CN102469662B - 发光二极管的控制电路 - Google Patents
发光二极管的控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102469662B CN102469662B CN201010554664.4A CN201010554664A CN102469662B CN 102469662 B CN102469662 B CN 102469662B CN 201010554664 A CN201010554664 A CN 201010554664A CN 102469662 B CN102469662 B CN 102469662B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target voltage
- voltage
- end point
- smallest end
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
发光二极管的控制电路包含一驱动器及一目标电压调整器。该驱动器用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。
Description
技术领域
本发明是有关于一种发光二极管的控制电路，尤指一种可转移低频调光信号所造成的噪音频率的发光二极管的控制电路。
背景技术
LCD的背光可以是用数串发光二极管来当光源。当平均驱动数串发光二极管时，一种已知驱动电路是大致分成两级。第一级是一固定的稳压电路，从主电流(可能是AC或是DC电源)抽取电能，用以提供一电压大致稳定的固定输出电源。举例来说，第一级可能是一电感电感电容(LLC)电源电路或是一QR(准谐振)电源电路。第二级是一电流平衡电路，用来提供大致相同的数个定电流，分别驱动数串发光二极管。图1就是一个例子。QR电源电路10作为第一级，从AC两端接收交流市电VAC。桥式整流器32将交流市电VAC整流为大概的直流VIN。变压器20有一次侧线圈(primary winding)24、二次侧线圈(secondary winding)22、以及辅助绕组(auxiliary winding)25，负责电能的储存与释放。QR控制器18控制功率开关(power switch)15。二次侧线圈(secondary winding)22所释放的电能，于输出电容13建立输出电压VOUT。输出电压VOUT，会通过分压电路12、LT431、光耦合器(photo coupler)14、以及QR控制器18，所构成的反馈回路来控制。QR电源电路10的操作、变化与原理为本领域技术人员所了解，不再多述。如图所示，电流平衡电路(current balancing circuit)30提供每一串发光二极管一个相对应的电流源，可使流经每一串发光二极管的电流大致相等。虽然图1中只有显示两串发光二极管，但是实务上需要驱动的发光二极管的串数，由系统需要而定。调光信号VDIM由DIM端控制电流平衡电路30，一般是通过改变电流源的导通周期比例(duty ratio)，来控制发光二极管的亮度。
然而，实务上往往发现，在调光时，可能是因为电流源开关时的重载(heavy load)与轻载(light load)之间切换，导致QR电源电路10的工作频率的谐振，落入音频范围，有时会产生不悦耳的噪音。
发明内容
本发明的一实施例提供一种发光二极管的控制电路。该控制电路包含一驱动器及一目标电压调整器。该驱动器用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。
本发明的另一实施例提供一种发光二极管的控制电路，以驱动至少一串发光二极管，该至少一串发光二极管耦接至一输出电源。该控制电路包含一最小电压反馈电路及一目标电压调整器。该最小电压反馈电路依据该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压以及一目标电压，来产生一调整信号，该调整信号可影响该输出电源，并使该最小端点电压接近该目标电压；及该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。
本发明所提供的一种发光二极管的控制电路，是通过一调整目标电压的机制来控制一往返时间所造成的噪音至60Hz或60Hz以下，远离人耳听觉的范围。
附图说明
图1为先前技术说明驱动发光二极管的准谐振电源电路的示意图。
图2为本发明的一实施例说明发光二极管的控制电路的示意图。
图3是说明图2中，一些信号的时序图的示意图。
图4为本发明的另一实施例说明目标电压的切换值改变方法的流程图。
图5为本发明的另一实施例说明目标电压的切换值改变方法的流程图。
[主要元件标号说明]
100 控制电路 10 准谐振电源电路
12 分压电路 13 输出电容
14 光耦合器 15 功率开关
18 准谐振控制器 20 变压器
22 二次侧线圈 24 一次侧线圈
25 辅助绕组 60 最小电压反馈电路
80 目标电压调整器 30 电流平衡电路
32 桥式整流器 VTAR 目标电压
VCAT-MIN 最小端点电压 VDIM 调光信号
VCAT1、VCATN 控制信号 ADJ 分压点
VOUT 输出电压 IADJ、IADJ-1、IADJ-OFF 调整电流
VHYS 迟滞区间 T1 上升时间
T2 下降时间 TRAMP 往返时间
VTAR-HIGH 高目标电压 VTAR-LOW 低目标电压
具体实施方式
请参照图2，图2为本发明的一实施例，例示发光二极管的控制电路100的示意图。控制电路100包含有QR(准谐振)电源电路10、最小电压反馈电路60、目标电压调整器80、以及电流平衡电路30。QR(准谐振)电源电路10、最小电压反馈电路60与电流平衡电路30一起可以视为一驱动器，来驱动数串发光二极管，使发光二极管串端点上的电压VCAT1...VCATN中的最小端点电压VCAT-MIN，朝目标电压VTAR接近或是稳定于目标电VTAR。目标电压调整器80则视调光信号VDIM与最小端点电压VCAT-MIN的状况，保持或是变更目标电VTAR。
如同本领域技术人员所知的，QR(准谐振)电源电路10可将分压电路12中的分压点ADJ，大约地控制于接近一特定固定电压(譬如LT431所定义的2.5伏特)。当分压点ADJ的电压固定时，便可以推知输出电压VOUT的值。
最小电压反馈电路60检测发光二极管串端点上的电压VCAT1...VCATN，并找出其中的最小端点电压VCAT-MIN。依据此最小端点电压VCAT-MIN，最小电压反馈电路60会决定调整电流IADJ的大小或方向。举例来说，如果最小端点电压VCAT-MIN低于目标电压VTAR，调整电流IADJ为0，此时，QR电源电路10的输出电压VOUT便往输出目标80伏特(举例说明)上升逼近，同时拉高最小端点电压VCAT-MIN。如果最小端点电压VCAT-MIN高过目标电压VTAR，调整电流IADJ为一较高的IADJ-HIGH，会使分压点ADJ的电压高过LT431所特定的2.5V。此时，为了使分压点ADJ的电压稳定在2.5V，QR电源电路10的输出电VOUT便开始下降，可能是往输出目标40伏特(举例说明)下降逼近，同时降低了最小端点电VCAT-MIN。简而言之，最小电压反馈电路60与QR电源电路10协同，使最小端点电压VCAT-MIN朝目标电压VTAR接近，或是稳定于目标电压VTAR。
图3显示图2中，一些信号的时序图，用以解释一种目标电压调整器80的控制方法。图3中，由上到下，分别显示输出电压VOUT、最小端点电压VCAT-MIN、目标电压VTAR、调整电流IADJ、以及调光信号VDIM的信号波形。
这里的调光信号VDIM是一数字信号，为逻辑上的“1”时，电流平衡电路30汲取电流。此时，为了要使电流平衡电路30的定电流源有足够的工作电压，所以最小端点电压VCAT-MIN至少需要有一定值。在图2的例子中，此最小值为0.8伏特。当调光信号VDIM为逻辑上的“0”，电流平衡电路30停止汲取电流，所以最小端点电压VCAT-MIN可以下降，甚至低于0.8伏特，以节省电能。
在图3的例子中，当调光信号VDIM为逻辑上的“1”时，目标电压VTAR切换(toggle)于1V与0.8V之间。当最小端点电压VCAT-MIN低于目标电压VTAM时，目标电压调整器80使目标电压VTAR为1V；此时，调整电流IADJ为0，输出电压VOUT上升，一起提升最小端点电压VCAT-MIN，朝1V接近。当最小端点电压VCAT-MIN高于1V时，目标电压调整器80使目标电压VTAR为一0.8V；此时，调整电流IADJ为较高的IADJ-1，输出电压VOUT下降，也一起降低最小端点电压VCAT-MIN，朝0.8V接近。换言之，目标电压VTAR的迟滞区间VHYS为0.2V(＝1.0V-0.8V)。
在图3的例子中，当调光信号VDIM为逻辑上的“0”时，目标电压VTAR为一比0.8V更低的值，甚至是0。此时，调整电流IADJ为IADJ-1，或是更高的IADJ-OFF。因为目标电压VTAR降低，所以输出电压VOUT便渐渐下降。
如同图3所示，最小端点电压VCAT-MIN持续增加到1.0V的时间定义为上升时间T1，持续减少到0.8V的时间定义为下降时间T2，而往返1.0V与0.8V的时间定义为往返时间TRAMP。图2中的改变目标电压VTAR的方法，只要目标电压VTAR的切换值选择适当，便可以适当的控制往返时间TRAMP的值，使其不容易产生噪音。举例来说，如果往返时间TRAMP限制在不小于16毫秒(ms)，等同于频率低过人耳所能听到的60Hz的范围，噪音就不容易听的见。
当调光信号VDIM为逻辑上的“1”时，最小端点电压VCAT-MIN随着目标电压VTAR的切换，而往高目标电压VTAR-HIGH或低目标电压VTAR-LOW逼近。图3中，高目标电压VTAR-HIGH(为1.0V)、低目标电压VTAR-LOW(为0.8V)、与迟滞区间VHYS(为0.2V)都是固定的；但是，其它的实施例中，他们可以不是固定，而是可以视情况而改变。图4显示了在另一个实施例中，目标电压VTAR的切换值改变方法。在图4的例子中，如果往返时间TRAMP高过20ms了，那就降低高目标电压VTAR-HIGH，使往返时间TRAMP减少；如果往返时间TRAMP低于16ms了，那就增加高目标电压VTAR-HIGH，使往返时间TRAMP增加。如此，往返时间TRAMP大约就会介于16～20ms之间。在另一个实施例中，可以增加或减少低目标电压VTAR-LOW，来限制往返时间TRAMP。
图3与图4的实施例中，最小端点电压VCAT-MIN到达了目标电压VTAR后，才改变目标电压VTAR的值。但是，在图5的实施例中，最小端点电压VCAT-MIN可以在未到达目标电压VTAR时，就改变目标电压VTAR的值。在图5的实施例中，最小端点电压VCAT-MIN往高目标电压VTAR-HIGH接近时，上升时间T1渐渐的增加。如果上升时间T1已经超过8ms，目标电压VTAR都还没有改成低目标电压VTAR-LOW时，目标电压VTAR就直接切换成低目标电压VTAR-LOW；如果上升时间T1还没有到8ms，目标电压VTAR就已经改成低目标电压VTAR-LOW，那就增加高目标电压VTAR-HIGH。如此，可以使上升时间T1，大约的限制在8ms。一样的，如果下降时间T2已经超过8ms，目标电压VTAR都还没有改成高目标电压VTAR-HIGH时，目标电压VTAR就直接切换成高目标电压VTAR-HIGH；如果下降时间T2还没有到8ms，目标电压VTAR就已经改成高目标电压VTAR-HIGH，那就降低低目标电压VTAR-LOW。如此，往返时间TRAMP就会大约地限制在16ms。
以上的实施例中的第一级是以QR电源电路10为例，但是，第一级也可以以其它电源电路实施，像是LLC电源电路等。
综上所述，本发明以上的实施例是通过上述调整目标电压VTAR的机制来控制往返时间TRAMP所造成的噪音至60Hz或以下，远离人耳听觉的范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种发光二极管的控制电路，包含：
一驱动器，用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；及
一目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该目标电压，使其在一较高值和一较低值之间切换，
其中，当该最小端点电压低于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为该较高值；当该最小端点电压高于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为该较低值，变更该较高值或是该较低值的大小，使得与该最小端点电压往返该较高值与该较低值所需的一往返时间所对应的频率不进入音频范围。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，当该最小端点电压朝该较低值接近的时间超过一第一预设值时，该目标电压调整器使该目标电压为该较高值；当该最小端点电压朝该较高值接近的时间超过一第二预设值，该目标电压调整器使该目标电压为该较低值。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其中，该驱动器包含有：
一稳压器，用以控制该输出电源的输出电压，使该输出电压逼近一输出目标；
其中，该目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该输出目标。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其中，该稳压器包含有一分压电路，具有一分压点，该目标电压调整器对该分压点提供一调整电流，且该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该调整电流。
5.一种发光二极管的控制电路，以驱动至少一串发光二极管，该至少一串发光二极管耦接至一输出电源，包含有：
一最小电压反馈电路，依据该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压以及一目标电压，来产生一调整信号，该调整信号可影响该输出电源，并使该最小端点电压接近该目标电压；及
一目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该目标电压，使其在一较高值和一较低值之间切换，其中，当该最小端点电压低于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为该较高值；当该最小端点电压高于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为该较低值，变更该较高值或是该较低值的大小，使得与该最小端点电压往返该较高值与该较低值所需的一往返时间所对应的频率不进入音频范围。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010554664.4A CN102469662B (zh) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | 发光二极管的控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010554664.4A CN102469662B (zh) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | 发光二极管的控制电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102469662A CN102469662A (zh) | 2012-05-23 |
| CN102469662B true CN102469662B (zh) | 2014-04-23 |
Family
ID=46072629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010554664.4A Active CN102469662B (zh) | 2010-11-17 | 2010-11-17 | 发光二极管的控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102469662B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005168129A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Toyota Industries Corp | スイッチング電源回路 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040004446A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-08 | Hun-Huang Liu | Drive circuit for an led lighting apparatus |
| KR100867551B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2008-11-10 | 삼성전기주식회사 | Ｌｅｄ 어레이 구동 장치 |
| US8049439B2 (en) * | 2009-01-30 | 2011-11-01 | Freescale Semiconductor, Inc. | LED driver with dynamic headroom control |
-
2010
- 2010-11-17 CN CN201010554664.4A patent/CN102469662B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005168129A (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-23 | Toyota Industries Corp | スイッチング電源回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102469662A (zh) | 2012-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202856643U (zh) | 一种具有独立控制的级联升压和反相降压转换器 | |
| US8395329B2 (en) | LED ballast power supply having digital controller | |
| TWI474753B (zh) | 發光元件驅動系統，驅動控制電路及驅動方法 | |
| CN102548143B (zh) | 对led光源进行电能控制的驱动电路、调光控制器和方法 | |
| KR100950913B1 (ko) | 전력변환장치 | |
| TWI462646B (zh) | 電壓調節電路及其led驅動裝置 | |
| US20110068700A1 (en) | Method and apparatus for driving multiple LED devices | |
| US20120062147A1 (en) | High efficiency drive method for driving LED devices | |
| CN102668712A (zh) | Led驱动电源装置和led照明装置 | |
| JP5991614B2 (ja) | 発光素子点灯装置およびそれを用いた照明器具 | |
| CN102651939A (zh) | 电负载驱动电路 | |
| US9515563B2 (en) | Power module and distributed power supply apparatus having the same | |
| EP2779798A2 (en) | Lighting apparatus | |
| US9066395B2 (en) | Power supply device and control circuit thereof | |
| US20100214210A1 (en) | Current balancing device, led lighting apparatus, lcd backlight module, and lcd display unit | |
| KR20150001033A (ko) | 전원 공급 장치 | |
| KR100920594B1 (ko) | 인터리브드 플라이백 ｌｅｄ 구동 장치 | |
| US11602020B2 (en) | Dimming signal generation circuit, dimming signal generation method and LED driver | |
| CN201726571U (zh) | 具有适应性控制功能的均流式背光源驱动系统 | |
| KR20120031215A (ko) | 조명용 ｌｅｄ 구동 장치 | |
| CN102469662B (zh) | 发光二极管的控制电路 | |
| JP7155150B2 (ja) | Ｌｅｄ照明ドライバ及び駆動方法 | |
| TWI428058B (zh) | 發光二極體之控制電路 | |
| TWI458389B (zh) | 可動態調整調光範圍之驅動裝置及其操作方法 | |
| TWM391707U (en) | Current-sharing backlight driving system with adaptive-control function |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |