TWI420955B

TWI420955B - Ｌｅｄ驅動電路及其控制方法

Info

Publication number: TWI420955B
Application number: TW98117802A
Authority: TW
Inventors: Kuanjen Tseng; Chingwei Hsueh
Original assignee: Himax Analogic Inc
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW201043084A

Description

LED驅動電路及其控制方法

本發明是有關於一種發光二極體(LED)驅動電路，且特別是有關於一種具多功能之致能接腳的發光二極體驅動電路。

對於一般的發光二極體(LED)驅動積體電路(IC)晶片而言，其通常具有一致能(EN)接腳，用以接收調光(dimming)信號而控制流向LED的電流，且LED的調光過程通常係在2～20千赫茲(KHz)的範圍內進行。然而，若是LED的調光過程超出2～20千赫茲(KHz)範圍的話(例如：在20～200千赫茲範圍內)，則LED驅動晶片便無法根據調光控制信號相對應地進行操作。如此一來，LED驅動晶片便可能會因高頻的調光操作而有誤動作的情形。

本發明之一目的是在提供一種發光二極體驅動電路，藉以使其避免誤動作的情形。

本發明之一目的是在提供一種控制發光二極體驅動電路之方法，藉以使發光二極體驅動電路在不同操作頻率下均能正常操作。

本發明之一技術樣態係關於一種發光二極體驅動電路，其包含一控制邏輯電路、一調光電路以及一計數器。控制邏輯電路電性耦接於一致能接腳以接收一輸入信號，並根據輸入信號觸發一內部致能信號，以啟動發光二極體驅動電路。調光電路電性耦接於致能接腳，並根據輸入信號輸出一控制信號，以控制流向與發光二極體驅動電路連接之至少一負載之電流。計數器係用以根據一時序信號辨認輸入信號，當計數器辨認輸入信號係處於抑制狀態長達時序信號其中一預定期間之一致能信號時，計數器觸發一偵測信號，以通知控制邏輯電路抑制內部致能信號而關閉發光二極體驅動電路。

本發明之另一技術樣態係關於一種控制具有致能接腳之發光二極體驅動電路之方法，包含：於致能接腳觸發一輸入信號；辨認輸入信號係為一致能信號或為一調光信號；若輸入信號係被辨認為致能信號，觸發一內部致能信號以啟動發光二極體驅動電路；當輸入信號係被辨認為致能信號且致能信號係處於抑制狀態時，辨認致能信號是否處於抑制狀態長達一時序信號其中一預定期間；以及當致能信號係處於抑制狀態長達時序信號中之預定期間時，觸發一偵測信號以抑制內部致能信號而關閉發光二極體驅動電路。

根據本發明之技術內容，應用前述技術手段可使發光二極體驅動電路穩定地操作，減少其因操作頻率不同而導致之誤動作，並增加其操作之穩定度和可靠性。

第1圖係繪示依照本發明實施例之一種發光二極體(LED)驅動電路之方塊示意圖。LED驅動電路100包含致能接腳(EN pin)102、控制邏輯電路104、脈衝寬度調變(pulse width modulation，PWM)調光電路106、振盪電路108以及計數器110，其中控制邏輯電路104、PWM調光電路106以及計數器110均電性耦接於致能接腳102。致能接腳102係用以接收一輸入信號，且此輸入信號可為致能(enable)信號或調光(dimming)信號。若是輸入信號經辨認為致能信號的話，則控制邏輯電路104根據致能信號觸發(assert)一內部致能信號VO，以啟動LED驅動電路100。相反地，若是輸入信號經辨認為調光信號的話，則PWM調光電路106根據調光信號輸出一控制信號，藉以控制流向與LED驅動電路100連接之至少一負載(如：LED)的電流。當控制邏輯電路104觸發內部致能信號VO時，振盪電路108和計數器110係由內部致能信號VO所啟動，且振盪電路108根據內部致能信號VO產生一時序信號CK。計數器110接收由振盪電路108傳送之時序信號CK，並根據時序信號CK辨認輸入信號。當計數器110辨認輸入信號係處於抑制(de-assert)狀態長達時序信號CK中之一預定期間的致能信號時，計數器110觸發一偵測信號DS，以通知控制邏輯電路104抑制內部致能信號VO，進而關閉LED驅動電路100。反之，當輸入信號經觸發而作為調光信號時，計數器110辨認調光信號，並因此抑制(de-assert)偵測信號DS。

第2圖係依照本發明實施例繪示第1圖中控制邏輯電路和計數器之電路圖。控制邏輯電路210包含RS閂鎖器(RS latch)212、第一脈衝產生器214以及第二脈衝產生器216。RS閂鎖器212具有一設定(S)輸入端、一重置(R)輸入端以及用以觸發內部致能信號VO之一輸出端(Q)。第一脈衝產生器214電性耦接於RS閂鎖器212，並於接收由計數器220傳來之偵測信號DS時，產生一第一脈衝信號予RS閂鎖器212之重置輸入端。第二脈衝產生器216電性耦接於RS閂鎖器212，並於致能信號被觸發時，產生一第二脈衝信號予RS閂鎖器212之設定輸入端。另一方面，計數器220包含可相互耦接作為二位元移位暫存器之兩D型正反器(D flip-flop)222和224，用以設定上述時序信號CK中之預定期間，且此預定期間係由時序信號CK之兩次時序計數(clock count)所組成。此外，計數器220更用以在致能信號處於抑制狀態長達時序信號CK中之預定期間時，觸發一輸出信號使其作為偵測信號DS。

上述包含如第1圖和第2圖所示之控制邏輯電路和計數器之LED驅動電路的操作，係以一實施例描述如下。第3圖係依照本發明實施例繪示LED驅動電路操作之時序圖。參照第1圖、第2圖和第3圖，當輸入信號首先於致能接腳觸發而作為致能信號時，控制邏輯電路210相對應地觸發內部致能信號VO，且振盪電路108相對應地觸發時序信號CK；此時，由D型正反器222所傳送之輸出信號Y以及由D型正反器224所傳送之輸出信號DS，仍然處於抑制狀態。接著，當輸入信號於T1時間抑制時，由D型正反器222所傳送之輸出信號Y係相對應地觸發；此時，計數器220根據時序信號CK對輸入信號進行辨認。在本實施例中，計數器220辨認輸入信號為致能信號，且其處於抑制狀態長達時序信號CK之一時序週期(如：32毫秒)，並觸發偵測信號DS，以通知控制邏輯電路210抑制內部致能信號VO。當偵測信號DS於T2時間觸發時，內部致能信號VO根據RS閂鎖器212與第一脈衝產生器214隨同偵測信號DS的操作，相對應地受到抑制。之後，當致能信號於T3時間重新觸發時，控制邏輯電路210根據致能信號重新觸發內部致能信號VO，以啟動LED驅動電路100，且計數器220相對應地抑制偵測信號DS。

另一方面，在內部致能信號VO處於觸發狀態的期間內，若是調光信號於致能接腳觸發的話，當計數器220辨認出調光信號係在上述預定期間內所觸發時，計數器220會進行重置(reset)動作。具體而言，由於調光信號在高頻操作時具有互相交替之高位準和低位準信號，因此每當計數器220在上述時序信號CK中的預定期間內，辨認出調光信號的高位準信號時，計數器220便會進行重置動作，使得計數器220藉此抑制偵測信號DS，且LED驅動電路100可維持在啟動狀態，而負載端的LED可順利地由調光信號來進行控制。

第4圖和第5圖係依照本發明實施例繪示一種控制LED驅動電路之方法的流程圖。參照第1圖、第4圖和第5圖，首先，於致能接腳處觸發輸入信號(步驟402)。接著，辨認輸入信號係為致能信號或是調光信號(步驟404)，其中輸入信號可由一計數器進行辨認。若輸入信號經辨認為致能信號的話，觸發內部致能信號以啟動LED驅動電路100(步驟406)。之後，抑制致能信號使其處於抑制狀態(步驟408)。然後，辨認致能信號是否處於抑制狀態長達時序信號CK之預定期間(步驟410)。若是致能信號處於抑制狀態長達時序信號CK之預定期間的話，則觸發偵測信號DS使其處於觸發狀態(步驟412)。在一實施例中，致能信號係處於抑制狀態長達時序信號CK之一時序週期，且偵測信號DS因此而經觸發。若是致能信號處於抑制狀態的時間較時序信號CK之預定期間為短的話，則抑制偵測信號DS，使其維持抑制的狀態(步驟414)。此外，當致能信號於致能接腳處重新觸發時，偵測信號DS係呈抑制狀態，且內部致能信號VO因而重新觸發。

另一方面，若是輸入信號不處於抑制狀態長達時序信號CK之預定期間的話，則輸入信號可經辨認(如藉由計數器)為調光信號。若是輸入信號經辨認為調光信號的話，則觸發控制信號，藉以控制流向與LED驅動電路100連接之LED的電流(步驟416)。此時，內部致能信號VO係維持觸發狀態，而偵測信號DS係維持抑制狀態。

由上述本發明之實施例可知，應用前述技術手段可使發光二極體驅動電路穩定地操作，減少其因操作頻率不同而導致之誤動作，並增加其操作之穩定度和可靠性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．LED驅動電路

102．．．致能接腳

104、210．．．控制邏輯電路

106．．．PWM調光電路

108．．．振盪電路

110、220．．．計數器

212．．．RS閂鎖器

214．．．第一脈衝產生器

216．．．第二脈衝產生器

222、224．．．D型正反器

402～416．．．步驟

第1圖係繪示依照本發明實施例之一種發光二極體(LED)驅動電路之方塊示意圖。

第2圖係依照本發明實施例繪示第1圖中控制邏輯電路和計數器之電路圖。

第3圖係依照本發明實施例繪示LED驅動電路操作之時序圖。

第4圖和第5圖係依照本發明實施例繪示一種控制LED驅動電路之方法的流程圖。

100．．．LED驅動電路

102．．．致能接腳

104．．．控制邏輯電路

106．．．PWM調光電路

108．．．振盪電路

110．．．計數器

Claims

一種發光二極體驅動電路，包含：一控制邏輯電路，電性耦接於一致能接腳以接收一輸入信號，當該輸入信號經辨認為一致能信號時，該控制邏輯電路根據該輸入信號觸發一內部致能信號，以啟動該發光二極體驅動電路；一PWM調光電路，直接耦接該致能接腳以接收該輸入信號，當該輸入信號經辨認為一調光信號時，該PWM調光電路根據該輸入信號輸出一控制信號，以控制流向與該發光二極體驅動電路連接之至少一負載之電流；以及一計數器，用以根據一時序信號辨認該輸入信號，當該計數器辨認該輸入信號係處於抑制狀態長達該時序信號中之一預定期間之一致能信號時，該計數器觸發一偵測信號，以通知該控制邏輯電路抑制該內部致能信號而關閉該發光二極體驅動電路。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中當該致能信號重新觸發時，該控制邏輯電路根據該致能信號重新觸發該內部致能信號，以啟動該發光二極體驅動電路，且該計數器抑制該偵測信號。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中當該輸入信號經觸發而作為一調光信號時，該計數器辨認該調光信號而抑制該偵測信號。
如請求項3所述之發光二極體驅動電路，其中當該計數器辨認在該預定期間內所觸發之該調光信號時，該計數器進行重置。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中當該計數器辨認該輸入信號為一調光信號時，該PWM調光電路根據該調光信號控制流向該負載之電流。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中當該計數器辨認該致能信號係處於抑制狀態長達該時序信號之一時序週期時，該計數器觸發該偵測信號。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，更包含：一振盪電路，用以根據該控制邏輯電路所觸發之該內部致能信號產生該時序信號。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中該控制邏輯電路更包含：一RS閂鎖器，具有一設定輸入端、一重置輸入端以及用以觸發該內部致能信號之一輸出端；一第一脈衝產生器，電性耦接於該RS閂鎖器，並於接收由該計數器傳來之該偵測信號時產生一第一脈衝信號予該RS閂鎖器之該重置輸入端；以及一第二脈衝產生器，電性耦接於該RS閂鎖器，並於該致能信號被觸發時產生一第二脈衝信號予該RS閂鎖器之該設定輸入端。
如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中該計數器更包含：兩D型正反器，用以設定該預定期間，該預定期間係由該時序信號之兩次時序計數所組成。
一種控制具有致能接腳之發光二極體驅動電路之方法，包含：於該致能接腳觸發一輸入信號；辨認該輸入信號係為一致能信號或為一調光信號；若該輸入信號經辨認為該致能信號，觸發一內部致能信號以啟動該發光二極體驅動電路；當該輸入信號經辨認為該致能信號且該致能信號係處於抑制狀態時，辨認該致能信號是否處於抑制狀態長達一時序信號中之一預定期間；當該致能信號係處於抑制狀態長達該時序信號中該預定期間時，觸發一偵測信號以抑制該內部致能信號而關閉該發光二極體驅動電路；以及使用與該致能接腳直接耦接之一PWM調光電路以接收該輸入信號，若該輸入信號經辨認為該調光信號，使用該PWM調光電路輸出一控制信號以控制流向與該發光二極體驅動電路連接之至少一負載之電流。
如請求項10所述之方法，更包含：當該致能信號於該致能接腳重新觸發時，抑制該偵測信號並重新觸發該內部致能信號。
如請求項10所述之方法，其中當該調光信號於該致能接腳觸發時，該內部致能信號係維持觸發狀態，且該偵測信號係維持抑制狀態。
如請求項10所述之方法，其中觸發該偵測信號之步驟係於該致能信號處於抑制狀態長達該時序信號之一時序週期時完成。
如請求項10所述之方法，其中該輸入信號係由一計數器進行辨認。
如請求項14所述之方法，其中若該輸入信號不處於抑制狀態長達該時序信號中該預定期間，該輸入信號係由該計數器辨認為該調光信號。