CN101646282B - Led驱动器及其控制器 - Google Patents

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Abstract

一种LED驱动器，用以提供一输出电流点亮一LED，包括一电感和一开关，其中，所述电感连接在一电源端和所述LED驱动器的输出端之间；所述开关连接在所述LED驱动器的输出端和一接地端之间，通过切换所述开关以在所述LED驱动器的输出端产生所述输出电流；其中，所述要点亮的LED与所述电感及所述开关形成一异步升压转换器。本发明的LED驱动器及其控制器具有减少组件的使用和减少所述控制器的芯片面积的优点。

Description

LED驱动器及其控制器
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode；LED)驱动器，具体地说，是一种LED驱动器及其控制器。
背景技术
图1显示已知的具有升压转换器的LED驱动器10，其包括控制器11、电感L及电容Cout，所述电感L连接在输入电压VIN及接脚LX之间，所述电容Cout连接在所述输出接脚OUT。在控制器11中，作为开关的NMOS晶体管22连接在接脚LX及接地端GND之间，作为开关的PMOS晶体管24连接在接脚LX及输出接脚OUT之间，电感L、NMOS晶体管22及PMOS晶体管24组成一升压转换器，逻辑电路20输出信号S4及S5切换晶体管22及24以产生一个高于LED导通电压VF的输出电压点亮LED 28，电流感测电路18感测电感L上的电感电流IL产生信号S1，斜率补偿器12补偿信号S1产生信号S2，电流源26连接LED 28的阴极，用以抽取一定电流ICS，运算放大器16用以检测电流源26跨压产生信号S3，比较器14比较信号S2及S3产生一输出至逻辑电路20以决定信号S4及S5。LED驱动器10的优点在于当输入电压VIN低于LED 28的顺向偏压VF时仍然有很高的效能，但其缺点是控制器11的芯片面积(die area)较大，这是因为通过PMOS晶体管24的电流ID很大，因此需要较大的PMOS晶体管24来作为开关，电流ID越大，所需要的PMOS晶体管24就越大，控制器11的芯片面积也就越大。
因此已知的LED驱动器存在着上述种种不便和问题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种高效能且芯片面积小的LED驱动器。
本发明的另一目的，在于提出一种LED驱动器的控制器。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种LED驱动器，用以提供一输出电流点亮一LED，包括一电感和一开关，其中，
所述电感连接在一电源端和所述LED驱动器的输出端之间；
所述开关连接在所述LED驱动器的输出端和一接地端之间，通过切换所述开关以在所述LED驱动器的输出端产生所述输出电流；
其中，所述要点亮的LED与所述电感及所述开关形成一异步升压转换器。
本发明的LED驱动器还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的LED驱动器，其中还包括：
一电容，连接所述LED的阴极；
一电流源，从所述电容抽取一直流电流，所述直流电流等于所述输出电流的平均值。
一种LED驱动器的控制器，用于控制所述驱动器供应一LED的电流，所述驱动器具有一电感，所述控制器包括一输出接脚和一开关，其特征在于：
所述输出接脚，供连接所述电感及所述LED；
所述开关，连接至所述输出接脚，受切换而调节所述电流；
其中，所述开关与所述电感及所述LED形成一异步升压转换器。
本发明的LED驱动器的控制器还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的LED驱动器的控制器，其中更包括：
一回授接脚，供连接所述LED的阴极及一电容；
一电流源，连接所述回授接脚，以控制所述电流的平均值。
采用上述技术方案后，本发明的LED驱动器及其控制器具有以下优点：
1.减少组件的使用。
2.减少所述控制器的芯片面积。
附图说明
图1为已知的具有升压转换器的LED驱动器；
图2为本发明实施例的示意图；
图3为图2中信号的波形。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
现请参阅图2，图2为本发明实施例的示意图。如图所示，所述LED驱动器30包括控制器31、电感L及电容Cout，所述电感L连接在输入电压VIN及控制器31的输出接脚OUT之间，所述电容Cout连接控制器31的回授接脚FB。LED 46具有一阳极连接输出接脚OUT以及一阴极连接回授接脚FB。所述控制器31中，作为开关的NMOS晶体管42连接在输出接脚OUT及接地端GND之间，当逻辑电路40输出信号VGN切换NMOS晶体管42时，在输出接脚OUT上将产生驱动电流ID点亮LED 46，电流感测电路38感测电感L上的电感电流IL产生信号S1，斜率补偿器32补偿信号S1产生信号S2，通过LED 46的电流ID对电容Cout充电产生电压VN，电流源44经由回授接脚FB从电容Cout中抽取电流ICS，所述电流ICS等于稳态时的电流ID的平均值，电流源44用以控制电流ID的平均值，运算放大器36用以检测电流源44跨压产生信号S3，比较器34比较信号S2及S3产生一输出至逻辑电路40以决定信号VGN。在本实施例中，所述驱动器电感L及NMOS晶体管42与LED驱动器30所要驱动的LED 46组成一异步升压转换器，因此，在输入电压VIN低于LED 46的顺向偏压时，LED驱动器30仍然具有高效能，另外，与已知的LED驱动器10相比，所述LED驱动器30节省了PMOS晶体管24，因此所述LED驱动器30的控制器31的芯片面积较小。
再请参阅图3，图3为图2中信号的波形。如图所示，所述波形48为信号VGN，波形50为电感电流IL，波形52为电流ID，波形54为电压VN，波形56为输出接脚OUT上的电压VP。参照图2及图3，当信号VGN为高准位时，如时间t1至t2，NMOS晶体管42打开(turn on)，因此输出接脚OUT上的电压VP被拉至接地端GND上的准位而且电流ID为零，如波形52及56所示，在此期间，电感L储能而且电感电流IL以正比于(VIN/L)的斜率上升，如波形50所示，电流源44从电容Cout中抽取直流电流ICS，因此电容Cout上的电压VN将以正比于(ICS/Cout)的斜率下降，如波形54所示。当信号VGN为低准位时，如时间t2至t3，NMOS晶体管42关闭(turn off)，因此电感电流IL流向LED 46，而电压VP则被拉至LED 46的顺向偏压，由于在电感L上有一负跨压等于(VIN-VP)，因此电感电流IL以正比于[(VIN-VP)/L]的斜率下降，又通过LED 46的电流ID流向电容Cout，因此电压VN以正比于[(ID-ICS)/Cout]的斜率上升。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。
组件符号说明
10LED驱动器
12斜率补偿器
14比较器
16运算放大器
18电流感测电路
20逻辑电路
22NMOS晶体管
24PMOS晶体管
26电流源
28LED
30LED驱动器
32斜率补偿器
34比较器
36运算放大器
38电流感测电路
40逻辑电路
42NMOS晶体管
44电流源
46LED
48信号VGN的波形
50电感电流IL的波形
52电流ID的波形
54电压VN的波形
56电压VP的波形

Claims (2)

1.一种LED驱动器，用以提供一输出电流点亮一LED，包括一电感和一开关，其特征在于：
所述电感连接在一电源端和所述LED驱动器的输出端之间；
所述开关连接在所述LED驱动器的输出端和一接地端之间，通过切换所述开关以在所述LED驱动器的输出端产生所述输出电流；
其中，所述要点亮的LED与所述电感及所述开关形成一异步升压转换器；
一电容，连接所述LED的阴极；
一电流源，从所述电容抽取一直流电流，所述直流电流等于所述输出电流的平均值。
2.一种LED驱动器的控制器，用于控制所述驱动器供应一LED的电流，所述驱动器具有一电感，所述控制器包括一输出接脚和一开关，其特征在于：
所述输出接脚，供连接所述电感及所述LED；
所述开关，连接至所述输出接脚，受切换而调节所述电流；
其中，所述开关与所述电感及所述LED形成一异步升压转换器；
一回授接脚，供连接所述LED的阴极及一电容；
一电流源，连接所述回授接脚，以控制所述电流的平均值。
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