CN102932985B - 发光二极管驱动装置 - Google Patents

发光二极管驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102932985B
CN102932985B CN201110362100.5A CN201110362100A CN102932985B CN 102932985 B CN102932985 B CN 102932985B CN 201110362100 A CN201110362100 A CN 201110362100A CN 102932985 B CN102932985 B CN 102932985B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
pulsewidth
voltage
response
during
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110362100.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102932985A (zh
Inventor
朱志伟
颜育男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raydium Semiconductor Corp
Original Assignee
Raydium Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raydium Semiconductor Corp filed Critical Raydium Semiconductor Corp
Publication of CN102932985A publication Critical patent/CN102932985A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102932985B publication Critical patent/CN102932985B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/37Converter circuits
    • H05B45/3725Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/38Switched mode power supply [SMPS] using boost topology
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

一种发光二极管(Light Emitting Diode,LED)驱动装置,根据输入电压提供驱动电压驱动LED电路,其中包括电流调整器(Regulator)、调光信号产生器及升压驱动器(Boost Converter)。电流调整器响应于PWM调光信号在第一脉宽期间使能LED电路,并在第一脉宽期间外禁止LED电路。调光信号产生器根据PWM调光信号产生脉宽延长PWM调光信号,其相较于第一脉宽期间具有长度与输入电压相关的电平延长脉宽期间。响应于脉宽延长PWM调光信号,升压驱动器在第二脉宽期间被使能,以根据输入电压维持驱动电压的电平。

Description

发光二极管驱动装置
技术领域
本发明涉及一种驱动装置,特别是涉及一种发光二极管(LightEmitting Diode,LED)驱动装置。
背景技术
在科技发展日新月异的现今时代中,发光二极管(Light EmittingDiode,LED)光源已经被开发出来以便利人们的生活。在一个应用实例中,LED被作为背光光源应用在平面显示器中。一般来说,LED光源模块使用升压驱动电路(Boost Converter),其在脉宽调制(Pulse WidthModulation,PWM)调光信号的脉宽期间被使能,以根据输入电压产生驱动电压对LED光源模块进行驱动。
在实际情况中,升压驱动电路产生驱动电压的操作时常因亮度控制信号(Dimming)的工作期间过短或输入电压的电平过低,而无法提供稳定的驱动电压。这样一来,也连带的使LED光源模块无法提供稳定的亮度。如此,如何设计出可以提供稳定驱动电压的LED驱动装置为业界不断努力的方向之一。
发明内容
根据本发明提出一种发光二极管(Light Emitting Diode,LED)驱动装置,响应于脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)调光信号,根据输入电压提供驱动电压驱动LED电路。LED驱动装置包括电流调整器(Regulator)、调光信号产生器及升压驱动器(Boost Converter)。电流调整器响应于PWM调光信号,在第一脉宽期间被使能,以控制流经LED电路的驱动电流,电流调整器还在第一脉宽期间外被禁止,以使驱动电流被截止,并对应地禁止LED电路。调光信号产生器根据PWM调光信号产生脉宽延长PWM调光信号,具有第二脉宽期间,第一与第二脉宽期间实质上重迭(Overlapped)且第二脉宽期间相较于第一脉宽期间具有延长脉宽期间,延长脉宽期间的长度与输入电压的电平相关。升压驱动器响应于脉宽延长PWM调光信号在第二脉宽期间被使能,以根据输入电压维持驱动电压的电平。
附图说明
为了对本发明的上述及其它方面有更好的了解,下文特举优选实施例,并配合所附附图,作详细说明如下:
图1示出了根据本发明实施例之发光二极管模块的方块图。
图2示出了图1的切换信号单元的详细方块图。
图3示出了图2的切换信号单元的相关信号时序图。
图4示出了图1的发光二极管驱动装置的相关信号时序图。
图5示出了图1的调光信号产生器的详细电路图。
图6示出了图5的调光信号产生器的相关信号波形图。
图7示出了图5的压控延迟单元的详细方块图。
图8示出了图1的时钟信号单元的详细方块图。
图9示出了图8的时钟信号单元的相关信号时序图。
图10示出了驱动信号Vout及驱动电流ILED的相关信号时序图。
图11示出了驱动信号Vout′及驱动电流ILED′的相关信号时序图。
主要组件符号说明
1:发光二极管模块          10:发光二极管电路
10b1-10bm:LED串联电路     20:发光二极管驱动装置
20a:升压驱动器            20b:电流调整器
20c:调光信号产生器        20d:最小电压选择器
20e:误差放大器            20f:开关
20g:电压储存单元          a1:储能组件
a2:开关组件               a3:时钟信号单元
a4:切换信号单元           Nc:节点
Rc、R1、R2、R3:电阻       Cc、a33:电容
c1:压控延迟单元           c2、c3、a44:逻辑单元
c4、a43:触发器单元
c2_d、c3_d、c1_m、a37:延迟单元
c2_i、c3_i:反相闸         c2_n、c3_n:与非门
c1_r:偏压单元             OA:运算放大器
T1-T4、a34:晶体管           RG:稳压器
In1-Inn、a38、a39:反相器    a31:信号产生单元
a32:电流源                  a35:开关单元
a36:比较器                  a41:电流感测单元
a42:比较单元                a45:加法单元
a46:斜率补偿锯齿波单元
具体实施方式
请参照图1,其示出了根据本发明实施例的发光二极管模块的方块图。举例来说,发光二极管(Light Emitting Diode,LED)模块1作为背光模块应用于液晶显示器中。LED模块1包括LED电路10及LED驱动装置20。举例来说,LED电路10包括m个彼此并联的LED串联电路10b1、10b2、...、10bm,m为大于1的自然数。LED驱动装置20向应于脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)调光信号DIMin,根据输入电压VIN产生驱动电压VOUT,并据此驱动LED电路10。
LED驱动装置20包括升压驱动电路(Boost Converter)20a、节点N1、N2、...、Nm、电流调整器(Regulator)20b、调光信号产生器20c、最小电压选择器20d、误差放大器20e、开关20f及电压储存单元20g。
电流调整器20b经由节点N1-Nm分别与LED串联电路10b1-10bm耦接,其响应于PWM调光信号DIMin,在脉宽期间TP1中被使能,以控制流经LED电路10中各LED串联电路10b1-10bm的驱动电流。电流调整器20b还在第一脉宽期间TP1外被禁止,以使前述各驱动电流被截止,并对应地禁止LED电路10。节点N1-Nm上例如分别具有电压信号VFB1-VFBm。
最小电压选择器20d及误差放大器20e,响应于PWM调光信号DIMin,在脉宽期间TP1中被使能,以判断电压信号VFB1-VFBm中对应至最低电平的电压信号VFB的电平与参考电压电平VREF间的关系,以决定参考电压Vcomp。开关20f耦接于误差放大器20e及电压储存单元20g之间,其响应PWM调光信号DIMin,在脉宽期间TP1之外被截止,使误差放大器20e与电压储存单元20g被断路。开关20f还响应于PWM调光信号DIMin,在脉宽期间TP1中被导通,以将误差放大器20e提供的参考电压Vcomp提供至电压储存单元20g。储存单元20g包括节点Nc、电阻Rc及反馈补偿电容Cc。
升压驱动器20a包括储能组件a1、开关组件a2、时钟信号单元a3及切换信号单元a4。储能组件a1例如为电感,其响应于输入电压VIN储存储能电压。时钟信号单元a3响应于PWM调光信号PWMin提供振荡时钟信号OSCCLK,其中振荡时钟信号OSCCLK的前沿与PWM调光信号PWMin的前沿触发于实质上相同的时间。
切换信号单元a4响应于脉宽延长PWM调光信号DIM2被使能,以根据参考电压Vcomp及振荡时钟信号OSCCLK提供切换时钟信号VD。开关组件a2耦接至储能组件a1,开关组件a2响应于切换时钟信号VD选择性地被导通,以根据储能电压Vl及输入电压VIN产生驱动电压VOUT。
请参照图2及图3,其分别示出图1的切换信号单元的详细方块图及第2图的相关信号时序图。进一步来说,切换信号单元a4包括电流感测单元a41、比较单元a42、触发器单元a43、逻辑单元a44、加法单元a45及斜率补偿锯齿波单元a46。电流感测单元a41侦测开关组件a2导通时的电流,并据此得到电压信号Vsense。斜率补偿锯齿波单元a46根据振荡时钟信号OSCLK产生斜率补偿锯齿波信号。
加法单元a45根据电压信号Vsense及根据振荡时钟信号OSCCLK产生的斜率补偿锯齿波信号产生积分电压Vslope。比较单元a42判断积分电压Vslope是否实质上高于参考电压Vcomp,并在积分电压Vslope实质上高于参考电压Vcomp时,提供使能的重置信号VR。
触发器单元a43响应于使能的振荡时钟信号OSCCLK提供使能的中间信号Ss,并响应于使能的重置信号VR提供禁止的中间信号Ss。逻辑单元a44响应于脉宽延长PWM调光信号PWM2被使能,以根据中间信号Ss产生切换时钟信号VD。换言之,切换信号单元a4判断积分电压Vslope是否实质上高于参考电压Vcomp,并于积分电压Vslope实质上高于参考电压Vcomp时,对切换信号单元a4中的比较单元重置切换时钟信号VD以拉低输出电压VOUT的电平。如此,LED电路10、最小电压选择器20d、差值放大器20e、切换信号单元a4及开关组件a2例如形成反馈控制路径,以使驱动电压VOUT具有稳定的电平。
调光信号产生器20c根据PWM调光信号DIMin产生脉宽延长PWM调光信号DIM2,其具有脉宽期间TP2,如第4图所示。脉宽期间TP1例如为脉宽期间TP2的子期间,脉宽期间TP1与TP2实质上重迭(Overlapped),且脉宽期间TP2相较于脉宽期间TP1具有延长脉宽期间TPD,其中延长脉宽期间TPD的长度与输入电压VIN的电平相关。
举例来说,脉宽期间TP1、TP2及延长脉宽期间TPD的关系如第4图所示。在脉宽期间TP2的第一子期间(即,脉宽期间TP1)中,最小电压选择器20d、误差放大器20e及开关20f响应于使能的PWM调光信号DIMin被使能,以形成反馈电路。此反馈电路根据电压信号VFB1-VFBm中对应至最低电平的电压信号VFB,判断驱动电压VOUT的电平是否低于下限参考值,并据以选择性地提供参考电压Vcomp。在第一子期间中,升压驱动器20a也响应于使能的脉宽延长PWM调光信号DIM2被使能,以根据参考电压Vcomp推升驱动电压VOUT的电平,使驱动电压VOUT具有充足的驱动能力。电压储存单元20g在第一子期间中则对应地储存参考电压Vcomp。
在脉宽期间TP2的第二子期间(即是延长脉宽期间TPD)中,电流调整器20b、最小电压选择器20d、误差放大器20e及开关20f响应于机制的PWM调光信号DIMin被禁止,如此LED电路10上的电流被截止,使得LED电路10被禁止。在第二子期间中,升压驱动器20a响应于使能的脉宽延长PWM调光信号DIM2持续地被使能,以根据电压储存单元20g所储存的参考电压Vcomp持续地推升驱动电压VOUT的电平,使驱动电压VOUT即便在PWM调光信号DIMin为禁止的延长脉宽期间TPD中仍具有充足的驱动能力。
据此,本实施例的LED驱动装置20中的升压驱动器20a可依据脉宽延长PWM调光信号DIM2,在其延长后的脉宽期间TP2中持续地被使能,以提供稳定之驱动电压VOUT。
接下来,举例来对升压驱动器20a及调光信号产生器20c的电路做进一步的说明。
请参照图5及图6,其分别示出图1的调光信号产生器的详细电路图及图5的调光信号产生器的相关信号波形图。进一步来说,调光信号产生器20c包括压控延迟单元c1、逻辑单元c2、c3及触发器单元(Flip-flop)c4。压控延迟单元c1响应于输入电压VIN的电平,决定延长脉宽期间TPD,并将PWM调光信号PWMin延迟一段延长脉宽期TPD间后输出,以提供延迟后PWM调光信号PWMin_d。
请参照图7,其示出图5的压控延迟单元的详细方块图。举例来说,压控延迟单元c1包括偏压单元c1_r及延迟单元c1_m。偏压单元c1_r例如包括电阻R1-R3、运算放大器OA、稳压器RG及晶体管T1-T4。根据输入电压VIN决定偏压电压Vr及偏压电流Ir,其中偏压电流Ir的大小相关于输入电压VIN的电平。举例来说,偏压电流Ir满足:
Ir = Vr R 3 = R 2 R 1 + R 2 VIN × 1 R 3
延迟单元c1_m具有操作延迟时间,用以决定延长脉宽期间TPD。举例来说,延迟单元包括n个反相器In1-Inn,其操作延迟时间相关于其上所流经的电流Im1-Imn,其中n为大于1的自然数。电流Im1-Imn例如为偏压电流Ir的映像电流(Mirrored Current),其大小与偏压电流Ir为正相关。举例来说,当偏压电流Ir较高时,电流Im1-Imn亦对应地较高,使得反相器In1-Inn对应地具有较短的延迟时间;如此,延迟单元c1_m所决定的延迟脉宽期间TPD对应地较短。当偏压电流Ir较低时,电流Im1-Imn也对应地较低,使得反相器In1-Inn对应地具有较长的延迟时间;如此,延迟单元c1_m所决定的延迟脉宽期间TPD对应地较长。据此,延迟单元c1_m可对应地响应于输入电压VIN的高低决定偏压电流Ir,并根据偏压电流Ir的大小决定操作延迟时间TPD,以对应地实现出具有压控延迟功能的延迟电路。
逻辑运算单元c2根据PWM调光信号PWMin提供前沿(Front Edge)取样信号S_RIS,其指示PWM调光信号PWMin的前沿。举例来说,PWM调光信号PWMin的前沿及前沿取样信号S_RIS的前沿分别为上升沿(Rising Edge)及为下降沿(Falling Edge),而前沿取样信号S_RIS与PWM调光信号PWMin的前沿触发在实质上相同的时点。在一个例子中,逻辑运算单元c2包括延迟单元c2_d、反相闸c2_i与与非(NAND)闸c2_n,其中延迟单元c2_d及反相闸c2_i根据PWM调光信号PWMin产生信号Sc2,而NAND闸c2_n系根据PWM调光信号PWMin及信号Sc2产生前沿取样信号S_RIS。
逻辑运算单元c3根据延迟后PWM调光信号PWMin_d提供后沿(RearEdge)取样信号S_FAL,其指示延迟后PWM调光信号PWMin_d的后沿。举例来说,延迟后PWM调光信号PWMin_d的后沿及后沿取样信号S_FAL的前沿为下降沿,而后沿取样信号S_RIS的前沿为与延迟后PWM调光信号PWMin_d的后沿触发于实质上相同的时点。在一个例子中,逻辑运算单元c3系包括延迟单元c3_d、反相闸c3_i及NAND闸c3_n,其中反相闸c3_i根据延迟后PWM调光信号PWMin_d产生信号Sc2;延迟单元c3_d根据延迟后PWM调光信号PWMin_d产生信号Sc3;而NAND闸c3_n系根据信号Sc2及Sc3产生后沿取样信号S_FAL。
触发器单元c4响应于前沿取样信号S_RIS触发脉宽延长PWM调光信号DIM2的前沿(例如是上升沿),并响应于后沿取样信号S_FAL触发脉宽延长PWM调光信号DIM2的后沿(例如是下降沿),其中触发器单元c4例如为负沿触发的触发器。
升压驱动器20a包括储能组件a1、开关组件a2、时钟信号单元a3及切换信号单元a4。储能组件a1例如为电感,其响应于输入电压VIN储存储能电压Vl,而其上所流经的电感电流的波形如第2图中的曲线IL所示。开关组件a2耦接至储能组件a1,开关组件a2响应于切换时钟信号VD选择性地为导通,以根据储能电压Vl及输入电压VIN产生驱动电压VOUT。
时钟信号单元a3响应于PWM调光信号PWMin提供振荡时钟信号OSCCLK,其中振荡时钟信号OSCCLK的前沿与PWM调光信号PWMin的前沿触发于实质上相同的时间。切换信号单元a4响应于脉宽延长PWM调光信号DIM2被使能,以根据振荡时钟信号OSCCLK提供切换时钟信号VD。
接下来系举例,对时钟信号单元a3及切换信号单元a4的电路做进一步的说明。
请参照图8及图9,其分别示出图1的时钟信号单元的详细方块图及图8的相关信号时序图。进一步来说,时钟信号单元a3包括脉冲产生单元a31,其根据PWM调光信号PWMin产生脉冲信号SW及脉冲信号SW的反相信号SWB,其中脉冲信号SW的前沿(例如,上升沿)与PWM调光信号PWMin的前沿(例如,上升沿)触发于实质上相同的时间。
时钟信号单元a3更包括电流源a32、电容a33、晶体管a34、开关单元a35、比较器a36、延迟单元a37及反相器a38及a39。电流源a32与电容a33耦接于节点N1,电流源a32提供充电电流Ichg对电容a33进行充电,使节点N1具有充电电压。晶体管a34响应于振荡时钟信号Sd被导通形成放电路径,而节点N1上的充电电压经由晶体管a34导通而成的放电路径进行放电,举例来说,节点N1上具有电压V-N1,其波形如第9图所示。比较器a36的正输入端接收参考电压Vref,负端耦接至节点N2,其上具有电压信号VCHG,其中参考电压Vref的电平低于输入电压VIN的电压电平。
开关单元a35耦接至节点N1及N2。响应于高电平的脉冲信号SW及低电平的反相信号SWB,开关单元a35提供输入电压VIN至节点N2,使得比较器a36的负输入端的电压(=输入电压VIN)高于正输入端的电压(=参考电压Vref);如此比较器a36提供对应至低电平的输出信号So。延迟单元a37将输出信号So延迟后输出延迟后输出信号So′及So″,反相器a38接收并将延迟后输出信号So′反相,以输出对应至高电平的振荡时钟信号OSCCLK。据此,振荡时钟信号OSCCLK的上升沿可与PWM调光信号PWMin的上升沿对应。反相器a39接收并将延迟后输出信号So″反相,以输出对应至高电平的振荡时钟信号Sd。据此,振荡时钟信号Sd的上升沿可与PWM调光信号PWMin的上升沿对应,使得节点N1的电压放电至接地电压。
响应于低电平的脉冲信号SW及高电平的反相信号SWB,开关单元a35将节点N1及N2短路连接,使得比较器a36的负输入端的电压等于节点N1上的电压,其起始电压对应至接地电压电平;如此,使得比较器a36的负输入端的电压(=接地电压)低于正输入端的电压(=参考电压Vref),而比较器a36提供对应至高电平的输出信号So。延迟单元a37将输出信号So延迟后输出延迟后输出信号So′及So″,反相器a38及a39输出对应至低电平的振荡时钟率信号OSCCLK及Sd。如此,晶体管a34为截止以关闭节点N1的放电路径,使得节点N1上的电压随着充电电流Ichg对电容a33的充电操作而上升。
随着充电操作的时间增加,节点N1上的电压对应地上升。一旦节点N1上的电压对应至高于参考电压Vref的电平时,比较器a36提供对应至低电平的输出信号So;延迟单元a37对应地提供低电平的延迟后输出延迟后输出信号So′及So″;反相器a38及a39输出对应至高电平的振荡时钟信号OSCCLK及Sd;而晶体管a34被导通以使得节点N1上的电压对应地放电至接地电压。如此,比较器a36的负输入端的电压(=接地电压)再次地低于正输入端的电压(=参考电压Vref),而比较器a36提供对应至高电平的输出信号So。延迟单元a37将输出信号So延迟后输出延迟后输出信号So′及So″,反相器a38及a39输出对应至低电平的振荡时钟信号OSCCLK及Sd。如此,晶体管a34为截止以关闭节点N1的放电路径,使得节点N1上的电压随着充电电流Ichg对电容a33的充电操作而上升。
经由前述动作的反复执行,时钟信号单元a3可对应地产生振荡时钟信号OSCCLK,其上升沿与PWM调光信号PWMin的上升沿触发于实质上相同的时间。
综合以上,本实施例的LED驱动装置20可参考输入电压VIN的电平来决定脉宽延长PWM调光信号DIM2的宽度,如图5-7所示。据此,本实施例的LED驱动装置20可有效地提供电平稳定的驱动电压Vout,借此提供稳定的驱动电流来对LED电路10进行驱动。举例来说驱动电压Vout的电平及驱动电流ILED的波形可如第10图所示,其中驱动电压Vout稳定地对应至预定的电压电平Vtarget,而驱动电流ILED稳定地地对应至预定的电流值Itarget。相对地,传统LED驱动电路在输入电压的电平较低时,当输入调光(DIM)脉冲宽度很小时,电感储能所需时间不够,往往无法维持驱动电压Vout的电平及LED驱动电流的大小,如第11图中的驱动电压Vout′及LED驱动电流ILED′所示;这样一来,将使得LED电路发生诸如闪烁或亮度不稳定的情形。所以我们依照VIN大小增加电感储能时间(DIM2),来维持LED电流稳定。
本发明上述实施例的LED驱动装置应用调光信号产生器根据PWM调光信号产生脉宽延长PWM调光信号,其中脉宽延长PWM调光信号具有相较于PWM调光信号具有延长脉宽期间,其长度与输入电压的电平相关。本发明实施例的LED驱动装置更应用升压驱动器响应于脉宽延长PWM调光信号在其脉宽期间中被使能,以根据输入电压维持该驱动电压的电平。据此,相较于传统LED驱动装置,本发明实施例的LED驱动装置具有可参考输入电压的电平来弹性地提升升压驱动器的驱动能力,以提供稳定的LED驱动电压的优点。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但是并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种修改与变型。因此,本发明的保护范围应当以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种发光二极管(Light Emitting Diode,LED)驱动装置,响应于一脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)调光信号,根据一输入电压提供一驱动电压驱动一LED电路,所述LED驱动装置包括:
一电流调整器(Regulator),响应于所述PWM调光信号,在一第一脉宽期间被使能,控制流经所述LED电路的一驱动电流,所述电流调整器还在所述第一脉宽期间外被禁止,以使所述驱动电流被截止,并对应地禁止所述LED电路;
一调光信号产生器,根据所述PWM调光信号产生一脉宽延长PWM调光信号,具有一第二脉宽期间,所述第一脉宽期间与所述第二脉宽期间实质上重迭(Overlapped),且所述第二脉宽期间相较于所述第一脉宽期间具有一延长脉宽期间,所述延长脉宽期间的长度与所述输入电压的电平相关;以及
一升压驱动器(Boost Converter),响应于所述脉宽延长PWM调光信号,在所述第二脉宽期间被使能,根据所述输入电压维持所述驱动电压的电平,
其中,所述升压驱动器包括:
一储能组件,响应于所述输入电压储存一储能电压;
一开关组件,耦接至所述储能组件,所述开关组件响应于一切换时钟信号选择性地导通,以根据所述储能电压及所述输入电压产生所述驱动电压;
一时钟信号单元,响应于所述PWM调光信号提供一振荡时钟信号;以及
一切换信号单元,响应于所述脉宽延长PWM调光信号被使能,根据所述振荡时钟信号提供所述切换时钟信号。
2.根据权利要求1所述的LED驱动装置,其中,所述调光信号产生器还包括:
一压控延迟单元,响应于所述输入电压的电平决定所述延长脉宽期间,并将所述PWM调光信号延迟所述延长脉宽期间后输出,以提供一延迟后PWM调光信号;
一第一逻辑运算单元,用以根据所述PWM调光信号提供一前沿(Front Edge)取样信号,用以指示所述PWM调光信号的一前沿;
一第二逻辑运算单元,用以根据所述延迟后PWM调光信号提供一后沿(Rear Edge)取样信号,用以指示所述延迟后PWM调光信号的一后沿;以及
一触发器单元(Flip-flop),响应于所述前沿取样信号触发所述脉宽延长PWM调光信号的前沿,并响应于所述后沿取样信号触发所述脉宽延长PWM调光信号的后沿。
3.根据权利要求2所述的LED驱动装置,其中,所述压控延迟单元还包括:
一偏压单元,根据所述输入电压决定一偏压电流,其中,所述偏压电流的大小相关于所述输入电压的电平;以及
一延迟单元,具有一操作延迟时间,用以决定所述延长脉宽期间,所述延迟单元响应于所述偏压电流的大小决定所述操作延迟时间,并将所述PWM调光信号延迟所述操作延迟时间后输出,以提供所述延迟后PWM调光信号。
4.根据权利要求1所述的驱动装置,其中,所述切换信号单元包括:
一电流感测单元,侦测所述开关组件导通时的一电流信号,以产生一积分电压;
一比较单元,用以判断所述积分电压是否实质上高于一参考电压,并于所述积分电压实质上高于所述参考电压时,提供使能的一重置信号;
一触发器单元,响应于使能的所述振荡时钟信号提供使能的一中间信号,并响应于使能的所述重置信号提供禁止的所述中间信号;以及
一逻辑单元,响应于所述脉宽延长PWM调光信号被使能,以根据所述中间信号产生所述切换时钟信号。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,还包括:
一反馈电路,耦接至所述LED电路,用以找出所述LED电路的一操作电压信号,并根据所述操作电压信号提供所述参考电压;以及
一开关电路,耦接至所述反馈电路及所述比较单元,所述开关电路响应于所述PWM调光信号在所述第一脉宽期间被使能,以形成一路径,将所述反馈电路提供的所述参考电压提供至所述比较单元;
其中,所述开关电路还响应于所述PWM调光信号,在所述第一脉宽期间之外被禁止,使所述反馈电路及所述比较单元实质上断路。
6.根据权利要求1所述的驱动装置,其中,所述时钟信号单元更用以控制所述振荡时钟信号的一前沿与所述PWM调光信号的前沿触发于实质上相同的时间。
CN201110362100.5A 2011-08-12 2011-11-15 发光二极管驱动装置 Expired - Fee Related CN102932985B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100128880 2011-08-12
TW100128880A TWI444091B (zh) 2011-08-12 2011-08-12 發光二極體驅動裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102932985A CN102932985A (zh) 2013-02-13
CN102932985B true CN102932985B (zh) 2014-11-05

Family

ID=47647631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110362100.5A Expired - Fee Related CN102932985B (zh) 2011-08-12 2011-11-15 发光二极管驱动装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8917029B2 (zh)
CN (1) CN102932985B (zh)
TW (1) TWI444091B (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8502461B2 (en) * 2010-05-25 2013-08-06 Green Solution Technology Co., Ltd. Driving circuit and control circuit
TWI452937B (zh) * 2012-06-25 2014-09-11 Richtek Technology Corp 適用於相位截斷式調光系統的發光二極體控制裝置及相關的控制方法
KR101452071B1 (ko) * 2012-12-21 2014-10-16 삼성전기주식회사 구동 회로, 구동 모듈 및 모터 구동 장치
TW201429301A (zh) * 2013-01-07 2014-07-16 Lextar Electronics Corp 調光電路及應用其之發光裝置
TWI482141B (zh) * 2013-01-18 2015-04-21 Power Forest Technology 具有調變被驅動元件之電性參數及過壓保護元件之驅動電路
TWI584673B (zh) * 2013-06-21 2017-05-21 茂達電子股份有限公司 發光元件驅動電路
TWI501065B (zh) * 2013-09-06 2015-09-21 Leadtrend Tech Corp 可以調整流經一元件之一直流電流的電子裝置與控制方法
TWI611722B (zh) 2013-09-06 2018-01-11 Leadtrend Technology Corporation 發光二極體之控制電路
TWI500356B (zh) * 2013-12-19 2015-09-11 Top Victory Invest Ltd 自動切換調光模式之發光二極體控制器
US9386645B2 (en) * 2014-05-21 2016-07-05 Tom O'Neil LED drive circuitry with disconnect switch
CN105722283A (zh) * 2014-12-02 2016-06-29 中兴通讯股份有限公司 一种电流型lcd背光升压方法、电路
TWI559813B (zh) * 2015-04-13 2016-11-21 國立臺北科技大學 適應性參考電壓追蹤控制的發光二極體驅動裝置及方法
TW201640955A (zh) * 2015-05-07 2016-11-16 Advanced Analog Technology Inc 可提升面板調光效能的控制裝置及方法
CN105304027B (zh) 2015-10-12 2017-08-15 武汉华星光电技术有限公司 一种背光源的控制电路、控制方法及液晶显示装置
CN105896943B (zh) * 2016-05-27 2018-08-28 南京矽力杰半导体技术有限公司 一种控制电路、控制方法及应用其的开关电源
US10143054B2 (en) * 2016-11-10 2018-11-27 Dazzo Techonology Corporation Light-emitting diode driver
TWI621373B (zh) * 2017-08-18 2018-04-11 Dimming control optimization system
CN109526091B (zh) * 2017-09-20 2021-02-19 昱京能源科技股份有限公司 调光控制系统
US10015858B1 (en) * 2017-12-12 2018-07-03 GE Lighting Solutions, LLC Deep dimming control in LED lighting system
CN110034734B (zh) * 2018-01-11 2023-04-07 晶豪科技股份有限公司 用于补偿误差放大器的输入偏压的补偿电路
TWI669985B (zh) * 2018-10-12 2019-08-21 力林科技股份有限公司 發光二極體驅動裝置以及發光二極體背光模組
JP2020155351A (ja) * 2019-03-22 2020-09-24 セイコーエプソン株式会社 発光制御装置、光源装置及び投写型映像表示装置
US10797698B1 (en) 2019-11-29 2020-10-06 Waymo Llc Systems and methods for selecting light emitters for emitting light
CN111028768A (zh) * 2019-12-27 2020-04-17 北京集创北方科技股份有限公司 信号产生装置、驱动芯片、显示系统与led显示的驱动方法
TWI745038B (zh) * 2020-08-20 2021-11-01 瑞鼎科技股份有限公司 非等差的脈寬調變調光方法
CN112230705B (zh) * 2020-09-29 2023-02-03 海光信息技术股份有限公司 电源管理电路及芯片结构
TWI760202B (zh) * 2021-04-28 2022-04-01 聚積科技股份有限公司 發光二極體驅動系統、驅動裝置與亮度控制電路
CN114420045B (zh) * 2022-01-27 2023-04-07 成都利普芯微电子有限公司 一种驱动电路、驱动芯片、显示装置
CN114420043B (zh) * 2022-01-27 2022-11-18 成都利普芯微电子有限公司 一种驱动电路、驱动芯片和显示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969555A (en) * 1997-04-25 1999-10-19 Advantest Corp. Pulse width forming circuit
CN201365220Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 Bcd半导体制造有限公司 单相无刷电机转速控制电路

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6201501A (en) * 2000-04-24 2001-11-07 Huawei Technologies Co., Ltd. Delay clock pulse-width adjusting circuit for intermediate frequency or high frequency
TWI220333B (en) * 2003-06-12 2004-08-11 Delta Electronics Inc PWM buffer circuit for adjusting a frequency and a duty cycle of a PWM signal
JP4452306B2 (ja) * 2007-12-26 2010-04-21 シャープ株式会社 パルス信号遅延回路及びled駆動回路
US8288967B2 (en) * 2008-03-21 2012-10-16 Richtek Technology Corp. LED control circuit and method
US8390262B2 (en) * 2008-11-17 2013-03-05 Lepower Semiconductor Inc. Methods and circuits for LED drivers and for PWM dimming controls
US8456106B2 (en) * 2009-04-14 2013-06-04 Supertex, Inc. LED driver with extended dimming range and method for achieving the same
US20100327835A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Intersil Americas Inc. Integrator for providing overshoot protection and light switching mode during non-zero load condition for an led driver circuitry
US8228098B2 (en) * 2009-08-07 2012-07-24 Freescale Semiconductor, Inc. Pulse width modulation frequency conversion
JP5423266B2 (ja) * 2009-09-14 2014-02-19 富士電機株式会社 デジタル制御スイッチング電源装置
KR20110096462A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 삼성전자주식회사 광원 드라이버, 이의 동작 방법, 및 이를 포함하는 장치들
US9155156B2 (en) * 2011-07-06 2015-10-06 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for improving a short duty cycle behavior of a DC-DC converter driving a load
US9265104B2 (en) * 2011-07-06 2016-02-16 Allegro Microsystems, Llc Electronic circuits and techniques for maintaining a consistent power delivered to a load

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969555A (en) * 1997-04-25 1999-10-19 Advantest Corp. Pulse width forming circuit
CN201365220Y (zh) * 2008-12-31 2009-12-16 Bcd半导体制造有限公司 单相无刷电机转速控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
TWI444091B (zh) 2014-07-01
US8917029B2 (en) 2014-12-23
TW201309085A (zh) 2013-02-16
US20130038233A1 (en) 2013-02-14
CN102932985A (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102932985B (zh) 发光二极管驱动装置
US7940035B2 (en) Control circuit having an impedance modulation controlling power converter for saving power
US9484758B2 (en) Hybrid bootstrap capacitor refresh technique for charger/converter
TWI483518B (zh) 用於接收輸入電壓的開關調製器的控制電路及在開關調製器中利用接通時間恆定體系控制主開關和低端開關的方法
CN102497107B (zh) 开关电源控制器及开关电源
JP3647811B2 (ja) Dc−dcコンバータ回路
EP2893627A1 (en) Switching regulator and control method thereof
US20140333224A1 (en) Switched mode power converter and method of operating the same
JP5667892B2 (ja) 負荷駆動装置及びこれを用いた電子機器
US9698677B2 (en) Brownout recovery circuit for bootstrap capacitor and switch power supply circuit
CN101355841A (zh) 驱动装置、平滑电路、dc/dc变换器
CN101714819A (zh) 输出电压控制装置、输出电压控制方法和电子设备
CN203722871U (zh) Led驱动电路系统及led驱动控制电路
US9407149B2 (en) Buck converting controller for reduction of output voltage overshoot
US20120299569A1 (en) Constant On-Time Switching Regulator Implementing Light Load Control
US9980331B2 (en) Oscillation circuit
US20140253080A1 (en) Method and apparatus for advanced pulse skipping control in buck regulators
US8194418B2 (en) Frequency-hopping control method and module, and DC/DC converter
CN103427628A (zh) 平板显示器中的预测功率控制
US8164319B2 (en) System and method for adapting clocking pulse widths for DC-to-DC converters
US8907638B2 (en) Resonant-recovery power-reduction technique for boost converters
CN102055338B (zh) 恒定电压输出电路
US8344703B2 (en) Variable on-time control method for high light-load efficiency, small output voltage ripple, and audible-noise-free operation
CN102185502A (zh) 开关电源控制器的恒流输出控制电路及开关电源
US9654010B2 (en) Power converter circuitry with switching frequency control circuitry

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141105

Termination date: 20191115