[發(fā)明專(zhuān)利]用于調(diào)節(jié)白色LED的裝置和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910001247.4
• 申請(qǐng)日: 2006-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101488324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓洺光;王佛賢;法拉·坡貝斯庫(kù)-斯塔內(nèi)斯緹;黃兆庭;林春喜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美國(guó)凹凸微系有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G09G3/34
• 分類(lèi)號(hào): G09G3/34;G09G3/20;G09G5/00;G09G5/02
• 代理公司: 北京北翔知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 謝 靜;楊 勇

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年10月20日、名稱(chēng)為“用于調(diào)節(jié)白色LED的裝置和方法”的第200610140266.1號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)，尤其涉及LED的控制。

背景技術(shù)

隨著單色顯示器向較高分辨率的彩色顯示器轉(zhuǎn)移，就需要白色背光來(lái)適當(dāng)?shù)仫@示顏色。已有兩種主要的方法用于提供白色光源：白色LED和冷陰極熒光燈(CCFL)。將CCFL用于筆記本電腦中已有數(shù)年。然而，由于其尺寸、復(fù)雜性和成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)于小型手提式設(shè)備，白色LED變成優(yōu)選的光源。

白色LED能夠使用并聯(lián)或者串聯(lián)供電。并聯(lián)方法的缺點(diǎn)是白色LED電流和亮度不一定匹配。對(duì)于并聯(lián)連接的白色LED，這些白色LED的正向電壓偏差會(huì)大于100mV。這就會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有調(diào)節(jié)跨過(guò)白色LED的電流的情形的并聯(lián)配置中不良電流和亮度相匹配。通常，使用電流源來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)白色LED的電流。另一問(wèn)題是相對(duì)于紅色和綠色LED的1.8V至2.7V的典型電壓降，白色LED具有3.1V至3.4V的高電壓降，這取決于制造工藝。從而紅色和綠色LED能夠直接由普通電池供電，而白色LED需要調(diào)節(jié)電池電壓。通常使用DC-DC轉(zhuǎn)換器來(lái)調(diào)節(jié)白色LED的驅(qū)動(dòng)電壓。

對(duì)于效率，在白色LED驅(qū)動(dòng)器中的功率損耗，典型地出現(xiàn)在由DC-DC轉(zhuǎn)換器消耗的功率和由白色LED電流源消耗的功率。典型地，來(lái)自白色LED電流源的功率損耗指示了白色LED驅(qū)動(dòng)器的效率。應(yīng)用程序和集成電路(IC)的目標(biāo)都是設(shè)計(jì)成，找到通過(guò)減小跨過(guò)電流源的電壓降，進(jìn)行對(duì)在白色LED電流源中功率損耗的最小化的方法。在常規(guī)設(shè)計(jì)方案中，該電壓降對(duì)于所有可能的負(fù)載條件都保持恒定，這會(huì)導(dǎo)致在不同的負(fù)載條件下相當(dāng)大的效率變化。進(jìn)而，通常向每個(gè)白色LED提供專(zhuān)用的電流源。當(dāng)白色LED的數(shù)量很大時(shí)，電流源會(huì)占據(jù)相當(dāng)多的區(qū)域。這會(huì)破壞在設(shè)計(jì)中對(duì)小死區(qū)的追求。

因此，本發(fā)明主要致力于這樣的裝置和方法，其能夠提供高效率并且同時(shí)減小死區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供用于調(diào)節(jié)供給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓的裝置。該裝置包括連接到多個(gè)LED的負(fù)極的用于向多個(gè)LED提供已調(diào)節(jié)電流的可換向電流吸收器，連接到多個(gè)LED的正極的用于提供驅(qū)動(dòng)電壓給多個(gè)LED的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以及連接到可換向電流吸收器的參考電路。可換向電流吸收器能夠提供第一參考電壓并輸出多個(gè)電壓降。參考電路能夠從可換向電流吸收器接收上述第一參考電壓和多個(gè)電壓降。參考電路還能夠?yàn)镈C-DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生第二參考電壓。DC-DC轉(zhuǎn)換器根據(jù)第二參考電壓調(diào)節(jié)供給多個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電壓。

在另一實(shí)施例中，供有用于提供流過(guò)多個(gè)電路的多個(gè)已調(diào)節(jié)電流的可換向電流吸收器。可換向電流吸收器包括能夠輸出用于控制多個(gè)已調(diào)節(jié)電流的參考信號(hào)的電流控制電路，用于產(chǎn)生多個(gè)選擇器信號(hào)的選擇器信號(hào)發(fā)生器，以及具有參考輸入端、多個(gè)電流端和多個(gè)選擇器端的連接電路。參考輸入端從電流控制電路接收參考信號(hào)，每個(gè)電流端連接到多個(gè)電路中的一個(gè)，每個(gè)選擇器端連接到多個(gè)選擇器信號(hào)中的一個(gè)。連接電路根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào)提供已調(diào)節(jié)電流給每個(gè)電路，已調(diào)節(jié)電流是通過(guò)參考信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)的。

在又一實(shí)施例中，供有用于將DC輸入電壓轉(zhuǎn)換成DC輸出電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其中DC輸出電壓是可調(diào)整的。DC-DC轉(zhuǎn)換器包括轉(zhuǎn)換單元和連接到轉(zhuǎn)換單元的控制器。轉(zhuǎn)換單元具有電壓輸入端、電壓輸出端和多個(gè)控制端。電壓輸入端接收DC輸入電壓，并且電壓輸出端輸出DC輸出電壓。控制器能夠提供多個(gè)控制信號(hào)給多個(gè)控制端。多個(gè)控制信號(hào)具有切換順序和切換周期。轉(zhuǎn)換單元根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)的切換順序和切換周期調(diào)整DC輸出電壓。

在又一實(shí)施例中，提供調(diào)整供給多個(gè)發(fā)光二極管(LED)的驅(qū)動(dòng)電壓的方法。該方法包括下列步驟，在DC-DC轉(zhuǎn)換器上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓，通過(guò)電流吸收器提供多個(gè)已調(diào)節(jié)電流給多個(gè)LED和第一參考電壓，在誤差放大器上比較第一參考電壓和跨過(guò)電流吸收器的電壓降，根據(jù)比較第一參考電壓和該電壓降的結(jié)果在誤差放大器上產(chǎn)生第二參考電壓，以及根據(jù)第二參考電壓在DC-DC轉(zhuǎn)換器上調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓至最小可能值。

在又一實(shí)施例中，提供通過(guò)電流吸收器的多個(gè)電流吸收通路產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電流的方法。該方法包括下列步驟，接收至少一個(gè)電流控制信號(hào)，基于所述至少一個(gè)電流控制信號(hào)產(chǎn)生參考電壓，產(chǎn)生多個(gè)選擇器信號(hào)，根據(jù)多個(gè)選擇器信號(hào)從多個(gè)電流吸收通路中選擇選定的電流吸收通路，將參考電壓施加到選定的電流吸收通路上，以及通過(guò)選定的電流吸收通路產(chǎn)生已調(diào)節(jié)電流。

附圖說(shuō)明