CN101533607A - 发光二极管的驱动电路以及发光二极管的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管的驱动电路以及发光二极管的驱动方法。该驱动电路，用以驱动串联的发光二极管，其包括直流电压转换器、检测电路以及反馈控制电路。直流电压转换器在串联的发光二极管的第一端产生驱动电压，此直流电压转换器包括开关电路，驱动电压的电压值与开关电路的导通时间相关。检测电路检测串联的发光二极管第二端的端电压以产生反馈电压。反馈控制电路则依据反馈电压产生第一控制信号以控制开关电路的导通。

Description

发光二极管的驱动电路以及发光二极管的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种驱动电路，且特别涉及一种发光二极管的驱动电路。
背景技术
为了让使用者能够更方便的操作电子装置，现行的电子装置通常都具有显示器，来作为使用者与电子装置之间的沟通媒介。举例来说，移动电话、个人数字助理(PDA)以及多媒体播放器(MPEG audio layer 3 player，MP3)，均具有显示器来显现电子装置当下的状态。使用者可以依据显示器所显示的讯息，决定目前应该接听电话、输入讯息，或是点选所欲收听的歌曲。这些电子装置需要一光源来点亮显示器面板，例如需要一背光模块来点亮显示器面板，才能够显示图形以及文字。
请参照图1，其是绘示传统发光二极管背光模块示意图。发光二极管背光模块包括一驱动电路、电阻R1、电阻R2、发光二极管LED1以及发光二极管LED2，其中用来驱动发光二极管的驱动电路在此为一常数电压源Vin。电阻R1以及电阻R2分别电性连接发光二极管LED1以及发光二极管LED2，以限制流过发光二极管LED1以及发光二极管LED2的电流大小。常数电压源Vin则电性连接电阻R1以及电阻R2，来提供发光二极管LED1以及发光二极管LED2电压。
为了导通两个串联的发光二极管LED1使二极管发光，驱动电路Vin所提供的电压值，要大于两发光二极管导通电压的总和，因此通常会选择电压值较大的电源来作为常数电压源Vin，这将造成不必要的功率消耗。此外，如果是流经发光二极管LED1、LED2的电流大小不稳定，则会影响发光二极管LED1与发光二极管LED2的亮度。
因此需要一种新的发光二极管驱动电路，能够改善发光二极管的发光品质，并消除不必要的功率消耗。
发明内容
因此本发明的一方面提供一种驱动电路，用以驱动多条串联的发光二极管，此驱动电路能够依据需要来调整驱动串联的发光二极管的驱动电压，以降低驱动电路所消耗的功率。
依照本发明的一实施例，用来驱动多条串联的发光二极管的驱动电路包括一直流电压转换器、一检测电路以及一反馈控制电路。直流电压转换器在串联的发光二极管的一第一端产生一驱动电压，其中直流电压转换器包括一开关电路，驱动电压的电压值与此开关电路的导通时间相关。检测电路检测串联的发光二极管一第二端的一端电压以产生一反馈电压。反馈控制电路则依据反馈电压产生一第一控制信号以控制开关电路的导通。
本发明的另一方面提供一种发光二极管的驱动方法，此驱动方法系检测并自动调整发光二极管所需的驱动电压，藉以将低不必要的功率消耗。
依照本发明的另一实施例，发光二极管驱动方法检测一串联的发光二极管的一端电压，然后依据串联的发光二极管的端电压产生一反馈电压，再依据反馈电压产生一控制信号，并由此控制信号调整一驱动电压，以驱动串联的发光二极管。
根据上述实施例，发光二极管的驱动电路以及驱动方法能够检测串联的发光二极管的端电压，并依据所检测到的端电压调整串联的发光二极管所需的驱动电压，所以可以减少发光二极管驱动电路所消耗的功率。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：
图1是绘示传统发光二极管背光模块示意图。
图2是绘示本发明一实施例的发光二极管及其驱动电路示意图。
图3是绘示本发明另一实施例的发光二极管及其驱动电路示意图。
【主要元件符号说明】
201：直流电压转换器           203：发光二极管
205：电流源                   207：检测电路
209：反馈控制电路             301：电感
303：二极管                   305：开关电路
307：电容                     311：电压-电流转换器
313：电阻                 315：第一比较器
325：串联的发光二极管第一端
327：串联的发光二极管第二端
333：第二控制信号         335：第二比较器
337：参考信号             339：第一控制信号
R1、R2：电阻              Vin：电压
LED1、LED2：发光二极管
具体实施方式
以下实施例的发光二极管驱动电路，采用直流电压转换器、检测电路以及反馈控制电路，来提供发光二极管稳定的电流，以改善发光二极管的发光品质。此外，驱动电路可以适时调整驱动发光二极管的驱动电压，因此可消除不必要的功率消耗。
请参照图2，其是绘示本发明一实施例的发光二极管及其驱动电路示意图。驱动电路供应发光二极管203所需的电压，来使发光二极管203发光。驱动电路包括直流电压转换器201、电流源205、检测电路207，以及反馈控制电路209。由发光二极管203所组成的串联的发光二极管第一端(即发光二极管203的正极)电性连接直流电压转换器201，串联的发光二极管的第二端(另一发光二极管203的负极)则电性连接电流源205以及检测电路207。电流源205连接串联的发光二极管第二端，来提供发光二极管203电流。
检测电路207检测串联的发光二极管第二端的端电压(另一发光二极管203的负极)，并依据所检测到的端电压来产生反馈电压。反馈控制电路209则依据检测电路207所产生的反馈电压，产生控制信号来控制直流电压转换器201。直流电压转换器201则依据反馈控制电路209所产生的控制信号，对驱动电压Vout进行充电/放电，来调整驱动电压Vout的电压值。如此一来，直流电压转换器201便能产生适合的驱动电压Vout来驱动发光二极管203，减少不必要的功率消耗。
请参照图3，其是绘示本发明另一实施例的发光二极管及其驱动电路示意图。驱动电路包括直流电压转换器201、电流源205、检测电路207，以及反馈控制电路209。由发光二极管203所组成的串联的发光二极管的第一端325电性连接直流电压转换器201，串联的发光二极管的第二端327则电性连接电流源205以及检测电路207。电流源205提供发光二极管203所需电流。
直流电压转换器201在串联的发光二极管的第一端325产生驱动电压Vout，此一直流电压转换器201包括一开关电路305，驱动电压Vout的电压值则与开关电路305的导通时间相关。除了开关电路305之外，直流电压转换器201还包括电感301、二极管303以及电容307。电感301的一端所接收的电压值可为常数输入电压Vin，另一端则连接开关电路305。二极管303的正极连接开关电路305，负极则连接电容307的一端，电容307的另一端则接地。
如上所述，驱动电压Vout的电压值则与开关电路305的导通时间相关。举例来说，如果开关电路305的导通时间或是导通电流增加，存储在电感301的电流大小会随之增加，如此一来可导致驱动电压Vout的电压值上升。由此可知，如果开关电路305采用大电流的功率晶体管，则可因开关电路305的导通电流增加，使驱动电压Vout的电压值上升。
检测电路207电性连接发光二极管203，此检测电路207包括数个电压-电流转换器311，其中各个电压-电流转换器311所产生的反馈电流的大小，系相应于串联的发光二极管第二端327的端电压大小。检测电路207还包含电阻313，电阻313的一端电性连接电压-电流转换器311，以汇集各电压-电流转换器311所产生的反馈电流，电阻313的另一端则接地。汇集的反馈电流在电阻313一端所产生的电压即为反馈电压，此一反馈电压的电压值会随串联的发光二极管的端电压值增加而递增。
反馈控制电路209电性连接检测电路207以及直流电压转换器201，此反馈控制电路209包括第一比较器315。第一比较器315产生第二控制信号333来控制开关电路305的导通。第一比较器315比较电阻313上的反馈电压与一常数电压来产生第二控制信号333，当反馈电压比常数电大，第一比较器315所输出的第二控制信号333会为逻辑0，使第二控制信号333的功率周期随反馈电压的电压值下降而缩短，其中常数电压的电压值通常等于1.2v。
也就是说，当串联的发光二极管第二端327的端电压值上升，电阻313上的反馈电压会随之上升，而使第二控制信号333的功率周期缩短，使开关电路305的导通时间缩短，最后使得驱动电压Vout下降，对驱动电压Vout形成负反馈，因而可自动调节驱动电压Vout的电压值，避免不必要的功率耗损。
反馈控制电路209更可包括第二比较器335，此第二比较器335比较第二控制信号333与一可为三角波的参考信号337，来产生第一控制信号339。通过此第二比较器335，可进一步调整开关电路305的导通周期，进而使驱动电压Vout的电压值更为精确。
根据上述实施例，发光二极管驱动电路能够提供适当的电流给发光二极管，并维持此电流稳定，因而可改善发光二极管的亮度品质。此外，发光二极管驱动电路更能够依据串接的发光二极管数目，来产生驱动串联的发光二极管所需的驱动电压，进一步减少了不必要的功率消耗。
虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何在本发明本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种驱动电路，用以驱动多条串联的发光二极管，该驱动电路包含：
一直流电压转换器，以在这些串联的发光二极管的一第一端产生一驱动电压，其中该直流电压转换器包含一开关电路，该驱动电压的电压值与该开关电路的导通时间相关；
一检测电路，检测这些串联的发光二极管一第二端的一端电压以产生一反馈电压；以及
一反馈控制电路，依据该反馈电压产生一第一控制信号以控制该开关电路的导通。
2.如权利要求1所述的驱动电路，还包含一电流源，连接这些串联的发光二极管的该第二端，以提供这些串联的发光二极管电流。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其中该直流电压转换器还包含：
一电感，该电感的一端接收一输入电压，该电感的另一端连接该开关电路；
一二极管，该二极管的一正极连接该开关电路；以及
一电容，该电容的一端连接该二极管的一负极，该电容的另一端则接地。
4.如权利要求3所述的驱动电路，其中该开关电路为一功率晶体管，该功率晶体管的一栅极连接该反馈控制电路，该功率晶体管的一漏极连接该电感。
5.如权利要求1所述的驱动电路，其中该检测电路包含：
多个电压-电流转换器，各个电压-电流转换器依据这些串联的发光二极管的该第二端的电压产生一反馈电流；以及
一电阻，以汇集该反馈电流，其中该电阻的一端电压即为该反馈电压。
6.如权利要求1所述的驱动电路，其中该反馈控制电路包含一第一比较器，该第一比较器产生一第二控制信号以控制该开关电路的导通，其中该第一比较器比较该反馈电压与一常数电压以产生该第二控制信号。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其中该反馈控制电路还包含一第二比较器以产生该第一控制信号，其中该第二比较器比较该第二控制信号与一参考信号以产生该第一控制信号。
8.如权利要求6所述的驱动电路，其中该参考信号为一三角波信号。
9.一种发光二极管的驱动方法，包含：
检测一串联的发光二极管的一端电压；
依据该串联的发光二极管的该端电压产生一反馈电压；
依据该反馈电压产生一控制信号；以及
由该控制信号调整一驱动电压，以驱动该串联的发光二极管。
10.如权利要求9所述的驱动方法，其中该反馈电压的电压值随该串联的发光二极管的该端电压增加而递增。
11.如权利要求9所述的驱动方法，其中比较该反馈电压以及一参考电压以产生该控制信号，且该控制信号的功率周期随该反馈电压的电压值增加而缩短。
12.如权利要求9所述的驱动方法，其中该驱动电压的电压值随该控制信号的功率周期缩短而递减。
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