[发明专利]产生PWM信号的电路和方法及LED驱动电路

说明书

本申请要求在2010年3月18日提交到韩国知识产权局的第10-2010-0024485号韩国专利申请的利益，该申请全部公开于此以资参考。

技术领域

下面的描述涉及一种用于背光的发光二极管(LED)驱动电路，更具体地讲，涉及一种使用变暗信号为DC-DC转换器产生脉冲宽度调制(PWM)信号的电路和方法，以及具有所述电路和方法的用于背光的LED驱动电路。

背景技术

液晶显示器(LCD)，作为典型的平板显示设备，使用液晶的电学和光学特性来显示图像。因为与其他显示设备相比，LCD具有很多优点(比如具有厚度薄、重量轻、功耗低以及驱动电压低)，因此，LCD被广泛地使用。然而，由于在LCD中使用的LCD面板是自身不能发射光的非发射性的元件，因此，LCD需要附加的背光单元以向LCD面板提供光。

冷阴极荧光灯(CCFL)和发光二极管(LED)被用作这样的附加的背光单元。由于使用CCFL的背光单元使用水银，背光单元可引起环境污染问题并且响应速度低。另外，CCFL的背光单元具有这样的缺点：颜色再现差并产生预设的白光。

另一方面，使用LED的背光单元没有使用有害于环境的材料，并能够实现高速响应和脉冲驱动。另外，LED背光单元具有颜色再现良好的优点，并具有通过调整红、蓝和绿LED的光的量来调整光的颜色坐标和亮度的能力。LED光单元通过将红光、蓝光和绿光适当地混合产生白光。因此，LED背光单元包括多个用于发射红光的红LED阵列、多个用于发射蓝光的蓝LED阵列和多个用于发射绿光的绿LED阵列。

LED背光单元使用变暗方法调整LED的亮度。变暗方法包括模拟变暗方法和数字变暗方法。所述模拟变暗方法通过调整提供给每个LED的电流量来调整LED的亮度。换句话说，根据模拟变暗方法，如果每个LED的电流量减少一半，则每个LED的亮度减小一半。脉冲宽度调制(PWM)变暗方法作为数字变暗方法，通过根据PWM信号调整每个LED的导通截止时间比来调整LED的亮度。例如，如果向每个LED提供导通截止时间比为4∶1的PWM信号，则LED的亮度达到最大亮度的80％。

为了按上述数字变暗方法调整LED的亮度，分开提供向LED供电的DC-DC转换器的时钟信号和用于调整LED中的电流量的变暗信号。通常，DC-DC转换器的时钟信号的频率相对长，而变暗信号的频率相对短，DC-DC转换器的时钟信号和变暗信号彼此不同步。随着变暗信号的导通时间段越短，DC-DC转换器越难于保持如所期望的足够的驱动LED的输出电压。

图1是示出解释基于现有技术的变暗信号产生PWM信号的操作的波形的示例的示图。参照图1，“CK”表示DC-DC转换器的时钟信号。“DM_H”和“DM_L”表示变暗信号。“DM_H”是有相对长的导通时间段的变暗信号，而“DM_L”是有相对短的导通时间段的变暗信号。“PWM_H”和“PWM_L”表示提供给DC-DC转换器的PWM信号。“PWM_H”是基于变暗信号(DM_H)获得的PWM信号，而“PWM_L”是基于变暗信号(DM_L)获得的PWM信号。

在具有长的导通时间段的变暗信号(DM_H)情况下，在导通时间段期间产生多个PWM信号(PWM_H)，并且所述多个PWM信号被提供给DC-DC转换器，从而DC-DC转换器保持稳定的输出电压。然而，在具有短的导通时间段的变暗信号(DM_L)情况下，在导通时间段期间，不产生PWM信号(PWM_L)。换句话说，由于在该变暗信号的一个周期(1T(DM))期间不产生PWM信号，DC-DC转换器不能保持稳定的输出电压。

发明内容

本发明总的方面涉及一种用于为DC-DC转换器产生PWM信号的电路和方法以及使用所述电路和方法的用于背光的LED驱动电路，所述电路和方法用于使用变暗信号产生补偿PWM信号，从而允许DC-DC转换器保持稳定的输出。

根据本发明总的一方面，提供了一种脉冲宽度调制(PWM)信号产生电路，PWM信号产生电路用于使用变暗信号为DC-DC转换器产生PWM信号。所述PWM信号产生电路包括：正常PWM信号产生器，用于基于向DC-DC转换器提供的时钟信号产生正常PWM信号；补偿PWM信号产生器，用于基于时钟信号和变暗信号来产生补偿PWM信号。

所述PWM信号产生电路可包括：正常PWM信号产生器还用于在变暗信号的第一电平时间段期间产生正常PWM信号。

所述PWM信号产生电路可包括：变暗信号的第一电平时间段包括变暗信号的高电平时间段。