CN104244505A - 发光二极管的驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光二极管的驱动电路，包含一发光二极管、一第一控制电路、一第二控制电路及一驱动电压源。该发光二极管电性连接于一操作电压源与该第一控制电路之间，且该第一控制电路包含一第一运算放大器及一第一晶体管；该第二控制电路与该第一控制电路电性连接，并包含一电压调变单元以及一与该电压调变单元电性连接的第二晶体管；而该驱动电压源分别驱动该第一控电路与该第二控制电路。据此，本发明借由该电压调变单元输出一调变电压予该第二晶体管以控制流经该发光二极管的一电流的大小，避免该第一晶体管因电压的变化产生基体效应的问题。

Description

发光二极管的驱动电路

技术领域

本发明涉及一种电路，尤其是涉及一种发光二极管的驱动电路。

背景技术

半导体元件中的二极管，是目前各种电子电路中最基本的组成元件之一，其具有类似一般的开关的特性，也具有整流的作用，而在目前的电子产业中，最热门的莫过于用以发光的发光二极管（Light Emitting Diode，LED）。

发光二极管的应用范围非常的广泛，例如家中的照明灯具、户外的广告广告牌、交通指示牌、车灯以及电子产品的显示屏幕等，在在显示出发光二极管的重要性，也使得各种驱动发光二极管的电路备受重视。

现有常见的发光二极管驱动电路如图1所示，其包含有一与一供电源V电性连接的第一发光二极管1、一与该第一发光二极管1电性连接的第二发光二极管2、一与该第一发光二极管1电性连接并包含一第一运算放大器4与一第一晶体管5的第一限流单元3、一与该第二发光二极管2电性连接并包含一第二运算放大器7与一第二晶体管8的第二限流单元6、以及一分别与该第一限流单元3及该第二限流单元6电性连接并接地的检测电阻9。

当该供电源V的电压足够导通该第一发光二极管1时，将产生一流经该第一限流单元3的第一电流I_a，该第一电流I_a的大小为一控制该第一运算放大器4的第一电压V_a的电压值除以该检测电阻9的电阻值；而当该供电源V的电压足够同时导通该第一发光二极管1与该第二发光二极管2时，将产生一流经该第二限流单元6的第二电流I_b，该第二电流I_b的大小为一控制该第二运算放大器7的第二电压V_b的电压值除以该检测电阻9的电阻值，据此，此种驱动电路通常为固定该检测电阻9，而通过调整该第一电压V_a以及该第二电压V_b来控制该第一电流I_a与该第二电流I_b的大小。

然而，此种借由调整该第一电压V_a以及该第二电压V_b的方式，当该第一电流I_a或该第二电流I_b变大时，各流经所对应的该第一晶体管5及该第二晶体管8，该第一晶体管5及该第二晶体管8的源极电压将随之变大，使得受基体效应（Body Effect）的影响也变大，以致于该第一晶体管5及该第二晶体管8的电流输出能力将变差，故仍有改善的必要。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决现有发光二极管的驱动电路，于调整该第一电流或该第二电流变大时，该第一晶体管或该第二晶体管会受基体效应的影响而使得电流输出能力变差的问题。

为达上述目的，本发明提供一种发光二极管的驱动电路，包含有一发光二极管、一第一控制电路、一第二控制电路以及一驱动电压源。该发光二极管与一操作电压源电性连接；该第一控制电路与该发光二极管电性连接，并包含一第一运算放大器以及一与该第一运算放大器电性连接的第一晶体管；该第二控制电路与该第一控制电路电性连接，并包含一电压调变单元以及一与该电压调变单元电性连接的第二晶体管；而该驱动电压源驱动该第一控制电路与该第二控制电路，并分别电性连接该第一运算放大器与该电压调变单元。

其中，该电压调变单元由一电压输入端接收该驱动电压源并由一变压输出端输出一调变电压予该第二晶体管以控制流经该发光二极管的一电流的大小。

如此一来，本发明借由该电压调变单元控制该第二晶体管以控制流经该发光二极管的该电流的大小，免除该第一晶体管于电压上的变化，而避免该第一晶体管产生基体效应的问题，改善该电流大小调变的效果。

附图说明

图1为现有发光二极管的驱动电路示意图；

图2为本发明一实施例的电路示意图；

图3为本发明一实施例的电压调变单元电路示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参照图2所示，为本发明一实施例的电路示意图，如图所示，本发明为一种发光二极管的驱动电路，包含有一发光二极管10、一第一控制电路20、一第二控制电路30以及一驱动电压源V₂。该发光二极管10包含一相对的一正极与一负极，该正极与一操作电压源V₁电性连接，该负极与该第一控制电路20电性连接，该第一控制电路20包含一第一运算放大器21以及一与该第一运算放大器21电性连接的第一晶体管22，该第一运算放大器21包含一第一正向输入端211、一第一反向输入端212以及一第一输出端213，该第一晶体管22则包含一第一栅极221、一第一漏极222以及一第一源极223，在此实施例中，该第一正向输入端211与该驱动电压源V₂电性连接，该第一反向输入端212与该第一源极223电性连接，该第一输出端213与该第一栅极221电性连接，而该第一漏极222则与该负极电性连接。

该第二控制电路30与该第一控制电路20电性连接，并包含一第二晶体管50以及一与该第二晶体管50电性连接的电压调变单元40，该第二晶体管50包含一第二漏极52、一第二栅极51以及一第二源极53，该电压调变单元40则包含一电压输入端In、一变压输出端Out，在此实施例中，该第二漏极52与该第一源极223电性连接，该第二栅极51与该变压输出端Out电性连接，该第二源极53为接地，至于该电压输入端In则电性连接于该驱动电压源V₂，换句话说，该驱动电压源V₂分别电性连接该第一运算放大器21与该电压调变单元40，用以驱动该第一控制电路20与该第二控制电路30。

再请参照图3所示，为本发明一实施例的电压调变单元电路示意图，在此要详细说明的是，该电压调变单元40进一步包含一驱动模块41、一电流镜42、一可变电阻43以及一电压输出模块44。该驱动模块41包含一第二运算放大器411以及一第三晶体管412，该第二运算放大器411包含一第二正向输入端4111、一第二反向输入端4112以及一第二输出端4113，该第三晶体管412包含一第三源极4123、一第三栅极4121以及一第三漏极4122，在此实施例中，该第二正向输入端4111与该驱动电压源V₂电性连接，该第二输出端4113与该第三栅极4121电性连接，该第二反向输入端4112与该与该第三源极4123电性连接，并且该第三源极4123还进一步与该可变电阻43电性连接，该可变电阻43未与该第三源极4123连接的一端则接地。

该电流镜42包含一第四晶体管421以及一第五晶体管422，该第四晶体管421包含一第四源极4213、一第四栅极4211以及一第四漏极4212，该第五晶体管422包含一第五源极4223、一第五栅极4221以及一第五漏极4222，在此该第四源极4213与该第五源极4223电性连接，该第四栅极4211除了与该第四漏极4212电性连接外，还与该第五栅极4221以及该第三漏极4122电性连接，另外，在此该第四晶体管421与该第五晶体管422为使用具P型通道的场效晶体管，而与其它为N型通道的场效晶体管不同，但不以此为限制。

至于该电压输出模块44还包含一第三运算放大器441、一第六晶体管442以及一第七晶体管443，该第三运算放大器441包含一第三反向输入端4412、一第三正向输入端4411以及一第三输出端4413，该第六晶体管442包含一第六漏极4422、一第六栅极4421以及一第六源极4423，该第七晶体管443包含一第七漏极4432、一第七源极4433以及一第七栅极4431，于本实施例之中，该第三反向输入端4412与该驱动电压源V₂电性连接，该第三正向输入端4411与该第五漏极4222及该第六漏极4422电性连接，该第三输出端4413与该第六栅极4421及该第七漏极4432电性连接并形成该变压输出端Out，而该第六源极4423与该第七源极4433则皆接地，该第七栅极4431与一控制电压源V₃电性连接。

如此一来，本发明发光二极管的驱动电路于工作时，由该操作电压源V₁用以导通该发光二极管10，该驱动电压源V₂用以驱动该第一控制电路20与该第二控制电路30，利用调变该可变电阻43的大小，即可达到调整流经该发光二极管10的一电流I的大小的效果。例如于一实施例中，于图3中，可调变该可变电阻43变小，使得流经该驱动模块41的一第一电流I₁变小，该第一电流I₁通过该电流镜42作用，令流至该电压输出模块44的一第二电流I₂也变小，致使该电压输出模块44中的该变压输出端Out输出一变小的调变电压，再请参照图2，变小的该调变电压则控制该第二晶体管50的该第二栅极51，相对使得该第二晶体管50形成一变大的等效电阻，据此而得以控制流过该发光二极管10的该电流I变小。

再者，于此实施例中，该控制电压源V₃还可利用输出一脉冲宽度调变电压至该第七晶体管443，进而调整由该变压输出端所输出的该调变电压，而控制该电流的脉冲宽度，以调整该发光二极管10的亮度。

综上所述，由于本发明借由该电压调变单元与该第二晶体管的设置，利用该可变电阻的调变，以控制该电压调变单元所输出的该调变电压的大小，进而以该第二晶体管形成一可调控的等效电阻，以控制该电流强度，免除该第一晶体管于电压上的变化，而避免该第一晶体管产生基体效应的问题，改善于该发光二极管中，调变该电流大小的效果，另外，本发明还可利用该控制电压源直接输出该脉冲宽度调变电压，以控制该电流的脉冲宽度，调整该发光二极管的发光效果，因此本发明极具进步性及符合申请发明专利的要件。

以上已将本发明作一详细说明，只是以上所述仅为本发明的一较佳实施例，其不能限定本发明实施的范围。即凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本发明的专利涵盖范围内。

Claims (11)

1.一种发光二极管的驱动电路，其特征在于，包含有：

一与一操作电压源电性连接的发光二极管；

一与该发光二极管电性连接的第一控制电路，该第一控制电路包含一第一运算放大器以及一与该第一运算放大器电性连接的第一晶体管；

一与该第一控制电路电性连接的第二控制电路，该第二控制电路包含一电压调变单元以及一与该电压调变单元电性连接的第二晶体管；以及

一驱动该第一控制电路与该第二控制电路的驱动电压源，该驱动电压源分别电性连接该第一运算放大器与该电压调变单元；

其中，该电压调变单元由一电压输入端接收该驱动电压源并由一变压输出端输出一调变电压予该第二晶体管以控制流经该发光二极管的一电流的大小。

2.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该第一运算放大器包含一与该驱动电压源电性连接的第一正向输入端、一与该第一晶体管的一第一源极电性连接的第一反向输入端以及一与该第一晶体管的一第一栅极电性连接的第一输出端。

3.根据权利要求2所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该第一晶体管包含一与该发光二极管电性连接的第一漏极。

4.根据权利要求3所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该第二晶体管包含一与该第一源极电性连接的第二漏极、一与该变压输出端电性连接的第二栅极以及一接地的第二源极。

5.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该电压调变单元包含一与该驱动电压源电性连接的驱动模块、一与该驱动模块电性连接的电流镜、一与该驱动模块电性连接的可变电阻以及一与该电流镜电性连接并输出该调变电压的电压输出模块。

6.根据权利要求5所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该驱动模块包含一第二运算放大器以及一第三晶体管，该第二运算放大器包含一与该驱动电压源电性连接并形成该电压输入端的第二正向输入端、一与该第三晶体管的一第三源极电性连接的第二反向输入端以及一与该第三晶体管的一第三栅极电性连接的第二输出端。

7.根据权利要求6所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该可变电阻一端与该第三源极电性连接，相对另一端为接地。

8.根据权利要求6所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该电流镜包含一第四晶体管以及一第五晶体管，该第四晶体管的一第四源极与该第五晶体管的一第五源极电性连接，该第四晶体管的一第四栅极、一第四漏极、该第五晶体管的一第五栅极以及该第三晶体管的一第三漏极互为电性连接。

9.根据权利要求8所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该电压输出模块包含一第三运算放大器、一第六晶体管以及一第七晶体管，该第三运算放大器包含一与该驱动电压源电性连接的一第三反向输入端、一与该第五晶体管的一第五漏极及该第六晶体管的一第六漏极电性连接的第三正向输入端、以及一与该第六晶体管的一第六栅极电性连接的第三输出端，该第六晶体管包含一接地的第六源极，该第七晶体管包含一与该第三输出端电性连接的第七漏极、一接地的第七源极以及一与一控制电压源电性连接的第七栅极。

10.根据权利要求9所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该第三输出端、该第六栅极与该第七漏极相互电性连接形成该变压输出端。

11.根据权利要求9所述的发光二极管的驱动电路，其特征在于，该控制电压源输出一控制该调变电压的脉冲宽度调变电压至该第七晶体管以控制流经该发光二极管的该电流的脉冲宽度。