TW200939877A - LED driving circuit and driving method thereof - Google Patents

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Description

200939877 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 、，本發明是有關於-種驅動電路，且特別是有關於一種 發光二極體之驅動電路。 【先前技術】 為了讓使用者能夠更方便的操作電子裝置，現行的電 子裝置通常都具有顯示器，來作為使用者與電子裝置之間 的溝通媒介。舉例來說，行動電話、個人數位助理（pDA) 以及多媒體播放器（MPEG audio layer 3 p|ayer，MP3) ’ 均 具有顯示器來顯現電子裝置當下的狀態。使用者可以依據 顯示器所顯示的訊息，決定目前應該接聽電話、輸入訊息， 或是點選所欲收聽的歌曲。這些電子裝置需要一光源來點 亮顯示器面板，例如需要一背光模組來點亮顯示器面板， 才能夠顯示圖形以及文字。 請參照第1圖’其係繪示傳統發光二極體背光模組示 意圖。發光二極體背光模組包括一驅動電路、電阻R1、電 阻R2、發光二極體LED1以及發光二極體LED2，其中用 來驅動發光二極體的驅動電路在此為一常數電壓源vine電 阻R1以及電阻R2分別電性連接發光二極體LED1以及發 光二極體LED2，以限制流過發光二極體LED1以及發光二 極體LED2的電流大小。常數電壓源vin則電性連接電阻 R1以及電阻R2,來提供發光二極體LED1以及發光二極體 LED2電壓。 200939877 為了導通兩個串聯的發光二極體LED1使二極體發 光，驅動電路Vin所提供的電壓值，要大於兩發光二極體 導通電壓的總和，因此通常會選擇電壓值較大的電源來作 為常數電壓源Vin ’這將造成不必要的功率消耗。此外，若 是流經發光二極體LED1、LED2的電流大小不穩定，則會 影響發光二極體LED1與發光二極體LED2之亮度。 因此需要一種新的發光二極體驅動電路，能夠改善發 〇 光二極體的發光品質’並消除不必要的功率消耗。 【發明内容】 因此本發明之一方面提供一種驅動電路，用以驅動複 數條發光二極體串列，此驅動電路能夠依據需要來調整驅 動發光二極體串列之驅動電壓，以降低驅動電路所消耗之 功率。 依照本發明之一實施例，用來驅動複數條發光二極體 Φ 串列之驅動電路包括一直流電壓轉換器、一偵測電路以及 —迴授控制電路。直流電壓轉換器在發光二極體串列之一 第一端產生一驅動電壓，其中直流電壓轉換器包括一開關 電路’驅動電壓之電壓值與此開關電路之導通時間相關。 價測電路偵測發光二極體串列一第二端之一端電壓以產生 —迴授電壓。迴授控制電路則依據迴授電壓產生一第一控 制信號以控制開關電路之導通。 本發明之另一方面提供一種發光二極體之驅動方法， 此驅動方法係偵測並自動調整發光二極體所需之驅動電 200939877 壓，藉以將低不必要之功率消耗。 、依照本發明之另一實施例，發光二極體驅動方法係偵 别-發光二極體串列之一端電麼，然後依據發光二極體串 列，端電麼產生—迴授電壓，再依據迴授電壓產生—控制 l號，並由此控制信號調整一驅動電壓，以驅動發光二極 體串列。 — 、根據上述實施例，發光二極體之驅動電路以及驅動方 ❹ &能夠㈣發光：極體串列之端電壓，並依據所偵測到的 端電壓調整發光二極體串列所需之驅動電壓，所以可以減 發光一極體驅動電路所消耗的功率。 【實施方式】 以下實施例之發光二極體驅動電路，採用直流電壓轉 換益、偵測電路以及迴授控制電路，來提供發光二極體穩 定的電流，以改善發光二極體的發光品質。此外，驅動電 ® 路可以適時調整驅動發光二極體的驅動電壓，因此可消除 不必要的功率消耗。 請參照第2圖，其係繪示本發明一實施例之發光二極 體及其驅動電路示意圖。驅動電路係供應發光二極體2〇3 所需之電壓，來使發光二極體2〇3發光。驅動電路包括直 机電壓轉換器201 '電流源205、價測電路207，以及迴授 控制電路209。由發光二極體203所組成的發光二極體串列 第端（即發光二極體203的正極）電性連接直流電壓轉換 器201，發光二極體串列的第二端（另一發光二極體2〇3的 7 200939877 負極）則電性連接電流源205以及偵測電路207。電流源205 連接發光二極體串列第二端，來提供發光二極體203電流。 偵測電路207偵測發光二極體串列第二端之端電壓（另 一發光二極體203的負極），並依據所偵測到的端電麼來產 生迴授電壓。迴授控制電路209則依據偵測電路207所產 生的迴授電壓，產生控制信號來控制直流電壓轉換器2〇1。 直流電壓轉換器201則依據迴授控制電路209所產生的控 〇 制信號，對驅動電壓v〇ut進行充電/放電，來調整驅動電壓
Vout之電壓值。如此一來，直流電壓轉換器2〇1便能產生 適合的驅動電壓Vout來驅動發光二極體203，減少不必要 的功率消耗。 請參照第3圖，其係繪示本發明另一實施例之發光二 極體及其驅動電路示意圖。驅動電路包括直流電壓轉換器 201、電流源205、備測電路207，以及迴授控制電路209。 由發光二極體203所組成的發光二極體串列的第一端325 ❹ 電 性連接直流電壓轉換器201，發光二極體串列的第二端 327則電性連接電流源205以及偵測電路207。電流源205 係提供發光二極體203所需電流。 直流電壓轉換器201在發光二極體串列之第一端325 產生驅動電壓Vout，此一直流電壓轉換器201包括一開關 電路305 ’驅動電壓Vout之電壓值則與開關電路305之導 通時間相關。除了開關電路305之外’直流電壓轉換器201 更包括電感301、二極體303以及電容307。電感301之一 端所接收之電壓值可為常數輸入電壓Vin，另一端則連接開 200939877 關電路305。二極體303之正極連接開關電路3〇5，負極則 連接電容307之一端’電容307之另一端則接地。 如上所述，驅動電壓Vout之電壓值則與開關電路3〇5 之導通時間相關。舉例來說，若開關電路3〇5的導通時間 或是導通電流增加，儲存在電感301的電流大小會隨之增 加，如此一來可導致驅動電壓v〇ut的電壓值上升。由此可 知，若開關電路305採用大電流的功率電晶體，則可因開 φ 關電路3〇5之導通電流增加，使驅動電壓v〇ut之電壓值上 升。 偵測電路207電性連接發光二極體2〇3，此偵測電路 207包括數個電壓-電流轉換器311，其中各個電壓-電流轉 換器311所產生的迴授電流的大小，係相應於發光二極體 串列第一端327之端電壓大小。偵測電路2〇7更包含電阻 313,電阻313之一端電性連接電壓_電流轉換器311，以匯 集各電壓-電流轉換器311所產生的迴授電流，電阻313之 φ 另一端則接地。匯集的迴授電流在電阻313 —端所產生的 電壓即為迴授電壓，此一迴授電壓之電壓值會隨發光二極 體串列之端電壓值增加而遞增。 迴授控制電路209電性連接偵測電路2〇7以及直流電 壓轉換器201，此迴授控制電路2〇9包括第一比較器315。 第比較器3 15產生第二控制信號333來控制開關電路3〇5 之導通。第一比較器315係比較電阻313上的迴授電壓與 吊數電壓來產生第二控制信號333，當迴授電壓比常數電 大，第一比較器315所輸出的第二控制信號333會為邏輯 200939877 使第—控制號333之功率週期隨迴授電壓之電壓值下 降而縮短:其中常數電屢的電！值通常等於！·2ν。 也?尤疋說，當發光二極體串列第二端Μ?之端電壓值 =，電阻313上之迴授電壓會隨之上升，而使第二控制 33之功率週期縮短，使開關電路305的導通時間縮 =最後使得驅動電愿VGUt下降，對驅動㈣細形成負 k授因而可自動調節驅動電壓Vout之電壓值，避免不必 φ 要的功率耗損。 迴授控制電路209更可包括第二比較器奶，此第二比 較器335係比較第二控制信號333與一可為三角波的參考 信號337 ’來產生第-控制信號339。藉由此第二比較器 335’可進-步調整開關電路3〇5的導通週期，進而使驅動 電壓Vout的電壓值更為精確。 根據上述實施例，發光二極體驅動電路能夠提供適當 的電流予發光二極體，並維持此電流穩定，因而可改善: ® 《二極體的亮度品質。此外’發光二極體驅動電路更能夠 依據串接的發光二極體數目，來產生驅動發光二極體串列 所需之驅動電壓’進一步減少了不必要的功率消耗。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明’任何在本發明所屬技術領域令具有通常知 識者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作各種之更 動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範 圍所界定者為準。 200939877 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖係繪示傳統發光二極體背光模組示意圖。 第2圖係繪示本發明實施例之發光二極體及其驅動 電路示意圖。 第3圖係繪示本發明另一實施例之發光二極體及其驅 〇 動電路示意圖。 主要元件符號說明 201 :直流電壓轉換器 203 :發光二極體 205 :電流源 207 :偵測電路 209 :迴授控制電路 301 :電感 303 :二極體 305 :開關電路 307 :電容 311 :電壓-電流轉桷 3 13 :電阻 3 15 :第一比較器 325 :發光二極體串列第 一端 327 :發光二極體串列第 二端 333 :第二控制信號 335 :第二比較器 337 :參考信號 339 :第一控制信號 Rl、R2 :電阻 Vin :電壓 LED1、LED2 :發光二極體 ❹ 11

Claims (1)

  1. 200939877 十、申請專利範圍： 1. 一種驅動電路，用以驅動複數條發光二極體串列， 該驅動電路包含： 一直流電壓轉換器，以在該些發光二極體串列之一第 一端產生一驅動電壓，其中該直流電壓轉換器包含一開關 電路，該驅動電壓之電壓值與該開關電路之導通時間相關； 一偵測電路’偵測該些發光二極體串列一第二端之一 © 端電壓以產生一迴授電壓；以及 一迴授控制電路，依據該迴授電壓產生一第一控制信 號以控制該開關電路之導通。 2.如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，更包含一 電流源，連接該些發光二極體串列之該第二端 些發光二極體串列電流。 以提供該 3·如申請專利範圍第1項所述之驅動電路 流電壓轉換器更包含： 其中該直 輸入電壓，該電感之另 一電感，該電感之一端接收一輸入電壓 一端連接該開關電路；
    容之另一端則接地。 正極連接該開關電路；以及 接该二極體之一負極，該電 驅動電路，其中該開 如申請專利範圍第3項所述之 12 200939877 關電路係為一功率電晶體，該功率電晶體之一閘極連接該 迴授控制電路’該功率電晶體之一汲極連接該電感。 5.如申睛專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該偵 測電路包含： 複數個電壓-電流轉換器’各個電壓_電流轉換器係依據 該二發光—極體串列之該第二端之電壓產生一迴授電流； 〇 以及 一電阻’以匯集該迴授電流，其中該電阻之一端電壓 即為該迴授電壓。 6.如申請專利範圍第1項所述之驅動電路，其中該迴 授控制電路包含-第-比較器，該第-比較器產生一第二 控制U以控制該開關電路之導通，#中該第—比較器係 比較該迴授電壓與—常數電壓以產生該第二控制信號。 一 7.如申請專利範圍第6項所述之驅動電路，其中該迴 授控制電路更包含—第二比較器以產生該第一控制信號， 其中°亥第—比較器係比較該第二控制信號與-參考信號以 產生該第一控制信號。 D, ^其中該參 13 200939877 9. 一種發光二極體之驅動方法，包含： 偵測一發光二極體串列之一端電壓； 依據該發光二極體串列之該端電壓產生一迴授電壓； 依據該迴授電壓產生一控制信號；以及 由該控制信號調整一驅動電壓’以驅動該發光二極體 串列。 〇 10·如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該 迴授電壓之電壓值隨該發光二極體串列之該端電壓增加而 遞增。 11.如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中係 比㈣迴授電壓以及-參考電壓以產生該控制信號，且該 控制信號之功率週期隨該迴授電麼之電壓值增加而縮短。 ❹ 12.如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該 驅動電虔之電麼值隨該控制信號之功率週期縮短而遞減。 14
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