TWI547203B - 發光元件驅動電路 - Google Patents

Description

發光元件驅動電路

本發明係有關一種發光元件驅動電路及發光元件電路之驅動方法，特別是指一種可減少高電壓開關數目之發光元件驅動電路及發光元件電路之驅動方法。

第1A圖顯示一種先前技術發光二極體(light emitting diode,LED)驅動電路10及其相關電路的示意圖。如第1A圖所示，LED驅動電路10包含開關電路11、開關控制電路12、與固定電流源13。LED驅動電路10用以驅動LED電路20，其中LED電路20包含複數個串聯之LED，如第1A圖所示，此複數個串聯之LED，分別為LED 1、LED2、LED3、與LED4。開關電路11包含開關S1、S2、S3、與S4四個開關。如第1A圖所示，開關S1-S4分別與對應的LED1-LED4電連接。交流電源40產生交流電壓，整流電路30對此交流電壓進行整流，而產生如第1B圖所示之整流輸入電壓Vin。而LED驅動電路10驅動LED電路20的基本方式，係根據整流輸入電壓Vin的位準，導通或不導通其中不同的開關S1-S4，而使LED電路20中的LED1-LED4，其中一個或複數個LED發光。

舉例而言，如第1B圖中訊號波形圖所示意，當整流輸入電壓Vin的位準低於位準L1時，開關S1-S4皆不導通，LED1-LED4皆不發光；當整流輸入電壓Vin的位準介於位準L1與L2之間，開關S1導通，開關S2-S4不導通，LED 1發光；當整流輸入電壓Vin的位 準介於位準L2與L3之間，開關S2導通，開關S1、S3-S4不導通，LED1與LED2發光；當整流輸入電壓Vin的位準介於位準L3與L4之間，開關S3導通，開關S1-S2、與S4不導通，LED1-LED3發光；當整流輸入電壓Vin的位準超過位準L4，開關S4導通，開關S1-S3不導通，LED1-LED4發光。相關的LED驅動電路10根據整流輸入電壓Vin的驅動方式，可參考美國專利第6,989,807號案、第7,081,722號案、與美國專利申請案第2011/0273102號案。

其中，固定電流源13提供固定大小的電流，以使LED1-LED4中一個或複數個LED發光時，流過其中的LED的電流為定值。如第1B圖中電流I1的訊號波形所示意，無論LED1-LED4中一個或複數個LED發光時，所流經的電流皆為固定，只有在整流輸入電壓Vin的位準低於位準L1時，也就是開關S1-S4皆不導通的情況下，電流I1為零電流。

相較於以直流電壓驅動LED電路的驅動電路而言，先前技術LED驅動電路10的優點在於不需要將整流輸入電壓Vin轉換為直流電壓，可以節省製造的成本；且當整流輸入電壓Vin的頻率夠高，肉眼也看不出LED電路20的閃爍。而先前技術LED驅動電路10的其中一個缺點在於，每一個LED都需要串聯一個可承受高電壓的開關，使整體電路的尺寸無法縮小；且每一個開關皆需要在開關控制電路12中設置對應的一個接點，這使得開關控制電路12的尺寸與製造成本無法下降。

有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種可減少開關之發光元件驅動電路及發光元件電路之驅動方法。

就其中一個觀點言，本發明提供了一種發光元件驅動電 路，用以驅動一發光元件電路，其中該發光元件電路包括複數個串聯之發光元件與一二極體電路，該二極體電路包括至少一個二極體或發光二極體，該複數發光元件與該二極體電路中之該二極體或發光二極體串聯，且該複數發光元件區分為複數群組，每一群組包括至少一發光元件，該發光元件電路用以接收一整流輸入電壓，該發光元件驅動電路包含：一第一開關電路，包括複數第一開關，分別與該複數群組中之對應群組並聯；一第二開關電路，包括複數第二開關，分別與該二極體電路中之該二極體或發光二極體之一順向端與一反向端耦接；一電流源電路，與該第二開關電路耦接，並提供一發光元件電流予導通之發光元件，其中該第二開關電路根據該順向端與該反向端之電壓，而決定應將該順向端與該反向端何者與該電流源電路導通連接；以及一控制電路，與該第一開關電路耦接，用以根據一調整訊號，產生一操作訊號，以操作該第一開關電路中的至少一個第一開關，而決定導通的發光元件。

在其中一種較佳的實施例中，該二極體電路中之該二極體或發光二極體與該發光元件具有相同之一順向偏壓。

在其中一種較佳的實施例中，該調整訊號相關於該順向端與該反向端之電壓。

在其中一種較佳的實施例中，該發光元件驅動電路更包含一調整訊號產生電路，其包括：一第一比較電路，用以比較該順向端之電壓與一參考訊號，產生對應之一第一比較訊號；一第二比較電路，用以比較該反向端之電壓與一電壓降，產生對應之一第二比較訊號，其中該電壓降相關於該順向端之電壓減去該反向端之電壓；以及一計數器，根據該第一比較訊號與該第二比較訊號，產生該調整訊號。

在其中一種較佳的實施例中，該第二開關電路包括：該 複數第二開關，每一該第二開關具有一第二開關電流流入端、一第二開關電流流出端、以及一第二開關控制端，其中該第二開關電流流入端與該順向端或該反向端耦接，該第二開關電流流出端與該電流源電路耦接；複數預設電流源；複數第三開關，其具有一第三開關電流流入端、一第三開關電流流出端、以及一第三開關控制端，其中該第三開關電流流入端接收對應之該預設電流源所提供之電流、並與對應的第二開關之第二開關控制端耦接，該第三開關控制端與對應的第二開關之第二開關電流流出端耦接；以及複數電阻，分別與對應之該第三開關的電流流出端耦接。

在其中一種較佳的實施例中，該發光元件電路更包括該複數個串聯之發光元件以外之至少一個發光元件所構成的群組，此群組與該複數個串聯之發光元件串聯、但無對應的第一開關與其並聯。

在其中一種較佳的實施例中，該發光元件驅動電路，更包括一感測電路，與該第一開關電路及/或該第二開關電路耦接，用以根據該第一開關電路及/或該第二開關電路中之一個或多個開關之壓降、電流、導通或不導通的時間點，產生該調整訊號。

在其中一種較佳的實施例中，該發光元件驅動電路，更包括：一比較電路，與該整流輸入電壓耦接，根據整流輸入電壓與一預設位準產生比較結果；以及一計時電路，與該比較電路耦接，用以根據整流輸入電壓超過該預設位準持續的時間，產生該調整訊號。

在其中一種較佳的實施例中，該發光元件驅動電路更包括：一峰值保存電路，與該整流輸入電壓耦接，用以保存該整流輸入電壓之前一週期的電壓峰值；以及一差分電路，根據目前整流輸入電壓和該電壓峰值之差值，產生該調整訊號。

在其中一種較佳的實施例中，該複數群組中至少一群組 與另一群組中的發光元件數目不同。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10‧‧‧LED驅動電路

11,110,120‧‧‧開關電路

12‧‧‧開關控制電路

13‧‧‧固定電流源

20‧‧‧LED電路

21‧‧‧發光元件電路

30‧‧‧整流電路

40‧‧‧交流電源

100‧‧‧發光元件驅動電路

121,125‧‧‧開關

122,126‧‧‧電阻

123,124‧‧‧預設電流源

130‧‧‧電流源電路

140‧‧‧控制電路

150‧‧‧感測電路

161‧‧‧比較電路

162‧‧‧計時電路

171‧‧‧峰值保存電路

172‧‧‧差分電路

190‧‧‧調整訊號產生電路

191,192‧‧‧比較電路

193‧‧‧計數器

A,A1,B,C,C1‧‧‧節點

COMP1,COMP2‧‧‧比較結果

D1,D2‧‧‧二極體電路

G0,G1,G2,Gn‧‧‧群組

ILED‧‧‧發光元件電流

I0,I1‧‧‧電流

LED 1-LED4‧‧‧LED

L1-L4‧‧‧位準

Q1,Q2‧‧‧電晶體

R1‧‧‧電阻值

S1-S4,S11,S12,S13,S21,S22,S23‧‧‧開關

VA,VB‧‧‧電壓

Vin‧‧‧整流輸入電壓

第1A圖顯示一種先前技術發光二極體(light emitting diode,LED)驅動電路10及其相關電路的示意圖。

第1B圖顯示先前技術LED驅動電路10及其相關電路的訊號波形示意圖。

第2圖顯示本發明的第一個實施例。

第3圖顯示本發明的第二個實施例。

第4圖顯示本發明第三個實施例。

第5圖顯示本發明第四個實施例。

第6圖顯示本發明的第五個實施例。

第7圖顯示本發明的第六個實施例。

第8圖顯示本發明的第七個實施例。

第9圖顯示本發明的第八個實施例。

第10圖顯示本發明的第九個實施例。

第11圖顯示本發明的第十個實施例。

第2圖顯示本發明的第一個實施例。如第2圖所示，發 光元件驅動電路100用以驅動發光元件電路21，其中，發光元件電路21包括複數個串聯之發光元件與二極體電路D1。複數個串聯之發光元件與二極體電路D1串聯，且複數發光元件區分為複數群組，例如但不限於如圖所示，分為G1、G2到Gn群組，每一群組包括至少一發光元件。如第2圖所示，整流電路30產生整流輸入電壓Vin，而發光元件電路21接收整流輸入電壓Vin。發光元件例如但不限於為如圖所示之LED。需說明的是，發光元件電路21並不限於如第2圖所示，僅包含單一LED串(以及串聯此LED串之二極體電路D1)，發光元件電路21亦可以為由複數個LED串並聯所組成的LED陣列或是其他安排形式的發光元件串或發光元件陣列等。另外，二極體電路D1包括至少一二極體，且二極體例如但不限於為與串聯之LED相同規格之LED，或與該發光元件具有相同順向偏壓之二極體。

請繼續參閱第2圖，發光元件驅動電路100包含開關電路110、開關電路120、電流源電路130、控制電路140、以及調整訊號產生電路190。其中，開關電路110與發光元件電路21耦接，在開關電路110中包含與群組G1-Gn相對應數目的開關，分別與發光元件電路21之各群組G1-Gn並聯。控制電路140與開關電路110耦接，其根據調整訊號產生電路190所產生的調整訊號，產生操作訊號，以操作開關電路110中的至少一個開關，而決定導通的發光元件。調整訊號產生電路190有多種實施方式可以產生調整訊號，將於後詳述。開關電路120與二極體電路D1耦接，其根據節點A、B之電壓，而決定應將節點A、B何者與電流源電路130導通連接。電流源電路130與開關電路120耦接，並提供發光元件電流ILED予導通之發光元件。

第3圖顯示本發明第二個實施例。在本實施例中，發光元件電路21例如但不限於包括串聯的群組G1、G2與二極體電路D1。其中，群組G1例如具有4個串聯的LED，群組G2例如具有2個串聯 的LED，而二極體電路D1例如具有1個LED。開關電路110中例如具有開關S11與S12，分別與對應的群組G1、G2並聯，而開關電路120中例如具有開關S21與S22，分別耦接於節點A、B和電流源電路130之間(開關S21與S22之相關控制電路未示出，容後說明)。當整流輸入電壓Vin於上升的階段，其位準由足以導通一個LED，一直上升至足以導通七個LED的過程中，舉例而言，導通的開關以及群組可以安排如下：

另一方面，當整流輸入電壓Vin於下降的階段，其位準由足以導通七個LED，一直下降至只能導通一個LED的過程中，舉例而言，開關以及導通群組可以安排如下：

值得注意的是：由於以2的冪次來安排各群組中的發光元件數目，相較於每個群組中的發光元件數目皆相同，可大幅節省開關的數目。當然，以上安排僅是一種較佳的實施方式，亦可改為其他安排方式，仍屬本發明的範圍；只要複數群組中至少一群組與另一群組中的發光元件數目不同，相較於每個群組中的發光元件數目皆相同，即具有節省開關數目的效果。

第4圖顯示本發明的第三個實施例。本實施例顯示前述第一與第二個實施例中，開關電路120一種較具體的實施例。如第4圖所示，開關電路120包括複數開關群組，例如但不限於為第4圖所示的兩個開關群組，分別連接於節點A及節點B。電晶體Q1與Q2分別對應第二個實施例中的開關S21與S22。第一開關群組除了包括電晶體Q1之外，更包括開關121、電阻122、以及預設電流源123；第二開關群組除了包括電晶體Q2之外，更包括開關125、電阻126、以及預設電流源124。元件間之連接關係以包含電晶體Q1之第一開關群組為例來說明：開關121例如但不限於為如圖所示之電晶體，其電流流入端與電晶體Q1的控制端耦接，此電流流入端並接收預設電流源123所提供之電流(電流量例如為I0)；開關121的電流流出端與電阻122耦接。電晶體Q1(開關S21)之電流流入端與節點A耦接，其電流流出端與電流源電路130耦接、且控制開關121的控制端。預設電流源123與124的上端可以連接至任何合適的電位。第二開關群組與第一開關群組之元件連接方式相似。

以前述第二個實施例為例，說明開關電路120的操作機制，請參閱第4圖，當導通的群組例如由G2改變為D1與G2，也就是導通的LED數量由2個增加為3個時，導通的開關則由S11與S21改變為S11與S22，其中，開關電路110中，開關S11的導通狀態不變，而開關電路120中，導通的開關由S21變為S22。首先，當整流輸入電壓的位準可導通2個LED但不足以導通3個LED時，因節點A之電壓足夠，第一開關群組發揮作用，但節點B之電壓不足，第二開關群組不發揮作用，因此開關S21處於導通而開關S22處於不導通的狀態。根據電路的操作原理，第4圖中的節點C1之電位，會平衡在I0*R1+Vgs，其中，Vgs為開關121的閘極-源極電壓(開關121以NMOS元件為例)；節點C和C2與節點C1位於相同電位，故亦會平衡在I0*R1+Vgs。

當節點A的電位隨著整流輸入電壓Vin的上升而逐漸上升，且相較於節點B，節點A的電位升高至比節點B還高一個LED的順向偏壓時，群組D1的LED導通，節點B之電壓足夠，第二開關群組發揮作用，使得第4圖中的節點C2之電位，會平衡在I0*2*R1+Vgs，其中，I0為預設電流源124的電流，Vgs為開關125的閘極-源極電壓(開關125以NMOS元件為例)；節點C和C1與節點C2位於相同電位，故亦會平衡在I0*2R1+Vgs。當節點C之電位平衡在I0*2R1+Vgs時，節點A1之電壓會不足以導通開關S21而使其關閉。需說明的是，為了便於說明，在上述實施例中，流經預設電流源124的電流I0，例如與預設電流源123的電流I0相同；開關125的閘極-源極電壓Vgs，例如與開關121的閘極-源極電壓Vgs相同；電阻126的電阻值2*R1，例如為電阻122之電阻值R1的兩倍；但上述這些參數和倍數皆可以調整，只要能使開關S22導通時，開關S21不導通即可。舉例而言，電阻126的電阻值可改設定為R1，而同時將預設電流源124改設定為2*I0；或 是改變開關121、125的參數如閘極-源極電壓Vgs；或是倍數可以不是兩倍等等，都屬於本發明的範圍。

另一方面，當導通的群組例如由D1與G2改變為G2，也就是導通的LED數量由3個減少為2個時，導通的開關則由S11與S22改變為S11與S21，其中，當節點A的電位隨著整流輸入電壓Vin的下降而逐漸下降，且相較於節點B，節點A的電位下降至低於節點B的電位加上一LED順向偏壓時，群組D1中的LED不導通，節點B之電壓不足，第二開關群組不發揮作用，因此第4圖中的節點C1之電位，會由I0*2R1+Vgs下降至平衡在I0*R1+Vgs。

第5圖顯示本發明的第四個實施例。與第二個實施例不同之處，在於本實施例之發光元件電路21更包括群組G0，與其他群組G1、G2串聯，且群組G0無對應的開關並聯，而直接接收整流輸入電壓Vin。本實施例旨在表示根據本發明，發光元件電路21中的群組並不需要都有對應並聯的開關，亦可以如第5圖中群組G0所示，沒有對應的開關並聯。

第6圖顯示本發明的第五個實施例。本實施例顯示具有較多數量(相較於第二個實施例)的LED之發光元件電路21。如圖所示，發光元件電路21例如但不限於包括串聯的群組G0、G1、G2、G3、與二極體電路D1及D2。其中，群組G0例如具有1個LED，群組G1例如具有8個串聯的LED，群組G2例如具有4個串聯的LED，群組G3例如具有2個串聯的LED，而二極體電路D1與D2例如分別具有1個LED。當整流輸入電壓Vin於上升的階段，其位準由足以導通一個LED，一直上升至足以導通十七個LED的過程中，控制電路140根據調整訊號，產生操作訊號以控制開關電路110中的開關S11、S12與S13；另一方面，開關電路120例如根據二極體電路D1與D2中各別的順向端與反向端的電位，導通或不導通其中的開關S21、S22與S23。 在本實施例中，在導通或不導通群組的時序控制中，藉由上述開關S11、S12、S13、S21、S22與S23的操作，於整流輸入電壓Vin於上升的階段，導通的群組例如但不限於依序為：G0；G0與D1；G0、D1與D2；G0與G3；G0、G3與D1；G0、G3、D1與D2；G0與G2；G0、G2與D1；G0、G2、D1與D2；G0、G2與G3；G0、G2、G3與D1；G0、G2、G3、D1與D2；G0與G1；G0、G1與D1；G0、G1、D1與D2；G0、G1與G3；G0、G1、G3與D1；G0、G1、G3、D1與D2；G0、G1、G2與G3；G0、G1、G2、G3與D1；以及G0、G1、G2、G3、D1與D2。另一方面，當整流輸入電壓Vin於下降的階段，其位準由足以導通十七個LED，一直下降至只能導通一個LED的過程中，在時序上，在本實施例中，藉由上述開關S11、S12、S13、S21、S22與S23的操作，於整流輸入電壓Vin於下降的階段，導通的群組例如但不限於依序為前述順序之相反順序。

適合應用於第6圖實施例的開關電路120，例如但不限於可在第4圖實施例中，增加一第三開關群組(未示出)，此第三開關群組之元件結構與第一、第二開關群組相同，但其電阻之電阻值設定為3*R1(或是參照前述，改變其他參數或倍數)，使得當第三開關群組發揮作用時，開關S21、S22不導通。

在第6圖所顯示的第五個實施例中，顯示利用一種編碼的方式，將發光元件電路21中的發光元件排列組合，在整流輸入電壓Vin上升與下降的過程中，增加與減少發光元件導通的數目。因此，相對於先前技術，根據本發明，可以利用較少的開關數目，而控制較多的發光元件，此為本發明優於先前技術的其中一個好處。尤其是，以整流輸入電壓Vin未經調節而直接供應給發光元件電路的架構下，需要可操作於高電壓環境的開關(如先前技術的S1-S4，本發明實施例中的S11-S13與S21-S23等)，這些操作於高電壓的開關，在整體電路中， 都佔據較大的面積，因此，根據本發明可減少操作於高電壓的開關，也降低了整體電路的面積，並降低製造成本。此外，本發明之開關電路120中的開關121、125並不需要承受大電流，可使用尺寸較小的電晶體元件來製作；相對之，在先前技術中，其開關控制電路12內部的電晶體元件必須使用尺寸較大的電晶體元件來製作。

第7圖顯示本發明的第六個實施例。本實施例旨在說明，二極體電路D1與D2，其與群組G0、G1、與G2的串接方式，並不限於將二極體電路D1與D2，串接於群組G0、G1、與G2的末端，亦可以如第7圖所示，將二極體電路D1與D2交錯串接於群組G0、G1、與G2之間。群組G0例如具有1個LED，群組G1例如具有2個串聯的LED，群組G2例如具有1個LED，而二極體電路D1與D2例如分別具有1個LED。當整流輸入電壓Vin於上升的階段，其位準由足以導通一個LED，一直上升至足以導通六個LED的過程中，控制電路140根據調整訊號，產生操作訊號以控制開關電路110中的開關S11與S12；另一方面，開關電路120例如根據二極體電路D1與D2中各別的順向端與反向端的電位，導通或不導通其中的開關S21、S22與S23。在本實施例中，在導通或不導通群組的時序控制中，藉由上述開關S11、S12、S21、S22與S23的操作，於整流輸入電壓Vin於上升的階段，導通的群組例如但不限於依序為：G0；G0與D1；G0、D1與D2；G0與G1；G0、G1與D1；G0、G1、D1與D2；G0、G1、D1與G2；以及G0、G1、G2、D1與D2。另一方面，當整流輸入電壓Vin於下降的階段，其位準由足以導通六個LED，一直下降至只能導通一個LED的過程中，在時序上，在本實施例中，藉由上述開關S11、S12、S21、S22與S23的操作，於整流輸入電壓Vin於下降的階段，導通的群組例如但不限於依序為前述順序之相反順序。

第8圖顯示本發明的第七個實施例。本實施例旨在舉例 說明調整訊號產生電路190的一個實施例。如第8圖所示，本實施例中，調整訊號產生電路190包括比較電路191與192，及計數器193。比較電路191根據節點A之電壓VA，與參考電壓Vref互相比較，產生比較結果COMP1，以輸入計數器193。例如當電壓VA低於參考電壓Vref時，產生比較結果COMP1，用意在使LED導通的數目下數，也就是由開關電路120的控制，變化導通的群組，使得導通的LED數目減少一個。另一方面，比較電路192根據節點B之電壓VB，與電壓差VA-VB互相比較，產生比較結果COMP2，以輸入計數器193。例如當電壓VB高於電壓差VA-VB時，產生比較結果COMP2，用意在使LED導通的數目上數，也就是由開關電路120的控制，變化導通的群組，使得導通的LED數目增加一個。藉由調整訊號，使得導通或不導通群組的時序控制，可以如前述實施例的方式進行。

第9圖顯示本發明的第八個實施例。本實施例旨在舉例說明調整訊號產生電路190的另一種實施方式。如第9圖所示，調整訊號產生電路190可包括一感測電路150，與開關電路110及/或開關電路120耦接，用以根據開關電路110及/或開關電路120中之一個或多個開關之壓降、電流、導通或不導通的時間點等，來產生調整訊號。簡言之，開關之壓降或電流皆可顯示目前導通的階段，在整流輸入電壓Vin的頻率為已知的情況下，控制電路140即可預測何時應進入下一導通階段而變化導通的群組。

第10圖顯示本發明的第九個實施例。本實施例旨在舉例說明根據本發明，又另一種調整訊號的產生方式。如第10圖所示，調整訊號產生電路190可包括比較電路161與計時電路162，比較電路161與整流輸入電壓Vin耦接，根據整流輸入電壓Vin與預設位準Vpdl產生比較結果，而計時電路162與比較電路161耦接，用以根據整流輸入電壓Vin超過預設位準Vpdl持續的時間，產生調整訊號。所述「與 整流輸入電壓Vin耦接」不限於直接連接，亦可取自其分壓或以其他方式間接連接。

第11圖顯示本發明的第十個實施例。本實施例旨在舉例說明根據本發明，又另一種調整訊號的產生方式。如第11圖所示，調整訊號產生電路190可包括峰值保存電路171與差分電路172，峰值保存電路171與整流輸入電壓Vin耦接，用以保存整流輸入電壓Vin之前一週期的電壓峰值，差分電路172則根據目前整流輸入電壓Vin和該電壓峰值之差值產生調整訊號。

以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，各實施例中圖示直接連接的兩電路或元件間，可插置不影響主要功能的其他電路或元件，而除了串聯的發光元件之外，亦可增設並聯的發光元件；又如，發光元件不限於各實施例所示之發光二極體(LED)，亦可擴及具有順向端與逆向端之發光元件；再如，任何實施例中所示「一個」發光元件亦可改換為其他任意數目的發光元件、而隨著整流輸入電壓Vin之上升或下降而變動的導通之發光元件的數目，不限於每次變化一個(前後階段間之數目差不限於必須為一個，而可為其他任意數目)。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化，又，本發明的任一請求項不必須具備優於先前技術的所有優點。

21‧‧‧發光元件電路

30‧‧‧整流電路

100‧‧‧發光元件驅動電路

110,120‧‧‧開關電路

130‧‧‧電流源電路

140‧‧‧控制電路

190‧‧‧調整訊號產生電路

A,B‧‧‧節點

D1‧‧‧二極體電路

G1,G2,Gn‧‧‧群組

ILED‧‧‧發光元件電流

Vin‧‧‧整流輸入電壓

Claims (10)

1. 一種發光元件驅動電路，用以驅動一發光元件電路，其中該發光元件電路包括複數個串聯之發光元件與一二極體電路，該二極體電路包括至少一個二極體或發光二極體，該複數發光元件與該二極體電路中之該二極體或發光二極體串聯，且該複數發光元件區分為複數群組，每一群組包括至少一發光元件，該發光元件電路用以接收一整流輸入電壓，該發光元件驅動電路包含：一第一開關電路，包括複數第一開關，分別與該複數群組中之對應群組並聯；一第二開關電路，包括複數第二開關，分別與該二極體電路中之該二極體或發光二極體之一順向端與一反向端耦接；一電流源電路，與該第二開關電路耦接，並提供一發光元件電流予導通之發光元件，其中該第二開關電路根據該順向端與該反向端之電壓，而決定應將該順向端與該反向端何者與該電流源電路導通連接；以及一控制電路，與該第一開關電路耦接，用以根據一調整訊號，產生一操作訊號，以操作該第一開關電路中的至少一個第一開關，而決定導通的發光元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該二極體電路中之該二極體或發光二極體與該發光元件具有相同之一順向偏壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該調整訊號相關於該順向端與該反向端之電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發光元件驅動電路，更包含一調整訊號產生電路，其包括：一第一比較電路，用以比較該順向端之電壓與一參考訊號，產生對應之一第一比較訊號； 一第二比較電路，用以比較該反向端之電壓與一電壓降，產生對應之一第二比較訊號，其中該電壓降相關於該順向端之電壓減去該反向端之電壓；以及一計數器，根據該第一比較訊號與該第二比較訊號，產生該調整訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該第二開關電路包括：該複數第二開關，每一該第二開關具有一第二開關電流流入端、一第二開關電流流出端、以及一第二開關控制端，其中該第二開關電流流入端與該順向端或該反向端耦接，該第二開關電流流出端與該電流源電路耦接；複數預設電流源；複數第三開關，其具有一第三開關電流流入端、一第三開關電流流出端、以及一第三開關控制端，其中該第三開關電流流入端接收對應之該預設電流源所提供之電流、並與對應的第二開關之第二開關控制端耦接，該第三開關控制端與對應的第二開關之第二開關電流流出端耦接；以及複數電阻，分別與對應之該第三開關的電流流出端耦接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該發光元件電路更包括該複數個串聯之發光元件以外之至少一個發光元件所構成的群組，此群組與該複數個串聯之發光元件串聯、但無對應的第一開關與其並聯。
7. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，更包括一感測電路，與該第一開關電路及/或該第二開關電路耦接，用以根據該第一開關電路及/或該第二開關電路中之一個或多個開關之壓降、電流、導通或不導通的時間點，產生該調整訊號。
8. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，更包括：一比較電路，與該整流輸入電壓耦接，根據整流輸入電壓與一預設位準產生比較結果；以及一計時電路，與該比較電路耦接，用以根據整流輸入電壓超過該預設位準持續的時間，產生該調整訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，更包括：一峰值保存電路，與該整流輸入電壓耦接，用以保存該整流輸入電壓之前一週期的電壓峰值；以及一差分電路，根據目前整流輸入電壓和該電壓峰值之差值，產生該調整訊號。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件驅動電路，其中該複數群組中至少一群組與另一群組中的發光元件數目不同。