CN201116672Y - 可均流控制的发光二极管阵列电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种可均流控制的发光二极管阵列电路，包括多数发光二极管灯串、一均流单元和一电压补偿模组，其中各发光二极管灯串是具有一连接一外部电源的电源端和一驱动端，另该均流单元是具有多数对应连接至该多数发光二极管灯串的驱动端的驱动接脚，而该电压补偿模组是连接于该些发光二极管灯串的电源端和该外部电源之间，并连接该均流单元以取得多数个回馈电压，且判断任一回馈电压是否低于一基准电压，若是，即将取自该外部电源的电压提高后输入该些发光二极管灯串，由此避免均流单元无法正常运作而导致发光二极管灯串发光不均匀。

Description

可均流控制的发光二极管阵列电路

技术领域

本实用新型是关于一种发光二极管阵列电路，尤指一种可均流控制的发光二极管阵列电路。

背景技术

今日背光模组主要以冷阴极管或发光二极管制作，惟由于以发光二极管制作背光模组具有省电、体积小等等优点，且发光二极管毋需使用冷阴极管所必须使用的汞而得以减少对于环境的污染，故今日有许多厂商均采用发光二极管制作背光模组。

请参阅图3所示，常见的发光二极管背光模组主要是由多数个发光二极管灯串50并联连接，其中各发光二极管灯串50是由多个发光二极管51串联连接，且该些发光二极管灯串50的一端是共同连接一输入电源(图中未示)，另端则共同连接一均流集成电路(IC)60；又常见的均流IC 60主要是由一多晶体管电流镜构成，以BJT晶体管组成的电流镜为例，除了每个晶体管的特性必须相同之外，尚必须将每个晶体管操作在主动区内，即是各发光二极管灯串50和均流IC 60之间的驱动电压VDS必须大于各晶体管操作在主动区的集电极电压VC(ACT)，方可令电流镜正常运作。

然由于每种发光二极管51的顺向导通电压不尽相同，加上各发光二极管灯串50是共同连接同一输入电源，如此一来将导致该驱动电压VDS不相同，尤其对于具有顺向导通电压较大的发光二极管51的发光二极管灯串50而言，其与均流IC 60之间的电压甚至有可能低于晶体管欲操作在主动区的集电极电压VC(ACT)，进而使均流IC 60内的电流镜无法正常运作，导致流过该些发光二极管灯串50电流不尽相同，致使发光二极管灯串50所发出的光亮度不均。

因此，对于发光二极管背光模组而言，要如何控制令发光二极管灯串可均流，仍有待进一步的改进方案。

实用新型内容

为此，本实用新型的主要目的在提供一种可均流控制的发光二极管阵列电路，其可令流经发光二极管阵列中各发光二极管的电流维持相同。

为达成前述目的所采取的主要技术手段是：

本发明一种可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，包括：

多数发光二极管灯串，各发光二极管灯串由多个发光二极管串联而构成，且各发光二极管灯串具有一电源端和一驱动端，其中该多数发光二极管灯串的电源端是一同连接至一外部电源；

一均流单元，具有多数驱动接脚，又该多数驱动接脚对应连接至该多数发光二极管灯串的驱动端；

一电压补偿模组，与外部电源连接，且具有多数分别连接该均流单元上多数驱动接脚以取得回馈电压的输入端，该电压补偿模组连接并控制该多数发光二极管灯串的电源端。

其中：

该均流单元为一内含有多晶体管电流镜的均流集成电路，其另具有一通过一偏压电阻连接该外部电源以取得该外部电源上一偏压电压的偏压接脚。

其中该电压补偿模组进一步包含：

一自该外部电源取得一回馈电压和一回馈参考电压的回馈输入单元，连接该均流单元的多数驱动接脚以及该外部电源；

一自该外部电源取得该输入电压、该工作电压和该回馈参考电压的升压补偿单元，连接该外部电源以及连接该回馈输入单元，且该升压补偿单元连接并控制该多数发光二极管灯串的电源端。

其中该回馈输入单元包括：

多数回馈二极管，其负极分别连接该均流单元上的多数驱动接脚；

一第二电阻，其一端连接该多数回馈二极管的正极；

一自该外部电源取得一回馈参考电压的第一电阻，其一端连接该外部电源，而另端则与该第二电阻的另端连接于一串联节点。

其中该升压补偿单元包括：

一自该外部电源取得该工作电压和该回馈参考电压并输出一脉宽信号的脉宽调变控制器，具有一回馈参考电压接脚、一工作电压接脚、一输出接脚以及一输入接脚，并内建有一偏压单元与一比较器，其中该参考电压接脚和工作电压接脚连接该外部电源，该输入接脚连接该回馈输入单元中第一电阻和第二电阻的串联节点，而该偏压单元连接该回馈参考电压接脚，该比较器的正端输入连接该偏压单元，负端输入连接该输入接脚；

一脉波控制开关，连接该脉宽调变控制器的输出接脚；

一自该外部电源取得输入电压的升压电感，其一端连接该外部电源，另端则连接该脉波控制开关；

一整流二极管，其正极连接该脉波控制开关和升压电感，负极则连接该发光二极管灯串的电源端；

一储能电容，连接该整流二极管的负极和该发光二极管灯串的电源端。

本实用新型的有益效果是：

上述技术手段主要是由该电压补偿模组侦测该均流单元的多数驱动接脚上的电压是否够大，若太小则增加输入发光二极管灯串的电压，由此提高该均流单元的多数驱动接脚上的电压，而得以令该均流单元正常运作，控制令流经各发光二极管灯串的电流维持均流。

附图说明

为使审查员方便简捷了解本实用新型的其它特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本实用新型一较佳实施例的电路暨功能方块图。

图2是本实用新型一较佳实施例的实施电路图。

图3是既有发光二极管阵列电路的电路图。

具体实施方式

关于本实用新型的一较佳实施例，请参阅图1所示，是包括多数发光二极管灯串10、一均流单元20以及一电压补偿模组30。

上述多数发光二极管灯串10中，各发光二极管灯串10是由多个发光二极管101串联而构成，并具有一电源端T1和一驱动端，其中该些发光二极管灯串10的电源端T1是一同连接至一外部电源40。

上述均流单元20是具有多数驱动接脚T2，又该些驱动接脚T2是对应连接该些发光二极管灯串10的驱动端；于本实施例中，该均流单元20是为一内含有多晶体管电流镜的均流集成电路(IC)，其另具有一偏压接脚T3，该偏压接脚T3是通过一偏压电阻R_bias连接该外部电源40以取得一偏压电压V_bias。

上述电压补偿模组30是连接于该些发光二极管灯串10的电源端T1和该外部电源40之间，又该电压补偿模组30是具有多数输入端，该些输入端是分别连接该均流单元20的多数驱动接脚T2，以取得任一均流单元20的驱动接脚T2上的回馈电压V_T2，并由该电压补偿模组30判断该回馈电压是否低于一基准电压，若是，即将取自该外部电源40的电压提高后输入该些发光二极管灯串10；又于本实施例中，该电压补偿模组30是包含有一回馈输入单元31和一升压补偿单元32，而该基准电压是为均流单元20内多晶体管电流镜中晶体管欲操作在主动区的集电极电压。

上述回馈输入单元31是连接该均流单元20的多数驱动接脚T2以及该外部电源40，以取得该均流单元20的多数驱动接脚T2上的回馈电压V_T2；请参阅图2所示，于本实施例中，该回馈输入单元31是包括：

多数回馈二极管D_F，其负极是分别连接该均流单元20上的多数驱动接脚T2，且其导通电压是为V_D；

一第二电阻R2，其一端是连接该些回馈二极管D_F的正极；

一第一电阻R1，其一端是连接该外部电源40以取得一回馈参考电压V_REF，而另端则与该第二电阻R2的另端连接于一串联节点；

则此时该串联节点上的电压是为

(V_REF-V_D-V_T2)*[R2/(R1+R2)]+(V_D+V_T2)，其中若回馈电压V_T2越小，则串联节点上的电压也就越小。

上述升压补偿单元32是连接该外部电源40以取得一输入电压V_IN、一工作电压V_CC和该回馈参考电压V_REF、连接该回馈输入单元31以及连接该些发光二极管灯串10的电源端T1，当比较该均流单元20的多数驱动接脚T2上的回馈电压V_T2是低于该基准电压时，即将输入电压V_IN提高后再输出予该些发光二极管灯串10；于本实施例中，该升压补偿单元32是包括：

一脉宽调变控制器321，是具有一回馈参考电压接脚VREF、一工作电压接脚VCC、一输出接脚OUT以及一输入接脚VFB，并内建有一偏压单元322与一比较器323，其中该参考电压接脚VREF和工作电压接脚VCC是连接该外部电源40，以分别取得该工作电压V_CC和该回馈参考电压V_REF，该输入接脚VFB是连接该回馈输入单元31中第一电阻R1和第二电阻R2的串联节点，而该偏压单元322是连接该回馈参考电压接脚VREF，以将该回馈参考电压V_REF偏压转换为一参考电压V_ref，该比较器323的正端输入是连接该偏压单元322以取得该参考电压V_ref，负端输入是连接该输入接脚VFB以取得该第一电阻R1和第二电阻R2串联节点上的分压，当该第一电阻R1和第二电阻R2串联节点上的分压大于和等于参考电压V_ref时，该比较器323是输出一低准位信号，此时该脉宽调变控制器321的输出接脚OUT是输出一标准脉宽信号，而当该第一电阻R1和第二电阻R2串联节点上的分压小于参考电压V_ref时，该比较器323则输出一高准位信号，此时该脉宽调变控制器321的输出接脚OUT是输出一脉宽较该标准脉宽信号小的信号；

一脉波控制开关Q_S，是连接该脉宽调变控制器321，于本实施例中该脉波控制开关Q_S是为一接面场效应型晶体管(JFET)，其栅极是连接该脉宽调变控制器321的输出接脚OUT，又该脉波控制开关Q_S是依据该脉宽调变控制器321的输出信号而开启和关闭；

一升压电感L，其一端是连接该外部电源40以取得输入电压V_IN，另端则连接该脉波控制开关Q_S，于本实施例中是连接该JFET的源极；

一整流二极管D，其正极是连接该脉波控制开关Q_S和升压电感L，负极则连接该发光二极管灯串10的电源端T1；

一储能电容C，是连接该整流二极管D的负极和该发光二极管灯串10的电源端T1，当该脉波控制开关Q_S关闭时，该储能电容C是开始充电，反之则该储能电容C是开始放电，若该第一电阻R1和第二电阻R2串联节点上的分压小于参考电压V_ref，使该脉宽调变控制器321的输出接脚OUT输出一脉宽较该标准脉宽信号小的信号，将令该储能电容C的充电时间大于放电时间，因而可对该发光二极管灯串10输出一较大的电压。

由上述可知，若该均流单元20上任一驱动接脚T2的回馈电压V_T2变小，将使第一电阻R1和第二电阻R2的串联节点上的电压一同变小，若第一电阻R1和第二电阻R2的串联节点上的电压小于参考电压V_ref时，则该脉宽调变控制器321的输出接脚OUT将会输出一脉宽较小的信号，使脉波控制开关Q_S开启的时间较短，而得以由该储能电容C输出较输入电压V_IN高的电压予该发光二极管灯串10，进而使该均流单元20上各驱动接脚T2的回馈电压V_T2大于晶体管欲操作在主动区的集电极电压，因而令该均流单元20可正常运作，由此令流经该些发光二极管灯串10上的电流均流，而使该些发光二极管灯串10得以发出均匀的光。

综上所述，本实用新型实为一极具进步性与实用性的佳作，且未见于刊物或公开使用，符合实用新型专利的申请条件，故依法提出申请。

Claims (5)

1.一种可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，包括：

多数发光二极管灯串，各发光二极管灯串由多个发光二极管串联而构成，且各发光二极管灯串具有一电源端和一驱动端，其中该多数发光二极管灯串的电源端是一同连接至一外部电源；

一均流单元，具有多数驱动接脚，又该多数驱动接脚对应连接至该多数发光二极管灯串的驱动端；

一电压补偿模组，与外部电源连接，且具有多数分别连接该均流单元上多数驱动接脚以取得回馈电压的输入端，该电压补偿模组连接并控制该多数发光二极管灯串的电源端。

2.如权利要求1所述的可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，其中：

该均流单元为一内含有多晶体管电流镜的均流集成电路，其另具有一通过一偏压电阻连接该外部电源以取得该外部电源上一偏压电压的偏压接脚。

3.如权利要求1或2所述的可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，其中该电压补偿模组进一步包含：

一自该外部电源取得一回馈电压和一回馈参考电压的回馈输入单元，连接该均流单元的多数驱动接脚以及该外部电源；

一自该外部电源取得该输入电压、该工作电压和该回馈参考电压的升压补偿单元，连接该外部电源以及连接该回馈输入单元，且该升压补偿单元连接并控制该多数发光二极管灯串的电源端。

4.如权利要求3所述的可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，其中该回馈输入单元包括：

多数回馈二极管，其负极分别连接该均流单元上的多数驱动接脚；

一第二电阻，其一端连接该多数回馈二极管的正极；

一自该外部电源取得一回馈参考电压的第一电阻，其一端连接该外部电源，而另端则与该第二电阻的另端连接于一串联节点。

5.如权利要求4所述的可均流控制的发光二极管阵列电路，其特征在于，其中该升压补偿单元包括：

一自该外部电源取得该工作电压和该回馈参考电压并输出一脉宽信号的脉宽调变控制器，具有一回馈参考电压接脚、一工作电压接脚、一输出接脚以及一输入接脚，并内建有一偏压单元与一比较器，其中该参考电压接脚和工作电压接脚连接该外部电源，该输入接脚连接该回馈输入单元中第一电阻和第二电阻的串联节点，而该偏压单元连接该回馈参考电压接脚，该比较器的正端输入连接该偏压单元，负端输入连接该输入接脚；

一脉波控制开关，连接该脉宽调变控制器的输出接脚；

一自该外部电源取得输入电压的升压电感，其一端连接该外部电源，另端则连接该脉波控制开关；

一整流二极管，其正极连接该脉波控制开关和升压电感，负极则连接该发光二极管灯串的电源端；

一储能电容，连接该整流二极管的负极和该发光二极管灯串的电源端。

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