TW201924487A - Led陣列之驅動器 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種電流驅動LED (20)之一陣列(2)之驅動器(1)，其包括：一電壓轉換器(10)，其經配置以產生至該LED陣列(2)之一供應電壓(Vboost )且回應於一回饋信號(100)而調整該供應電壓(Vboost )；數個電流源(CS1、…、CSn)，其等經配置以驅動該LED陣列(2)之該等LED(20)；及一監測配置(M)，其經調適以監測相對於一電壓餘量(H)之一電流源電壓(VCS1 、…、VCSn )且基於餘量監測結果產生該回饋信號(100)。本發明進一步描述一種包括一LED陣列(2)之裝置(4)及本發明驅動器(1)之一實施例。本發明進一步描述驅動一LED陣列(2)之方法。

Description

LED陣列之驅動器
本發明描述一種電流驅動LED之一LED陣列之驅動器；一種裝置；及一種驅動此一LED陣列之方法。
發光二極體(LED)之一陣列或矩陣可用於各種應用(諸如用於行動電話之閃光模組、汽車頭燈配置等)中。一分段式LED陣列可包括若干發光二極體，其等之各者照明場之一部分(由閃光燈照明之空間中之區域)。需要一LED驅動器個別地或共同地驅動LED，以便獲得所要照明場。一分段式LED陣列(或下文中簡稱「分段式陣列」)通常需要一相對複雜驅動及互連方案。
歸因於在LED之製造期間出現之不可避免製程變動，一分段式陣列之LED可具有不同靜態正向電壓。一LED之溫度將在操作期間增加，且一LED之電氣行為受溫度影響。隨著接面溫度增加，正向電壓減少，從而導致電流消耗增加。出於此原因，通常較佳自一電流源(或電流槽)而非一電壓源驅動一LED。例如，一些先前技術驅動器可實施一分段式陣列之一回饋控制電流源。在US20110121755A1、US20090289559A1及US20170094734A1中揭示已知驅動器電路。用於電流驅動LED之一陣列或矩陣之此等類型之驅動器可經組態以在電流源/槽之一相對大電壓餘量內操作，以確保各LED之正確操作。然而，此一解決方案與一高電力消耗相關聯，此係低效的並可導致行動裝置中之快速電池耗盡。然而，解決此問題之先前技術電路遭受各種缺點或限制，例如，可能無法個別及同時地驅動所有LED區段，且若將配置併入於一行動裝置中，則電力消耗可能高得不可接受。
已知驅動器電路之一進一步缺點係該等驅動器電路由於其等之複雜性及尺寸，其等而不能容易地併入至具有一分段式LED陣列之一單一模組中。整體裝置尺寸不利地大，且製造成本亦不利地高。
因此，本發明之一目的係提供一種驅動一分段式LED陣列之改良方式，其克服上文指示之缺點。
本發明之目的係藉由技術方案1之驅動器；藉由技術方案8之裝置；及藉由驅動一LED陣列之技術方案13之方法來達成。
根據本發明，電流驅動LED之一陣列之驅動器包括：一電壓轉換器，其經配置以產生至該LED陣列之一供應電壓且回應於一回饋信號而調整該供應電壓；數個電流源，其等經配置以驅動該LED陣列之該等LED；及一監測配置，其經調適以監測相對於一預定範圍或「電壓餘量」之電流之電壓且基於餘量監測結果來產生該回饋信號。該監測配置包括複數個比較器，其中各LED之相關電極經連接至一比較器之一輸入，且其中各比較器經實現以在該LED電極電壓低於第一輸入電壓時產生一高比較器輸出，且在該LED電極電壓高於第二輸入電壓時產生一低比較器輸出。該回饋信號包括經捆綁的比較器輸出。
本發明基於以下洞察：一LED基本上係一電流驅動裝置。此電流可由一主動裝置供出或汲入，該主動裝置已係驅動器電路之一部分並具有一高輸出阻抗。當跨裝置之電壓係最小時，此主動裝置中之電力耗散亦將係最小的。
在本發明之上下文中，LED驅動器應被理解為包括：一電壓轉換器，其產生用於LED陣列之一供應電壓及亦驅動LED之電流源/槽。術語「電流源」及「電流槽」可互換地使用，此係因為一電流源與一電流槽之間不存在本質差異(除了電流流動之方向之外)，使得取決於觀察者之視角及使用之符號慣例，此等術語可係指相同對象。
本發明驅動器之一優點在於其可用於所有LED區段同時被驅動之一電路中。另一優點在於其不依賴於用於控制LED之升壓轉換器輸出電壓。代替性地，電壓轉換器經實現以回應於回饋信號而調整供應電壓。回饋信號可被視為一種類型之誤差回饋，此係因為其指示供應電壓不係最佳的，並指示應校正供應電壓之方向。本發明驅動器之另一優點在於可非常快地校正供應電壓，因為回饋直接進入電壓轉換器。相比之下，功能類似先前技術電路實施一串列匯流排及一處理器以收集關於LED電壓之回饋，且信號之處理導致供應電壓之校正中之一顯著延遲。本發明驅動器之一進一步優點在於其非常有利地最佳化LED陣列之電力效率，因為跨LED之電壓降在操作期間被調整至一最小值。另一優點源自可由本發明方法製成之緊湊型電路，使得LED驅動器可在LED陣列模組中實施，例如以減小成本及/或裝置尺寸，以最佳化簡單性及/或功能性等。將一LED驅動器晶片併入於與LED陣列相同之模組中可減少所需互連件之數目，且可減少總印刷電路板(PCB)面積。同時，可將期望額外功能(諸如溫度監測及靜電放電(ESD)保護)添加至整合式驅動器晶片。
運用本發明驅動器，可藉由識別一LED電極電壓與餘量範圍之任何偏離並通知電壓轉換器(其接著可直接調整供應電壓以校正差異)而在一有利緊密餘量內操作LED陣列。
根據本發明之裝置包括具有複數個LED之一LED陣列，及本發明驅動器之一實施例。
根據本發明，驅動一LED陣列之方法包括以下步驟：組態一電壓轉換器以產生該LED陣列之LED之一供應電壓且回應於一回饋信號而調整該供應電壓；提供數個電流源以驅動該LED陣列之該等LED；及監測相對於一電壓餘量之一電流源電壓且基於餘量監測結果來產生該回饋信號。
附屬技術方案及以下描述揭示本發明之尤其有利實施例及特徵。可視情況組合實施例之特徵。在一項技術方案類別之上下文中描述之特徵可同樣適用於另一技術方案類別。
存在許多方式實現電流驅動LED之一陣列。例如，可針對陣列之各LED提供一電流源/槽，使得存在與陣列中之LED一樣多之電流源/槽。替代地，在一多工化組態中，一個電流源/槽可驅動若干串聯連接或並聯連接之LED。
電壓轉換器之輸出電壓係跨LED陣列之電壓降及電流槽/源之電壓餘量之總和。電壓餘量應至少足夠大以確保一電流槽能夠恰當地操作。若其餘量太小，則一電流槽之輸出阻抗減小，且其無法正確地操作。本發明驅動器用於確保由電壓轉換器提供之供應電壓係使得電流槽之電壓餘量不大於電流槽/源之正確運作所需之位準，藉此確保LED不會不必要地耗散電力。因此，本發明驅動器之監測配置亦可在下文中被稱為一「餘量監測器」。併入本發明驅動器之一實施例之一裝置可在需要LED之一分段式陣列或矩陣之任何應用中(例如在一汽車前或後照明單元中，在一行動裝置(諸如智慧型電話)之一相機閃光燈模組中等)實現。在一行動裝置中，分段式LED陣列可包括一分段式閃光燈，其可用於產生一短暫光叢發以照明用於相機應用之場。分段式閃光燈亦可由一「手電筒」應用使用以產生一恆定光束。尤其在此一應用中，應最小化電力消耗，以便節省電池電力。
針對一電流驅動LED，LED之一電極經連接至電流源/槽(例如一受控主動裝置)。當電流調節器係一電流源時，一LED之陽極經連接至電流源。因此，電流源/槽之電壓係相關LED電極處之電壓。當電流調節器係一電流槽時，一LED之陰極經連接至電流槽，且為了簡單起見而不以任何方式限制本發明，可在下文中假定此組態。在本發明之一尤其較佳實施例中，本發明驅動器之監測配置比較相關LED電極處之電壓與由一下限及一上限定義之一電壓餘量。因此，本發明驅動器較佳包括作為定義該電壓餘量之下限之一參考電壓之一第一輸入電壓，及作為定義該電壓餘量之上限之一參考之一第二輸入電壓。
根據本發明，監測配置包括：複數個比較器，其中各LED之相關電極經連接至一比較器之一輸入，且其中各比較器經實現以在該LED電極電壓低於該第一輸入電壓時產生一高比較器輸出，且在該LED電極電壓高於該第二輸入電壓時產生一低比較器輸出；及至電壓轉換器之一回饋信號，該回饋信號包括該等經捆綁的比較器輸出。以此方式，監測配置採用比較器以檢查LED之陰極處之電壓之位準。可使用任何適合比較器。較佳地，監測配置包括複數個窗型比較器以實現此功能。在本發明之一尤其較佳實施例中，一比較器包括：一第一運算放大器，其具有在正向方向上連接於該第一運算放大器之輸出與比較器輸出之間之一第一二極體；及一第二運算放大器，其具有在反向方向上連接於該第二運算放大器之輸出與該比較器輸出之間之一第二二極體。如上所述，比較器亦接收電壓餘量(即，定義電壓餘量之第一輸入電壓及第二輸入電壓)之邊界值。此類型之比較器通常被稱為一「窗型比較器」，此係因為其識別一電壓位準是否位於由下限及上限定義之一經定義電壓「窗」之內部或外部。
在本發明之一進一步較佳實施例中，一比較器之運算放大器之反相輸入兩者經連接至該比較器之LED之陰極，第一運算放大器之非反相輸入經連接至第一輸入電壓，及第二運算放大器之非反相輸入經連接至第二輸入電壓。
驅動LED陣列之LED之電壓轉換器可經實現為一升壓轉換器、一升降壓轉換器、一電荷泵等。一電壓轉換器(諸如一升壓轉換器)係較佳的，此係因為其允許連續電壓調節。在本發明之一較佳實施例中，電壓轉換器經實現以在回饋信號高於一臨限值位準時增加供應電壓，且經實現以在回饋信號低於一臨限值位準時減少供應電壓。在本發明之一實施例中，臨限值位準較佳被預定義為在各電流源/槽之餘量係最佳(即，不太低也不太高)時之預期電壓位準。
本發明驅動器之電壓轉換器可經實現為一專用裝置(例如在一擴展驅動器ASIC(專用積體電路)中)。在此一實施例中，回饋信號係ASIC之一內部控制信號，且電壓轉換器經設計以回應於如上所述之此信號，即，以在回饋信號高於一臨限值位準時增加供應電壓，且在回饋信號低於一臨限值位準時減少供應電壓。
替代地，一現有電壓轉換器可用於構建本發明驅動器之一實施例。在此情況中，電壓轉換器應包括一外部可存取回饋輸入。例如，可藉由將一極性反轉「誤差」信號施加至回饋輸入接針而使用具有如上所述之回饋輸入接針之一現有升降壓轉換器。極性反轉係由在供應電壓不足時高於一臨限值且在供應電壓高於其所需要時低於臨限值之回饋信號給定。在此「現有」實現中，臨限值電壓可為升降壓轉換器之標稱電壓位準。升降壓轉換器將藉由調整輸出供應電壓而作出回應，以達成LED驅動器之電流源中之最小耗散。
在本發明驅動器之監測配置中，各LED之陰極經連接至一電流源/槽。在本發明之一較佳實施例中，一電流源/槽可為包括一主動裝置(諸如一半導體電晶體)之一電流調節器。在一替代實施例中可使用相同原理，其中一P-MOSFET或雙極PNP電晶體可用作一電流源，而供應電壓作為參考而非接地。
自結合隨附圖式考量之以下詳細描述將明白本發明之其他目的及特徵。然而，應瞭解，圖式經設計而僅用於圖解之目的且非作為對本發明之限制之一定義。
圖1展示用於一LED陣列之LED 20之本發明驅動器1之一實施例(例如一分段式閃光燈)之一基本電路圖。為清楚起見，僅展示兩個LED 20或閃光燈區段20。當然，一分段式閃光燈可包括不止兩個LED 20，且在此圖中所示之電路可經擴展以與一較大快閃燈矩陣一起使用。LED 20係電流驅動，且在此例示性實施例中，驅動器電路1包括用於LED陣列之各LED 20之一電流槽CS1、…、CSn。
驅動器電路1包含一電壓轉換器10 (在此情況中，一升壓轉換器)，其經實現以產生用於LED 20之一供應電壓Vboost 以及用於電流槽CS1、…、CSn之一電壓餘量。LED 20之供應電壓Vboost 應足以確保LED正確地操作，且電壓餘量不高於電流槽CS1、…、CSn之正確操作所需。為此目的，本發明驅動器1亦包括一監測配置M。運用如將在下文所解釋之監測配置M，可在一有利緊密餘量內操作電流驅動LED 20。以此方式，本發明驅動器1可有利地減少總電力消耗。
在此實施例中，各LED 20之陰極如所示般經連接至一電流調節器(電流槽/源) (諸如已係驅動器電路1之部分之一受控主動裝置(雙極電晶體、MOSFET等))。因為跨一主動裝置之電壓係最小的，所以一主動裝置中之電力耗散亦係最小的。將此等電流調節器包含於監測配置之功能性中促進餘量監測功能之低電力實現。
監測配置M包括連接於LED 20之間之數個窗型比較器M1、…、Mn及至電壓轉換器10之一回饋信號100。各LED 20之陰極經連接至一比較器M1、…、Mn之輸入，如所示。各比較器M1、…、Mn包括一第一運算放大器A1及一第一二極體D1，該第一二極體D1在正向方向上連接於第一運算放大器A1之輸出與比較器輸出Mout_1 、…、Mout_n 之間。第一運算放大器A1之非反相輸入經連接至定義一電壓餘量之下限之一第一輸入電壓Vref_low 。各比較器M1、…、Mn亦包括一第二運算放大器A2及一第二二極體D2，該第二二極體D2在反向方向上連接於第二運算放大器A2之輸出與比較器輸出Mout_1 、…、Mout_n 之間。第二運算放大器A2之非反相輸入經連接至定義一電壓餘量之上限之第二輸入電壓Vref_high 。一比較器M1、…、Mn之兩個運算放大器A1、A2之反相輸入經連接至一LED 20之陰極。
運算放大器A1、A2之輸出Mout_1 、…、Mout_n 經捆綁，即連接至一單一線，該單一線係經經由一二極體D1、D2至升壓轉換器10之回饋信號100，如所示。當各電流源/槽之餘量係最佳的(即，不太低也不太高)時，回饋信號100之電壓V20 對應於一預定臨限值位準，且電壓轉換器10不需要調整供應電壓Vboost 。
如上文所提及，各LED 20之陰極經連接至已係驅動器電路1之部分之一電流調節器。因此，各比較器M1、…、Mn之運算放大器A1、A2之反相輸入亦經連接至相同電流槽。此處所描述之比較器M1、…、Mn基本上係一窗型比較器，該窗型比較器檢查一電流槽CS1、…、CSn之餘量是否在由上限Vref_high 及一下限Vref_low 定義之最佳範圍內。此等電壓係由適當電壓源VS1、VS2設定，如所示。第一運算放大器A1放大下限Vref_low 與其LED陰極處之電壓VCS1 、…、VCSn 之間之差；第二運算放大器A2放大上限Vref_high 與其LED陰極處之電壓VCS1 、…、VCSn 之間之差。
一運算放大器藉由其高增益特性化。反相輸入與非反相輸入之間之一非常小電壓差將導致接近相關比較器供應位準之一輸出。因此，當一電流槽之電壓餘量不足時，回饋電壓V20 可幾乎上升至正供應位準。同樣地，當一電流槽之電壓餘量高於所需時，回饋電壓V20 可幾乎下降至負供應位準(例如接地)。出於此原因，將一串聯電阻器提供至轉換器10之回饋接針。
此處描述之類型之一比較器具有一低輸出電阻。各比較器M1、…、Mn包括第一二極體D1之陰極與第二二極體D2之陽極之間之一電阻器R1，使得甚至在其第一運算放大器A1上具有一高輸出位準之一單一比較器M1、…、Mn可將回饋電壓V20 拉高(即使所有其他比較器M1、…、Mn在其等第二運算放大器A2上具有一低輸出位準)。換言之，電壓Vcsx＜較低餘量位準Vref_low 之校正優先於電壓Vcsx＞上餘量位準Vref_high 之校正，其中Vcsx表示LED陰極電壓VCS1 、…、VCSn 之任一者。
圖2繪示一LED陰極處之一電壓Va 、Vb 、Vc 與相關聯電流源/槽之電壓餘量H之間之可能關係，其可被假定成如上文所解釋之一主動裝置。電壓餘量H係由上限Vref_high 及下限Vref_low 定義。針對由一電池回饋且以5.5 V之數量級供應至具有跨各區段之大約3 V之一電壓降之一LED陣列之一電壓轉換器，例如餘量可位於約0.2 V至0.3 V內。Vref_high 之值係由主動裝置之最大允許耗散及回饋迴路之調節行為判定。Vref_low 係由主動裝置之最小允許輸出阻抗設定。跨一主動裝置之電壓降愈小，其輸出阻抗愈低，且此與作為一電流源/槽之較差操作特性相關聯。
只要一LED陰極處之電壓VCS1 、…、VCSn 不高於上限Vref_high 或低於下限Vref_low ，運算放大器A1、A2之輸出處之二極體D1、D2各自經反向偏壓，且各自LED 20對回饋信號100無影響。對於位於上限Vref_high 及下限Vref_low 內之電壓Vb ，情況便係如此。然而，若一LED陰極處之電壓VCS1 、…、VCSn 低於下限Vref_low ，則第一運算放大器A1之輸出處之二極體D1經正向偏壓，且比較器輸出升高。因此，回饋信號升高至高於一臨限值。對於小於下限Vref_low 之電壓Va ，情況便係如此。所得「高」回饋信號100係由升壓轉換器10接收，升壓轉換器10藉由增加輸出電壓Vboost 而作出回應。
若一LED陰極處之電壓VCS1 、…、VCSn 高於下限Vref_high ，則運算放大器A2之輸出處之二極體D2經正向偏壓，且回饋信號100被拉至低於臨限值位準。升壓轉換器10藉由減少輸出電壓Vboost 而作出回應。
圖3繪示回饋信號100與供應電壓Vboost 之間之關係。當如上文所描述之在由上限及下限定義之餘量範圍內驅動LED時，回饋信號將保持在標稱臨限值位準V20 ，且供應電壓將保持在一標稱位準，如所示。當回饋信號100被一比較器拉低時，電壓轉換器藉由減少供應電壓Vboost 而作出回應。當一比較器輸出將回饋信號100推至高於臨限值位準V20 時，電壓轉換器藉由增加供應電壓Vboost 而作出回應。
在各種LED 20或區段20上方之正確電流分佈優先於升壓電壓Vboost 之任何向下調整。如上文之圖1中所描述，監測配置M確保甚至具有不足餘量之一單一電流源將導致一增加輸出電壓Vboost ，即使一或多個其他電流源可能具有太多餘量。為避免輸出電壓Vboost 在一最佳設定周圍振盪之一情境，可增加Vref_low 與Vref_high 之間之差。該差可憑藉一可程式化設定而在操作期間增加。例如，可藉由增加Vref_high 而動態地增加該差，以避免不同比較器輸出處高及低位準之任何同時發生。
圖4展示一本發明裝置4之一實施例，在此情況中係一行動電話4。圖指示一分段式閃光燈2之位置。亦指示一電壓轉換器10，以提供一供應電壓Vboost 至分段式閃光燈2之LED。展示本發明驅動器1之一實施例，以將一回饋信號100提供至電壓轉換器10。作為使用離散組件之一替代例，分段式閃光燈2及驅動器1可經實現為一單一模組，從而允許一有利緊湊實現。例如，具有其餘量監測配置M1、…、Mn之本發明驅動器1可經併入於一行動電話晶片組之一電力管理積體電路(PMIC)中。為定義一ASIC中之一餘量電壓參考位準，可實施一已知帶隙電路。替代地，可使下餘量位準Vref_low 取決於跨由一已知電流驅動之一內部參考裝置之壓降。
圖5展示一般方塊圖，其展示與一LED陣列2相關之本發明驅動器1。驅動器1包括各種功能模組，即：一電壓轉換器10，其由一電池5供電，並經實現以提供一供應電壓VLED 至LED矩陣2；一電流調節配置(在此情況中，電流槽CS1、…、CSn之一配置)；一電流控制模組11，其用於根據經由一適合介面12接收之電流設定輸入ICS 而設定通過電流槽CS1、…、CSn之電流位準；及一餘量監測配置M，其監測汲極源極電流IDS 。
當實現為實施如上文圖1中所描述之餘量之直接監測之一實施例時，電壓轉換器10係具有供應電壓VLED (圖1之供應電壓Vboost )之一升壓轉換器，且使用連接至各LED 20之相關電極之比較器M1、…、Mn及電流控制模組11來實現餘量監測配置M。
在實施餘量之直接監測之一替代實現中，電流調節器可包括MOSFET，且針對如此處所示之常數IDS (使用已建立之術語及縮寫)，餘量監測配置M之實現可基於MOSFET之VGS -VDS 相依性。電流位準ICS 、IDS 透過適合匯流排介面通信。
在一個實現中，可監測一MOSFET之控制電壓VGS (而非監測其輸出電壓VDS )，且調節來自轉換器10之供應電壓VLED ，使得MOSFET之閘極-源極電壓VGS 不會增加而高於一預定上臨限值。
餘量監測器M可實施具有一類比轉數位轉換器之一微控制器，以量測MOSFET汲極-源極電流。使用一回饋迴路以將電流調節器之餘量保持於一正確操作區域中。作為一間接監測實施例，實施方案亦部分數位，其中一類比轉數位轉換器數位化電流且一數位轉類比轉換器或脈衝寬度調變器(PWM)產生主動裝置之類比控制電壓。若PWM工作循環增加而超過一特定上限，則供應電壓VLED 將增加。類似地，若PWM工作循環減小而低於一特定下限，則供應電壓VLED 將減小。在此實施例中，電流槽之電壓餘量係由PWM工作循環之上限及下限表示。
儘管已依較佳實施例之形式及其變動揭示本發明，然將瞭解，可在不脫離本發明之範疇之情況下對其進行許多額外修改及變動。例如，雖然本發明之理念係藉由連續監測相對於一電壓餘量之上限及下限之跨電流源/槽之電壓降而動態地控制一LED陣列供應電壓，但可省去一上餘量參考電壓。相反，可將供應電壓連續地調整至最低值，其中在LED陰極處量測之電壓對應於下餘量參考電壓。
為清楚起見，應瞭解，貫穿本申請案對「一」或「一個」之使用不排除複數個，且「包括」不排除其他步驟或元件。一「單元」或一「模組」之提及不排除使用一個以上單元或模組。
1‧‧‧驅動器/驅動器電路
2‧‧‧發光二極體(LED)陣列
4‧‧‧裝置/行動電話
5‧‧‧電池
10‧‧‧電壓轉換器/升壓轉換器
11‧‧‧電流控制模組
12‧‧‧電流控制介面
20‧‧‧發光二極體(LED)
100‧‧‧回饋信號
A1‧‧‧第一運算放大器
A2‧‧‧第二運算放大器
CS1至CSn‧‧‧電流源/電流槽
D1‧‧‧第一二極體
D2‧‧‧第二二極體
H‧‧‧電壓餘量
ICS‧‧‧電流位準/電流設定輸入
IDS‧‧‧電流位準/汲極源極電流
M‧‧‧監測配置
Mout_1至Mout_n‧‧‧比較器輸出
M1至Mn‧‧‧比較器
Vboost‧‧‧供應電壓/輸出電壓/升壓電壓
Va‧‧‧發光二極體(LED)電極電壓/陰極電壓
Vb‧‧‧LED電極電壓/陰極電壓
Vc‧‧‧LED電極電壓/陰極電壓
VCS1至VCSn‧‧‧電壓
Vref_low‧‧‧電壓餘量下限/第一輸入電壓
Vref_high‧‧‧電壓餘量上限/第二輸入電壓
VLED‧‧‧供應電壓
VS1‧‧‧電壓源
VS2‧‧‧電壓源
V20‧‧‧臨限值位準/回饋電壓
圖1展示本發明驅動器之一實施例之一例示性電路圖；
圖2展示LED陰極電壓與一電壓餘量之間之一關係；
圖3展示由本發明驅動器之一實施例產生之一供應電壓與一電壓轉換器回饋信號之間之一關係；
圖4展示本發明裝置之一實施例；
圖5展示本發明驅動器之一方塊圖。
在圖式中，相似數字始終指代相似物件。圖中之物件不一定按比例繪製。

Claims (15)

  1. 一種電流驅動LED (20)之一陣列(2)之驅動器(1)，其包括 一電壓轉換器(10)，其經配置以產生至該LED陣列(2)之一供應電壓(Vboost 、VLED )且回應於一回饋信號(100)而調整該供應電壓(Vboost 、VLED )； 數個電流調節器(CS1、…、CSn)，其等經配置以驅動該LED陣列(2)之該等LED (20)；及 一監測配置(M)，其經調適以監測相對於一電壓餘量(H)之一電流調節器電壓(VCS1 、…、VCSn )且基於餘量監測結果來產生該回饋信號(100)，該監測配置(M)包括複數個比較器(M1、…、Mn)，且其中各電流驅動LED (20)之一電極亦連接至一比較器(M1、…、Mn)之一輸入，且其中一比較器(M1、…、Mn)經實現以在該LED電極電壓(Va 、Vb 、Vc )低於定義該電壓餘量(H)之下限之一第一輸入電壓(Vref_low )時產生一高比較器輸出(Mout_1 、…、Mout_n )且在該LED電極電壓(Va 、Vb 、Vc )高於定義該電壓餘量(H)之上限之一第二輸入電壓(Vref_high )時產生一低比較器輸出(Mout_1 、…、Mout_n )，且其中該回饋信號(100)包括該等經捆綁的比較器輸出(Mout_1 、…、Mout_n )。
  2. 如請求項1之驅動器，其中一電流調節器(CS1、…、CSn)包括已係該驅動器電路1之部分之一受控主動裝置。
  3. 如請求項2之驅動器，其中一電流調節器(CS1、…、CSn)包括一雙極電晶體或一MOSFET。
  4. 如請求項1至3中任一項之驅動器，其中一比較器(M1、…、Mn)經實現為連接於一LED (20)與該回饋信號(100)之間之一窗型比較器，且其中各LED (20)之陰極經連接至該比較器(M1、…、Mn)之輸入。
  5. 如請求項1至3中任一項之驅動器，其中一比較器(M1、…、Mn)包括 一第一運算放大器(A1)及一第一二極體(D1)，該第一二極體(D1)在正向方向上連接於該第一運算放大器(A1)之輸出與比較器輸出(Mout_1 、…、Mout_n )之間；及 一第二運算放大器(A2)及一第二二極體(D2)，該第二二極體(D2)在反向方向上連接於該第二運算放大器(A2)之輸出與該比較器輸出(Mout_1 、…、Mout_n )之間。
  6. 如請求項5之驅動器，其中 該等運算放大器(A1、A2)之反相輸入經連接至一LED (20)之一電極； 該第一運算放大器(A1)之非反相輸入經連接至該第一輸入電壓(Vref_low )；且 該第二運算放大器(A2)之非反相輸入經連接至該第二輸入電壓(Vref_high )。
  7. 如請求項1至3中任一項之驅動器，其中各LED (20)之一電極經連接至一專用電流調節器(CS1、…、CSn)。
  8. 一種裝置(4)，其包括 一LED陣列(2)，其包括複數個LED (20)； 一如請求項1至7中任一項之驅動器，其經配置以驅動該等LED (20)。
  9. 如請求項8之裝置，其中該LED陣列(2)經實現為包括至少九個LED (20)之一分段式閃光燈(2)。
  10. 如請求項8或9之裝置，其經實現為一行動電話(4)。
  11. 如請求項8或9之裝置，其中電壓轉換器(10)經實現為一升壓轉換器、一降壓轉換器或一升降壓轉換器之任一者。
  12. 如請求項8或9之裝置，其包括複數個電流調節器(CS1、…、CSn)，其等各經組態以控制通過該LED陣列(2)之一LED (20)之電流，且其中各LED (20)之一電極經連接至一電流調節器(CS1、…、CSn)。
  13. 一種驅動一LED陣列(2)之方法，該方法包括以下步驟 組態一電壓轉換器(10)以產生該LED陣列(2)之LED (20)之一供應電壓(Vboost 、VLED )且回應於一回饋信號(100)而調整該供應電壓(Vboost 、VLED )； 提供數個電流調節器(CS1、…、CSn)以驅動該LED陣列(2)之該等LED (20)；及 監測相對於一電壓餘量(H)之一電流調節器電壓(VCS1 、…、VCSn )且基於餘量監測結果來產生該回饋信號(100)。
  14. 如請求項13之方法，其包括在該回饋信號(100)高於一臨限值位準(V20 )時增加該供應電壓(Vboost )之一步驟。
  15. 如請求項13或14之方法，其包括在該回饋信號(100)低於一臨限值位準(V20 )時減小該供應電壓(Vboost )之一步驟。
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