TWI312224B - - Google Patents

Description

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尤指-種具齡輪出電流源之 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案為一種發光二極體驅動電路， 發光二極體驅動電路。 【先前技術】 省知的控制電浦出驅動方式，是以—電壓參考電路，輪出不為 電職壓改變影響和溫度改變影響的參考電壓源，再利用此二考· 源經由，，律0 ,魅,，_此電流做

為輸出轉電録。但是由於此崎植容肢到餘或溫度或連接 此電阻的電路佈線長驗置辨，使得實際讀等效電阻值⑻產生誤 差，根據歐姆定律（I = v/R)，此時輸出驅動電流⑴也因此產生誤差， 再由雛-滅複數個糕鏡去驅動此—個或複數個不同⑽載的驅 動電流也造成誤差。 圖-為習用控制電流輸出驅動電路。當參考電壓（v〇itage

Reference)»认後’在運算放大器的反向輸人端的賴等於非反向輸 入端的電壓丽，因此流經電阻rs的電流等於丽/RS。在參考電壓 VREF不變的情況下’流經電晶體N1 _流等於流經雜rs的電流。 由於電流固定，因此，發光二極體Ll，L2, L3..,LN可以控制在一個固定 的電流下工作。 習用技術的缺點如下： 5 1312224 |〇t, ^ 2 電阻RS值4糾電轉程或溫度錢路上連接此電阻的電 路佈線長錄置影響，使得實際I娜效姐值產生誤差。 2、電阻RS實際工作具有等效電阻值誤差，輸出驅動電流也因此 產生誤差

3、 輸出鶴電流㈣使得由耦接—個或複數個電錢去驅動此 —個或複數個不_發光二極體負載的軸電流也造成誤差。 4、 電阻RS會受溫度影響，電阻值會工作隨溫度改變，進而造成 Γ發光二極體L1，L2，L3.. •LN的工作電流隨著工作溫度而改變 【發明内容】 本案的目的’在於直接個—穩定糕參考電路產生之輸出電流，直 ^作為輸出驅動電流’此輸出驅動電流不受電源電壓改變影響和溫度改變

衫響的特性，使得在電路之電流輸出驅動級可以得到穩定的輸蚊電流驅 動控制。 為達上述目的，本案提出一種具穩定輪出電流源之發光二極體驅 動電路’包含：-參考電路，至少具―第—電阻、—第二電阻、一第三電 ^、—第-電晶體及-第二電晶體’其中第三電阻與第二電晶體串聯並再 :第1阻並聯，第二電阻與第—電晶體並聯，其中該第—電阻及該第二 曰阻之電阻值相等，_該第-雜與該第三飯之比例，以及該第一電 曰曰體與該第二電晶體之比例’來消除正負溫度係數，使其可以不受電源電 6 1312224

錄 4. 2 0 壓及溫度的影響，提供一穩定的參考電流；一回授比較電路，係電連接至 該參考電路’藉由相等該參考電路之兩端點電壓特性 而輪出一控制電壓； 一電流驅動電路’係電連接至該回授比較電路，藉 一定電流；一發光二極體，係電連接至該電流驅動 生穩定的亮度。 由輪出該控制電壓產生 電路’利用該定電流產

如所述之具穩定輪出電流源之發光二極體驅動電路 及該第二電阻之電阻值相等。 其中該第一電阻 °動電路’其中該第二電阻 _ —聯之後再與該第一 如所述之具穩定輸出電流源之發光二極體 與該第一電晶體並聯，而該第三電阻與該電二 電阻並聯。 ，其中該比較電路 如所述之具穩定輸出電流源之發光二極體驅 %电路 可為一運算放大器（OP Amplifier)。 如所述之具穩定輸出電流源之發光二極體驅 „ 勒電路，其中該運算放大 器之反向輸入輸係連接該第二電阻及該第一電 e二… 題’而該運算放大器之非 反向輸入係連接該第三電阻及該第一電阻。 如所述之具穩定輪出電流源之發光二極 ，其中該電流驅動 電路係為一電流鏡(Current Mirr〇r),該電流 見由後數個PM0S電晶體及複 數個NM0S電晶體所組成。 士所这之具穩疋輸出電流源之發光二極體驅 勒電路，其中該發光二極 體更可擴充為複數個發光二極體。 1312224

98. 4. ? 【實施方式】 目二為本錄佳實施例之具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電路。 /、’、 3 >考電路、一回授比較電路11、一電流驅動電路、及複數個發 光才"體L1，L2, ...LN。參考電路至少具一第一電阻則、一第二電隊敗、一 第一電阻R3、一第—電晶體w及一第二電晶體⑽，利用該第一電阻耵與 _ S，電&⑽之比例以及該第一電晶體D1與該第二電晶體⑽之比例，可 以不受電源電壓及溫度的影響，提供—穩定的參考電流。 回授比較電路11係電連接至該參考電路，可為-運算放大器（0P Amplifier)。第一電阻R2及第一電晶體w係連接在運算放大器的反向輪 入端’而第三電阻R3及第一電阻R1則連接在非反向輸入端。 電驅動電路係為—電流鏡(GUITent mir]roi·)電路，彳㈣卩職電晶體 P_3及臟電晶體11，N_2, N_3, U組成。PMOS電晶體P一1，P—2,係受回授 餐比較電路11所控制，使流經電晶體的電流IP3等於每-發光二極體上的電 ，流；即1P3=.IL2，。因為電流固定流至每-發光二極體，所以可產生 - 穩定的亮度。 其工作原理如下：

·.’ PMOSSIZE : p」=p_2=P_3，.·. IP1=IP2=IP3，VA=VB ···設定 R1=R2， .MR2=IR1 & ID1=IR3, AVR3 = AVDl - AVDN = VTx ln(N) 1312224 gt. 3 2%修®正替Μ IR3=AVR3/R3, 匕― IR1=VD1/ri, IP3= IP2 = IR3+IR1= (AVR3/R3) + ( VD1/R1) ·· AVR3 〜+0.086 mV/t， VD1〜-2 mV/t ..IP3可利用R3，R1電阻值正確比例，不受電源電壓改變影響和溫 φ 度改變影響。 IL1〜ILN也不受電源電壓改變影響和溫度改變影響。 由上之推S可知電流參考電路輸出電流（⑽)為—不受電源電壓改變 〜響和狐度改變影響的參考電流源。湘此電流源(⑽作為參考電流源， 接左由耦接個或複數個相同或不同比例的電流鏡去驅動一個或複數個 不同發光二極體(Li〜LN);藉此，以產生穩定的輪出電流去驅動一個或複數 個相同或不同輸出電流的負載（ILHLN)。

本案提出用電流參考電路輪出不受電源電壓改變影響和溫度改變影響 的^絲，㈣咖t街蝴，祕—個或複數個 電流鏡工作方式，去驅動—個或複數個不同料二極體負載。而且此一個 或複數個不同的發光二極體㈣的驅動電流，可以用相同或不同比例的電 流鏡設計_需求。触此魏架構就可喊成崎㈣輸㈣流去驅動 -個或複數個相同或不同的輸出電流的發光二極體負载。可以不受因電阻 容易受到餘或溫《連接此電_電路佈線長練置轉產生的相關誤 差’而可以避免習用技術的缺點。 9 1312224 f9g. 4/2^ ^~ 1 ^ t...____-.......·**-'" 1 " —Γ—i— —·—.— . -------·—*·- — —· 综上所述，本案之發光二極體電流驅動電路，利用溫度補償的設計， 利用電阻R3和R1的比例’以及電晶體D1和DN的比例’調整出一不會受 溫度和電壓影響的參考電流，使驅動電流可以更為固定，其驅動的電流亦 可達穩定發光的目的，具新穎性、實用性及進步性。 本案所揭露之技術，得由熟習本技術人士據以實施。對於本案之外形 及結構上的變更設計，仍屬本案專綱保護難；而藉由本餘易思及的

各種變化，並不麟本案之«。本案前所未有之作法亦具備專利性，麦 依法提出專利之申請。惟上述之實施例尚不 載門m 盍本案所欲保護之專利 乾圍，因此，提出申請專利範圍如附。 附件一：補充說明 1312224 年月日修(更)正替接 ' 【圖式簡單說明】 圖一為習用控制電流輸出驅動電路。 圖二為本案較佳實施例之具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電路。 【主要元件符號說明】 11:比較電路 • P_1, P_2, P_3: PMOS 電晶體 N_1，N_2, N_3, N_N: NMOS 電晶體 R1,R2，R3:電阻 D1，DN :電晶體 L1，L2，LN:發光二極體負載 Ν1·.丽OS電晶體 ^ RS:電阻 π

Claims (1)

1. !312224 厂 98, 5. 4-a. 、申請專利範圍： 1種具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電路，包含：—炎 w >可電路，至 人、-第一電阻、一第二電阻、一第三電阻、—第一電晶體及—第二電曰 體，其中第三電阻與第二電晶體串聯並再與第—電阻並聯，第二電阻與曰^ -電晶體並聯，其中該第-電阻及該第二電阻之電阻值相等，利心亥第一 電阻與該第三電阻之比例，以及該第—電晶體與該第二電晶體之_，來 消除正負溫度係數，使其可以不受電源電壓及溫度的影響，提供—穩定的 參考電流；-回授比較電路，係電連接至該參考電路，藉由相等該㈣電 路之兩端點電壓特性，而輸出—控制電壓；—電流驅動電路，係電連接至 該回授比較電路，藉由輸出該控制電壓產生__定電流；—發光二極體，係 電連接至該電赫動電路，利職定電流產生穩定的亮度。 2、如申請專利翻第丨項所述之具敎輸出驗狀發光二極體驅動電 路’其中該迴授比較電路可為—運算放大鞭或轉導放大器。 3如申明專利|巳圍第2項所述之具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電 路，其找運毅大料解放大狀反向輸人輸係連麟第二電阻及該 第電曰曰體，而韻算放大器之非反向輸入輸係連接該第三電阻及該第— 電阻。 12

   1312224 4、 如申請專利範圍第1項所述之具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電 路，其中該電流驅動電路係為一電流鏡(Current Mirror)，該電流鏡由複 數個PM0S電晶體及複數個NM0S電晶體所組成。 5、 如申請專利範圍第1項所述之具穩定輸出電流源之發光二極體驅動電 路，其中該發光二極體更可擴充為複數個發光二極體。

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