CN104640267A - 光源驱动器及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种光源驱动器及其驱动方法。光源驱动器包括第一升压电路、第二升压电路、电压反馈电路及电压控制电路。第一升压电路用以接收输入电压,将输入电压放大后输出驱动参考电压。第二升压电路耦接第一升压电路,用以将驱动参考电压放大后输出光源驱动电压至发光二极管串列的阳极。电压反馈电路耦接发光二极管串列的阴极以接收光源阴极反馈电压,且耦接第二升压电路以输出光源阴极反馈电压至第二升压电路。电压控制电路耦接第二升压电路,且依据光源驱动电压提供增益控制信号,以调整第一升压电路的放大倍数。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光源驱动器及其驱动方法,且特别是关于一种发光二极管串列的光源驱动器及其驱动方法。
背景技术
近年来,随着半导体科技蓬勃发展,携带型电子产品及平面显示器产品也随之兴起。而在众多平面显示器的类型当中,液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)基于其低电压操作、无辐射线散射、重量轻以及体积小等优点,随即已成为显示器产品之主流。
一般而言,由于液晶显示面板并不具备自发光的特性,因此必须在液晶显示面板的下方放置背光模块,以提供液晶显示面板所需的光源。传统的背光模块大致可以分为两类,其一为由冷阴极管(cold cathode Fluorescent Lamps,CCFL)所组成的背光模块,而另一则为由发光二极管(light emitting diode,LED)所组成的背光模块。其中,由于发光二极管背光模块可以提升液晶显示器的色域,故而现今各家厂商大多以发光二极管背光模块来取代冷阴极管背光模块。
然而,依据所应用的电子装置的尺寸不同,液晶显示面板的尺寸同样会随着变化,因此发光二极管背光模块中配置的发光二极管的数量也随之变化,以致于其所需的驱动电压自然不同。一般而言,发光二极管的驱动器所提供的驱动电压会针对某一特定电压,因此发光二极管的驱动器无法对应发光二极管的数量的大幅度变化提供对应的驱动电压,以致于发光二极管的驱动器的通用性被限制。
中国台湾公告专利编号TW I359339揭露一种可提高升压比的升压转换系统,其包含一第一级升压电路及一第二级升压电路;第一级升压电路具有一第一升压型转换器及一第一反馈电路,第一反馈电路用以检测载于第一功率开关的一电流讯号并反馈控制第一脉波控制讯号,令第一升压型 转换器产生一高于输入电压的中继电压;第二级升压电路具有一第二升压型转换器及一第二反馈电路,第二反馈电路耦接第二升压型转换器,用以依据中继电压反馈控制第二脉波控制讯号,令第二升压型转换器产生高于中继电压的一输出电压,如此既可达到高升压比,也可作电流的控制。
发明内容
本发明提出一种光源驱动器及其驱动方法,可增加光源驱动器的通用性。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例提供一种光源驱动器,包括至少一第一升压电路、第二升压电路、电压反馈电路及电压控制电路。上述第一升压电路用以接收输入电压,将输入电压放大后输出一驱动参考电压。第二升压电路耦接上述第一升压电路,用以将驱动参考电压放大后输出光源驱动电压至发光二极管串列的阳极。电压反馈电路耦接发光二极管串列的阴极以接收光源阴极反馈电压,且耦接第二升压电路以输出光源阴极反馈电压至第二升压电路,第二升压电路依据光源阴极反馈电压调整其放大系数。电压控制电路耦接第二升压电路以接收光源驱动电压,电压控制电路耦接第一升压电路用以依据光源驱动电压提供增益控制信号至第一升压电路用以调整第一升压电路的放大倍数。
为达上述之一或部分或全部目的或是其它目的,本发明的一实施例另提供一种光源驱动器的驱动方法,包括:透过至少一第一升压电路将输入电压放大后输出驱动参考电压;透过一第二升压电路将驱动参考电压放大后输出光源驱动电压至发光二极管串列的阳极,其中第二升压电路依据光源阴极反馈电压调整其放大系数;依据光源驱动电压且对应第一升压电路提供增益控制信号,以调整第一升压电路的放大倍数。
基于上述,本发明的实施例的光源驱动器及其驱动方法,电压控制电路会检测光源驱动电压,来调整第一升压电路的放大倍数,并且第二升压电路依据光源阴极反馈电压调整其放大系数。因此,透过调整第一升压电路的放大倍数及第二升压电路的放大系数,可使第二升压电路输出的光源 驱动电压具有一较宽电压范围,以增加光源驱动器的通用性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的光源驱动器的系统示意图。
图2为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的第一升压电路的电路示意图。
图3为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的第二升压电路的电路示意图。
图4为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的电压控制电路的电路示意图。
图5为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的电压反馈保护电路的电路示意图。
图6为依据本发明另一实施例的光源驱动器的系统示意图。
图7为依据本发明又一实施例的光源驱动器的系统示意图。
图8为依据本发明再一实施例的光源驱动器的系统示意图。
图9为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的保护电路的电路示意图。
图10为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的第一升压电路的电路示意图。
图11为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的第二升压电路的电路示意图。
图12为依据本发明一实施例的光源驱动器的驱动方法的流程图。
图13为依据本发明另一实施例的光源驱动器的驱动方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效,在以下配合附图的多个实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向 用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而非用来限制本发明。
图1为依据本发明一实施例的光源驱动器的系统示意图。请参照图,在本实施例中,光源驱动器100包括第一升压电路110、第二升压电路120、电压控制电路140及电压反馈电路150。第一升压电路110用以接收输入电压Vin,将输入电压Vin放大后输出驱动参考电压VDR。第二升压电路120耦接第一升压电路110,用以将驱动参考电压VDR放大后输出光源驱动电压VLD至发光二极管串列LDS的阳极。
电压反馈电路150耦接发光二极管串列LDS的阴极以接收光源阴极反馈电压VLF1,且耦接第二升压电路120以输出光源阴极反馈电压VLF1至第二升压电路120,第二升压电路120可依据光源阴极反馈电压VLF1调整其放大系数使光源驱动电压VLD符合发光二极管串列LDS的正常工作电压的要求。其中电压反馈电路150可为一导线。
电压控制电路140耦接第二升压电路120以接收光源驱动电压VLD,具体而言,上述电压控制电路140耦接第二升压电路120的输出端,即为发光二极管串列LDS的阳极;同时电压控制电路140耦接第一升压电路110用以依据光源驱动电压VLD且对应第一升压电路110提供一增益控制信号SGC,以调整第一升压电路110的放大倍数。
电压反馈保护电路130耦接第二升压电路120以接收光源驱动电压VLD,且依据光源驱动电压VLD反馈光源阳极反馈电压VLF至第二升压电路120,控制第二升压电路120的升压范围,以防止由于升压过高造成第二升压电路120损坏。
举例来说,输入电压例如为24V,并且第一升压电路110的最大放大倍数及第二升压电路120的最大放大系数皆为4。此时,电压控制电路140会检测光源驱动电压VLD,来调整第一升压电路110的输出电压,使之与第二升压电路120匹配。并且,第二升压电路120依据光源阴极反馈电压VLF1调整其放大系数。因此,透过调整第一升压电路110放大倍数及第二升压电路120的放大系数,可使第二升压电路120输出的光源驱动电压VLD可以为24-384V,实际应用中可依据发光二极管串列LDS所需负载电压的需要调整光源驱动电压VLD的电压值。
在本发明的一实施例中,电压控制电路140可采用多级控制的方式。例如,当发光二极管串列LDS所需要的驱动电压在第一设定电压范围内例如小于70V时,电压控制电路140可透过增益控制信号SGC调整第一升压电路110的放大倍数为1,即第一升压电路110不升压,第二升压电路120在输入电压为24V基础上,依据光源阴极反馈电压VLF1调整其放大系数以使光源驱动电压VLD在小于70V范围内变化,并且使光源驱动电压VLD满足发光二极管串列LDS所需要的驱动电压的要求;当发光二极管串列所需要的驱动电压在第二设定电压范围内例如为70V至140V时,首先,第一升压电路110的放大倍数为1,即第一升压电路110不升压,第二升压电路120持续升压并输出光源驱动电压VLD至70V,当电压控制电路140检测到光源驱动电压VLD的此一电压值时,透过增益控制信号SGC调整第一升压电路110的放大倍数为2,即第一升压电路110的输出电压为48V,第二升压电路120在输入电压为48V基础上,依据光源阴极反馈电压VLF1调整其放大系数以使光源驱动电压VLD在70V至140V范围内变化,并且使光源驱动电压VLD满足发光二极管串列LDS所需要的驱动电压的要求;当发光二极管串列LDS所需要的驱动电压在第三设定电压范围内例如大于140V时,同样首先第一升压电路110的放大倍数为1,第二升压持续升压并输出光源驱动电压VLD至70V,当电压控制电路140检测到光源驱动电压VLD的此一电压值时,透过增益控制信号SGC调整第一升压电路110的放大倍数为2,使第一升压电路110的输出电压为48V,第二升压电路120在输入电压为48V基础上继续升压至140V,当电压控制电路140检测到光源驱动电压VLD的此一电压值时,透过增益控制信号SGC调整第一升压电路110的放大倍数为3,即第一升压电路110的输出电压为72V,第二升压电路120在输入电压为72V基础上,依据光源阴极反馈电压VLF1调整其放大系数以使光源驱动电压VLD大于140V,并且使光源驱动电压VLD满足发光二极管串列LDS所需要的驱动电压的要求。其中,在第一升压电路110的放大倍数为1、2及3之间,可透过施密特触发器来防止抖动。依据上述,上述多级控制方式,在光源驱动电压VLD为低压与高压状态下都可以保持输出稳定且精确。并且,在部分实施例中,可搭配相应的保护电路,以避免发光二极管LDS发生断路或光源驱动器100空载时,升压电 路持续升压而大于最大临界电压导致光源驱动器100损坏。因此,本发明实施例的光源驱动器100可实现光源驱动电压VLD为宽电压范围的功效。
图2为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的第一升压电路的电路示意图。请参照图1及图2,在本实施例中,第一升压电路110可以升压电路200为例。升压电路200包括第一升压单元210、第一增益控制单元220及增益设定单元230。第一升压单元210用以接收输入电压Vin并以上述放大倍数放大所接收的输入电压Vin为输出驱动参考电压VDR后输出驱动参考电压VDR,且输出第一感测电流Isn1。第一增益控制单元220耦接第一升压单元210,以接收第一感测电流Isn1。第一增益控制单元220依据第一感测电流Isn1及增益设定电压VGS设定第一脉宽调变信号PWM1的脉波宽度以设定第一升压单元210的放大倍数。增益设定单元230耦接第一升压单元210以接收驱动参考电压VDR,耦接电压控制电路140以接收增益控制信号SGC,依据驱动参考电压VDR及增益控制信号SGC产生一增益设定电压VGS,其中第一增益控制单元220耦接增益设定单元230以接收增益设定电压VGS,第一增益控制单元220依据第一感测电流Isn1及增益设定电压VGS设定第一脉宽调变信号PWM1的脉波宽度,第一升压单元210耦接第一增益控制单元220以接收第一脉宽调变信号PWM1,并依据第一脉宽调变信号PWM1的脉波宽度调整其放大倍数。
进一步来说,第一升压单元210包括电感L、第一二极管D1(在此以萧特基二极管为例)、第一开关(在此以晶体管M1来实现)、第一电阻R1、第二电阻R2及第一电容C1。电感L的第一端接收输入电压Vin。二极管D1的阳极耦接电感L的第二端,二极管D1的阴极驱动参考电压VDR。晶体管M1的汲极(对应第一端)耦接电感L的第二端,晶体管M1的闸极(对应控制端)接收第一脉宽调变信号PWM1。电阻R1耦接于晶体管M1的源极(对应第二端)与接地电压之间。电阻R2的第一端耦接晶体管M1的源极,电阻R2的第二端输出第一感测电流Isn1。电容C1耦接于二极管D1的阴极与接地电压之间。
增益设定单元230包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第二开关(在此以晶体管M2来实现)、第六电阻R6、第三开关(在此以晶体管M3来实现)。电阻R3的第一端耦接第一升压单元210的二极管D1 的阴极驱动参考电压VDR,电阻R3的第二端耦接第一增益控制单元220以输出增益设定电压VGS。电阻R4耦接于电阻R3的第二端与接地电压之间。电阻R5的第一端耦接电阻R3的第二端。晶体管M2的汲极(对应第一端)耦接电阻R5的第二端,晶体管M2的源极(对应第二端)耦接接地电压,晶体管M2的闸极(对应控制端)耦接电压控制电路140接收增益控制信号SGC的第一设定电压VST1。电阻R6的第一端耦接电阻R3的第二端。晶体管M3的汲极(对应第一端)耦接电阻R6的第二端,晶体管M3的源极(对应第二端)耦接接地电压,晶体管M3的闸极(对应控制端)耦接电压控制电路140以接收增益控制信号GSC的第二设定电压VST2。
图3为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的第二升压电路的电路示意图。请参照图1及图3,在本实施例中,第二升压电路120可以升压电路300为例。升压电路300包括第二升压单元310及第二增益控制单元320。第二升压单元310耦接第一升压单元210以接收驱动参考电压VDR,以上述放大系数放大所接收的驱动参考电压VDR为光源驱动电压VLD后输出光源驱动电压VLD,且输出第二感测电流Isn2。第二增益控制单元320耦接第二升压单元310以接收第二感测电流Isn2,第二增益控制单元320耦接电压反馈电路150,且电压反馈电路150耦接发光二极管串列LDS的阴极以接收光源阴极反馈电压VLF1,第二增益控制单元320依据第二感测电流Isn2、光源阴极反馈电压VLF1设定一第二脉宽调变信号PWM2的一脉波宽度,第二升压单元310耦接第二增益控制单元320以接收第二脉宽调变信号PWM2,并依据第二脉宽调变信号PWM2的脉波宽度设定第二升压单元310的放大系数。
请参照图2及图3,在本实施例中,第二升压单元310的电路结构相似于第一升压单元210,其不同之处在于第二升压单元310的电感L的第一端为接收驱动参考电压VDR,第二升压单元310的二极管D1的阴极输出光源驱动电压VLD,第二升压单元310的晶体管M1的闸极接收第二脉宽调变信号PWM2,第二升压单元310的电阻R2的第二端输出第二感测电流Isn2。
图4为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的电压控制电路的电路示意图。请参照图1、图2及图4,在本实施例中,电压控制电路140是以 电压控制电路400为例。电压控制电路400包括第一晶体管T1、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一比较器CMP1、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第二晶体管T2、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第二比较器CMP2、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20及第二十一电阻R21。
晶体管T1的集极(对应第一端)提供第一设定电压VST1,晶体管T1的射极(对应第二端)耦接接地电压。电阻R7耦接于第一电源电压VPP1与晶体管T1的集极之间。电阻R8耦接于晶体管T1的集极与接地电压之间。电阻R9耦接于晶体管T1的基极(对应控制端)与接地电压之间。比较器CMP1具有负输入端(对应第一输入端)、正输入端(对应第二输入端)及输出端(对应第一输出端)。比较器CMP1的负输入端接收第一状态电压VS1。电阻R10耦接于晶体管T1的基极与比较器CMP1的输出端之间。电阻R11耦接于比较器CMP1的输出端与比较器CMP1的的正输入端之间。电阻R12耦接于比较器CMP1的的正输入端与第一参考电压VR1之间。
晶体管T2的集极(对应第一端)提供第二设定电压VST2,晶体管的射极(对应第二端)耦接接地电压。电阻R13耦接于第一电源电压VPP1与晶体管T2的集极之间。R14电阻耦接于晶体管T2的集极与接地电压之间。电阻R15耦接于晶体管T2的基极(对应控制端)与接地电压之间。比较器CMP2具有负输入端(对应第三输入端)、正输入端(对应第四输入端)及输出端(对应第二输出端)。比较器CMP2的负输入端接收第二状态电压VS2。电阻R16耦接于晶体管T2的基极与比较器CMP2的输出端之间。电阻R17耦接于比较器CMP2的输出端与比较器CMP2的正输入端之间。电阻R18耦接于比较器CMP2的正输入端与第二参考电压VR2之间。电阻R19的第一端耦接光源驱动电压VLD,电阻R19的第二端输出第二状态电压VS2。电阻R20的第一端耦接电阻R19的第二端,电阻R20的第二端输出第一状态电压VS1。电阻R21耦接电阻R20的第二端与接地电压之间。
图5为图1依据本发明一实施例的光源驱动器的电压反馈保护电路的电路示意图。请参照图1及图5,在本实施例中,电压反馈保护电路130 是以电压反馈电路500为例。电压反馈保护电路500包括第三十一电阻R31及第三十二电阻R32。第三十一电阻R31的第一端耦接发光二极管串列LDS的阳极以接收光源驱动电压VLD,第三十一电阻R31的第二端输出光源阳极反馈电压VLF。第三十二电阻R32耦接于第三十一电阻R31的第二端与接地电压之间。
图6为依据本发明另一实施例的光源驱动器的系统示意图。请参照图1及图6,在本实施例中,光源驱动器600大致相同于光源驱动器100,其不同之处在于光源驱动器600具有两个第一升压电路610、620、以及电压控制电路630,其中相同或相似的组件使用相同或相似标号。
在本实施例中,第一升压电路610接收输入电压Vin,用以将输入电压Vin放大后输出增益后的输入电压Ving。第一升压电路620耦接第一升压电路610以接收增益后的输入电压Ving,用以将增益后的输入电压Ving放大后输出驱动参考电压VDR。电压控制电路120依据光源驱动电压VLD产生增益控制信号SGC1及SGC2至第一升压电路610、620,其中增益控制信号SGC1为对应第一升压电路110,用以调整第一升压电路610的放大倍数,增益控制信号SGC2为对应第一升压电路620,用以调整第一升压电路620的放大倍数。
请参照图2及图6,若第一升压电路610以升压电路200来实现,则二极管D1的阴极为输出增益后的输入电压Ving,即第一升压电路610的第一升压单元210输出增益后的输入电压Ving,而电阻R3的第一端接收增益后的输入电压Ving,即增益设定单元230依据增益后的输入电压Ving及对应的增益控制信号SGC1产生增益设定电压VGS。若第一升压电路620以升压电路200来实现,则电感L的第一端接收增益后的输入电压Ving,即第一升压电路620的第一升压单元210接收增益后的输入电压Ving。
图7为依据本发明又一实施例的光源驱动器的系统示意图。请参照图1及图7,在本实施例中,光源驱动器700大致相同于光源驱动器100,其不同之处在于本实施例之光源驱动器700的第二升压电路120仅接收的光源阴极反馈电压VLF1,即省略电压反馈保护电路130,其中相同或相似的组件使用相同或相似标号。
图8为依据本发明再一实施例的光源驱动器的系统示意图。请参照图1及图8,在本实施例中,光源驱动器800大致相同于光源驱动器100,其不同之处在于光源驱动器800更包括保护电路810,其中相同或相似的组件使用相同或相似标号。
保护电路810耦接第二升压电路120,以接收光源驱动电压VLD,且保护电路810耦接第一升压电路110及第二升压电路120以当光源驱动电压VLD大于最大临界电压时,输出一保护信号SPT至第一升压电路110及第二升压电路以关闭第一升压电路110及第二升压电路120。
图9为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的保护电路的电路示意图。请参照图8及图9,在本实施例中,保护电路810是以保护电路900为例。保护电路900包括第一硅控整流器CR1、第三晶体管T3、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二电容C2、第二二极管D2(在此以基纳二极管为例)、第二硅控整流器CR2、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第四开关(在以此晶体管M4来实现)、第二十九电阻R29、第三十电阻R30。
第一硅控整流器CR1的控制端接收一安全参考电压VRS,第一硅控整流器CR1的阳极耦接接地电压,其中安全参考电压VRS对应最大临界电压。晶体管T3的射极(对应第一端)接收第二电源电压VPP2。电阻R22耦接于晶体管T3的控制端与第一硅控整流器CR1的阴极之间。电阻R23耦接于晶体管T3的基极(对应控制端)与晶体管T3的射极之间。电阻R24的第一端耦接晶体管T3的集极(对应第二端)。电阻R25耦接于电阻R24的第二端与接地电压之间。电容C2耦接于电阻R24的第二端与接地电压之间。二极管D2的阴极耦接电阻R24的第二端。
第二硅控整流器CR2的阴极耦接接地电压。电阻R26耦接于二极管D2的阳极与第二硅控整流器CR2的控制端之间。电阻R27耦接于第二硅控整流器CR2的阳极与第二电源电压VPP2之间。电阻R28的第一端耦接第二电源电压VPP2,电阻R28的第二端输出保护信号SPT。晶体管M4的汲极(对应第一端)耦接电阻R28的第二端,晶体管M4的源极(对应第二端)耦接接地电压,晶体管M4的闸极(对应控制端)耦接第二硅控整流器CR2的阳极。电阻R29的第一端耦接光源驱动电压VLD,电阻R29 的第二端输出安全参考电压VRS。电阻R30耦接于电阻R29的第二端与接地电压之间。
其中,本实施例的电阻R29及R30可以与图4所示电阻R19~R21整合在一起,但本发明实施例不限于此。
图10为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的第一升压电路的电路示意图。请参照图2、图8及图10,在本实施例中,第一升压电路110是以第一升压电路1000为例,且第一升压电路1000大致相同于第一升压电路200,其不同于处在于第一升压电路1000更包括开关(在此以晶体管M5来实现),其中相同或相似的组件使用相同或相似标号。晶体管M5的汲极耦接第一增益控制单元220,晶体管M5的源极耦接接地电压,晶体管M5的闸极接收保护信号SPT,当光源驱动电压VLD大于最大临界电压时,晶体管M5接收到保护信号SPT,晶体管M5的汲极与源极导通,增益控制单元220的输入端的电压接地,使增益控制单元220停止工作,进而保护第一升压电路。
图11为图8依据本发明一实施例的光源驱动器的第二升压电路的电路示意图。请参照图3、图8及图11,在本实施例中,第二升压电路120是以第二升压电路1100为例,且第二升压电路1100大致相同于第二升压电路300,其不同于处在于第二升压电路1100更包括开关(在此以晶体管M6来实现),其中相同或相似的组件使用相同或相似标号。晶体管M6的汲极耦接第二增益控制单元320,晶体管M6的源极耦接接地电压,晶体管M6的闸极接收保护信号SPT,同样当光源驱动电压VLD大于最大临界电压时,晶体管M6接收到保护信号SPT,晶体管M6的汲极与源极导通,增益控制单元320的输入端的电压接地,使增益控制单元220停止工作,进而保护第二升压电路。
图12为依据本发明一实施例的光源驱动器的驱动方法的流程图。请参照图12,在本实施例中,光源驱动器的驱动方法包括下列步骤。透过至少一第一升压电路将输入电压放大后输出驱动参考电压(步骤S1210)。透过一第二升压电路将驱动参考电压放大后输出光源驱动电压至发光二极管串列的阳极,其中第二升压电路依据光源阴极反馈电压调整其放大系数(步骤S1220)。依据光源驱动电压且对应每一第一升压电路提供一增益控制信 号,以调整每一第一升压电路的放大倍数(步骤S1230)。
图13为依据本发明另一实施例的光源驱动器的驱动方法的流程图。请参照图12及图13,在本实施例中,更包括步骤S1310。在步骤S1310中,当光源驱动电压大于最大临界电压时,输出保护信号至上述第一升压电路及第二升压电路以关闭上述第一升压电路及第二升压电路。其中,上述步骤的顺序为用以说明,本发明实施例不限于此。并且,上述步骤的细节可参照上述图1至图11的实施例,在此则不再赘述。
综上所述,本发明的实施例的光源驱动器及其驱动方法,电压控制电路会检测光源驱动电压,通过第一升压电路的增益设定单元与第一增益控制单元来调整第一升压电路的放大倍数,使之与第二升压电路匹配。并且,第二升压电路依据光源反馈电压调整其放大系数。因此,透过调整第一升压电路的放大倍数及第二升压电路的放大系数,可使第二升压电路输出的光源驱动电压具有一较宽电压范围,且通过设定第一升压电路阶跃性升压并通过施密特触发器防止抖动,以增加光源驱动器的通用性及稳定性。并且,光源驱动器可透过保护电路检测光源驱动电压是否大于最大临界电压,并对应地提供保护信号至第一升压电路及第二升压电路,藉此可避免发光二极管串列接收到高压而损坏。
以上所述,仅为本发明的优选实施例而已,不能以此限定本发明实施的范围,即所有依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改,皆仍属于本发明专利覆盖的范围内。另外,本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。
【符号说明】
100、600、700、800:光源驱动器
110、200、610、620、1000:第一升压电路
120、300、1100:第二升压电路
150:电压反馈电路
130、500:电压反馈保护电路
140、400、630:电压控制电路
210:第一升压单元
220:第一增益控制单元
230:增益设定单元
310:第二升压单元
320:第二增益控制单元
810、900:保护电路
C1、C2:电容
CMP1、CMP2:比较器
CR1、CR2:硅控整流器
D1、D2:二极管
Isn1:第一感测电流
Isn2:第二感测电流
L:电感
LDS:发光二极管串列
M1~M6、T1~T3:晶体管
PWM1:第一脉宽调变信号
PWM2:第二脉宽调变信号
R1~R32、RL:电阻
SGC、SGC1、SGC2:增益控制信号
SPT:保护信号
VDR:驱动参考电压
VGS:增益设定电压
Vin:输入电压
Ving:增益后的输入电压
VLD:光源驱动电压
VLF:光源阳极反馈电压
VLF1:光源阴极反馈电压
VPP1、VPP2:电源电压
VR1:第一参考电压
VR2:第二参考电压
VRS:安全参考电压
VS1:第一状态电压
VS2:第二状态电压
VST1:第一设定电压
VST2:第二设定电压
S1210、S1220、S1230、S1310:步骤。
Claims (14)
1.一种光源驱动器,包括:
至少一第一升压电路,用以接收一输入电压,将该输入电压放大后输出一驱动参考电压;
一第二升压电路,耦接该第一升压电路,用以将该驱动参考电压放大后输出一光源驱动电压至一发光二极管串列的一阳极;
一电压反馈电路,耦接该发光二极管串列的一阴极以接收一光源阴极反馈电压,且耦接该第二升压电路以输出该光源阴极反馈电压至该第二升压电路,该第二升压电路依据该光源阴极反馈电压调整一放大系数;以及
一电压控制电路,耦接该第二升压电路以接收该光源驱动电压,该电压控制电路耦接该第一升压电路用以依据该光源驱动电压提供一增益控制信号至该第一升压电路,用以调整该第一升压电路的一放大倍数。
2.如权利要求1所述的光源驱动器,其特征在于,上述第一升压电路包括:
一第一升压单元,用以接收该输入电压,以该放大倍数放大所接收的该输入电压为该驱动参考电压后并输出该驱动参考电压,且输出一第一感测电流;
一第一增益控制单元,耦接该第一升压单元,以接收该第一感测电流;以及
一增益设定单元,耦接该第一升压单元以接收该驱动参考电压,耦接该电压控制电路以接收该增益控制信号,依据该驱动参考电压及该增益控制信号产生一增益设定电压,其中该第一增益控制单元耦接该增益设定单元以接收该增益设定电压,该第一增益控制单元依据该第一感测电流及该增益设定电压设定一第一脉宽调变信号的一脉波宽度,该第一升压单元耦接该第一增益控制单元以接收该第一脉宽调变信号,并依据该第一脉宽调变信号的该脉波宽度调整该放大倍数。
3.如权利要求2所述的光源驱动器,其特征在于,上述第二升压电路包括:
一第二升压单元,耦接该第一升压单元以接收该驱动参考电压,以该放大系数放大所接收的该驱动参考电压为该光源驱动电压后并输出该光源驱动电压,且输出一第二感测电流;
一第二增益控制单元,耦接该第二升压单元,以接收该第二感测电流,该第二增益控制单元耦接该电压反馈电路以接收该光源阴极反馈电压,该第二增益控制单元依据该第二感测电流、该光源阴极反馈电压设定一第二脉宽调变信号的一脉波宽度,该第二升压单元耦接该第二增益控制单元以接收该第二脉宽调变信号,并依据该第二脉宽调变信号的该脉波宽度设定该第二升压单元的该放大系数。
4.如权利要求3所述的光源驱动器,其特征在于,上述第一升压单元包括:
一电感,该电感的一第一端接收该输入电压;
一第一二极管,该第一二极管的一阳极耦接该电感的一第二端,该第一二极管的一阴极输出该驱动参考电压;
一第一开关,该第一开关的一第一端耦接该电感的该第二端,该第一开关的一控制端耦接该第一增益控制单元以接收该第一脉宽调变信号;
一第一电阻,耦接于该第一开关的该第二端与一接地电压之间;
一第二电阻,该第二电阻的一第一端耦接该第一开关的该第二端,该第二电阻的一第二端耦接该第一增益控制单元以输出该第一感测电流;以及
一第一电容,耦接于该第一二极管的该阴极与该接地电压之间。
5.如权利要求3所述的光源驱动器,其特征在于,上述第二升压单元包括:
一电感,该电感的一第一端接收该驱动参考电压;
一第一二极管,该第一二极管的一阳极耦接该电感的该第二端,该第一二极管的一阴极输出该光源驱动电压;
一第一开关,该第一开关的一第一端耦接该电感的该第二端,该第一开关的一控制端耦接该第二增益控制单元以接收该第二脉宽调变信号;
一第一电阻,耦接于该第一开关的一第二端与一接地电压之间;
一第二电阻,该第二电阻的一第一端耦接该第一开关的该第二端,该第二电阻的一第二端耦接该第二增益控制单元以输出该第二感测电流;以及
一第一电容,耦接于该第一二极管的该阴极与该接地电压之间。
6.如权利要求2所述的光源驱动器,其特征在于,上述增益设定单元包括:
一第三电阻,该第三电阻的一第一端耦接该第一升压单元以接收该驱动参考电压,该第三电阻的一第二端耦接该第一增益控制单元以输出该增益设定电压;
一第四电阻,耦接于该第三电阻的该第二端与一接地电压之间;
一第五电阻,该第五电阻的一第一端耦接该第三电阻的该第二端;
一第二开关,该第二开关的一第一端耦接该第五电阻的一第二端,该第二开关的一第二端耦接该接地电压,该第二开关的一控制端耦接该电压控制电路以接收该增益控制信号的一第一设定电压;
一第六电阻,该第六电阻的一第一端耦接该第三电阻的该第二端;以及
一第三开关,该第三开关的一第一端耦接该第六电阻的一第二端,该第三开关的一第二端耦接该接地电压,该第三开关的一控制端耦接该电压控制电路以接收该增益控制信号的一第二设定电压。
7.如权利要求6所述的光源驱动器,其特征在于,上述电压控制电路包括:
一第一晶体管,该第一晶体管的一第一端提供该第一设定电压,该第一晶体管的一第二端耦接该接地电压;
一第七电阻,该第七电阻耦接于一第一电源电压与该第一晶体管的该第一端之间;
一第八电阻,该第八电阻耦接于该第一晶体管的该第一端与该接地电压之间;
一第九电阻,该第九电阻耦接于该第一晶体管的一控制端与该接地电压之间;
一第一比较器,具有一第一输入端、一第二输入端及一第一输出端,该第一输入端接收一第一状态电压;
一第十电阻,该第十电阻耦接于该第一晶体管的该控制端与该第一比较器的该第一输出端之间;
一第十一电阻,该第十一电阻耦接于该第一比较器的该第一输出端与该第一比较器的该第二输入端之间;
一第十二电阻,该第十二电阻耦接于该第一比较器的该第二输入端与一第一参考电压之间;
一第二晶体管,该第二晶体管的一第一端提供该第二设定电压,该第二晶体管的一第二端耦接该接地电压;
一第十三电阻,该第十三电阻耦接于该第一电源电压与该第二晶体管的该第一端之间;
一第十四电阻,该第十四电阻耦接于该第二晶体管的该第一端与该接地电压之间;
一第十五电阻,该第十五电阻耦接于该第二晶体管的一控制端与该接地电压之间;
一第二比较器,具有一第三输入端、一第四输入端及一第二输出端,该第三输入端接收一第二状态电压;
一第十六电阻,该第十六电阻耦接于该第二晶体管的该控制端与该第二比较器的该第二输出端之间;
一第十七电阻,该第十七电阻耦接于该第二比较器的该第二输出端与该第二比较器的该第四输入端之间;以及
一第十八电阻,该第十八电阻耦接于该第二比较器的该第四输入端与一第二参考电压之间;
一第十九电阻,该第十九电阻的一第一端耦接该光源驱动电压,该第十九电阻的一第二端输出该第二状态电压;
一第二十电阻,该第二十电阻的一第一端耦接该第十九电阻的该第二端,该第二十电阻的一第二端输出该第一状态电压;以及
一第二十一电阻,该第二十一电阻耦接该第二十电阻的该第二端与该接地电压之间。
8.如权利要求7所述的光源驱动器,其特征在于,还包括:
一保护电路,耦接该第二升压电路,以接收该光源驱动电压,且该保护电路耦接该第一升压电路及该第二升压电路以当该光源驱动电压大于一最大临界电压时,输出一保护信号至上述第一升压电路及该第二升压电路以关闭上述第一升压电路及该第二升压电路。
9.如权利要求8所述的光源驱动器,其特征在于,上述保护电路包括:
一第一硅控整流器,该第一硅控整流器的一控制端接收一安全参考电压,该第一硅控整流器的一阳极耦接该接地电压,其中该安全参考电压对应该最大临界电压;
一第三晶体管,该第三晶体管的一第一端接收一第二电源电压;
一第二十二电阻,耦接于该第三晶体管的一控制端与该第一硅控整流器的一阴极之间;
一第二十三电阻,耦接于该第三晶体管的该控制端与该第一端之间;
一第二十四电阻,该第二十四电阻的一第一端耦接该第三晶体管的一第二端;
一第二十五电阻,耦接于该第二十四电阻的一第二端与该接地电压之间;
一第二电容,耦接于该第二十四电阻的该第二端与该接地电压之间;
一第二二极管,该第二二极管的阴极耦接该第二十四电阻的该第二端;
一第二硅控整流器,该第二硅控整流器的一阴极耦接该接地电压;
一第二十六电阻,耦接于该第二二极管的一阳极与该第二硅控整流器的一控制端之间;
一第二十七电阻,耦接于该第二硅控整流器的一阳极与该第二电源电压之间;
一第二十八电阻,该第二十八电阻的一第一端耦接该第二电源电压,该第二十八电阻的一第二端输出该保护信号;
一第四开关,该第四开关的一第一端耦接该第二十八电阻的该第二端,该第四开关的一第二端耦接该接地电压,该第四开关的一控制端耦接该第二硅控整流器的该阳极;
一第二十九电阻,该第二十九电阻的一第一端耦接该光源驱动电压,该第二十九电阻的一第二端输出该安全参考电压;以及
一第三十电阻,耦接于该第二十九电阻的该第二端与该接地电压之间。
10.如权利要求1所述的光源驱动器,其特征在于,还包括:
一电压反馈保护电路,耦接该第二升压电路以接收该光源驱动电压,且依据该光源驱动电压输出一光源阳极反馈电压至该第二升压电路。
11.如权利要求10所述的光源驱动器,其特征在于,上述电压反馈保护电路包括:
一第三十一电阻,该第三十一电阻的一第一端耦接该发光二极管串列的阳极以接收该光源驱动电压,该第三十一电阻的一第二端输出该光源阳极反馈电压;以及
一第三十二电阻,耦接于该第三十一电阻的该第二端与一接地电压之间。
12.如权利要求1或3所述的光源驱动器,其特征在于,上述电压反馈电路为一导线。
13.一种光源驱动器的驱动方法,包括:
通过至少一第一升压电路将一输入电压放大后输出一驱动参考电压;
通过一第二升压电路将该驱动参考电压放大后输出一光源驱动电压至一发光二极管串列的阳极,其中该第二升压电路依据该光源阴极反馈电压调整其放大系数;以及
依据该光源驱动电压且对应该第一升压电路提供一增益控制信号,以调整该第一升压电路的放大倍数。
14.如权利要求13所述的光源驱动器的驱动方法,其特征在于,还包括:
当该光源驱动电压大于一最大临界电压时,输出一保护信号至上述第一升压电路及该第二升压电路以关闭上述第一升压电路及该第二升压电路。
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