[发明专利]负载驱动装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种负载驱动装置，且特别是有关于一种发光二极管驱动装置及其驱动方法。

背景技术

在传统的发光二极管(Light-emitting diodes，LED)驱动装置中一般是由控制芯片、功率开关以及外挂电路等等的电路所组成。其中，控制芯片可提供驱动信号来切换功率开关，以使LED得以依据功率开关的切换所产生的电流而发光。以现有的LED调光(dimming)技术，为了能够达到高对比度度，一般驱动装置都采用脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)调光技术，其调光原理是通过调整PWM调光信号的责任周期(Dutycycle)长短，控制LED全亮与全暗的时间比例，以达到调光的目的。

一般在LED照明应用上，提供电压以启动LED驱动装置，在LED驱动装置启动后，就必须取回部份LED工作时的能量回馈给LED驱动装置当做电源。然而，当LED调光于在全暗的状况下，LED亮的时间变短，相对的能提供LED驱动装置的时间及能量变少，因此在LED全暗期间，导致LED驱动装置中的控制芯片会因为电源不足而无法工作，一般而言，必须通过外接大电容以提供电源给控制芯片运作，以支撑渡过LED全暗期间，但若电容量不足，则LED驱动电路仍会因此停止工作。此外，加大电容不仅会增加工艺成本亦会增加印刷电路板(Printed circuit board，PCB)所需的面积。

发明内容

本发明提供一种负载驱动装置，其可依据不同调光操作期间而持续输出其对应责任周期的脉冲调变信号，以有效达到调光的目的，亦可避免负载驱动装置于全暗期间因电力供应不足而无法操作的问题。

本发明提供一种负载驱动装置，包括一电源转换电路及一控制芯片。电源转换电路其经配置以接收直流输入电压，并反应于栅极脉宽调变信号而提供直流输出电压给发光二极管负载。控制芯片耦接电源转换电路，且操作在直流输出电压下，控制芯片经配置以：在调光操作的亮操作期间，提供具有第一默认责任周期的栅极脉宽调变信号，以致使发光二极管负载反应于直流输出电压而全开；以及在调光操作的一暗操作期间，提供具有第二默认责任周期的栅极脉宽调变信号，以致使发光二极管负载反应于直流输出电压而微弱地开启，其中，第二默认责任周期实质上小小于第一默认责任周期，其中，发光二极管负载在亮操作期间的电流实质上大大于发光二极管负载在暗操作期间的电流。

本发明提供一种负载驱动的方法，包括在一调光操作的一亮操作期间，提供具有一第一默认责任周期的栅极脉宽调变信号，以致使发光二极管负载反应于直流输出电压而全开；以及在调光操作的一暗操作期间，提供具有一第二默认责任周期的栅极脉宽调变信号，以致使发光二极管负载反应于直流输出电压而微弱地开启，其中，第二默认责任周期实质上小小于第一默认责任周期，其中，发光二极管负载在亮操作期间的电流实质上大大于发光二极管负载在暗操作期间的电流。

在本发明的一实施例中，上述的控制芯片还包括一电源脚位、一接地脚位及一输出脚位。控制芯片通过电源脚位接收直流输入电压，并将直流输入电压进行转换以于操作电源脚位上产生一操作电源。接地脚位处于一浮动状态。输出脚位通过操作电源用以产生脉宽调变信号以控制电源转换电路的运作。

在本发明的一实施例中，上述的控制芯片还包括一补偿脚位。控制芯片通过补偿脚位，以提供补偿电压来调整脉宽调变驱动信号的责任周期。

在本发明的一实施例中，上述的控制芯片还包括一感测脚位。控制芯片通过感测脚位反应于流经电流感测电路的电流，而调整脉宽调变驱动信号的责任周期。

在本发明的一实施例中，上述的控制芯片还包括一侦测脚位，控制芯片经由侦测脚位用以反应于一直流电压产生单元的导通状态，进而调整脉宽调变驱动信号的责任周期。

在本发明的一实施例中，上述的电源转换电路为一降压电源转换电路，且此降压电源转换电路包括一功率开关、一滤波电路及一取电回馈电路。功率开关具有第一端、第二端以及控制端，功率开关的第一端接收直流输入电压，功率开关的第二端耦接接地电位，且功率开关的控制端耦接输出脚位以接收脉宽调变驱动信号。滤波电路耦接于接地脚位与发光二极管串之间，用以反应于功率开关的切换而产生定电流来驱动发光二极管串。取电回馈电路耦接于电源脚位与发光二极管串的阳极端，用以提供一回馈电流至电源脚位。

在本发明的一实施例中，上述的电源转换电路还包括一频率设定电阻。频率设定电阻的第一端耦接输出脚位，且频率设定电阻的第二端耦接功率开关的第二端，反应于频率设定电阻的电阻值而设定脉宽调变驱动信号的频率。