[發明專利]可動態調整輸出電壓的發光裝置及其相關控制方法

無效

• 申請號: 200910169110.X
• 申請日: 2009-09-07
• 公開（公告）號: CN102011945A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 徐國慶;張淙豪;許慶勛;廖廷偉
• 申請（專利權）人: 聯詠科技股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V23/00;H05B37/02;F21Y101/02
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 許志勇

技術領域

本發明涉及一種發光裝置及其相關方法，尤其涉及一種通過一最佳電壓選擇裝置來動態調整輸出電壓的發光裝置及其相關方法。

背景技術

相較于傳統所使用的光源，發光二極管(Light?Emitting?Diode，LED)由于具有省電、元件壽命長、無汞、色域豐富、無須暖燈時間以及反應速度快等優勢，因此，發光二極管已被廣泛應用于顯示與照明用的光源。例如，傳統液晶顯示面板的背光模塊是以冷陰極熒光燈管(cold?cathodefluorescent?lamp，CCFL)作為光源。如今，隨著發光二極管的發光效率不斷提升且成本日益降低，發光二極管有逐漸取代冷陰極熒光燈管來作為背光模塊光源的趨勢。

由于制程上非理想因素或材料純度的影響，使得每一發光二極管所需的順向電壓不盡然完全相同，如此一來，電流驅動元件的頭部空間電壓(Headroom?voltage)，亦即在各發光二極管路徑上，電流驅動元件可使用的電壓值，將隨之不同。請參考圖1，圖1為已知一發光二極管驅動電路10的示意圖。發光二極管驅動電路10用來驅動m個并列的發光二極管串C₁～C_m，而每一發光二極管串包含有n個串接的發光二極管。發光二極管驅動電路10包含有一電壓轉換器102、一電流驅動單元104及一控制單元106。電壓轉換器102用來提供一驅動電壓V_D至發光二極管串C₁～C_m。電流驅動單元104用來提供驅動電流I_D1～I_Dm至發光二極管串C₁～C_m。一般而言，在各發光二極管串C₁～C_m路徑上會有其對應的頭部空間電壓V_HR1～V_HRm，表示各發光二極管串C₁～C_m路徑上，可供電流驅動單元104使用的電壓值。在實際應用上，由于各個發光二極管的跨壓并非完全相同，而造成頭部空間電壓V_HR1～V_HRm不盡相同。頭部空間電壓過高或過低，對于發光二極管驅動電路10皆有不佳的影響，舉例來說，頭部空間電壓過高，則會耗費過多的電壓在電流驅動單元104上；反之，頭部空間電壓過低，將會造成電流驅動單元104操作在不適當的狀態，而無法穩定提供所需的驅動電流。

因此，在圖1中，已知技術通過負反饋的控制單元106來控制電壓轉換器102改變驅動電壓V_D，以確保所有通道中的發光二極管皆有足夠的驅動電壓來維持電流驅動。如圖1所示，控制單元106包含有一最小電壓選擇器108、一誤差放大器110與一轉換控制器112。最小電壓選擇器108耦接于各發光二極管串C₁～C_m的負極，用來于頭部空間電壓V_HR1～V_HRm中選擇出電壓值最小者，當作一反饋電壓V_FB，并將反饋電壓V_FB及一參考電壓V_RFF分別輸入誤差放大器110的負輸入端與正輸入端。誤差放大器110根據反饋電壓V_FB及預設參考電壓V_REF的差異，產生一誤差信號S_E。轉換控制器112會根據誤差信號S_E，產生一控制信號S_C，來控制電壓轉換器102提高或降低驅動電壓V_D。也就是說，通過控制單元106反饋追蹤程序來控制電壓轉換器102提供適當的驅動電壓V_D，將頭部空間電壓鎖定在一個合理的電壓值(即參考電壓V_REF)，以使發光二極管皆有足夠的驅動電壓來維持電流驅動。