CN102223742A - Led调光电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED调光电路及方法，根据功能IC提供的调光信号供应输出电压给LED，以避免LED遭受剧烈的电压变化。该LED调光电路包括：选择器连接该功能IC，根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个输出；以及电源供应器连接该功能IC及选择器，根据该选择器的输出提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。其调光方法包括：提供第一电压设定信号及第二电压设定信号；根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个；以及根据选取结果提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。

Description

LED调光电路及方法
技术领域
本发明涉及一种调光(dimming)电路及方法，特别是关于一种发光二极管(LED)的调光电路及方法。
背景技术
如图1所示，现有的LED调光电路包括升压集成电路(IC)10将电池电压Vbat转换为驱动电压Vo给LED及功能IC 12，功能IC 12提供调光信号Dpwm切换与LED串联的开关M以调节通过LED的电流Iled的平均值，达到明亮(bright)、微暗(dim)及闪烁(flashing)等调光控制。升压IC 10及功能IC 12的电路及操作都是很成熟的技术，不再赘述。当功能IC 12切断开关M而中断电流Iled时，由于没有接地路径供释放电容Cout的电荷，因此驱动电压Vo将持续上升，一旦驱动电压Vo大于临界值，升压IC 10便进入过电压保护模式。其后，在功能IC12打开(turn on)开关M时，储存在电容Cout的电荷将涌入LED，因此LED承受很大的电压直到驱动电压Vo降回原来的准位，这可能导致LED的寿命缩短。虽然此电路让功能IC 12在LED关闭时仍能继续工作，但升压IC 10及功能IC 12都要承受很高的电压，又功能IC 12易受其电源的影响，故此电路在调光周期期间可能出错。
图2是另一现有的LED调光电路，其中功能IC 12的电源是由独立的电池Vbat2供应，且提供的调光信号Dpwm是致能(enable)及禁能(disable)升压IC 10以达到调光控制。在LED为亮的期间，功能IC 12致能升压IC 10使其提供等于LED正常顺向偏压的驱动电压Vo。在LED为暗的期间，功能IC 12禁能升压IC 10，因此驱动电压Vo不会上升导致升压IC 12进入过电压保护模式，整个系统比较安全，也不会造成LED的寿命缩短。然而，对大部分的功能IC 12而言，当电池电压Vbat2低于0.9V时将无法工作，但电池电压Vbat2低于0.9V时，升压IC 10也许仍能正常操作，因此该电路无法有效利用电池的能量。此外，假设在LED被点亮时，驱动电压Vo为LED的正常顺向偏压，例如3.6V，在LED变暗时，驱动电压Vo＝Vbat1-VD，因此，当LED由亮变暗或由暗变亮时，其上的电压将剧烈变化，若Vbat1＝1.5V，而VD＝0.7V，则LED上的电压变化量约2.8V。随着电池电压Vbat1的下降，此电压变化量会跟着上升，剧烈的电压变化会使LED的寿命缩短。
因此，还有待于创造一种延长LED寿命的调光电路及方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种LED调光电路及方法，以避免LED遭受剧烈的电压变化。
为达上述目的，本发明提供一种根据本发明的LED调光电路，根据功能IC提供的调光信号供应输出电压给LED，该调光电路包括：
选择器连接该功能IC，根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个输出；以及
电源供应器连接该功能IC及选择器，根据该选择器的输出提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。
为达上述目的，本发明还提供一种LED调光方法，根据功能IC提供的调光信号供应输出电压给LED，该调光方法包括：
(A)提供第一电压设定信号及第二电压设定信号；
(B)根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个；以及
(C)根据步骤B的选择提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。
本发明所提供的LED调光电路及方法，根据功能IC提供的调光信号选择第一电压设定信号或第二电压设定信号，进而决定供应给LED的输出电压为第一驱动电压或第二驱动电压。该输出电压也供应给该功能IC，且不论是该第一驱动电压或第二驱动电压，其大小都足以驱动该功能IC。因为控制该第一及第二驱动电压的大小，所以避免LED在由亮变暗或由暗变亮时遭受剧烈的电压变化，因而延长该LED的寿命。
附图说明
图1是现有的LED调光电路；
图2是另一现有的LED调光电路；
图3是本发明的第一实施例；
图4是图3中的选择器、电压设定电路及电源供应器的实施例；
图5是本发明的第二实施例；以及
图6是图5中的选择器、电源供应器及自动电压侦测器的实施例。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。
本发明的调光方法是基于控制致能及禁能LED的驱动电压，以避免LED在变亮及变暗时遭受剧烈的电压变化，例如从接地电压至顺向偏压。「禁能」一词是指在人眼中LED不亮。以顺向偏压为3.6V、功率为3W的LED为例，当电压为2.5V时，该LED的电流Iled完全截止，故可设定2.5V为使该LED变暗的驱动电压，而3.6V为使该LED变亮的驱动电压。此外，供给LED的驱动电压也可供给功能IC及其它电路。由于在LED变暗时，该驱动电压仍有2.5V，因此功能IC及其它电路在LED变暗时仍可正常工作。
如图3所示，根据本发明的LED调光电路包括功能IC 12提供调光信号Dpwm，电压设定电路22提供两电压设定信号EA1及EA2，选择器20根据调光信号Dpwm从电压设定信号EA1及EA2选取其中之一给电源供应器24，电源供应器24根据选择器20的输出决定其输出电压为驱动电压Vo1或Vo2供给LED及功能IC 12。不论是驱动电压Vo1或Vo2，其大小都足以驱动功能IC 12。当调光信号Dpwm为高准位时，选择器20送出电压设定信号EA1，因此电源供应器24的输出电压为致能LED的驱动电压Vo1。当调光信号Dpwm为低准位时，选择器20送出电压设定信号EA2，因此电源供应器24的输出电压为禁能LED的驱动电压Vo2。驱动电压Vo2可以以提供给电压设定电路22的设定信号Sset来设定，设定信号Sset可由外部或内部提供。电源供应器24可以是任何可供应电源的电路，例如降压式电源供应器、升压式电源供应器或线性电源供应器，而且电源供应器24也不一定是连接在LED的阳极，也可以连接在LED的阴极。
图4是图3中的选择器20、电压设定电路22及电源供应器24的实施例。在此实施例中，电源供应器24为异步升压式电源供应器，其包括脉宽调变(PWM)比较器28比较锯齿波Sramp及来自选择器20的信号产生脉宽调变信号Spwm，正反器26根据脉宽调变信号Spwm及时钟CLK切换晶体管M而产生驱动电压Vo1或Vo2。电压设定电路22包括误差放大器30放大驱动电压Vo1或Vo2与参考电压Vref2之间的差值产生电压设定信号EA2，其中参考电压Vref2可以因应设定信号Sset而调整，感测电阻Rfb与LED串联以感测通过LED的电流Iled而产生回授信号Vfb，误差放大器32放大回授信号Vfb及参考电压Vref1之间的差值产生电压设定信号EA1。选择器20包括开关SW1，当调光信号Dpwm为高准位时，开关SW将电压设定信号EA1传送至PWM比较器28，使电源供应器24的输出电压为驱动电压Vo1，进而让电流Iled稳定在Vref1/Rfb；当调光信号Dpwm为低准位时，开关SW1将电压设定信号EA2传送至PWM比较器28，使电源供应器24的输出电压稳定在预设的低电压Vo2＝Vref2。
图5是根据本发明的第二实施例，此LED调光电路与图3的电路同样包括功能IC 12、选择器20及电源供应器24，此外还包括电流箝制电路40及自动电压侦测器42。此LED调光电路在启动时，电流箝制电路40先使其进入短暂的第一阶段，在第一阶段期间，电流箝制电路40控制电源供应器24提供小电流给LED，例如低于100μA的小电流，同时令自动电压侦测器42侦测及储存此时LED的电压以得到电压设定信号Vp。在第一阶段结束后，电流箝制电路40使LED调光电路进入正常操作的第二阶段，在第二阶段期间，自动电压侦测器42不再侦测LED的电压，而电源供应器24也停止供应该预设的小电流，由选择器20根据调光信号Dpwm从电压设定信号Vref及Vp之间选择一个给电源供应器24，使电源供应器24的输出电压为驱动电压Vo1或Vo2，供给LED及功能IC 12。不论是驱动电压Vo1或Vo2，其大小都足以驱动功能IC 12。
图6是图5中的选择器20、电源供应器24及自动电压侦测器42的实施例。在此实施例中，电源供应器24为线性电源供应器，其包括误差放大器44、晶体管M、电流源Is、开关SW3及开关SW4。误差放大器44根据其两输入之间的差值控制晶体管M以调节通过晶体管M的电流Io。开关SW3连接在晶体管M及LED之间，受控于来自电流箝制电路40的信号φ2，开关SW4连接在电流源Is及LED之间，受控于来自电流箝制电路40的信号φ1。自动电压侦测器42包括由电容Cs及开关SW2组成的取样及维持电路，开关SW2受控于信号φ1。选择器20包括开关SW1根据调光信号Dpwm将电压设定信号Vp或Vref传送给误差放大器44。在第一阶段期间，信号φ1打开(turn on)开关SW2及SW4，信号φ2关闭(turn off)开关SW3，由电流源Is供应约10μA的电流给LED，LED因而产生电压Vp储存到电容Cs。在第二阶段期间，信号φ1关闭开关SW2及SW4，信号φ2打开开关SW3，因此停止电流源Is供应电流给LED，自动电压侦测器42也停止对LED的电压取样，开关SW1根据调光信号Dpwm将电压设定信号Vref或Vp传送给误差放大器44，误差放大器44根据LED的电压及电压设定信号Vref或Vp之间的差值调节电流Io，因此电源供应器24的输出电压为驱动电压Vo1或Vo2，供给LED。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种LED调光电路，根据功能IC提供的调光信号供应输出电压给LED，其特征在于，该调光电路包括：
选择器连接该功能IC，根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个输出；以及
电源供应器连接该功能IC及选择器，根据该选择器的输出提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。
2.如权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，更包括电压设定电路连接该选择器，提供该第一及第二电压设定信号。
3.如权利要求2所述的LED调光电路，其特征在于，该电压设定电路包括：
感测电阻感测该LED的电流产生回授信号；
第一误差放大器放大该回授信号及第一参考电压之间的差值产生该第一电压设定信号；以及
第二误差放大器放大该输出电压及第二参考电压之间的差值产生该第二电压设定信号。
4.如权利要求3所述的LED调光电路，其特征在于，该第二参考电压受控于电压调整信号。
5.如权利要求1所述的LED调光电路，其特征在于，该电源供应器在预设时间内提供预设电流给该LED。
6.如权利要求5所述的调光电路，其特征在于，更包括：
电压源连接该选择器，提供参考电压作为该第一电压设定信号；以及
自动电压侦测器连接该选择器及电源供应器，在该预设时间内侦测及储存该LED的电压作为该第二电压设定信号。
7.如权利要求6所述的LED调光电路，其特征在于，该自动电压侦测器包括：
电容连接该选择器，储存及供应该第二电压设定信号；以及
开关连接在该LED及电容之间，在该预设时间内将该LED连接到该电容。
8.一种LED调光方法，根据功能IC提供的调光信号供应输出电压给LED，其特征在于，该调光方法包括：
(A)提供第一电压设定信号及第二电压设定信号；
(B)根据该调光信号从第一电压设定信号及第二电压设定信号选取一个；以及
(C)根据步骤B的选择提供第一驱动电压或第二驱动电压作为该输出电压，并供应给该功能IC。
9.如权利要求8所述的LED调光方法，其特征在于，该步骤A包括：
感测该LED的电流产生回授信号；
放大该回授信号及第一参考电压之间的差值产生该第一电压设定信号；以及
放大该输出电压及第二参考电压之间的差值产生该第二电压设定信号。
10.如权利要求9所述的LED调光方法，其特征在于，更包括调整该第二参考电压以改变该第二电压设定信号。
11.如权利要求7所述的LED调光方法，其特征在于，该步骤A包括：
提供参考电压作为该第一电压设定信号；以及
在预设时间内提供预设电流给该LED，并侦测及储存该LED的电压作为该第二电压设定信号。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102223742B (zh) * 2010-04-14 2015-11-25 日隆电子股份有限公司 Led调光电路及方法
CN102810299B (zh) * 2011-06-03 2015-06-03 乐金显示有限公司 背光单元及其驱动方法
KR20130074372A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 삼성전기주식회사 Ｐｗｍ 구동 회로 및 ｐｗｍ 구동 방법
KR101970551B1 (ko) * 2011-12-26 2019-04-22 엘지디스플레이 주식회사 발광다이오드표시장치용 구동전압생성회로 및 이의 구동방법
KR101903703B1 (ko) 2012-03-06 2018-10-05 삼성디스플레이 주식회사 Ｄｃ-ｄｃ 컨버터 및 이를 포함한 유기전계발광 표시장치
US8853967B2 (en) 2012-06-15 2014-10-07 Cree, Inc. Lamp driver having a shutdown interface circuit
US9024677B2 (en) 2012-06-27 2015-05-05 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for drain switching with replication loop for fast LED turn on time
US9661706B2 (en) 2012-12-27 2017-05-23 Cree, Inc. Low intensity dimming circuit for an LED lamp and method of controlling an LED
EP3150025B1 (en) * 2014-05-30 2018-03-14 Philips Lighting Holding B.V. Driver for driving a load
TWI581660B (zh) * 2015-09-07 2017-05-01 隆達電子股份有限公司 發光二極體裝置
CA2965212A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 RAB Lighting Inc. Bi-level low voltage dimming controller for lighting drivers
DE102016220202B3 (de) * 2016-10-17 2018-02-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Serienschaltung aus Leuchtdioden im PWM-Dimmbetrieb, Steuervorrichtung und Kraftfahrzeug-Scheinwerfer
US10143054B2 (en) * 2016-11-10 2018-11-27 Dazzo Techonology Corporation Light-emitting diode driver

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080111800A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Beyond Innovation Technology Co., Ltd. Driving apparatus and method thereof
US20080238387A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Texas Instruments Deutschland Gmbh Dual mode regulation loop for switch mode power converter
US20090237007A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Niko Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting diode driving circuit and secondary side controller for controlling the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5340719B2 (ja) * 2008-12-25 2013-11-13 ローム株式会社 発光素子の制御回路、それを用いた発光装置、ならびに液晶ディスプレイ装置
CN102223742B (zh) * 2010-04-14 2015-11-25 日隆电子股份有限公司 Led调光电路及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080111800A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Beyond Innovation Technology Co., Ltd. Driving apparatus and method thereof
US20080238387A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Texas Instruments Deutschland Gmbh Dual mode regulation loop for switch mode power converter
US20090237007A1 (en) * 2008-03-19 2009-09-24 Niko Semiconductor Co., Ltd. Light-emitting diode driving circuit and secondary side controller for controlling the same

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Publication number Publication date
US9000682B2 (en) 2015-04-07
US20130200822A1 (en) 2013-08-08
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US8581514B2 (en) 2013-11-12

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