[发明专利]用于有效驱动大量LED的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于发光二极管（LED）的驱动电路领域，尤其是用于例如平板显示装置中采用的大量LED的驱动电路领域。

背景技术

由于高功率LED能以低成本获得，所以发光二极管（LED）越来越多地被用于照明和显示应用。为提供恒定光强度，必须用恒定负载电流来驱动发光二极管。

为了用恒定电流驱动单个LED或多个LED，已开发出专用驱动电路。当驱动非常多的LED（诸如LED显示装置中采用的LED阵列）时，为确保遍及整个阵列均匀发光，效率以及精确的负载电流设定成为主要问题。串联连接若干LED可降低驱动电路中的功耗。然而，不能单个控制LED的亮度，但这却在使用不同颜色的LED来添加颜色混合时尤为需要。

用于驱动许多LED的模式切换型电源的使用本身已知。然而，已知方法不能对每个单独LED进行亮度控制，由于容差，可能发生LED之间不期望的电流失配，且通常可能需要许多大的电感器。

存在对能进行所连接LED的单个亮度控制的新型低功耗LED驱动电路的需求。此外，可能需要故障检测来识别损坏的LED，以及可选择地，旁路损坏的LED。

发明内容

公开了一种用于控制串联耦接的多个LED（LED链）的电路。根据本发明的一个实例，该电路包括切换转换器，其作为耦接至多个LED以向其提供恒定负载电流的电流源来工作。该切换转换器包括与多个LED串联耦接的电感器，使得相同负载电流流过电感器和多个LED。没有电容器耦接在电感器与多个LED之间。浮接驱动电路与多个LED中的每个单独的LED并联耦接。浮接驱动电路被配置为全部或部分地接收负载电流，由此根据相应的调制输入信号来旁路相应LED，以控制该LED的发光强度。

根据本发明的另一实例，该电路包括电流源，其耦接至多个LED，以向其提供恒定负载电流。浮接驱动电路与多个LED中的每个单独的LED并联耦接。该浮接驱动电路被配置为全部或部分地接收负载电流，由此根据相应的调制输入信号来旁路相应LED，以控制该LED的发光强度。每个浮接驱动电路包括旁路晶体管，其具有与相应LED并联耦接的负载电流通路；以及二极管，其具有已定义的击穿电压。该二极管与相应LED并联耦接，使得当跨旁路晶体管的负载电流通路的电压达到击穿电压时，该二极管接收负载电流，由此限制了跨负载电流通路的电压。

根据本发明的又一实例，一种电路可被用于控制串联耦接的多个LED。该电路包括电流源，其耦接至多个LED，以向其提供恒定负载电流。浮接驱动电路与多个LED中的每个单独的LED并联耦接。该浮接驱动电路被配置为全部或部分地接收负载电流，由此根据相应的调制输入信号来旁路相应LED，以控制该LED的发光强度。该浮接驱动电路包括旁路晶体管，其具有与相应LED并联耦接的负载电流通路；以及栅极驱动器，其被配置为根据调制输入信号来驱动旁路晶体管进入开启状态和关闭状态。逻辑门接收调制输入信号和过压信号，且被配置为在过压信号有效的情况下忽略调制信号，以永久开启旁路晶体管。

附图说明

参照以下附图和描述，可以更好地理解本发明。图中元件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出本发明的原理上。此外，附图中，类似附图标记表示相应部件。附图中：

图1示出了常规LED驱动电路；

图2示出了适于驱动包括大量LED的“LED链”的LED驱动电路；

图3示出了图2的基本电路的一个示例性实施；

图4示出了被配置为检测LED链是否包括作为短路而失效的损坏LED的一种电路；

图5示出了新型LED链控制器的一个实例的结构，其中，每个LED由单独的浮接驱动器来控制；

图6更详细地示出了如图5的实例中所使用的浮接驱动器的一种示例性实施；

图7示出了不具有提供给LED链的输出电容器的升压-降压转换器（split-pi拓扑），升压-降压转换器操作以及由如图5和图6所示的LED链控制器控制的LED链；

图8示出了不具有提供给LED链的输出电容器的转换器，转换器操作以及由如图5和图6所示的LED链控制器控制的LED链；以及

图9示出了不具有提供给LED链的输出电容器的Zeta转换器，Zeta转换器操作以及由如图5和图6所示的LED链控制器控制的LED链。

具体实施方式