發光二極體的驅動電路以及發光二極體的驅動方法
2023-07-02 18:40:01
專利名稱：發光二極體的驅動電路以及發光二極體的驅動方法
技術領域：
本發明涉及一種驅動電路，且特別涉及一種發光二極體的驅動電路。
背景技術：
為了讓使用者能夠更方便的操作電子裝置，現行的電子裝置通常都具 有顯示器，來作為使用者與電子裝置之間的溝通媒介。舉例來說，移動電
話、個人數字助理(PDA)以及多媒體播放器(MPEG audio layer 3 player, MP3),均具有顯示器來顯現電子裝置當下的狀態。使用者可以依據顯示器 所顯示的訊息，決定目前應該接聽電話、輸入訊息，或是點選所欲收聽的 歌曲。這些電子裝置需要一光源來點亮顯示器面板，例如需要一背光模塊 來點亮顯示器面板，才能夠顯示圖形以及文字。
請參照圖1，其是繪示傳統發光二極體背光模塊示意圖。發光二極體背 光模塊包括一驅動電路、電阻R1、電阻R2、發光二極體LED1以及發光二 極管LED2，其中用來驅動發光二極體的驅動電路在此為一常數電壓源Vin。 電阻Rl以及電阻R2分別電性連接發光二極體LED1以及發光二極體 LED2,以限制流過發光二極體LED1以及發光二極體LED2的電流大小。 常數電壓源Vin則電性連接電阻Rl以及電阻R2,來^R供發光二極體LED1 以及發光二極體LED2電壓。
為了導通兩個串聯的發光二極體LED1使二極體發光，驅動電路Vin 所提供的電壓值，要大於兩發光二極體導通電壓的總和，因此通常會選擇 電壓值較大的電源來作為常數電壓源Vin,這將造成不必要的功率消耗。此 外，如果是流經發光二極體LED1、 LED2的電流大小不穩定，則會影響發 光二極體LED1與發光二極體LED2的亮度。
因此需要一種新的發光二極體驅動電路，能夠改善發光二極體的發光 品質，並消除不必要的功率消耗
發明內容
因此本發明的 一方面提供一種驅動電路，用以驅動多條串聯的發光二 極管，此驅動電路能夠依據需要來調整驅動串聯的發光二極體的驅動電壓， 以降低驅動電路所消耗的功率。
依照本發明的一實施例，用來驅動多條串聯的發光二極體的驅動電路 包括一直流電壓轉換器、 一檢測電路以及一反饋控制電路。直流電壓轉換 器在串聯的發光二極體的一第一端產生一驅動電壓，其中直流電壓轉換器 包括一開關電路，驅動電壓的電壓值與此開關電路的導通時間相關。檢測 電路檢測串聯的發光二極體 一第二端的 一端電壓以產生一反饋電壓。反饋 控制電路則依據反饋電壓產生一第一控制信號以控制開關電路的導通。
本發明的另 一方面提供一種發光二極體的驅動方法，此驅動方法系檢 測並自動調整發光二極體所需的驅動電壓，藉以將低不必要的功率消耗。
依照本發明的另 一實施例，發光二極體驅動方法檢測一 串聯的發光二 極管的 一端電壓，然後依據串聯的發光二極體的端電壓產生 一反饋電壓， 再依據反饋電壓產生一控制信號，並由此控制信號調整一驅動電壓，以驅 動串聯的發光二極體。
根據上述實施例，發光二極體的驅動電路以及驅動方法能夠檢測串聯 的發光二極體的端電壓，並依據所檢測到的端電壓調整串聯的發光二極體 所需的驅動電壓，所以可以減少發光二極體驅動電路所消耗的功率。
為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，
所附圖式的詳細說明如下
圖l是繪示傳統發光二極體背光模塊示意圖。 圖2是繪示本發明一實施例的發光二極體及其驅動電路示意圖。 圖3是繪示本發明另一實施例的發光二極體及其驅動電路示意圖。主要元件符號說明
發光二極體 才會測電路 電感
開關電路 311:電壓-電流轉換器
201直流電壓轉換器203
205207
209反饋控制電路301
303二極體305
307電容313:電阻 315:第一比較器
325:串聯的發光二極體第一端
327:串聯的發光二極體第二端
333:第二控制信號 335:第二比較器
337:參考信號 339:第一控制信號
Rl、 R2:電阻 Vin:電壓
LED1、 LED2:發光二極體
具體實施例方式
以下實施例的發光二極體驅動電路，採用直流電壓轉換器、檢測電路 以及反饋控制電路，來提供發光二極體穩定的電流，以改善發光二極體的 發光品質。此外，驅動電路可以適時調整驅動發光二極體的驅動電壓，因 此可消除不必要的功率消耗。
請參照圖2，其是繪示本發明一實施例的發光二極體及其驅動電路示意 圖。驅動電路供應發光二極體203所需的電壓，來使發光二極體203發光。 驅動電路包括直流電壓轉換器201、電流源205、檢測電路207,以及反饋 控制電路209。由發光二極體203所組成的串聯的發光二極體第一端(即發 光二極體203的正極)電性連接直流電壓轉換器201，串聯的發光二極體的 第二端(另一發光二極體203的負極)則電性連接電流源205以及檢測電路 207。電流源205連接串聯的發光二極體第二端，來提供發光二極體203電
、、雲
檢測電路207檢測串聯的發光二極體第二端的端電壓(另 一發光二極體 203的負極)，並依據所檢測到的端電壓來產生反饋電壓。反饋控制電路209 則依據檢測電路207所產生的反饋電壓，產生控制信號來控制直流電壓轉 換器201 。直流電壓轉換器201則依據反饋控制電路209所產生的控制信號， 對驅動電壓Vout進4亍充電/放電，來調整驅動電壓Vout的電壓值。如此一 來，直流電壓轉換器201便能產生適合的驅動電壓Vout來驅動發光二極體 203,減少不必要的功率消耗。
請參照圖3,其是繪示本發明另 一實施例的發光二極體及其驅動電路示 意圖。驅動電路包括直流電壓轉換器201、電流源205、 4企測電路207,以 及反饋控制電路209。由發光二極體203所組成的串聯的發光二極體的第一端325電性連接直流電壓轉換器201,串聯的發光二極體的第二端327則電 性連接電流源205以及4企測電路207。電流源205提供發光二極體203所需 電流。
直流電壓轉換器201在串聯的發光二極體的第一端325產生驅動電壓 Vout,此一直流電壓轉換器201包括一開關電路305,驅動電壓Vout的電 壓值則與開關電路305的導通時間相關。除了開關電^各305之外，直流電 壓轉換器201還包括電感301、 二極體303以及電容307。電感301的一端 所接收的電壓值可為常數輸入電壓Vin,另一端則連接開關電路305。 二極 管303的正極連接開關電路305,負才及則連接電容307的一端，電容307 的另一端則接地。
如上所述，驅動電壓Vout的電壓值則與開關電路305的導通時間相關。 舉例來說，如果開關電路305的導通時間或是導通電流增加，存儲在電感 301的電流大小會隨之增力口，如此一來可導致驅動電壓Vout的電壓值上升。 由此可知，如果開關電路305採用大電流的功率電晶體，則可因開關電路 305的導通電流增加，使驅動電壓Vout的電壓值上升。
檢測電路207電性連接發光二極體203,此檢測電路207包括數個電壓 -電流轉換器311,其中各個電壓-電流轉換器311所產生的反饋電流的大小， 系相應於串聯的發光二極體第二端327的端電壓大小。檢測電路207還包 含電阻313,電阻313的一端電性連接電壓-電流轉換器311，以匯集各電壓 -電流轉換器311所產生的反饋電流，電阻313的另一端則接地。匯集的反 饋電流在電阻313 —端所產生的電壓即為反饋電壓，此一反饋電壓的電壓 值會隨串聯的發光二極體的端電壓值增加而遞增。
反饋控制電路209電性連接4企測電路207以及直流電壓轉換器201,此 反饋控制電路209包括第一比較器315。第一比較器315產生第二控制信號 333來控制開關電路305的導通。第一比較器315比較電阻313上的反饋電 壓與一常數電壓來產生第二控制信號333,當反饋電壓比常數電大，第一比 較器315所輸出的第二控制信號333會為邏輯O,使第二控制信號333的功 率周期隨反饋電壓的電壓值下降而縮短，其中常數電壓的電壓值通常等於 1.2v。
也就是說，當串聯的發光二極體第二端327的端電壓值上升，電阻313 上的反饋電壓會隨之上升，而使第二控制信號333的功率周期縮短，使開關電路305的導通時間縮短，最後使得驅動電壓Vout下降，對驅動電壓Vout 形成負反饋，因而可自動調節驅動電壓Vout的電壓值，避免不必要的功率 耗損。
反饋控制電路209更可包括第二比較器335,此第二比較器335比較第 二控制信號333與一可為三角波的參考信號337,來產生第一控制信號339。 通過此第二比較器335,可進一步調整開關電路305的導通周期，進而使驅 動電壓Vout的電壓值更為精確。
根據上述實施例，發光二極體驅動電路能夠提供適當的電流給發光二 極管，並維持此電流穩定，因而可改善發光二極體的亮度品質。此外，發 光二極體驅動電路更能夠依據串接的發光二極體數目，來產生驅動串聯的 發光二極體所需的驅動電壓，進一步減少了不必要的功率消耗。
雖然本發明已以一優選實施例^^開如上，然其並非用以限定本發明， 任何在本發明本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作 各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附權利要求書所界定者 為準。
權利要求
1. 一種驅動電路，用以驅動多條串聯的發光二極體，該驅動電路包含一直流電壓轉換器，以在這些串聯的發光二極體的一第一端產生一驅動電壓，其中該直流電壓轉換器包含一開關電路，該驅動電壓的電壓值與該開關電路的導通時間相關；一檢測電路，檢測這些串聯的發光二極體一第二端的一端電壓以產生一反饋電壓；以及一反饋控制電路，依據該反饋電壓產生一第一控制信號以控制該開關電路的導通。
2. 如權利要求1所述的驅動電路，還包含一電流源，連接這些串聯的 發光二極體的該第二端，以提供這些串聯的發光二極體電流。
3. 如權利要求1所述的驅動電路，其中該直流電壓轉換器還包含 一電感，該電感的一端4妄收一llT入電壓，該電感的另一端連4矣該開關電路；一二極體，該二極體的一正極連接該開關電路；以及一電容，該電容的一端連接該二極體的一負極，該電容的另一端則接地。
4. 如權利要求3所述的驅動電路，其中該開關電路為一功率電晶體， 該功率電晶體的一柵極連接該反饋控制電路，該功率電晶體的一漏極連接 該電感。
5. 如權利要求1所述的驅動電路，其中該檢測電路包含多個電壓-電流轉換器，各個電壓-電流轉換器依據這些串聯的發光二極 管的該第二端的電壓產生一反饋電流；以及一電阻，以匯集該反々貴電流，其中該電阻的一端電壓即為該反^f電壓。
6. 如權利要求1所述的驅動電路，其中該反饋控制電路包含一第一比 較器，該第一比較器產生一第二控制信號以控制該開關電路的導通，其中 該第一比較器比較該反饋電壓與一常數電壓以產生該第二控制信號。
7. 如權利要求6所述的驅動電路，其中該反饋控制電路還包含一第二 比較器以產生該第一控制信號，其中該第二比較器比較該第二控制信號與 一參考信號以產生該第一控制信號。
8. 如權利要求6所述的驅動電路，其中該參考信號為一三角波信號。
9. 一種發光二極體的驅動方法，包含 檢測一 串^:的發光二極體的一端電壓；依據該串聯的發光二極體的該端電壓產生一反饋電壓； 依據該反饋電壓產生一控制信號；以及 由該控制信號調整一驅動電壓，以驅動該串聯的發光二極體。
10. 如權利要求9所述的驅動方法，其中該反饋電壓的電壓值隨該串聯 的發光二極體的該端電壓增加而遞增。
11. 如權利要求9所述的驅動方法，其中比較該反饋電壓以及一參考電 壓以產生該控制信號，且該控制信號的功率周期隨該反饋電壓的電壓值增 力口而縮短。
12. 如權利要求9所述的驅動方法，其中該驅動電壓的電壓值隨該控制 信號的功率周期縮短而遞減。
全文摘要
一種發光二極體的驅動電路以及發光二極體的驅動方法。該驅動電路，用以驅動串聯的發光二極體，其包括直流電壓轉換器、檢測電路以及反饋控制電路。直流電壓轉換器在串聯的發光二極體的第一端產生驅動電壓，此直流電壓轉換器包括開關電路，驅動電壓的電壓值與開關電路的導通時間相關。檢測電路檢測串聯的發光二極體第二端的端電壓以產生反饋電壓。反饋控制電路則依據反饋電壓產生第一控制信號以控制開關電路的導通。
文檔編號G09G3/34GK101533607SQ20081021536
公開日2009年9月16日 申請日期2008年9月11日 優先權日2008年3月14日
發明者吳勁龍, 尹明德 申請人:原景科技股份有限公司