为通过将所述第二脉冲宽度调制信号的整个导通脉冲移位到早于所述导通脉冲的未移位时间的移位时间来修改所述第二脉冲宽度调制信号的至少所述下降沿。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述驱动器电路被配置为将所述整个导通脉冲移位一定时间，所述时间至少部分地取决于所述第一发光二极管的所述净空检测窗口的长度。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述驱动器电路被进一步配置为将所述整个导通脉冲移位一定时间，所述时间进一步至少部分地取决于所述第二发光二极管的后沿消隐窗口的长度。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述净空控制电路被配置为基于所述第一发光二极管的所述采样的净空电压来产生对所述公共供电电压源的公共供电电压的修改。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述净空控制电路被进一步配置为在所述第二发光二极管的净空检测窗口期间对所述第二发光二极管的净空电压进行采样。
11.一种操作电子设备的显示器的方法，包括：
使用针对所述第一发光二极管的第一脉冲宽度调制信号和针对所述第二发光二极管的第二脉冲宽度调制信号来控制通过并联耦接到公共供电电压的第一发光二极管和第二发光二极管的第一电流和第二电流；
确定所述第二脉冲宽度调制信号的后沿是否计划出现在所述第二发光二极管的后沿避免窗口期间，所述后沿避免窗口从所述第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前开始，并且延伸超出与所述第一发光二极管相关联的净空电压检测窗口的末端；以及
如果所述第二脉冲宽度调制信号的至少所述后沿计划出现在所述后沿避免窗口期间，则修改所述第二脉冲宽度调制信号的所述后沿。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述第一发光二极管的所述净空电压检测窗口期间对所述第一发光二极管的净空电压进行采样。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于所述第一发光二极管的所述采样的净空电压来修改所述公共供电电压。
14.根据权利要求13所述的方法，其中对所述净空电压进行采样包括：对所述第一发光二极管的与所述第一发光二极管的第二侧相反的第一侧上的残余电压进行采样，在所述第二侧处，所述公共供电电压耦接到所述第一发光二极管。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括：在所述第二发光二极管的净空电压检测窗口期间对所述第二发光二极管的净空电压进行采样。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：修改第三发光二极管的第三脉冲宽度调制信号的至少后沿，以确保所述第三脉冲宽度调制信号的所述后沿不出现在所述第三发光二极管的后沿避免窗口期间，所述第三发光二极管的所述后沿避免窗口至少部分地基于所述第二发光二极管的所述净空电压检测窗口。
17.根据权利要求11所述的方法，其中控制通过所述第一发光二极管和所述第二发光二极管的所述第一电流和所述第二电流包括：相对于所述第二发光二极管的所述第二脉冲宽度调制信号的第二相移对所述第一发光二极管的所述第一脉冲宽度调制信号施加第一相移。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：使用所述第一相移来操作第一组另外的发光二极管，并且使用所述第二相移来操作第二组另外的发光二极管。
19.根据权利要求11所述的方法，其中修改至少所述后沿包括：针对所述第二脉冲宽度调制信号的至少一个脉冲宽度调制周期将至少一个时钟周期加到所述第二脉冲宽度调制信号的占空比，并且针对所述第二脉冲宽度调制信号的至少另一脉冲宽度调制周期从所述第二脉冲宽度调制信号的所述占空比减去至少一个时钟周期。
20.根据权利要求11所述的方法，其中修改至少所述后沿包括：使所述第二脉冲宽度调制信号的整个导通脉冲移位，以修改所述导通脉冲的所述后沿和上升沿两者。
21.一种具有显示器的电子设备，所述显示器包括
第一发光二极管串和第二发光二极管串，所述第一发光二极管串和所述第二发光二极管串并联耦接到公共供电电压源，所述第一串和所述第二串中的每一者包括串联的多个发光二极管；
驱动器电路，所述驱动器电路被配置为使用第一脉冲宽度调制信号来操作所述第一串并且使用第二脉冲宽度调制信号来操作所述第二串；以及
净空控制电路，所述净空控制电路被配置为在所述第一串的净空电压检测窗口期间对与所述第一串相关联的净空电压进行采样，
其中所述驱动器电路被配置为如果所述第二脉冲宽度调制信号的至少后沿要出现在所述第二串的后沿避免窗口内则修改所述第二脉冲宽度调制信号的所述后沿，所述第二串的所述后沿避免窗口从所述第一脉冲宽度调制信号的上升沿之前开始，并且延伸超出与所述第一串相关联的所述净空电压检测窗口的末端。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6895209B2 (ja) * 2018-03-01 2021-06-30 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 静電容量タッチスイッチモジュールのバックライト点灯方法
CN111146929A (zh) * 2020-01-22 2020-05-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种功率变换器
US20220061135A1 (en) * 2020-08-19 2022-02-24 Apple Inc. Systems and Methods for LED Driver Headroom Control
CN111899687A (zh) * 2020-08-28 2020-11-06 厦门理工学院 一种显示组件及显示器
US11159159B1 (en) * 2020-09-09 2021-10-26 Applied Materials, Inc. Electroplating controller with power based head-room control
US11823612B2 (en) 2021-09-17 2023-11-21 Apple Inc. Current load transient mitigation in display backlight driver

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227954A (zh) * 1998-02-06 1999-09-08 国际商业机器公司 写驱动器和位线预充电装置和方法
CN101631411A (zh) * 2008-07-15 2010-01-20 英特赛尔美国股份有限公司 Led驱动器的动态净空控制
CN101702856A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 南京航空航天大学 发光二极管串驱动器及其串电流控制方法
CN201557292U (zh) * 2009-10-01 2010-08-18 英飞特电子（杭州）有限公司 一种高效率恒流led驱动器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI373023B (en) 2007-05-31 2012-09-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd Driving apparatus and metheod thereof for display
US8106604B2 (en) * 2008-03-12 2012-01-31 Freescale Semiconductor, Inc. LED driver with dynamic power management
US8390262B2 (en) 2008-11-17 2013-03-05 Lepower Semiconductor Inc. Methods and circuits for LED drivers and for PWM dimming controls
EP2296136A1 (en) 2009-09-07 2011-03-16 Nxp B.V. Backlight control circuit
DE102014202363A1 (de) 2014-02-10 2015-08-13 Tridonic Gmbh & Co Kg Spannungskonverter für den Betrieb von Leuchtmitteln
US9531931B2 (en) 2014-09-30 2016-12-27 Apple Inc. Asymmetric multiphase boost for display backlights
JP6635689B2 (ja) 2015-06-23 2020-01-29 ローム株式会社 照明装置、そのコントロール回路、制御方法、ならびにそれを用いたディスプレイ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1227954A (zh) * 1998-02-06 1999-09-08 国际商业机器公司 写驱动器和位线预充电装置和方法
CN101631411A (zh) * 2008-07-15 2010-01-20 英特赛尔美国股份有限公司 Led驱动器的动态净空控制
CN201557292U (zh) * 2009-10-01 2010-08-18 英飞特电子（杭州）有限公司 一种高效率恒流led驱动器
CN101702856A (zh) * 2009-11-13 2010-05-05 南京航空航天大学 发光二极管串驱动器及其串电流控制方法

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