[发明专利]发光二极管的驱动电路及驱动方法

说明书

技术领域

本发明为一种驱动电路及其设计方法，特别是涉及一种可动态调整输 出功率，提高能源使用效率的驱动电路及其设计方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)具有省电、开关速度快等功 能，从过去只能用在电子装置的状态指示灯，进步到成为液晶显示的背光， 再扩展到电子照明及公众显示，如车用灯、交通号志灯、广告牌讯息跑马 灯、大型影视墙，甚至是投影机内的照明等。随着高阶手机采用发光二极 管当背光源后，发光二极管又打开了新的应用领域。未来发光二极管最被 看好的应用，是在7-40时的平面显示器市场，一旦发光二极管能成为平面 显示器的背光源，其市场产值将会大幅成长。

当驱动多颗发光二极管串联的电路或背光模块时，由于工艺变异会导 致每颗发光二极管导通电压有些微不同，为导通所有的发光二极管，通常 会将输出电压预设在较高的电平，以防止遇到某一个发光二极管导通电压 较大而无法点亮的现象发生，但也因此造成不必要的功率消耗。

图1为根据传统技术的驱动电路，由升压电路(boost circuit)100 及电流源单元140所组成，以驱动多个发光二极管串行111-119。升压电路 100根据调整信号SRE的占空比(duty cycle)调整输出电压VOUT的电压 电平。在驱动时，只要决定输入电压VIN与调整信号SRE的占空比即可决 定输出电压VOUT的电压值，为使发光二极管串行111～119均导通电流(发 光)，输出电压VOUT会调整至较高的电压电平。因此，电流源单元140便 需要承受较多的电压降，而造成多余的功率消耗。

发明内容

本发明提供一种可动态调整输出功率的驱动电路，可驱动一个发光二 极管，本发明利用发光二极管的阴极电压，自动修正输出电压的大小，以 解决现有技术浪费能源及缩短负载工作寿命的问题。

本发明还提供一种可动态调整输出功率的驱动电路，可同时驱动多个 发光二极管，并依据发光二极管的阴极电压调整驱动电压，以避免多余的 功率浪费。

本发明也提供一种可动态调整输出功率的驱动电路，可驱动多个发光 二极管串行，并依据发光二极管串行的阴极电压调整驱动电压，以避免多 余的功率浪费。

本发明又提供一种可动态调整输出功率的驱动电路设计方法，利用发 光二级体的阴极端电压，判断驱动电压是否过高，并将之调整至适当电压 电平，以避免多余的功率消耗。

本发明提出一种电路，用于驱动至少一发光二极管，上述电路包括电 压转换电路与参考电压产生器。其中，电压转换电路将输入电压转换为输 出电压，并提供此输出电压至上述发光二极管的阳极，其中上述输出电压 对应于参考电压。而参考电压产生器则用以产生参考电压，上述参考电压 对应于上述发光二极管的阴极电压。上述参考电压产生器包括检测单元与 脉冲宽度调整单元。其中，检测单元根据上述发光二极管的阴极电压，输 出参考电压，而脉冲宽度调整单元则根据参考电压与对应于输出电压的回 授电压，调整一调整信号的占空比。其中，若上述发光二极管的阴极电压 大于阈值电压，则电压转换电路根据调整信号的占空比，降低输出电压。

本发明提出一种电路，用于驱动多个发光二极管，电路包括电压转换 电路与参考电压。其中，电压转换电路将一输入电压转换为输出电压，并 提供此输出电压至上述发光二极管的阳极，其中上述输出电压对应于参考 电压。参考电压产生器则用以产生参考电压，参考电压对应于上述发光二 极管其中之一的阴极电压。其中该参考电压产生器包括：一检测单元，根 据上述发光二极管的阴极电压中的最低值，输出该参考电压；以及一脉冲 宽度调整单元，根据参考电压与对应于该输出电压的一回授电压，调整一 调整信号的占空比；其中，若上述发光二极管的阴极电压中的最低值大于 一阈值电压，该电压转换电路根据该调整信号的占空比，降低该输出电压。