TWI587744B - 發光二極體驅動電路 - Google Patents

Description

發光二極體驅動電路

本發明係提供一種發光二極體驅動電路，特別是一種依據驅動電路中一個控制節點的電壓位準來驅動發光二極體單元，並控制發光二極體單元電流大小的驅動電路。

隨著環保意識的抬頭，人們開始提倡節能減碳等環保政策，其中降低照明燈具所消耗的電源即是環保政策其中一例。目前具有較佳節能效率的發光元件，莫過於是發光二極體(Light Emitting Diode，LED)。發光二極體因為具有節省能源、環保、壽命長與堅固耐用等優點，因此目前正逐步取代傳統燈具，並逐漸擴展至各種應用。

對於以交流電源驅動發光二極體的驅動電路來說，交流電源提供給發光二極體的電壓大小會隨著時間改變，也就是說，當交流電壓的電壓值升高，被驅動的發光二極體數量較多，當交流電壓的電壓值降低，可驅動的發光二極體數量較少。因此，當用以驅動發光二極體的驅動電源係會隨著時間改變大小時，能被電源驅動的發光二極體數量就會跟著時間改變，而流經發光二極體的電流亦會跟著時間改變。

本發明在於提供一種發光二極體驅動電路，使被驅動的發光二極體數量和流經被驅動的發光二極體的電流，會跟著交流電源的電壓改變，藉以更有效率地驅動發光二極體，並避免流經發光二極體的電流過大，而使發光二極體燒壞的現象。

本發明所揭露的發光二極體驅動電路，以交流電源驅動第一發光二極體單元及第二發光二極體單元。第一發光二極體單元電性連接交流電源與第一節點之間，第二發光二極體單元電性連接第一發光二極體與控制節點，且第一節點位於第一發光二極體單元與第二發光二極體單元之間。發光二極體驅動電路具有第一開關單元、第一電流源、第二電流源及電流控制單元。第一開關單元電性連接於第一節點與控制節點之間，依據控制節點的電壓位準，導通第一節點與控制節點。第一電流源電性連接控制節點，於第一發光二極體單元導通時，依據第一控制訊號提供第一電流流經控制節點。第二電流源電性連接控制節點，依據第一開關單元是否導通，選擇性地提供第二電流流經控制節點。電流控制單元用以產生第一控制訊號。

根據上述本發明所揭露的發光二極體驅動電路，藉由依據控制節點的電壓位準來控制導通發光二極體單元的數量，並控制第一電流源和第二電流源提供流經發光二極體單元的電流大小，使得發光二極體可以被有效率地驅動，且有效地控制流經發光二極體的電流大小，避免流經發光二極體的電流過大，而使發光二極體燒壞的現象。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係根據本發明一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖，如圖1所示，發光二極體驅動電路10以交流電源11驅動第一發光二極體單元Xa1及第二發光二極體單元Xa2。於一個實施例中，交流電源11透過整流器或濾波器轉換成不隨時間改變電流方向的電能後，提供以驅動第一發光二極體單元Xa1及第二發光二極體單元Xa2。

於本實施例中，第一發光二極體單元Xa1電性連接交流電源11與第一節點a1之間，第二發光二極體單元Xa2電性連接第一發光二極體單元Xa1與控制節點ax之間，第一節點a1位於第一發光二極體單元Xa1與第二發光二極體單元Xa2之間。發光二極體驅動電路10具有第一開關單元12、第一電流源13、第二電流源14及電流控制單元15。

第一開關單元12電性連接於第一節點a1與控制節點ax之間，依據控制節點ax的電壓位準，導通第一節點a1與控制節點ax。於一個實施例中，第一開關單元12可以電晶體開關來實現，第一開關單元12的第一端電性連接第一節點a1，第一開關單元12的第二端電性連接控制節點ax。第一開關單元12的控制端電性連接第一比較單元16或其他合適的元件，使第一開關單元12依據控制節點ax的電壓位準，導通第一節點a1與控制節點ax。以第一比較單元16為例來說，第一比較單元16例如是運算放大器，第一比較單元16的正向輸入端接收第一預設電壓Vpre1，第一比較單元16的反向輸入端電性連接控制節點ax，第一比較單元16的輸出端電性連接第一開關單元12的控制端。第一比較單元16比較控制節點ax的電壓位準與第一預設電壓Vpre1的電壓位準，並依據控制節點ax的電壓位準是否小於第一預設電壓Vpre1的電壓位準，輸出第一比較訊號Hg1以控制第一開關單元12導通第一節點a1與控制節點ax。

第一電流源13電性連接控制節點ax，於第一發光二極體單元Xa1導通時，用以依據第一控制訊號SC1提供第一電流流經控制節點ax。於一個實施例中，第一電流源13例如以電晶體開關來實現，且第一電流源13的第一端電性連接控制節點ax，第二端電性連接低電壓位準，控制端電性連接電流控制器15。

第二電流源14電性連接控制節點ax，用以依據第一開關單元12是否導通，選擇性地提供第二電流流經控制節點ax。當第二電流源14以電晶體開關來實現時，第二電流源14的第一端電性連接控制節點ax，第二端電性連接低電壓位準。於一個實施例中，發光二極體驅動電路10更具有第一輔助控制單元17電性連接第二電流源14的控制端，第一輔助控制單元17依據第一開關單元12是否導通產生第二控制訊號SC2，而第二電流源14依據第二控制訊號SC2提供第二電流流經控制節點ax。

具體來說，第一輔助控制單元17具有比較器171及多工器172，比較器171的正向輸入端接收參考電壓Vref1，比較器171的反向輸入端接收第一比較訊號Hg1，比較器171的輸出端電性連接多工器172的資料選擇端。多工器172的第一資料輸入端電性連接電流控制器15，第二資料輸入端電性連接低電壓位準。多工器172依據比較器171對於第一比較訊號Hg1和參考電壓Vref1電壓位準的比較結果D1，選擇依據第一資料輸入端或第二資料輸入端接收的訊號其中之一，輸出第二控制訊號SC2至第二電流源14。

電流控制單元15用以產生第一控制訊號SC1。於一個實施 例中，電流控制單元15具有第一控制開關151、第二控制開關152及輸出控制器153。第一控制開關151和第二控制開關152形成電流鏡，亦即第一控制開關151的第一端電性連接第二控制開關152的第一端，第一控制開關151的控制端電性連接第二控制開關152的控制端。第二控制開關152的第二端依據第一控制開關151於第二端上的控制電流產生鏡電流。輸出控制器153電性連接於第二控制開關152的第二端，輸出控制器153依據第二控制開關於第二端的鏡電流，產生第一控制訊號SC1，並依據第一開關單元12是否導通而選擇性地輸出第一控制訊號SC1。

更詳細來說，輸出控制器153具有電壓選擇器154、運算放大器155及第三控制開關156。第三控制開關156的第一端電性連接第二控制開關152的第二端，第三控制開關156的控制端電性連接運算放大器155的輸出端。運算放大器155的正向輸入端電性連接第三控制開關156的第一端，運算放大器155的反向輸入端電性連接電壓選擇器154的輸出端。電壓選擇器154依據比較器171輸出的比較結果D1，選擇輸出第一預設電壓Vpre1至運算放大器155，使運算放大器155依據第一預設電壓Vpre1設定第三控制開關156第一端的電壓位準。再者，運算放大器155控制輸出第一控制訊號SC1，以導通第三控制開關156和第一電流源13。

接下來，將說明發光二極體驅動電路10的驅動方式。為了方便說明發光二極體驅動電路10的驅動方式，以下第一電流源13和第二電流源14以電晶體開關為例，但不以此為限。在實際操作中，當交流電源11提供的電源還不足以驅動第一發光二極體單元Xa1及第二發光二極體單元Xa2時，第一節點a1和控制節點ax的電壓位準為0V低於第一預設電壓Vpre1的電壓值。第一比較單元16依據控制節點ax和第一預設電壓Vpre1的電壓位準輸出第一比較訊號Hg1，使第一開關單元12導通。比較器171依據第一比較訊號Hg1和參考電壓Vref1的電壓位準，輸出比較結果D1。多工器172依據比較器171的比較結果D1，輸出第二控制訊號SC2 以控制第二電流源14不導通。

此時，電壓選擇器154依據比較器171對於第一比較訊號Hg1和參考電壓Vref1電壓位準的比較結果D1，選擇輸出第一預設電壓Vpre1至運算放大器155的反向輸入端。而第三控制開關156第一端的電壓位準被運算放大器155設定為等於或略小於第一預設電壓Vpre1的電壓位準。

當交流電源11提供的電源逐漸增加，直到交流電源11提供的電源可以驅動第一發光二極體單元Xa1，但不足以驅動第二發光二極體單元Xa2，且控制節點ax的電壓位準仍小於第一預設電壓Vpre1的電壓位準時，第一開關單元12仍持續導通。第一電流源13依據控制節點ax逐漸增加的電壓位準，提供流經控制節點ax的第一電流越來越大。然而，由於第一比較單元16於正向輸入端的電壓值設定，在第一開關單元12截止之前，第一電流源13的第一端的電壓位準被設定小於第一預設電壓Vpre1的電壓位準，亦即小於第三控制開關156的第一端的電壓位準，因此，第一電流源13產生的第一電流大小會被限制不大於第三控制開關156上的電流大小。

當交流電源11提供的電源逐漸增加，直到交流電源11提供的電源可以驅動第一發光二極體單元Xa1和第二發光二極體單元Xa2時，控制節點ax的電壓位準大於第一預設電壓Vpre1的電壓位準，第一比較單元16輸出的第一比較訊號Hg1控制第一開關單元12截止。比較器171依據第一比較訊號Hg1小於參考電壓Vref1的電壓位準，輸出比較結果D1使多工器172依據第一控制訊號SC1輸出第二控制訊號SC2，控制第二電流源14導通，提供第二電流流經控制節點ax。

於前述實施例中，第一控制訊號SC1例如是第三控制開關156控制端的電壓位準。也就是說，當第三控制開關156接收第二控制開關152於第二端的鏡電流時，第三控制開關156的第一端與第二端之間的 電壓差值和控制端與第二端之間的電壓差值被決定，再透過運算放大器155設定第三控制開關156的第一端的電壓位準，決定了第三控制開關156控制端的電壓位準。第一電流源13的控制端電性連接於第三控制開關156的控制端，接收第三控制開關156控制端的電壓位準，以依據第三控制開關156的控制端電壓位準導通，並依據第三控制開關156控制端的電壓位準和控制節點ax電壓位準的差值產生第一電流。同理地，第二控制訊號SC2的電壓位準亦可以等於或小於第一控制訊號SC1的電壓位準，而使第二電流源14依據第三控制開關156控制端的電壓位準和控制節點ax電壓位準的差值產生第二電流。本實施例不予限制。

從前述內容可以理解的是，第二控制開關152於第二端的鏡電流大小將影響第一電流和第二電流的電流大小，因此，於一個實施例中，如圖1中所示，電流控制單元15於第一控制開關151的第二端更具有可變電阻Ra及電壓控制器157，電壓控制器157依據設定電壓Vset，控制可變電阻Ra兩端的電壓差，以調整控制電流的大小，進而調整第一電流和第二電流的電流大小。

於另一個實施例中，請參照圖2，圖2係根據本發明另一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖。於圖2中，第二發光二極體單元Xa2與控制節點ax’之間更設置有第二開關單元12’和第二比較單元16’，第二開關單元12’與第二發光二極體單元Xa2之間具有第二節點a2，第二開關單元12’依據控制節點ax’的電壓大小，導通第二節點a2與控制節點ax’。於本實施例中，第二開關單元12’以電晶體開關來實現，第二開關單元12’的第一端電性連接第二節點a2，第二開關單元12’的第二端電性連接控制節點ax’。第二開關單元12’的控制端電性連接第二比較單元16’的輸出端，第二比較單元16’的正向輸入端接收第二預設電壓Vpre2，第二比較單元16’的反向輸入端電性連接控制節點ax’。第二比較單元16’比較控制節點ax’的電壓位準與第二預設電壓Vpre2的電壓位準， 並依據控制節點ax’的電壓位準是否小於第二預設電壓Vpre2的電壓位準，輸出第二比較訊號Hg2以控制第二開關單元12’導通第二節點a2與控制節點ax’。

圖2的發光二極體驅動電路10’的操作方式與圖1的發光二極體驅動電路10大致上相同，與圖1實施例不同的是，當第一發光二極體單元Xa1和第二發光二極體單元Xa2皆被驅動，且比較器171輸出的比較結果D1使多工器172依據第一控制訊號SC1輸出第二控制訊號SC2時，電壓選擇器154依據比較器171對於第一比較訊號Hg1和參考電壓Vref1電壓位準的比較結果D1，選擇輸出第二預設電壓Vpre2至運算放大器155的反向輸入端，而使第三控制開關156第一端的電壓位準被運算放大器155設定為等於或略小於第二預設電壓Vpre2的電壓位準。此時，第一電流源13的第一端和第二電流源14的第一端的電壓位準被設定小於第二預設電壓Vpre2的電壓位準，亦即小於第三控制開關156的第一端的電壓位準，因此，第一電流源13產生的第一電流大小和第二電流源14產生的第二電流大小會被控制不大於第三控制開關156上的電流大小。

請一併參照圖3和圖4，圖3係根據本發明再一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖，圖4係根據圖3的實施例所繪示之發光二極體驅動電路的電壓位準和發光二極體被驅動個數的時序圖。如圖所示，發光二極體驅動電路20以交流電源21驅動三個以上發光二極體單元，如發光二極體單元Xb1~Xbn，其中每一個發光二極體單元可以具有不盡相同數目個發光二極體，本實施例不予限制。為了方便說明，以下以發光二極體單元Xb1、發光二極體單元Xb2和發光二極體單元Xbn為例來說明。

交流電源21透過整流器或濾波器轉換成不隨時間改變電流方向的電能後，提供以驅動發光二極體單元Xb1~Xbn。發光二極體單元Xb1和發光二極體單元Xb2之間具有節點b1、發光二極體單元Xb2和發光二極體單元Xb3之間具有節點b2，其他以此類推。發光二極體驅動電路 20具有開關單元221~22n、電流源231~23n及電流控制單元25，其中開關單元221電性連接於節點b1與控制節點bx之間，開關單元222電性連接於節點b2與控制節點bx之間，開關單元22n電性連接於節點bn與控制節點bx之間。開關單元221~22n依據控制節點bx的電壓位準，分別導通節點b1~bn與控制節點bx。於本實施例中，開關單元221~22n以電晶體開關來實現，且開關單元221~22n的第一端分別電性連接節點b1~bn，開關單元221~22n的第二端電性連接控制節點bx。

開關單元221的控制端電性連接比較單元241的輸出端，比較單元241的正向輸入端接收預設電壓Vpre1’，比較單元241的反向輸入端電性連接控制節點bx。比較單元241比較控制節點bx的電壓位準與預設電壓Vpre1’的電壓位準，並依據控制節點bx的電壓位準是否小於預設電壓Vpre1’的電壓位準，輸出比較訊號Hg1’以控制開關單元221是否導通節點b1與控制節點bx。同理地，開關單元222的控制端電性連接比較單元242的輸出端，開關單元22n的控制端電性連接比較單元24n的輸出端，比較單元242和比較單元24n的正向輸入端分別接收預設電壓Vpre2’和預設電壓Vpren’，比較單元242和比較單元24n的反向輸入端電性連接控制節點bx，以分別比較控制節點bx的電壓位準與預設電壓Vpre2’和預設電壓Vpren’的電壓位準，以分別輸出比較訊號Hg2’和比較訊號Hgn’以控制開關單元222和開關單元22n。

電流源231電性連接控制節點bx，並依據電流控制器25輸出的控制訊號SD1提供第一控制電流。電流源232電性連接控制節點bx，且依據輔助控制單元261輸出的控制訊號SD2提供第二控制電流。電流源23n電性連接控制節點bx，且依據輔助控制單元26n輸出的控制訊號SD3提供第n控制電流。輔助控制單元261比較參考電壓Vref1’和比較訊號Hg1’的電壓位準，並於比較訊號Hg1’的電壓位準小於參考電壓Vref1’的電壓位準時，依據控制訊號SD1輸出控制訊號SD2至電流源232，使電流 源232導通以提供第二控制電流流經控制節點bx。同理地，輔助控制單元26n比較參考電壓Vref(n-1)’和比較訊號Hg(n-1)’的電壓位準，並於比較訊號Hg(n-1)’的電壓位準小於參考電壓Vref(n-1)’的電壓位準時，依據控制訊號SD_n-1輸出控制訊號SDn至電流源23n，使電流源23n導通以提供第n控制電流流經控制節點bx。電流控制單元25的電路與圖1所示的電流控制單元15大致上相同，不再加以贅述。

接下來，說明發光二極體驅動電路20的驅動方式。在實際操作中，當交流電源21提供的電源還不足以驅動發光二極體單元Xb1~Xbn時，節點bn的電壓位準為0V。開關單元22n導通，使控制節點bx的電壓和節點bn的電壓位準同樣為0V。控制節點bx的電壓位準低於預設電壓Vpre1’和預設電壓Vpre2’電壓值，因此比較單元241依據控制節點bx和預設電壓Vpre1’的電壓位準，輸出比較訊號Hg1’以控制開關單元221導通，且比較單元242~24(n-1)依據控制節點bx和預設電壓Vpre2’~Vpre(n-1)’的電壓位準，輸出比較訊號Hg2’~Hg(n-1)’以控制開關單元222~22(n-1)導通。

此時，輔助控制單元261比較參考電壓Vref1’和比較訊號Hg1’的電壓位準，並於比較訊號Hg1’高於參考電壓Vref1’的電壓位準時，輸出控制訊號SD2以控制電流源232不提供電流。同理地，輔助控制單元262~26(n-1)分別比較參考電壓Vref2’~Vref(n-1)’和比較訊號Hg2’~Hg(n-1)’的電壓位準，並分別輸出控制訊號SD3~SDn以控制電流源233~23n不提供電流。電壓選擇器254依據比較訊號Hg1’和參考電壓Vref1’電壓位準的比較結果D1’，選擇輸出預設電壓Vpre1’至運算放大器255的反向輸入端，使第三控制開關256第一端的電壓位準被運算放大器255設定為等於或略小於預設電壓Vpre1’的電壓位準。

當交流電源21提供的電源逐漸增加，直到交流電源21提供的電源可以驅動發光二極體單元Xb1，但不足以驅動發光二極體單元Xb2 ~Xbn時，控制節點bx的電壓位準亦隨著節點b1的電壓位準增加，但控制節點bx的電壓位準仍小於預設電壓Vpre1’的電壓位準，開關單元221~22n仍持續導通。電流源231依據控制節點bx逐漸增加的電壓位準，提供流經控制節點bx的第一控制電流越來越大。然而，由於比較單元211於正向輸入端的電壓值設定，在開關單元221截止之前，電流源231的第一端的電壓位準小於預設電壓Vpre1’的電壓位準，第三控制開關256依據鏡電流和預設電壓Vpre2’產生電流，第一電流源231產生的第一控制電流大小會被限制不大於第三控制開關256上的電流大小。

當交流電源21提供的電源逐漸增加，且控制節點bx的電壓位準亦隨著節點b1的電壓位準增加，直到交流電源21提供的電源可以驅動發光二極體單元Xb1和發光二極體單元Xb2，而不足以驅動發光二極體單元Xb3~Xbn時，控制節點bx的電壓位準大於預設電壓Vpre1’的電壓位準，比較單元241控制開關單元221截止。輔助控制單元261判斷比較訊號Hg1’低於參考電壓Vref1’的電壓位準，而依據控制訊號SD1輸出控制訊號SD2以控制電流源232提供電流。輔助控制單元262~26(n-1)分別判斷比較訊號Hg2’~Hg(n-1)’仍高於參考電壓Vref2’~Vref(n-1)’的電壓位準，故繼續以控制訊號SD3~SDn控制電流源233~23n不提供電流。

此時，電壓選擇器254依據參考電壓Vref1’和比較訊號Hg1’電壓位準的比較結果D1’，並依據參考電壓Vref2’和比較訊號Hg2’電壓位準的比較結果D2’，選擇輸出預設電壓Vpre2’至運算放大器255的反向輸入端，而使第三控制開關256第一端的電壓位準被運算放大器255設定為等於或略小於第二預設電壓Vpre2’的電壓位準。此時，在開關單元222截止之前，電流源231的第一端和電流源232的第一端的電壓位準小於預設電壓Vpre2’的電壓位準，第三控制開關256依據鏡電流和預設電壓Vpre2’產生電流，而電流源231產生的第一控制和電流源232產生的第二控制電流大小會被限制不大於第三控制開關256上的電流大小。

同理地，當交流電源21提供的電源逐漸增加，直到交流電源21提供的電源可以驅動發光二極體單元Xb1~Xbn時，控制節點bx的電壓位準大於預設電壓Vpre(n-1)’的電壓位準，比較單元241~24(n-1)控制開關單元221~22(n-1)截止。輔助控制單元261~26(n-1)判斷比較訊號Hg1’~Hg(n-1)’低於參考電壓Vref1’~Vref(n-1)’的電壓位準，而依據控制訊號SD1輸出控制訊號SD2~SDn以控制電流源232~23n提供電流流經控制節點bx。

此時，電壓選擇器254依據參考電壓Vref(n-1)’和比較訊號Hg(n-1)’電壓位準的比較結果D(n-1)’，選擇輸出預設電壓Vpren’至運算放大器255的反向輸入端，而使第三控制開關256第一端的電壓位準被運算放大器255設定為等於或略小於預設電壓Vpren’的電壓位準。此時，電流源231~23n的第一端的電壓位準小於預設電壓Vpren’的電壓位準，第三控制開關256依據鏡電流和預設電壓Vpren’產生電流，電流源231~23n產生的電流會被限制不大於第三控制開關256上的電流大小。

於本實施例中，控制訊號SD2~SDn係依據控制訊號SD1產生，控制訊號SD1例如是第三控制開關256控制端的電壓位準。也就是說，當第三控制開關256接收第二控制開關252於第二端的鏡電流時，第三控制開關256的第一端與第二端之間的電壓差值和控制端與第二端之間的電壓差值被決定，再透過運算放大器255設定第三控制開關256的第一端的電壓位準，決定了第三控制開關256控制端的電壓位準。電流源231的控制端電性連接於第三控制開關256的控制端，接收第三控制開關256控制端的電壓位準，以依據第三控制開關256的控制端電壓位準導通，並依據第三控制開關256控制端的電壓位準和控制節點bx電壓位準的差值產生第一控制電流。

為了方便圖4的時序圖顯示，圖4的時序圖以3個發光二極體單元為例，亦即前述實施例中的n值等於3。由圖4中可知，於時間點 t1時，發光二極體單元Xb1被驅動。於時間點t2時，開關單元221截止，發光二極體單元Xb1和發光二極體單元Xb2被驅動。於時間點t3時，開關單元221~222截止，發光二極體Xb1~Xb3被驅動，被驅動的發光二極體單元個數隨著交流電壓的電壓值增加和減少。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種發光二極體驅動電路，藉由控制節點的電壓位準作為判斷依據，來控制是否導通開關單元，以控制發光二極體單元導通的數量。再者，藉由開關單元是否導通，來控制第一電流源和第二電流源提供流經發光二極體單元的電流大小，使得發光二極體可以被有效率地驅動，且有效地控制流經發光二極體的電流大小，避免流經發光二極體的電流過大，而使發光二極體燒壞的現象。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

10、10’、20‧‧‧發光二極體驅動電路

11、21‧‧‧交流電源

12‧‧‧第一開關單元

12’‧‧‧第二開關單元

13‧‧‧第一電流源

14‧‧‧第二電流源

15、25‧‧‧電流控制單元

151、251‧‧‧第一控制開關

152、252‧‧‧第二控制開關

153、253‧‧‧輸出控制器

154、254‧‧‧電壓選擇器

155、255‧‧‧運算放大器

156、256‧‧‧第三控制開關

157、257‧‧‧電壓控制器

16‧‧‧第一比較單元

16’‧‧‧第二比較單元

17‧‧‧第一輔助控制單元

171‧‧‧比較器

172‧‧‧多工器

221~22n‧‧‧開關單元

231~23n‧‧‧電流源

241~24n‧‧‧比較單元

261~26(n-1)‧‧‧輔助控制單元

Hg1‧‧‧第一比較訊號

Hg2‧‧‧第二比較訊號

Hg1’~Hgn’‧‧‧比較訊號

Vpre1‧‧‧第一預設電壓

Vpre2‧‧‧第二預設電壓

Vpre1’~Vpren’‧‧‧預設電壓

Vref1‧‧‧第一參考電壓

Vref2‧‧‧第二參考電壓

Vref1’~Vref(n-1)’‧‧‧參考電壓

Vset、Vset’‧‧‧設定電壓

D1、D2、D1’~D2’‧‧‧比較結果

Ra、Rb‧‧‧可變電阻

Xa1‧‧‧第一發光二極體單元

Xa2‧‧‧第二發光二極體單元

Xb1~Xbn‧‧‧發光二極體單元

a1‧‧‧第一節點

a2‧‧‧第二節點

ax‧‧‧控制節點

b1~bn‧‧‧節點

bx‧‧‧控制節點

t0、t1、t2、t3‧‧‧時間點

圖1係根據本發明一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖。 圖2係根據本發明另一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖。 圖3係根據本發明再一實施例所繪示之發光二極體驅動電路的示意圖。 圖4係根據圖3的實施例所繪示之發光二極體驅動電路的電壓位準和發光二極體被驅動個數的時序圖。

10‧‧‧發光二極體驅動電路

11‧‧‧交流電源

12‧‧‧第一開關單元

13‧‧‧第一電流源

14‧‧‧第二電流源

15‧‧‧電流控制單元

151‧‧‧第一控制開關

152‧‧‧第二控制開關

153‧‧‧輸出控制器

154‧‧‧電壓選擇器

155‧‧‧運算放大器

156‧‧‧第三控制開關

157‧‧‧電壓控制器

16‧‧‧第一比較單元

17‧‧‧第一輔助控制單元

171‧‧‧比較器

172‧‧‧多工器

Hg1‧‧‧第一比較訊號

Vpre1‧‧‧第一預設電壓

Vref1‧‧‧第一參考電壓

Vset‧‧‧設定電壓

D1‧‧‧比較結果

Ra‧‧‧可變電阻

Xa1‧‧‧第一發光二極體單元

Xa2‧‧‧第二發光二極體單元

a1‧‧‧第一節點

ax‧‧‧控制節點

Claims (13)

1. 一種發光二極體驅動電路，以一交流電源驅動一第一發光二極體單元及一第二發光二極體單元，該第一發光二極體單元電性連接該交流電源與一第一節點之間，該第二發光二極體單元電性連接該第一發光二極體單元與一控制節點，且該第一節點位於該第一發光二極體單元與該第二發光二極體單元之間，該發光二極體驅動電路包括：一第一開關單元，電性連接於該第一節點與該控制節點之間，依據該控制節點的電壓位準，導通該第一節點與該控制節點；一第一電流源，電性連接該控制節點，於該第一發光二極體單元導通時，依據一第一控制訊號提供一第一電流流經該控制節點；一第二電流源，電性連接該控制節點，依據該第一開關單元是否導通，選擇性地提供一第二電流流經該控制節點；以及一電流控制單元，用以產生該第一控制訊號。
2. 如請求項1所述之發光二極體驅動電路，更包括一第一比較單元，用以比較該控制節點的電壓位準與一第一預設電壓位準，並於該控制節點的電壓位準小於該第一預設電壓位準時，輸出一第一比較訊號以控制該第一開關單元導通該第一節點與該控制節點。
3. 如請求項2所述之發光二極體驅動電路，更包括一第二開關單元電性連接於該第二發光二極體單元與該控制節點之間，該第二開關單元與該第二發光二極體單元之間具有一第二節點，該第二開關單元依據該控制節點的電壓大小，導通該第二節點與該控制節點。
4. 如請求項3所述之發光二極體驅動電路，更包括一第二比較單元，用以比較該控制節點的電壓位準與一第二預設電壓位準，並於該控制節點的電壓位準小於該第二預設電壓位準時，輸出一第二比較訊號以控制該第二開關單元導通該第二節點與該控制節點。
5. 如請求項2所述之發光二極體驅動電路，更包括一第一輔助控制單元，該第一輔助控制單元依據該第一比較訊號的電壓位準是否小於一參考電壓位準，選擇性地輸出一第二控制訊號以控制該第二電流源提供該第二電流。
6. 如請求項5所述之發光二極體驅動電路，其中當該第一比較訊號的電壓位準小於該參考電壓位準時，該第一輔助控制單元依據該第一控制訊號產生該第二控制訊號，當該第二電流源提供該第二電流時，該第二電流源更依據該第二控制訊號的電壓位準調整該第二電流的大小。
7. 如請求項5所述之發光二極體驅動電路，更包括一第三發光二極體單元、一第三開關單元及一第三電流源，該第三發光二極體單元電性連接該第一節點與一第三節點之間，該第三節點位於該第二發光二極體單元與該第三發光二極體單元之間，該第三開關單元電性連接於該第三節點與該控制節點之間，該第三開關單元依據該控制節點的電壓大小，導通該第三節點與該控制節點，該第三電流源電性連接該控制節點，依據該第三開關單元是否導通，選擇性地提供一第三電流流經該控制節點。
8. 如請求項7所述之發光二極體驅動電路，更包括一第三比較單元，用以比較該控制節點的電壓位準與一第三預設電壓位準，並於該控制節點的電壓位準小於該第三預設電壓位準時，輸出一第三比較訊號以控制該第三開關單元導通該第三節點與該控制節點。
9. 如請求項8所述之發光二極體驅動電路，更包括一第二輔助控制單元，該第二輔助控制單元依據該第三比較訊號的電壓位準是否小於一第二參考電壓位準，選擇性地輸出一第三控制訊號以控制該第三電流源提供該第三電流。
10. 如請求項9所述之發光二極體驅動電路，其中當該第三比較訊號的電壓位準小於該第二參考電壓位準時，該第二輔助控制單元依據該第二控制訊號產生該第三控制訊號，當該第三電流源提供該第三電流時，該第三電流源更依據該第三控制訊號的電壓位準調整該第三電流的大小。
11. 如請求項1所述之發光二極體驅動電路，其中該電流控制單元具有一第一控制開關、一第二控制開關及一輸出控制器，該第二控制開關與該第一控制開關形成一電流鏡，該電流鏡依據於該第一控制開關的一第二端上的一控制電流，於該第二控制開關的一第二端產生一鏡電流，該輸出控制器電性連接於該第二控制開關的該第二端，該輸出控制器依據該第二控制開關於該第二端的該鏡電流，產生該第一控制訊號，該第一電流源更依據該第一控制訊號的電壓位準調整該第一電流的大小。
12. 如請求項11所述之發光二極體驅動電路，其中該輸出控制器依據該第一開關單元是否導通，選擇性地輸出該第一控制訊號。
13. 如請求項11所述之發光二極體驅動電路，其中該電流控制單元更具有一可變電阻及一電壓控制器，該可變電阻及該電壓控制器電性連接於該第一控制開關的該第二端，該電壓控制器控制該可變電阻兩端的電壓差，以調整該控制電流的大小。