[发明专利]一种用于多串LED分时调整的方法及使用该方法的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其是涉及一种利用LED进行分时调整以提供均有亮度的方法和装置。

背景技术

由于发光二极管(LED)具有可靠、低耗能、低工作温度以及长使用寿命等优越性能，LED在人们生活当中越来越普及。众所周知，LED灯在直流电源下工作能够发挥出高亮度和长寿命的优点。在现有技术中，大多数的现有技术的感应式升压型LED驱动电路仅仅能驱动一个支路，其中这一支路上可以串联有多个LED，这样，就保证了每个LED的亮度的一致性，因为流过该每一个LED的电流是相等的。也就是说，各个LED之间的电流差异是零，其匹配良好。

目前，随着显示屏尺寸的增大，对于LCD显示屏来说，需要更多的LED以提供背照光。已经研制出了许多驱动电流以驱动具有多个支路的WLED。图1显示了这种现有技术的驱动电路，具有两个支路的LED装置20经过一个开关模块10接入电源，其中该每一各支路均串联有多个LED，例如：在第一个支路中串联有D11～D14，在第二个支路中串联有D21～D24，并且从该LED装置20中进行采样以便利用PWM控制器对整个LED装置20进行控制。如果，有相同的电流下，该每一LED的正向偏压相同，那么该每一支路上的电流就会匹配良好。遗憾的是，由于制造LED时，个体的差异不可避免，找到众多拥有相同PN结电压的LED几乎是不可能的。当每一个支路中串联3～5个LED时，在预定的电流下每个支路的压差可能会很大，甚至有时会相差1V左右，这就使得当利用同一个电源来驱动多个LED支路时而导致的电流不匹配。显然，这种现有技术的驱动装置忽略了WLED之间正向偏压的差异。此外，由于仅仅在第一个支路D11～D14中串联了采样电阻R1，它仅仅是对第一个支路进行电流的调整，以适应其它支路的电流。显然，在并联有更多的支路时，调整是非常有限的。

还有一些具有电荷泵的LED驱动电路被研制出可以驱动多个LED支路，但是在每个支路中仅仅具有一个LED装置，其应有也是有限的。如果在这种现有技术的驱动装置中，串联多个LED装置，同样会导致各个支路之间电流不匹配的问题。

为了解决各个支路之间电流匹配的问题，一些改进的设计方案引入了内部电流调整环(internal current regulation loop)，如图2所示。然而，这个调整电路将耗费额外的功率而导致效率降低。在两个支路之间，LED正向偏压的差异会消耗在MN1或MN2上。这种功耗最终会转变成热能。有时，这些热能非常大而影响电路的可靠性。此外，这个附加的调整电路又会引起复杂的稳定性的问题，并需要更多的设计以作保证。这些附加的设计还会占用更大的芯片面积，以及增加了芯片的成本。此外，MN1和MN2需要大功率以承受大电流，而运算放大器OP1和OP2需要占用更大的区域，因为其内的补偿电容的面积一般都很大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于多串LED的分时调整的方法以及应用该方法的驱动装置，以使每个串的LED分别得到调整，实现彼此之间电流和功效的匹配。

根据本发明的一种用于多串LED分时调整的方法，其中该每串支路上具有多个LED，并利用一具有预定占空比的开关模块控制开启与关断，该方法的特征在于：采集通过该每一串支路的电流以形成反馈信号；提供一选通装置，用于控制所采集的该每一串支路的反馈信号分时供给；将该每一串支路的反馈信号分别与一预定的参考信号相比较；利用该比较后的误差结果调整该开关模块的占空比，以调整施加在该多串LED的电压直到所述反馈信号收敛于该预定的参考信号。

根据本发明的一种分时调整方法的驱动装置，包括一采样电路，用于采集通过该每一串支路的电流以形成反馈信号；一选通装置，用于控制所采集的该每一串支路的反馈信号分时供给；一比较电路，将该每一串支路的反馈信号分别与一预定的参考信号相比较；和一调制控制器，根据该比较后的误差结果调制出具有预定占空比的信号，用于调整该开关模块的占空比，以进一步调整施加在该多串LED的电压直到所述反馈信号收敛于该预定的参考信号。

本发明的令每个支路LED分时工作的方法，通过引入反馈信号进行及时的电流调整，而忽略了不同LED之间PN结电压的差异，有效地避免了由于制造而导致的LED的特性不同，从而保证了各个LED装置亮度的一致。

本发明的驱动装置可以有效地降低成本，并有效地减少用于多串LED驱动的PCB板的尺寸。本发明均可以用于电荷泵WLED驱动装置和感应式WLED驱动装置。

附图说明