TW201215221A - Control circuit for switching power supply, control method for switching power supply, light emitting apparatus and electronic device using the same - Google Patents

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201215221 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於發光裝置。 【先前技術】 近年來’作為液晶面板之背光源或照明機器，使用利用 以LED(發光二極體）為首之發光元件之發光裝置。圖1係顯 示比較技術之發光裝置之構成例之電路圖。發光裝置丨〇〇3 具備複數之LED串1〇〇6_1〜l〇〇6_n、開關電源1〇〇4、及電 流驅動電路1008。 各LED串1006包含串聯連接之複數之led。開關電源 1004將輸入電壓Vin升壓，對LED串1006一1〜1006—η之一端 供給驅動電壓Vout。 電流驅動電路1008具備設置於各LED串1006_1〜1〇〇6 n 之電流源CS^CSn。各電流源CS對所對應之1^]〇串1〇〇6供 給對應於目標亮度之驅動電流ILED 0 開關電源1004具備輸出電路11〇2與控制IC1100。輸出赞 路1102包含電感器L1、開關電晶體mi、整流二極體Di、 輸出電谷器C1。控制ic 11〇〇藉由控制開關電晶體Ml之 開、關負載比，而調節驅動電壓V〇ut。 [專利文獻1]曰本特開2008-186668號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 如此發光裝置1003中，有為調節LED串1006之亮度而 PWM(Pulse Width Modulation，脈衝寬度調變）控制驅動電 155475.doc 201215221 流ILED之情形。具體言之’電流驅動電路1〇〇8之Pwm控 制器1009生成具有對應於亮度之負載比之脈衝信號 PWM1〜PWMn，開關控制各自對應之電流源csi〜CSn。亦 將如此之控制稱作脈衝調光、脈衝控制。 開關電源1004之負载電流（輸出電流）1〇1^係[ED電流之 合計。若PWM驅動LED串1〇〇6，則負載電流i〇ut開關，因 而輸出電壓Vout變動。輸出電壓v〇ut之變動係使led串 1006之亮度不穩定之主要原因，液晶面板之背光源或照明 裝置中’由於成為閃爍之主要原因而不佳。 本發明係鑑於如此問題而完成者，其某態樣之例示性目 的之一係提供一種PWM驅動時可使輸出電壓穩定化之控制 電路。 [解決問題之技術手段] 本發明之某態樣係關於對間歇驅動之發光元件之一端供 給驅動電壓之開關電源之控制電路。控制電路具備：抽樣 保持電路，其抽樣發光元件之點亮期間對應於驅動電壓之 仏測電Μ，並在發光元件之媳滅期間加以保持；脈衝調變 器，其於發光元件之熄滅期間，生成以使檢測電壓與從抽 樣保持電路輸出之保持檢測電壓一致之方式予以調節負載 比之脈衝信號，·及驅動器，其基於脈衝信號而驅動開關電 源之開關元件。 根據該態樣，即使在點亮狀態與熄滅狀態下使發光元件 開關之情形中，亦可將開關電源之輸出電壓保持在適當之 位準。 I55475.doc 201215221 ☆抽樣保持電路亦可包含：電容器，其在點亮期間固定一 端之電位，緩衝器，其生成對應於檢測電壓之電壓；及開 關：其設於電容器之另一端與緩衝器之輸出端子間，在發 光疋件點亮期間打開，熄滅期間關閉；且將電容器中產生 之電壓作為保持檢測電壓輸出。 _調變器亦可在發光元件之點亮期間，以使於發光端 子之另一端所產生之電壓與特定之基準電壓一致之方式調 節脈衝信號之負載比。 控制電路亦可包含：誤差放大器，其對^輸入端子輸 =發光元件之另—端之電壓，對第2輸人端子輸入檢測電 壓’對第3輸入端子於點亮期間選擇性輸入基準電壓，於 熄滅期間選擇性輸人保持檢測電壓，且於點亮期間輸出對 應於發光兀件之另一端之電壓與基準電壓之誤差之誤差信 號，於熄滅期間輸出對應於檢測電壓與保持檢測電壓之誤 差之誤差信號；脈衝寬度調變器’其在點亮期間，生成具 有對應於誤差信號之負載比之脈衝信號；及脈衝頻率調變 器’其在熄滅期間，生成具有對應於誤差信號之負載比之 脈衝信號。 本發明之其他態樣係發光裝置。該發光裝置具備：發光 元件開關電源’其對發光元件之—端供給驅動電廢；及 電抓驅動電路’其與發光元件之另—端連接，供給對應於 目標亮度之間歇性驅動電流。開關電源包含：包含開關元 件之輸出電路；及驅動開關元件之上述任—態樣之控制電 路。 155475.doc 201215221 本發月之進而其他態樣亦為發光裝置。該發光裝置具 備.複數之發光元件；開關電源，其對複數之發光元件各 自之-端供給獨立之驅動電壓；及電流驅動電路，其對複 數之’X光兀件各自供給對應於目標亮度之間歇性驅動電 流：開關電源包含：包含開關元件之輸出電路；及驅動開 一牛之上述任嘘樣之控制電路。輸出電路包含：被施 加輸入電壓之輸入端子；複數之輸出端子其用以輸出複 數之發光元件各自之驅動電麗；電感器及開關元件，其依 序串聯連接於輸入端子與固定電壓端子之間；複數之整流 元件，其設於複數之各輪出姑； 各輸出鸲子，且各自之一端與對應之 輸出食而子連接，各自之另一端連接於電感器與開關元件之 連接點上；及複數之輸出電容器，其設置於複數之各輸出 端子，且設於各自對應之輸出端子與固定電壓端子之間。 根據該態樣’隨時間移動複數之發光元件之點亮期間之 情形中’可防止複數之發光元件同時發光期間開關電源之 輸出電壓大幅下降，可抑制亮度之變動。 本發明之進而其他態樣係電子機ϋ。該電子機器具備液 晶面板，及作為液晶面板之背光源而設之上述任 發光裝置。 ‘占様之 另，將以上構成要素之任意組合或本發明之構成要素或 表現在方法、裝置、车蜞望日 、 統4之間相互轉換者亦作為本發明 之態樣有效。 [發明之效果] 根據本發明之某態樣’可抑制輸出電壓之變動。 155475.doc 201215221 【實施方式】 以下’基於較佳實施形態—面參照附圖說明本發明。對 各圖所示之同一或同等構成要素、構件、處理附加同—符 號，適當省略重複說明。又，實施形態係不限定發明之例 不，實施形態所描述之所有特徵或其組合未必係發明之 質性者。 本說明書中，所謂「構件A與構件B連接之狀態」，除構 件A與構件里性直接連接之情形外，，亦包含構件A與構 件B經由不影響電性連接狀態之其他構件間接性連接之清 形。 ‘ 同樣，所謂「構件C設於構件A與構件B之間之狀態」， 除構件A與構件C、或構件b與構件c直接連接之情形外， 亦包含經由不影響電性連接狀態之其他構件間接性連接之 情形。 圖2係顯示實施形態之具備開關電源之電子機器之構成 之電路圖。 電子機器2係筆記型PC、數位相機、數位攝像機、手機 終端、PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理）等 電池驅動型機器’具備發光裝置3與LCj^Liquid Crystal

Display ’液晶顯示）面板5。發光裝置3作為LCD面板5之背 光源而設置。 發光裝置3具備發光元件之LED串6_ 1〜6_n、電流驅動電 路8、及開關電源4。 各LED串6包含串聯連接之複數之LED »開關電源4係升 155475.doc 201215221 壓型DC/DC轉換器，將輸入於輸入端子ρι之輸入電壓（例 如電池電壓）Vin升壓，從輸出端子P2輸出輸出電壓（驅動電 壓）Vout。複數之LED串6—1〜6_n各自之一端（陽極）與輸出 端子P2共通地連接。 開關電源4具備控制1C 100及輸出電路丨〇2。輸出電路i 〇2 包含電感器L1、整流二極體D1、開關電晶體μ 1、輸出電 谷器C1。輸出電路102之拓撲較普遍’因此省略說明。 控制1C 1 00之開關端子Ρ4與開關電晶體M1之閘極連接。 控制IC100利用回饋調節開關電晶體mi之開、關之負載 比’以獲得LED串6之點亮所必要之輸出電壓v〇ut。另， 開關電晶體Ml亦可内藏於控制IC100中。 電阻Rl、R2藉由將輸出電壓Vout分壓，而生成對應於其 之回饋電壓Vout'。回饋電壓Vout，輸入衿回饋端子p3(〇vp 端子）°未圖示之過電壓保護（Over Voltage Pr〇tecti〇n)電路 (未圖示）在回饋電壓Vout，超過閾值時，進行過電壓保護。 電流驅動電路8與複數之LED串6—1〜6—n之另一端（陰極） 連接。電流驅動電路8對各LED串6_1〜6_^供給對應於目標 7C度之間歇性驅動電流ILED丨~ILEDn。具體言之，電流驅動 電路8具備設置於各LED串之複數之電流源 CSrCSn，與PWM控制器9。第i號電流源CSi與所對應之第 i號LED串6—i之陰極連接。電流源CSi構成為根據從pwM控 制器9輸出之控制信號pwMi，可切換於輸出驅動電流 之動作（有效）狀態與停止驅動電流ILEDi之停止狀態。pwM 控制器9生成具有對應於目標亮度之負載比之控制信號 155475.doc -10· 201215221 '向電流源CScCSn輸出。控制信號PWMi生 效(例:¾问位準)期間(點亮期間τ⑽卜對應之電流源⑶變 成動作狀Φ〇Ν ’ LED _ 6」點亮。控制信號pwMi取消（例 :¾低位準Μ (媳滅期間τ_)，對應之電流源⑶變成停 狀心〇off LED串6—1熄滅。藉由控制點亮期間τ⑽與媳 滅期間toff之時間比率，而可控制流動於之驅動 電流ILED之實效值（時間平均值）並調節亮度。 控制請與電流驅動電路8如圖2所示積體化成各個晶 片”玄等可構成單-之封裝(模組亦可構成分開之封 裝。或亦可將控制IC100與電流驅動電路8積體化成單一之 晶片。 、以上係發光裝置3全體之構成。接著說明控制lci〇〇之構 成。控制ICl〇〇具備設置於各LED串6—1〜6_n之LED端子 LED, LEDn。各LED端子LEDj與所對應之LED串6」之陰極 端子連接。另’ LED串無需為複數，亦可為1個。 控制IC100主要具備脈衝調變器19、驅動器28、抽樣保 持電路30、電阻R3、R4。電阻R3、R4將輸入於回饋端子 P3之輸出電壓Vout分·，生成對應於其之檢測電壓％。 抽樣保持電路30抽樣LED_6之點亮期間Tqn對應於驅動 電壓Vom之檢測電壓Vs，在LED_6之熄滅期間保持。 抽樣保持電路3G輸出所保持之制㈣（稱作保持檢測電 壓）VsH。 圖2之抽樣保持電路3〇熄滅期間t〇ff比點亮期間t〇n之檢 測電壓Vs稍高’具體輸出高5%左右之保持檢測電麗VsH。 155475.doc 201215221 抽樣保持電路30具備緩衝器32、開關SWl、電容器C2。 緩衝器32生成對應於檢測電壓Vs之電壓vs，。緩衝器32包 含運算放大器OA1、電晶體M2、電阻R5、R6、電晶體 M3。電晶體M2、電阻R5、R6在電源端子與接地端子間依 序串聯連接。對運算放大器OA1之非反轉輸入端子輸入檢 測電壓Vs ’其反轉輸入端子與緩衝器32之輸出端子即電晶 體M2與電阻R5之連接點連接。緩衝器32輸出與檢測電壓 Vs相等之電壓Vs·。 電晶體M3與電阻R6並聯而設。對電晶體M3之控制端子 (閘極）輸入用以控制LED串6之點亮期間、熄滅期間之控制 信號PWM，電晶體M3在點亮期間t〇n打開，在熄滅期間 T〇FF關閉。 電容器C2之一端連接於電阻^與！^之連接點上。若點 党期間T0N電晶體M3接通，則電容器C2之一端接地，其電 位被固定。 開關SW1設於電容器C2之另一端與緩衝器32之輸出端子 之間’與控制信號PWM同步控制打開、關閉。具體為開關 SW1在點亮期間T0N打開，在熄滅期間T〇FF關閉。 若點亮期間T0N開關SW1打開，電晶體河3打開，則對 容器C2之一端施加檢測電壓Vs，(=Vs)，另一端接地。其 果，電容器C2兩端間之電壓Vo與檢測電壓％，相等。接 若熄滅期間toff開關SW1關閉，電晶體M3關閉，則保 測電壓VsH以式（1)給與。 . 、

VsH=VC2+VR6 .··(!) 355475.doc 12 201215221 此處，VR6=VsxR6/(R5+R6)成立，因此保持檢測電壓 VsH以式（la)給與。

VsH=Vs+VsxR6/(R5+R6) =(1+R6/(R5+R6)) xVs …（la) 藉由以滿足R6/R5+R6=0.〇5之方式規定電阻值，而可生 成比檢測電壓Vs高5%之保持檢測電壓Vsii。 脈衝調變器19在LED串6熄滅期間T0FF，以檢測電壓Vs 與從抽樣保持電路3〇輸出之保持檢測電壓VsH —致之方 式’生成調節負載比之脈衝調變信號Sm〇d。 脈衝調變器19在LED串6點亮期間T〇N，以產生 6之陰極端子之電壓_端子電壓)一— -個與特定之基準電壓Vref 一致之方式，調節脈衝信號 Smod之負載比〇 脈衝調變器19具備誤差放大器22、脈衝寬度調變器2〇. 脈衝頻率調變器27、開關SW4。 誤差放大器22具有複數之反轉輸入端子㈠與一個非反轉 輸入端子⑴。對複數之反轉輸入端子（第噌入端子）分別 輸入LED端子電壓V咖〜vLEDn。對其他反轉輪人端子（第2 輸入端子）輸入檢測電壓Vs。 /誤差放大器22之非反轉輸入端子（第增人端子）於點 焭期間T0N輸入基準電壓Vref，於熄 ^ ii ^ η 月間T〇FF選擇性輸入 保持檢測電壓VSH。開關SW2接收基準電壓％ 測電壓VsH，控制信號PWM在高位準（點 ' 基準電壓Vref，在低位準（熄滅期 =bTqN)時選擇 4間T0FF)時輸出保持檢測 155475.doc 201215221 電壓VsH。 誤差放大器22生成複數之反轉輸入端子之電壓中最低之 一個，與對應於非反轉輸入端子之電壓之誤差之誤差信號 Verr。在誤差放大器22之輸出端子與接地端子間，串聯設 有相位補償用電阻R7及電容器C3。電阻R7及電容器C3外 部連接於控制IC100之FB端子。 開關SW3接收固定電壓Vdd與檢測電壓Vs，點亮期間Τ0Ν 輸出前者，熄滅期間T0FF輸出後者。固定電壓vdd於點亮 期間t〇n比複數之led子電壓vLED丨〜vLEDn所獲得之電壓 高地設定。例如固定電壓Vdd為電源電壓。 藉由如此規定固定電壓Vdd，而點亮期間T〇N基於led端 子電壓Vledi〜Vledh可回饋控制。即，誤差放大器22於點亮 期間T0N可輸出對應於LED端子電壓Vled中最低電壓與基 準電壓Vref之誤差之誤差信號Verr，於熄滅期間可輸 出對應於檢測電壓Vs與保持檢測電壓vsh之誤差之誤差信 號 Verr。 作為開關電源4之控制方式，係利用脈衝寬度調變 (PWM)與脈衝頻率調變（PFM)。pwM負載應答性高， 輕負載狀態下之效率較高。因此脈衝調變器j 9在負載比較 重之點亮期間T0N利用脈衝寬度調變，在輕負載狀態之熄 滅期間T0FF利用脈衝頻率調變，生成脈衝信號％如。藉此 可使重負載時之負載應答性與輕負載時之效率兩立。 對開關SW4之輸入端子輸入誤差放大器22之輸出信號 Verr。開關SW4於點亮期間t〇n對脈衝寬度調變器側打 155475.doc 14 201215221 開，於媳滅期間T0FF對脈衝頻率調變器27側打開。 脈衝寬度調變器20於點亮期間T〇N生效，生成具有對應 於誤差信號Verr之負載比之脈衝信號Spwm。例如脈衝寬度 調變器20包含振盪器24及PWM比較器％。振盪器24生成三 角波或鋸齒波之週期電壓VoS(^若開關SW4對脈衝寬度調 變器20側打開，則FB端子上產生對應於㈣端子電壓 與基準電壓vref之誤差之回饋電壓Vfb。pWM比較器26將 回饋電壓〜與週期電壓Voscit行比較，生成具有對應於 比較結果之位準之PWM信號Spwm。 脈衝頻率調變器27於炮滅期間τ_生效。脈衝頻率調變 器27只要利用眾所周知者即可。若開關剛對脈衝頻率調 變器27側打開，則誤差放大器22之輸出端子與電阻^及電 令器C3切斷。其結果，誤差放大器22以電塵比較器之方式 動作，誤差信號verr在檢測電壓Vs與保持檢測電壓VsH交 叉之時序下具有邊緣。脈衝頻率調變器27以誤差信號如 之邊緣為契機，於特定期間(最小打開期間)生成成高位準 之PFM信號Spfm。最小打開期間，若開關電晶體⑷打 開，則輸出電塵Vo u t稍上升。其後，開關電晶體m i之關閉 持續，輸出電壓v〇ut下降，檢測電壓％大約下降至保持檢 測電壓VsH時，誤差信號Verr之邊緣再次產生，開關電晶 體Ml打開。PFM控制下重複該動作。 另熄滅期間T0FF開關SW4對脈衝頻率調變器27側打開 之狀態下’FB端子變成高阻抗，因此應留意保持產生： FB端子之回饋電壓〜。藉此’從熄滅期間T0FF返回至點 155475.doc 15 201215221 亮期間Τ0Ν時，可防止回饋電壓Vfb變為不連續。 脈衝調變裔19將點亮期間T〇NiPWM信號Spwm作為脈衝 信號sM0D輸出，將熄滅期間t〇ff之pFM信號补细作為脈衝 虎SM0D輸出。驅動器28基於脈衝信號Sm〇d驅動開關電晶 體Ml。 以上係控制IC100之構成。 接著說明發光裝置3之動作。圖3係顯示圖2之發光裝置3 之動作之波形圖。圖3從上依序顯示控制信號ρψΜ、回饋 電辽VFB(貫線）、輸出電壓v〇m(實線）、驅動電流〗[ED(實 線）。本說明書中之波形圖或時序圖之縱軸及橫軸係為容 易理解而適當放大、縮小者，又，所示之各波形亦為容易 理解而簡化。 時刻to之前，控制信號PWM係高位準，係點亮期間

Ton。該期間對各LED串6_i〜6—n供給驅動電流

Led丨〜ILEDn。使各LED串6_1〜6_n之電壓下降為Vf丨〜vfn 時’ LED端子電壓Vled丨〜VLEDn分別以（Vout_vf丨）〜(v〇ut_

Vfn)給與。即，電壓下降Vf越大之通道，LED端子電壓 V L E D變得越低。 點亮期間Ton，以複數之LED端子中最低電壓vLED與基 準電壓Vref—致之方式保持輸出電壓v〇ut。又，此時藉由 抽樣保持電路30而產生比點亮期間t〇n之檢測電壓Vs稍高 之保持檢測電壓VsH。 時刻t0下控制信號pWM向低位準轉移，於熄滅期間 切換。如此則驅動電流Iled變成零，各通道之LED串 155475.doc 201215221 6-1〜6-n之電壓下降變成零，LED端子電壓Vled上升至輸 出電壓Vout附近。 熄滅期間toff，以檢測電壓仏與保持檢測電壓VsH相等 之方式回饋控制輸出電屋v〇ut。&，媳滅期訂_之輸出 電壓V〇ut(Vs)保持在比之前點亮期間t〇n之輸出電壓 Vout(Vs)稍高之位準。 又，熄滅期間T0FF ’ FB端子與誤差放大器22切斷，因此 回饋電壓vFB繼續維持在與點亮期間t〇n大致相同之電壓位 準。 時刻11下控制彳§號p WM向高位準轉移，在點亮期間 切換。此時輸出電壓Vout保持在充分高之電壓，因此可立 即向LED串6流動驅動電流Iled，短時間内發光。 若時刻tl下開關SW4與脈衝寬度調變器2〇側連接，則在 含誤差放大器22及脈衝寬度調變器2〇之路徑_重新開始回 饋控制。此時，FB端子之電壓Vfb保持在上次點亮期間之 電麼位準’因此短時間内亦可使輸出電壓v〇ut返回至原來 之電壓位準。 以上係發光裝置3之動作。發光裝置3之優點藉由與比較 技術之對比進而明確。圖4(甸、（…係顯示比較技術之控制 ICllOOa、1100b之構成之電路圖。 於圖4(a)之控制icii〇〇a中’開關swi〇a、SWIOb在點亮 期間T0N打開，在熄滅期間T〇FF關閉，因此在點亮期間丁⑽ 以使LED端子電壓vLED广vLEDn中最低電壓與基準電壓Vref 一致之方式調節脈衝信號Spwm2負載比◊若於熄滅期間 155475.doc •17- 201215221 T0FF開關SWIOa、10b關閉，則回饋路徑被截斷，開關電晶 體Ml之控制停止。其結果，輸出電壓v〇ut因自然放電而緩 慢下降。 若於熄滅期間T0FF開關s W1 0a、1 〇b關閉，則FB端子變 成高阻抗，回饋電壓VFB保持一定。接著，若切換為點亮 期間T0N，則將所保持之回饋電壓Vfb作為起始點，重新開 始開關電晶體Ml之負載比之控制，因自然放電而下降之 輸出電壓Vout返回至原來之電塵位準。 如此，在圖4(a)之控制IC1100a*，於熄滅期間T〇pF由於 回饋控制停止，因此輸出電壓v〇m因自然放電而下降。因 此若熄滅時間T0FF變長，會有輸出電壓化以明顯下降、於 下一點亮期間T0N使輸出電壓…以返回至原來之位準較為 費時，且LED串6之再點亮需要長時間之問題。 圖4⑻之控制IC1100b係在點亮期間t〇n，以使咖端子 電壓vLED1〜vLEDn中最低電屋與基準電龄以一致之方式調 節脈衝信號Sp_之負載比，且在熄滅期間τ㈣，以使;; 應於輸出電壓Vout之檢測電壓Vs與基準電壓W 一致之方 式調節脈衝信號Spwm之負载比。 於某媳滅期間T〇ff，將輪屮fv 村％出電壓V〇ut分壓之檢測電壓 以與基準電壓Vref—致之方— 级之方式進行回饋。設此時之輸出 壓Vout之電壓位準為v〇utl。 於下一點亮期間T0N，若以估T 山 電厂堅V—致之方式進行_ :+子電壓"_與基準 貝則輸出電壓Vout之目掉侑 Vout2變成 知值 155475.doc 201215221

VoutSsVref+vq 〇 此處Vf,係於LED争6—i中流動驅動電流^咖時之電壓下 降。 即右媳滅期間toff之輪出電壓v〇ut之位準v〇utl與點亮 Ton之目#電壓v〇ut2背離，則輸出電壓v〇ut到達使 LED串6點π所必要之電壓位準之時間變長，有串6之 再點亮需要長時間之問題。 如圖3之波形所示，根據圖2之發光裝置3，在點亮期間 γ〇Ν及熄滅期間T〇FF，可將輸出電壓％扒保持在最佳之電 壓位準’可抑制其變動。藉此，可獲得可縮短LED串6點 亮所需要之時間之效果。· 又，圖2之控制IC1 00生成比點亮期間T0N之檢測 電壓Vs 稍高之保持檢測電壓VsH。因此，某點亮期間之電壓下降 vf比上次之點亮期間之電壓下降vf大之情形中，換言之， 驅動電流1LED切換成大位準之情形中，亦對LED串ό供給充 刀同之輸出電壓Vout，因此可在短時間内發光。 另一方面，藉由生成比點亮期間T〇N之檢測電壓Vs稍高 之保持檢測電壓VsH，而有產生以下問題之情形。若熄滅 期間Toff輸出電壓Vout保持比點亮時間τ0Ν高，則有轉移 為下一點亮期間丁on後，輸出電壓Vout立即下沖之虞β圖3 顯示該情形。輸出電壓Vout之下沖產生驅動電流匕印之變 動，因此凴度稍微變動。根據用途不同，該亮度之變動亦 有不佳之情形。 此時’與圖2之電路相反’只要生成比點亮期間t〇n之檢 155475.doc 201215221 測電壓Vs稍低之保持檢測電壓VsH即可。相關領域技術人 員可基於圖2設計可生成如此之保持檢測電壓VsH之抽樣 保持電路30。顯示一例則只要省略電晶體M3 ’使電阻R6 ""路且對運异放大益OA1之反轉輸入端子與電晶體m2之 源極之間插入電阻R8即可。此時，保持檢測電壓VsH以

VsH=VsxR5(R5+R8)給與。 此時之波形於圖3中以一點鏈線表示。驅動電流km到達 目榇位準之時間稍微變長，但由於波動被抑制而可防止閃 爍。另，此時與圖4(a)、（b)之構成相比，亦可短時間内使 LED_6發光。 右生成與點亮期間Τ0Ν之檢測電壓Vs相等之保持檢測電 壓VsH，則可獲得實線與一點鏈線之中間特性。此情形時 之緩衝益32亦可以所謂電壓跟隨器電路構成。 即，藉由使保持檢測電壓VsH之電壓位準最佳化，可獲 得對發光裝置3之應用最佳之波形。 接著，說明用以抑制輸出電壓Vout之變動之其他技術》 圖2之發光裝置3令，有使各LED串6_1〜6_n之點亮期間 隨時間轉移之情形。此時同時發光之L印串6之個數隨時 P在變化°此意指開關電源4之負載變動，因此成為輸出 電CVout邊動乃至於亮度變動之主要原因。 圖係員示31形例之開關電源4a之構成之電路圖。圖5之 輸出電路lG2a具備設置於各複數之LED串6」〜6_n之輸出 端子P2, P2n。複數之整流二極體⑴丨〜⑴口各自之一端與所 1應之輸出端子p2l〜Ρ2η連接，各自之另一端與開關電晶 155475.doc -20- 201215221 體Ml與電感器L1之連接點共通地連接。複數之輸出電容 器C1〗〜ci^於其各自所對應之輸出端子Ρ2ι〜Ρ2η與固定電 壓端子（接地端子）之間。 圖6(a)係顯示圖5之開關電源4a之動作之波形圖。圖6(a) 顯不n=2之動作。圖6(1))中’合併顯示利用圖2之輸出電路 102之情形之波形圖。使用圖2之輸出電路1〇2之情形中， 若回饋環路之應答速度較慢，則LED串、6-2於同時點 亮期間輸出電壓Vout會下降，隨之會有驅動電流丨、 Iled2乃至於亮度下降之虞。 與此相對，利用圖5之開關電源4a，如圖6(a)所示，由於 依各負載而獨立生成輸出電壓v〇ut，因此各輸出電壓v〇ut 之變動量變小，亦可抑制驅動電流Iled丨、Lew之變動。 以上已針對本發明基於貫施形態進行說明。該實施形態 係為例示’該等之各構成要素或各處理步驟、該等之組合 可存在各種變形例。以下針對如此變形例進行說明。 根據實施形態，說明熄滅期間控制ic丨進行 控制之If形’但炮滅期間T0FF亦可進行p WM控制。 實施形態中說明使用電感器之非絕緣型開關電源，但本 發明亦可應用較用轉換器之絕緣型開關電源。 實施形態中’說明作為發光裝置3之應用之電子機器 但用途無特別限定，亦可利用於照明等。 又’本實㈣態中’高位準、低位準之邏輯信號之設定 係-例，可藉由以反相器等適當反轉而自由變更。 基於實施形態，使用具體語句說明本發明，但實施形態 155475.doc 201215221 僅表不本發明之原理、應用，認為在不脫離請求範圍所規 疋之本發明之思想之範圍内，可對實施形態改變較多之實 施例或配置。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示比較技術之發光裝置之構成例之電路圖。 圖2係顯示實施形態之具備開關電源之電子機器之構成 之電路圖。 圖3係顯示圖2之發光裝置之動作之波形圖。 圖4(a)、（b)係顯示比較技術之控制IC之構成之電路圖。 圖5係顯示變形例之開關電源之構成之電路圖。 圖6(a)、（b)分別係顯示圖5之開關電源及圖2之開關電源 之動作之波形圖。 【主要元件符號說明】 2 電子機器 3 發光裝置 4 開關電源 5 LCD面板 6 LED串 8 電流驅動電路 9 PWM控制器 19 脈衝調變器 20 脈衝寬度調變器 22 誤差放大器 24 振盪器 155475.doc 201215221 26 PWM比較器 27 脈衝頻率調變器 28 驅動器 30 抽樣保持電路 32 緩衝器 34 ' 36 ' 38 開關 100 控制1C 102 輸出電路 Cl 輸出電容器 C2 電容器 D1 整流二極體 LI 電感器 Ml 開關電晶體 M2、M3 電晶體 155475.doc 23-

Claims (1)

1. 201215221 七、中請專利範園： 1. 一種控制電路，其特徵在於 件之一端供給驅動電壓之開 備： 其係對間歇驅動之發光元 關電源之控制電路，其具 抽樣保持電路，其抽樣前 於别述驅動電壓之檢測電壓 期間加以保持； 述發光元件之點亮期間對應 ，並在前述發光元件之熄滅 脈衝調變器，其於前述發光元件之熄滅期間，生成以 使前述檢測Μ與從前述抽樣保持電路輸出之保持檢測 電壓-致之方式予以調節負载比之脈衝信號；及 驅動器，其基於前述脈衝信號而驅動前述開關電源之 開關元件。 2.如請求項1之控制電路’其中前述抽樣保持電路包含： 電容器，其在點亮期間固定一端之電位； 緩衝器其生成對應於前述檢測電麼之電麼；及 開關其α於則述電容器之另—端與前述緩衝器之輪 出端子之間，在前述發光元件點亮期間打開，熄滅期間 關閉；且 將前述電容器中產生之電屋作為前述保持檢測電屋輪 出。 ’ 3.如請求項1或2之控制電路，其中前述脈衝調變器在前述 發光元件之點焭期間，以使於前述發光端子之另一端所 產生之電壓與特定之基準電壓一致之方式調節前述脈衝 信號之負載比。 155475.doc 201215221 4. 如：求項3之控制電路，其中前述控制電路包含： π放大器，其對第1輸入端子輸入前述發光元件之 錢另-端之電，對第2輸入端子輸 厂坚，對第增入端子於前述點亮期間選擇性輪4❹ 广，於前述熄減期間選擇性輸入前述保持檢測電 產’且於前述點亮期間輸出對應於前述發光 :之電屋與前述基準電壓之誤差之誤差信號，於前述媳 期間輸出對應於前述檢測電壓與前述保持檢 誤差之誤差信號； 之 脈衝寬度調變器’其在前述點亮期間 於前述誤差信號之負載比之前述脈衝信號；及有對應 =頻率調變器，其在熄滅期間，生成具有對應於誤 差L就之負載比之脈衝信號。 5. 6. 如請求項4之控制電路’其中前述脈衝調變器進而包含： 回饋端子，其用以連接相位補償用電阻及電容器 =二接收前述誤差信號，於點亮期間對前 端子輸出前述誤差信號，於熄滅期間對前述脈 變器輸出前述誤差信號；且 ’；；調 前述脈衝寬度調變器根據前述回饋端子之 前述脈衝信號。 生成 一種發光裝置，其特徵在於具備： 發光元件； 開關電源’其對前述發光㈣之—端供給驅動電壓 電流驅動電路’其與前述發光元件之另一端連接’，供 155475.doc 201215221 給對應於目標亮度之間歇性驅動電流； 前述開關電源包含： 包含開關元件之輸出電路；及 驅動前述開關元件之如請求項i或2之控制電路。 一種發光裝置，其特徵在於具備： 複數之發光元件； 開關電源，其對前述複數之發光元件各自之一端供給 獨立之驅動電壓；及 電流驅動電路，其對前述複數之各發光元件供給對應 於目標亮度之間歇性驅動電流； 前述開關電源包含： 包含開關元件之輸出電路；及 驅動前述開關元件之如請求項丨或2之控制電路； 前述輸出電路包含： 被施加輸入電壓之輸入端子； 複數之輸出端子，其用以輸出前述複數之各發光元件 之前述驅動電壓； 電感器及開關元件，其依序串聯連接於前述輸入端子 與固定電壓端子之間； 復數之整流τΜ牛’其設於前述複數之各輸出端子，且 各自之-端與對應之前述輸出端子連接，各自之另一端 連接於前述電感H與前述_元件之連接點上；及 複數之輸出電容器，其設於前述複數之各輸出端子， 且汉於各自對應之前述輸出端子與前述固定電麼端子之 155475.doc 201215221 間。 8. —種電子機器’其特徵在於具備： 液晶面板，及 作為前述液晶面板之背光源而設之如請求項6之發“ 裝置。 9. 一種電子機器，其特徵在於具備： 液晶面板；及 作為前述液晶面板之背光源而設之如請求項7之發光 裝置。 1 〇· —種控制方法，其特徵在於，其係對間歇驅動之發光元 件之一端供給驅動電壓之開關電源之控制方法，苴 X > 備： 抽樣前述發光元件之點亮期間對應於前述驅動電壓之 檢測電壓，並在前述發光元件之熄滅期間加以保持之步 驟； 於前述發光元件之熄滅期間，生成以使前述檢測電壓 與所保持之檢測電壓一致之方式予以調節負載比之脈衝 信號之步驟；及 基於則述脈衝信號，驅動前述開關電源之開關元件之 步驟。 Η.如請求項10之控制方法，其進而具備於前述發光元件之 點亮期間，以使前述發光元件之另一端所產生之電壓與 特定之基準電壓一致之方式，調節前述脈衝信號之負載 比之步驟。 155475.doc