CN105338691B - 发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法,其中,发光二极管驱动芯片包含有:电流稳流电路,用来选择性地输出四组电流分别到四个引脚;电流控制电路,耦接至该电流稳流电路与第五引脚,用来接收来自该第五引脚的调整信号来控制该四组电流;回授电压控制电路,用来依据对应四个引脚分别的四个电压中的第一特定电压来输出回授电压到第六引脚;以及保护电路,用来判断该四个电压中的第二特定电压与该第一特定电压之间的电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚。本发明能够提高发光二极管系统的整体功率效率。
Description
技术领域
本发明是关于一种发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法,尤指一种具有八个引脚的发光二极管驱动芯片、具有六个引脚的发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法。
背景技术
对于目前市面上的发光二极管驱动芯片而言,其都需要搭配一交流转直流电源电路以及一直流转直流电源电路才能正常的运作。但是,这种使用两级电源电路的发光二极管驱动系统的整体功率效率并不高,这是因为该交流转直流电源电路以及该直流转直流电源电路会分别具有不同效率。当同时使用该交流转直流电源电路以及该直流转直流电源电路时,该交流转直流电源电路的效率会乘以该直流转直流电源电路的效率,如此一来就会造成该发光二极管驱动系统的整体功率效率下降。
再者,若一个传统的发光二极管驱动芯片要能够驱动四串的发光二极管,则该驱动芯片至少会具有16个引脚(pin),而若只驱动一串的发光二极管,则该驱动芯片也至少会具有8个引脚。因此,目前发光二极管驱动芯片所面对到的另一个问题就是封装成本太高。再者,过多的引脚数也会使得发光二极管驱动芯片占据太大的面积。因此,如何整合一发光二极管驱动芯片的引脚以减少该发光二极管驱动芯片的引脚数,同时能够提升发光二极管驱动芯片的效率已成为此领域所亟需解决的问题。
发明内容
因此,本发明的一目的在于提供一种具有八个引脚的发光二极管驱动芯片、具有六个引脚的发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法,以提高发光二极管系统整体功率效率,同时降低发光二极管驱动芯片的封装成本。
依据本发明的一第一实施例,其提供一种具有八个引脚的发光二极管驱动芯片。该发光二极管驱动芯片包含有一电流稳流电路、一电流控制电路、一回授电压控制电路以及一保护电路。该电流稳流电路用来选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚以及一第四引脚。该电流控制电路耦接至该电流稳流电路与一第五引脚,用来接收来自该第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流。该回授电压控制电路用来依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到一第六引脚。该保护电路用来判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及该回授电压控制电路停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压。
依据本发明的一第二实施例,其提供一种发光二极管驱动系统。该发光二极管驱动系统包含有一发光二极管驱动芯片、一电源供应器、至少一发光二极管以及一调整电路。该发光二极管驱动芯片包含有一电流稳流电路、一电流控制电路、一回授电压控制电路以及一保护电路。该电流稳流电路用来选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚以及一第四引脚。该电流控制电路耦接至该电流稳流电路与一第五引脚,用来接收来自该第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流。该回授电压控制电路用来依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到一第六引脚。该保护电路用来判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及该回授电压控制电路停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压。该电源供应器具有一回授控制端耦接于该第六引脚,用来依据该回授电压来于一输出端产生一直流电源电压。该至少一发光二极管耦接于该直流电源电压与该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚中的至少一个引脚之间。该调整电路耦接于该第五引脚,用来依据一亮度控制信号来产生该调整信号。
依据本发明的一第三实施例,其提供一种应用于具有八个引脚的发光二极管驱动芯片的驱动方法。该驱动方法包含有:选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚以及一第四引脚;接收来自一第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到一第六引脚;以及判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压。
依据本发明的一第四实施例,其提供一种具有六个引脚的发光二极管驱动芯片。该发光二极管驱动芯片包含有一电流稳流电路、一电流控制电路、一回授电压控制电路以及一保护电路。该电流稳流电路用来选择性地输出一第一电流以及一第二电流分别到一第一引脚以及一第二引脚。该电流控制电路耦接至该电流稳流电路与一第三引脚,用来接收来自该第三引脚的一调整信号来控制该第一电流以及该第二电流。该回授电压控制电路用来依据对应该第一引脚以及该第二引脚分别的一第一电压以及一第二电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到一第四引脚。该保护电路用来判断该第一电压以及该第二电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压。
综上所述技术方案,本发明提供的具有八个引脚的发光二极管驱动芯片、具有六个引脚的发光二极管驱动芯片、发光二极管驱动系统与其相关方法,能够提高发光二极管系统整体功率效率,同时降低了发光二极管驱动芯片的封装成本。
附图说明
图1为本发明一种发光二极管驱动系统的一实施例示意图。
图2为本发明用来导通一第一电流的电流稳流电路的一实施例示意图。
图3为本发明一回授电压控制电路的一实施例示意图。
图4为本发明一保护电路的一实施例示意图。
图5为本发明一种具有六个引脚的发光二极管驱动芯片的一实施例示意图。
图6为本发明一种应用于具有八个引脚的发光二极管驱动芯片的驱动方法的一实施例流程图。
附图符号说明:
100 发光二极管驱动系统
102、500 发光二极管驱动芯片
104 电源供应器
108 调整电路
110 待机保护电路
1022、5022 电流稳流电路
1024、5024 电流控制电路
1026、5026 回授电压控制电路
1028、5028 保护电路
102a-102h、502a-502f 引脚
1024a 低通滤波器
1024b 比较器
1024c 箝位电路
1042 交流转直流电源供应器
1044 感测电路
1046、1048、1050、1102、1026g 电阻
1044a 稳压器
1044b 光电耦合器
106a-106d 发光二极管
1104 晶体管开关
1026a-1026d、1028a-1028d 缓冲器
1026e 选择电路
1026f 差动缓冲器
1028e-1028h 二极管
1028i-1028l 差动放大器
1028m-1028p 比较器
1082 第一被动元件
1084 第二被动元件
600驱动方法
602-612 步骤
具体实施方式
在说明书及权利要求范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中的技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段,因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或者通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图1。图1所示为依据本发明一种发光二极管驱动系统100的一实施例示意图。发光二极管驱动系统100包含有一发光二极管驱动芯片102、一电源供应器104、四串发光二极管106a-106d、一调整电路108以及一待机保护电路110。发光二极管驱动芯片102具有八个引脚(pin)102a-102h。请注意,为了简化起见,图1并没有绘示出用来封装发光二极管驱动芯片102的封装电路,然而此领域技术人员应可了解该封装电路是一个具有八个引脚的封装电路。此外,每一串发光二极管都会包含有至少一个发光二极管,或复数个以串联形式连接的发光二极管。
在本实施例中,电源供应器104具有一回授控制端耦接于第六引脚102f,用来依据一回授电压Vfb来于一输出端No产生一适当的直流电源电压Vo。第一串发光二极管106a耦接于输出端No与第一引脚102a之间,第二串发光二极管106b耦接于输出端No与第二引脚102b之间,第三串发光二极管106c耦接于输出端No与第三引脚102c之间,以及第四串发光二极管106d耦接于输出端No与第四引脚102d之间。调整电路108耦接于第五引脚102e,用来依据一亮度控制信号DIM来产生一调整信号Sad。待机保护电路110耦接于输出端No,用来依据一待机控制信号STB来降低输出端No上的直流电源电压Vo。
电源供应器104包含有一交流转直流电源供应器(AC/DC Power supply)1042、一感测电路1044、一第一电阻1046、一第二电阻1048以及一第三电阻1050。交流转直流电源供应器1042用来依据一感测信号Ss来将一交流电源电压Vac转换为直流电源电压Vo。感测电路1044耦接于第六引脚102f与交流转直流电源供应器1042之间,用来依据回授电压Vfb来产生感测信号Ss。感测电路1044包含有一稳压器1044a以及一光电耦合器1044b。稳压器1044a用依据回授电压Vfb来产生一稳压信号St。光电耦合器1044b用来依据稳压信号St来产生感测信号Ss。第一电阻1046具有一第一端点耦接于输出端No,以及一第二端点耦接于第六引脚102f。第二电阻1048具有一第一端点耦接于第六引脚102f,以及一第二端点耦接于稳压器1044a。第三电阻1050具有一第一端点耦接于稳压器1044a,以及一第二端点耦接于一接地电压Vgnd。电源供应器104另包含有一电阻1052,其具有一第一端点耦接于输出端No,以及一第二端点耦接于光电耦合器1044b,如图1所示。请注意,电阻1052的该第一端点并不一定是耦接于输出端No,该第一端点也可以耦接至第七引脚102g上的供应电压Vcc。同理,电阻1046的该第一端点也不一定是耦接于输出端No,该第一端点也可以耦接至第七引脚102g上的供应电压Vcc。
待机保护电路110包含有一第四电阻1102以及晶体管开关1104。晶体管开关1104可以由一双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)加以实作。第四电阻1102具有一第一端点耦接于耦接于第二电阻1048的该第二端点。即晶体管开关1104具有一第一连接端点耦接于第四电阻1102的一第二端点,一第二连接端点耦接于接地电压Vgnd,以及一控制端点用来接收待机控制信号STB。在本实施例中,当发光二极管驱动系统100处于一待机(standby)模式时,待机控制信号STB关闭(turn off)晶体管开关1104以降低输出端No上的直流电源电压Vo。
调整电路108包含有一第一被动元件1082以及一第二被动元件1084。第一被动元件1082具有一第一端点耦接于第五引脚102e,以及一第二端点耦接于接地电压Vgnd。第二被动元件1084具有一第一端点耦接于第五引脚102e,以及一第二端点用来接收亮度控制信号DIM。第一被动元件1082可以是一电阻、一电容或/及一电感的组合,以及第二被动元件1084也可以是一电阻、一电容或/及一电感的组合。在本实施例中,亮度控制信号DIM可以是一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变(Pulse WidthModulate,PWM)信号。调整电路108是用来将亮度控制信号DIM调整为一直流电压或接近直流的电压信号(即调整信号Sad)。
发光二极管驱动芯片102包含有一电流稳流电路1022、一电流控制电路1024、一回授电压控制电路1026以及一保护电路1028。电流稳流电路1022用来选择性地输出一第一电流I1、一第二电流I2、一第三电流I3以及一第四电流I4分别到第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102d。电流控制电路1024耦接至电流稳流电路1022与第五引脚102e,用来接收来自第五引脚102e的调整信号Sad来控制第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4。回授电压控制电路1026,用来依据对应第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102d分别的一第一电压V1、一第二电压V2、一第三电压V3以及一第四电压V4中的一第一特定电压与一设定电压Vref输出回授电压Vfb到第六引脚102f。保护电路1028用来判断第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4中的一第二特定电压Vmax与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值Vroom_set,若该电压差大于临界值Vroom_set,则保护电路1028控制电流稳流电路1022停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚。
此外,发光二极管驱动芯片102的一第七引脚102g耦接于一供应电压Vcc,以及一第八引脚102h耦接于接地电压Vgnd。
依据本发明的实施例,第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4可分别视为第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102a上的电压。该第一特定电压是第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4中的一最低电压,而第二特定电压Vmax则是第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4中的一最高电压。
电流控制电路1024包含有一低通滤波器1024a、一比较器1024b以及一箝位电路1024c。低通滤波器1024a用来对调整信号Sad进行低通滤波以产生一滤波后调整信号Sad’来控制第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4。滤波后调整信号Sad’是正比于调整信号Sad,但滤波后调整信号Sad’相较于调整信号Sad会更平滑稳定。比较器1024b用来比较滤波后调整信号Sad’以及一预定电压Ven来产生一启动信号Sac来启动发光二极管驱动芯片102。进一步而言,若滤波后调整信号Sad’小于预定电压Ven,则比较器1024b输出启动信号Sac来抑能(disable)发光二极管驱动芯片102以维持低静态工作电流来节省芯片的电力消耗,即第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4为零,且回授电压控制电路1026也不输出回授电压Vfb。反之,若滤波后调整信号Sad’大于预定电压Ven,则比较器1024b输出启动信号Sac来致能(enable)发光二极管驱动芯片102以使得电流稳流电路1022、回授电压控制电路1026以及电流控制电路1024正常工作。但是,当滤波后调整信号Sad’提升到超过一上限电压时,箝位电路1024c就可用来将滤波后调整信号Sad’箝位于该上限电压以停止续继提升滤波后调整信号Sad’。换句话说,滤波后调整信号Sad’提升到超过该上限电压时,箝位电路1024c是用来将滤波后调整信号Sad’固定于该上限电压以保护发光二极管驱动芯片102以及发光二极管106a-106d。因此,本发明的电流控制电路1024就可以通过亮度控制信号DIM来调整第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4,以达到控制四串发光二极管106a-106d的亮度的目的。请注意,由于亮度控制信号DIM可以是一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号,因此调整信号Sad也可以对应的成为调整后的一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号。
请参考图2。图2所示为依据本发明用来导通第一电流I1的电流稳流电路1022的一实施例示意图。请注意,由于用来导通第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4的电路是相似于图2中用来导通第一电流I1的电路,因此其他的电路在此不另赘述。用来导通第一电流I1的电流稳流电路1022包含有一电阻1022a、一晶体管1022b、一第一差动放大器1022c以及一第二差动放大器1022d。电阻1022a具有一第一端点耦接于接地电压Vgnd。晶体管1022b具有一第一连接端耦接于电阻1022a的一第二端点,一第二连接端用来导通第一电流I1,以及一控制端点接收一控制信号Scc。第一差动放大器1022c用来依据电阻1022a的该第一端点与该第二端点之间的电压来产生一检测电压Sdc。第二差动放大器1022d用来依据检测电压Sdc与滤波后调整信号Sad’来产生控制信号Scc来控制晶体管1022b。换言之,第一差动放大器1022c是用来检测第一电流I1流经电阻1022a所造成的电压差来产生检测电压Sdc以判断第一电流I1的大小,而第二差动放大器1022d则是用来放大检测电压Sdc与滤波后调整信号Sad’的电压差来控制晶体管1022b。因此,通过调整电阻1022a的电阻值以及第一差动放大器1022c与第二差动放大器1022d的增益,本实施例的电路可以有效地设定与控制第一电流I1的大小。由于第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4控制方法是相似于第一电流I1的控制方法,因此其细部操作在此不另赘述。
请参考图3。图3所示为依据本发明回授电压控制电路1026的一实施例示意图。为了方便说明回授电压控制电路1026的操作特性,图3另绘示了发光二极管106a-106d、电流稳压电路1022以及保护电路1028。回授电压控制电路1026包含有一第一缓冲器1026a、一第二缓冲器1026b、一第三缓冲器1026c、一第四缓冲器1026d、一选择电路1026e以及一差动缓冲器1026f。第一缓冲器1026a用来依据一第一控制信号Sc1来选择性地将第一电压输V1出为一第一缓冲电压V1’。第二缓冲器1026b用来依据一第二控制信号Sc2来选择性地将第二电压输V2出为一第二缓冲电压V2’。第三缓冲器1026c用来依据一第三控制信号Sc3来选择性地将第三电压V3输出为一第三缓冲电压V3’。第四缓冲器1026d用来依据一第四控制信号Sc4来选择性地将第四电压V4输出为一第四缓冲电压V4’。选择电路1026e用来将第一缓冲电压V1’、第二缓冲电压V2’、第三缓冲电压V3’以及第四缓冲电压V4’之中的一最低电压输出为一选择电压Vs。差动缓冲器1026f用来依据设定电压Vref与该选择电压Vs的差来产生回授电压Vfb。此外,为了使电源供应器104内的交流转直流电源供应器1042可以安全的工作,本实施例的作法有两种。第一种方法可以在发光二极管驱动芯片102工作之前,直接控制差动缓冲器1026f来提供一高阻抗于其输出端(即第六引脚102f),以使得回授电压Vfb具有较高的电压。第二种方法是在发光二极管驱动芯片102工作之前,利用一输出拉高电阻1026g来使得第六引脚102f上的回授电压Vfb具有较高的电压,如图3所示。输出拉高电阻1026g耦接在差动缓冲器1026f的输出端(即第六引脚102f)与供应电压Vcc之间。总而言之,当发光二极管驱动芯片102工作之前,差动缓冲器1026f会提供一高输入阻抗给第六引脚102f,而当发光二极管驱动芯片102工作之后,差动缓冲器1026f会提供一低输入阻抗给第六引脚102f,如此一来就可以使得电源供应器104内的交流转直流电源供应器1042可以安全的工作。因此,当发光二极管驱动芯片102工作之前,第六引脚102f为一高输入阻抗会使得第六引脚102f上的回授电压Vfb具有较高的电压,该较高的电压会使得交流转直流电源供应器1042停止提升直流电源电压Vo。当发光二极管驱动芯片102工作之后,第六引脚102f为一低输入阻抗会使得第六引脚102f上的回授电压Vfb具有较低的电压,该较低的电压会使得交流转直流电源供应器1042开始提升直流电源电压Vo。
请参考图4。图4所示为依据本发明保护电路1028的一实施例示意图。为了方便说明保护电路1028的操作特性,图4另绘示了发光二极管106a-106d、电流稳压电路1022以及回授电压控制电路1026。保护电路1028包含有一第一缓冲器1028a、一第二缓冲器1028b、一第三缓冲器1028c、一第四缓冲器1028d、一第一二极管1028e、一第二二极管1028f、一第三二极管1028g、一第四二极管1028h、一第一差动放大器1028i、一第二差动放大器1028j、一第三差动放大器1028k、一第四差动放大器1028l、一第一比较器1028m、一第二比较器1028n、一第三比较器1028o以及一第四比较器1028p。第一缓冲器1028a用来缓冲第一电压V1以产生一第一缓冲电压Vb1。第二缓冲器1028b用来缓冲第二电压V2以产生一第二缓冲电压Vb2。第三缓冲器1028c用来缓冲第三电压V3以产生一第三缓冲电压Vb3。第四缓冲器1028d用来缓冲第四电压V4以产生一第四缓冲电压Vb4。第一二极管1028e具有一正极与一负极,该正极用来接收第一缓冲电压Vb1。第二二极管1028f具有一正极与一负极,该正极用来接收第二缓冲电压Vb2。第三二极管1028g具有一正极与一负极,该正极用来接收第三缓冲电压Vb3。第四二极管1028h具有一正极与一负极,该正极用来接收第四缓冲电压Vb4,其中第一二极管1028e、第二二极管1028f、第三二极管1028g以及第四二极管1028h的负极耦接于一共同端点,共同端点是用来输出第二特定电压Vmax。
此外,第一差动放大器1028i用来产生第二特定电压Vmax与第一电压V1之间的一第一电压差Vd1。第二差动放大器1028j用来产生第二特定电压Vmax与第二电压V2之间的一第二电压差Vd2。第三差动放大器1028k用来产生第二特定电压Vmax与第三电压V3之间的一第三电压差Vd3。第四差动放大器1028l用来产生第二特定电压Vmax与第四电压V4之间的一第四电压差Vd4。第一比较器1028m用来比较第一电压差Vd1与临界值Vroom_set,若第一电压差Vd1大于临界值Vroom_set,则第一比较器1028m控制电流稳流电路1022停止导通第一电流I1至第一引脚102a,同时第一比较器1028m会关闭第一缓冲器1026a并将第一缓冲电压V1’提升至供应电压Vcc以使得第一电压V1停止输出至选择电路1026e。第二比较器1028n用来比较第二电压差Vd2与临界值Vroom_set,若第二电压差Vd2大于临界值Vroom_set,则第二比较器1028n控制电流稳流电路1022停止导通第二电流I2至第二引脚102b,同时第二比较器1028n会关闭第二缓冲器1026b并将第二缓冲电压V2’提升至供应电压Vcc以使得第二电压V2停止输出至选择电路1026e。第三比较器1028o用来比较第三电压差Vd3与临界值Vroom_set,若第三电压差Vd3大于临界值Vroom_set,则第三比较器1028o控制电流稳流电路1022停止导通第三电流I3至第三引脚102c,同时第三比较器1028o会关闭第三缓冲器1026c并将第三缓冲电压V3’提升至供应电压Vcc以使得第三电压V3停止输出至选择电路1026e。第四比较器1028p用来比较第四电压差Vd4与临界值Vroom_set,若第四电压差Vd4大于临界值Vroom_set,则第四比较器1028p控制电流稳流电路1022停止导通第四电流I4至第四引脚102d,同时第四比较器1028p会关闭第四缓冲器1026d并将第四缓冲电压V4’提升至供应电压Vcc以使得第四电压V4停止输出至选择电路1026e。
请注意,本发明所提供的发光二极管驱动芯片102能够检测每一串发光二极管所连接的引脚102a-102d上的电压,当某一引脚上的电压出现异常时,发光二极管驱动芯片102会自动停止输出电流到该异常的引脚,以关闭该串异常的发光二极管。
进一步而言,请同时参考图1-图4,当四串发光二极管106a-106d都分别耦接在引脚102a-102d与输出端No之间时,发光二极管驱动芯片102就可以开始工作以控制电源供应器104输出直流电源电压Vo来启动发光二极管106a-106d。请注意,由于每一个发光二极管都会具有一大致上固定的电压差,因此引脚上的电压就是直流电源电压Vo扣除了该些串联的发光二极管的总压降之后的电压。一般而言,每一串发光二极管都具有相同个数的发光二极管,因此在正常的状况下,引脚102a-102d上分别的电压V1-V4都会大致上一样。在本发明中,回授电压控制电路1026会选择电压V1-V4中的一最低电压(即该第一特定电压)来产生一回授电压Vfb给电源供应器104。当电源供应器104接收到回授电压Vfb时,电源供应器104就会逐渐提升直流电源电压Vo来启动发光二极管106a-106d。当直流电源电压Vo到达一合理的电压足以启动所有的发光二极管106a-106d时,电源供应器104就会停止再提升直流电源电压Vo,并大致上维持在一固定的电压。
接着,一使用者就可以通过亮度控制信号DIM来调整流经发光二极管106a-106d的电流I1-I4,以调整发光二极管106a-106d的亮度。在本发明中,第五引脚102e是设计来可以接收三种不同的信号形式来调整发光二极管106a-106d的亮度。进一步而言,一使用者可以输出一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号来控制流经发光二极管106a-106d的电流I1-I4。由于本发明只利用一个引脚(即第五引脚102e)就可以接收不同形式的亮度调整信号,因此本发明的另一个好处是节省了发光二极管驱动芯片102的引脚个数。
请注意,当发光二极管驱动芯片102正常工作时,保护电路1028也同时会检测电压V1-V4是否有出现异常的现象。从图4可以得知,保护电路1028用来判断电压V1-V4中的一最高电压(即第二特定电压Vmax)与电压V1-V4中的一最低电压之间的一电压差是否大于一临界值Vroom_set,若该电压差大于临界值Vroom_set,则停止导通电流至对应该最低电压的引脚。同时,保护电路1028也会将输出控制信号来将对应该最低电压的引脚的该缓冲器断开以使得该引脚上的电压被提升至供应电压Vcc。
举例而言,若四串发光二极管106a-106d中的第一串发光二极管106a为开路(open)或引脚102a为短路(short)到接地电压Vgnd,则引脚102a的第一电压V1就会等于或接近于0V。此时,引脚102a的第一电压V1就会被回授电压控制电路1026选为该第一特定电压,并产生回授电压Vfb给电源供应器104。由于第一电压V1太低了(即0V),因此交流转直流电源供应器1042就会逐渐提升直流电源电压Vo来尝试提高第一电压V1。如此一来,其他引脚102b-102d分别的电压V2-V4也会逐渐提升。但是,第一电压V1依然会维持在0V。换句话说,保护电路1028所检测到的最高电压(即第二特定电压Vmax)就会越来越高,而最低电压(即第一电压V1)依然维持在0V。因此,保护电路1028内的第一比较器1028i比较第二特定电压Vmax与第一电压V1所产生的第一电压差Vd1就会越来越大。当第一电压差Vd1大于临界值Vroom_set时,保护电路1028就会判断第一串发光二极管106a为异常,因此第五比较器1028m就会输出第一控制信号Sc1来控制电流稳流电路1022停止导通第一电流I1至第一引脚102a,同时第一控制信号Sc1也会用来关闭或断开第一缓冲器1026a以将第一引脚102a上的第一电压V1提升至供应电压Vcc。如此一来,第一电压V1就不再是最低电压,而回授电压控制电路1026就会从其他的电压V2-V4之中选取一个最低的电压来作为该第一特定电压,并产生回授电压Vfb给电源供应器104。接着,经由电源供应器104与发光二极管驱动芯片102之间的负回授操作之后,另外三串的发光二极管106b-106d就可以正常运作了。
此外,在另一个例子中,若第一串发光二极管106a内的一个或多个发光二极管为出现短路的状况时,则引脚102a的第一电压V1就会被提高,而使得第一电压V1比其他的电压V2-V4来得高。此时,第一电压V1就成为了最高的电压(即第二特定电压Vmax)。若保护电路1028内的第二差动放大器1028j与第二比较器1028n判断出第二特定电压Vmax与第二电压V2之间的第二电压差Vd2大于临界值Vroom_set时,则第二比较器1028n就会输出第二控制信号Sc2来控制电流稳流电路1022停止导通第二电流I2至第二引脚102b,同时第二控制信号Sc2也会用来关闭或断开第二缓冲器1026b以将第二引脚102b上的第二电压V2提升至供应电压Vcc。同时,若保护电路1028内的第三差动放大器1028k与第三比较器1028o判断出第二特定电压Vmax与第三电压V3之间的第三电压差Vd3大于临界值Vroom_set时,则第三比较器1028o就会输出第三控制信号Sc3来控制电流稳流电路1022停止导通第三电流I3至第三引脚102c,同时第三控制信号Sc3也会用来关闭或断开第三缓冲器1026c以将第三引脚102c上的第三电压V3提升至供应电压Vcc。同样地,若保护电路1028内的第四差动放大器1028l与第四比较器1028p判断出第二特定电压Vmax与第四电压V4之间的第四电压差Vd4大于临界值Vroom_set时,则第四比较器1028p就会输出第四控制信号Sc4来控制电流稳流电路1022停止导通第四电流I4至第四引脚102d,同时第四控制信号Sc4也会用来关闭或断开第四缓冲器1026d以将第四引脚102d上的第四电压V4提升至供应电压Vcc。经由上述操作,若电流I2-I4都关闭了,则回授电压控制电路1026用来产生回授电压Vfb回授给电源供应器104的选择就只剩下第一电压V1了。换言之,在这个出现异常状况的例子中,最后只剩下具有短路状况的第一串发光二极管106a是处于启动的状态,这时使用者应该可以发现发光二极管驱动系统100所产生的亮度明显下降了,如此就可以判定发光二极管106a-106d的连接出了问题。
除此之外,从图1可以得知本发明的发光二极管驱动系统100只使用了一级的电源供应器(即交流转直流电源供应器1042)来产生直流电源电压Vo,而不是如传统的驱动系统使用两级的电源供应器(例如一个直流转直流电源供应器以及一个交流转直流电源供应器)。换句话说,本发明的发光二极管驱动系统100无需使用直流转直流电源供应器,而是直接使用一个交流转直流电源供应器来产生直流电源电压Vo。因此,本发明的发光二极管驱动系统100可以减少一级电源功率的损失,进而大幅提高系统的电源效率,同时也节省了系统的制造成本与面积。请注意,发光二极管驱动系统100内的交流转直流电源供应器1042也可以用一直流转直流电源供应器来取代。
另一方面,本发明的发光二极管驱动芯片102也没有设置过电压保护(Overvoltage protection)引脚来检测直流电源电压Vo,而是只检测第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102d分别的第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4就可以达到保护电路的功能。因此,本发明的发光二极管驱动芯片102节省了设置过电压保护(Over voltage protection)的引脚。
再者,通过使用待机保护电路110,当发光二极管驱动系统100处于一待机模式时,待机控制信号STB会关闭晶体管开关1104以降低输出端No上的直流电源电压Vo,如此一来交流转直流电源供应器1042也会进入待机模式。因此,本发明的发光二极管驱动系统100处于待机模式时可以更省电。
此外,利用与发光二极管驱动芯片102相似的方法,本发明也提供了一个具有六个引脚的发光二极管驱动芯片500,如图5所示。图5所示为依据本发明一种具有六个引脚502a-502f的发光二极管驱动芯片500的一实施例示意图。依据本发明的实施例,发光二极管驱动芯片500包含有一电流稳流电路5022、一电流控制电路5024、一回授电压控制电路5026以及一保护电路5028。电流稳流电路5022用来选择性地输出一第一电流I1’以及一第二电流I2’分别到第一引脚502a以及第二引脚502b。电流控制电路5024耦接至电流稳流电路5022与第三引脚502c,用来接收来自第三引脚502c的调整信号来控制第一电流I1’以及第二电流I2’。回授电压控制电路5026,用来依据对应第一引脚502a以及第二引脚502b分别的一第一电压V1’以及一第二电压V2’中的一第一特定电压与一设定电压输出回授电压到第四引脚502d。保护电路5028用来判断第一电压V1’以及第二电压V2’中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于临界值,则保护电路5028控制电流稳流电路5022停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚。此外,发光二极管驱动芯片500的一第五引脚102e耦接于一供应电压,以及一第六引脚102f耦接于接地电压。
请注意,相较于发光二极管驱动芯片102,发光二极管驱动芯片500只有两个输出电流(第一电流I1’以及第二电流I2’),其他的操作电路都是相似于发光二极管驱动芯片102,此领域技术人员在阅读完上述有关发光二极管驱动芯片102的操作说明后应可了解发光二极管驱动芯片500的操作特性。因此,发光二极管驱动芯片500的细部操作在此不另赘述。
简言之,本发明发光二极管驱动芯片102的操作方法可以归纳为图6所示的步骤。图6所示为依据本发明一种应用于具有八个引脚的发光二极管驱动芯片的驱动方法600的一实施例流程图。因此,以下有关于驱动方法600的叙述请同时参考图1所示的发光二极管驱动芯片102。此外,倘若大体上可达到相同的结果,并不需要一定照图6所示的流程中的步骤顺序来进行,且图6所示的步骤不一定要连续进行,亦即其他步骤也可插入其中。驱动方法600包含有:
步骤601:若滤波后调整信号Sad’大于预定电压Ven,则比较器1024b输出启动信号Sac来致能(enable)发光二极管驱动芯片102;
步骤602:分别导通第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4到第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102d;
步骤604:接收来自第五引脚102e的调整信号Sad来控制第一电流I1、第二电流I2、第三电流I3以及第四电流I4;
步骤606:依据第一引脚102a、第二引脚102b、第三引脚102c以及第四引脚102d分别的第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4中的一最低电压与一设定电压Vref来输出回授电压Vfb到第六引脚102f;以及
步骤608:判断第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3以及第四电压V4中的一最高电压(即第二特定电压Vmax)与该最低电压之间的一电压差是否大于一临界值Vroom_set,若是,跳至步骤610,若否,跳至步骤606;
步骤610:停止导通电流至对应该最低电压的一特定引脚;
步骤612:将对应该最低电压的引脚的该缓冲器断开以使得该引脚上的电压被提升至供应电压Vcc,跳至步骤606。
综上所述,本发明所提供的方法只需利用具有八个引脚的发光二极管驱动芯片102就可以驱动四串发光二极管,或只需利用具有六个引脚的发光二极管驱动芯片500就可以驱动两串发光二极管,且本发明的发光二极管驱动系统100只需要一级的电源供应器(即交流转直流电源供应器1042)就可以提供直流电源电压Vo给该四串发光二极管或两串发光二极管。因此,本发明的发光二极管驱动系统100除了大幅提高系统的电源效率,同时也节省了系统的制造成本与面积。
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 (29)
1.一种发光二极管驱动芯片,其特征在于,包含有:
一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚、一第四引脚、一第五引脚及一第六引脚;
一电流稳流电路,耦接一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚及一第四引脚,用来选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚;
一电流控制电路,耦接至该电流稳流电路与该第五引脚,用来接收来自该第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;
一回授电压控制电路,用来依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到该第六引脚;以及
一保护电路,用来判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及该回授电压控制电路停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压,其中该第一特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最低电压;以及
其中该第二特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最高电压。
2.如权利要求1所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该调整信号为一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号。
3.如权利要求1所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压分别为该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚上的电压。
4.如权利要求1所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该电流控制电路包含有:
一低通滤波器,用来对该调整信号进行低通滤波以产生一滤波后调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;
一比较器,用来比较该滤波后调整信号以及一预定电压来产生一启动信号来启动该发光二极管驱动芯片;以及
一箝位电路,当该滤波后调整信号超过一上限电压时,该箝位电路用来将该滤波后调整信号箝位于该上限电压。
5.如权利要求4所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该电流稳流电路至少包含有:
一电阻,具有一第一端点耦接于一接地电压;
一晶体管,具有一第一连接端耦接于该电阻的一第二端点,一第二连接端用来输出该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流中的一个电流,以及一控制端点接收一控制信号;
一第一差动放大器,用来依据该电阻的该第一端点与该第二端点之间的电压来产生一检测电压;以及
一第二差动放大器,用来依据该检测电压与该滤波后调整信号来产生该控制信号来控制该晶体管。
6.如权利要求1所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该回授电压控制电路包含有:
一第一缓冲器,用来依据一第一控制信号来选择性地将该第一电压输出为一第一缓冲电压;
一第二缓冲器,用来依据一第二控制信号来选择性地将该第二电压输出为一第二缓冲电压;
一第三缓冲器,用来依据一第三控制信号来选择性地将该第三电压输出为一第三缓冲电压;
一第四缓冲器,用来依据一第四控制信号来选择性地将该第四电压输出为一第四缓冲电压;
一选择电路,用来将该第一缓冲电压、该第二缓冲电压、该第三缓冲电压以及该第四缓冲电压之中的一最低电压输出为该第一特定电压;以及
一差动缓冲器,用来依据该设定电压与该第一特定电压的差来产生该回授电压;
其中当该发光二极管驱动芯片工作之前,该差动缓冲器会利用一输出拉高电阻来将该第六引脚上的该回授电压提升为一较高的电压。
7.如权利要求6所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该保护电路包含有一最高电压选择电路,该最高电压选择电路包含有:
一第五缓冲器,用来缓冲该第一电压以产生一第五缓冲电压;
一第六缓冲器,用来缓冲该第二电压以产生一第六缓冲电压;
一第七缓冲器,用来缓冲该第三电压以产生一第七缓冲电压;
一第八缓冲器,用来缓冲该第四电压以产生一第八缓冲电压;
一第一二极管,具有一正极与一负极,该正极用来接收该第五缓冲电压;
一第二二极管,具有一正极与一负极,该正极用来接收该第六缓冲电压;
一第三二极管,具有一正极与一负极,该正极用来接收该第七缓冲电压;以及
一第四二极管,具有一正极与一负极,该正极用来接收该第八缓冲电压;
其中该第一二极管、该第二二极管、该第三二极管以及该第四二极管的各所述负极耦接于一共同端点,该共同端点是用来输出该第二特定电压。
8.如权利要求7所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该保护电路另包含有:
一第一差动放大器,用来产生该第二特定电压与该第一电压之间的一第一电压差;
一第二差动放大器,用来产生该第二特定电压与该第二电压之间的一第二电压差;
一第三差动放大器,用来产生该第二特定电压与该第三电压之间的一第三电压差;
一第四差动放大器,用来产生该第二特定电压与该第四电压之间的一第四电压差;
一第一比较器,用来比较该第一电压差与该临界值,若该第一电压差大于该临界值,则该第一比较器控制该电流稳流电路停止导通该第一电流至该第一引脚,同时该第一比较器会关闭该第一缓冲器并将该第一缓冲电压提升至一供应电压以使得该第一电压停止输出至该选择电路;
一第二比较器,用来比较该第二电压差与该临界值,若该第二电压差大于该临界值,则该第二比较器控制该电流稳流电路停止导通该第二电流至该第二引脚,同时该第二比较器会关闭该第二缓冲器并将该第二缓冲电压提升至该供应电压以使得该第二电压停止输出至该选择电路;
一第三比较器,用来比较该第三电压差与该临界值,若该第三电压差大于该临界值,则该第三比较器控制该电流稳流电路停止导通该第三电流至该第三引脚,同时该第三比较器会关闭该第三缓冲器并将该第三缓冲电压提升至该供应电压以使得该第三电压停止输出至该选择电路;以及
一第四比较器,用来比较该第四电压差与该临界值,若该第四电压差大于该临界值,则该第四比较器控制该电流稳流电路停止导通该第四电流至该第四引脚,同时该第四比较器会关闭该第四缓冲器并将该第四缓冲电压提升至该供应电压以使得该第四电压停止输出至该选择电路。
9.如权利要求1所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该发光二极管驱动芯片的一第七引脚耦接于一供应电压,以及该发光二极管驱动芯片的一第八引脚耦接于一接地电压。
10.一种发光二极管驱动系统,其特征在于,包含有:
一发光二极管驱动芯片,该发光二极管驱动芯片包含有:
一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚、一第四引脚、一第五引脚及一第六引脚;
一电流稳流电路,耦接一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚及一第四引脚,用来选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚;
一电流控制电路,耦接至该电流稳流电路与该第五引脚,用来接收来自该第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;
一回授电压控制电路,用来依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到该第六引脚;以及
一保护电路,用来判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及该回授电压控制电路停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压,其中该第一特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最低电压;以及,其中该第二特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最高电压;
一电源供应器,具有一回授控制端耦接于该第六引脚,用来依据该回授电压来于一输出端产生一直流电源电压;
至少一发光二极管,耦接于该直流电源电压与该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚中的至少一个引脚之间;以及
一调整电路,耦接于该第五引脚,用来依据一亮度控制信号来产生该调整信号。
11.如权利要求10所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该电源供应器包含有:
一交流转直流电源供应器,用来依据一感测信号来将一交流电源电压转换为该直流电源电压;以及
一感测电路,耦接于该第六引脚与该交流转直流电源供应器之间,用来依据该第一特定电压来产生该感测信号。
12.如权利要求11所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该感测电路包含有:
一稳压器,用依据该第一特定电压来产生一稳压信号;以及
一光电耦合器,用来依据该稳压信号来产生该感测信号。
13.如权利要求11所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该电源供应器还包含有:
一第一电阻,具有一第一端点耦接于该输出端,以及一第二端点耦接于该第六引脚;
一第二电阻,具有一第一端点耦接于该第六引脚,以及一第二端点耦接于该感测电路;以及
一第三电阻,具有一第一端点耦接于该感测电路,以及一第二端点耦接于一接地电压。
14.如权利要求13所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,另包含有:
一待机保护电路,耦接于该第二电阻的该第二端点,用来依据一待机控制信号来降低该输出端上的该直流电源电压。
15.如权利要求14所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该待机保护电路包含有:
一第四电阻,具有一第一端点耦接于该第二电阻的该第二端点;以及
一晶体管开关,具有一第一连接端点耦接于该第四电阻的一第二端点,一第二连接端点耦接于该接地电压,以及一控制端点用来接收该待机控制信号;
其中当该发光二极管驱动系统处于一待机模式时,该待机控制信号关闭该晶体管开关以降低该输出端上的该直流电源电压。
16.如权利要求10所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该调整电路包含有:
一第一被动元件,具有一第一端点耦接于该第五引脚,以及一第二端点耦接于一接地电压;以及
一第二被动元件,具有一第一端点耦接于该第五引脚,以及一第二端点用来接收该亮度控制信号。
17.如权利要求10所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该亮度控制信号为一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号。
18.如权利要求10所述的发光二极管驱动系统,其特征在于,该发光二极管驱动芯片的一第七引脚耦接于一供应电压,以及该发光二极管驱动芯片的一第八引脚耦接于一接地电压。
19.一种应用于发光二极管驱动芯片的驱动方法,其特征在于,发光二极管驱动芯片包括一第一引脚、一第二引脚、一第三引脚、一第四引脚、一第五引脚及一第六引脚,所述驱动方法包含有:
选择性地输出一第一电流、一第二电流、一第三电流以及一第四电流分别到该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚;
接收来自该第五引脚的一调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;
依据对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的一第一电压、一第二电压、一第三电压以及一第四电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到该第六引脚;以及
判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压以及停止利用该特定引脚的电压来输出该回授电压,其中该第一特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最低电压;以及,其中,该第二特定电压是该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的一最高电压。
20.如权利要求19所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,该调整信号一启动信号、一固定的直流电压、一可调整的直流电压或一脉波宽度调变信号。
21.如权利要求19所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压分别为该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚上的电压。
22.如权利要求19所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,接收来自该第五引脚的该调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流的步骤包含有:
对该调整信号进行低通滤波以产生一滤波后调整信号来控制该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流;
比较该滤波后调整信号以及一预定电压来产生一启动信号;以及
当该滤波后调整信号超过一上限电压时,将该滤波后调整信号箝位于该上限电压。
23.如权利要求22所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,选择性地输出该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流分别到该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚的步骤至少包含有:
将一电阻的一第一端点耦接于一接地电压;
将一晶体管的一第一连接端耦接于该电阻的一第二端点,一第二连接端用来输出该第一电流、该第二电流、该第三电流以及该第四电流中的一个电流,以及一控制端点接收一控制信号;
依据该电阻的该第一端点与该第二端点之间的电压来产生一检测电压;以及
依据该检测电压与该滤波后调整信号来产生该控制信号来控制该晶体管。
24.如权利要求19所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,将对应该第一引脚、该第二引脚、该第三引脚以及该第四引脚分别的该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的该第一特定电压输出到该第六引脚的步骤包含有:
依据一第一控制信号来选择性地将该第一电压输出为一第一缓冲电压;
依据一第二控制信号来选择性地将该第二电压输出为一第二缓冲电压;
依据一第三控制信号来选择性地将该第三电压输出为一第三缓冲电压;
依据一第四控制信号来选择性地将该第四电压输出为一第四缓冲电压;
将该第一缓冲电压、该第二缓冲电压、该第三缓冲电压以及该第四缓冲电压之中的一最低电压输出为该第一特定电压;
依据该设定电压与该第一特定电压的差来产生该回授电压;以及
当该发光二极管驱动芯片工作之前,利用一输出拉高电阻来将该第六引脚上的该回授电压提升为一较高的电压。
25.如权利要求24所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的该第二特定电压的步骤包含有:
缓冲该第一电压以产生一第五缓冲电压;
缓冲该第二电压以产生一第六缓冲电压;
缓冲该第三电压以产生一第七缓冲电压;
缓冲该第四电压以产生一第八缓冲电压;
利用一第一二极管的一正极来接收该第五缓冲电压;
利用一第二二极管的一正极来接收该第六缓冲电压;
利用一第三二极管的一正极来接收该第七缓冲电压;
利用一第四二极管的一正极来接收该第八缓冲电压;以及
将该第一二极管、该第二二极管、该第三二极管以及该第四二极管的复数个负极耦接于一共同端点,并利用该共同端点来输出该第二特定电压。
26.如权利要求25所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,判断该第一电压、该第二电压、该第三电压以及该第四电压中的该第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于该临界值,若该电压差大于该临界值,则停止导通电流至对应该第一特定电压的该特定引脚的步骤另包含有:
产生该第二特定电压与该第一电压之间的一第一电压差;
产生该第二特定电压与该第二电压之间的一第二电压差;
产生该第二特定电压与该第三电压之间的一第三电压差;
产生该第二特定电压与该第四电压之间的一第四电压差;
比较该第一电压差与该临界值,若该第一电压差大于该临界值,则停止导通该第一电流至该第一引脚,并将该第一缓冲电压提升至一供应电压以使得该第一缓冲电压不是该最低电压;
比较该第二电压差与该临界值,若该第二电压差大于该临界值,则停止导通该第二电流至该第二引脚,并将该第二缓冲电压提升至该供应电压以使得该第二缓冲电压不是该最低电压;
比较该第三电压差与该临界值,若该第三电压差大于该临界值,则停止导通该第三电流至该第三引脚,并将该第三缓冲电压提升至该供应电压以使得该第三缓冲电压不是该最低电压;以及
比较该第四电压差与该临界值,若该第四电压差大于该临界值,则停止导通该第四电流至该第四引脚,并将该第四缓冲电压提升至该供应电压以使得该第四缓冲电压不是该最低电压。
27.如权利要求19所述的发光二极管驱动芯片驱动方法,其特征在于,该发光二极管驱动芯片的一第七引脚耦接于一供应电压,以及该发光二极管驱动芯片的一第八引脚耦接于一接地电压。
28.一种发光二极管驱动芯片,其特征在于,包含有:
一电流稳流电路,耦接该发光二极管驱动芯片的一第一引脚及一第二引脚,用来选择性地输出一第一电流以及一第二电流分别到一第一引脚以及一第二引脚;
一电流控制电路,耦接至该电流稳流电路与该发光二极管驱动芯片的一第三引脚,用来接收来自该第三引脚的一调整信号来控制该第一电流以及该第二电流;
一回授电压控制电路,用来依据对应该第一引脚以及该第二引脚分别的一第一电压以及一第二电压中的一第一特定电压与一设定电压来输出一回授电压到该发光二极管驱动芯片的一第四引脚;以及
一保护电路,用来判断该第一电压以及该第二电压中的一第二特定电压与该第一特定电压之间的一电压差是否大于一临界值,若该电压差大于该临界值,则该保护电路控制该电流稳流电路停止导通电流至对应该第一特定电压的一特定引脚以使得该特定引脚的电压不再是该第一特定电压;
其中,该第一特定电压是该第一电压及该第二电压的一最低电压,该第二特定电压是该第一电压及该第二电压的一最高电压。
29.如权利要求28所述的发光二极管驱动芯片,其特征在于,该发光二极管驱动芯片的一第五引脚耦接于一供应电压,以及该发光二极管驱动芯片的一第六引脚耦接于一接地电压。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1972541A (zh) * | 2005-11-23 | 2007-05-30 | 圆创科技股份有限公司 | 发光二极管阵列的驱动电路 |
CN101207958A (zh) * | 2006-12-18 | 2008-06-25 | 广鹏科技股份有限公司 | 可提供回授控制与开路保护之驱动电路及其相关驱动方法 |
CN101917809A (zh) * | 2010-08-24 | 2010-12-15 | 成都芯源系统有限公司 | 驱动多个发光元件的驱动器、驱动方法以及显示设备 |
CN101990337A (zh) * | 2009-08-03 | 2011-03-23 | 联咏科技股份有限公司 | 可动态维持定电流驱动的光源驱动装置及其相关方法 |
CN103209515A (zh) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | 三垦电气株式会社 | 发光元件驱动装置 |
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Patent Citations (7)
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---|---|---|---|---|
CN1972541A (zh) * | 2005-11-23 | 2007-05-30 | 圆创科技股份有限公司 | 发光二极管阵列的驱动电路 |
CN101207958A (zh) * | 2006-12-18 | 2008-06-25 | 广鹏科技股份有限公司 | 可提供回授控制与开路保护之驱动电路及其相关驱动方法 |
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CN101917809A (zh) * | 2010-08-24 | 2010-12-15 | 成都芯源系统有限公司 | 驱动多个发光元件的驱动器、驱动方法以及显示设备 |
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