TWI434603B - 發光二極體驅動電路及控制電路 - Google Patents

Description

發光二極體驅動電路及控制電路

本發明係關於一種發光二極體驅動電路及控制電路。

目前，全球每年的能源中以電力占14%為最多，而在電力使用比重上，照明比重高達22%。因此，在現階段全球節能減碳的趨勢下，照明的影響佔有舉足輕重之地位。

現今常見的照明光源以白熾燈及螢光燈為主。白熾燈雖然成本低廉，然而因為有高耗能、低發光效率、高發熱的缺點，不符合現階段全球節能減碳的趨勢。螢光管以玻璃製造，在兩端裝有插口以連接電源及固定螢光管的位置。與白熾燈不同，螢光管必須設有鎮流器(又稱為“安定器”)，與啟輝器配合產生讓氣體發生電離的瞬間高壓以點亮螢光燈。螢光燈的優點在於成本夠低及發光效率夠好。但這個產品也伴隨一些使用問題，例如：閃爍、預熱等。螢光燈的閃爍頻率與驅動電壓的頻率有關。雖然人眼不易直接察覺到螢光燈的閃爍，但這些閃爍在一些環境下會產生風扇效應(Fan Effect)，而造成一些應用環境的限制、影響。螢光燈的預熱會造成點燈之初和使用一段時間後亮度有變化。所以，發光二極體的使用壽命長、發光效率高、亮度穩定快等特性被視為下一個世代的發光、照明的主要來源。

發光二極體可應用的照明領域相當廣，包括室內照明、室外照明、廣告招牌、電子產品的背光模組等。而上述應用領域中，發光二極體背光昔日為人詬病的高成本及散熱問題正快速得到改善，整體滲透率未來將繼續快速提高。而隨著發光二極體逐一取代現今的照明光源，如何適當的驅動作為光源的發光二極體並提供適當的保護，使發光二極體能發揮其特性之優點及提高使用上的安全已成為當今重要的課題。

為能使發光二極體能提供穩定的發光，對應不同的驅動方式，本發明以電流迴授及電壓迴授之方式，使發光二極體能提供穩定的發光。且為避免發光二極體驅動電路使用上可能遭遇的任何電路問題，本發明另外提供保護功能，於足以影響電路正常運作之問題發生，提供保護以避免電路之進一步毀損。

為達上述目的，本發明提供了一種控制電路，用以控制一電源轉換電路，以穩定電源轉換電路之輸出。控制電路包含一電容、一充電單元、一放電單元、一迴授控制單元以及一工作週期調整單元。充電單元具有一電流源耦接電容，用以對電容進行充電。放電單元耦接電容，用以對電容進行放電。迴授控制單元根據代表輸出狀態之一迴授訊號以控制充電單元對電容充電。工作週期調整單元產生一控制訊號並根據電容之電壓調整該控制訊號之工作週期。

本發明也提供了一種發光二極體驅動電路，用以驅動一發光二極體模組，發光二極體模組具有複數個發光二極體串且發光二極體串彼此並聯。發光二極體驅動電路包含一電流平衡模組、一極端電壓偵測電路、一電源轉換電路以及一控制電路。控制電路根據迴授訊號產生控制訊號，其包含一電容、一充電單元、一放電單元、一迴授控制單元以及一工作週期調整單元。電流平衡模組具有複數個電流平衡端對應耦接複數個發光二極體串，用以平衡複數個發光二極體串之電流。極端電壓偵測電路耦接複數個電流平衡端，並根據複數個電流平衡端之間最高電位或最低電位產生一迴授訊號。電源轉換電路耦接一輸入電源，以根據一控制訊號將輸入電源之電力轉換以驅動發光二極體模組發光。充電單元具有一第一電流源耦接電容，用以對電容進行充電。放電單元耦接電容，用以對電容進行放電。迴授控制單元根據迴授訊號以控制充電單元對電容充電。工作週期調整單元產生一控制訊號並根據電容之電壓調整該控制訊號之工作週期。

以上的概述與接下來的詳細說明皆為示範性質，是為了進一步說明本發明的申請專利範圍。而有關本發明的其他目的與優點，將在後續的說明與圖示加以闡述。

請參見第一圖，為根據本發明之一第一較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。發光二極體驅動電路包含一控制電路100以及一電源轉換電路160，用以驅動一發光二極體模組150。發光二極體模組150具有串聯成串的複數個發光二極體。電源轉換電路160耦接一輸入電源Vin，以根據一控制訊號Sc將輸入電源Vin之電力轉換(例如：升壓或降壓)，以輸出一輸出電壓Vout以驅動發光二極體模組150發光。在本實施中，電源轉換電路160為一直流轉直流升壓轉換電路，包含一電感L、一電晶體SW、一整流二極體D以及一輸出電容C。電感L之一端耦接輸入電源Vin，另一端耦接電晶體SW之一端，而電晶體SW之另一端接地。輸出電容C之一端透過整流二極體D耦接電感L及電晶體SW之連接點，另一端接地。一迴授電阻Ri耦接發光二極體模組150，以產生一迴授訊號FB。控制電路100接收迴授訊號FB以根據迴授訊號FB來瞭解發光二極體模組150的功耗，也就是電源轉換電路160的輸出狀態(即電流之大小)，以據此來產生控制訊號Sc，使發光二極體模組150穩定發光。控制電路100包含一工作週期調整單元110、一迴授控制單元112、一充電單元、一放電單元以及一電容116。充電單元具有一第一電流源I1及一第一開關114，第一電流源I1透過第一開關114耦接電容116以提供一充電電流以對電容116進行充電。放電單元具有一第二電流源I2耦接電容116，提供一放電電流以對電容116進行放電。在本實施例中，迴授控制單元112為一比較器，其非反相端接收一參考電壓訊號Vr，反相端接收迴授訊號FB以據此控制第一開關114的導通與截止。工作週期調整單元110包含一脈寬調變器120以及一驅動電路130。脈寬調變器120可以為一比較器，其反相端接收一斜波訊號，非反相端耦接電容116，以據此產生一脈寬調變訊號S2至驅動電路130。驅動電路130根據脈寬調變訊號S2產生控制訊號Sc控制電源轉換電路160中的電晶體SW之導通與截止，以調整電源轉換電路160輸出電流之大小。

當流經發光二極體模組150之電流不足，使流經迴授電阻Ri而產生的迴授訊號FB之準位低於參考電壓訊號Vr之準位，迴授控制單元112產生高準位訊號使第一開關114導通。此時，第一電流源I1透過第一開關114對電容116進行充電而第二電流源I2同時對電容116進行放電。在本實施例中，第一電流源I1提供充電電流之電流大小大於第二電流源I2提供放電電流之電流大小。因此，當第一開關114導通時，電容116之電壓將往上提升。隨著電容116之電壓上升，脈寬調變器120所輸出的脈寬調變訊號S2的工作週期也隨之變大，使電源轉換電路160輸出電流提升，進而提高流經發光二極體模組150之電流。當流經發光二極體模組150之電流夠高，使流經迴授電阻Ri而產生的迴授訊號FB之準位高於參考電壓訊號Vr之準位，迴授控制單元112產生低準位訊號使第一開關114截止。此時，第一電流源I1停止對電容116進行充電，而第二電流源I2持續對電容116放電，使電容116之電壓逐漸下降。隨著電容116之電壓逐漸下降，脈寬調變器120所輸出的脈寬調變訊號S2的工作週期也隨之逐漸變小，使電源轉換電路160輸出電流逐漸下降，進而逐漸降低流經發光二極體模組150之電流。當流經發光二極體模組150之電流再度不足，控制電路100再重複上述步驟。如此，可使發光二極體150的電流穩定在一預定電流值附近，使發光二極體150可穩定發光。

請參見第二圖，為根據本發明之一第二較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。比較本實施例與第一圖所示之實施例，其主要差異在於控制器100對於電容116的充電與放電的控制方式，說明如下。控制器100包含一工作週期調整單元110、一迴授控制單元112、一充電單元、一放電單元以及一電容116。充電單元具有一第一電流源I1及一第一開關114，第一電流源I1透過第一開關114耦接電容116以提供一充電電流以對電容116進行充電。放電單元具有一第二電流源I2及一第二開關115。第二電流源I2透過第二開關115耦接電容116以提供一放電電流以對電容116進行放電。迴授控制單元112包含一第一比較器106及一第二比較器108。第一比較器106的反相端接收迴授電阻Ri所產生的迴授訊號FB，而非反相端接收一第一參考電壓訊號Vr-。第一比較器108的非反相端接收迴授電阻Ri所產生的迴授訊號FB，而反相端接收一第二參考電壓訊號Vr+。其中，第二參考電壓訊號Vr+的準位高於第一參考電壓訊號Vr-的準位，而迴授訊號FB的高低代表發光二極體模組150的功耗的大小。

當迴授訊號FB的準位低於第一參考電壓訊號Vr-時，第一比較器106輸出高準位訊號以導通第一開關114，第一比較器106輸出低準位以截止第二開關115。此時，電容116因受第一充電單位充電使電容116的電壓上升，使脈寬調變器120的脈寬調變訊號S2之工作週期上升。當迴授訊號FB的準位高於第二參考電壓訊號Vr+時，第一比較器106輸出低準位訊號以截止第一開關114，第二比較器108輸出高準位訊號以導通第二開關115。此時，電容116因受第一放電單位放電使電容116的電壓下降，使脈寬調變器120的脈寬調變訊號S2之工作週期下降。當迴授訊號FB的準位位於第一參考電壓訊號Vr-及第二參考電壓訊號Vr+之間時，第一比較器106及第二比較器108均輸出低準位訊號，使電容116的電壓維持不變。如上述，迴授訊號FB將被控制在一預定的範圍，以穩定發光二極體模組150的功耗(即電源轉換電路160輸出電流)。

本發明之發光二極體驅動電路除了上述實施例中的直流轉直流升壓轉換電路外，其他具有直流電壓輸出功能之轉換電路均可，例如：直流轉直流降壓電路、反馳式轉換電路、順向式轉換電路等。以下以反馳式轉換電路說明。

請參見第三圖，為根據本發明之一第三較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。發光二極體驅動電路包含一控制電路200以及一電源轉換電路260，用以驅動一發光二極體模組250。發光二極體模組250具有複數個發光二極體串且這些發光二極體串彼此並聯。電源轉換電路260透過一橋式整流器BD耦接一交流輸入電源VAC，以根據一控制訊號Sc將交流輸入電源VAC之電力轉換，以驅動發光二極體模組250發光。在本實施中，電源轉換電路260為一反馳式換電路，包含一變壓器T、一電晶體SW、一整流二極體D以及一輸出電容C。變壓器T之初級側之一端耦接流輸入電源VAC，另一端耦接電晶體SW之一端，而電晶體SW之另一端透過一電流偵測電阻接地。輸出電容C之一端透過整流二極體D耦接變壓器T之次級側而另一端接地。

為了使確保發光二極體模組250中的任一發光二極體均流過大致相同的電流，發光二極體驅動電路可增加一電流平衡模組270，具有複數個電流平衡端D1～Dn，一對一耦接發光二極體模組250中的複數個發光二極體串，以平衡複數個發光二極體串之電流使每串發光二極體串之電流穩定於一預定電流值。由於每串發光二極體串流經預定電流值所需之驅動電壓並不相同，造成複數個電流平衡端D1～Dn的電壓高低不同。為使電流平衡模組270的電流平衡端D1～Dn均可正常操作，即可控制流經的電流為預定電流值，電流平衡端D1～Dn的準位必須維持在一最低可操作電壓值。為此，本發明可增加一第一極端電壓偵測電路240，耦接複數個電流平衡端D1～Dn，並根據電流平衡端D1～Dn之間最低電位產生一第一迴授訊號FB1。第一極端電壓偵測電路240可包含複數個二極體，其負端分別對應耦接至複數個電流平衡端D1～Dn，而其正端彼此連接並透過一電阻耦接至一驅動電源VCC。如此，除具有最低電位之電流平衡端所對應的二極體可順向導通外，其餘二極體上的跨壓不足而無法導通，使第一迴授訊號FB1的電位為電流平衡端的最低電位加上二極體的順向偏壓。

控制電路200包含一工作週期調整單元210、一迴授控制單元212、一充電單元、一放電單元以及一電容216。充電單元具有一第一電流源I1及一第一開關214，第一電流源I1透過第一開關214耦接電容216以提供一充電電流以對電容216進行充電。放電單元具有一第二電流源I2耦接電容216，提供一放電電流以對電容216進行放電。迴授控制單元212可以為一比較器，其非反相端接收一第一參考電壓訊號Vr1，反相端接收第一迴授訊號FB1以據此控制第一開關214的導通與截止。工作週期調整單元210包含一脈寬調變器220以及一驅動電路230，根據電容216之電壓調整輸出之一控制訊號Sc之工作週期。脈寬調變器220可以為一比較器，其反相端接收一斜波訊號，非反相端耦接電容216，以據此產生一脈寬調變訊號S2至驅動電路230。驅動電路230根據脈寬調變訊號產生控制訊號Sc控制電源轉換電路260，使電流平衡端D1～Dn中的最低電位維持在一預定電壓值。預定電壓值設定的愈低，則電源轉換電路260驅動發光二極體模組250的發光的效率就越高。

由於電流平衡模組270有耐壓限制，當電流平衡端D1～Dn任一之電位高於耐壓值時會造成電流平衡模組270毀損。例如：當發光二極體模組250中任一發光二極體串開路，造成控制電路200不斷提升電源轉換電路260的輸出電壓以試圖將對應的電流平衡端電位提升至預定電壓值，此時會造成其他發光二極體串對應的電流平衡端電位過高；或者，當某一發光二極體串中部分發光二極體短路，使短路的發光二極體串上的跨壓降低而導致此發光二極體串對應的電流平衡端電位過高。為避免上述問題，可增加一第二極端電壓偵測電路245，耦接複數個電流平衡端D1～Dn，並根據電流平衡端D1～Dn之間最高電位產生一第二迴授訊號FB2。電壓偵測電路245可包含複數個二極體，其正端分別對應耦接至複數個電流平衡端D1～Dn，而其負端彼此連接並透過一電阻接地。控制電路200更包含一過壓比較器208，非反相端接收第二迴授訊號FB2，反相端接收一第二參考電壓訊號Vr2。當第二迴授訊號FB2之電位高於第二參考電壓訊號Vr2時，過壓比較器208將輸出一過壓保護訊號OVP。

另外，在電路正常運作時，複數個電流平衡端D1～Dn的電位均可維持在預定電壓值或之上。當任一電流平衡端的電位低於預定電壓值而無法回升至預定電壓值，則代表電路異常。然而，當電路於啟動之初或調光過程，也將暫時地使複數個電流平衡端D1～Dn的電位低於預定電壓值。為避免誤判並同時排除上述電路異常，控制電路200中可增加一計時電路206耦接迴授控制單元212，當第一迴授訊號FB1持續低於第一參考電壓訊號Vr1達一預定時間週期時，即迴授控制單元212持續輸出高準位達預定時間週期時，計時電路206輸出一過低保護訊號S1。當然，計時電路206可更接收一啟動訊號或一調光訊號，以根據啟動訊號或調光訊號來決定計時啟動的時間點，其中啟動訊號為代表電路開始啟動之訊號。而由於電源轉換電路的電力供給能力隨著不同電路的設計而有所不同，會造成所需的預定時間週期的長短不同。為了能配合各種電路設計，本發明之控制電路200若為單一積體電路時，可額外增加一設定腳位，透過外接電阻或電容(未繪出)來設定上述的預定時間週期。

控制電路200更包含一保護單元235，耦接計時電路206、過壓比較器208及驅動電路230。於接收過壓保護訊號OVP及過低保護訊號S1之任一時，控制驅動電路230以停止產生控制訊號Sc而達到保護之功能。另外，保護單元235更可以接收電流偵測電阻所產生的電流偵測訊號Ise。當電流偵測訊號Ise持續低準位超過一預設時間時，代表電源轉換電路260之輸入端的電路出現開路，保護單元235也可控制驅動電路230以停止產生控制訊號Sc。或者當電流偵測訊號Ise超過一過流保護值時，代表電源轉換電路260之輸入端的電路出現短路，此時保護單元235可以輸出一錯誤訊號Fault，以通知前級的電路停止供電至發光二極體驅動電路，以避免短路造成更多的元件毀損。

請參見第四圖，為根據本發明之一第四較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。比較本實施例與第三圖所示之實施例，其主要差異在於控制器200由電壓控制模式改為電流控制模式以及對於電容216的充電與放電的控制方式，說明如下。

控制電路200包含一工作週期調整單元210、一迴授控制單元212、一充電單元、一放電單元以及一電容216。充電單元具有一第一電流源I1、一第三電流源I3以及一第三開關217。第一電流源I1耦接電容216以提供一基本充電電流對電容216進行充電，而第三電流源I3透過第三開關217耦接電容216以提供一充電電流對電容216進行充電。放電單元具有一第二電流源I2以及一第二開關215，第二電流源I2透過第二開關215耦接電容216，以提供一放電電流對電容216進行放電。其中，第一電流源I1的電流大小小於第二電流源I2及第三電流源I3之電流大小。迴授控制單元212可以為一比較器，其反相端接收一第一參考電壓訊號Vr1，非反相端接收第一迴授訊號FB1以據此控制第二開關215的導通與截止。當第一迴授訊號FB1之準位低於第一參考電壓訊號Vr1之準位時，迴授控制單元212輸出低準位訊號以截止第二開關215。此時第一電流源I1對電容216充電以提高電容216之電壓。當第一迴授訊號FB1之準位高於第一參考電壓訊號Vr1之準位時，迴授控制單元212輸出高準位訊號以導通第二開關215，使第二電流源I2對電容216放電，而第一電流源11同時對電容216充電。由於而第一電流源I1之電流小於第二電流源I2之電流，此時電容216之電壓將降低。工作週期調整單元210包含一脈寬調變器220以及一驅動電路230。脈寬調變器220包含一比較器222及一SR正反器224。比較器222的非反相端耦接電容216，反相端接收電流偵測訊號Ise。SR正反器224之設定端S接收一時脈訊號，而重設端R耦接比較器222。當SR正反器224於設定端S接收到時脈訊號時，由輸出端Q產生一脈寬調變訊號S2至驅動電路230。驅動電路230接收脈寬調變訊號S2及一調光訊號DIM，以據此產生一控制訊號Sc以導通電源轉換電路260之電晶體SW。當流經變壓器T初級側之電流上升使電流偵測訊號Ise之準位高於電容216之電壓準位時，比較器222輸出高準位之訊號使SR正反器224被重設，此時驅動電路230停止產生控制訊號Sc，此時電源轉換電路260之電晶體SW截止，使儲存於變壓器T之能量傳送至電源轉換電路260之次級側以提供電力驅動發光二極體模組250發光。

為了於電路啟動之初或調光過程過程，電容216之電壓可先快速上升以提升控制電路200的暫態反應速度。控制電路200透過暫態提升電路204控制第三開關217。暫態提升電路204接收啟動訊號EN及調光訊號DIM，當接收到啟動訊號EN調光訊號DIM由”OFF”狀態(代表發光二極體模組250停止發光)轉換成”ON”狀態(代表發光二極體模組250發光)時，輸出高準位訊號以導通第三開關217，此時第三電流源I3與第一電流源I1同時對電容216充電使電容216之電壓快速上升。暫態提升電路204可設定一預定時間長度或根據第一迴授訊號FB1來截止第三開關217，即第三開關217將導通固定時間後截止；或者當電流平衡模組270之電流平衡端D1~Dn中最低準位到達一預定準位時截止第三開關217。

另外，本實施例中的過壓比較器208，非反相端係接收一第三迴授訊號FB3，以取代第三圖所示實施例的第二迴授訊號FB2。第三迴授訊號FB3係由一電壓偵測電路275偵測電源轉換電路260之輸出電壓而產生。當電源轉換電路260之輸出電壓高於一預定保護值而造成第三迴授訊號FB3之準位高於第二參考電壓Vr2時之準位，過壓比較器208輸出過壓保護訊號OVP使保護單元235控制驅動電路230停止輸出控制訊號Sc。

本發明所使用之電流源(即上述實施例中的第一電流源I1、第二電流源I2及第三電流源I3)可以是固定電流源；或者可以是根據迴授訊號FB調整大小之受控電流源，使控制電路具有更佳的暫態反應。例如：根據迴授訊號FB及參考電壓訊號之準位差以線性式、階梯式或其他形式隨準位差變大而提高電流源之電流大小。請參見第五圖，為根據本發明之一較佳實施例之受控電流電路之電路示意圖。受控電流電路包含電流源Io、Ia、Ib、Ic、電流開關Ma、Mb、Mc以及比較器Coa、Cob、Coc。比較器Coa比較一比較參考訊號Vra及迴授訊號及參考電壓訊號之絕對準位差FB-Vr(即比較參考訊號Vra及迴授訊號及參考電壓訊號準位差之絕對值)。當絕對準位差FB-Vr大於比較參考訊號Vra時，比較器Coa輸出控制訊號Sa以導通電流開關Ma，以將電流源Ia之電流加入電流Is。比較器Cob比較一比較參考訊號Vrb及絕對準位差FB-Vr。當絕對準位差FB-Vr大於比較參考訊號Vrb時，比較器Cob輸出控制訊號Sb以導通電流開關Mb，以將電流源Ib之電流加入電流Is。比較器Coc比較一比較參考訊號Vrc及絕對準位差FB-Vr。當絕對準位差FB-Vr大於比較參考訊號Vrc時，比較器Coc輸出控制訊號Sc以導通電流開關Mc，以將電流源Ic之電流加入電流Is。上述之比較參考訊號Vrb大於比較參考訊號Vra，而比較參考訊號Vrc大於比較參考訊號Vrb。因此，當絕對準位差FB-Vr小於比較參考訊號Vra時，電流Is等於電流源Io之電流。當絕對準位差FB-Vr小於比較參考訊號Vrb但大於比較參考訊號Vra時，電流Is等於電流源Io與電流源Ia之電流總和。依此類推，受控電流電路可以隨著迴授訊號與參考訊號之準位差越大，提供更大的電流使控制電路之暫態反應能力提升。

如上所述，本發明完全符合專利三要件：新穎性、進步性和產業上的利用性。本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為準。

100、200．．．控制電路

106．．．第一比較器

108．．．第二比較器

110、210．．．工作週期調整單元

112、212．．．迴授控制單元

114．．．第一開關

115．．．第二開關

116、216．．．電容

120、220．．．脈寬調變器

130、230．．．驅動電路

150、250．．．發光二極體模組

160、260．．．電源轉換電路

204．．．暫態提升電路

206．．．計時電路

208．．．過壓比較器

217．．．第三開關

222．．．比較器

224．．．SR正反器

235．．．保護單元

240．．．第一極端電壓偵測電路

245．．．第二極端電壓偵測電路

270．．．電流平衡模組

Vin．．．輸入電源

Sc．．．控制訊號

Vout．．．輸出電壓

L．．．電感

SW．．．電晶體

D．．．整流二極體

C．．．輸出電容

Ri．．．迴授電阻

FB．．．迴授訊號

I1．．．第一電流源

I2．．．第二電流源

I3．．．第三電流源

Ia、Ib、Ic．．．電流源

Is．．．電流

Ma、Mb、Mc．．．電流開關

Sa、Sb、Sc．．．控制訊號

Vra、Vrb、Vrc．．．比較參考訊號

Coa、Cob、Coc．．．比較器

FB-Vr．．．絕對準位差

Vr．．．參考電壓訊號

S2．．．脈寬調變訊號

Vr-、Vr1．．．第一參考電壓訊號

Vr+、Vr2．．．第二參考電壓訊號

BD．．．橋式整流器

VAC．．．交流輸入電源

T‧‧‧變壓器

D1~Dn‧‧‧電流平衡端

FB1‧‧‧第一迴授訊號

FB2‧‧‧第二迴授訊號

FB3‧‧‧第三迴授訊號

OVP‧‧‧過壓保護訊號

S1‧‧‧過低保護訊號

Ise‧‧‧電流偵測訊號

S‧‧‧設定端

R‧‧‧重設端

Q‧‧‧輸出端

DIM‧‧‧調光訊號

EN‧‧‧啟動訊號

第一圖為根據本發明之一第一較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。

第二圖為根據本發明之一第二較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。

第三圖為根據本發明之一第三較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。

第四圖為根據本發明之一第四較佳實施例之發光二極體驅動電路之電路示意圖。

第五圖為根據本發明之一較佳實施例之受控電流電路之電路示意圖。

100．．．控制電路

110．．．工作週期調整單元

112．．．迴授控制單元

114．．．第一開關

116．．．電容

120．．．脈寬調變器

130．．．驅動電路

150．．．發光二極體模組

160．．．電源轉換電路

Vin．．．輸入電源

Sc．．．控制訊號

Vout．．．輸出電壓

L．．．電感

SW．．．電晶體

D．．．整流二極體

C．．．輸出電容

Ri．．．迴授電阻

FB．．．迴授訊號

I1．．．第一電流源

I2．．．第二電流源

Vr．．．參考電壓訊號

S2．．．脈寬調變訊號

Claims (17)

1. 一種控制電路，用以控制一電源轉換電路，以穩定該電源轉換電路之輸出，該控制電路包含：一電容；一充電單元，具有一第一電流源耦接該電容，用以對該電容進行充電；一放電單元，耦接該電容，用以對該電容進行放電；一迴授控制單元，根據代表該輸出狀態之一迴授訊號以控制該充電單元對該電容充電，其中該迴授控制單元包含一比較器，比較該迴授訊號及一參考電壓，並根據該比較結果決定該充電單元對該電容充電之一啟始時點及一終止時點；以及一工作週期調整單元，用以產生一控制訊號，並根據該電容之電壓調整該控制訊號之工作週期。
2. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該充電單元具有一第一開關耦接於該第一電流源及該電容之間，該迴授控制單元具有一比較器，該比較器根據該迴授訊號及一參考電壓訊號以控制該第一開關導通及截止。
3. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該充電單元具有一第一開關耦接於該第一電流源及該電容之間，該放電單元具有一第二開關及一第二電流源，該第二開關耦接於該第二電流源及該電容之間，該迴授控制單元根據該迴授訊號控制該第一開關及該第二開關之導通及截止。
4. 如申請專利範圍第1項所述之控制電路，其中該充電單元具有一第三開關及一第三電流源，該第三開關耦接於該第三電流源及該電容之間，該放電單元具有一第二開關及一第二電流源，該第二開關耦接於該第二電流源及該電容之間，該迴授控制單元根據該迴授訊號以控制該第三開關及該第二開關之導通 及截止，其中該第三電流源之電流大小大於該第一電流源之電流大小。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項其中之一所述之控制電路，更包含一保護單元，當該迴授訊號之準位低於一第一保護值時或該迴授訊號之準位持續低於一第一保護值達一預定時間週期時，該保護單元產生一保護訊號使該工作週期調整單元停止輸出該控制訊號。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項其中之一所述之控制電路，更包含一保護單元，當該迴授訊號之準位高於一第二保護值時或當該電源轉換電路之一輸出電壓高於一第三保護值時，該保護單元產生一保護訊號使該工作週期調整單元停止輸出該控制訊號。
7. 如申請專利範圍第3項所述之控制電路，其中該充電單元之電流大小根據該迴授訊號而調整。
8. 如申請專利範圍第4項所述之控制電路，其中該放電單元之電流大小根據該迴授訊號而調整。
9. 一種發光二極體驅動電路，用以驅動一發光二極體模組，該發光二極體模組具有複數個發光二極體串且該發光二極體串彼此並聯，該發光二極體驅動電路包含：一電流平衡模組，具有複數個電流平衡端對應耦接該複數個發光二極體串，用以平衡該複數個發光二極體串之電流；一第一極端電壓偵測電路，耦接該複數個電流平衡端，並根據該複數個電流平衡端之間最低電位產生一第一迴授訊號；一電源轉換電路，耦接一輸入電源，以根據一控制訊號將該輸入電源之電力轉換以驅動該發光二極體模組發光；以及 一控制電路，根據該第一迴授訊號產生該控制訊號，該控制電路包含：一電容；一充電單元，具有一第一電流源耦接該電容，用以對該電容進行充電；一放電單元耦接該電容，用以對該電容進行放電；一迴授控制單元，根據該第一迴授訊號以控制該充電單元對該電容充電，其中該迴授控制單元包含一比較器，比較該迴授訊號及一參考電壓，並根據該比較結果決定該充電單元對該電容充電之一啟始時點及一終止時點；以及一工作週期調整單元，用以產生一控制訊號並根據該電容之電壓調整該控制訊號之工作週期。
10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體驅動電路，其中該充電單元具有一第一開關耦接於該第一電流源及該電容之間，該迴授控制單元具有一比較器，該比較器根據該第一迴授訊號及一參考電壓訊號以控制該第一開關導通及截止。
11. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體驅動電路，其中該充電單元具有一第一開關耦接於該第一電流源及該電容之間，該放電單元具有一第二開關及一第二電流源，該第二開關耦接於該第二電流源及該電容之間，該迴授控制單元根據該第一迴授訊號控制該第一開關及該第二開關之導通及截止。
12. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體驅動電路，其中該充電單元具有一第三開關及一第三電流源，該第三開關耦接於該第三電流源及該電容之間，該放電單元具有一第二開關及一第二電流源，該第二開關耦接於該第二電流源及該電容之間，該迴授控制單元根據該第一迴授訊號及一參考電壓訊號以控制該第三開關及該第二開關之導通及截止，且該第三電流源 之電流大小大於該第一電流源之電流大小。
13. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體驅動電路，更包含一第二極端電壓偵測電路，耦接該複數個電流平衡端，並根據該複數個電流平衡端之間最高電位產生一第二迴授訊號，其中該控制電路於該第二迴授訊號高於一過壓保護值時停止輸出該控制訊號。
14. 如申請專利範圍第9項至第13項其中之一所述之發光二極體驅動電路，其中該控制電路更包含一保護單元，當該第一迴授訊號之準位低於一第一保護值時或當該第一迴授訊號之準位持續低於一第一保護值達一預定時間週期時，該保護單元產生一保護訊號使該控制電路停止輸出該控制訊號。
15. 如申請專利範圍第9項至第13項其中之一所述之發光二極體驅動電路，其中該控制電路更包含一保護單元，該保護單元耦接該電源轉換電路，於該電源轉換電路之一輸出電壓高於一第二保護值時，該保護單元產生一保護訊號使該控制電路停止輸出該控制訊號。
16. 如申請專利範圍第9項至第13項其中之一所述之發光二極體驅動電路，其中該充電單元之電流大小根據該第一迴授訊號而調整。
17. 如申請專利範圍第9項至第13項其中之一所述之發光二極體驅動電路，其中該放電單元之電流大小根據該第一迴授訊號而調整。