[发明专利]发光二极管电路及其误差放大器

说明书

技术领域

本发明内容涉及一种放大器，特别是涉及一种误差放大器以及包含此误差放大器的发光二极管电路。

背景技术

发光二极管(light emitting diode；LED)与传统的灯泡照明工具相比较，估计其效率约为传统灯泡的四倍。并且，发光二极管并没有传统的灯泡含有有毒的水银，更拥有较灯泡更长的使用寿命。种种因素下，发光二极管已经成为现代照明科技最新的主流技术。

为使发光二极管电路的电压稳定，常藉由电感的设置以达到目的。当发光二极管电路开始运作时，需要的是快速的反应时间，以迅速进入工作模式，而快速的反应时间将使发光二极管电路可在短时间内产生相当大的电流。然而，具有快速反应时间的发光二极管电路所产生的突波电流，容易使上述的电感无法承受而造成损坏。因此，如果发光二极管电路对反应时间不具有可以弹性调整的机制，则电感将持续在工作模式下遭受突波电流的冲击，而容易损坏，无法正常的提供稳压效果。

因此，如何设计一个新的发光二极管电路及其误差放大器，以提供弹性调整的反应时间，为业界亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明内容的一个方面是提供一种误差放大器(error amplifier)，包含：差动输入级、输出级以及调整电流源。差动输入级包含差动输出。输出级包含：N型金属氧化物半导体晶体管(NMOS)以及P型金属氧化物半导体晶体管(PMOS)。N型金属氧化物半导体晶体管，包含漏极以及栅极，其中漏极连接至误差放大器输出端，栅极连接至差动输出端。P型金属氧化物半导体晶体管包含栅极以及漏极，其中栅极连接至电流源，漏极连接至N型金属氧化物半导体晶体管的漏极。调整电流源连接至P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且调整电流源接收控制电压。于第一操作模式中，控制电压使调整电流源导通，于第二操作模式中，控制电压使调整电流源关闭。

依据本发明内容的一实施例，于第一操作模式中，控制电压使调整电流源导通，使输出级的跨导值提升。于第二操作模式中，控制电压使调整电流源关闭，使输出级的跨导值降低。

依据本发明内容的另一实施例，其中调整电流源包含P型金属氧化物半导体晶体管电流源。

依据本发明内容的又一实施例，其中差动输入级还包含第一输入端以及第二输入端，第一输入端用以接收参考电压，第二输入端用以接收变动电压，其中差动输出端根据参考电压以及变动电压产生差动输出电压。

依据本发明内容的再一实施例，其中电流源提供驱动电流，而调整电流源于第一操作模式中提供调整电流。

本发明内容的另一个方面是提供一种发光二极管(light emitting diode；LED)电路，包含：电感、发光二极管群组、功率金属氧化物半导体晶体管、误差放大器以及脉宽调制器。电感用以连接供应电压以及第一端。发光二极管群组连接于第一端。功率金属氧化物半导体晶体管连接于第一端。误差放大器包含：差动输入级、输出级以及调整电流源。差动输入级包含差动输出。输出级包含：N型金属氧化物半导体晶体管(NMOS)以及P型金属氧化物半导体晶体管(PMOS)。N型金属氧化物半导体晶体管，包含漏极以及栅极，其中漏极连接至误差放大器输出端，栅极连接至差动输出端。P型金属氧化物半导体晶体管包含栅极以及漏极，其中栅极连接至电流源，漏极连接至N型金属氧化物半导体晶体管的漏极。调整电流源连接至P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且调整电流源接收控制电压。于第一操作模式中，控制电压使调整电流源导通，于第二操作模式中，控制电压使调整电流源关闭。脉宽调制器用以根据误差放大器输出端产生开关讯号，以控制功率金属氧化物半导体晶体管，以对发光二极管群组进行充电或放电。

依据本发明内容的一实施例，于第一操作模式中，控制电压使调整电流源导通，使输出级的跨导值提升。于第二操作模式中，控制电压使调整电流源关闭，使输出级的跨导值降低。

依据本发明内容的另一实施例，其中调整电流源包含P型金属氧化物半导体晶体管电流源。

依据本发明内容的又一实施例，其中差动输入级还包含第一输入端以及第二输入端，第一输入端用以接收参考电压，第二输入端用以接收变动电压，其中差动输出端根据参考电压以及变动电压产生差动输出电压。变动电压为来自发光二极管群组所输出的回授电压。

依据本发明内容的再一实施例，当发光二极管电路开始运作时，控制电压使调整电流源操作于第一操作模式中，以提升输出级的跨导值，当发光二极管电路开始运作后，参考电压以及变动电压间的差距小于临界值时，控制电压使调整电流源操作于第二操作模式中，以降低输出级的跨导值。