[发明专利]具有过热保护能力的多通道LED驱动器

说明书

一种具有过热保护能力的多通道LED驱动器包括：连接到多通道LED阵列的LED串的开关晶体管；连接到开关晶体管的误差放大器，误差放大器中的每一个被配置成将流过LED串的电流控制成具有目标幅值；以及连接到开关晶体管的过热保护电路，过热保护电路中的每一个被配置成将流过相应开关晶体管的电流调节成具有小于或等于目标幅值的幅值。

相关申请的交叉引用

根据35 USC 119(a)，本申请要求于2016年5月17日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0060262号韩国专利申请的优先权，其全部公开内容出于所有目的通过引用加入到本文中。

技术领域

1.领域

以下描述涉及发光二极管(LED)驱动装置。以下描述还涉及用于防止多通道LED驱动装置中的过热的电流控制技术。

背景技术

2.相关技术的描述

目前，由于对环境友好并且低功率的产品的需求大量增加，发光二极管(LED)正作为光源应用于家用电器和工业产品中。这样的LED是响应于被施加到其两个端子的电压而发光的装置。由于其具有体积小、消耗功率少、执行快速发光操作并且具有长的寿命的优点，LED已经作为替代光源而替代了例如荧光灯和白炽灯。此外，LED也因为用作例如液晶显示器(LCD)等的平板显示器中的背光源而正变得流行。尽管其可以在相对低的驱动电压下操作并且在操作时消耗较少的功率的优点，但是由于LCD本身不能发光的特性，LCD不可避免地需要嵌入其中的背光源。因此，作为常规冷阴极荧光灯(CCFL)的替代物，LED已经牢固地确立了其在LCD中作为背光源的位置。

当LED用作显示装置中的背光源时，多个LED串被并联布置以形成多通道LED阵列，每个LED串具有多个串联连接LED。多个LED串中的LED串分别形成多通道LED阵列中的多个通道。在这样的配置中，LED阵列中的所有LED串均由相同的电压源驱动。电压源需要能够提供足够的操作电流，通过所述操作电流，即使在最恶劣的环境或例如输入电压的变化或温度变化等的操作条件下，LED串中的每一个也能够被稳定地驱动。为此，可以基于余量控制将动态控制的电压提供给LED串。例如，这种余量控制可以指代系统在没有信号失真的情况下使用高功率电平进行操作的能力。LED串中的每一个从电压源接收稳定的电压，并通过基本上均匀控制的电流被驱动，使得LED串中的每一个能够提供基本一致的光输出。

同时，在实际需要用于操作多通道LED阵列中的LED串的偏置电压可能存在相当大的偏差。产生这些偏差是因为：即使每一个LED串都被设计成与其它串相同，形成相应LED串的LED也可能具有不同的正向偏置电压(VF)。例如，这样的差异可能由于其制造过程中的偏差而产生，并且LED的VF的总和可能与其他串的VF的总和不同。在一些情况下，形成多通道LED阵列的LED串的VF的总和彼此之间可以呈现±10％或更多的差异。具有这些性质的多通道LED阵列中的LED串所遇到的问题是，驱动LED串实际所需的偏置电压中的偏差在功率消耗方面可能是不利的。当驱动LED串所需的偏置电压存在偏差时，分别连接到LED串的场效应晶体管(FET)的漏极电压也可能彼此不同。在这样的示例中，连接到需要相对小的偏置电压的LED串的FET的漏极电压可能大于连接到需要相对大的偏置电压的LED串的FET的漏极电压。当FET的漏极电压大时，相应的FET会消耗对应于大电压的较大功率量，并且消耗的功率被转换成热能并且急剧提高了相应FET的温度。因此，当驱动LED串所需的偏置电压存在大的偏差时，至少由于上述原因，难以使用用于操作多通道LED阵列的多通道LED驱动器。即使如此，对于每一个通道专门使用多个LED驱动器是不可行的，因为从制造成本的观点这样做是不利的。此外，尽管在使用具有相同VF的LED时可以不断地调节驱动LED串所需的偏置电压，但是由于需要分类任务从而导致LED的单价增加，因此该方法也不是实际的解决方案。

发明内容

提供本概要来以简化形式介绍一系列概念，所述概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本概要不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。