CN102404910B - 用于控制led电流的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于控制LED电流的装置，包括恒定电流发生器、电流镜以及电流放大器，该控制LED电流的装置还包括：选择器，根据输入控制信号输出L信号或H信号；以及电流改变单元，通过并联连接至少一个开关单元而形成，该开关单元包括晶体管和串联连接至晶体管的开关。用于控制LED电流的装置使用SEL输入来调节施加至电流放大器的电流，而没有噪声影响，从而可改变LED的电流而无需单独改变电阻器。

Description

用于控制LED电流的装置
相关申请的参考
本申请根据35U.S.C.条款[120、119、119(e)]要求于2010年9月16日提交的名为“Device For Controlling Current of LED”的第10-2010-0090997号韩国专利申请的权益，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及用于控制发光二极管(LED)的电流的装置，更具体地，涉及能够改变确定LED亮度的电流而无需单独改变外部电源或电阻器的用于改变LED电流的装置。
背景技术
有机发光二极管(LED)已广泛用于诸如照明、背光单元(BLU)等各个领域。近来，由于发光二级管(LED)的市场已快速扩张，因此相关技术已相应地迅速发展。
同时，LED的电流主要通过转换调光信号(ADIM)和电阻器(RLED)参数来设定和控制。当从外部施加电压时，包括在电压中的噪声原样出现在输出电流中。因此，主要使用改变外部电阻器的方案。
然而，即使在上述使用改变外部电阻器的方案的情况下，由于应改变每个LED模块的电阻器，因此难以使LED模块标准化。
图1示出现有技术中最广泛使用的LED驱动电路。
如图1所示，恒定电流发生器110使用ADIM电压和RLED为LED电流(ILED)生成基准电流(Iref)，并使用电流镜120将基准电流传输至电流放大器130的输入端131。电流放大器130可使用电阻器A与电阻器B的比(N:1)来获得相应于基准电流的N倍的LED电流(ILED)。
本文中，为了改变LED电流(ILED)，应改变ADIM电压或RLED。然而，如上所述，当ADIM电压从外部输入时，输入噪声可能原样反映在输出上，并且当改变RLED时，难以使LED模块标准化。
此外，为了改变LED电流，也可使用其中增加了单独数字块(Digitalblock)的单线控制(single wire control)方案、单线时钟计数(single wireclock counting)方案等。然而，在使用数字块的情况下，需要用于生成复杂的数字时钟信号的单独数字源。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于通过使用SEL输入而没有噪声影响地调节提供至电流放大器的电流，而在未单独增加数字块或单独改变电阻器的情况下改变LED电流的装置。
根据本发明的示意性实施方式，提供了一种用于控制LED电流的装置，包括：恒定电流发生器、电流镜(current mirror)以及电流放大器，该控制LED电流的装置，还包括：选择器，根据输入控制信号输出L信号或H信号；以及电流改变单元，包括至少一个并联连接的开关单元，该开关单元包括晶体管和串联连接至该晶体管的开关，其中，电流改变单元的开关通过从选择器输出的信号来控制。
选择器可包括至少一个比较器和至少一个电阻器。
比较器可具有：非反相端，接收控制信号；反相端，接收电阻器所划分的电压；以及至少一个放大器，比较反相端子的电压与非反相端子的电压，以输出L信号或H信号至输出端子。
比较器可具有：反相端，接收控制信号；非反相端，接收电阻器所划分的电压；以及至少一个放大器，比较反相端子的电压与非反相端子的电压，以输出L信号或H信号至输出端子。
根据本发明的示意性实施方式，提供了一种用于控制LED电流的装置，包括：恒定电流发生器；电流镜，包括第一MOS晶体管和第二MOS晶体管；选择器，根据输入信号输出L信号或H信号；MOS晶体管，具有接收驱动电力的源极，以及连接至第一MOS晶体管的栅极的栅极；电流改变单元，包括其一端连接至MOS晶体管的漏极的开关；以及电流放大器，具有连接至电流改变单元的开关的另一端的输入端，其中，开关通过从选择器输出的信号来控制。
电流改变单元可包括多个开关单元，其中，开关连接至MOS晶体管，多个开关单元并联连接。
此外，本发明提供了一种用于控制LED电流的装置，包括恒定电流发生器、连接至所述恒定电流发生器的电流镜以及连接至所述电流镜的电流放大器，所述控制LED电流的装置包括：选择器，根据输入控制信号输出L信号或H信号；以及电流改变单元，包括一个开关单元或多个并联连接的开关单元，所述开关单元包括晶体管和串联连接至所述晶体管的开关，其中，通过从所述选择器输出的信号来控制所述电流改变单元的所述开关，以及其中，所述选择器包括至少一个放大器，所述放大器的非反相端子接收所述控制信号，反相端子接收由电阻器划分的电压，并且所述放大器比较所述反相端子的电压与所述非反相端子的电压，以将所述L信号或所述H信号输出至输出端子。
此外，本发明还提供了一种用于控制LED电流的装置，包括恒定电流发生器、连接至所述恒定电流发生器的电流镜以及连接至所述电流镜的电流放大器，所述控制LED电流的装置包括：选择器，根据输入控制信号输出L信号或H信号；以及电流改变单元，包括一个开关单元或多个并联连接的开关单元，所述开关单元包括晶体管和串联连接至所述晶体管的开关，其中，通过从所述选择器输出的信号来控制所述电流改变单元的所述开关，以及其中，所述选择器包括至少一个放大器，所述放大器的反相端子接收所述控制信号，非反相端子接收由电阻器划分的电压，并且所述放大器比较所述非反相端子的电压与所述反相端子的电压，以将所述L信号或所述H信号输出至输出端子。
此外，本发明还提供了一种用于控制LED电流的装置，包括：恒定电流发生器；电流镜，包括第一MOS晶体管和第二MOS晶体管，所述第一MOS晶体管的一端连接至所述恒定电流发生器，所述第二MOS晶体管的栅极连接至所述第一MOS晶体管的栅极；选择器，根据输入信号输出L信号或H信号；电流改变单元，包括第三MOS晶体管和开关，所述第三MOS晶体管具有接收驱动电力的源极和与所述第一MOS晶体管的栅极连接的栅极，所述开关的一端连接至所述第三MOS晶体管的漏极；以及电流放大器，具有连接至所述电流改变单元的所述开关的另一端的输入端，其中，通过从所述选择器输出的信号来控制所述开关。
在上述用于控制LED电流的装置中，所述电流改变单元包括并联连接的多个开关单元，以及其中，每个所述开关单元包括所述第三MOS晶体管和所述开关。
附图说明
图1是示出根据现有技术用于控制LED电流的装置的结构的电路图；
图2是示出根据本发明示意性实施方式的结构的电路图；
图3是示出根据本发明另一示意性实施方式的结构的电路图；
图4是示出根据本发明示意性实施方式在VDAIM节点处的电流的曲线图；以及
图5是示出根据本发明示意性实施方式的末级输出端的电流和电压的曲线图。
具体实施方式
下文中，将参照附图更详细地描述本发明的结构和操作。
图2是示出根据本发明示意性实施方式的结构的电路图。在图2中示出了选择器10和电流改变单元20被进一步包括在根据现有技术的包括恒定电流发生器110、电流镜120和电流放大器130的LED驱动电路中的结构。
同时，恒定电流发生器110、电流镜120和电流放大器130的具体结构与现有技术中广泛使用的结构相同。因此，将省略其具体描述。
同时，选择器10根据输入至控制信号输入端13的信号(SEL信号)生成输出信号以控制电流改变单元20。电流改变单元20根据来自选择器10的输出信号改变施加至电流放大器130的输入端(VADIM节点)131的电流。
图3是示出根据本发明另一示意性实施方式的结构的电路图。在图3中详细示出上述选择器10和电流改变单元20的结构。
选择器10根据输入信号生成输出信号L或H。如图3所示，选择器10可包括至少一个比较器11，其非反相端子接收控制信号，反相端子接收由电阻器12划分的电压，并比较反相端子的电压和非反相端子的电压。
根据上述结构，基准电压(Vref)被电阻器(R1至Rn)划分以施加至放大器(Amp1至Ampn)的反相端子，SEL电压施加至非反相端子，放大器比较反相端子的电压和非反相端子的电压以输出L信号或H信号。因此，调节SEL电压，从而可调节从选择器10输出的L信号或H信号的数量。
同时，电流改变单元20包括多个并联的开关单元23，其中，在开关单元中，开关22与晶体管串联连接。
此时，虽然在图3中晶体管被示为MOS晶体管21，开关22被示为结型晶体管，但显而易见的是，可使用除图3示出的结构以外的其它类型的晶体管，本发明的范围不受附图限制。
此外，输入至放大器的反相端子和非反相端子的电压种类可根据开关22的种类而不同。
此外，选择器10的输出端连接至开关22，以将L信号或H信号传输至每个开关22。
根据本发明另一示意性实施方式，构造电流改变单元20的晶体管是MOS晶体管21。MOS晶体管21具有接收驱动电力的源极和连接至开关22的一端的漏极，以构造开关单元23。此时，MOS晶体管21的栅极连接至构造电流镜120的第一MOS晶体管121(M1)的栅极。
上述多个开关单元23并联连接，开关22的另一端连接至电流放大器130的输入端(VADIM节点)(131)，以构造电流改变单元20。
下文中，参照图1和图3描述根据本发明示意性实施方式的操作原理。
在图1的根据现有技术的用于控制LED电流的装置中，在恒定电流发生器110中通过ADIM电压和RLED来生成基准电流(Iref)，并且基准电流(Iref)通过电流镜120电路被施加至VDAIM节点。
图3所示的根据本发明示意性实施方式的装置基本上以与上述用于控制LED电流的装置的方案相同的方案进行操作。
然而，当电流改变单元20的开关22的一部分通过在选择器10中生成的输出信号而导通时，连接至导通的开关22的一端的各MOS晶体管21与第一MOS晶体管121形成电流镜120，从而基准电压(Iref)被施加至VDAIM节点。
因此，假设在开关22(S1、S2、S3、……、Sn)中，导通的开关22的和是C，则施加至VADIM的电流变为Iref×(1+C)。
此时，根据电流镜120的比率，C可以不是整数。
同时，由于可通过选择器10控制开关22的导通/截止，所以调节控制信号(SEL电压)的大小，从而可改变C。因此，可仅通过调节控制信号来改变LED的电流。
通过模拟使用上述方法的根据本发明的结构，获得了图4和图5所示的结果。
图4示出了根据SEL电压的改变在VDAIM节点处的电流，图5示出了根据SEL电压的改变末级输出端的电流和电压。
虽然在图4中已经示出了在VDAIM处的电流根据SEL电压的增加而增加的情况，但容易理解，通过转换电阻器12所划分的基准电压(Vref)的极性，可根据SEL电压的增加来减少VADIM处的电流。
如上所述，本发明调节SEL输入以控制LED的电流，从而不会产生如根据现有技术的输入电压控制方案中由噪声引起的问题。此外，不需要替换电阻器或将电阻器配置为可变电阻器。因此，可使LED驱动模块标准化，从而可降低LED驱动模块的成本。
已结合目前被认为是实际的示意性实施方式的内容描述了本发明。虽然已描述了本发明的示意性实施方式，但本发明也可用在其他各种组合、更改和环境中。换句话说，本发明可在本说明书中公开的本发明的构思的范围内进行改变和更改，该范围等价于本公开、和/或本发明所属技术领域中的技术或知识的范围。提供上述示意性实施方式以解释执行本发明的最佳状态。因此，它们可使用诸如本发明的其他发明在本发明所述领域公知的其他状态中实现，并可以以本发明的用途和特定应用领域所需的各种形式更改。因此，应理解，本发明不限于所公开的实施方式。应理解，其他实施方式也包含在所附权利要求的精神和范围内。

Claims (4)

1.一种用于控制LED电流的装置，包括：
恒定电流发生器；
电流镜，包括第一MOS晶体管和第二MOS晶体管，所述第一MOS晶体管的漏极连接至所述恒定电流发生器，所述第二MOS晶体管的栅极连接至所述第一MOS晶体管的栅极；
选择器，根据输入信号输出L信号或H信号；
电流改变单元，包括第三MOS晶体管和开关，所述第三MOS晶体管具有接收驱动电力的源极和与所述第一MOS晶体管的栅极连接的栅极，所述开关的一端连接至所述第三MOS晶体管的漏极；以及
电流放大器，具有连接至所述电流改变单元的所述开关的另一端的输入端，
其中，通过从所述选择器输出的信号来控制所述开关，
其中，所述第一MOS晶体管的源极和所述第二MOS晶体管的源极均连接至所述驱动电力的提供端，所述第一MOS晶体管的栅极与所述第一MOS晶体管的漏极相连接，所述第二MOS晶体管的漏极通过电阻接地，且所述开关的所述另一端还连接至所述第二MOS晶体管的漏极。
2.根据权利要求1所述的用于控制LED电流的装置，其中，所述电流改变单元包括并联连接的多个开关单元，以及其中，每个所述开关单元包括所述第三MOS晶体管和所述开关。
3.根据权利要求1所述的用于控制LED电流的装置，其中，所述选择器包括至少一个放大器，所述放大器的非反相端子接收所述输入信号，所述放大器的反相端子接收由电阻器划分的电压，并且所述放大器比较所述反相端子的电压与所述非反相端子的电压，以将所述L信号或所述H信号输出至输出端子。
4.根据权利要求1所述的用于控制LED电流的装置，其中，所述选择器包括至少一个放大器，所述放大器的反相端子接收所述输入信号，所述放大器的非反相端子接收由电阻器划分的电压，并且所述放大器比较所述反相端子的电压与所述非反相端子的电压，以将所述L信号或所述H信号输出至输出端子。
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