TW201635862A - 光源驅動裝置及光源驅動方法 - Google Patents

Abstract

一種光源驅動裝置及光源驅動方法。當發光二極體串列的回授電壓落於預設電壓範圍外時，將發光二極體串列的驅動電壓調整為起始電壓值，並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外。

Description

光源驅動裝置及光源驅動方法

本發明是有關於一種驅動裝置，且特別是有關於一種光源驅動裝置及光源驅動方法。

隨著節能減碳的訴求日益增加，發光二極體(light emitting diode,LED)因具備有體積小、省電且耐用等特點，而已逐漸成為新一代的光源。發光二極體工作電壓低、能主動發光且有一定亮度，亮度可用電壓或電流調節，同時具備耐衝擊、抗振動、壽命長(10萬小時)之特點。所以發光二極體在各種終端設備及照明領域中被廣泛使用，如汽車前照燈、交通信號燈、文字顯示器、看板及大螢幕視頻顯示器，到普通級建築照明和LCD背光等領域皆常可看到發光二極體的應用。

現有的驅動裝置在對多個LED串列進行驅動時，由於驅動裝置的限流裝置並無法及時地反應LED串列上電流的變化而改變其限流值，因此可能會造成LED串列的損壞，例如當電路端子 接觸不良而產生的電壓突波即可能造成LED串列上的瞬間電流過大，而導致LED串列損壞。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此 在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種光源驅動裝置及光源驅動方法，可有效避免發光二極體損壞。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提供一種光源驅動裝置，用以驅動多個發光二極體串列，光源驅動裝置包括驅動單元、限流單元以及控制單元。其中驅動單元耦接各發光二極體串列中第一個發光二極體的陽極，輸出驅動電壓以驅動發光二極體串列。限流單元耦接各發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極，對發光二極體串列進行限流，偵測各發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓，並據以輸出回授電壓。控制單元耦接驅動單元與限流單元， 判斷回授電壓是否落於預設電壓範圍外，若回授電壓落於預設電壓範圍外，控制驅動單元將驅動電壓調整為起始電壓值，並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外。

在本發明的一實施例中，其中限流單元具有多個電流臨限值，控制單元更於每次調整驅動電壓後，對應調整後之驅動電壓選擇電流臨限值其中之一做為限流單元的電流臨限值。

在本發明的一實施例中，其中控制單元更在判斷出回授電壓落於預設電壓範圍外時，關閉驅動單元。

在本發明的一實施例中，其中控制單元為以固定電壓值逐次累加驅動電壓的電壓值。

在本發明的一實施例中，其中回授電壓為限流單元偵測各發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓所得到的最大電壓。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提供一種光源驅動方法，用以驅動多個發光二極體串列，光源驅動方法包括下列步驟。輸出驅動電壓至各發光二極體串列中第一個發光二極體的陽極，以驅動發光二極體串列。偵測各發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓，並據以產生回授電壓。判斷回授電壓是否落於預設電壓範圍外。若回授電壓落於預設電壓範圍外，將驅動電壓調整為起始電壓值，並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外。

在本發明的一實施例中，光源驅動方法更包括，依據調 整後的驅動電壓調整限流發光二極體串列的電流臨限值。

在本發明的一實施例中，其中若回授電壓落於預設電壓範圍外，光源驅動方法更包括，停止驅動發光二極體串列。

在本發明的一實施例中，其中逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外的步驟包括，以固定電壓值逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外。

在本發明的一實施例中，其中回授電壓為偵測各發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓所得到的最大電壓。

基於上述，本發明的實施例在偵測到來自發光二極體串列的回授電壓落於預設電壓範圍外時，將發光二極體串列的驅動電壓調整為起始電壓值，並重新調整驅動電壓，逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外，以避免發光二極體損壞。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧光源驅動裝置

102‧‧‧驅動單元

104‧‧‧限流單元

106‧‧‧控制單元

LS、LS1、LS2、LS3‧‧‧發光二極體串列

L1、LN‧‧‧發光二極體

Vfb‧‧‧回授電壓

S202~S208、S302~S304‧‧‧光源驅動方法的流程步驟

圖1繪示本發明一實施例的光源驅動裝置的示意圖。

圖2繪示本發明一實施例之光源驅動方法的流程示意圖。

圖3繪示本發明另一實施例之光源驅動方法的流程示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1繪示本發明一實施例的光源驅動裝置的示意圖。請參照圖1。光源驅動裝置100用以驅動多個發光二極體串列LS(圖1繪示三個發光二極體串列LS1、LS2、LS3為例)，且光源驅動裝置100包括驅動單元102、限流單元104以及控制單元106。驅動單元102耦接多個發光二極體串列LS，其中各個發光二極體串列LS中第一個發光二極體L1的陽極耦接至驅動單元102，而各個發光二極體串列LS中最後一個發光二極體LN的陰極則耦接至限流單元104，另外，控制單元106耦接驅動單元102以及限流單元104。

驅動單元102可輸出驅動電壓驅動上述多個發光二極體串列LS進行發光。限流單元104可對上述多個發光二極體串列LS進行限流，並偵測各個發光二極體串列LS中最後一個發光二極體LN的陰極的電壓，而據以輸出回授電壓Vfb給控制單元106。控制單元106可判斷回授電壓Vfb是否落於預設電壓範圍 外，其中回授電壓Vfb可反應發光二極體串列LS中最後一個發光二極體LN的陰極電壓大小，亦即控制單元106可依據回授電壓Vfb判斷發光二極體LN的陰極電壓是否過小或過大。當控制單元106判斷出回授電壓Vfb落於預設電壓範圍外，亦即發光二極體LN的陰極電壓過小或過大時，控制單元106控制驅動單元102將其輸出的驅動電壓調整為起始電壓值，並逐次累加驅動單元102輸出驅動電壓的電壓值直到限流單元104輸出之回授電壓Vfb未落於預設電壓範圍外。其中驅動電壓的電壓值累加方式可例如以固定電壓值逐次累加，亦或是隨著累加的次數增加而減少累加的電壓值，然不以此為限。

舉例來說，回授電壓Vfb可例如設定為限流單元104偵 測各個發光二極體串列LS中最後一個發光二極體LN的陰極電壓所得到的電壓值中最大的電壓，而預設電壓範圍可例如設定為0.2V~1V，若控制單元106判斷出回授電壓Vfb為1.2V，亦即回授電壓Vfb落於預設電壓範圍外時，控制單元106將控制驅動單元102將其輸出的驅動電壓調整為0V(亦即起始電壓值為0V)，並開始逐次累加驅動單元102輸出驅動電壓的電壓值，例如以每次增加0.5V的方式來累加驅動電壓的電壓值，直到回授電壓Vfb回到0.2V~1V此一預設電壓範圍內。其中，控制單元106將控制驅動單元102將其輸出的驅動電壓調整為0V的方式可例如為透過將驅動單元102關閉來達成，而後再啟動驅動單元102開始累加驅動電壓的電壓值。

值得注意的是，上述之預設電壓範圍、起始電壓值以及驅動電壓每次累加的電壓值僅為示範性的實施例，實際上並不以此為限，其亦可設定為不同的數值，例如預設電壓範圍可為0.2V~0.8V、起始電壓值可為0.1V、每次累加驅動電壓的電壓值可為1V。

此外，在本實施例中，發光二極體串列LS1、LS2、LS3例如為相同類型的發光二極體串列，驅動單元102可輸出相同的驅動電壓分別驅動上述發光二極體串列LS1、LS2、LS3進行發光，所以限流單元104可具有一個電流臨限值。然而在其他實施例中，發光二極體串列LS1、LS2、LS3例如為不同類型的發光二極體串列，各個發光二極體串列LS1、LS2、LS3可能分別需要不同的驅動電壓，所以限流單元104可具有多個電流臨限值，讓不同的驅動電壓需對應不同的電流臨限值，以使所有發光二極體串列LS都可獲得最佳的保護。因此，每次控制單元106調整驅動單元102輸出的驅動電壓後，控制單元106亦會對應調整後的驅動電壓選擇上述多個電流臨限值之一做為限流單元104的電流臨限值。舉例來說，每次當控制單元106調整驅動單元102輸出給發光二極體串列LS1、LS2、LS3的驅動電壓後，控制單元106可依據調整後的驅動電壓選擇對應發光二極體串列LS1、LS2、LS3的電流臨限值其中之一做為限流單元104的電流臨限值，例如可選擇對應發光二極體串列LS1、LS2、LS3的電流臨限值中的最小者做為限流單元104的電流臨限值。

如上所述，藉由限流單元104在偵測到來自發光二極體 串列LS的回授電壓落於預設電壓範圍外時，將發光二極體串列的驅動電壓調整為起始電壓值並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外，可避免電壓突波損壞發光二極體串列LS，並可對應發光二極體串列LS的負載變化讓驅動單元102輸出最適當的驅動電壓來驅動發光二極體串列LS，有效地保護發光二極體串列LS並使其正常運作。

圖2繪示本發明一實施例之光源驅動方法的流程示意 圖，請參照圖2。由圖1之實施例可知，光源驅動裝置驅動發光二極體串列的方法可包括下列步驟。首先，輸出驅動電壓至各個發光二極體串列中第一個發光二極體的陽極，以驅動發光二極體串列(步驟S202)。接著，偵測各個發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓，並據以產生回授電壓(步驟S204)，其中回授電壓可例如為偵測各個發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓所得到的最大電壓，然不以此為限。接著，判斷回授電壓是否落於預設電壓範圍外(步驟S206)，若回授電壓落於預設電壓範圍外，將驅動電壓調整為一起始電壓值，並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外(步驟S208)，其中每次驅動電壓被調整後，發光二極體串列的電流臨限值亦被調整為對應調整後驅動電壓的電流臨限值。而若回授電未壓落於預設電壓範圍外，則回到步驟S202，繼續輸出驅動電壓驅動發光二極體串列。

圖3繪示本發明另一實施例之光源驅動方法的流程示意圖，請參照圖3。在本實施例中，光源驅動方法更包括步驟S302與S304，其中步驟S302可在步驟S206後執行，而步驟S304取代步驟S208，亦即在步驟S206判斷出回授電壓落於預設電壓範圍外後，先停止驅動發光二極體串列(步驟S302)，以將驅動電壓調整為起始電壓值，避免發光二極體串列被電壓突波損壞。然後再進入步驟S304，以固定電壓值逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外，其中在部分實施例中，驅動電壓的電壓值的累加方式亦可例如為隨著驅動電壓的累加次數增加而減少累加的電壓值。

綜上所述，本發明之實施例的光源驅動裝置與光源驅動方法至少具有下列其中一個優點：本發明的實施例藉由在偵測到來自發光二極體串列的回授電壓落於預設電壓範圍外時，將發光二極體串列的驅動電壓調整為起始電壓值並逐次累加驅動電壓的電壓值直到回授電壓未落於預設電壓範圍外，以避免電壓突波損壞發光二極體串列，並對應發光二極體串列的負載變化讓驅動單元輸出最適當的驅動電壓來驅動發光二極體串列，有效地保護發光二極體串列並使其正常運作。另外，每次控制單元調整驅動單元輸出的驅動電壓後，控制單元會對應調整後的驅動電壓選擇多個電流臨限值之一做為限流單元的電流臨限值，以使發光二極體串列可獲得最佳的保護。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能 以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發 明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。再者，說明書中提及的第一、第二...等用語，僅用以表示元件的名稱，並非用來限制元件數量上的上限或下限。

S202~S208‧‧‧光源驅動方法的流程步驟

Claims (10)

1. 一種光源驅動裝置，用以驅動多個發光二極體串列，該光源驅動裝置包括：一驅動單元，耦接各該發光二極體串列中第一個發光二極體的陽極，輸出一驅動電壓以驅動該些發光二極體串列；一限流單元，耦接各該發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極，對該些發光二極體串列進行限流，偵測各該發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓，並據以輸出一回授電壓；以及一控制單元，耦接該驅動單元與該限流單元，判斷該回授電壓是否落於一預設電壓範圍外，若該回授電壓落於該預設電壓範圍外，控制該驅動單元將該驅動電壓調整為一起始電壓值，並逐次累加該驅動電壓的電壓值直到該回授電壓未落於該預設電壓範圍外。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光源驅動裝置，其中該限流單元具有多個電流臨限值，該控制單元更於每次調整該驅動電壓後，對應調整後之驅動電壓選擇該些電流臨限值其中之一做為該限流單元的電流臨限值。
3. 如申請專利範圍第1項所述的光源驅動裝置，其中該控制單元更在判斷出該回授電壓落於該預設電壓範圍外時，關閉該驅動單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光源驅動裝置，其中該控制 單元為以一固定電壓值逐次累加該驅動電壓的電壓值。
5. 如申請專利範圍第1項所述的光源驅動裝置，其中該回授電壓為該限流單元偵測各該發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓所得到的最大電壓。
6. 一種光源驅動方法，用以驅動多個發光二極體串列，該光源驅動方法包括：輸出一驅動電壓至各該發光二極體串列中第一個發光二極體的陽極，以驅動該些發光二極體串列；偵測各該發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓，並據以產生一回授電壓；判斷該回授電壓是否落於一預設電壓範圍外；若該回授電壓落於該預設電壓範圍外，將該驅動電壓調整為一起始電壓值，並逐次累加該驅動電壓的電壓值直到該回授電壓未落於該預設電壓範圍外。
7. 如申請專利範圍第6項所述的光源驅動方法，更包括：依據調整後的該驅動電壓調整限流該些發光二極體串列的電流臨限值。
8. 如申請專利範圍第6項所述的光源驅動方法，其中若該回授電壓落於該預設電壓範圍外，該光源驅動方法更包括：停止驅動該些發光二極體串列。
9. 如申請專利範圍第6項所述的光源驅動方法，其中逐次累加該驅動電壓的電壓值直到該回授電壓未落於該預設電壓範圍外 的步驟包括：以一固定電壓值逐次累加該驅動電壓的電壓值直到該回授電壓未落於該預設電壓範圍外。
10. 如申請專利範圍第6項所述的光源驅動方法，其中該回授電壓為偵測各該發光二極體串列中最後一個發光二極體的陰極的電壓所得到的最大電壓。