TW201637518A - 具有適應性動態頂部空間電壓控制的ｌｅｄ驅動器 - Google Patents

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Abstract

一種多通道LED驅動器，其含有複數個線性電流調節器，其等各者係經連接至一多通道LED之多個串列連接LED緒串之底部，而該者可回應於一LED偏壓參考電壓以控制偏壓電流和該等串列連接LED緒串。一動態頂部空間調節電壓控制電路對在該多通道LED內之各個串列連接LED緒串的底部處之頂部空間調節電壓進行監視，並且回應於該LED偏壓參考電壓而產生控制該等頂部空間調節電壓各者的參考電壓。

Description

具有適應性動態頂部空間電壓控制的LED驅動器
本發明是有關於多通道LED驅動器，並且尤其是關於一種利用固定負載相關之頂部空間控制調節電壓的LED驅動器。
相關申請案之交互參考
本申請案為2011年6月1日提申且標題為「具有適應性動態頂部空間電壓控制的LED驅動器」之美國專利申請案第13/150,581號(卷宗案號INTS-30,513)的接續案，而該案主張2010年10月1日提申且標題為「具有適應性動態頂部空間控制的LED驅動器」之美國臨時專利申請案第61/388,841號(卷宗案號INTS-30,397)的權利，茲將該等案文依其等整體併入本案。
本申請案是關聯於2009年6月26日提申且標題為「用於LED驅動器的動態頂部空間控制」之美國專利申請案第12/492,748號，而該案係於2010年元月21日依US 2010/0013395(卷宗案號INTS-29,097)公開。
本申請案亦關聯於2010年3月24日提申且標題為「於LED驅動器電路的非零負載情況期間提供超量保護及光切換模式的積分器」之美國專利申請案第12/730,960號，而該案係於2010年12月30日依US 2010/0327835(卷宗案號INTS-29,778)公開。
由於像是行動電話、膝上型電腦、可攜式遊戲平台等等之可攜式電子產品的擴展，LED既經廣泛地調適運用於眾多應用項目，即如背光處理、照明等等。在可攜式電子裝置中的許多應用項目皆須運用多個經連併合一的LED，藉以產生更高的流明度。一種實作此項組態的方式為串列設置該等LED，使得各個LED能夠在同一時間運行並且提供相同或類似的亮度。然而，當多個LED為串列設置時，對於操作電壓的要求就會提高。而較高的操作電壓要求會造成在電路內需要更高階的半導體裝置。
另一種解決方案是將LED設置在混合式連接內，其中是以平行方式來設置多個緒串。不過，這項解決方案會致生其他的問題。各條通道的亮度均衡必須藉助於相關電路以獲維持。此外亦必須對LED順向電壓變異加以調控。這些問題實為息息相關。因此，有必要提供一種用於多重通道LED驅動器的適應性動態頂部空間電壓控制方式，藉以改善混合式連接的操作效率度。從而，並非利用固定動態頂部空間控制電壓，而是運用負載相關之調節電壓藉以在所有的負載條件下減少電力損失。此類型的LED驅動處理能夠克服在上文中針對先前實作解決方案所討論的問題。
一種多通道LED驅動器，其中含有複數個線性電流調節器。各個調節器係經連接至一多通道LED陣列之多個串列連接LED緒串的底部。該調節器可回應於一LED偏壓參考電壓以控制該LED緒串內的偏壓電流。一動態頂部空間調節電壓控制電路可對在該多通道LED之各個串列連接LED的底部處之頂部空間調節電壓進行監視，並且回應於該LED偏壓 參考電壓以產生控制各個頂部空間調節電壓的參考電壓。
102‧‧‧電壓調節器
104‧‧‧節點
106‧‧‧LED緒串
108‧‧‧節點
110‧‧‧LED驅動器電路
112‧‧‧節點
114‧‧‧電阻分壓器電路
116‧‧‧電阻器
118‧‧‧電阻器
120‧‧‧負載電容器
122‧‧‧電晶體
124‧‧‧電阻器
126‧‧‧誤差放大器
128‧‧‧節點
130‧‧‧上下計數器電路
132‧‧‧最小值邏輯
134‧‧‧上下計數器
136‧‧‧時脈
138‧‧‧數位至類比轉換器
202‧‧‧比較器
204‧‧‧多工器
206‧‧‧比較器
208‧‧‧多工器
302‧‧‧比較器
304‧‧‧比較器
306‧‧‧誤差放大器
308‧‧‧電晶體
310‧‧‧節點
312‧‧‧節點
314‧‧‧電阻器
316‧‧‧電晶體
318‧‧‧電晶體
320‧‧‧節點
322‧‧‧節點
324‧‧‧電阻器
326‧‧‧電流來源
328‧‧‧節點
330‧‧‧電阻器
402‧‧‧窗格
404‧‧‧窗格
406‧‧‧窗格
408‧‧‧窗格
500‧‧‧步驟
502‧‧‧步驟
504‧‧‧步驟
508‧‧‧步驟
510‧‧‧步驟
512‧‧‧步驟
513‧‧‧步驟
514‧‧‧步驟
516‧‧‧步驟
518‧‧‧步驟
為更加完整瞭解，現併同於隨附圖式而參照於後文說明，其中：圖1為一利用適應性動態頂部空間電壓控制之多通道LED驅動器的區塊圖；圖2為用以決定最小動態頂部空間控制調節電壓之控制邏輯的區塊圖；圖3為用以在一適應性動態頂部空間電壓控制法則中產生負載相關臨界電壓之邏輯的區塊略圖；圖4說明與圖1動態頂部空間電壓控制電路之操作相關聯的各種波形；以及圖5為描述圖1電路之操作的流程圖。
現參照本案隨附圖式，其中類似參考編號在此是用以標註全篇案文裡的相仿構件，以說明並解釋一具有適應性動態頂部空間電壓控制之LED驅動器的各種視圖與具體實施例，同時說明其他的可能具體實施例。該等圖式並不必然地依比例繪製，並且在一些實例裡該等圖式既已僅依說明之目的而為誇渲及/或簡化。熟諳本項技術之人士將能依據後述可能具體實施例範例而瞭解眾多的可能應用項目與變化方式。
有鑒於各種可攜式電子裝置的使用度擴展，LED既經廣泛地運用於像是背光處理、照明等等的眾多應用項目裡。在各種可攜式電子 裝置中的許多應用項目皆須運用多個經連併合一的LED，藉以產生更高的流明度。一種實作方式為串列設置該等LED，使得所有LED皆能夠在同一時間運行並且提供相同或類似的亮度。然而當串列設置更多的LED時，對於必要操作電壓的要求就會提高。較高的操作電壓要求會造成在裝置內需要更高成本的半導體裝置。
另一種解決方案為將LED設置在混合式連接內，其中是以平行方式設置多個緒串。不過，這項解決方案會致生其他的問題。首先，各條通道的亮度均衡必須藉助於相關電路以獲維持。此外亦必須對LED順向電壓變異加以調控。而這些問題彼此之間息息相關。因此，有必要提供一種用於多重通道LED驅動器的適應性動態頂部空間電壓控制方式，藉以改善混合式連接的操作效率度。不以利用固定動態頂部空間控制電壓，而是運用負載相關之調節電壓藉以在所有的負載條件下減少電力損失。這種類型的LED驅動系統能夠克服在上文中針對先前實作解決方案所討論的問題。
現參照圖式，並且尤其是圖1，其中說明一利用適應性動態頂部空間電壓控制之多通道LED驅動器的區塊圖。該電路包含一電壓調節器102，此者可含有像是升壓轉換器、降壓轉換器等等的DC/DC轉換器。該電壓調節器102在節點104處將一經調節之輸出電壓VOUT提供至複數個於該節點104與該等節點108間為彼此平行連接的LED緒串106。該電壓調節器102對於該等LED緒串106各者產生單一輸出電壓。由該電壓調節器102所提供的輸出電壓VOUT是藉由位在各個LED緒串106底部處之節點108處所提供的頂部空間調節電壓(VD1至VDN)加以控制。該多通道LED驅動器電 路110可確保該等LED緒串106能夠具備足夠的順向電壓以利維持通經該等LED緒串106的偏壓電流。該電壓調節器102可自多通道LED驅動器電路110的輸出接收一輸入電壓VIN及一參考電壓VREF。該電壓調節器102可另外對一回饋電壓VFB進行監視，而此電壓係回應於在節點104處自該電壓調節器102所供應的經調節輸出電壓VOUT。
該回饋電壓VFB是在一電阻分壓器電路114的節點112處所提供。該電阻分壓器電路114是由一經連接於節點104與節點112之間的電阻器116，以及一經連接於節點112與接地之間的電阻器118，所組成。一負載電容器120是在節點104與接地之間串列連接於該電阻分壓器114。該等多個平行LED緒串106係於其等的頂部末端連接至該輸出電壓節點104，並於其等的底部末端連接至一相關節點108。各個LED緒串106是由複數個在節點104與節點108之間彼此串列連接的LED所組成。在節點108處於各個LED緒串106之底部所提供的電壓含有頂部空間調節電壓。各個LED緒串106具有與其相關聯的個別頂部空間調節電壓，此電壓是在節點108處由該多通道LED驅動器電路110所監視。
行經該LED緒串106的電流是由含有電晶體122、電阻器124以及誤差放大器126的線性電流調節器所控制。該線性調節器可對於行經該LED緒串106之偏壓電流提供高正確度的控制。按此方式，即可達成電流均衡，同時自一控制器依較高系統位準所提供的信號VLED可設定該等LED緒串的偏壓電流並等於VLED=ILED*RSNS1。VLED為用以設定行經各個LED緒串之電流值的參考電壓。該LED電流係經調節成VLED/RSNS1。RSNS1為電阻器124。VLED設定該等LED緒串的電流。頂部空間電壓VD1至VDN對該 LED驅動系統而言扮演著重要角色。VD1至VDN必須要維持在適當位準處，使得在各個LED通道之MOSFET電晶體122上的電力損失得以最小化，而同時無須犧牲該LED偏壓電流。這意味著所有的MOSEET電晶體122皆於其等的飽和範圍之內運作。
該N通道電晶體122的汲極/源極路徑係經連接於節點108與節點128之間。該電阻器124連接於節點128與接地之間。該誤差放大器126的輸出係經連接至電晶體122的閘極。該誤差放大器126的反向輸入係經連接至節點128，並且其非反向輸入係經連接以自一控制器接收位在較高系統位準的信號VLED。該信號VLED亦經提供至該多通道LED驅動器電路110的負載相關上下計數器電路130。各個LED緒串106於各LED緒串底部處在該頂部空間調節電壓節點108含有相同的電晶體122、電阻器124及誤差放大器126組合。該VLED信號係經施加於與一LED緒串106相關聯之各個誤差放大器126的非反向輸入。
該多通道LED驅動器電路110其餘部分包含尋找最小值邏輯132、負載相關上下計數器電路130、上下計數器134、時脈136以及數位至類比轉換器138。該尋找最小值邏輯132係經連接至位於各LED緒串106底部處的各個節點108，藉以偵測來自該等LED緒串106各者之底部處的頂部空間調節電壓。該尋找最小值邏輯132可比較各個LED緒串106底部處的各個頂部空間電壓VDn，藉此決定最小頂部空間電壓VDMIN並將其提供至該負載相關比較邏輯130。即如後文中所進一步完整說明者，該尋找最小值邏輯132含有一比較器陣列，此者可決定在各個LED緒串106底部處之所有電壓的最小頂部空間電壓。該尋找最小值邏輯132可確保該頂部空間電 壓高於一安全操作範圍。
該負載相關上下計數器電路130接收來自該尋找最小值邏輯132的最小頂部空間電壓VDMIN並且接收該VLED電壓信號。該負載相關上下計數器電路130可對上下計數器電路134提供UP和DOWN控制信號。該負載相關上下計數器電路130為一控制電路，此者可確保該等頂部空間調節電壓(VD1至VDn)為足夠地低，藉以達到對於驅動該等多個LED緒串106的最大電力效率度。若該最小頂部空間調節電壓Vdi(i=1…N)低於一特定臨界值，則該負載相關上下計數器電路130會在該UP信號線路上產生一邏輯「高位」值。否則，該負載相關上下計數器電路130會在該DOWN信號線路上產生一邏輯「高位」值給該上下計數器電路134。這些UP及DOWN控制值是用來改變該電壓調節器102的輸出電壓VOUT。
該上下計數器電路134接收來自該負載相關上下計數器電路130的UP-DOWN控制信號以及來自一時脈電路136的時脈信號。該等上下計數器電路134、時脈電路136和DAC 138是運作為一參考電壓產生器。該參考電壓產生器是以由該時脈電路136產生的內部時脈信號所驅動。在各次循環過程中，該計數器134可計算將會提高或降低該參考電壓VREF的「UP」或「DOWN」信號。該N位元的數位信號為所欲參考電壓VREF的數位值。該上下計數器電路130產生該N位元數位信號給該數位至類比轉換器138。該數位至類比轉換器138回應於來自該上下計數器134的N位元數位信號而產生一參考電壓信號VREF，並將此信號提供至該電壓調節器102以作為該參考電壓VREF。
現參照圖2，其中說明圖1之尋找最小值邏輯132的區塊圖。 在節點108處的各個頂部空間電壓會劃分成多個對，並且利用一比較器202以令每兩個頂部空間電壓，即如VD1及VD2，彼此互相比較。這兩個電壓中的較小者會由相關的多工器204輸出，使得此電壓能夠與由另一多工器204所提供的較低電壓相比較。按這種方式，可自該多工器204輸出由該比較器202所決定的最小電壓，而該等可在另一比較器206中比較，此另一比較器將輸出來於自另一多工器208之另外兩個頂部空間電壓的較小者。這個程序將繼續進行，直到比較過最後兩個最小電壓並且決定出最小的整體頂部空間電壓VDMIN為止。從而須使用到N-1個比較器以決定該最小頂部空間電壓VDMIN。比起運用直接比較方式，其中各個頂部空間電壓(VDi)直接地相較於一臨界值而需要2N個比較器，這是具有遠高效率度的程序。因此，該尋找最小值邏輯132內所描述的比較程序具有更好的晶粒大小效率度。
即如圖2所示，比較器202對來自一LED緒串106底部處之各個節點108的各個鄰近頂部空間電壓對進行比較。可利用來自一比較器202之各次比較的結果來控制一多工器204，而此多工器亦接收在該比較器202處所比較的兩個頂部空間電壓。該比較器202的輸出可選定來自該多工器204而在其輸出處所提供的最小電壓。該多工器204將其輸出提供至次一組比較器206，而此比較器則比較其他的電壓對以產生進一步的選定控制信號。此選定控制信號可再度地自一多工器208選定在該比較器206處所比較之臨界電壓對的最小者。此程序可穿越許多含有比較器202及多工器204的電路層繼續進行，直到僅剩餘單一個臨界電壓，亦即該最小臨界電壓VDMIN，為止。此者即為待予提供至該負載相關上下計數器電路130之輸入處的信號。
現參照圖3，其中說明該負載相關上下計數器電路130的區塊略圖。若VDMIN高於VHIGH，則DOWN信號會被設定至邏輯「高」位準，這指示該電壓調節器102的輸出VOUT需要下降。而若VDMIN低於VLOW，則UP信號會被設定至邏輯「高」位準，這指示該電壓調節器102的輸出VOUT需要揚升。該負載相關上下計數器電路130可回應於最小臨界電壓VDMIN以及兩個負載相關臨界電壓VHIGH和VLOW來產生該等DOWN控制信號與UP控制信號。該負載相關上下計數器電路130含有一對比較器302及304以產生該等DOWN及UP控制信號。該VHIGH負載相關臨界電壓係經施用於該比較器302的反向輸入，而該最小臨界電壓VDMIN則是施用於該比較器302的非反向輸入。當VDMIN超過VHIGH時，該比較器302產生DOWN控制信號。該VLOW負載相關臨界電壓係經施用於該比較器304的非反向輸入，而該最小臨界電壓VDMIN則是施用於該比較器304的反向輸入。這是在當VDMIN電壓落降至低於VLOW負載相關臨界電壓時用以產生UP控制信號。圖3中電路的其餘部分則是用以產生該等負載相關臨界電壓VHIGH及VLOW。
該LED偏壓電壓參考VLED係經施用於該放大器306的非反向輸入。該等誤差放大器306、N通道電晶體308以及電阻器314可構成一電流來源，其電流為VLED/R1(追蹤該等LED緒串的電流)，而且此者係由316-318電流映鏡所環繞並在電阻器324上產生一VLOW電壓。該誤差放大器306的輸出會被提供至N通道電晶體308。該N通道電晶體308的汲極/源極路徑係經連接於節點310與節點312之間。一電阻器314係經連接於節點312與接地之間。該誤差放大器306的反向輸入係經連接至節點312。由電晶體316及318所組成的電流映鏡係經連接至電晶體308的汲極。該電晶體 316含有一P通道電晶體，而此者的源極/汲極路徑係經連接於節點320與節點310之間。該電晶體318為一P通道電晶體，而此者的源極/汲極路徑則是連接於VSS與節點322之間。該等電晶體316及318的閘極為彼此相互連接，並且連至節點310。節點322提供該低負載相關臨界電壓VLOW，而此電壓會被提供至該比較器304的非反向輸入。一電阻器324係經連接於節點322與接地之間。電流來源IOS 326係經連接於節點320與節點328之間。節點328在節點328處將該高負載相關臨界電壓VHIGH提供至該比較器302的反向輸入。一電阻器330係經連接於節點328與節點322之間。
該LED偏壓電壓VLED係根據R2/R1比值內之電阻器324及314的比值所比例調整。一偏移電流係疊加於VLED x R2/R1之上。因此，該低負載相關臨界電壓VLOW=VLED x R2/R1+IOS x R2，並且該高負載相關臨界電壓VHIGH=VLED x R2/R1+IOS x R2+IOS x R3。IOS x R3包含滯後電壓。只要VDMIN是在該滯後電壓的範圍內，該輸出電壓VOUT就會維持不變。VHIGH及VLOW應為足夠地高以使得在所有條件下MOSFET電晶體122(圖1)皆能維持該LED偏壓電壓而具有足夠邊際。最劣情境會是當通道電阻值為高時出現高溫及低驅動電壓。
現參照圖4，其中說明該等LED驅動器的操作。在此組態中是以不同的順向電壓來佈署兩個LED緒串。窗格402說明該LED電流參考信號VLED，而改變此信號會改變LED亮度。此者係為說明之目的而設定為上下方向。該第二窗格404說明兩個不同LED電壓的頂部空間調節電壓。該第三窗格406說明不同緒串的LED偏壓電流，然在穩態下為相等。最後，該第四窗格408說明該電壓調節器102的輸出電壓，此電壓係按照需要依循 該LED偏壓電壓電流的趨勢而改變。
現參照圖5，其中說明描述圖1電路之操作方式的流程圖。首先，在步驟500中藉由設定VLED以設定LED電流。在步驟502處，於各個LED緒串底部之節點108處對該頂部空間調節電壓進行監視。在步驟504處，利用參照圖2所描述的覆層化比較器電路，藉由該最小頂部空間調節電壓的尋找最小值邏輯132以作出決定。在步驟508處，將該最小頂部空間調節電壓比較於VLOW的經比例調整VLED電壓，以及另一個臨界電壓VHIGH，此值為高於VLOW和負載相關臨界電壓的偏移電壓。查詢步驟510決定該頂部空間調節電壓是否超過該高負載相關臨界電壓。若是如此，則在步驟512處產生一信號以降低該參考電壓，這將會在步驟513處改變該電壓調節器102內的輸出電壓。若查詢步驟510決定該頂部空間調節電壓並未超過該高負載相關臨界電壓，則查詢步驟514決定該頂部空間調節電壓是否低於該低負載相關臨界電壓VLOW。若是如此，則在步驟516處令以提高該參考電壓，如此當在步驟513處根據VREF來設定VOUT時將會提高增加參考電壓。若查詢步驟514並未決定該頂部空間調節電壓低於該低負載相關臨界電壓，則在步驟518處將該參考電壓維持於其目前位準。該參考位準會使得在步驟513處將該VOUT設定為目前位準。
利用前述方式，在電壓調節器的輕度及中度負載操作條件下能夠獲致較佳的效率度。如此將可按照簡易且強固的方式來延長可攜式電子裝置的電池壽命。該適應性動態頂部空間電壓控制方式是運用DHC調節電壓的負載相關電壓，而並非固定值。如此可按所述方式來改善在輕度及中度負載條件下的效率度。
熟諳受惠於本揭教示之技術領域的人士將能瞭解這種具有適應性動態頂部空間電壓控制的LED驅動器可供改善多LED緒串的控制作業。應知曉該等圖式與本揭詳細說明須以具有示範性質而非限制性質視之，同時絕非欲以受限於所揭示的該等特定形式和範例。相反地，熟諳本項技術之人士所能顯知的任何進一步修改、變化、重排、替換、更代、設計選擇及具體實施例皆為納入，而不致悖離如後載申請專利範圍中所定義的本發明精神與範疇。據此，所欲者係將後載之申請專利範圍解譯為涵蓋所有此等進一步修改、變化、重排、替換、更代、設計選擇及具體實施例。
102‧‧‧電壓調節器
104‧‧‧節點
106‧‧‧LED緒串
108‧‧‧節點
110‧‧‧LED驅動器電路
112‧‧‧節點
114‧‧‧電阻分壓器電路
116‧‧‧電阻器
118‧‧‧電阻器
120‧‧‧負載電容器
122‧‧‧電晶體
124‧‧‧電阻器
126‧‧‧誤差放大器
128‧‧‧節點
130‧‧‧上下計數器電路
132‧‧‧最小值邏輯
134‧‧‧上下計數器
136‧‧‧時脈
138‧‧‧數位至類比轉換器

Claims (19)

  1. 一種多通道LED驅動器，其包含：複數個線性電流調節器，每一個線性電流調節器係經連接至一多通道LED陣列之具有多個串列連接LED的複數個緒串中的對應緒串之底部，藉以回應於一LED偏壓參考電壓來控制該對應緒串的串列連接LED內的偏壓電流；以及一動態頂部空間調節電壓控制電路，其係對在該多通道LED陣列之該等複數個緒串的串列連接LED的複數個底部處之複數個頂部空間調節電壓進行監視，並且回應於該LED偏壓參考電壓來產生控制該等複數個頂部空間調節電壓的參考電壓，該動態頂部空間調節電壓控制電路包含：第一控制電路，其係用以從所監視的該等複數個頂部空間調節電壓來決定一最小頂部空間調節電壓；以及第二控制電路，其包括一第一比較器、一第二比較器及耦合至該第一比較器及第二比較器中至少一者之一輸入偏移電流來源，其中該第二控制電路係配置成用以將該最小頂部空間調節電壓與一高負載相關臨界電壓及一低負載相關臨界電壓進行比較，且依該LED偏壓參考電壓直接成比例地改變該高負載相關臨界電壓及該低負載相關臨界電壓，並且該第一比較器係配置成響應於該最小頂部空間調節電壓下降至低於該低負載相關臨界電壓時而產生一第一控制信號以提高該參考電壓，並且該第二比較器係配置成響應於該最小頂部空間調節電壓超過該高負載相關臨界電壓時而產生一第二控制信號以降低該參考電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多通道LED驅動器，其中該動態頂部 空間調節電壓控制電路進一步包含：一參考電壓產生器，其係用以回應於該第一控制信號及該第二控制信號來產生該參考電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之多通道LED驅動器，其中該第二控制電路回應於該LED偏壓參考電壓而產生該低負載相關臨界電壓及該高負載相關臨界電壓。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之多通道LED驅動器，其中該參考電壓產生器進一步包含：一時脈，其係用以產生時脈信號；一上下計數器，其係用以回應於該時脈信號及該第一控制信號和該第二控制信號而產生該參考電壓的數位表示；以及一數位至類比轉換器，其係用以回應於該參考電壓的數位表示而產生該參考電壓的類比表示。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之多通道LED驅動器，其中該第一控制電路進一步包含：至少一比較器，其係用以比較一頂部空間調節電壓對，並且產生指示該頂部空間調節電壓對之最小調節頂部空間電壓的選定信號；以及至少一多工器，其係用以接收該頂部空間調節電壓對，並且用以回應於該選定信號來選定該最小調節頂部空間電壓。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之多通道LED驅動器，其中該第二控制電路進一步包含：電壓產生電路，其係用以回應於該LED偏壓參考電壓和一參考電流來 源而產生該低負載相關臨界電壓及該高負載相關臨界電壓；該第一比較器，其係用以將該低負載相關臨界電壓比較於該最小頂部空間調節電壓，並且予以回應而產生該第一控制信號；以及該第二比較器，其係用以將該高負載相關臨界電壓比較於該最小頂部空間調節電壓，並且予以回應而產生該第二控制信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之多通道LED驅動器，其中該LED偏壓參考電壓設定該等緒串的串列連接LED內的偏壓電流。
  8. 一種包含多通道LED驅動器之設備，其包含：一電壓調節器，其係用以回應於一輸入電壓、一參考電壓和一回饋電壓而產生經調節輸出電壓；複數個LED緒串，每一個緒串含有複數個串列連接LED，該等複數個LED緒串的第一末端係經連接至該經調節輸出電壓，而且該等複數個LED緒串的第二末端提供複數個頂部空間調節電壓；一多通道LED驅動器，其係包含：複數個線性電流調節器，每一個線性電流調節器係經連接至一多通道LED陣列之具有多個串列連接LED的複數個緒串中的對應緒串之第二末端之處，用以回應於一LED偏壓參考電壓來控制該對應緒串的串列連接LED內的偏壓電流；以及一動態頂部空間調節電壓控制電路，其係對該等複數個頂部空間調節電壓進行監視，並且用以回應於該LED偏壓參考電壓而產生控制該等複數個頂部空間調節電壓的參考電壓，該動態頂部空間調節電壓控制電路包含： 第一控制電路，其係用以從所監視的該等複數個頂部空間調節電壓來決定一最小頂部空間調節電壓；以及第二控制電路，其包括一第一比較器、一第二比較器及耦合至該第一比較器及第二比較器中至少一者之一輸入偏移電流來源，其中該第二控制電路係配置成用以將該最小頂部空間調節電壓與一高負載相關臨界電壓及一低負載相關臨界電壓進行比較，且依該LED偏壓參考電壓直接成比例地改變該高負載相關臨界電壓及該低負載相關臨界電壓，並且該第一比較器係配置成響應於該最小頂部空間調節電壓下降至低於該低負載相關臨界電壓時而產生一第一控制信號以提高該參考電壓，並且該第二比較器係配置成響應於該最小頂部空間調節電壓超過該高負載相關臨界電壓時而產生一第二控制信號以降低該參考電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該動態頂部空間調節電壓控制電路進一步包含：一參考電壓產生器，其係用以回應於該第一控制信號及該第二控制信號來產生該參考電壓。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該第二控制電路回應於該LED偏壓參考電壓而產生該低負載相關臨界電壓及該高負載相關臨界電壓。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該參考電壓進一步包含：一時脈，其係用以產生時脈信號；一上下計數器，其係用以回應於該時脈信號以及該第一控制信號和該第二控制信號而產生該參考電壓的數位表示；以及 一數位至類比轉換器，其係用以回應於該參考電壓的數位表示而產生該參考電壓的類比表示。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該第一控制電路進一步包含：至少一比較器，其係用以比較一頂部空間調節電壓對，並且產生指示該頂部空間調節電壓對之最小調節頂部空間電壓的選定信號；以及至少一多工器，其係用以接收該頂部空間調節電壓對，並且用以回應於該選定信號來選定該最小頂部空間調節電壓。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之設備，其中該第二控制電路進一步包含：電壓產生電路，其係用以回應於該LED偏壓參考電壓和一參考電流來源而產生該低負載相關臨界電壓及該高負載相關臨界電壓；該第一比較器，其係用以將該低負載相關臨界電壓比較於該最小頂部空間調節電壓，並且予以回應而產生該第一控制信號；以及該第二比較器，其係用以將該高負載相關臨界電壓比較於該最小頂部空間調節電壓，並且予以回應而產生該第二控制信號。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之設備，其中該LED偏壓參考電壓設定該等經連接LED之緒串內的偏壓電流。
  15. 一種用以驅動一多通道LED陣列的方法，包含下列步驟：對在一多通道LED陣列之複數個LED緒串的複數個底部處之複數個頂部空間調節電壓進行監視；藉由疊加至少一個比較器之一輸入偏移電流在一高負載相關臨界電壓 及一低負載相關臨界電壓之上、依一第二參考電壓直接成比例地改變該高負載相關臨界電壓及該低負載相關臨界電壓、從所監視的該等頂部空間調節電壓來決定一最小頂部空間調節電壓、將該最小頂部空間調節電壓與該高負載相關臨界電壓及該低負載相關臨界電壓進行比較、回應於該比較而產生至少一控制信號以及回應於該至少一控制信號而產生該參考電壓，來產生控制該等複數個頂部空間調節電壓的參考電壓以回應於設定行經該等LED緒串各者之電流的該第二參考電壓；以及回應於該參考電壓而調節在該等LED緒串之底部處的該等複數個頂部空間調節電壓。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中產生該至少一控制信號的步驟進一步包含如下步驟：回應於該最小頂部空間電壓超過該高負載相關臨界電壓而產生一第一控制信號，其中該第一控制信號降低該參考電壓。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中產生該至少一控制信號的步驟進一步包含以下步驟：回應於該最小頂部空間電壓超過該低負載相關臨界電壓而產生一第二控制信號，其中該第二控制信號提高該參考電壓。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該比較步驟進一步包含下列步驟：回應於該第二參考電壓而產生該高負載相關臨界電壓；以及回應於該第二參考電壓而產生該低負載相關臨界電壓。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該決定步驟進一步包含下列步驟：(a)比較至少一頂部空間調節電壓對以決定一最小頂部空間調節電壓； (b)產生指示該最小頂部空間調節電壓的控制信號；(c)回應於該控制信號而對該最小頂部空間調節電壓進行多工處理以作為輸出；以及(d)重複進行步驟(a)-(c)，直到僅剩留單一個最小頂部空間電壓為止。
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