TWI376979B - Driving circuit, controller and method thereof for powering led sources - Google Patents

Description

1376979 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種驅動電路及供電方法，特別是一種 對多個發光二極體光源供電的驅動電路、控制器以及方 法。 。 【先前技術】 在顯示系統中，通常使用驅動電路驅動一或複數個光 源來為顯示面板提供照明。例如在使用發光二極體（led) 鲁 背光的液曰曰曰CIXD)顯不系統中’一 LED陣列用於為液晶 螢幕提供照明。LED陣列通常包括有二或複數烟LE])串， 其中每一 LED串包含複數個串聯的LED。對於每一 LED串， 要達到期望的光輸出所需要的順向電壓（f〇rward v〇1 tage) 可能因為LED的晶片面積、材料、產品差異或是溫度的不 同而有所不同。因此’為了產生一致亮度的光輸出，應該 對母一 LED串的順向電壓進行調整，以使得流過每一 [ED 串的電流實質相等。圖1和圖2分別示出兩種習知的方法。| 圖1所示為一種習知的LED驅動電路1 〇〇的方塊圖。 LED驅動電路1〇〇包括直流/直流轉換器1〇2，用於將輸入 的直流電壓Vin轉換成期望的調節後電壓ν〇υτ，以對LED 串 108_1、108—2、…108—N 供電。LED 串 108—1、108_2、… . 108一N分別與線性LED電流調節器1〇6Jl、1〇6_2、…1〇〇 . 串聯耦接。選擇電路104接收來自電流偵測電阻RSENj、 RSEN—2、."RSEN—N的偵測信號並產生回授信號。直流/直 流轉換器102根據回授信號調整調節後電壓ν〇υτ。線性 4 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 3電流調節mi、106一2、...loe—N +的運算放大器 _1、110—2、…110—N分別比較參考信號rEF和來自電 >:偵測電阻咖一卜叫2、…暖N的偵測信號，並 =控制尨旒’以線性模式調整電晶體叭卯、..♦的 3 °齡之’這種習知的led驅動電路⑽雜地控制 :曰日體奶、Q2、".QN來分別調整流過LED串108J、 08-2 1 108JI的LED電流。然而，此種方法不適用於需 要相對較大LED電流的系統，因為其會導致電晶體Q1、 產生大量的熱。因此系統的功率有效利用率會因 熱/功率耗損而降低。 圖2所示為另一種習知的LED驅動電路200的方塊 $圖2中’每—LED串分別與—專用的直流/直流轉換 :202—；l、202_2、...202—N她接。每一直流/直流轉換 益202一；1、202一2、...202_Ν接收來自對應的電流偵測電阻 RSENJ、RSEN_2、...RSE〇的回授信號，並根據對應的 LED電々丨L耑求而分別調整輸出電壓νουτ 1、νουτ 2、… voutj。此植方法的缺點之—是，因為每：串需要一 對應的專用直流/直流轉換器，如果系統包含許多串， 則系統成本會相應增加。 【發明内容】 本發明的目的為提供一種對多個發光二極體光源供 電的驅動電路’包括：-能量轉換器，接收—輸入電壓並 對該多個發光二鋪絲提供—難錢；以及多個電流 平衡控制H ’祕至越量轉換H，分馳㈣經該多個 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).d〇i 指示-目標平^^多個電流，該多個電流平衡控制器接收 態位準的Γ第二:—第一參考信號和指示-最大暫 的一平均電流號，並將該多個電流之每一個電流 一個電流的目標平均位準，將該多個電流之每 本發明還t 調整為於該最大暫態位準以下。 電流的控制n包括種調發光二極體光源的一 平均位準的—第—h—第一參考⑽’接收指示一目標 一最大智能 β佗號，一第二參考引腳，接收指示 流的-平二參考信號；以及該控制器將該電 勺電机調整為該目標平均 暫縫準調整為低於該最大暫態位準 電抓的 法，包對多個發光二極體光源供電的方 產生分別#二調签電壓給該多個發光二極體光源，並 示發光二極體光源的多個電流;接收指 態位準的一第一 參ί信號;接收指示一最大暫 1 |^~7考υ;將該多個電流之每一個電 Γ個為該目標平均位準，將該多個電流之 母個電^的-暫態位準調整為該最大暫態位準之下。 【實施方式】 明本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發 月=合實_進行闡述，但應理解這麟意指將本發明 些實施例。相反，本發明意在涵蓋由後附申請專 叙圍所界定的本發明精神和範®内所定義的各種變 化、修改和均等物。 0678-TW-CH Spec 十 Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 本發對本發明的詳細描述中，為了提供針對 月的凡王的理解，提供了大量的具體細 本技術領域中具有通常知識者將理解， …、而於 節’本發明同樣可以# μ㈣Ji有這些具體細 在，例中，對於大 凸顯本=主'广元件和電路未作詳細描述，以便於 本發明實關提供了給LED光源供電的電路和方法， °動電路透過控制與LED光源串聯的_來調控流經 光源的電流。開關能夠根據—個驅動信號交替地開和閉。 驅2號的責任週期基於指示流經LED光源的電流的監測 虎來決更具體而言，在—個實施财，轉信號的 責任週期由指示監測信號的平均值與第一參考值之間差 值的誤差信號來決定。驅動信號的振幅由監刿信號與第二 參考值之間的差值來決定。第一參考值決定流經LED光源 的目標平均電流，第二參考值決定流經LED光源的最大暫 態電流。這樣流經LED光源的平均電流就被調節得與目標 平均電流基本相同了。流經每個LED光源的暫態電流能被 控制在最大暫態電流以内。這樣，有利的是，驅動電路提 高了能•量效率，並且不需要多個專門的能量轉換器。 圖3所示為根據本發明一個實施例的led驅動電路

300的方塊圖。LED驅動電路300包括用於為複數個LED 串提供調節後的電壓的電力轉換器（如直流/直流轉換器 302)。在圖3所示的實例中，為方便說明，顯示三個led 串308—1、308_2和308—3。然而LED驅動電路300可以包 括任何數目的LED串。LED驅動電路300還包括複數個與 7 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 直流/直流轉換器302相耦接的開關調節器（如複數個降 壓開關調“）306—1、3G6—2和306—3,用於分別調節LED =308—1、308一2和308—3的順向電壓。LED驅動電路300 還包括複數個開關平衡控制器3〇4j、3〇4一2和3〇4一3， 用於分別控制降壓開關調節器和3〇6=3。 在直流/直流轉換器302和降壓開關調節器3〇6j、3〇6_2 和306—3之間有回授選擇電路312，用於調節直流/直流轉 換器302的輸出電壓。複數個電流監測器3i〇_i 3i〇_2 和310_3分別與LED串308J ' 308—2和308—3相搞接， 提供監測信號ISENJ、ISEN—2和ISEN—3，用於指示流經 LED 串 308—1、308一2 和 308—3 的 LED 電流。 ，直流/直流轉換器3G2接收輸人電壓Vin並輸出調節 後電壓VOUT。在-實施例中，每個開關平衡控制器猶」、 304—2和如4—3接收一個相同的參考信號REF，該灸考作 號REF指示流經每個串308」、氣2和3〇8」的^ 望電流值。每個開關平衡控制器3〇4—卜3〇4—2和-綱」 還分別接收來自一個對應的電流監測 ISENJ、ISEN—2、ISEN 3。在一實絲例由 „ M 丁 w -你貫轭例中，開關平衡控制 盗304J、304—2和304一3根據參考信號腳和對應的監 測信號分職生脈衝輕信號d _寬評 簡-1、簡―2、而-3，並·脈衝調變信號mu、、 PWM—3分別調整降壓開關調節器3〇6一卜3〇6—2和3〇6 3-的 壓降。 一 ㈣======= g 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 即器306」、306—2和306—3上的壓降。對於每一 串 點L、厂3〇8—2和308一3而言’一 LED電流根據LED串上的 =電壓而流經串一 LED串的順向電壓正比於調節 後电壓VOUT與遠LED串對應的開關調節器上的壓降之 差。因此’透過利用開關平衡控制器3〇4—13〇4—2和3〇4_3 分別調節降壓開關調節器306」、寫一2和3心的壓降， LED串3G8J、308_2和308—3的順向電壓能夠據此調整。 因此，LED串308_1、308—2和308—3的LED電流也能據此 調整。在一實施例中，開關平衡控制器304卜304 2和 304一3分別調節降壓開關調節器3〇6一卜3〇6 2和3〇6 3的 壓降’使得各LED串的電流與期望電流值實f相等。此處 “與期望電流值實質相等，，是指·串的電流可在一定範 圍内變化’使得各LED串產生具有-致亮度的期望光輸出。 開關平衡控制器3G4_1、3G4_2和3G4_3還可以根據 監測信號ISENJ ' ISEN—2、ISEN_3和參考信號REF產生 複數個誤差信號。每個誤差信號指示一個順向電壓，對應 的LED串需要該順向電壓以產生和期望電流實質相等的電 。回授選擇電路312接收誤差信號，並判斷哪個[ED串 具有最大的順向電壓。對於每個LED串308_1、308 2和 308-3，產生期望的光輸出所需要的順向電壓可能各不相 同。此處“最大順向電壓，，是指在一實施例中，當led串 308_1、308_2和308_3產生一致亮度的期望光輪出時，各 LED串所具有的順向電壓中最大的順向電壓。回授選擇電 路312產生回授信號301，指示流過具有最大順向電壓的 LED串的LED電流。其結果是，在一實施例中，直流/直节 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 轉換器302根據回授信號3〇1調節ν〇ϋτ，以滿足且有最大 順向電㈣LED串的電力需求。例如，直流/直流轉換器 302提升V0UT以增大流經具有最大順向電壓的led串的 LED電流’或者降低職以減小流經具有最大順向電壓的 LED串的LED電流。 圖4所不為根擄本發明一實施例具有共陽極連接之 led驅動電路卿的電路圖。圖4將結合圖3進行描述。 圖4中與圖3編號相同的元件具有類似的功能，為簡明起 見在此不重独述。在W4的實财，為方便說明，顯示 三個LED串308」、308_2和308—3。然而LED驅動電路 400可以包括任何數目的LED串。 LED驅動電路400利用複數個開關調節器（如降壓開 關調節器）根據參考信號REF和複數個監測信號_卜 ISE12、ISEfU 來分別調整 LED 串 3〇8—j、3〇8 2 和 _ 3 的順向電壓。監測信號ISENj，__2，獅3數 個電流監測器產生，分別指示流經led串寫—卜 和308—3的電流。在圖4的實例中，每個電流監 蛀 一個電流監測電阻RSEN一i (i=i，2，3)。 皿'、° 0括 在1實施例中’每個降壓開關調節器包括 Ll (1=卜 2,3)、一個二極體 Di (i=1Q、

Ci㈤，2, 3)和一個開關Si⑹，2，’ )。、一個電容 對應的LED串308_i 〇1，2，3)串^ _ 電感Li與

串308-i及與之串聯的電感Li並聯。“:極：131與LED

串通」並聯。開關Sl祕於電感^==應龍D 壓開關調節器由-個脈衝調變信號 之間。母個降 王刺，例如由—個對 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 304_i (i=i，2 ’ 3)產生的脈衝寬度 ’ 2，3)所控制。 應的開關平衡控制 調變信號PWMj (；i=1 ^驅動電路400還包括直流/直流轉換器302，以提 供調印後的電壓，以及回授轉電路312，以提供回授信 號301來調i直流/直流轉換器皿輸出的調節後電壓， 以滿足具有最大順向電壓的LED串的電力需求。 ，机/直流轉換器3〇2接收輸入電壓Vin並產生調節 後電壓V〇UT。開關平衡控制器304—i用脈衝寬度調變作號 PWM_i (卜卜2,3)控制開關^的導通狀態。 。 ，在開關S i處於導通狀態的第一時間段内，L E D電流流 過LED串308—i、電感Li、開關y和電流監測電阻RSEN_i 到地。在-實施例中，LED _ 3〇8」_向電壓正比於調 節後電壓聰與對應開上的壓降之差。在此第 -時間段内’直流/直流轉換器3〇2為㈣_ 3〇8 土供電， ϋ同時以調節後電壓丽對電㈣進行充電。在開關以 處於關斷狀態的第二時間段内，⑽電流流經咖串 308」、電感Li和二極體Di。在此第二時間段内，電感 Li放電而對LED串308_i供電。 為了控制開關Si的導通狀態，開關平衡控制器刪」 產生-個具有工作週期D的脈衝寬度調變信號pwM」。在 -實施例中，電感Li、二極體Di、電容Ci和開關以構 成了 一個降整開關調節器。如果忽略開關Si上的壓降和 電流監測電阻RSENj上的壓降，LED串3〇8j上的順向電 壓等於VQUT與D之乘積。因此’透過調節脈衝寬度調變 信號PWM_i的工作週期D，LED串308」上的順向電歷能 11 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc /〇y/y 得據此調整。 在一實施例中，開關平衡控制器304」接收指示-期 望^值之參考㈣卿和指示流過LED串繼」的電流 之監？信號ISEN一i (W ’ 2，3)，並比較參考信號哪和 ISH調節脈衝寬度調變信號簡」的工作 週期D ’使得LED電流與期望電流值實f相等。更特別言 之，開關平衡控制器304」根據參考信號腳和監測信號 _」產生誤差信號VEA-i (W，2，3)。誤差信號」 指不-個順向電壓，對應的LED串寫一i需要該順向電壓 以產生和鮮電流值實質相等的電流。在-實施例中，如 果VEA—i較大，說明對應的LED串3〇8j需要一個較大的 順向電壓。圖4中的_平衡控制器綱」將在圖5中做 洋細描述。

在一實施例中，回授選擇電路312分別接收來自開關 平衡控制器3G4_i的誤差信號VEA—丨，並判斷當所有LED 電流實質相等時，· 串具有最大的順向電壓。回授 選擇電路312還接收來自電流監測電阻RSEN」的監測信 號 ISEN i 。 回授選擇電路312根據誤差信號VEA_i和/或監測信 號ISEN—i產生回授信號3(U，該回授信號3〇1指示具有最 大順向電壓的LED串的LED電流。直流/直流轉換器3〇2 根據回授彳§號301調整調節後電壓ν〇υτ，以滿足具有最大 順向電壓的LED串的電力需求。在一實施例中，只要νουτ 能滿足具有最大順向電壓的LED串的電力需求，也就能夠 滿足其他任何LED串的電力需求。因此，所有的LED串均 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 月b獲得足夠的電力以產生具有均勻亮度的光輸出。 圖5顯示圖4中的開關平衡控制器304_i的架構示意 圖’以及開關平衡控制器304_i與對應的LED串308_i的 連接關係。圖5將結合圖4進行描述。 在圖5的實例中’開關平衡控制器304_i包括用於產 生誤差hi虎VEAJ的積分器，和用於比較誤差信號VEA—支 和斜波㈣RMP以產生脈衝寬度調變信號pwM」的比較器 502。積分器包括與電流監測電阻RSEN_i耦接的電阻5〇8、 誤差放大斋（error amplifier) 510以及電容506。電容 506的一端耦接於誤差放大器51〇和比較器5〇2之間，另 一端與電阻508相連。 誤差放大器510接收兩個輸入。第一個輸入是參考信 號腿與脈衝寬度調變信號p簡」的乘積，由乘法器^ 產生。第二個輸入是來自電流監測電阻RSEN—i的監測俨 號isenj。誤差放大器510的輪出即為誤差信號 比較器502將誤差信號VEA」與斜波信號騰進杆 較以產生脈衝寬度調變信號PWM」’並調整脈衝寬 信號蘭—i的工作週期。脈衝t度調變信號灌i透過= 衝器5G4,用於控制對應降壓開關調節器中之開關s = 通狀態。在-實施财，在第—時間段中，當誤= VEA—i的幅度高於斜波信號RMp時，脈衝寬度調 PWli被置為卜開關Si被導通。在一實施例中，在^ 時間段中，當縣錢赐—i的巾轉低於斜波信 一 脈衝寬度調變信號PWM_i被置為〇，„Si被關斷。， 如此，透過比較誤差錢VEAj和斜波信號RMp，脈 0678-TW-CHSpec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 衝寬度調變信號PWM_i的工作週期D可據此調整。在一實 施例中，脈衝寬度調變信號PWM_i的工作週期D隨著誤^ 信號VEA_i位準的增加而增加，隨著誤差信號veAj位準 的減小而減小。同時，LED串的順向電壓透過脈衝寬度調 變信號PWM一i而相應調整。在一實施例中，具有較大工作 週期的脈衝寬度調變信號導致LED串308—i具有較大的順 向電壓，而具有較小工作週期的脈衝寬度調變信號導致 LED串308__i具有較小的順向電壓。 在一實施例中，圖4中的回授選擇電路312接收 VEA—l、VEA—2、VEA—3 ’ 並透過比較 VEA_1、VEA〜2 和 VEA 3 判斷哪個LED串具有最大順向電壓。例如，如果 VEA一1<VEA—2<VEA_3，則回授選擇電路312判斷LED串 308一3具有最大順向電壓，並產生用於指示led串308_3 的LED電流的回授信號301。圖4中的直流/直流轉換器 302接收回授信號301並調整調節後電壓VOUT，以滿足LED 串308—3的電力需求。VOUT只要能夠滿足LED串308_3的 電力茜求’則也能滿足LED串308_1和LED串308_2的電 力需求。因此，所有的LED串308_1、308_2和308_3均 能獲得足夠的電力，以產生具有一致亮度的期望光輸出。 圖6顯示流經LED串308_i的LED電流604、電感Li 的電感電流602、RSEli和開關Si之間節點514上的電 壓606之間的關係。圖6將結合圖4和圖5進行描述。 在開關Si導通的時間段，直流/直流轉換器302為LED 串308_i供電，並用調節後電壓VOUT對電感Li充電。當 開關Si被PWM_i導通，則電感電流602流經開關Si和電 14 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc =電嶋-1到地。當曝導通時，電感電流· 漸θ大，節點514上的電壓6〇6隨之增大。 在開關si關斷的時間段’電感Li放電並對⑽串 供電。當開㈣被簡」關斷，則電感電流流 :，Ll、二極體Dl和LED串3〇8」。當開關&關斷時， 流6G2_減小。因為此時沒有電流流過電流監測 電阻咖」，所以節·點514上的電壓_減小到〇。 在一實施例中，與LED串308j並聯耦接的電容以 對電感電流6G2進㈣波，並產生實f怪定的⑽電流 604，其位準為電感電流6〇2的平均位準。 必因此’ LED串308一i的LED電流604能夠朝向目標電 &進行調整。在一實施例中，當開關以導通時，節點514 上的平均電壓值等於參考信號REF的電壓值。 圖7所示為根據本發明一實施例具有共陰極連接之 LED驅動電路爾的電路圖。圖7中與圖4編號相同的元 件具有類似的功能，為簡明起見在此不重複描述。在圖7 的實例中，為方便說明，顯示三個LED串3〇8j、3〇8 2 和308_3。然而LED驅動電路700可以包括任何數目 D 串。 與圖4 _的LED驅動電路400類似，LED驅動電路7〇〇 利用複數個開關調節器（如降壓開關調節器）根據參考信 號REF和複數個分別指示LED串308J、308—2和/3Ο8 °3 的電流監測信號ISEN—1、ISEN—2、ISEN一3來調節LED串 308—；1、308_2和308JB的順向電壓。監測信號ISEN 1、 ISEN—2、ISEN一3由複數個電流監測器產生。在圖7的實例 15 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 中’每個電流監測器包括—個電流監測電阻RSEN i㈤， Ί)、-個差動放大器（dlfferentlai amplifler) 702 i ·’3)和—個電阻7G6」㈤，2，3)。電流監測電 〜1與對應的LED串308—i串聯。差動放大器7〇2」 =接於電流監測電阻i和開關平衡控制器7G4 i之 間。電阻7〇6」祕於誤差放大器7(i和地之間; 在-實施例中’每個降壓開_節器包括—個電感U K ’ 2 ’ 3)、一個二極體 Di (i=1，2，3)、一個電容 Ci 卜卜2 ’ 3)和一個開關si (Μ，2，3)。電感Li與對 應的LED串308—1 (i=l，2，3)串聯。二極體Di與LED串 3〇8一i及與之串聯的電感Li並聯。電容以與對應的lEd 串308—i並聯。開關以耦接於直流/直流轉換器3〇2和電 感Li之間。每個降壓開關調節器由一個脈衝調變信號所 控制，例如由一個對應的開關平衡控制器7〇4_i (i=1，2， 3)產生的脈衝見度調變信號ρψΜ—丨（丨=1，2，3)所控制。 LED驅動電路700還包括直流/直流轉換器3〇2 ,用於 提供調節後電壓，以及回授選擇電路312，用於提供回授 信號301來調整直流/直流轉換器3〇2產生的調節後的電 壓’以滿足具有最大順向電壓的led串的電力需求。 在一實施例中，在開關Si處於導通狀態的第一時間 段内’ LED電流流過LED串308_i到地^ LED串308_i的

順向電壓正比於調節後電壓VOUT與對應開關調節器上的 壓降之差。在此第一時間段内，直流/直流轉換器3〇2為 LED串308一i供電，並同時以調節後電壓v〇UT對電感Li 進行充電。在開關Si處於關斷狀態的第二時間段内，[ED 16 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 電流流經LED串308一i，電感Li和二極體Di。在此第二 時間段内’電感Li放電以對LED串308 i供電。 圖8顯示圖7中的開關平衡控制器7〇4j的架構示意 圖，以及開關平衡控制器704_i與對應的LED串3〇8 土的 連接關係。圖8與圖5類似，不同之處在於，對於圖~7中 具有共陰極連接的LED驅動電路700，差動放大器7〇2丄 檢測電流監測電阻RSEN_i上的壓降。經由電阻i可 以產生指示LED串308—i之LED電流的監測信號ISEN_i。 在一貫施例中，電阻7〇6_i與電流監測電阻RSENJ具有 相同的阻值。 圖9顯示LED串308_i的LED電流904、電感Li的電 感電9 0 2 RSEN_ i和開關S i之間節點814上的電壓906 之間的關係。圖9將結合圖7和圖8進行描述。 當開關Si導通時，直流/直流轉換器302為LED串 308_i供電，並以調節後電壓VOUT對電感Li充電。當開 關Si被PWM」導通，電感電流9〇2流經LED串308_i到 地。當開關Si導通時’電感電流902逐漸增大’節點814 上的電壓906隨之增大。 當開關Si關斷時，電感Li放電並對LED串308_i供 電。當開關Si被pwM_i關斷，電感電流902流經電感Li、 LED串308」和二極體Di。當開關si關斷時，電感電流 902逐漸減小。因為此時沒有電流流過電流監測電阻 RSEN—i，節點814上的電壓906升高至VOUT。 在—實施例中，與LED串308_i並聯的電容Ci對電 感電流902進行濾波，因此產生實質為恆定的led電流 17 0678-TW-CH Spec+Claim-Repse(sandra t_2〇12〇13〇) d〇c 1376979 904 ’其位準為電感電流902的平均位準。 因此’ LED串308_i的LED電流904能夠朝目標電流 調整。在一實施例中，當開關Si導通時，節點814上的 平均電壓值等於VOUT的電壓與參考信號REF的電壓之差。 圖10所示為根據本發明一個實施例的驅動複數個光 源的方法流程圖。儘管圖1〇中揭露特定之步驟，但這些 步驟僅僅是作為示意之用。亦即，本發明可用於執行其他 的步驟’或者圖1〇中特定步驟之變化步驟。圖1〇將結合 圖3和圖4進行描述。 在步驟1002中，一傭輸入電壓被電力轉換器（如直 流/直流轉換器302)轉換成調節後電壓。 在步驟1004中，調節後電壓被分別施加於複數個光 源（如LED串308—1、308—2和308—3)以分別產生流經複 數個光源的光源電流。 在步驟1006中，利用複數個開關調節器（如複數個 降壓開關調節器306_1、306—2和306_3)分別調節各光源 的順向電壓。 在步驟1008中，利用複數個脈衝調變信號（如脈衝 寬度調變信號PWMJ、PWM—2、PWM—3)分別控制該複數個 開關調節器。在一實施例中，利用一個脈衝調變信號控制 開關Si ’使得在開關導通的第一時間段内，由調節後電壓 對一個對應光源供電，並由調節後電壓對一個對應的電感 Li充電。在開關關斷的第二時間段内，電感u放電，並 透過電感Li放電對光源供電。 在步驟1010中’根據參考信號REF和監測信號ISENj 18 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 衝調變信號PWM」的玉作週期。在—實施例中，監 針ϋ* ISEN一1由電流監測器310—i產[用於指示流經 對應光源的光源電流。 圖11所示為本發明一實施例中LED驅動電路1副的 led驅動電路11〇〇包括一個轉換器11〇2，接受輸 =屢並輸出調節後電壓聰給多個LED串。轉換器腫 :為DC/DC轉換器或者AC/DC轉換器，但並不以此為限。 圖11所示的實施例中有三個LED串308—1、308_2和 308—3作為例示，但LED驅動電路11〇〇可包括有其他數量 的LED φ ’D驅動電路1100還包括多個開關5卜沿和 S3(例如，金屬氧化物半導體場效電晶體）與led串別[卜 308—2和308_3分別連接。 - 此外，LED驅動電路1100包括多個與轉換器11〇2相 連接的電流平衡控制器1104—丨、11〇4一2和11〇4一3。電流 平衡控制器1104」、11〇4_2和Hoy能夠在一預定範圍 内（例如，低於一預設電流位準）分別調整流經LED串 308一1、308_2和308_3的電流，並且透過控制開關S1、S2 和S3來平衡流經LED串3〇8—i、3〇8一2和3〇8—3的電流。 更進一步，電流平衡控制器1104」、ι104—2和11〇4 3接 收指不目標平均位準的第一參考信號REF1和指示最大暫 態位準的第二參考信號REF2，並且將每個相應LED串上的 平均電流調整為目標平均位準，將每個相應LED串上的暫 態電流位準調整為最大暫態位準以内。

連接在轉換器1102和電流平衡控制器1丨〇4_1、 1104_2和11〇4_3之間的回授選擇電路ι112基於流經LED 19 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 串308J、308-2和308一3的電流調整轉換器11〇2的輸出 電壓。 多個電流感測器（例如，電阻Rsen i、Rse"、和u 與開關S卜S2和S3分別相連，以提供多個分別指示流經 LED串308J、308—2和308—3的電流的監測信號ISEN—；1、 ISEN—2和ISEN—3。在一個實施例中，監測信號ISENJ、 ISEN__2和ISEN_3還分別指示相應LED串的順向電壓。更 具體的，LED $ 308」（例如i=12 3)的順向電壓ν3〇8」 可由下列方程式計算得出： ISEN_j

V3〇g_i = VOUT - Vs； - V 其中’ 1是_ Si上的順向電壓，v⑽—卫是監測信號 VlSEN_i的電壓。 電流平衡控制器1104」、1104-2和1104 3產生多個 驅動信號刪―1、聽-2和3 (例如，脈衝信號），以 與⑽串通和敗3串聯的開關幻、 = S3。㈣錢氣1(例如，卜卜2、3)的責任 ，基於-減監測錢ISEN—i和第—參考信號_被決 疋之。更具體而言’在-實施例中，驅動信號既以 任週期係根據相應的監測信號ISEN」的平均值和 ==聰的差值決定之。可供的，蝴辣聰^ 、貝任週期根據相應的監測信號·」和第—參考 =差值的平均值而蚊之。驅動信號DRv_i的振幅“ 的監測信號ISEIU和第二參考信號_2差值而 在操作過程中，電流平衡控制器聰」接收指示目 0678-Ί 20 -CHSpec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).d〇l 標:均電流1咖的第—參考信號REF1，並接收來自電流感 測裔=Etu的相應監測信號ISEN一卜電流平衡控制器110^ 基於第一參考信號_1和監測信號ISEN」產生誤差信號 VEACj。更|體而言’在—個實關巾電流平衡控制器 ll〇4_i產生指不參考信號REF1和監測信號isen—丨平均值 的差值的誤差信號VEA(U。可供選擇的，電流平衡控制器 1104-1產生指示參考信號REF1和監測信號iSEN—i差值的 平均值的誤差信號VEAC—丨。在—個實_巾，誤差信號 VEAC_i還指不相應led串3〇8_i之順向電壓的量，以產生 平均位準與目標平均電流1_實質上相同的LED電流。 基於誤差信號VEAC_i，電流平衡控制器11〇4」產生 相應的驅動信號DRV_i以調整流經LED串308一i的電流。 驅動信號DRV-i可為脈衝調變信號（例如，脈寬調變信 號）於疋開關Si此夠交替地導通或關閉，流經[ED串 308一 1的電流能夠不連續。流經LED串3〇8一丨的 制為其平均位| W實質上相等於目標電流—。在一^ 實施例中，誤差信號VEACj與參考信號REn和監測信號 ISEN_i的平均值的差值成比例，並且驅動信號的責 任週期與誤差信號VEAC_i成比例。因此，如果監測信號 ISEli比參考信號rEF1小’使得誤差信號VEac—丨的位準 相當地高，致使責任週期等於100%，開關Si就''能一直保 持導通，這樣流經LED串308_i的電流能夠保持連續了。 而且，電流平衡控制器1104一丨接收指示流經led串 3〇8_i的最大暫態電流Imax的第二參考信號REF2。電流平 衡控制器1104_i控制流經LED串308_i的暫態電流 'TW-CH Spec+Claiin-RepSe(sandra.t-20120130).doc 在最大暫態電流Ux以内，這樣可以防止led串308一 i處 在過電流的情形。 圖12A-圖12C所示為LED驅動電路11〇〇的波形。圖 12A為流經LED串308_1暫態電流Ituaiu。圖12B為流經LED 串308—2暫態電流ITRAN_2。圖12C為流經LED串308-3暫態 電流 I TRAN_3 0 如果指示參考信號REF1和監測信號ISEN1平均值的 差值的誤差信號VEAC_1足夠大，驅動信號DRV_1的責任 週期等於100%，流經LED串308一1的暫態電流Itran」是連 續的。這樣流經LED _ 308—1的暫態電流等於流經LED串 308—1的平均電流。對於LED串3〇8_2，假設誤差信號 VEAC—2比誤差信號VEAC_1小，並且監測信號isen_2的責 任週期比監測信號ISEN_1小。在電流平衡控制器11〇4_2 的《周整下，流經LED串308—2的暫態電流iTRAN_2是不連續 的’並且比目標平均電流1_大。對於串308_3，假 設誤差信號VEAC—3是誤差信號VEAC_1、VEAC_2和VEAC_3 中最小的一個。那麼監測信號ISEN—3的責任週期也是監 測信號ISEN—1、ISEN—2、ISE13中最小的一個。在電流 平衡控制器1104—3的調整下，流經LED串308一3的暫態 電々丨L ItrAIU是暫態電流ITRAN_3、ITRAN_3和ITRAN3中最大的，但 仍然小於最大暫態電流IMAX。因此，在電流平衡控制器 1104J、Π〇4_2 和 11〇4一3 的調整下，流經 LED 串 308—1、 308—2和308_3的平均電流基本與目標平均電流“阳相 同。電流平衡控制器ll〇4_i的調整將在圖13中進一步討 論〇. 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 回到圖11，名 收誤差信號，回授選擇電路1112接 串具有最大的導通電壓。-σ Α(^3’亚且決定哪個LED 來自電流感測5§r 回授選擇電路1112根據 具有最決定哪個⑽串 壓，，是指LED串二艾固實施财，“最大的導通電 壓。在-個實施例中:==°8^ :大導通電壓的LED串的電流的回授信號二生^:具： ，11〇2根據回授信號11〇1調整_ 足:二最= :，壓_串的能量需求。相應地，且== 電壓的LED串的能量需求也能被滿足。〜有更小的導通 構及的結 電流平衡控制器110…=:二-個實施例中， 位準I 接收指示目標命均 技ί :1:第一’考信號贈1的第-參考引腳、-個用以 日示最大暫態位準lMAX的第二參考信號咖的第二參 考引腳。電流平衡控制器11〇4—i將流經⑽串3〇8 i的 電流的平均值調整到目標平均位帛Wi，將流經哪串 308—:的電流的暫態位準限制在最大暫態位準-以内。電 流平衡控制器11〇4j進-步包括一個感測器引腳以接收 指示流經LED串308」的監測信號。電流平衡控制器 11〇4_ι比較監測信號ISENj的平均值與第一參考信號 REF1，以及比較監測信號ISEN—i與第二參考信號肫打。 結果’流經LED串308—i的電流的責任週期由第一參考信 號REF1決定，流經LED串308一i的電流的振幅由第二參 23 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-2012013〇).doc 1376979 考信號REF2決定。 在圖13所不的實施例中，電流平衡控制器1104_i包 括一個積分器’以產生誤差信號VEAC—卜一個比較器13〇2 以比較誤差信號VEAC_i與斜坡信號RMP，以產生致能信號 ⑺抓―1、一個誤差放大器13丨4以產生驅動信號DRVj來 驅動開關Si。積分器包括—個與電流取樣電阻R和連接 的，阻1308、—個誤差放大器131G、以及-個電容1306。 電谷1306 —端耦接至誤差放大器131〇和比較器13〇2之 間，另一端則與電阻1308連接。誤差放大器1310接收參 考仏號REF1和監測信號isEN—i的平均值，並基於參考信 號REF1與監測錄腿j平均_差值產生誤差信^ VEAC—i 。 比較器1302將誤差信號VEAC_i與斜坡信號RMP進行 比較以產生致能信號COMP—i。在圖13所示的實施例中， 如果斜坡信號的峰值位準低於誤差信號VEAC—i，信號 C0MP_i保持恒定的位準。否則，信號c〇Mpj將會包括多 個脈衝。信號C0MP_i用於致能和除能誤差放大器1314。 舉例來說，在一個實施例中，當誤差信號VEAC_i大於斜 坡信號RMP，信號C0MP_i具有邏輯高電位以致能誤差放大 器1314。在另一個實施例中，當誤差信號veacj小於斜 坡信號RMP ’信號C0MP_i具有邏輯低電位以除能誤差放大 器 1314。 當誤差放大器1314被信號C0MP_i致能後，誤差放大 器1314透過比較監測信號I SEN__ i與第二參考信號ref 2 以產生一個相應的驅動信號DRV_i。更具體而言，如果誤 24 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc e放大器1314被除能，信號DRVj斷開開關si，沒有電 流經LED串308 i。如果誤羔放大5| ] qi ΠΡν * Γ 禾為差放大态U14破致能，信號 磨―！由參考信號REF2和監測信號_丨之間的差值控 制。也就是說，信號聰―1的責任週期由信號_—咖 如，誤是域VEAC—i與斜坡信號朦的比較值）來決定。 信號DRy的振幅由參考信號REF2和監測信號卿—i的 ，值決定。在-個實施财，如果錢_」的振幅比較 向，相應的開關Si在導通時被充分打開。如果信號刪」 的振幅比較低’相應的開關Si在導通時被線性地控制一。 結果，誤差放大器1314控制流經LED串308—i的平均電 流實質上相等於目標平均電流Iavg，流經LED串3〇8j的 暫態電流iTRAN低於最大暫態電流Imax。例如，當流經LED 串308」的暫態電流iTRAN增加，信號DRV_i的振幅減小， 於是流經LED串308—i的暫態電流iTRAN又減小了。因此， 指不監測信號ISEN_i的平均值與參考信號REF1之間差值 的誤差信號VEAC_i增加了。相應地，指示驅動信號⑽v_i 的貴任週期的信號COMP_ i增加。於是，透過減少信號DRv_ i 的振幅和增加信號DRV_i的責任週期，LED串308_i的平 均電流保持實質上相等於目標平均電流IAVG，並且led串 308_i的暫態電流不超過最大暫態電流Imax。

有利之處在於，開關的能量消耗被減少了。這樣，由 於開關所導致的熱問題被避免或減少，並且LED串的能量 效率提高了。更具體的，與LED串串聯的開關有連續的電 流透過，因為相應驅動信號DRV_i的振幅比較高，開關能 夠被充分地導通，因此，具有小的能量損耗。一個與LED 25 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 串連接的開·有科續的電流，流經開_瞬態電流增 U關的^通時間和開關的順向電壓降減少’這樣’與 連接的具有不連續電流的開關的能量消耗也將減 /圖14A及圖14B所示為與目13所示之架構相關的波 =二1400:圖ι4Α_14Β將結合圖u進行描述。圖i4A所示 1 號職-1、斜坡信號RMP、驅動信號DRV-i、參 μ ^eREF1和REF2、以及監測信號ISEN—i的波形。監測 的暫癌位準低於參考電壓REF2，並且監測信 ―1的平均位準基本等於參考電壓REF卜 圖⑽所不為誤差信號VEAC」，、斜坡信號RMP，、 ，號D町、參考電壓刪和刪、以及監測信 =SEN」的波形。在圖14B所示的實施例中，監測信號 一1 .大於圖14A令的監測信號ISEN」。因此，驅動信 ^ DRV了 1 #振幅持驅動信號聰」。而且，誤差信號 ^相應小於誤差信號veac—丨，並且驅動信號 一1.，的貝任週期小於驅動信號DRV_i。監測信號 TCEN」，的暫纽準低於參考電壓雕2，並且監測信號 EN_i的平均位準貧質上才目等於參考電塵腳1。 „圖15所示為根擄本發明—實施例之圖η中所示之轉

換器1102的結橋示音。1C 構不』在圖15所示的實施例中，轉換 :上102為一個DC/DC轉換器，包括一個電感1502、一個 :·谷506個一極體1504、-個控制調節後電壓ν〇υΤ 的功率開關_、-健制器卿，用以產生控制功率 開關腫的控制信號1522、以及—個電流感測器i5i〇， 0678-TW-CHSpec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).d〇c 1376979 i « 用以檢測流經功率開關1508的電流。功率開關1508可為 金屬氧化物半導體場效電晶體，但並不以此為限。在一個 實施例中，電流感測器1510是一個電阻。在另一個實施 例中’控制信號1522是一個脈寬調變信號（PWM)。 在操作過程中，當功率開關1508被開啟，流經電感 1502、功率開關1508和電阻1510的電流對電感1502充 電。當功率開關1508被關閉，流經電感1502和二極體1504 的電流對電容1506充電。這樣，調節後電壓VOUTOUT因 此被調整。 控制器1530包括一個振盪器1532、一個累加器 1534、一個比較器1536和一個緩衝器1538。在操作過程 中，累加器1534累加來自電流感測器151〇的感測器信號 以及來自振堡器1532的斜坡信號，以輸出一累加信號 1540。比較器1536比較累加信號1540與指示具有最大順 向電壓降的LED串電流的回授信號1101。比較器1536的 輸出透過緩衝器1538提供給功率開關1508。這樣，控制 信號1522可調整調節後電壓VOUTOUT以滿足LED串308_1、 308_2和308_3的能量需求。 圖16所示為根據本發明一實施例之LED驅動電路 1600方塊圖。與圖Π中相同附圖標記的元件具有同樣的 功能。電流平衡控制器1104—i，還接收相應的調光信號 DIM—i。調光信號DIM-i可為脈寬調變信號。LED串3〇8j 的亮度可受控於參考信號REF1和REF2以及調光信號 DIM_i。更進一步’當調光信號DIM—i被設置為第—位準 如，邏輯高電位），電流平衡控制器11〇4—丨，被致能，並 27 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 且’驅動信號DRV—i根據參考信號REF1和reF2透過開關 Si調整流經LED串308—i的電流。當調光信號DIM—i被設 置為第二位準（例如，邏輯低電位），電流平衡控制器 1104一 1被除能’於是開關Si被斷開，沒有電流流經led 串308_ι。在一個實施例中，調光信號DIM-i的頻率低於 開關Si的開關頻率。 此外’LED驅動電路1600可同步驅動信號DRV_i與調 光信號DIM_i。例如，當調光信號DIM_i包含正緣以致能 相應的電流平衡控制器l1〇4—i，，驅動信號DRV—i也包括 正緣以開啟相應開關Si;當調光信號DIM—i包含負緣以除 能相應的電流平衡控制器11〇4—丨，，驅動信號DRV—丨也包 括負緣以關閉相應開關Si。 另外，在一個實施例中，調光信號DIM-i控制轉換器 1102’的操作。如果任何調光信號處於第一 位準，那麼轉換器11〇2，根據回授信號11〇1調整調節後 電壓V〇UT。如果所有的調光信號DIM—i都處於第二位準， 那麼轉換器1102’保持調節後電壓ν〇υτ，且不根據回授 信號1101調整調節後電壓νουτ。 -圖17所示為圖16中之電流平衡控制器1104一 i，的妙 構示意圖及其與相應LED串氣i連接關係。圖-17將: 合圖13和圖16進行描述。在17所示的實施例中，= 流平衡控制器腦—Γ還包括—個調光控制接腳以接收 調光仏號DIM—i。如果調光信號DiM—i處於第一位 泣 經LED串308—i的電流由第一參考信號_和第二參^ 信號REF2決定，如果調光信號細」處於第二位準:流 0678-TW-CHSpec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).d〇c 經LED串308_ι的電流將被切斷。更具體而言，調光信號 dim一i致能或者除能誤差放大器131〇和比較器13〇2。如 果調光信號DIM—i處於第二位準，誤差放大器131〇和比 較态1302被除能，沒有電流流經LED串308—i。如果調光 信號DIM一1處於第一位準，誤差放大器131〇和比較器13〇2 被致能。也就是說，誤差放大器131〇比較參考信號REF1 與監測信號ISEN—i料均值，比較器13〇2比棱斜坡信號 RMP與誤差信號VEACj，並且驅動信號DRV—丨透過開關Si 調整流經LED串咖」的電流。此外，調光信號腿―丄可 控制斜坡信號明步轉信號聽」與調光錢MM—i。 同步過程將在圖18中進一步描述。 圖18所不為根據本發明一實施例之圖17所示之架構 相關的波形1800。圖18將結合圖17進行描述。在圖18 所示的實補巾’調絲號DIM_i是-舰衝信號。一旦 調光信號DIM—i從第二狀態轉變為第―狀態，例如從邏輯 低電位轉變為邏輯高電位，斜坡信號開始增加。當調光信 號DIM一i處於第一狀態，電流平衡控制器11〇4一丨，可以根 據驅動信號交替地轉換開關Si的開關狀態。監測信號 ISEIU指示流過LED串氣i的電流。誤差信號眶」 指不參考信號REF1和監測信號ISEN_i平均值的差值。監 測^號ISEN—i的瞬態位準低於參考電壓_，並且當二 光信號DIM_i處於邏輯高電位的時間週期，監測信號 ISENj的平均位準實質上相等於參考電壓refi ^ 此外，一旦調光信號1)11丨從第一位準轉換到第二位 準’例如，從邏輯高電位轉換為邏輯低電位，斜坡信號下 0678-Ί -CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).d〇c 〇y/9 降到谷底位準。相應的，驅動信號DRLi關閉開關Si，沒 ，電流流經LED串308—i。這樣，斜坡信號RMp與調光信 镜DlM_i被同步，驅動信號DRV i與調光信號Dm—丨相應 也被同步。 圖19所示為根據本發明一實施例之圖π中所示的轉 換盗1102的結構示意圖。相較於led驅動電路11〇〇中 的轉換器1102 ’ LED驅動電路16〇〇中的轉換器11〇2，還 包括一個或閘1942和一個及閘1946。或閘1942接收調 光4號DIM_1-DIM一3。在一個實施例中，透過或閘1942 和及閘1946，當任何一個調光信號DIM—i處於第一位準 時，轉換器1102’根據回授信號iioi調整νουτ，並且當 所有的調光信號DIM—1-DIM_3處於第二位準時，除能控制 器1530’ ，維持調節後電壓VOUT。 圖20所示為根據本發明一實施例之對多個Lm)光源 供電的方法流程圖2000。儘管圖20中描述了具體的步驟， 但上述步驟只是示繼質的，本發明也翻於其他步驟或 者圖20中步驟的變形實施例。圖2〇將結合圖16進行描 述。 在步驟2002中，一個輸入電壓VIN透過一個轉換器 (例如，DC/DC轉換器腫’）被轉換成—個調節後電壓 VOUT。並且調節後電壓νουτ被應用於多個LED光源（例 如，LED串308」、308—2和308—3) ’以產生多個分別‘ 經LED光源的電流。 | 在步驟2004中，接收指示目標平均位準的第一參 信號REF1。 夕号 30 0678-TW-CH Spec+CIaira-RepSe(sandra.t-20120130).doc 信號=2驟20°6中，接收指示最大暫態位準的第二參考 沪在步驟2_中’流經LED规的每-電流的平均電 7调整為目標平均位準，流經光源的每—電流的暫 ，位準破調整為在最大暫態位準之下。更進-步，產生多 個脈衝作號npv . 夕 和 。就DRV—!以分別調整流經LED串3〇8J、3〇8—2

考fD8—3的電流。脈衝信號DRV_i的責任週期根據第—參 ^虎REF1決定。脈衝信號爾」的振幅根據第二參考 REF2決定。更具體的，脈衝信號DRV 轉=信號me—丄和斜坡信號的比較=定= 個Λ苑例中，誤差信號VEAC_i由監測信號丨SEN__i的平 和第—參考信號_的差值決定。脈衝信號DRV」 中田根據第二參考信號REF2和監測信號丄的差值 ，一 ΪΓ個實施例中，LED串細」的亮度進—步被一個 凋遽DIM」所控制。例如，當調光信號麵」被設置 為第—位準（例如’邏輯高電位），流經LED串308 i的電 流根據參考㈣簡和瞻而被調整，當調光信號則i 被设置為第二位準（例如，邏輯低電位），流經⑽ - 的電流被除能。 — 上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用 例。賴，在不麟_要求書所界料本糾精神= 明範圍的前提下可財各種增補、修改㈣換。本‘ 術人貝應紐解，本發日脉實際應用巾可根據具體 和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 局、比例、#^料、元素、元件及其它方面有所變化。因此， 在此彼露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由 後附權利要求及其合法等同物界^，而不限於此前之描 述。 【圖式簡單說明] ，以下L合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進 行詳細的描述]以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中： 圖1所示為一種習知的led驅動電路的電路圖； 圖2所示為另—種習知的LED驅動電路的電路圖； 圖3所不為根據本發明一實施例的LED驅動電路的方 塊圖； 圖4所不為根據本發明—實施例的LED驅動電路的電 路圖； 圖5所不為根據本發明一實施例圖*中的開關平衡控 制益的架構不意圖’以及開關平衡控制器與對應的LED串 的連接關係； 圖6所示為根據本發明一實施例圖5中的LED電流、 電感電流和電流監測電阻上的電壓波形之間的關係圖； 圖7所示為根據本發明一實施例的LED驅動電路的電 路圖； 圖8所示為根據本發明一實施例圖7中的開關平衡控 制器的架構示意圖’以及開關平衡控制器與對應的led串 的連接關係； 圖9所示為根據本發明一實施例圖8中的LED電流， 32 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 電感電流和電流偵測電阻上的電壓之間的關係圖； 圖10所不為根據本發明一個實施例的驅動複數個光 /原、的方法流程圖； 圖11所示為根據本發明一實施例中LED驅動電路的 方塊圖； 圖12A〜圖12C為根據本發明一實施例中LED驅動電路 ，各流經LED串之暫態電流波形圖； 圖13所示為根據本發明一實施例之圖11中的電流平 衡控制器的結構示意圖及其與相應LED串連接關係； -圖14A及圖14B所示為根據本發明一實施例之圖13 所示之架構相關的波形； 圖15所示為根據本發明一實施例之圖11中所示之轉 換器的結構示意圖； 圖16所示為根據本發明一實施例之led驅動電路方 塊圖； 圖17所示為根據本發明一實施例之圖16中的電流平 衡控制器的結構示意圖及其與相應LED串連接關係； 圖18所示為根據本發明一實施例之圖17所示之架構 相關的波形； 圖19所示為根據本發明一實施例之圖μ中所示的轉 換器的結構示意圖； 圖20所示為根據本發明一實施例之對多個[ED光源 供電的方法流程圖。 【主要元件符號說明】 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 100 : LED驅動電路 102 :直流/直流轉換器 104 :選擇電路 106_1、106_2、...106_N :線性 LED 電流調節器 108_1、108_2、...108—N : LED 串 110_1、110_2、...110_N :運算放大器 200 : LED驅動電路 202_1、202_2、...202_N :直流/直流轉換器 300、400、700 ·· LED 驅動電路 301 :回授信號 302 :直流/直流轉換器 304_1、304_2、304_3 :開關平衡控制器 306_1、306_2、306_3 :降壓開關調節器 308_1、308—2、308—3 : LED 串 310_1、310_2、310_3 :電流監測器 312 :回授選擇電路 502 ： 比較 器 504 ： 缓衝 器 506 ： 電容 508 : 電阻 510 ： 誤差放大器 512 ： 乘法 器 514 ： 節點 602 ： 電感 電流 604 ： LED 電流 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979

«· 、 I 606 :電壓 702_1、702_2、702_3 :差動放大器 704j、704_2、704_3 :開關平衡控制器 706_1、706_2、706_3 :電阻 814 :節點 902 :電感電流 904 : LED 電流 906 :電壓 Φ 1000 :流程圖. 1002、1004、1006、1008、1010 :步驟 1100 : LED驅動電路 1101 :回授信號 1102、1102’ ：轉換器 1104_1、1104_2、1104_3 :電流平衡控制器 1104_1’、1104_2’、1104_3’ ：電流平衡控制器 1112 :回授選擇電路 φ 1302:比較器 1306 :電容 1308 :電阻 1310 :誤差放大器 ' 1314:誤差放大器 - 1400 :波形 1502 :電感 1504 :電容 1506 :二極體 35 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 1508 :功率開關 1510 :電流感測器 1522 :控制信號 1530、1530’ ：控制器 1532 :振盪器 1534 :累加器 1536 :比較器 1538 :缓衝器 1540 :累加信號 1600 : LED驅動電路 1800 :波形 1942 :或閘 1946 :及閘 2000 :流程圖 2002、2004、2006、2008 :步驟 36 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc

Claims (1)

1. 七、申請專利範圍： 1. 一種對多個發光二極體光源供電的驅動電路，包括： 一能量轉換器，接收一輸入電壓並對該多個發光二極 體光源提供一調整電壓；以及 多個電流平衡控制器，耦接至該能量轉換器，分別控 制流經該多個發光二極體光源的多個電流，該多個電 流平衡控制器接收指示一目標平均位準的一第一參 考信號和指示一最大暫態位準的一第二參考信號，並 將該多個電流之每一個電流的一平均電流調整為該 目標平均位準，將該多個電流之每一個電流的一暫態 位準調整為於該最大暫態位準以下。 2. 如申請專利範圍第1項的驅動電路，其中，若一調光 信號處於一第一位準，則該多個電流平衡控制器根據 該第一參考信號和該第二參考信號調整該多個電 流，且其中，若該調光信號處於一第二位準，則該多 個電流平衡控制器被除能。 3. 如申請專利範圍第1項的驅動電路，更包括： 多個電流感測器，耦接至該多個發光二極體光源，分 別產生指示該多個電流的多個監測信號。 4. 如申請專利範圍第3項的驅動電路，其中，該多個電 流平衡控制器產生多個驅動信號以分別控制與該多 個發光二極體光源串聯的多個開關。 5. 如申請專利範圍第4項的驅動電路，其中，該多個驅 動信號之每一個驅動信號的一責任週期係基於該第 一參考信號和一相對應監測信號決定之。 37 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 6. 如^專利範圍第4項的驅動電路，其中，該多個驅 動信號之每一個驅動信號的一振幅係根據該第二參 考信號和一相對應監測信號之間的一差值決定之。 7. 如申請專利範圍第4項的驅動電路，其中，該多個電 流平衡控制器之每一個電流平衡控制器包括一第一 誤差放大器，基於該第一參考信號和一相對應監測信 號的一平均值之間的一差值產生一誤差信號。 8. 如申請專利範圍第7項的驅動電路，其中，該多個電 流平衡控制器之每一個電流平衡控制器進一步包括 一比較态，耦接至該第一誤差放大器，比較該誤差信 號與一斜坡信號以產生一致能信號。 9. 如申請專利範圍第8項的驅動電路，其中，該電流平 衡控制器進一步包括一第二誤差放大器，耦接至該比 較器，當該第二誤差放大器被該致能信號致能，比較 該監測信號與該第二參考信號，產生一相對應驅動信 號。 10. 如申請專利範圍第8項的驅動電路，其中，當一調光 信號處於一第一位準時，該第一誤差放大器比較該第 一參考信號與一相對應監測信號的一平均值，該比較 器比較該誤差信號與該斜坡信號；當該調光信號處於 一第二位準時，該第一誤差放大器和該比較器被除 能。 11. 如申請專利範圍第4項的驅動電路，其中，該多個驅 動信號為脈寬調變（PWM)信號。 12·如申請專利範圍第3項的驅動電路，更包括： 38 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 一回授選擇電路，耦接於該能量轉換器和該電流平衡 控制器之間，接收該多個監測信號並從該多個發光二 極體光源中決定具有一最大導通電壓的發光二極體 光源， 該能量轉換器將該調整電壓調整為滿足具有該最大 導通電壓的該發光二極體光源能量需求。 13. —種調整流經一發光二極體光源的一電流的控制 器，包括： 一第一參考引腳，接收指示一目標平均位準的一第一 參考信號； 一第二參考引腳，接收指示一最大暫態位準的一第二 參考信號；以及 - 該控制器將該電流的一平均電流調整為該目標平均 位準，並將該電流的一暫態位準調整為低於該最大暫 態位準。 14. 如申請專利範圍第13項的控制器，其中，該電流的 一責任週期係根據該第一參考信號決定。 15. 如申請專利範圍第13項的控制器，其中，該電流的 振幅根據該第二參考信號決定。 16. 如申請專利範圍第13項的控制器，更包括： 一調光控制接腳，接收一調光信號， 若該調光信號處於一第一位準，則該電流根據該第一 參考信號和該第二參考信號決定，且其中，若該調光 信號處於一第二位準，該電流被切斷。 17. 如申請專利範圍第13項的控制器，更包括： 39 0678-TW-CH Spec+Claim-RepSe(sandra.t-20120130).doc 1376979 一感測接腳，接收指示該電流的一監測信號， 該控制器比較該監測信號的一平均值與該第一參考 信號，並比較該監測信號與該第二參考信號。 18. —種對多個發光二極體光源供電的方法，包括： 提供一調整電壓給該多個發光二極體光源，並產生分 別流經該多個發光二極體光源的多個電流； 接收指示一目標平均位準的一第一參考信號； 接收指示一最大暫態位準的一第二參考信號；以及 將該多個電流之每一個電流的一平均電流調整為該 目標平均位準，將該多個電流之每一個電流的一暫態 位準調整為於該最大暫態位準之下。 19. 如申請專利範圍第18項的方法，其中，該多個電流 之每一個電流的一責任週期係根據該第一參考信號 決定。 20. 如申請專利範圍第18項的方法，其中，該多個電流 之每-個電流的一振幅係根據該第二參考信號決定。

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