CN115134959A - 光源驱动模块与光源驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源驱动模块与光源驱动方法，光源驱动方法应用于与光源和控制器电连接的光源驱动模块，光源驱动模块包含：频率设定模块、驱动电路与转换模块，频率设定模块根据开关信号而产生频率设定信号，驱动电路接收开关信号与电流控制信号后，据以产生光源驱动信号，转换模块因应光源驱动信号的控制而选择性产生流经光源的驱动电流，驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且光源驱动信号的操作频率在上升期间为第一频率，驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且光源驱动信号的操作频率在稳定期间为第二频率。

Description

光源驱动模块与光源驱动方法

技术领域

本发明涉及一种光源驱动模块与光源驱动方法，尤其涉及一种可调节驱动信号之操作频率的光源驱动模块与光源驱动方法。

背景技术

光源装置(例如，LED灯饰、LED投影机)已为人类生活中的必备用品。随着技术的演进，光源装置的设计与功能越来越多。光源装置可包含一个或多个光源，并可提供亮度调整、色调控制等功能。

请参见图1所示，图1为光源装置的示意图。在此图示中，假设光源装置10包含：控制器11、光源驱动模块13a、13b，以及光源15a、15b。控制器11电连接于光源驱动模块13a、13b；光源驱动模块13a电连接于光源15a；且，光源驱动模块13b电连接于光源15b。光源驱动模块13a与光源15a对应，且光源驱动模块13b与光源15b对应。其中，光源15a包含彼此串接的多个发光二极管(Light-emitting diode，简称为LED)17，光源15a包含彼此串接的多个发光二极管19。

光源驱动模块13a自控制器11接收开关信号PWMa与电流控制信号ADIMa后，据以产生驱动光源15a的驱动电流ILEDa，使发光二极管17发光。基本上，控制器11利用开关信号PWMa切换对光源驱动模块13a的控制，以及藉由电流控制信号ADIMa调整驱动电流ILEDa的大小。换言之，控制器11可透过对电流控制信号ADIMa和开关信号PWMa的控制，决定光源驱动模块13a应如何调整驱动电流ILEDa的大小与导通期间等，进而达到调整光源15a的亮度、配色等功能。

同理，控制器11传送至光源驱动模块13b的开关信号PWMb与电流控制信号ADIMb，用于而控制光源驱动模块13b调整驱动电流ILEDb的大小与导通期间等，达到调整光源15b的亮度、配色等功能。由于控制器11对光源驱动模块13a、13b的控制为平行且独立的，以下说明仅以一组光源驱动模块和光源的搭配为例。

请参见图2所示，图2为开关信号PWM与驱动电流ILED的波形的示意图。图2的横轴为时间，纵轴分别代表开关信号PWM与驱动电流ILED。在图2中，开关信号PWM可代表图1的开关信号PWMa、PWMb的其中一者，且驱动电流ILED可代表图1的驱动电流ILED的其中一者。开关信号PWM为方波，其周期为Tcyl。开关信号PWM的高位准期间表示为Ton。

当开关信号PWM为高位准时，光源驱动模块产生流经光源的驱动电流ILED。依据驱动电流ILED的行为，开关信号PWM的高位准期间Ton可进一步区分为两个期间：驱动电流ILED的电流值持续上升的上升期间Tr，以及驱动电流ILED的电流值维持不变的稳定期间Tf。光源亮度与驱动电流ILED的电流值成正相关(例如，成正比)。因此，光源在上升期间Tr逐渐由暗转亮，且光源在稳定期间Tf维持最大亮度。

以LED投影机为例，由于光源在上升期间Tr的亮度逐渐增加而不稳定，光源装置必须在上升期间Tr遮蔽光源，以免使用者观看投影时产生亮度不均衡的感受。然而，在上升期间Tr遮蔽光源的做法，亦可能影响用户的视觉感受。因此，上升期间Tr越长，对光源亮度的影响也越显著。

因此，有必要设计一种新型的光源驱动模块与光源驱动方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光源驱动模块与光源驱动方法，能够缩短上升期间的长度，使光源装置的亮度维持稳定。

为达到上述目的，本发明提供了一种光源驱动模块，电连接于光源，其特征在于，该光源驱动模块包含：频率设定模块，根据开关信号而产生频率设定信号；驱动电路，电连接于该频率设定模块，该驱动电路接收该开关信号与电流控制信号后，据以产生光源驱动信号；以及转换模块，电连接于该驱动电路与该光源，该转换模块因应该光源驱动信号的控制而选择性产生流经该光源的驱动电流；其中，该驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且该光源驱动信号的操作频率在该上升期间为第一频率，该驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且该光源驱动信号的操作频率在该稳定期间为第二频率。

较佳的，该第一频率与第二频率不相同。

较佳的，该频率切换模块包含：驱动开关感测电路，接收该开关信号；以及，电阻决定电路，包含：第一电流路径，电连接于该驱动开关感测电路、该驱动电路与接地端点间，该第一电流路径因应该开关信号而选择性导通；以及第二电流路径，电连接于该驱动电路与该接地端点间，该第二电流路径持续导通。

较佳的，该驱动开关感测电路包含：电容，电连接于该第一电流路径，该电容接收该开关信号；以及第一电阻，电连接于该电容、该第一电流路径与该接地端点。

较佳的，该第一电流路径包含：第二电阻；以及，第一晶体管，电连接于该电容、该第一电阻、该第二电阻与该接地端点，其中该第一晶体管根据该开关信号而选择性导通。

较佳的，该第一电流路径在该上升期间断开，以及该第一电流路径在该稳定期间导通。

较佳的，该稳定期间晚于该上升期间，且该上升期间较该稳定期间短。

较佳的，该光源驱动模块电连接于控制器，且该控制器提供与该光源对应的该开关信号与电流控制信号。

本发明还提供一种光源驱动方法，应用于与光源和控制器电连接的光源驱动模块，其特征在于，该光源驱动方法包含以下步骤：自该控制器接收开关信号与电流控制信号；根据该开关信号而产生频率设定信号；根据该开关信号与该电流控制信号而产生光源驱动信号；因应该光源驱动信号的控制而选择性产生流经该光源的驱动电流；通过该驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且该光源驱动信号的操作频率在该上升期间为第一频率；以及通过该驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且该光源驱动信号(Sdrv)的操作频率在该稳定期间为第二频率。

较佳的，该第一频率与第二频率不相同。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种光源驱动模块与光源驱动方法，光源驱动方法应用于与光源和控制器电连接的光源驱动模块，光源驱动模块包含：频率设定模块、驱动电路与转换模块，频率设定模块根据开关信号而产生频率设定信号，驱动电路接收开关信号与电流控制信号后，据以产生光源驱动信号，转换模块因应光源驱动信号的控制而选择性产生流经光源的驱动电流，驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且光源驱动信号的操作频率在上升期间为第一频率，驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且光源驱动信号的操作频率在稳定期间为第二频率，如此，能够缩短上升期间的长度，使光源装置的亮度维持稳定。

附图说明

图1为光源装置的示意图。

图2为开关信号PWM与驱动电流ILED的波形的示意图。

图3为本发明一实施例的光源驱动模块的方块图。

图4为本发明一实施例的光源驱动模块的电路设计的示意图。

图5A、5B为本发明一实施例的转换模块的示意图。

图6为本发明一实施例的光源驱动模块动态调整光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv的流程图。

图7为本发明一实施例的光源驱动模块动态调整光源驱动信号Sdrv的发光频率，进而缩短驱动电流ILED的上升期间的示意图。

具体实施方式

本说明书的技术用语参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书之说明或定义为准。本发明的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本技术领域具有通常知识者可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。

为兼顾维持亮度均衡并降低组件成本的考虑，本发明提供光源驱动模块与光源驱动方法的实施例，可动态的调整光源驱动信号的操作频率。以下的说明虽以一对光源驱动模块与光源为例，但实际应用时，光源装置所包含的光源模块与光源的个数，并不以此为限。

请参见图3所示，图3为本发明一实施例的光源驱动模块的方块图。光源驱动模块20电连接于交流电源21、控制器与光源23。光源驱动模块20包含电压供应电路201、驱动电路203、转换模块205与频率设定模块207。频率设定模块207进一步包含彼此电连接的驱动开关感测电路2071与电阻决定电路2073。

电压供应电路201电连接于交流电源21、驱动电路203、转换模块205与光源23。电压供应电路201将来自交流电源21的交流电压Vac转换为直流电压(操作电压Vcc与输入电压Vin)后，将操作电压Vcc传送至驱动电路203，以及将输入电压Vin传送至转换模块205。

驱动电路203电连接于转换模块205与电阻决定电路2073。转换模块205电连接于光源23。此外，驱动电路203自控制器接收开关信号PWM与电流控制信号ADIM；驱动开关感测电路2071自控制器接收开关信号PWM。驱动电路203产生光源驱动信号Sdrv后，将光源驱动信号Sdrv传送至转换模块205。

转换模块205依据光源驱动信号Sdrv，于光源23的两端提供光源驱动电压Vled+、Vled-。其中，在光源驱动电压Vled+、Vled-之间形成的跨压ΔV与输入电压Vin之间的比率需小于预设比率门坎Pth。即，ΔV/Vin<Pth。预设比率门坎Pth可根据应用的不同而决定。例如，Pth＝95％。另，转换模块205依据光源23的状态，产生并提供电流回授信号ISEN予驱动电路203，供驱动电路203调整光源驱动信号Sdrv使用。

光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv为影响上升期间Tr长短的重要因子。当操作频率Fdrv越高时，上升期间Tr越短；反之，当操作频率Fdrv越低时，上升期间Tr越长。尽管如此，调升光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv的作法，可能使转换模块205的内部组件产生切换速度过快的现象。连带地，在转换模块205可能衍生切换损失(switching loss)与电磁干扰(Electromagnetic Interference，简称为EMI)等问题。

简言之，转换模块205内的组件会随着光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv而运作。当光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv越高时，转换模块205内的组件切换速度也越高，连带使光源驱动模块20的组件温度上升。在高温下，一般组件的切换速度可能受影响，或使可靠度与寿命降低。为此，光源驱动模块20势必须选用耐高温的组件。如此一来，将使光源驱动模块20的制造成本提升。换言之，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv越低时，虽然无法缩短上升期间Tr的长度，但其制造成本相对较低。基于高频之操作频率Fdrv可缩短上升期间Tr，且低频之操作频率Fdrv可降低成本的考虑，本发明提供一种可动态调整光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv的电路设计。

请参见图4所示，图4为本发明一实施例的光源驱动模块的电路设计的示意图。在此图示中，进一步说明各个电路所包含的组件与其连接关系。关于信号间的关系与详细的电路运作方式，将于图5和图6说明。

电压供应电路201包含交流-直流转换器与电容。交流-直流转换器将交流电压Vac转换为光源驱动电压Vled与操作电压Vcc，且电容用于稳压。光源驱动电压Vled与操作电压Vcc均为直流电压。其中，交流-直流转换器提供操作电压Vcc至驱动电路203，以及提供输入电压Vin至转换模块205。

驱动电路203包含电流调节电路2031与驱动信号产生电路2033。其中，电流调节电路2031自控制器接收电流控制信号ADIM，以及自转换模块205接收电流回授信号ISEN后，产生电流比较结果Scmp。驱动信号产生电路2033自电流调节电路2031接收电流比较结果Scmp，自控制器接收开关信号PWM，以及自频率设定模块207接收频率设定信号RT后，产生光源驱动信号Sdrv。根据本发明的构想，开关信号PWM用于致能驱动信号产生电路2033产生光源驱动信号Sdrv；电流控制信号ADIM用于设定驱动电流ILED的电流值。

转换模块205包含：信号转换电路2051、功率开关组件2053，以及电流感测电路2055。其中，信号转换电路2051可为降压转换器(buck converter)，用以提供光源驱动电压Vled+、Vled-予光源23；功率开关组件2053自驱动信号产生电路2033接收光源驱动信号Sdrv；且，电流感测电路2055自电流调节电路2031接收电流回授信号ISEN。信号转换电路2051电连接于光源23；功率开关组件2053电连接于驱动信号产生电路2033、电流感测电路2055与信号转换电路2051；电流感测电路2055电连接于电流调节电路2031。实际应用时，信号转换电路2051、功率开关组件2053与电流感测电路2055的连接方式与内部所采用的组件等，均可能不同。请参见图5A、5B所示，图5A、5B为转换模块的实现方式的示意图。图图5A、5B所示的转换模块205a、205b仅为实现转换模块时的可能态样。实际应用时，转换模块205的设计并不以此处的举例为限。

在图5A中，转换模块205a包含：信号转换电路2051a、功率开关组件2053a(例如，晶体管Qdrv)，以及电流感测电路2055a(例如，电阻Rdrv)。其中，信号转换电路2051a电连接于电压供应电路201，并接收电压供应电路201所提供的输入电压Vin。功率开关组件2053a电连接于信号转换电路2051a与电流感测电路2055a之间。电流感测电路2055a电连接于接地端点Gnd。信号转换电路2051a进一步包含：电容Cdrv、电感Ldrv与二极管Ddrv。其中，在电容Cdrv的两端分别为供光源驱动电压Vled+、Vled-。晶体管Qdrv的汲极电连接于信号转换电路2051a、闸极接收光源驱动信号Sdrv，源极电连接于电阻Rdrv。

在图5B中，转换模块205b包含：信号转换电路2051b、功率开关组件2053b(例如，晶体管Qdrv)，以及电流感测电路2055b(例如，电阻Rdrv)。其中，功率开关组件2053b电连接于电压供应电路201，并接收电压供应电路201所提供的输入电压Vin。晶体管Qdrv的汲极电连接于电压供应电路201、闸极接收光源驱动信号Sdrv，源极电连接于电阻Rdrv。电流感测电路2055b电连接于功率开关组件2053b与信号转换电路2051b之间。信号转换电路2051b电连接于接地端点Gnd。信号转换电路2051a进一步包含：电容Cdrv、电感Ldrv与二极管Ddrv。其中，在电容Cdrv的两端分别为供光源驱动电压Vled+、Vled-。

在图5A、5B中，电阻Rdrv用于产生电流回授信号ISEN至电流调节电路2031；二极管Ddrv用于稳压；电感Ldrv与电容Cdrv用于储存电能。在此实施例中，假设二极管Ddrv为齐纳二极管(Zener diode)，晶体管Qdrv可为N型功率半导体场效晶体管(N-type Power MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor)。实际应用时，用于实现转换模块205的电路设计并不以此为限。

在转换模块205中，若晶体管Qdrv导通时，驱动电流ILED流经LED 23a使其发光，且驱动电流ILED同步对电感Ldrv充电。若晶体管Qdrv断开时，电感Ldrv、二极管Ddrv与光源23形成回路，且在电感Ldrv储存的电能将持续用于导通光源23内的LED 23a。因此，即便晶体管Qdrv断开时，LED 23a仍可维持导通。

在转换模块205中，晶体管Qdrv根据闸极所接收的光源驱动信号Sdrv与源极之间的压差而决定是否导通。当晶体管Qdrv导通时，在晶体管Qdrv的源极产生电流回授信号ISEN。如图4所示，电流感测电路2055将电流回授信号ISEN传送至电流调节电路2031。其后，电流调节电路2031对电流回授信号ISEN与电流控制信号ADIM加以比较后，进一步根据比较结果而产生电流比较结果Scmp。

当电流比较结果Scmp代表根据电流控制信号ADIM设定的电流值大于电流回授信号ISEN所代表的感测到的驱动电流ILED的电流值时，驱动信号产生电路203须调整光源驱动信号Sdrv，使其提升驱动电流ILED的电流值。反之，当电流比较结果Scmp代表根据电流控制信号ADIM设定的电流值小于电流回授信号ISEN所代表的感测到的驱动电流ILED的电流值时，驱动信号产生电路203便暂停传送光源驱动信号Sdrv。

频率设定模块207包含驱动开关感测电路2071与电阻决定电路2073。其中，驱动开关感测电路2071包含电容Csw与电阻Rsw；电阻决定电路2073包含彼此并联的电流路径2073a、2073b。其中，电流路径2073a包含电阻R1、晶体管Qr与二极管Dr；电流路径2073b包含电阻R2。电阻R1的一端电连接于驱动信号产生电路2033，电阻R1的另一端电连接于晶体管Qr的汲极。晶体管Qr的闸极电连接于电容Csw与电阻Rsw，源极电连接于接地端点Gnd。二极管Dr的阳极电连接于接地端点Gnd，阴极电连接于晶体管Qr的汲极。电阻R2的一端电连接于驱动信号产生电路2033，电阻R2的另一端电连接于接地端点Gnd。

晶体管Qr可视为一个由驱动开关感测电路2071决定是否导通的开关。当晶体管Qr导通时，电流路径2073a、2073b同时导通。此时，驱动信号产生电路2033与接地端点Gnd之间的等效电阻Req相当于电阻R1、R2并联后的电阻值(Req＝R1//R2)。另一方面，当晶体管Qr断开时，电流路径2073a断开，仅电流路径2073b导通。此时，驱动信号产生电路2033与接地端点Gnd之间的等效电阻Req相当于电阻R2的电阻值(Req＝R2)。

随着驱动信号产生电路2033与接地端点Gnd之间的等效电阻Req的改变，频率设定信号RT的电压也跟着变动。连带的，驱动信号产生电路2033可根据频率设定信号Req的电压，调整光源驱动信号Sdrv的操作频率。

在以下实施例中，假设光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv与等效电阻Req为负相关(例如，成反比)。即，当等效电阻Req的电阻值越大时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv越低；以及，当等效电阻Req的电阻值越小时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv越高。根据前述说明可以得知，当晶体管Qr导通时，等效电阻Req的电阻值(Req＝R1//R2)较小，故光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv较高(Fdrv＝Fh)。反之，当晶体管Qr断开时，等效电阻Req的电阻值较大(Req＝R2)，故光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv较低(Fdrv＝Fl)。基于光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv与等效电阻Req为负相关的特性，本发明实施例的光源驱动模块20可透过对驱动信号产生电路2033与接地端点Gnd之间的等效电阻Req调整的方式，改变光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv。

参照图6所示，图6为本发明一实施例的光源驱动模块动态调整光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv的流程图。首先，判断驱动开关感测电路2071是否接收到高电压(例如，3.3V)的开关信号PWM(步骤S31)。若否，则驱动信号产生电路2033不产生光源驱动信号Sdrv，且转换模块205不产生驱动电流ILED(步骤S39)。接着，重新执行步骤S31。

若步骤S31的判断结果为肯定，则进一步判断电阻决定电路2073中的晶体管Qr是否导通(步骤S33)。若步骤S33的判断结果为肯定，光源驱动模块20运作于上升期间Tr(步骤S35)。反之，若步骤S33的判断结果为否定，光源驱动模块20运作于稳定期间Tf(步骤S37)。以下分别说明步骤S35、S37的流程。

接着说明步骤S35的流程。请同时参见图4和图6。由图4可以看出，驱动开关感测电路2071透过电容Csw接收开关信号PWM。开关信号PWM由低电压(例如，0V)切换至高电压(例如，3.3V)的瞬间，电容Csw将高电压传导至晶体管Qr的闸极，并使晶体管Qr导通。此时，等效电阻Req为电阻R1、R2并联的结果(Req＝R1//R2)，且电阻决定电路2073提供频率设定信号RT至驱动信号产生电路2033(步骤S35a)。此外，电流调节电路2031亦依据电流回授信号ISEN与电流控制信号ADIM产生电流比较结果Scmp(步骤S35b)。接着，驱动信号产生电路2033依据电流比较结果Scmp、开关信号PWM、频率设定信号RT而产生光源驱动信号Sdrv。此时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv为高频Fh(Fdrv＝Fh)(步骤S35d)，且驱动电流ILED的电流值持续增加(步骤S35e)。

接着说明步骤S37的流程。请同时参见图4和图6。由图4可以看出，驱动开关感测电路2071透过电容Csw持续接收开关信号PWM一段时间后，经充电后的电容Csw将阻隔晶体管Qr的闸极接收开关信号PWM，并使晶体管Qr断开。此时，等效电阻Req为电阻R2(Req＝R2)，且电阻决定电路2073提供频率设定信号RT至驱动信号产生电路2033(步骤S37a)。此外，电流调节电路2031亦依据电流回授信号ISEN与电流控制信号ADIM产生电流比较结果Scmp(步骤S37b)。接着，驱动信号产生电路2033依据电流比较结果Scmp、开关信号PWM、频率设定信号RT而产生光源驱动信号Sdrv。此时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv为低频Fl(Fdrv＝Fl)(步骤S37d)，且驱动电流ILED的电流值维持不变(步骤S37e)。

由图6可以明显看出，光源驱动模块20的电路行为可分为两类。为便于比较，此处将光源驱动模块20的电路行为汇整于表1。

表1

请参见图7所示，图7为本发明一实施例的光源驱动模块动态调整光源驱动信号Sdrv的发光频率，进而缩短驱动电流ILED的上升期间的示意图。请同时参见图4、图6和图7。

图7的横轴为时间。时点t1至时点t4期间为开关信号PWM的周期Tcyl。时点t1至时点t3期间为开关信号PWM的高位准期间Ton。时点t1至时点t2期间为驱动电流ILED的上升期间Tr，光源驱动模块20在这段期间的运作方式对应于图6的步骤S35。时点t2至时点t3期间为驱动电流ILED的稳定期间Tf，光源驱动模块20在这段期间的运作方式对应于图6的步骤S37。

图7纵轴由上而下分别代表开关信号PWM、驱动电流ILEDa、晶体管Qr的闸极-源极压差Vgs_Qr、晶体管Qr的汲极-源极压差Vds_Qr与光源驱动信号Sdrv。

在时点t1至时点t2期间，晶体管Qr的闸极透过电容Csw接收开关信号PWM，而晶体管Qr的源极为接地电压Gnd。据此，当晶体管Qr的闸极-源极压差Vgs_Qr仍大于晶体管Qr的临界电压Vth时(即，时点t1至时点t2期间)，晶体管Qr将导通。连带的，在时点t1至时点t2期间，因为晶体管Qr导通的缘故，晶体管Qr的汲极-源极压差Vds_Qr为0V。如图6所示，因晶体管Qr导通的缘故，电阻决定电路2073的等效电阻Req为电阻R1、R2并联的结果(Req＝R1//R2)，且电阻决定电路2073提供频率设定信号RT至驱动信号产生电路2033。驱动信号产生电路2033因应开关信号PWM与频率设定信号RT而产生光源驱动信号Sdrv。此时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv为高频，且驱动电流ILED的电流值持续增加。

在时点t2至时点t3期间，晶体管Qr的闸极电压持续下降甚至等于0V。因晶体管Qr的闸极-源极压差Vgs_Qr低于临界电压Vth而不足以导通晶体管Qr。处于断开状态的晶体管Qr的汲极-源极压差Vds_Qr为高电压。如图6所示，因晶体管Qr断开的缘故，电阻决定电路2073的等效电阻Req为电阻R2(Req＝R2)，且电阻决定电路2073提供频率设定信号RT至驱动信号产生电路2033。驱动信号产生电路2033因应开关信号PWM与频率设定信号RT而产生光源驱动信号Sdrv。此时，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv为低频Fl，且驱动电流ILED的电流值维持不变。

在图7中，光源驱动信号Sdrv的变化幅度虽维持不变，但其频率随着上升期间Tr或稳定期间Tf而改变。比较在时点t1至时点t2期间，以及时点t2至时点t3期间的光源驱动信号Sdrv可以明显看出，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv在上升期间Tr的频率较高(Fdrv＝Fh)，光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv在稳定期间Tf的频率较低(Fdrv＝Fl)。

根据前述说明可以发现，上升期间Tr越长，则晶体管Qr的闸极-源极压差Vgs_Qr在上升期间Tr的斜率越平缓；上升期间Tr越短，则晶体管Qr的闸极-源极压差Vgs_Qr在上升期间Tr的斜率越陡峭。在驱动开关感测电路2071中，可透过电容Csw的电容值与电阻Rsw的电阻值的选择，决定电容Csw的充电速度。换言之，上升期间Tr的长度，可由电容Csw的电容值与电阻Rsw的电阻值决定。

另请留意，关于高频Fh与低频Fl的选择，可根据光源装置的用途与规格而决定。例如，高频Fh可为300KHz、低频Fl可为100KHz。一旦高频Fh与低频Fl的数值决定后，电阻决定电路2073可据以选择适当的电阻R1、R2的电阻值。

如图6步骤S39所述，在时点t3至时点t4期间，驱动电路暂停接收开关信号PWM。此时，驱动电路203停止产生光源驱动信号Sdrv，由电感Ldrv储存的电能驱动LED 23a。自时点t4开始，为开关信号PWM的另一个周期Tcyl。

根据本发明的光源驱动模块与光源驱动方法，在上升期间Tr与稳定期间Tf，以不同的电阻值设定光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv。在上升期间Tr，以电阻值较小的等校电阻Req将光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv设定为高频Fh；在稳定期间Tf，以电阻值较大的等校电阻Req将光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv设定为低频Fl。据此，基于高频Fh设定产生的光源驱动信号Sdrv可用于缩短上升期间Tr的长度，且基于低频Fl设定的光源驱动信号Sdrv可在稳定期间Tf降低因组件快速切换所衍生之切换损失与电磁干扰等问题。

另请留意，尽管在前述实施例中，假设光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv与等效电阻Req为负相关。但实际应用时，本发明亦可搭配光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv与等效电阻Req为正相关的情况使用。针对该种情况，则电阻决定电路2073在上升期间Tr提供的等效电阻Req较大，使光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv较高；以及，在稳定期间Tf提供的等效电阻Req较小，使光源驱动信号Sdrv的操作频率Fdrv较低。此种关于应用上的代换与设计，此处不再详述。

综上所述，本发明提供一种光源驱动模块与光源驱动方法，光源驱动方法应用于与光源和控制器电连接的光源驱动模块，光源驱动模块包含：频率设定模块、驱动电路与转换模块，频率设定模块根据开关信号而产生频率设定信号，驱动电路接收开关信号与电流控制信号后，据以产生光源驱动信号，转换模块因应光源驱动信号的控制而选择性产生流经光源的驱动电流，驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且光源驱动信号的操作频率在上升期间为第一频率，驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且光源驱动信号的操作频率在稳定期间为第二频率，如此，能够缩短上升期间的长度，使光源装置的亮度维持稳定。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施方式旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种光源驱动模块，电连接于光源，其特征在于，该光源驱动模块包含：

频率设定模块，根据开关信号而产生频率设定信号；

驱动电路，电连接于该频率设定模块，该驱动电路接收该开关信号与电流控制信号后，据以产生光源驱动信号；以及

转换模块，电连接于该驱动电路与该光源，该转换模块因应该光源驱动信号的控制而选择性产生流经该光源的驱动电流；

其中，该驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且该光源驱动信号的操作频率在该上升期间为第一频率，该驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且该光源驱动信号的操作频率在该稳定期间为第二频率。

2.如权利要求1所述的光源驱动模块，其特征在于，该第一频率与第二频率不相同。

3.如权利要求1所述的光源驱动模块，其特征在于，该频率切换模块包含：

驱动开关感测电路，接收该开关信号；以及，

电阻决定电路，包含：

第一电流路径，电连接于该驱动开关感测电路、该驱动电路与接地端点间，该第一电流路径因应该开关信号而选择性导通；以及

第二电流路径，电连接于该驱动电路与该接地端点间，该第二电流路径持续导通。

4.如权利要求3所述的光源驱动模块，其特征在于，该驱动开关感测电路包含：

电容，电连接于该第一电流路径，该电容接收该开关信号；以及

第一电阻，电连接于该电容、该第一电流路径与该接地端点。

5.如权利要求4所述的光源驱动模块，其特征在于，该第一电流路径包含：

第二电阻；以及，

第一晶体管，电连接于该电容、该第一电阻、该第二电阻与该接地端点，其中该第一晶体管根据该开关信号而选择性导通。

6.如权利要求3所述的光源驱动模块，其特征在于，该第一电流路径在该上升期间断开，以及该第一电流路径在该稳定期间导通。

7.如权利要求3所述的光源驱动模块，其特征在于，该稳定期间晚于该上升期间，且该上升期间较该稳定期间短。

8.如权利要求1所述的光源驱动模块，其特征在于，该光源驱动模块电连接于控制器，且该控制器提供与该光源对应的该开关信号与电流控制信号。

9.一种光源驱动方法，应用于与光源和控制器电连接的光源驱动模块，其特征在于，该光源驱动方法包含以下步骤：

自该控制器接收开关信号与电流控制信号；

根据该开关信号而产生频率设定信号；

根据该开关信号与该电流控制信号而产生光源驱动信号；

因应该光源驱动信号的控制而选择性产生流经该光源的驱动电流；

通过该驱动电流的电流值于上升期间持续增加，且该光源驱动信号的操作频率在该上升期间为第一频率；以及

通过该驱动电流的电流值于稳定期间维持不变，且该光源驱动信号(Sdrv)的操作频率在该稳定期间为第二频率。

10.如权利要求9所述的光源驱动方法，其特征在于，该第一频率与第二频率不相同。

Images