[發明專利]發光二極管驅動器以及驅動系統

無效

• 申請號: 200610170231.2
• 申請日: 2006-12-21
• 公開（公告）號: CN101207953A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 沈毓仁;朱弘琦
• 申請（專利權）人: 鈺瀚科技股份有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08;F21V25/00;G05F3/08
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及的是一種發光二極管驅動器，尤指一種控制型驅動器(control?labledriver)，有關于自動調整驅動電壓以穩定驅動電流的驅動控制技術，可應用在驅動照明用(lighting)以及背光源用(backlight)等高功率的發光二極管。

背景技術

傳統工業界上定電流驅動器是有兩種型式一種是定電壓方式，以設定電壓值的方式來限制流過應用體的驅動電流的值；另一種則是定電流方式，以設定電流源的值的方式來限制驅動電流的值。如第2A圖所示為定電壓方式(圖中所舉例的應用體為發光二極管)，外部輸入電壓VDD先經由發光二極管控制器210輸出電壓VLED驅動發光二極管產生電流ILED；同時，所述的發光二極管控制器另控制與發光二極管串聯的電組R上的電壓降Vset，憑借穩定設定電壓Vset的值來穩定電阻R上流通的電流值(也為發光二極管上的電流值ILED)。第二種為定電流方式如第2B圖所示，外部輸入電壓VLED直接驅動發光二極管產生電流ILED；同時，另一外部輸入電壓VDD經由發光二極管控制器220產生一流通設定電阻Rset上的參考電流，憑借所述的參考電流來鎖定發光二極管上的電流值ILED。然而，對于一些較精密的應用體(例如-高瓦數的照明用或背光源用發光二極管)而言，發光造成的溫度上升、驅動電壓的擾動(fluctuation)以及發光二極管材質屬性的異同都會影響其驅動電流不能常態性地維持一固定值。

此外，利用一參考電流源(reference?current?source)通過電流鏡(current?mirror)來箝制(clamp)驅動電流也是一種直接控制電流的方法。如第6A圖所示，兩個同樣是1∶N比率放大參考電流源Iref的電流鏡611，612迭加一起，可將驅動電流ILED箝制在N*Iref的值。然而，利用兩個1∶N比率的電流鏡所占的空間實在太大；同時，只箝制驅動電流的作法只能應付少量的電流波動，對于應用體可能發生的電性變化(例如-等效電阻、電流-電壓關系曲線I-Vcurve以及化學與物理特性的改變)乃至于對整個驅動器造成電壓需求(voltage?desire)的窘迫，傳統的電流鏡電路并不能應付這樣復雜的狀況。

發明內容

本發明的目的是在于提供發光二極管的一種高穩定度的控制型驅動器與驅動系統。除了定電流的箝制(clamping)技術外，獨特的電壓調節器(voltage?adjuster)技術將可自動調節應用體的驅動電壓，使應用體即使在面對可能升高的溫度或突發狀況所造成的電路負荷時，調節后的驅動電壓也能穩定驅動所設定的驅動電流值。本發明的驅動系統是能成功整合上述功能，卻不需占用太多系統空間，適合應用在各種輕便裝置中。

又，配合本發明獨特的電壓調節器技術，受使用者接口控制的可變電壓源(adjustable-voltage?source)更加深了本發明的應用范圍；在本發明中，使用者可以通過控制接口(control?interface)控制所述的可變電壓源直接選取不同應用體適用的驅動電壓。此外，對于高瓦數的照明用與背光源用發光二極管等常發生的過熱現象(over-temperature)與過電流(over-current)現象，本發明中也設置了過熱保護與過電流保護，供直接在驅動控制系統防止對應用體嚴重的損傷。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案在于，首先提供一種發光二極管驅動器，供驅動應用體的高低電位端間產生穩定驅動電流，其包括：

一個直流電源輸入端，供輸入直流電壓；

一個第一場效晶體管，供作為電壓調節器用，其汲源極之間電壓差可調節應用體兩端電壓；

一個控制器，供控制所述的第一場效晶體管的閘極電壓；以及

一個電流控制器，供箝制驅動電流為設定值。

其次本發明提供一種驅動系統，驅動一應用體產生穩定驅動電流，其包括：

一個直流電源輸入端，供輸入直流電壓；

一個應用輸出端，供連接應用體高電位處且所述的處電壓為；

一個應用輸入端，供連接應用體低電位處且所述的處電壓為；

一個第一場效晶體管，供作為電壓調節器用；

一個第一運算放大器，可偵測所述的應用體的電壓變化而產生負回饋電壓至所述的第一場效晶體管的閘極，使其汲源極之間電壓差自動產生補償電壓；以及

一個電流控制器，供箝制驅動電流為設定值。

為了能使本發明上述之內容、目的、優點及其它特征能更明顯易懂，以下配合圖式與較佳實施例詳細說明本發明。

附圖說明

圖1A為本發明的驅動系統實施例一電路示意圖；