TWI608756B - 光源驅動器及其驅動方法 - Google Patents

Description

光源驅動器及其驅動方法

本發明是有關於一種光源驅動器及其驅動方法，且特別是有關於一種發光二極體串列的光源驅動器及其驅動方法。

近年來，隨著半導體科技蓬勃發展，攜帶型電子產品及平面顯示器產品也隨之興起。而在眾多平面顯示器的類型當中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)基於其低電壓操作、無輻射線散射、重量輕以及體積小等優點，隨即已成為顯示器產品之主流。

一般而言，由於液晶顯示面板並不具備自發光的特性，因此必須在液晶顯示面板的下方放置背光模組，藉以提供液晶顯示面板所需的光源。傳統的背光模組大致可以分為兩類，其一為由冷陰極管(cold cathode Fluorescent Lamps,CCFL)所組成的背光模組，而另一則為由發光二極體(light emitting diode,LED)所組成的背光模組。其中，由於發光二極體背光模組可以提升液晶顯示器的色域，故而現今各家廠商大多以發光二極體背光模組來取代冷陰極管背光模組。

然而，依據所應用的電子裝置的尺寸不同，液晶顯示面板的尺 寸同樣會隨著變化，因此發光二極體背光模組中配置的發光二極體的數量亦隨之變化，以致於其所需的驅動電壓自然不同。一般而言，發光二極體的驅動器所提供的驅動電壓會針對某一特定電壓，因此發光二極體的驅動器無法對應發光二極體的數量的大幅度變化提供對應的驅動電壓，以致於發光二極體的驅動器的通用性被限制。

中華民國公告專利編號TW I359339揭露一種可提高升壓比之升壓轉換系統，其包含一第一級升壓電路及一第二級升壓電路；第一級升壓電路具有一第一升壓型轉換器及一第一回授電路，第一回授電路用以偵測載於第一功率開關的一電流訊號並回授控制第一脈波控制訊號，令第一升壓型轉換器產生一高於輸入電壓的中繼電壓；第二級升壓電路具有一第二升壓型轉換器及一第二回授電路，第二回授電路耦接第二升壓型轉換器，用以依據中繼電壓回授控制第二脈波控制訊號，令第二升壓型轉換器產生高於中繼電壓的一輸出電壓，如此既可達到高升壓比，亦可作電流的控制。

本發明提出一種光源驅動器及其驅動方法，可增加光源驅動器的通用性。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種光源驅動器，包括至少一第一升壓電路、第二升壓電路、電壓回授電路及電壓控制電路。上述第一升壓電路用以接收輸入電壓，將輸入 電壓放大後輸出一驅動參考電壓。第二升壓電路耦接上述第一升壓電路，用以將驅動參考電壓放大後輸出光源驅動電壓至發光二極體串列的陽極。電壓回授電路耦接發光二極體串列的陰極以接收光源陰極回授電壓，且耦接第二升壓電路以輸出光源陰極回授電壓至第二升壓電路，第二升壓電路依據光源陰極回授電壓調整其放大係數。電壓控制電路耦接第二升壓電路以接收光源驅動電壓，電壓控制電路耦接第一升壓電路用以依據光源驅動電壓提供增益控制信號至第一升壓電路用以調整第一升壓電路的放大倍數。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例另提供一種光源驅動器的驅動方法，包括：透過至少一第一升壓電路將輸入電壓放大後輸出驅動參考電壓；透過一第二升壓電路將驅動參考電壓放大後輸出光源驅動電壓至發光二極體串列的陽極，其中第二升壓電路依據光源陰極回授電壓調整其放大係數；依據光源驅動電壓且對應第一升壓電路提供增益控制信號，以調整第一升壓電路的放大倍數。

基於上述，本發明的實施例的光源驅動器及其驅動方法，電壓控制電路會偵測光源驅動電壓，來調整第一升壓電路的放大倍數，並且第二升壓電路依據光源陰極回授電壓調整其放大係數。因此，透過調整第一升壓電路的放大倍數及第二升壓電路的放大係數，可使第二升壓電路輸出的光源驅動電壓具有一較寬電壓範圍，以增加光源驅動器的通用性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、600、700、800‧‧‧光源驅動器

110、200、610、620、1000‧‧‧第一升壓電路

120、300、1100‧‧‧第二升壓電路

130、500‧‧‧電壓回授保護電路

140、400、630‧‧‧電壓控制電路

150‧‧‧電壓回授電路

210‧‧‧第一升壓單元

220‧‧‧第一增益控制單元

230‧‧‧增益設定單元

310‧‧‧第二升壓單元

320‧‧‧第二增益控制單元

810、900‧‧‧保護電路

C1、C2‧‧‧電容

CMP1、CMP2‧‧‧比較器

CR1、CR2‧‧‧矽控整流器

D1、D2‧‧‧二極體

Isn1‧‧‧第一感測電流

Isn2‧‧‧第二感測電流

L‧‧‧電感

LDS‧‧‧發光二極體串列

M1~M6、T1~T3‧‧‧電晶體

PWM1‧‧‧第一脈寬調變信號

PWM2‧‧‧第二脈寬調變信號

R1~R32、RL‧‧‧電阻

SGC、SGC1、SGC2‧‧‧增益控制信號

SPT‧‧‧保護信號

VDR‧‧‧驅動參考電壓

VGS‧‧‧增益設定電壓

Vin‧‧‧輸入電壓

Ving‧‧‧增益後的輸入電壓

VLD‧‧‧光源驅動電壓

VLF‧‧‧光源陽極回授電壓

VLF1‧‧‧光源陰極回授電壓

VPP1、VPP2‧‧‧電源電壓

VR1‧‧‧第一參考電壓

VR2‧‧‧第二參考電壓

VRS‧‧‧安全參考電壓

VS1‧‧‧第一狀態電壓

VS2‧‧‧第二狀態電壓

VST1‧‧‧第一設定電壓

VST2‧‧‧第二設定電壓

S1210、S1220、S1230、S1310‧‧‧步驟

圖1為依據本發明一實施例的光源驅動器的系統示意圖。

圖2為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的第一升壓電路的電路示意圖。

圖3為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的第二升壓電路的電路示意圖。

圖4為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的電壓控制電路的電路示意圖。

圖5為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的電壓回授保護電路的電路示意圖。

圖6為依據本發明另一實施例的光源驅動器的系統示意圖。

圖7為依據本發明又一實施例的光源驅動器的系統示意圖。

圖8為依據本發明再一實施例的光源驅動器的系統示意圖。

圖9為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的保護電路的電路示意圖。

圖10為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的第一升壓電路的電路示意圖。

圖11為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的第二升壓電路的電路示意圖。

圖12為依據本發明一實施例的光源驅動器的驅動方法的流程圖。

圖13為依據本發明另一實施例的光源驅動器的驅動方法的流程圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。

圖1為依據本發明一實施例的光源驅動器的系統示意圖。請參照圖，在本實施例中，光源驅動器100包括第一升壓電路110、第二升壓電路120、電壓控制電路140及電壓回授電路150。第一升壓電路110用以接收輸入電壓Vin，將輸入電壓Vin放大後輸出驅動參考電壓VDR。第二升壓電路120耦接第一升壓電路110，用以將驅動參考電壓VDR放大後輸出光源驅動電壓VLD至發光二極體串列LDS的陽極。

電壓回授電路150耦接發光二極體串列LDS的陰極以接收光源陰極回授電壓VLF1，且耦接第二升壓電路120以輸出光源陰極回授電壓VLF1至第二升壓電路120，第二升壓電路120可依據光源陰極回授電壓VLF1調整其放大係數使光源驅動電壓VLD符合發光二極體串列LDS的正常工作電壓的要求。其中電壓回授電路150可為一導線。

電壓控制電路140耦接第二升壓電路120以接收光源驅動電壓VLD，具體而言，上述電壓控制電路140耦接第二升壓電路120的輸出端，即為發光二極體串列LDS的陽極；同時電壓控制電路140耦接第一升壓電路110用以依據光源驅動電壓VLD且對應第一升壓電路110提供一增益控制信號SGC，以調整第一升壓電路110的放大倍數。

電壓回授保護電路130耦接第二升壓電路120以接收光源驅動電壓VLD，且依據光源驅動電壓VLD回授光源陽極回授電壓VLF至第二升壓電路120，控制第二升壓電路120的升壓範圍，以防止由於升壓過高造 成第二升壓電路120損壞。

舉例來說，輸入電壓例如為24V，並且第一升壓電路110的最大放大倍數及第二升壓電路120的最大放大係數皆為4。此時，電壓控制電路140會偵測光源驅動電壓VLD，來調整第一升壓電路110的輸出電壓，使之與第二升壓電路120匹配。並且，第二升壓電路120依據光源陰極回授電壓VLF1調整其放大係數。因此，透過調整第一升壓電路110放大倍數及第二升壓電路120的放大係數，可使第二升壓電路120輸出的光源驅動電壓VLD可以為24-384V，實際應用中可依據發光二極體串列LDS所需負載電壓的需要調整光源驅動電壓VLD的電壓值。

在本發明的一實施例中，電壓控制電路140可採用多級控制的方式。例如，當發光二極體串列LDS所需要的驅動電壓在第一設定電壓範圍內例如小於70V時，電壓控制電路140可透過增益控制信號SGC調整第一升壓電路110的放大倍數為1，亦即第一升壓電路110不升壓，第二升壓電路120在輸入電壓為24V基礎上，依據光源陰極回授電壓VLF1調整其放大係數以使光源驅動電壓VLD在小於70V範圍內變化，並且使光源驅動電壓VLD滿足發光二極體串列LDS所需要的驅動電壓的要求；當發光二極體串列所需要的驅動電壓在第二設定電壓範圍內例如為70V至140V時，首先，第一升壓電路110的放大倍數為1，亦即第一升壓電路110不升壓，第二升壓電路120持續升壓並輸出光源驅動電壓VLD至70V，當電壓控制電路140偵測到光源驅動電壓VLD的此一電壓值時，透過增益控制信號SGC調整第一升壓電路110的放大倍數為2，亦即第一升壓電路110的輸出電壓為48V，第二升壓電路120在輸入電壓為48V基礎上，依據光源陰極回授電壓VLF1調整其放大係數以使光源驅動電壓VLD在70V至140V範圍內變化，並且使光源驅動電壓VLD滿足發光二極體串列LDS所需要的驅動電壓的要求；當發光二極體串列LDS所需要的驅動電壓在第三設定電壓範圍內例如大於140V時，同樣首先第一升壓電路110的放大倍數為1， 第二升壓持續升壓並輸出光源驅動電壓VLD至70V，當電壓控制電路140偵測到光源驅動電壓VLD的此一電壓值時，透過增益控制信號SGC調整第一升壓電路110的放大倍數為2，使第一升壓電路110的輸出電壓為48V，第二升壓電路120在輸入電壓為48V基礎上繼續升壓至140V，當電壓控制電路140偵測到光源驅動電壓VLD的此一電壓值時，透過增益控制信號SGC調整第一升壓電路110的放大倍數為3，亦即第一升壓電路110的輸出電壓為72V，第二升壓電路120在輸入電壓為72V基礎上，依據光源陰極回授電壓VLF1調整其放大係數以使光源驅動電壓VLD大於140V，並且使光源驅動電壓VLD滿足發光二極體串列LDS所需要的驅動電壓的要求。其中，在第一升壓電路110的放大倍數為1、2及3之間，可透過施密特觸發器來防止抖動。依據上述，上述多級控制方式，在光源驅動電壓VLD為低壓與高壓狀態下都可以保持輸出穩定且精確。並且，在部分實施例中，可搭配相應的保護電路，以避免發光二極體LDS發生斷路或光源驅動器100空載時，升壓電路持續升壓而大於最大臨界電壓導致光源驅動器100損壞。藉此，本發明實施例的光源驅動器100可實現光源驅動電壓VLD為寬電壓範圍的功效。

圖2為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的第一升壓電路的電路示意圖。請參照圖1及圖2，在本實施例中，第一升壓電路110可以升壓電路200為例。升壓電路200包括第一升壓單元210、第一增益控制單元220及增益設定單元230。第一升壓單元210用以接收輸入電壓Vin並以上述放大倍數放大所接收的輸入電壓Vin為輸出驅動參考電壓VDR後輸出驅動參考電壓VDR，且輸出第一感測電流Isn1。第一增益控制單元220耦接第一升壓單元210，以接收第一感測電流Isn1。第一增益控制單元220依據第一感測電流Isn1及增益設定電壓VGS設定第一脈寬調變信號PWM1的脈波寬度以設定第一升壓單元210的放大倍數。增益設定單元230耦接第一升壓單元210以接收驅動參考電壓VDR，耦接電壓控制電路140以接 收增益控制信號SGC，依據驅動參考電壓VDR及增益控制信號SGC產生一增益設定電壓VGS，其中第一增益控制單元220耦接增益設定單元230以接收增益設定電壓VGS，第一增益控制單元220依據第一感測電流Isn1及增益設定電壓VGS設定第一脈寬調變信號PWM1的脈波寬度，第一升壓單元210耦接第一增益控制單元220以接收第一脈寬調變信號PWM1，並依據第一脈寬調變信號PWM1的脈波寬度調整其放大倍數。

進一步來說，第一升壓單元210包括電感L、第一二極體D1(在此以蕭特基二極體為例)、第一開關(在此以電晶體M1來實現)、第一電阻R1、第二電阻R2及第一電容C1。電感L的第一端接收輸入電壓Vin。二極體D1的陽極耦接電感L的第二端，二極體D1的陰極驅動參考電壓VDR。電晶體M1的汲極(對應第一端)耦接電感L的第二端，電晶體M1的閘極(對應控制端)接收第一脈寬調變信號PWM1。電阻R1耦接於電晶體M1的源極(對應第二端)與接地電壓之間。電阻R2的第一端耦接電晶體M1的源極，電阻R2的第二端輸出第一感測電流Isn1。電容C1耦接於二極體D1的陰極與接地電壓之間。

增益設定單元230包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第二開關(在此以電晶體M2來實現)、第六電阻R6、第三開關(在此以電晶體M3來實現)。電阻R3的第一端耦接第一升壓單元210的二極體D1的陰極驅動參考電壓VDR，電阻R3的第二端耦接第一增益控制單元220以輸出增益設定電壓VGS。電阻R4耦接於電阻R3的第二端與接地電壓之間。電阻R5的第一端耦接電阻R3的第二端。電晶體M2的汲極(對應第一端)耦接電阻R5的第二端，電晶體M2的源極(對應第二端)耦接接地電壓，電晶體M2的閘極(對應控制端)耦接電壓控制電路140接收增益控制信號SGC的第一設定電壓VST1。電阻R6的第一端耦接電阻R3的第二端。電晶體M3的汲極(對應第一端)耦接電阻R6的第二端，電晶體M3的源極(對應第二端)耦接接地電壓，電晶體M3的閘極(對應控制端) 耦接電壓控制電路140以接收增益控制信號GSC的第二設定電壓VST2。

圖3為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的第二升壓電路的電路示意圖。請參照圖1及圖3，在本實施例中，第二升壓電路120可以升壓電路300為例。升壓電路300包括第二升壓單元310及第二增益控制單元320。第二升壓單元310耦接第一升壓單元210以接收驅動參考電壓VDR，以上述放大係數放大所接收的驅動參考電壓VDR為光源驅動電壓VLD後輸出光源驅動電壓VLD，且輸出第二感測電流Isn2。第二增益控制單元320耦接第二升壓單元310以接收第二感測電流Isn2，第二增益控制單元320耦接電壓回授電路150，且電壓回授電路150耦接發光二極體串列LDS的陰極以接收光源陰極回授電壓VLF1，第二增益控制單元320依據第二感測電流Isn2、光源陰極回授電壓VLF1設定一第二脈寬調變信號PWM2的一脈波寬度，第二升壓單元310耦接第二增益控制單元320以接收第二脈寬調變信號PWM2，並依據第二脈寬調變信號PWM2的脈波寬度設定第二升壓單元310的放大係數。

請參照圖2及圖3，在本實施例中，第二升壓單元310的電路結構相似於第一升壓單元210，其不同之處在於第二升壓單元310的電感L的第一端為接收驅動參考電壓VDR，第二升壓單元310的二極體D1的陰極輸出光源驅動電壓VLD，第二升壓單元310的電晶體M1的閘極接收第二脈寬調變信號PWM2，第二升壓單元310的電阻R2的第二端輸出第二感測電流Isn2。

圖4為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的電壓控制電路的電路示意圖。請參照圖1、圖2及圖4，在本實施例中，電壓控制電路140是以電壓控制電路400為例。電壓控制電路400包括第一電晶體T1、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第一比較器CMP1、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第二電晶體T2、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第二比較器CMP2、第十六電阻R16、第 十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20及第二十一電阻R21。

電晶體T1的集極(對應第一端)提供第一設定電壓VST1，電晶體T1的射極(對應第二端)耦接接地電壓。電阻R7耦接於第一電源電壓VPP1與電晶體T1的集極之間。電阻R8耦接於電晶體T1的集極與接地電壓之間。電阻R9耦接於電晶體T1的基極(對應控制端)與接地電壓之間。比較器CMP1具有負輸入端(對應第一輸入端)、正輸入端(對應第二輸入端)及輸出端(對應第一輸出端)。比較器CMP1的負輸入端接收第一狀態電壓VS1。電阻R10耦接於電晶體T1的基極與比較器CMP1的輸出端之間。電阻R11耦接於比較器CMP1的輸出端與比較器CMP1的的正輸入端之間。電阻R12耦接於比較器CMP1的的正輸入端與第一參考電壓VR1之間。

電晶體T2的集極(對應第一端)提供第二設定電壓VST2，電晶體的射極(對應第二端)耦接接地電壓。電阻R13耦接於第一電源電壓VPP1與電晶體T2的集極之間。R14電阻耦接於電晶體T2的集極與接地電壓之間。電阻R15耦接於電晶體T2的基極(對應控制端)與接地電壓之間。比較器CMP2具有負輸入端(對應第三輸入端)、正輸入端(對應第四輸入端)及輸出端(對應第二輸出端)。比較器CMP2的負輸入端接收第二狀態電壓VS2。電阻R16耦接於電晶體T2的基極與比較器CMP2的輸出端之間。電阻R17耦接於比較器CMP2的輸出端與比較器CMP2的正輸入端之間。電阻R18耦接於比較器CMP2的正輸入端與第二參考電壓VR2之間。電阻R19的第一端耦接光源驅動電壓VLD，電阻R19的第二端輸出第二狀態電壓VS2。電阻R20的第一端耦接電阻R19的第二端，電阻R20的第二端輸出第一狀態電壓VS1。電阻R21耦接電阻R20的第二端與接地電壓之間。

圖5為圖1依據本發明一實施例的光源驅動器的電壓回授保護 電路的電路示意圖。請參照圖1及圖5，在本實施例中，電壓回授保護電路130是以電壓回授電路500為例。電壓回授保護電路500包括第三十一電阻R31及第三十二電阻R32。第三十一電阻R31的第一端耦接發光二極體串列LDS的陽極以接收光源驅動電壓VLD，第三十一電阻R31的第二端輸出光源陽極回授電壓VLF。第三十二電阻R32耦接於第三十一電阻R31的第二端與接地電壓之間。

圖6為依據本發明另一實施例的光源驅動器的系統示意圖。請參照圖1及圖6，在本實施例中，光源驅動器600大致相同於光源驅動器100，其不同之處在於光源驅動器600具有兩個第一升壓電路610、620、以及電壓控制電路630，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號。

在本實施例中，第一升壓電路610接收輸入電壓Vin，用以將輸入電壓Vin放大後輸出增益後的輸入電壓Ving。第一升壓電路620耦接第一升壓電路610以接收增益後的輸入電壓Ving，用以將增益後的輸入電壓Ving放大後輸出驅動參考電壓VDR。電壓控制電路120依據光源驅動電壓VLD產生增益控制信號SGC1及SGC2至第一升壓電路610、620，其中增益控制信號SGC1為對應第一升壓電路110，用以調整第一升壓電路610的放大倍數，增益控制信號SGC2為對應第一升壓電路620，用以調整第一升壓電路620的放大倍數。

請參照圖2及圖6，若第一升壓電路610以升壓電路200來實現，則二極體D1的陰極為輸出增益後的輸入電壓Ving，亦即第一升壓電路610的第一升壓單元210輸出增益後的輸入電壓Ving，而電阻R3的第一端接收增益後的輸入電壓Ving，亦即增益設定單元230依據增益後的輸入電壓Ving及對應的增益控制信號SGC1產生增益設定電壓VGS。若第一升壓電路620以升壓電路200來實現，則電感L的第一端接收增益後的輸入電壓Ving，亦即第一升壓電路620的第一升壓單元210接收增益後的輸入電壓Ving。

圖7為依據本發明又一實施例的光源驅動器的系統示意圖。請參照圖1及圖7，在本實施例中，光源驅動器700大致相同於光源驅動器100，其不同之處在於本實施例之光源驅動器700的第二升壓電路120僅接收的光源陰極回授電壓VLF1，亦即省略電壓回授保護電路130，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號。

圖8為依據本發明再一實施例的光源驅動器的系統示意圖。請參照圖1及圖8，在本實施例中，光源驅動器800大致相同於光源驅動器100，其不同之處在於光源驅動器800更包括保護電路810，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號。

保護電路810耦接第二升壓電路120，以接收光源驅動電壓VLD，且保護電路810耦接第一升壓電路110及第二升壓電路120以當光源驅動電壓VLD大於最大臨界電壓時，輸出一保護信號SPT至第一升壓電路110及第二升壓電路以關閉第一升壓電路110及第二升壓電路120。

圖9為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的保護電路的電路示意圖。請參照圖8及圖9，在本實施例中，保護電路810是以保護電路900為例。保護電路900包括第一矽控整流器CR1、第三電晶體T3、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第二十五電阻R25、第二電容C2、第二二極體D2(在此以基納二極體為例)、第二矽控整流器CR2、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第四開關(在以此電晶體M4來實現)、第二十九電阻R29、第三十電阻R30。

第一矽控整流器CR1的控制端接收一安全參考電壓VRS，第一矽控整流器CR1的陽極耦接接地電壓，其中安全參考電壓VRS對應最大臨界電壓。電晶體T3的射極(對應第一端)接收第二電源電壓VPP2。電阻R22耦接於電晶體T3的控制端與第一矽控整流器CR1的陰極之間。電阻R23耦接於電晶體T3的基極(對應控制端)與電晶體T3的射極之間。電阻R24的第一端耦接電晶體T3的集極(對應第二端)。電阻R25耦接於 電阻R24的第二端與接地電壓之間。電容C2耦接於電阻R24的第二端與接地電壓之間。二極體D2的陰極耦接電阻R24的第二端。

第二矽控整流器CR2的陰極耦接接地電壓。電阻R26耦接於二極體D2的陽極與第二矽控整流器CR2的控制端之間。電阻R27耦接於第二矽控整流器CR2的陽極與第二電源電壓VPP2之間。電阻R28的第一端耦接第二電源電壓VPP2，電阻R28的第二端輸出保護信號SPT。電晶體M4的汲極(對應第一端)耦接電阻R28的第二端，電晶體M4的源極(對應第二端)耦接接地電壓，電晶體M4的閘極(對應控制端)耦接第二矽控整流器CR2的陽極。電阻R29的第一端耦接光源驅動電壓VLD，電阻R29的第二端輸出安全參考電壓VRS。電阻R30耦接於電阻R29的第二端與接地電壓之間。

其中，本實施例的電阻R29及R30可以與圖4所示電阻R19~R21整合在一起，但本發明實施例不以此為限。

圖10為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的第一升壓電路的電路示意圖。請參照圖2、圖8及圖10，在本實施例中，第一升壓電路110是以第一升壓電路1000為例，且第一升壓電路1000大致相同於第一升壓電路200，其不同於處在於第一升壓電路1000更包括開關(在此以電晶體M5來實現)，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號。電晶體M5的汲極耦接第一增益控制單元220，電晶體M5的源極耦接接地電壓，電晶體M5的閘極接收保護信號SPT，當光源驅動電壓VLD大於最大臨界電壓時，電晶體M5接收到保護信號SPT，電晶體M5的汲極與源極導通，增益控制單元220的輸入端的電壓接地，使增益控制單元220停止工作，進而保護第一升壓電路。

圖11為圖8依據本發明一實施例的光源驅動器的第二升壓電路的電路示意圖。請參照圖3、圖8及圖11，在本實施例中，第二升壓電路120是以第二升壓電路1100為例，且第二升壓電路1100大致相同於第二升 壓電路300，其不同於處在於第二升壓電路1100更包括開關(在此以電晶體M6來實現)，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號。電晶體M6的汲極耦接第二增益控制單元320，電晶體M6的源極耦接接地電壓，電晶體M6的閘極接收保護信號SPT，同樣當光源驅動電壓VLD大於最大臨界電壓時，電晶體M6接收到保護信號SPT，電晶體M6的汲極與源極導通，增益控制單元320的輸入端的電壓接地，使增益控制單元220停止工作，進而保護第二升壓電路。

圖12為依據本發明一實施例的光源驅動器的驅動方法的流程圖。請參照圖12，在本實施例中，光源驅動器的驅動方法包括下列步驟。透過至少一第一升壓電路將輸入電壓放大後輸出驅動參考電壓(步驟S1210)。透過一第二升壓電路將驅動參考電壓放大後輸出光源驅動電壓至發光二極體串列的陽極，其中第二升壓電路依據光源陰極回授電壓調整其放大係數(步驟S1220)。依據光源驅動電壓且對應每一第一升壓電路提供一增益控制信號，以調整每一第一升壓電路的放大倍數(步驟S1230)。

圖13為依據本發明另一實施例的光源驅動器的驅動方法的流程圖。請參照圖12及圖13，在本實施例中，更包括步驟S1310。在步驟S1310中，當光源驅動電壓大於最大臨界電壓時，輸出保護信號至上述第一升壓電路及第二升壓電路以關閉上述第一升壓電路及第二升壓電路。其中，上述步驟的順序為用以說明，本發明實施例不以此為限。並且，上述步驟的細節可參照上述圖1至圖11的實施例，在此則不再贅述。

綜上所述，本發明的實施例的光源驅動器及其驅動方法，電壓控制電路會偵測光源驅動電壓，通過第一升壓電路之增益設定單元與第一增益控制單元來調整第一升壓電路的放大倍數，使之與第二升壓電路匹配。並且，第二升壓電路依據光源回授電壓調整其放大係數。因此，透過調整第一升壓電路的放大倍數及第二升壓電路的放大係數，可使第二升壓電路輸出的光源驅動電壓具有一較寬電壓範圍，且通過設定第一升壓電路 階躍性升壓並通過施密特觸發器防止抖動，以增加光源驅動器的通用性及穩定性。並且，光源驅動器可透過保護電路偵測光源驅動電壓是否大於最大臨界電壓，並對應地提供保護信號至第一升壓電路及第二升壓電路，藉此可避免發光二極體串列接收到高壓而損壞。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

700‧‧‧光源驅動器

110‧‧‧第一升壓電路

120‧‧‧第二升壓電路

140‧‧‧電壓控制電路

150‧‧‧電壓回授電路

LDS‧‧‧發光二極體串列

RL‧‧‧電阻

SGC‧‧‧增益控制信號

VDR‧‧‧驅動參考電壓

Vin‧‧‧輸入電壓

VLD‧‧‧光源驅動電壓

VLF1‧‧‧光源陰極回授電壓

Claims (13)

1. 一種光源驅動器，包括：至少一第一升壓電路，用以接收一輸入電壓，將該輸入電壓放大後輸出一驅動參考電壓；一第二升壓電路，耦接該第一升壓電路，用以將該驅動參考電壓放大後輸出一光源驅動電壓至一發光二極體串列的一陽極；一電壓回授電路，耦接該發光二極體串列的一陰極以接收一光源陰極回授電壓，且耦接該第二升壓電路以輸出該光源陰極回授電壓至該第二升壓電路，該第二升壓電路依據該光源陰極回授電壓調整一放大係數；以及一電壓控制電路，耦接該第二升壓電路以接收該光源驅動電壓，該電壓控制電路耦接該第一升壓電路用以依據該光源驅動電壓提供一增益控制信號至該第一升壓電路，用以調整該第一升壓電路的一放大倍數，其中，該第一升壓電路包括：一第一升壓單元，用以接收該輸入電壓，以該放大倍數放大所接收的該輸入電壓為該驅動參考電壓後並輸出該驅動參考電壓，且輸出一第一感測電流；一第一增益控制單元，耦接該第一升壓單元，以接收該第一感測電流；以及一增益設定單元，耦接該第一升壓單元以接收該驅動參考電壓，耦接該電壓控制電路以接收該增益控制信號，依據該驅動參考電壓及該增益控制信號產生一增益設定電壓，其中該第一增益控制單元耦接該增益設定單元以接收該增益設定電壓，該第一增益控制單元依據該第一感測電流及該 增益設定電壓設定一第一脈寬調變信號的一脈波寬度，該第一升壓單元耦接該第一增益控制單元以接收該第一脈寬調變信號，並依據該第一脈寬調變信號的該脈波寬度調整該放大倍數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動器，其中該第二升壓電路包括：一第二升壓單元，耦接該第一升壓單元以接收該驅動參考電壓，以該放大係數放大所接收的該驅動參考電壓為該光源驅動電壓後並輸出該光源驅動電壓，且輸出一第二感測電流；一第二增益控制單元，耦接該第二升壓單元，以接收該第二感測電流，該第二增益控制單元耦接該電壓回授電路以接收該光源陰極回授電壓，該第二增益控制單元依據該第二感測電流、該光源陰極回授電壓設定一第二脈寬調變信號的一脈波寬度，該第二升壓單元耦接該第二增益控制單元以接收該第二脈寬調變信號，並依據該第二脈寬調變信號的該脈波寬度設定該第二升壓單元的該放大係數。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光源驅動器，其中該第一升壓單元包括：一電感，該電感的一第一端接收該輸入電壓；一第一二極體，該第一二極體的一陽極耦接該電感的一第二端，該第一二極體的一陰極輸出該驅動參考電壓；一第一開關，該第一開關的一第一端耦接該電感的該第二端，該第一開關的一控制端耦接該第一增益控制單元以接收該第一脈寬調變信號；一第一電阻，耦接於該第一開關的該第二端與一接地電壓之間； 一第二電阻，該第二電阻的一第一端耦接該第一開關的該第二端，該第二電阻的一第二端耦接該第一增益控制單元以輸出該第一感測電流；以及一第一電容，耦接於該第一二極體的該陰極與該接地電壓之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之光源驅動器，其中該第二升壓單元包括：一電感，該電感的一第一端接收該驅動參考電壓；一第一二極體，該第一二極體的一陽極耦接該電感的該第二端，該第一二極體的一陰極輸出該光源驅動電壓；一第一開關，該第一開關的一第一端耦接該電感的該第二端，該第一開關的一控制端耦接該第二增益控制單元以接收該第二脈寬調變信號；一第一電阻，耦接於該第一開關的一第二端與一接地電壓之間；一第二電阻，該第二電阻的一第一端耦接該第一開關的該第二端，該第二電阻的一第二端耦接該第二增益控制單元以輸出該第二感測電流；以及一第一電容，耦接於該第一二極體的該陰極與該接地電壓之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動器，其中該增益設定單元包括：一第三電阻，該第三電阻的一第一端耦接該第一升壓單元以接收該驅動參考電壓，該第三電阻的一第二端耦接該第一增益控制單元以輸出該增益設定電壓；一第四電阻，耦接於該第三電阻的該第二端與一接地電壓之間； 一第五電阻，該第五電阻的一第一端耦接該第三電阻的該第二端；一第二開關，該第二開關的一第一端耦接該第五電阻的一第二端，該第二開關的一第二端耦接該接地電壓，該第二開關的一控制端耦接該電壓控制電路以接收該增益控制信號的一第一設定電壓；一第六電阻，該第六電阻的一第一端耦接該第三電阻的該第二端；以及一第三開關，該第三開關的一第一端耦接該第六電阻的一第二端，該第三開關的一第二端耦接該接地電壓，該第三開關的一控制端耦接該電壓控制電路以接收該增益控制信號的一第二設定電壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之光源驅動器，其中該電壓控制電路包括：一第一電晶體，該第一電晶體的一第一端提供該第一設定電壓，該第一電晶體的一第二端耦接該接地電壓；一第七電阻，該第七電阻耦接於一第一電源電壓與該第一電晶體的該第一端之間；一第八電阻，該第八電阻耦接於該第一電晶體的該第一端與該接地電壓之間；一第九電阻，該第九電阻耦接於該第一電晶體的一控制端與該接地電壓之間；一第一比較器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一第一輸出端，該第一輸入端接收一第一狀態電壓；一第十電阻，該第十電阻耦接於該第一電晶體的該控制端與該第一比 較器的該第一輸出端之間；一第十一電阻，該第十一電阻耦接於該第一比較器的該第一輸出端與該第一比較器的該第二輸入端之間；一第十二電阻，該第十二電阻耦接於該第一比較器的該第二輸入端與一第一參考電壓之間；一第二電晶體，該第二電晶體的一第一端提供該第二設定電壓，該第二電晶體的一第二端耦接該接地電壓；一第十三電阻，該第十三電阻耦接於該第一電源電壓與該第二電晶體的該第一端之間；一第十四電阻，該第十四電阻耦接於該第二電晶體的該第一端與該接地電壓之間；一第十五電阻，該第十五電阻耦接於該第二電晶體的一控制端與該接地電壓之間；一第二比較器，具有一第三輸入端、一第四輸入端及一第二輸出端，該第三輸入端接收一第二狀態電壓；一第十六電阻，該第十六電阻耦接於該第二電晶體的該控制端與該第二比較器的該第二輸出端之間；一第十七電阻，該第十七電阻耦接於該第二比較器的該第二輸出端與該第二比較器的該第四輸入端之間；以及一第十八電阻，該第十八電阻耦接於該第二比較器的該第四輸入端與一第二參考電壓之間；一第十九電阻，該第十九電阻的一第一端耦接該光源驅動電壓，該第 十九電阻的一第二端輸出該第二狀態電壓；一第二十電阻，該第二十電阻的一第一端耦接該第十九電阻的該第二端，該第二十電阻的一第二端輸出該第一狀態電壓；以及一第二十一電阻，該第二十一電阻耦接該第二十電阻的該第二端與該接地電壓之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動器，更包括：一電壓回授保護電路，耦接該第二升壓電路以接收該光源驅動電壓，且依據該光源驅動電壓輸出一光源陽極回授電壓至該第二升壓電路。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光源驅動器，其中該電壓回授保護電路包括：一第三十一電阻，該第三十一電阻的一第一端耦接該發光二極體串列的陽極以接收該光源驅動電壓，該第三十一電阻的一第二端輸出該光源陽極回授電壓；以及一第三十二電阻，耦接於該第三十一電阻的該第二端與一接地電壓之間。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述之光源驅動器，其中該電壓回授電路為一導線。
10. 一種光源驅動器，包括：至少一第一升壓電路，用以接收一輸入電壓，將該輸入電壓放大後輸出一驅動參考電壓；一第二升壓電路，耦接該第一升壓電路，用以將該驅動參考電壓放大後輸出一光源驅動電壓至一發光二極體串列的一陽極； 一電壓回授電路，耦接該發光二極體串列的一陰極以接收一光源陰極回授電壓，且耦接該第二升壓電路以輸出該光源陰極回授電壓至該第二升壓電路，該第二升壓電路依據該光源陰極回授電壓調整一放大係數；一電壓控制電路，耦接該第二升壓電路以接收該光源驅動電壓，該電壓控制電路耦接該第一升壓電路用以依據該光源驅動電壓提供一增益控制信號至該第一升壓電路，用以調整該第一升壓電路的一放大倍數；以及一保護電路，耦接該第二升壓電路，以接收該光源驅動電壓，且該保護電路耦接該第一升壓電路及該第二升壓電路以當該光源驅動電壓大於一最大臨界電壓時，輸出一保護信號至上述第一升壓電路及該第二升壓電路以關閉上述第一升壓電路及該第二升壓電路。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光源驅動器，其中該保護電路包括：一第一矽控整流器，該第一矽控整流器的一控制端接收一安全參考電壓，該第一矽控整流器的一陽極耦接一接地電壓，其中該安全參考電壓對應該最大臨界電壓；一第三電晶體，該第三電晶體的一第一端接收一第二電源電壓；一第二十二電阻，耦接於該第三電晶體的一控制端與該第一矽控整流器的一陰極之間；一第二十三電阻，耦接於該第三電晶體的該控制端與該第一端之間；一第二十四電阻，該第二十四電阻的一第一端耦接該第三電晶體的一第二端；一第二十五電阻，耦接於該第二十四電阻的一第二端與該接地電壓之間； 一第二電容，耦接於該第二十四電阻的該第二端與該接地電壓之間；一第二二極體，該第二二極體的陰極耦接該第二十四電阻的該第二端；一第二矽控整流器，該第二矽控整流器的一陰極耦接該接地電壓；一第二十六電阻，耦接於該第二二極體的一陽極與該第二矽控整流器的一控制端之間；一第二十七電阻，耦接於該第二矽控整流器的一陽極與該第二電源電壓之間；一第二十八電阻，該第二十八電阻的一第一端耦接該第二電源電壓，該第二十八電阻的一第二端輸出該保護信號；一第四開關，該第四開關的一第一端耦接該第二十八電阻的該第二端，該第四開關的一第二端耦接該接地電壓，該第四開關的一控制端耦接該第二矽控整流器的該陽極；一第二十九電阻，該第二十九電阻的一第一端耦接該光源驅動電壓，該第二十九電阻的一第二端輸出該安全參考電壓；以及一第三十電阻，耦接於該第二十九電阻的該第二端與該接地電壓之間。
12. 一種光源驅動器的驅動方法，包括：透過至少一第一升壓電路將一輸入電壓放大後輸出一驅動參考電壓；透過一第二升壓電路將該驅動參考電壓放大後輸出一光源驅動電壓至一發光二極體串列的陽極，其中該第二升壓電路依據該光源陰極回授電壓調整其放大係數；以及依據該光源驅動電壓且對應該第一升壓電路提供一增益控制信號，以調整該第一升壓電路的放大倍數， 其中，該第一升壓電路包括：一第一升壓單元，用以接收該輸入電壓，以該放大倍數放大所接收的該輸入電壓為該驅動參考電壓後並輸出該驅動參考電壓，且輸出一第一感測電流；一第一增益控制單元，耦接該第一升壓單元，以接收該第一感測電流；以及一增益設定單元，耦接該第一升壓單元以接收該驅動參考電壓，耦接該電壓控制電路以接收該增益控制信號，依據該驅動參考電壓及該增益控制信號產生一增益設定電壓，其中該第一增益控制單元耦接該增益設定單元以接收該增益設定電壓，該第一增益控制單元依據該第一感測電流及該增益設定電壓設定一第一脈寬調變信號的一脈波寬度，該第一升壓單元耦接該第一增益控制單元以接收該第一脈寬調變信號，並依據該第一脈寬調變信號的該脈波寬度調整該放大倍數。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光源驅動器的驅動方法，更包括：當該光源驅動電壓大於一最大臨界電壓時，輸出一保護信號至上述第一升壓電路及該第二升壓電路以關閉上述第一升壓電路及該第二升壓電路。