TW201531149A - 可藉由一電阻調整輸出電流漣波之ｐｗｍ控制器及ｌｅｄ驅動電路 - Google Patents

Abstract

一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器及LED驅動電路，該控制器具有：一鋸齒波信號產生單元，用以依一控制電流改變一鋸齒波信號之上升斜率，其中該控制電流係由一外接電阻決定；一放大器，具有一正輸入端以耦接一參考電壓，一負輸入端以耦接一電流感測信號，以及一輸出端以耦接一外接電容以產生一比較信號；以及一比較器，具有一正輸入端以耦接該鋸齒波信號，一負輸入端以耦接該比較信號，以及一輸出端以產生一導通終了信號，其中，該導通終了信號會在該鋸齒波信號觸及該比較信號時呈現一作用狀態。

Description

可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器及LED驅動電路

本發明係有關於脈衝寬度調變(PWM-pulse width modulation)控制器及LED(light emitting diode；發光二極體)驅動電路，特別是關於可藉由一電阻調整輸出電流漣波之脈衝寬度調變控制器及包含該脈衝寬度調變控制器的LED驅動電路。

請參照圖1，其繪示一習知LED驅動電路之電路圖。如圖1所示，該習知LED驅動電路包含一橋式整流器10、一第一電阻11、一第一電容12、一PWM控制器13、一NMOS(n type metal oxide semiconductor；N型金氧半)電晶體14、一電感15、一第二電容16、一LED模組17、一第二電阻18、一二極體19、以及一第三電容20。

橋式整流器10係用以依一交流電源V_AC產生一全波整流電壓V_IN。

第一電阻11和第一電容12係用以依全波整流電壓V_IN產生一直流電壓V_CC。

PWM控制器13具有：一第一接腳以耦接直流電壓V_CC；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號V_G以驅動N型金氧半電晶體14；一第三接腳以耦接一電流感測信號V_CS，其為一正電壓信號；一第四接腳以耦接一參 考地；以及一第五接腳以耦接第三電容20以產生一比較信號V_COMP。

NMOS電晶體14係依脈衝寬度調變信號V_G之電壓準位導通/斷開其汲極-源極通道。

電感15係用以在NMOS電晶體14導通時儲存能量及在NMOS電晶體14斷開時釋放能量。

第二電容16係一大電容，用以降低流過LED模組17之一電流I_LED之漣波。

第二電阻18係用以依流過其電阻之一電流I_R產生電流感測信號V_CS，其中，V_CS為一正電壓信號。

二極體19係用以在NMOS電晶體14斷開時提供電感15一放電路徑。

第三電容20係用以和PWM控制器13之所述第五接腳耦接以產生比較信號V_COMP。

於操作時，PWM控制器13會使電流感測信號V_CS和一參考電壓(未示於圖中)之差值經第三電容20濾波以產生比較信號V_COMP；之後，PWM控制器13會使比較信號V_COMP和一固定之鋸齒波信號(未示於圖中)進行一電壓比較運算以決定脈衝寬度調變信號V_G之佔空比(duty ratio)。於穩態時，經由一負回授的作用，電流感測信號V_CS之平均電壓會趨近於所述的參考電壓。

請參照圖2，其繪示另一習知LED驅動電路之電路圖。如圖2所示，該習知LED驅動電路包含一橋式整流器30、一第一電阻31、一第一電容32、一PWM控制器33、一NMOS電晶體34、一第二電阻35、一電感36、一第二電容37、一LED模組38、一二極體39、以及一第三電容40。

橋式整流器30係用以依一交流電源V_AC產生一全波整流電壓V_IN。

第一電阻31和第一電容32係用以依全波整流電壓V_IN產生一直流電壓V_CC。

PWM控制器33具有：一第一接腳以耦接直流電壓V_CC；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號V_G以驅動NMOS電晶體34；一第三接腳以耦接一電流感測信號V_CS，其為一負電壓信號；一第四接腳以耦接一參考地；以及一第五接腳以耦接第三電容40以產生一比較信號V_COMP。

NMOS電晶體34係依脈衝寬度調變信號V_G之電壓準位導通/斷開其汲極-源極通道。

第二電阻35係用以依流過其電阻之一電流I_R產生電流感測信號V_CS，其中，V_CS為一負電壓信號。

電感36係用以在NMOS電晶體34導通時儲存能量及在NMOS電晶體34斷開時釋放能量。

第二電容37係一大電容，用以降低流過LED模組38之一電流I_LED之漣波。

二極體39係用以在NMOS電晶體34斷開時提供電感36一放電路徑。

第三電容40係用以和PWM控制器33之所述第五接腳耦接以產生比較信號V_COMP。

於操作時，PWM控制器33會先將電流感測信號V_CS之極性反轉以產生一正電壓信號(未示於圖中)，再使該正電壓信號和一參考電壓(未 示於圖中)之差值經第三電容40濾波以產生比較信號V_COMP；之後，PWM控制器33會使比較信號V_COMP和一固定之鋸齒波信號(未示於圖中)進行一電壓比較運算以決定脈衝寬度調變信號V_G之佔空比(duty ratio)。於穩態時，經由一負回授的作用，該正電壓信號之平均電壓會趨近於所述的參考電壓。

由於電流感測信號V_CS之電壓絕對值等於第二電阻35之電阻值和電流I_R的乘積，亦即，第二電阻35之電阻值和電流I_R成反比，因此，藉由改變第二電阻35之電阻值即可改變電流I_R，從而使電流I_LED產生不同的平均值。

另外，在圖1中，電流I_R的漣波係與電感15之電感值有關一電感值愈大，電流I_R的漣波就愈小，電流I_LED的漣波也就愈小；在圖2中，電流I_R的漣波係與電感36之電感值有關一電感值愈大，電流I_R的漣波就愈小，電流I_LED的漣波也就愈小。然而，電感值愈大，成本就愈高。因此，在圖1中，該LED驅動電路乃藉由使第二電容16具有一大的電容值，以吸收電流I_R的交流成分，從而降低電流I_LED之漣波；以及在圖2中，該LED驅動電路乃藉由使第二電容37具有一大的電容值，以吸收電流I_R的交流成分，從而降低電流I_LED之漣波。

然而，具大電容值的電容成本較高，也容易損壞。因此，圖1及圖2的習知LED驅動電路皆有工作壽命不長的缺點。

為解決前述的問題，吾人亟需一新穎的脈衝寬度調變控制器和一對應的LED驅動電路架構。

本發明之一目的在於揭露一種PWM控制器，其可藉由一外 接電阻調整一輸出電流之漣波。

本發明之另一目的在於揭露一種PWM控制器，其所具之一輸出電流漣波調整機制可提供一高功因。

本發明之另一目的在於揭露一種LED驅動電路，其可藉由一外接電阻調整一輸出電流之漣波。

本發明之又一目的在於揭露一種LED驅動電路，其所具之一輸出電流漣波調整機制可提供一高功因。

為達前述目的，一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器乃被提出，其具有：一鋸齒波信號產生單元，用以依一控制電流、一正電壓信號、及一定電流產生一鋸齒波信號，其中該控制電流係由一外接電阻決定，且該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化或反向變化；一放大器，具有一正輸入端以耦接一參考電壓，一負輸入端以耦接一電流感測信號，以及一輸出端以耦接一外接電容以產生一比較信號；以及一比較器，具有一正輸入端以耦接該鋸齒波信號，一負輸入端以耦接該比較信號，以及一輸出端以產生一導通終了信號，其中，該導通終了信號會在該鋸齒波信號觸及該比較信號時呈現一作用狀態。

在一實施例中，所述的正電壓信號係由該電流感測信號提供。

在一實施例中，所述的正電壓信號係藉由使該電流感測信號經一極性轉換電路處理而得之信號。

在一實施例中，該鋸齒波信號產生單元具有：一定電流源，具有一輸入端點以耦接一直流電壓，及一輸出端點以提供一第一電流，其中，該第一電流係所述的定電流；一電容，具有一第一端點以耦接該定電流源之所述輸出端點，及一第二端點以耦接一參考地，其中，該第一端點係用以提供該鋸齒波信號；一開關，具有一第一通道端點以耦接該電容之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信號，其中該切換信號係在該鋸齒波信號之電壓爬升至該比較信號之準位時呈現一作用狀態以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接；一電流鏡，係由一第一PMOS (p type metal oxide semiconductor；P型金氧半)電晶體和一第二PMOS電晶體構成，其中該第一PMOS電晶體係用以提供一第二電流至該電容；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至該第二PMOS電晶體，且所述源極係耦接至該外接電阻；以及一放大器，具有一正輸入端以耦接一輸入電壓，一負輸入端以耦接該NMOS電晶體之所述源極，以及一輸出端以耦接該NMOS電晶體之所述閘極，其中，該輸入電壓係由所述的正電壓信號提供。

在一實施例中，該鋸齒波信號產生單元具有：一定電流源，具有一輸入端點以耦接一直流電壓，及一輸出 端點以提供一第一電流，其中，該第一電流係所述的定電流；一電容，具有一第一端點以耦接該定電流源之所述輸出端點及耦接所述外接電阻，及一第二端點以耦接一參考地，其中，該第一端點係用以提供該鋸齒波信號；一開關，具有一第一通道端點以耦接該電容之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信號，其中該切換信號係在該鋸齒波信號之電壓爬升至該比較信號之準位時呈現一作用狀態以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接；一電流鏡，係由一第一PMOS電晶體和一第二PMOS電晶體構成，其中該第一PMOS電晶體係用以提供一第二電流至該電容；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至該第二PMOS電晶體；一放大器，具有一正輸入端以耦接一輸入電壓，一負輸入端以耦接該NMOS電晶體之所述源極，以及一輸出端以耦接該NMOS電晶體之所述閘極，其中，該輸入電壓係由所述的正電壓信號提供；以及一電阻，其一端係和該NMOS電晶體之所述源極耦接，另一端則耦接至所述參考地。

為達前述目的，一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路乃被提出，其具有：一橋式整流器，具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源，所述正輸出端及所 述負輸出端係用以提供一全波整流電壓；一PWM控制器，具有：一第一接腳以耦接一直流電壓；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號；一第三接腳以耦接一電流感測信號；一第四接腳以耦接一參考地；一第五接腳以耦接一外接電阻以產生一控制電流；以及一第六接腳以耦接一外接電容以產生一比較信號；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該源極係耦接至所述的第三接腳；一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流產生所述的電流感測信號；一電感，其一端係與該電流感測電阻耦接；一LED模組，其一端係與該電感之另一端耦接，而另一端則耦接至所述的負輸出端；以及一二極體，具有一陰極以耦接至所述的第三接腳，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端；其中，該PWM控制器係用以：使該電流感測信號和一參考電壓之差值經所述外接電容濾波以產生所述的比較信號；以及依所述的比較信號和一鋸齒波信號進行一電壓比較運算以決定該脈衝寬度調變信號之一佔空比，其中該鋸齒波信號之上升斜率係由該控制電流控制。

在一實施例中，該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化。

在一實施例中，該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈反向變化。

為達前述目的，另一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路乃被提出，其具有：一橋式整流器，具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源，所述正輸出端及所述負輸出端係用以提供一全波整流電壓；一PWM控制器，具有：一第一接腳以耦接一直流電壓；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號；一第三接腳以耦接一電流感測信號；一第四接腳以耦接一參考地；一第五接腳以耦接一外接電阻以產生一控制電流；以及一第六接腳以耦接一外接電容以產生一比較信號；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該源極係耦接至所述的參考地；一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流產生所述的電流感測信號；一電感，其一端係與該電流感測電阻耦接；一LED模組，其一端係與該電感之另一端耦接，而另一端則耦接至所述的負輸出端；以及一二極體，具有一陰極以耦接至所述的參考地，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端； 其中，該PWM控制器係用以：將該電流感測信號之極性反轉以產生一正電壓信號；使該正電壓信號和一參考電壓之差值經所述外接電容濾波以產生所述的比較信號；以及依所述的比較信號和一鋸齒波信號進行一電壓比較運算以決定該脈衝寬度調變信號之一佔空比，其中該鋸齒波信號之上升斜率係由該控制電流控制。

在一實施例中，該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化。

在一實施例中，該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈反向變化。

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。

10、30、100‧‧‧橋式整流器

11、31、110‧‧‧第一電阻

12、32、120‧‧‧第一電容

13、33、130a、130b‧‧‧PWM控制器

14、34、140、1316‧‧‧NMOS電晶體

15、36、142‧‧‧電感

16、37、146‧‧‧第二電容

17、38、144‧‧‧LED模組

18、35、141‧‧‧第二電阻

19、39、145‧‧‧二極體

20、40‧‧‧第三電容

147‧‧‧第三電阻

131‧‧‧鋸齒波信號產生單元

132、1317‧‧‧放大器

133‧‧‧比較器

134‧‧‧或閘

135‧‧‧閂鎖器

136‧‧‧驅動電路

137‧‧‧極性轉換電路

1311‧‧‧定電流源

1312‧‧‧電容

1313‧‧‧開關

1314‧‧‧第一PMOS電晶體

1315‧‧‧第二PMOS電晶體

1318‧‧‧電阻

圖1繪示一習知LED驅動電路之電路圖。

圖2繪示另一習知LED驅動電路之電路圖。

圖3繪示利用本發明PWM控制器之LED驅動電路其一較佳實施例之電路圖。

圖4繪示利用本發明PWM控制器之LED驅動電路其另一較佳實施例之電路圖。

圖5繪示圖3之一PWM控制器其一較佳實施例之電路圖。

圖6繪示圖4之一PWM控制器其一較佳實施例之電路圖。

圖7繪示圖5和圖6中之一鋸齒波信號產生單元其一較佳實施例之電路 圖。

圖8繪示圖5和圖6中之一鋸齒波信號產生單元其另一較佳實施例之電路圖。

圖9繪示本發明一實施例在將一外接電阻設定在一高電阻值時之一鋸齒波信號V_SAW和一比較信號V_COMP之一波形圖。

圖10繪示本發明一實施例在將一外接電阻設定在一低電阻值時之一鋸齒波信號V_SAW和一比較信號V_COMP之一波形圖。

圖11繪示本發明一實施例在將一外接電阻設定在一高電阻值時之一輸出電流波形I_LED1，及設定在一低電阻值時之一輸出電流波形I_LED2。

請參照圖3，其繪示利用本發明PWM控制器之LED驅動電路其一較佳實施例之電路圖。如圖3所示，該LED驅動電路包括一橋式整流器100、一第一電阻110、一第一電容120、一PWM控制器130a、一NMOS電晶體140、一第二電阻141、一電感142、一LED模組144、一二極體145、一第二電容146、以及一第三電阻147。

橋式整流器100具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源V_AC，所述正輸出端及所述負輸出端係用以提供一全波整流電壓V_IN，其中所述的負輸出端係一第一參考地。

第一電阻110和第一電容120係用以依全波整流電壓V_IN產生一直流電壓V_CC，其中V_CC之電壓係相對於一第二參考地。

PWM控制器130a具有：一第一接腳以耦接直流電壓V_CC；一 第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號V_G以驅動NMOS電晶體140；一第三接腳以耦接一電流感測信號V_CS，其為一正電壓信號；一第四接腳以耦接所述的第二參考地；一第五接腳以耦接第三電阻147以產生一控制電流I_X；以及一第六接腳以耦接第二電容146以產生一比較信號V_COMP。

NMOS電晶體140，具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該源極係耦接至所述的第三接腳。

第二電阻141係一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的第二參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流I_R產生所述的電流感測信號V_CS，其中，V_CS相對於所述第二參考地而言為一正電壓信號。

電感142其一端係與第二電阻141耦接。電感142係用以在NMOS電晶體140導通時儲存能量及在NMOS電晶體140斷開時釋放能量。

LED模組144之一端係與電感142之另一端耦接，而LED模組144之另一端則耦接至所述的負輸出端。

二極體145具有一陰極以耦接至所述的第三接腳，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端，且其係用以在NMOS電晶體140斷開時提供電感142一放電路徑。

第二電容146係耦接於所述第二參考地和PWM控制器130a之所述第六接腳之間以產生比較信號V_COMP。

第三電阻147係耦接於所述第二參考地和PWM控制器130a之所述第五接腳之間以產生控制電流I_X。

於操作時，PWM控制器130a會使電流感測信號V_CS和一參考電壓(未示於圖中)之差值經第二電容146濾波以產生比較信號V_COMP；之後，PWM控制器130a會使比較信號V_COMP和一鋸齒波信號(未示於圖中)進行一電壓比較運算以決定脈衝寬度調變信號V_G之佔空比(duty ratio)，於穩態時，經由一負回授的作用，電流感測信號V_CS之平均電壓會趨近於所述的參考電壓。另外，該鋸齒波信號之上升斜率係由控制電流I_X控制一該鋸齒波信號之上升斜率可和控制電流I_X呈同向變化或反向變化。當該鋸齒波信號之上升斜率變大/變小時，比較信號V_COMP之準位會升高/降低，而電流感測信號V_CS(亦即電流I_R)的漣波會變小/變大。亦即，藉由改變第三電阻147的電阻值，即可改變電流I_R的漣波大小，從而改變電流I_LED的漣波大小。

請參照圖4，其繪示利用本發明PWM控制器之LED驅動電路其另一較佳實施例之電路圖。如圖4所示，該LED驅動電路包括一橋式整流器100、一第一電阻110、一第一電容120、一PWM控制器130b、一NMOS電晶體140、一第二電阻141、一電感142、一LED模組144、一二極體145、一第二電容146、以及一第三電阻147。

橋式整流器100具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源V_AC，所述正輸出端及所述負輸出端係用以提供一全波整流電壓V_IN，其中所述的負輸出端係一第一參考地。

第一電阻110和第一電容120係用以依全波整流電壓V_IN產生一直流電壓V_CC，其中V_CC之電壓係相對於一第二參考地。

PWM控制器130b具有：一第一接腳以耦接直流電壓V_CC；一 第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號V_G以驅動NMOS電晶體140；一第三接腳以耦接一電流感測信號V_CS，其為一負電壓信號；一第四接腳以耦接所述的第二參考地；一第五接腳以耦接第三電阻147以產生一控制電流I_X；以及一第六接腳以耦接第二電容146以產生一比較信號V_COMP。

NMOS電晶體140具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該源極係耦接至所述的第二參考地。

第二電阻141係一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的第二參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流I_R產生所述的電流感測信號V_CS，其中，V_CS相對於所述第二參考地而言係一負電壓信號。

電感142其一端係與第二電阻141耦接。電感142係用以在NMOS電晶體140導通時儲存能量及在NMOS電晶體140斷開時釋放能量。

LED模組144之一端係與電感142之另一端耦接，而LED模組144之另一端則耦接至所述的負輸出端。

二極體145具有一陰極以耦接至所述的第二參考地，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端。二極體145係用以在NMOS電晶體140斷開時提供電感142一放電路徑。

第二電容146係耦接於所述第二參考地和PWM控制器130b之所述第六接腳之間以產生比較信號V_COMP。

第三電阻147係耦接於所述第二參考地和PWM控制器130b之所述第五接腳之間以產生控制電流I_X。

於操作時，PWM控制器130b會先將電流感測信號V_CS之極性反轉以產生一正電壓信號(未示於圖中)，再使該正電壓信號和一參考電壓(未示於圖中)之差值經第二電容146濾波以產生比較信號V_COMP；之後，PWM控制器130b會使比較信號V_COMP和一鋸齒波信號(未示於圖中)進行一電壓比較運算以決定脈衝寬度調變信號V_G之佔空比(duty ratio)。於穩態時，經由一負回授的作用，該正電壓信號之平均電壓會趨近於所述的參考電壓。另外，該鋸齒波信號之上升斜率係由控制電流I_X控制一該鋸齒波信號之上升斜率可和控制電流I_X呈同向變化或反向變化。當該鋸齒波信號之上升斜率變大/變小時，比較信號V_COMP之準位會升高/降低，而電流感測信號V_CS(亦即電流I_R)的漣波會變小/變大。亦即，藉由改變第三電阻147的電阻值，即可改變電流I_R的漣波大小，從而改變電流I_LED的漣波大小。

請參照圖5，其繪示圖3之PWM控制器130a其一較佳實施例之電路圖。如圖5所示，PWM控制器130a具有一鋸齒波信號產生單元131、一放大器132、一比較器133、一或閘134、一閂鎖器135、以及一驅動電路136。

鋸齒波信號產生單元131係用以依控制電流I_X、所述正電壓信號(由電流感測信號V_CS提供)、及一定電流(未示於圖中)產生一鋸齒波信號V_SAW，其中I_X=V_CS/第三電阻147的電阻值，且鋸齒波信號V_SAW之上升斜率可和控制電流I_X呈同向變化或反向變化。

放大器132具有一正輸入端以耦接一參考電壓V_REF，一負輸入端以耦接電流感測信號V_CS，以及一輸出端以耦接第二電容146以產生比較信號V_COMP。

比較器133具有一正輸入端以耦接鋸齒波信號V_SAW，一負輸 入端以耦接比較信號V_COMP，以及一輸出端以產生一導通終了信號V_EON以傳送至或閘134，其中，導通終了信號V_EON會在鋸齒波信號V_SAW觸及比較信號V_COMP時呈現一作用狀態(例如但不限於為一高電位)。

或閘134具有一第一輸入端以耦接比較器133之所述輸出端，一第二輸入端以耦接一過電流保護信號OCP，以及一輸出端以耦接閂鎖器135。

閂鎖器135具有一設定輸入端以耦接一時脈信號CLK，一重置輸入端以耦接或閘134之所述輸出端，以及一狀態輸出端以耦接驅動電路136。

驅動電路136具有一輸入端以耦接閂鎖器135之所述狀態輸出端，以及一輸出端以提供脈衝寬度調變信號V_G。

請參照圖6，其繪示圖4之PWM控制器130b其一較佳實施例之電路圖。如圖6所示，PWM控制器130b具有一鋸齒波信號產生單元131、一放大器132、一比較器133、一或閘134、一閂鎖器135、一驅動電路136、以及一極性轉換電路137。

鋸齒波信號產生單元131係用以依控制電流I_X、所述正電壓信號(係依電流感測信號V_CS產生)、及一定電流(未示於圖中)產生一鋸齒波信號V_SAW，其中I_X=V_CS/第三電阻147的電阻值，且鋸齒波信號V_SAW之上升斜率可和控制電流I_X呈同向變化或反向變化。

放大器132具有一正輸入端以耦接一參考電壓V_REF，一負輸入端以耦接由極性轉換電路137輸出之一正電壓信號，以及一輸出端以耦接第二電容146以產生比較信號V_COMP。

比較器133具有一正輸入端以耦接鋸齒波信號V_SAW，一負輸入端以耦接比較信號V_COMP，以及一輸出端以產生一導通終了信號V_EON以傳送至或閘134，其中，導通終了信號V_EON會在鋸齒波信號V_SAW觸及比較信號V_COMP時呈現一作用狀態(例如但不限於為一高電位)。

或閘134具有一第一輸入端以耦接比較器133之所述輸出端，一第二輸入端以耦接一過電流保護信號OCP，以及一輸出端以耦接閂鎖器135。

閂鎖器135具有一設定輸入端以耦接一時脈信號CLK，一重置輸入端以耦接或閘134之所述輸出端，以及一狀態輸出端以耦接驅動電路136。

驅動電路136具有一輸入端以耦接閂鎖器135之所述狀態輸出端，以及一輸出端以提供脈衝寬度調變信號V_G。

極性轉換電路137具有一輸入端以耦接電流感測信號V_CS，以及一輸出端以提供所述的正電壓信號，其中所述正電壓信號之電壓值係和電流感測信號V_CS的絕對電壓值成正比。

請參照圖7，其繪示圖5和圖6中之鋸齒波信號產生單元131其一較佳實施例之電路圖。如圖7所示，鋸齒波信號產生單元131具有一定電流源1311、一電容1312、一開關1313、一第一PMOS電晶體1314、一第二PMOS電晶體1315、一NMOS電晶體1316、以及一放大器1317。

定電流源1311具有一輸入端點以耦接一直流電壓V_DD，及一輸出端點以提供一第一電流I₁，其中，第一電流I₁係一定電流。

電容1312具有一第一端點以耦接定電流源1311之所述輸出 端點，及一第二端點以耦接所述第二參考地，其中，該第一端點係用以提供鋸齒波信號V_SAW。

開關1313具有一第一通道端點以耦接電容1312之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述第二參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信號V_SW，其中切換信號V_SW係在鋸齒波信號V_SAW之電壓爬升至比較信號V_COMP之準位時呈現一作用狀態(例如但不限於為一高電位)以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接，從而將電容1312的電壓歸零。

第一PMOS電晶體1314和第二PMOS電晶體1315係用以形成一電流鏡以在直流電壓V_DD之供電下，由第一PMOS電晶體1314提供一第二電流I₂至電容1312。

NMOS電晶體1316具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至第二PMOS電晶體1315，且所述源極係耦接至第三電阻147。

放大器1317具有一正輸入端以耦接一輸入電壓V_P，一負輸入端以耦接NMOS電晶體1316之所述源極，以及一輸出端以耦接NMOS電晶體1316之所述閘極，其中，輸入電壓V_P係由所述的正電壓信號提供。

當第三電阻147之電阻值變小/變大時，電流I_X會變大/變小，致使第二電流I₂變大/變小，從而使鋸齒波信號V_SAW之斜率變大/變小。另外，由於電流感測信號V_CS也會影響鋸齒波信號V_SAW，因此，本發明之輸出電流漣波調整機制亦可提供一高功因。

請參照圖8，其繪示圖5和圖6中之鋸齒波信號產生單元131其另一較佳實施例之電路圖。如圖8所示，鋸齒波信號產生單元131具有一定 電流源1311、一電容1312、一開關1313、一第一PMOS電晶體1314、一第二PMOS電晶體1315、一NMOS電晶體1316、一放大器1317、以及一電阻1318。

定電流源1311具有一輸入端點以耦接一直流電壓V_DD，及一輸出端點以提供一第一電流I₁，其中，第一電流I₁係一定電流。

電容1312具有一第一端點以耦接定電流源1311之所述輸出端點及耦接第三電阻147，及一第二端點以耦接所述第二參考地，其中，該第一端點係用以提供鋸齒波信號V_SAW。

開關1313具有一第一通道端點以耦接電容1312之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述第二參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信號V_SW，其中切換信號V_SW係在鋸齒波信號V_SAW之電壓爬升至比較信號V_COMP之準位時呈現一作用狀態(例如但不限於為一高電位)以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接，從而將電容1312的電壓歸零。

第一PMOS電晶體1314和第二PMOS電晶體1315係用以形成一電流鏡以在直流電壓V_DD之供電下，由第一PMOS電晶體1314提供一第二電流I₂至電容1312。

NMOS電晶體1316具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至第二PMOS電晶體1315，且所述源極係耦接至電阻1318。

放大器1317具有一正輸入端以耦接一輸入電壓V_P，一負輸入端以耦接NMOS電晶體1316之所述源極，以及一輸出端以耦接NMOS電晶體1316之所述閘極，其中，輸入電壓V_P係由所述的正電壓信號提供。

電阻1318之一端係和NMOS電晶體1316之所述源極耦接，另一端則耦接至所述第二參考地。

當第三電阻147之電阻值變小/變大時，電流I_X會變大/變小，致使I₁+I₂-I_X變小/變大，從而使鋸齒波信號V_SAW之斜率變小/變大。另外，由於電流感測信號V_CS也會影響鋸齒波信號V_SAW，因此，本發明之輸出電流漣波調整機制亦可提供一高功因。

請一併參照圖9、10、及11，當鋸齒波信號V_SAW之斜率變小時，如圖9所示，比較信號V_COMP之準位會變低，而此時電流I_LED之波形係如圖11的I_LED1所示，具有較大的漣波；當鋸齒波信號V_SAW之斜率變大時，如圖10所示，比較信號V_COMP之準位會變高，而此時電流I_LED之波形係如圖11的I_LED2所示，具有較小的漣波。

藉由前述所揭露的設計，本發明具有以下的優點：

1.本發明的PWM控制器可藉由一外接電阻調整一輸出電流之漣波。

2.本發明的PWM控制器其所具之一輸出電流漣波調整機制可提供一高功因。

3.本發明的LED驅動電路可藉由一外接電阻調整一輸出電流之漣波。

4.本發明的LED驅動電路其所具之一輸出電流漣波調整機制可提供一高功因。

本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異 於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合發明之專利要件，懇請 貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。

130a‧‧‧PWM控制器

146‧‧‧第二電容

147‧‧‧第三電阻

131‧‧‧鋸齒波信號產生單元

132‧‧‧放大器

133‧‧‧比較器

134‧‧‧或閘

135‧‧‧閂鎖器

136‧‧‧驅動電路

Claims (9)

1. 一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器，其具有：一鋸齒波信號產生單元，用以依一控制電流、一正電壓信號、及一定電流產生一鋸齒波信號，其中該控制電流係由一外接電阻決定，且該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化或反向變化；一放大器，具有一正輸入端以耦接一參考電壓，一負輸入端以耦接一電流感測信號，以及一輸出端以耦接一外接電容以產生一比較信號；以及一比較器，具有一正輸入端以耦接該鋸齒波信號，一負輸入端以耦接該比較信號，以及一輸出端以產生一導通終了信號，其中，該導通終了信號會在該鋸齒波信號觸及該比較信號時呈現一作用狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器，其中所述的正電壓信號係由該電流感測信號提供。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器，其中所述的正電壓信號係藉由使該電流感測信號經一極性轉換電路處理而得之信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器，其中該鋸齒波信號產生單元具有：一定電流源，具有一輸入端點以耦接一直流電壓，及一輸出端點以提供一第一電流，其中，該第一電流係所述的定電流；一電容，具有一第一端點以耦接該定電流源之所述輸出端點，及一第二端點以耦接一參考地，其中，該第一端點係用以提供該鋸齒波信號； 一開關，具有一第一通道端點以耦接該電容之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信號，其中該切換信號係在該鋸齒波信號之電壓爬升至該比較信號之準位時呈現一作用狀態以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接；一電流鏡，係由一第一PMOS電晶體和一第二PMOS電晶體構成，其中該第一PMOS電晶體係用以提供一第二電流至該電容；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至該第二PMOS電晶體，且所述源極係耦接至該外接電阻；以及一放大器，具有一正輸入端以耦接一輸入電壓，一負輸入端以耦接該NMOS電晶體之所述源極，以及一輸出端以耦接該NMOS電晶體之所述閘極，其中，該輸入電壓係由所述的正電壓信號提供。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之PWM控制器，其中該鋸齒波信號產生單元具有：一定電流源，具有一輸入端點以耦接一直流電壓，及一輸出端點以提供一第一電流，其中，該第一電流係所述的定電流；一電容，具有一第一端點以耦接該定電流源之所述輸出端點及耦接所述外接電阻，及一第二端點以耦接一參考地，其中，該第一端點係用以提供該鋸齒波信號；一開關，具有一第一通道端點以耦接該電容之所述第一端點，一第二通道端點以耦接所述參考地，以及一控制輸入端點以耦接一切換信 號，其中該切換信號係在該鋸齒波信號之電壓爬升至該比較信號之準位時呈現一作用狀態以使所述第一通道端點和所述第二通道端點電氣連接；一電流鏡，係由一第一PMOS電晶體和一第二PMOS電晶體構成，其中該第一PMOS電晶體係用以提供一第二電流至該電容；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、和一源極，其中，所述汲極係耦接至該第二PMOS電晶體；一放大器，具有一正輸入端以耦接一輸入電壓，一負輸入端以耦接該NMOS電晶體之所述源極，以及一輸出端以耦接該NMOS電晶體之所述閘極，其中，該輸入電壓係由所述的正電壓信號提供；以及一電阻，其一端係和該NMOS電晶體之所述源極耦接，另一端則耦接至所述參考地。
6. 一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路，其具有：一橋式整流器，具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源，所述正輸出端及所述負輸出端係用以提供一全波整流電壓；一PWM控制器，具有：一第一接腳以耦接一直流電壓；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號；一第三接腳以耦接一電流感測信號；一第四接腳以耦接一參考地；一第五接腳以耦接一外接電阻以產生一控制電流；以及一第六接腳以耦接一外接電容以產生一比較信號；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該 源極係耦接至所述的第三接腳；一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流產生所述的電流感測信號；一電感，其一端係與該電流感測電阻耦接；一LED模組，其一端係與該電感之另一端耦接，而另一端則耦接至所述的負輸出端；以及一二極體，具有一陰極以耦接至所述的第三接腳，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端；其中，該PWM控制器係用以：使該電流感測信號和一參考電壓之差值經所述外接電容濾波以產生所述的比較信號；以及依所述的比較信號和一鋸齒波信號進行一電壓比較運算以決定該脈衝寬度調變信號之一佔空比，其中該鋸齒波信號之上升斜率係由該控制電流控制。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路，其中該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化或反向變化。
8. 一種可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路，其具有：一橋式整流器，具有二交流輸入端、一正輸出端、以及一負輸出端，其中所述二交流輸入端係耦接至一交流電源，所述正輸出端及所述負輸出端係用以提供一全波整流電壓；一PWM控制器，具有：一第一接腳以耦接一直流電壓；一第二接腳以提供一脈衝寬度調變信號；一第三接腳以耦接一電流感測信號；一 第四接腳以耦接一參考地；一第五接腳以耦接一外接電阻以產生一控制電流；以及一第六接腳以耦接一外接電容以產生一比較信號；一NMOS電晶體，具有一汲極、一閘極、以及一源極，其中該汲極係耦接至所述的正輸出端，該閘極係耦接至所述的第二接腳，以及該源極係耦接至所述的參考地；一電流感測電阻，其一端係耦接至所述的參考地，另一端則耦接至所述的第三接腳，以依流過其電阻本體之一電流產生所述的電流感測信號；一電感，其一端係與該電流感測電阻耦接；一LED模組，其一端係與該電感之另一端耦接，而另一端則耦接至所述的負輸出端；以及一二極體，具有一陰極以耦接至所述的參考地，以及一陽極以耦接至所述的負輸出端；其中，該PWM控制器係用以：將該電流感測信號之極性反轉以產生一正電壓信號；使該正電壓信號和一參考電壓之差值經所述外接電容濾波以產生所述的比較信號；以及依所述的比較信號和一鋸齒波信號進行一電壓比較運算以決定該脈衝寬度調變信號之一佔空比，其中該鋸齒波信號之上升斜率係由該控制電流控制。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可藉由一電阻調整輸出電流漣波之LED驅動電路，其中該鋸齒波信號之上升斜率係和該控制電流呈同向變化或反向變化。