[发明专利]平板显示器中的预测功率控制

说明书

技术领域

本发明涉及用于平板显示器的功率控制设备，并且更具体地，涉及用于使用未来图像信息来为平板显示器准备输出电压的系统。

背景技术

发光二极管(LED)正在各种电子应用中被采用，这些电子应用例如建筑照明，汽车头灯和尾灯，用于包括个人计算机、笔记本电脑、高清电视机的液晶显示器的背光，闪光灯等。与诸如白炽灯和荧光灯的传统光源相比，LED具有明显优势，包括效率高、指向性好、色彩稳定、可靠性高、使用寿命长、尺寸小和环境安全。

LED是电流驱动器件，意味着它们产生的光通量(即亮度)主要是施加的通过它们的电流的函数。因此，调节通过LED的电流是重要的控制技术。为了通过直流(DC)电压源驱动大型LED阵列，经常使用诸如升压型功率变换器或降-升压型功率变换器等的DC-DC开关功率变换器来为多个LED串提供上轨(top rail)电压。在使用LED背光的液晶显示器(LCD)应用中，控制器经常有必要与用于每个LED串的独立的电流设置并行地来控制多个LED串。该控制器然后可以独立地控制LCD的不同部分的亮度。此外，该控制器能够以定时的方式接通或断开LCD的不同部分。另外，通过使用分离逻辑来驱动薄膜晶体管(TFT)LCD面板，图像信息被显示在LCD面板上。

传统TFT LCD面板由定时控制器(TCON)偏压集成电路(IC)、电源进行驱动，该电源提供具有不同电流限制的多个电压以驱动TFT面板的行和列。然而，这些传统IC是被动式的，并且不包括关于“未来”(下一帧)图像数据的任何智能，并且因此被超安全标准设计以解决在负载点处电流需求中的任何突然变化。这种超安全标准设计导致不需要的额外成本。

发明内容

TCON偏压IC内的预测功率控制(PPC)装置解决“超安全标准设计”无效性并且实现低成本解决方案。PPC块利用下一帧图像数据并且与内部调节器的PWM控制块相互作用，以例如主动地为一个或多个未来帧中的电源需求准备TCON偏压IC的输出电压，因此产生理想的解决方案。

一个实施方式包括用于控制功率调节器的系统和方法，包括：在第一周期期间，接收与在第二周期期间将在显示器上显示的未来图像相关的未来图像性质信息，所述第二周期在所述第一周期之后出现，在所述第二周期之前，基于所述未来图像性质信息生成功率调节器控制信号，以及在第二周期期间，基于所述功率调节器控制信号给所述功率调节器输出电压进行预充电。

另一实施方式包括用于控制电源调节器的系统和方法，包括：在第一周期期间，接收与在第二周期期间将在显示器上显示的未来图像相关的未来图像性质信息，所述第二周期在所述第一周期之后出现；在所述第二周期之前，基于所述未来图像性质信息生成功率调节器控制信号；基于所述功率调节器控制信号修改功率调节器的用于第二周期的占空比，以减小基于功率调节器控制信号的输出电压的最大电压纹波，所述功率调节器输出电压耦合到辅助在所述第二周期期间在所述显示器上显示所述未来图像的开关。

本说明书中描述的特征和优点并非全部，特别是，考虑到附图、说明书和权利要求书，很多附加特征和优点对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。此外，应当注意的是，本说明书中所使用的措词主要出于可读性和指导性的目的进行总体选择，并且可以不是被选择来界定或限定本发明主题。

附图说明

通过连同附图考虑下面的详细描述，可以容易地理解本发明的各实施方式的教导。

图(FIG.)1图示根据本发明实施方式的用于控制LCD面板的高级系统。

图2图示根据本发明实施方式的定时控制器偏压模块。

图3图示根据本发明实施方式的用于通过使用预测控制生成输出信号的流程图。

图4图示与使用传统控制或根据本发明实施方式的预测控制的电源信号相关联的波形。

图5图示根据本发明实施方式的TCON偏压模块的预充电信号和对电源纹波的影响的示例。

图6A图示根据本发明实施方式的可被用作开关功率变换器/电源204的升压变换器206的示例性结构。

图6B图示根据本发明实施方式的当以非连续导通模式(DCM)操作时驱动升压变换器的PWM信号和通过升压变换器的电感器电流I_L的波形图。

具体实施方式

附图和下面的描述仅通过说明的方式涉及本发明的优选实施方式。下面的讨论中应当注意的是，本文公开的这些结构和方法的可替换实施方式将容易被认为是可以在不脱离所要求保护的发明的原理的情况下而运用的可行的可替换选择。