TWI649008B - 發光二極體的驅動電路及使用該驅動電路之發光裝置及電子機器 - Google Patents

發光二極體的驅動電路及使用該驅動電路之發光裝置及電子機器 Download PDF

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TWI649008B
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Abstract

本發明提供一種可降低溫度變動或個體偏差之影響之電流驅動電路。輸出電晶體(Q1)為其射極與LED串(6)之陰極連接之PNP型雙極電晶體。電流控制電阻(R4)設置於輸出電晶體(Q1)之集極與接地端子之間。誤差放大器(EA2)之輸出端子與輸出電晶體(Q1)之基極連接，其第1輸入端子連接於輸出電晶體(Q1)與電流控制電阻(R4)之連接點(N1)，且對其第2輸入端子施加基準電壓(Vref)。誤差放大器(EA2)以自其輸出端子吸入之灌電流(ISINK)流入至電流控制電阻(R4)之方式構成。

Description

發光二極體的驅動電路及使用該驅動電路之發光裝置及電子機器
本發明係關於發光二極體之驅動電路。
近年，作為液晶面板之背光源或照明機器而使用利用LED(light emitting diode，發光二極體)之發光裝置。圖1係表示本發明者研究之發光裝置之構成之電路圖，發光裝置1003包括LED串1006、開關電源1004及電流源CS。
LED串1006包括串聯連接之多個LED。開關電源1004使輸入電壓Vin升壓而對LED串1006之一端供給驅動電壓Vout。
電流源CS設置於LED串1006之路徑上。電流源CS向對應之LED串1006供給與目標亮度對應之驅動電流ILED。電流源CS包括輸出電晶體Q1、電流控制電阻R4及運算放大器OA。輸出電晶體Q1為PNP型雙極電晶體，其設置於驅動電流ILED之路徑上。電流控制電阻R4設置於輸出電晶體Q1之集極與接地端子之間。運算放大器OA之輸出端子連接於輸出電晶體Q1之基極，其反轉輸入端子與輸出電晶體Q1之集極連接，基準電壓Vref輸入至其非反轉輸入端子。
藉由電流源CS而以使輸出電晶體Q1之集極電位即電流控制電阻R4之電壓降與基準電壓Vref一致之方式進行回饋，流過電流控制電阻R4之電流IR4設定為與基準電壓Vref對應之值。
開關電源1004包括輸出電路1102及控制IC(integrated circuit，積體電路)1100。輸出電路1102包括電感L1、開關電晶體M1、整流二極體D1及輸出電容器C1。控制IC1100藉由控制開關電晶體M1之接通、斷開之占空比而調節驅動電壓Vout。誤差放大器EA將輸出電晶體Q1之基極電壓Vb與基準電壓Vref之誤差放大。控制IC1100接收誤差放大器EA之輸出信號，且以使基極電壓Vb與基準電壓Vref一致之方式調節輸出電壓Vout。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-015967號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-188135號公報
流過電流控制電阻R4之電流IR4以式(1)提供。
IR4=Vref/R4...(1)
此外，於輸出電晶體Q1之射極電流ILED、基極電流IB、集極電流IR4之間成立如下關係：ILED=IR4+IB...(2)。
如果輸出電晶體Q1之電流放大率hfe=IR4/IB為無限大，則可視作IB=0，從而成立如下關係：ILED≒IR4=Vref/R4...(3)。
然而，現實中之輸出電晶體Q1之電流放大率hfe為數十~數百程度，輸出電晶體Q1之基極電流IB不會成為零。此時驅動電流ILED以式(4)提供，會受到基極電流IB之影響。
ILED=IR4+IB=(1+hfe -1)×IR4=(1+hfe -1)×Vref/R4...(4)
當因輸出電晶體Q1之個體偏差或溫度變動而導致電流放大率hfe發生變化時，產生以式(4)提供之驅動電流ILED會發生變化之問題。另外，無法於本發明之領域之共通之一般知識範圍內掌握該問題。
本發明係鑒於上述問題而完成之，其一態樣例示之目的之一在於提供一種降低溫度變動或個體偏差之影響之電流驅動電路。
本發明之一態樣涉及驅動發光二極體串之驅動電路。該驅動電路包括：輸出電晶體，其為PNP型雙極電晶體，且射極與發光二極體串之陰極連接；電流控制電阻，其設置於輸出電晶體之集極與穩定於特定電位之固定電壓端子之間；以及誤差放大器，其輸出端子與輸出電晶體之基極連接，其第1輸入端子連接於輸出電晶體與電流控制電阻之連接點，且對其第2輸入端子施加基準電壓。誤差放大器以使自輸出端子吸入之灌電流流入至電流控制電阻之方式構成。
誤差放大器之灌電流相當於輸出電晶體之基極電流。藉由使該基極電流返回至電流控制電阻而使流過電流控制電阻之電流與流過發光二極體串之電流大致相等。其結果，即便因溫度變動或個體偏差而導致輸出電晶體之電流放大率hfe發生變化，仍可降低該變化對驅動電流造成之影響。
誤差放大器亦可包括：差動放大器；以及流入用電晶 體，對其控制端子輸入差動放大器之輸出，且一端連接於輸出電晶體之基極，另一端連接於輸出電晶體與電流控制電阻之連接點，根據該構成，可使灌電流即輸出電晶體之基極電流返回至電流控制電阻。
流入用電晶體亦可為N通道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應電晶體)。
流入用電晶體亦可為NPN型雙極電晶體。
一態樣之驅動電路亦可進而包括設置於輸出電晶體之基極與射極之間之基極射極間電阻。
為藉由調光而使輸出電晶體斷開，有時必需基極射極間電阻。該情形時，流過基極射極間電阻之電流亦作為灌電流之一部分返回至電流控制電阻。因此，可降低基極射極間電阻對回饋造成之影響。
一態樣之驅動電路亦可進而包括以使輸出電晶體之基極之電位與基準電壓一致之方式產生驅動電壓並供給至發光二極體串之陽極之開關電源。
該情形時，以使輸出電晶體之基極電位與集極電位均與基準電壓一致之方式進行回饋，因此可降低輸出電晶體之損失。
此外，本發明之其他態樣亦為驅動電路。該驅動電路包括：輸出電晶體，其為NPN型雙極電晶體，且其集極與發光二極體串之陰極連接；電流控制電阻，其設置於輸出電 晶體之射極與穩定於特定電位之固定電壓端子之間；以及誤差放大器，其輸出端子與輸出電晶體之基極連接，且第1輸入端子連接於輸出電晶體與電流控制電阻之連接點，且對其第2輸入端子施加基準電壓。誤差放大器以使自其輸出端子放出之源極電流自發光二極體串之陰極供給之方式構成。
誤差放大器之源極電流相當於輸出電晶體之基極電流。藉由自發光二極體串供給該基極電流而使流過電流控制電阻之電流與流過發光二極體串之電流大致相等。其結果，可降低溫度變動或個體偏差之影響。
誤差放大器亦可包括：差動放大器；以及源極用電晶體，對其控制端子輸入差動放大器之輸出，且其一端連接於輸出電晶體之基極，另一端連接於發光二極體串之陰極。
根據該構成，可自發光二極體串供給源極電流。
源極用電晶體亦可為N通道MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
源極用電晶體亦可為NPN型雙極電晶體。
一態樣之驅動電路亦可進而包括設置於輸出電晶體之基極與射極之間之基極射極間電阻。
為藉由調光而使輸出電晶體斷開，有時必需基極射極間電阻。該情形時，流過基極射極間電阻之電流亦作為源極電流之一部分而返回至電流控制電阻。因此，可降低基極間電阻對回饋造成之影響。
一態樣之驅動電路亦可進而包括以使輸出電晶體之集極之電位與特定之第2基準電壓一致之方式產生驅動電壓並供給至發光二極體串之陽極之開關電源。
本發明之進而其他態樣為發光裝置。該裝置包括發光二極體串、及驅動發光二極體串之上述任一態樣之驅動電路。
本發明之進而其他態樣為電子機器。該電子機器包括液晶面板、及作為液晶面板之背光源而設置之上述發光裝置。
另外，將以上構成要素之任意組合、本發明之構成要素或表現於方法、裝置、系統等之間相互置換而得者作為本發明之態樣亦有效。
根據本發明之一態樣，可降低溫度變動或個體偏差之影響。
以下，參照圖式對本發明之較佳實施形態進行說明。對各圖式中所示之相同或同等之構成要素、構件、處理附上相同符號，並適當地省略重複說明。此外，實施形態並非為限定發明者而僅為例示，實施形態所記述之所有特徵及其組合未必係發明之本質性部分。
本說明書中，「構件A與構件B連接之狀態」係指除構件A與構件B物理上直接連接之情形以外，進而包括構件A與構件B於不會對這些構件之電性連接狀態造成實質上之影 響或者不會損害藉由這些構件之組合而發揮之功能或效果之情況下經由其他構件間接連接之情形。
同樣地，「構件C設置於構件A與構件B之間之狀態」除構件A與構件C或者構件B與構件C直接連接之情形以外，進而包括於不會對這些構件之電性連接狀態造成實質上之影響或者不會損害藉由這些構件之組合而發揮之功能或效果之情況下經由其他構件間接連接之情形。
圖2係表示包括實施形態之發光裝置3之電子機器2之構成之電路圖。
電子機器2為筆記型PC(Personal Computer，個人電腦)、數位相機、數位攝像機、行動電話終端、PDA(Personal Digital Assistant，個人數位助理)等電池驅動型機器，其包括發光裝置3與LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)面板5，發光裝置3作為LCD面板5之背光源而設置。
發光裝置3包括作為發光元件之LED串6_1~6_n、電流驅動電路8、及開關電源4。通道數n由電子機器2之設計者根據LCD面板5之尺寸或電子機器2之類型等而決定。圖2中表示n=8之情形。
各LED串6包括串聯連接之多個LED。開關電源4為升壓型DC/DC(Direct current，直流電)轉換器，使輸入至輸入端子P1之輸入電壓(例如電池電壓)Vin升壓而自輸出端子P2輸出有輸出電壓(驅動電壓)Vout，多個LED串6_1~6_n各自之一端(陽極)共通連接於輸出端子P2。
開關電源4包括控制IC100及輸出電路102。輸出電路102包括電感L1、整流二極體D1、開關電晶體M1及輸出電容器C1。輸出電路102之拓撲結構為普通之結構，因此省略說明。
控制IC100之開關端子P4與開關電晶體M1之柵極連接。控制IC100藉由回饋而調節開關電晶體M1之接通、斷開之占空比以獲得LED串6之點燈所需之輸出電壓Vout。另外，開關電晶體M1亦可內置於控制IC100中。
電阻R1、R2藉由對輸出電壓Vout進行分壓而產生與此對應之回饋電壓Vout'。回饋電壓Vout'輸入至回饋端子P3(OVP端子)。未圖示之過電壓保護(Over Voltage Protection)電路(未圖示)當回饋電壓Vout'超過閾值時進行過電壓保護。
電流驅動電路8設置於多個LED串6_1~6_n之另一端(陰極)側。電流驅動電路8對各LED串6_1~6_n供給與目標亮度對應之間歇性之驅動電流ILED1~ILEDn。
電流驅動電路8包括針對各通道而設置之多個電流源CS1~CSn、突發控制器9、控制輸入端子P5、待機端子(STB端子)P6、針對各通道之突發調光端子BS1~BS8、針對各通道之電流控制端子CL1~CL8、針對各通道之比較器COMP1~COMP8、及比較器COMP9。S1、S8、S9各為COMP1、COMP8、COMP9的輸出。Vth1為輸入至COMP9的基準電壓。
第i個電流源CSi向對應之LED串6_i供給驅動電流ILEDi。電流源CSi包括輸出電路CSbi及CSai。輸出電路CSbi包括輸 出電晶體Q1、電流控制電阻R4、及基極射極間電阻R5。輸出電晶體Q1為PNP型雙極電晶體，其射極與LED串6_i之陰極連接，電流控制電阻R4依序串聯設置於輸出電晶體Q1之射極與電位固定之固定電壓端子(接地端子)之間。電流控制電阻R4與輸出電晶體Q1之連接點N1之電壓VR4，即電流控制電阻R4之電壓降輸入至電流控制端子CLi。
基極射極間電阻R5設置於輸出電晶體Q1之基極射極間。於進行下述之突發調光時，於滅燈期間TOFF誤差放大器EA2之輸出阻抗變大，輸出電晶體Q1之基極電位不固定。基極射極間電阻R5於滅燈期間TOFF使輸出電晶體Q1之基極射極間之電位差為零而使輸出電晶體Q1斷開。
其他通道亦同樣地構成。
於電流控制電阻R4產生與流過此之電流IR4成比例之電壓降VR4。
VR4=IR4×R4
控制部CSai以使對應之電壓降VR4與基準電壓Vref一致之方式調節輸出電晶體Q1之基極電壓。即於點燈期間成立如下關係：ILEDi=Vref/R4。
控制部CSai包括誤差放大器EA2。誤差放大器EA2之輸出端子與輸出電晶體Q1之基極連接，其第1輸入端子(非反轉輸入端子)連接於輸出電晶體Q與電流控制電阻R4之連接點N1，且對其第2輸入端子(反轉輸入端子)施加基準電壓Vref。誤差放大器EA2以使自其輸出端子吸入之灌電流ISINK流入至電流控制電阻R4之方式構成。
藉由該電流源CSi而以使VR4=Vref成立之方式進行回饋，從而可於各通道中產生與基準電壓Vref對應之驅動電流ILEDi。
控制輸入端子P5輸入於進行突發調光時所利用之經脈寬調製之調光脈衝信號PWM。調光脈衝信號PWM之第1位準(例如高位準)指示LED串6之點燈期間TON，其第2位準(例如低位準)指示滅燈期間TOFF。該PWM調光脈衝信號PWM之占空比即點燈期間TON及滅燈期間TOFF於所有通道中為共用。
對待機端子P6輸入指示電流驅動電路8之待機狀態與動作狀態之待機信號STB。具體而言，於待機信號STB為低位準(例如0~0.8V)時，電流驅動電路8成為待機狀態。於待機信號STB為高位準(>0.8V)時，電流驅動電路8成為動作狀態而對LED串6供給驅動電流。
突發控制器9可基於待機信號STB之電壓位準VSTB及8通道各自之突發調光端子BS1~BS8之電壓位準VBS1~VBS8而切換以下模式。
a.所有通道共通模式
於該模式下突發控制器9不進行相位偏移，且不管連接之LED串6之個數，對成為驅動對象之所有通道之LED串以使這些之驅動電流ILED之相位均一致地驅動。於該模式下各通道之驅動電流之相位差為零，因此亦記作。
b.相位偏移模式
於該模式下，突發控制器9對各通道之發光二極體串以 使各自之驅動電流之相位偏移之方式進行驅動。相位偏移模式b包括以下3種模式。
b1.90度相位偏移模式
於該模式下，設第1~第4通道為驅動對象，相對於LED串6_1~6_4之驅動電流ILED1~ILED4之相位相互偏移調光脈衝信號PWM之1/4週期。
b2.60度相位偏移模式
於該模式下，相對於第1~第6通道之LED串6_1~6_6之驅動電流ILED1~ILED6之相位相互偏移調光脈衝信號PWM之1/6週期。
b3.45度相位偏移模式
於該模式下，相對於第1至第8通道之LED串6_1~6_8之驅動電流ILED1~ILED8之相位相互偏移調光脈衝信號PWM之1/8週期。
突發控制器9產生與各模式對應之突發控制信號PWM1~PWM8並供給至電流源CS1~CS8。於突發控制信號PWMi為高位準時，電流源CSi成為動作狀態而產生驅動電流ILEDi，此成為點燈期間TON。反之，於突發控制信號PWMi為低位準時，電流源CSi成為停止狀態，此成為滅燈期間TOFF。
待機信號STB自低位準成為高位準而變得有效後之固定時間之期間成為判定期間TJDG。判定期間TJDG為例如調光脈衝信號PWM之數個週期，具體而言為3個週期左右。於該判定期間TJDG中，突發控制器9基於待機信號STB之電壓 位準VSTB及8通道各自之突發調光端子BS1~BS8之電壓位準VBS1~VBS8而針對各通道判定LED串6之連接之有無，並根據此而決定模式。
誤差放大器EA1於驅動期間，將連接有LED串6之各通道之電壓VBS中最低之一個與基準電壓Vref(例如0.3V)之誤差放大而產生與誤差對應之誤差電壓Verr。誤差電壓Verr經由電晶體Q2及電阻R6而自FB端子輸出並輸入至控制IC100之回饋端子。控制IC100於驅動期間以使連接有LED串6之各通道之電壓VBS中最低之一個與基準電壓Vref一致之方式調節輸出電壓Vout。
圖3係表示圖2之電流源CS之具體構成例之電路圖。
誤差放大器EA2包括差動放大器(運算放大器)DA及流入用電晶體M4。對差動放大器DA之反轉輸入端子輸入基準電壓Vref，對其非反轉輸入端子輸入電流控制電阻R4之電壓降VR4。
流入用電晶體M4為例如N通道MOSFET，對其控制端子(柵極)輸入差動放大器DA之輸出。此外，流入用電晶體M4之一端(漏極)連接於輸出電晶體Q1之基極，其另一端(源極)連接於輸出電晶體Q1與電流控制電阻R4之連接點N1。
以上為發光裝置3之構成。繼而對其動作進行說明。
為使說明變得簡單，忽略基極射極間電阻R5。著眼於多個通道中輸出電晶體Q1之基極電壓VBS最低之通道。
輸出電晶體Q1之基極電壓VBS藉由開關電源4而以與基準 電壓Vref一致之方式進行回饋控制。此外，電流控制電阻R4之電壓降(輸出電晶體Q1之集極電壓)VR4藉由電流源CS而以與基準電壓Vref一致之方式進行回饋控制。因此，式(5)成立。
IR4=Vref/R4...(5)
即，以使輸出電晶體Q1之基極電壓與集極電壓均與基準電壓Vref一致之方式進行回饋。由此，輸出電晶體Q1之損失降低。
誤差放大器EA2之灌電流ISINK與輸出電晶體Q1之基極電流IB一致。而且於使用MOSFET作為流入用電晶體M4之情形時，漏極電流與源極電流相等，因此誤差放大器EA2之灌電流ISINK與返回至電流控制電阻R4之電流ISINK'相等。即流過電流控制電阻R4之電流IR4以輸出電晶體Q1之集極電流IC與灌電流ISINK(=IB)之和提供。
IR4=IC+IB...(6)
此外於輸出電晶體Q1中，於集極電流IC、基極電流IB、射極電流IE(=ILED)之間，式(7)成立。
IE=IB+IC...(7)
如根據式(6)及(7)所明白，流過電流控制電阻R4之電流IR4與驅動電流ILED相等。
IR4=IE=ILED...(8)
根據式(5)及式(8)而獲得式(9)。
ILED=Vref/R4...(9)
根據該實施形態之電流源CS，驅動電流ILED不依存在輸 出電晶體Q1之基極IB。即，即便輸出電晶體Q1之電流放大率hfe因個體偏差或溫度變動而發生變化，驅動電流ILED亦不會受其影響，因此，可使LED串6之亮度穩定化。
繼而考慮基極射極間電阻R5。此時，式(10)~(13)成立。
ILED=IE+IR5...(10)
IE=IC+IB...(11)
ISINK=IR5+IB...(12)
ISINK'+IC=IR4...(13)
於此，IR5為流過基極射極間電阻R5之電流。
當ISINK=ISINK'成立時，可自式(10)、(12)獲得式(14)，自式(11)、(13)獲得式(15)。
ILED=IE+ISINK-IB...(14)
IR4=ISINK+IE-IB...(15)
即，即便於設置有基極射極間電阻R5之情形時，驅動電流ILED與流過電流控制電阻R4之電流IR4亦相等，驅動電流ILED不易受輸出電晶體Q1之個體偏差或溫度變動之影響。
以上，基於實施形態對本發明進行了說明。但該實施形態為例示，於這些各構成要素或各處理過程、這些之組合中可存在各種變形例。以下，對該變形例進行說明。
圖2、圖3中對於輸出電晶體Q1之基極射極間設置有基極射極間電阻R5之情形進行了說明，但本發明並不限定於此。當於滅燈期間TOFF可控制誤差放大器EA2之輸出位準時，可省略基極射極間電阻R5。
圖3中對使用MOSFET作為流入用電晶體M4之情形進行 了說明，但亦可使其為NPN型雙極電晶體。該情形時，因流入用電晶體M4之電流放大率hfe之影響，電流ISINK與電流ISINK'並非完全一致而係為稍有不同之值。於該變形例中，驅動電流ILED受流入用電晶體M4之電流放大率hfe之影響，但該影響與輸出電晶體Q1之電流放大率hfe之影響相比較小。因此，與圖1之構成相比，可使驅動電流ILED穩定化。
圖4(a)、圖4(b)為表示變形例之電流源CS之構成之電路圖。圖4(a)、圖4(b)中，輸出電晶體Q1為NPN型雙極電晶體，其集極與LED串6之陰極連接。電流控制電阻R4設置於輸出電晶體Q1之射極與穩定於特定電位之固定電壓端子(接地端子)之間。
誤差放大器EA2之輸出端子與輸出電晶體Q1之基極連接，其第1輸入端子(反轉輸入端子)連接於輸出電晶體Q1與電流控制電阻R4之連接點N1，且對其第2輸入端子(非反轉輸入端子)施加基準電壓Vref。
誤差放大器EA2以使自其輸出端子放出之源極電流ISRC自LED串6之陰極供給之方式構成。例如圖4(b)所示，誤差放大器EA2亦可包括差動放大器DA及源極用電晶體M5。對源極用電晶體M5之控制端子輸入差動放大器DA之輸出，其一端與輸出電晶體Q1之基極連接，且另一端與LED串6之陰極連接。源極用電晶體M5較佳為MOSFET，但於容許輕微變動之情形時亦可使用雙極電晶體。
圖4(a)、圖4(b)之變形例中，驅動電流ILED與電流IR4亦 相等。因此驅動電流ILED不易受輸出電晶體Q1之電流放大率hfe之變動之影響，從而可使驅動電流ILED穩定化。
圖4(a)、圖4(b)之變形例中，於滅燈期間TOFF使輸出電晶體Q1之基極電位下降，因此亦可進而於基極射極間設置電阻R5。基極射極間電阻R5亦可設置於輸出電晶體Q1之基極與接地端子之間。於將圖4(a)、圖4(b)之變形例用於圖2之系統之情形時，亦可將輸出電晶體Q1之集極電壓回饋至誤差放大器EA1之反轉輸入端子(-)。此外，亦可對該非反轉輸入端子(+)施加比基準電壓Vref大之第2基準電壓。
誤差放大器EA2之具體構成並不限定於實施形態中所說明之此構成。實施形態中說明了於誤差放大器EA2之輸出段設置有電晶體M4、M5之情形，但亦可以推挽形式構成輸出段。
實施形態中對使用電感之非絕緣型開關電源進行了說明，但本發明亦可應用於使用互感器之絕緣型開關電源。
實施形態中，作為發光裝置3之應用而說明有電子機器，但用途並未特別限定，亦可用於照明等。
基於實施形態並使用具體詞句對本發明進行了說明，但實施形態只不過係表示本發明之原理、應用，當認為實施形態於不脫離技術方案所規定之本發明之思想之範圍內可有多種變形例或配置之變更。
2‧‧‧電子機器
3‧‧‧發光裝置
4‧‧‧開關電源
5‧‧‧LCD面板
6‧‧‧LED串
8‧‧‧電流驅動電路
9‧‧‧突發控制器
100‧‧‧控制IC
102‧‧‧輸出電路
BS‧‧‧突發調光端子
C1‧‧‧輸出電容器
CL‧‧‧電流控制端子
CL1、CL8‧‧‧電流控制端子
COMP1、COMP8、COMP9‧‧‧比較器
CS‧‧‧電流源
D1‧‧‧整流二極體
DA‧‧‧差動放大器
EA1、EA2‧‧‧誤差放大器
ILED1、ILED8‧‧‧驅動電流
ISINK‧‧‧灌電流
L1‧‧‧電感
M1‧‧‧開關電晶體
M4‧‧‧流入用電晶體
M5‧‧‧源極用電晶體
N1‧‧‧連接點
P1‧‧‧輸入端子
P2‧‧‧輸出端子
P3‧‧‧回饋端子
P4‧‧‧開關端子
P5‧‧‧控制輸入端子
P6‧‧‧待機端子
PWM‧‧‧調光脈衝信號
PWM1、PWM8‧‧‧突發控制信號
Q1‧‧‧輸出電晶體
Q2‧‧‧電晶體
R1、R2、R6‧‧‧電阻
R4‧‧‧電流控制電阻
R5‧‧‧基極射極間電阻
S1、S8、S9‧‧‧COMP1、COMP8、COMP9的輸出
STB‧‧‧待機信號
VBS1、VBS8‧‧‧電壓位準
VBS1、VBS8‧‧‧電壓位準
Verr‧‧‧誤差電壓
Vin‧‧‧輸入電壓
Vout‧‧‧驅動電壓
Vout'‧‧‧回饋電壓
VR4‧‧‧電壓降
Vref‧‧‧基準電壓
Vth1‧‧‧輸入至COMP9的基準電壓
圖1係表示本發明者研究之發光裝置之構成之電路圖。
圖2係表示包括實施形態之發光裝置之電子機器之構成之電路圖。
圖3係表示圖2之電流源之具體構成例之電路圖。
圖4(a)、(b)係表示變形例之電流源之構成之電路圖。

Claims (15)

  1. 一種發光二極體之驅動電路，其特徵在於其係驅動發光二極體串者，且包括：輸出電晶體，其為PNP型雙極電晶體，且其射極與前述發光二極體串之陰極連接；電流控制電阻，其與前述輸出電晶體之集極連接；及誤差放大器，其輸出端子與前述輸出電晶體之基極連接，對其第1輸入端子輸入上述電流控制電阻之電壓降，且對其第2輸入端子施加基準電壓，該基準電壓係指示流至上述發光二極體串之電流的目標值；且前述誤差放大器以使自其輸出端子吸入之灌電流(sink current)流入至前述電流控制電阻之方式構成。
  2. 如請求項1之發光二極體之驅動電路，其中前述誤差放大器包括：差動放大器；及流入用電晶體，對其控制端子輸入前述差動放大器之輸出，且其一端連接於前述輸出電晶體之基極，另一端連接於前述輸出電晶體與前述電流控制電阻之連接點。
  3. 如請求項2之發光二極體之驅動電路，其中前述流入用電晶體為N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
  4. 如請求項2之發光二極體之驅動電路，其中前述流入用電晶體為NPN型雙極電晶體。
  5. 如請求項1至4中任一項之發光二極體之驅動電路，其進而包括基極射極間電阻，該基極射極間電阻設置於前述輸出電晶體之基極與射極之間。
  6. 如請求項1至4中任一項之發光二極體之驅動電路，其進而包括開關電源，該開關電源以使前述輸出電晶體之基極之電位與前述基準電壓一致之方式產生驅動電壓並供給至所述發光二極體串之陽極。
  7. 如請求項1至4中任一項之發光二極體之驅動電路，其進而包括：開關電源，其提供輸出電壓至前述發光二極體串之陽極，且基於前述輸出電壓而輸入回饋電壓至回饋端子；第2誤差放大器，其放大前述輸出電晶體之基極電壓(base voltage)與第2基準電壓(second reference voltage)之間之誤差，且根據前述誤差而產生誤差電壓；電晶體，其中前述電晶體之第1端子連接至前述誤差電壓；及回饋電壓控制電阻，其具有連接至前述電晶體之第2端子之第1端及連接至前述回饋端子之第2端，且前述誤差電壓係經由前述電晶體及前述回饋電壓控制電阻而被輸出並被輸入至前述回饋端子。
  8. 一種發光二極體之驅動電路，其特徵在於其係驅動發光二極體串者，且包括：輸出電晶體，其為NPN型雙極電晶體，且其集極與前述發光二極體串之陰極連接；電流控制電阻，其與前述輸出電晶體之射極連接；誤差放大器，其輸出端子與前述輸出電晶體之基極連接，對其第1輸入端子輸入上述電流控制電阻之電壓降，且對其第2輸入端子施加基準電壓，該基準電壓係指示流至上述發光二極體串之電流的目標值；開關電源，其提供輸出電壓至前述發光二極體串之陽極，且基於前述輸出電壓而輸入回饋電壓至回饋端子；第2誤差放大器，其放大前述輸出電晶體之基極電壓與第2基準電壓之間之誤差，且根據前述誤差而產生誤差電壓；電晶體，其中前述電晶體之第1端子連接至前述誤差電壓；及回饋電壓控制電阻，其具有連接至前述電晶體之第2端子之第1端及連接至前述回饋端子之第2端，且前述誤差電壓係經由前述電晶體及前述回饋電壓控制電阻而被輸出並被輸入至前述回饋端子；且前述誤差放大器以使自其輸出端子放出之源極電流自所述發光二極體串之陰極供給之方式構成。
  9. 如請求項8之發光二極體之驅動電路，其中前述誤差放大器包括：差動放大器；及源極用電晶體，對其控制端子輸入前述差動放大器之輸出，且其一端連接於前述輸出電晶體之基極，另一端連接於前述發光二極體串之陰極。
  10. 如請求項9之發光二極體之驅動電路，其中前述源極用電晶體為N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體。
  11. 如請求項9之發光二極體之驅動電路，其中前述源極用電晶體為NPN型雙極電晶體。
  12. 如請求項8至11中任一項之發光二極體之驅動電路，其進而包括基極射極間電阻，該基極射極間電阻設置於前述輸出電晶體之基極與射極之間。
  13. 如請求項8至11中任一項之發光二極體之驅動電路，其進而包括開關電源，該開關電源以使前述輸出電晶體之集極之電位與第2基準電壓一致之方式產生驅動電壓並供給至前述發光二極體串之陽極。
  14. 一種發光裝置，其特徵在於包括：發光二極體串；及驅動前述發光二極體串之如請求項1至13中任一項之發光二極體之驅動電路。
  15. 一種具有發光裝置之電子機器，其特徵在於包括：液晶面板；且該發光裝置係作為上述液晶面板之背光源而設置之如請求項14之發光裝置。
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