TWI242294B - An accelerated circuit for lightening/turning off LED - Google Patents

Description

1242294 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種加速發光二極體點亮/關閉之電路，尤 指一種在不變動發光二極體原驅動電路前提之下，藉由本發明 之加速電路控制發光二極體之導通/截止動作。 【先前技術】 隨著兀件製程技術的提升，高速發光二極體係已問世並應 用於信號傳輸，例如光信號傳遞通訊。然而，對於要求更高速 傳遞的影音裝置，該等LED元件仍是無法符合其所需條件。 請參閱第七圖所示，為一發光二極體（5 〇 )之控制電路 圖’該電路上各點的對應控制波形圖如同第八圖所繪。此控制 電路利用-組驅動電晶體（5 D (52)共同控制該發光二 極體（5 ◦)的導通/截止動作，供應予兩驅動電晶體（5工） (52)的驅動信號’係為互補的波$，而流經該發 =二極體（5〇)的順向電流則A ^根據前述波形圖所示， time)可稱得上是極為快速。但檢視該發光二極體（5 )二發先功率P0(optical po贿)時卻仍是呈現緩慢的上升 /下降曲線，即發光二極體表現在外的發 、 /緩慢的減弱，前述現象主要是受發 又疋緩又的^曰強 特性所致。 疋“先-極體“⑹本身的 •動信號足以提供高 質所限制，仍無法快 步的改善空間。 速 速 由此看來，縱使該控制電路所供應的 工作所需’但受限於發光二極體自身特 的點亮或關閉該元件，故顯然有更進_ 【發明内容】 1242294 本發明之一目的在於提供一種加速發光二極體點亮/關閉 之電路，在保有原發光二極體驅動電路的前提之下，以該加速 電路控制發光二極體之導通/截止動作，並對應驅動信號能作 出快速的點亮/關閉動作，同時維持於一穩定的發光功率。 為達成前述目的，本發明 體之導通/截止信號產生順向 向脈衝電流施加於發光二極體 /截止信號快速地點亮/關閉 之主要技術手段係因應發光二極 /逆向脈衝電流，以該順向/逆 ，令該發光二極體能對應該導通 以前述手段，本發明利用發光二極體在接受一較強電流時 能快速點亮並發出理想亮度之特性，提供一脈衝電流予該發光 二極體’故可於短時間内快速導通點亮或是截止關閉。 再者，具體實施前述技術之加速電路係包含有： 一組串接之開關單元 一偏壓源及第二偏壓源， 光二極體之陰極端； ，於該組開關單元兩端分別供應有第 前述兩開關單元串接之節點連接至發 一脈衝產生器 時序相異之脈衝信 止0 兩輸入端係接受—組驅動信號，據其輸出 唬以刀別控制前述開關單元之導通/截 月'j述加速電路可更包含有—适口 、垂拉斗 有緩衝益，該緩衝器之兩輸入 ==動信號，而其兩輸出端係分別連接控制發光二極 之原驅動電路，以延遲該驅動信號。 【實施方式】 凊茶閱第一圖所示，為本發明 m — 士〆貫知例之方塊電路圖， 圖面左方係為發光二極體（5 動，亦包含有一且作為驅動Η ，並無任何: 作為驅動開關的電晶體（5 1 )( 5 2 ) 1242294 =光二極體（5Q)即串接於―電源端vcc及其中一驅動 電晶體（5 1 )之間。 而圖面右之加速電…〇 )即為本發明之主要技術，同 >見第—圖所不之波形圖，該加速電路 -組串接之開關單元（11)(12)，於該二有單元 ^ 1 ) ( 1 2 )兩端分別供應有第一偏壓源（2丄）及第二 偏壓源（2 2 )，其中兩開關單元（丄丄）（i 2 )串接之節 點連接至發光二極體（5 0 )之陰極端； 脈衝產生器（3 0 )，其兩輸入端係分別連接一組互補 的驅動信號A1、A2，基於兩驅動信號A1、A2之上升/下降 緣，脈衝產生器（3 〇 )的兩輸出端係各別送出時序相異之= 一脈衝信號A3及第二脈衝信號A4，以分別控制前述開關單 元（1 1 ) ( 1 2 )之導通/截止； 一緩衝器（4 0 )，其輸入端連接驅動信號a 1、A2，而 輸出端連接於驅動電晶體（5 1 ) ( 5 2 )，令兩驅動信號A1、 A2延遲一段時間。惟該緩衝器（4 〇 )非屬必要元件，端視 控制信號其時序差異是否重要而決定應否設置，其設置條件稍 後再述。 如述第一偏壓源（2 1 )可為一電壓源或是一電流源，而 第二偏壓源（2 2 )亦可為一電壓源、電流源或接地；兩者可 適當搭配，以於開關單元（1 1 ) ( 1 2 )擇一導通時產生一 脈衝電流丨BC1、丨Be2。 請參見第二圖所示，前述加速電路（1 〇 )之動作原理如 下： 以點亮發光二極體（5 0 )之動作為例，該脈衝產生器（3 1242294

〇 )根據驅動信號A 1夕μ 4 f斗、Λ A 〃…占 宽A1之上升緣（或A2之下降緣）產生一脈 當脈衝信號A3令開關單元（丄2 )導通後，係 轉 2 2 ) ki、一順向脈衝電流丨扣2予該發光二極 )b寺驅動電晶體（5 1 )受延遲後的驅動信號B1 P故產生_順向電流卜，須特別注意的—點是該順向電 二^端日包含有脈衝電流Ibc2成份，故發光二極體（5〇) :開：即是由較高的電流所驅動，其發光功率p〇於極短時間 梅^能上升至所需的準位（即到達所需的亮度）。在該發光二 广5 〇 )點亮後’順向電流卜便恢復至較低的正常值， 々發光功率維持於一穩定狀態。 π另:方面，若是欲關閉該發光二極體（50)，則脈衝產 Γ ( 3 〇 )係根據驅動信號Α2之上升緣（或八1之下降緣） 產生—負脈衝信冑Α4’當負脈衝信號Α4令開關單$ (工工） ^通後，由第一偏壓源（2 i )提供一逆向脈衝電流丨_予該 發先二極體（5 〇 )，此時驅動電晶體（5丄）已截止，而發 先二極體（5 0 )受此脈衝電流IbC1所影響，其發光功率p〇 於極短時間内亦恢復為零（即快速熄滅）。 〇 主在前述電路動作中，緩衝器（4 〇 )所扮演的角色即是負 f延遲原驅動信號A彳、A2成為B1、B2。因原驅動信號A1、、 A2尚須經過脈衝產生器（3 〇 )方能產生對應的脈衝信號A3、 4丄此過程恐有些微的延遲。為了使脈衝信號A3、A4能與驅 動^唬儘可能同步，故以緩衝器（4 〇 )輸出延遲過的

號 B1 、 U 、 2。故驅動電晶體（5 1 )在受到信號B1控制而導 通/截止時，順向電流卜可幾乎同步獲取脈衝電流丨BC2/U 。 十隹口。 Ci 裔（4 0 )係針對高同步時序要求的電路而加以添置， 1242294 若是無此高同步要求者亦可加以省略，特予陳明。 請參見第三圖所示，舉例來說，兩開關單元（1 1)(1 =)可利用- P型及一 N型的M〇s電晶體組成，或是如第四 ;，:Γ::ΝΡ與NPN型的BJT電晶體構成’惟其餘型態的 開關元件亦仍可適用。 第五圖所示電路是本發明之另一實施例，在圖面左方發光 :二體二）的驅動電路中’包含有一組作為驅動開關的電 二二 52) ’該發光二極體（50)即串接於-電 =VCC及其中一驅動電晶體（51)之間，兩電晶體的驅 動仏號如同第六圖的B，所示的互補信號。 於圖面右方是為本發明之加速電路，於第一偏堡源（Η) “了偏㈣（2 2)之間係串接有兩開關單元（46) (4 8 );其中’各個開關單元（4 6 )均是由兩個串接的開關單 :、、且成，兩開關單元分別接受互補的驅動信號b及B，。本實 施例的第:開關單元（4 6 )是由兩顆p型的Μ⑽電晶體構 成至广第—開關單元（4 8 )則是以兩Ν型的電晶體。 搭配驅動信號控制兩開關單元（ 4 6 ) ( 4 8 )，本實例 亦可產生脈衝電流丨BC2貞丨，該脈衝電流同樣施加在發光二 極體（5 〇 )上以獲得與第一實施例相同的效果，·從第五圖的 中不難發現’㈣路較第-圖更為簡單，所用的元件 里一 乂，其成本自然更能有效降低。 光二= = = =發:之主要技術特徵即是㈣ 又】較強電’瓜時此快速點党而發揮出理想的亮 2 方面又進一步考量到該理想亮度必須維持於一穩定狀 、不又更原驅動電路的前提之下，透過一附加的加速電 1242294

提之下，爰依法具文提出申請。 令其短時間内快速導通點 用的驅動信號產生另一脈 電路’係更能滿足發光二 ，於符合發明專利要件前 【圖式簡單說明】 第圖·為本發明一實施例之電路方塊圖。 第二圖：為第一圖電路之波形示意圖。 第三圖··為本發明開關單元之一實施例。 第四圖··為本發明開關單元之另一實施例。 第五圖：為本發明另一實施例之電路方塊圖 第六圖：為第五圖電路之波形示意圖。 第七圖··為習用一發光二極體之驅動電路圖。 第八圖··為第七圖驅動電路之波形示意圖。 【主要元件符號說明】 ， (1〇)加速電路 （11)(12)開關單元 (2 1 )第一偏壓源 （2 2 )第二偏壓源 (3 〇 )脈衝產生器 （4 0 )缓衝器 (4 6 ) ( 4 8 )開關單元 (5 〇 )發光二極體 （5 1 ) ( 5 2 )驅動電晶體

Claims (1)

1242294 十、申請專利範圍： 種可加速發光二極體點亮/關閉之電路 1 。，口 係控告丨| 一 連接發光二極體之驅動電路，該驅動雷 豕驅動電路由兩驅動電晶體構 成，其中該加速電路包含： # 一組串接之開關單元，於号 叫M 一 於4組開關早兀兩端分別供應有第 —偏壓源及第二偏壓源，前述 ^ 引迷兩開關早凡串接之節點連接至骖 光二極體之陰極端； ^ 一脈衝產生器，兩輪入# # &企 , 而係接爻一組驅動信號，據其輸出 “相異之脈衝信號’以分別控制前述開關單元之導通/戴止 其中’當開關單元導通時’兩偏壓源可產生順向脈衝電流 延向脈衝電流’以該順向脈衝電流，逆向脈衝電流施加於發 光二極體，令其快速點亮/關閉。 、2 A申吻專利範圍第1項可加速發光二極體點亮/關閉 之電路’更包含有-緩衝器，其兩輸入端連接該組艇動信號， 而其兩輸出端係分別遠技访 逆接則述兩驅動電晶體，以延遲該驅動信 就0 直3彡申°月專利1&圍第1或2項所述可加速發光二極體點 關閉之電路，该第一偏遷源可為一電覆源或電流源。 _ 申明專利範圍第1或2項所述可加速發光二極體點 壳/關閉之電路，兮筮_ μ广 μ弟_偏愿源可為一電壓源、電流源或接地。 申明專利範圍第3項所述可加速發光二極體點亮/ 關閉之電路，兮丨g a 法々 ^員向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之上升 緣或截止信號之下降缝 / 幸緣而產生；該逆向脈衝電流之建立，係鄰 1242294 近導通#唬之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 6 ·如申清專利範圍第4項所述可加速發光二極體點亮/ 關閉之電路’该順向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之上升 緣或截止#唬之下降緣而產生；該逆向脈衝電流之建立，係鄰 近導通信號之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 7 ·如申清專利範圍第1或2項所述可加速發光二極體點 免/關閉之電路’兩開關單元係以串接的p型M〇s及n型m〇S 電晶體組成。 8 .如申請專利範圍第1或2項所述可加速發光二極體點 亮/關閉之電路’兩開關單元係以串接的PNP型及NPN型電 晶體組成。 9 種可加速發光一極體點亮/關閉之電路，係控制一 連接發光二極體之驅動電路’該驅動電路提供一組呈互補的驅 動信號’並分別輸人至兩驅動電晶體，該加速電路包含： -、：串接之開關單元’係串接於第一偏壓源與第二偏壓源 之間’前述兩開關單以接之節點連接至發光二極體之陰極 财述各開關單元均同時接受驅動電路之互補的驅動信號 藉此’兩偏壓源係可產生順向脈衝電流/逆向脈衝電流，以 順向脈衝電流/逆向脈衝電流施加於發光二極體，令苴 亮/關閉。 〃 10·如巾請專利範圍第9項所述可加速發光二極體點 /關閉之電路’前述各開關單元係以兩串接的開關元件組成 1 1 ·如申請專利範圍第9或1 0項所；十、叮上、杰八t 體點古/ M 、所述可加速發光二; 〜關閉之電路’該第-偏壓源可為—電壓源或電流源 12 1242294 1 2 ·如申請專利範圍第Θ或1 〇項所述可加速發光二極 月且/關閉之電路，豸第二偏壓源可為—電壓源、電流源或 接地。 13如申明專利範圍第1 0項所述可加速發光二極體點 焭/關閉之電路，第一開關單元係以兩串接的Ρ型M0S電晶 體組成’帛二開關單元係以兩串接的N型MOS電晶體組成。 14如申明專利範圍第1 〇項所述可加速發光二極體點 儿/關閉之電路，f —開關單^係以兩串接# p N p ^電晶體 、·且成’第-開關單元係以兩串接的N p N型電晶體組成。 1 5 ·如申清專利範圍第丄丄項所述可加速發光二極體點 亮/關閉之電路，該順向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之 上升緣或截止信號之下降緣而產生；該逆向脈衝電流之建立， 係鄰近導通信號之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 1 6 ·如申請專利範圍第1 2項所述可加速發光二極體點 亮/關閉之電路，該順向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之 上升緣或截止信號之下降緣而產生；該逆向脈衝電流之建立， 係鄰近導通信號之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 1 7 ·如申請專利範圍第丄3項所述可加速發光二極體點 亮/關閉之電路，該順向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之 上升緣或截止信號之下降緣而產生；該逆向脈衝電流之建立， 係鄰近導通信號之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 1 8 ·如申请專利範圍第1 4項所述可加速發光二極體點 亮/關閉之電路，該順向脈衝電流之建立，係鄰近導通信號之 上升緣或截止信號之下降緣而產生；該逆向脈衝電流之建立， 係鄰近V通彳§號之下降緣或截止信號之上升緣而產生。 13