[發明專利]給光源供電的電路和方法

無效

• 申請號: 201110236644.7
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102427633A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 柳達
• 申請（專利權）人: 凹凸電子(武漢)有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

技術領域

本發明涉及一種給光源供電的電路和方法。

背景技術

在顯示系統中，通常使用驅動電路驅動一個或多個光源來照亮顯示面板。例如，在使用發光二極管(LED)作為背光源的液晶顯示屏(LCD)顯示系統中，發光二極管陣列被用來照亮LCD顯示面板。一個發光二極管陣列通常包括兩個或者更多個LED串，每個LED串由一組LED燈互相串聯連接。對于每個LED串，要達到期望的光輸出量的正向壓降通常隨著LED芯片的尺寸、材料等諸多變化以及溫度的改變而改變。因此，為了產生具有相同亮度的光輸出量，驅動電路被用來將流經每個LED串中的電流調節為基本恒定。

圖1所示為一個傳統的LED驅動電路100的示意圖。所述驅動電路100包括一個DC/DC(直流/直流)轉換器102，用于將直流輸入電壓VIN轉換為一個期望的直流輸出電壓VOUT，以給LED串108_1，108_2，...108_N供電。所述LED串108_1，108_2，...108_N分別與線性LED電流平衡控制器106_1，106_2，...106_N串聯。選擇電路104從電流感測電阻RSEN_1，RSEN_2，...RSEN_N接收監測信號并產生反饋信號。所述DC/DC轉換器102基于所述反饋信號調整所述直流輸出電壓VOUT。所述線性LED電流平衡控制器中的運算放大器110_1，110_2，...110_N將來自電流感測電阻RSEN_1，RSEN_2，...RSEN_N的所述監測信號分別與一個參考信號REF進行比較，并產生控制信號以調整晶體管Q1，Q2，...QN在線性模式下的電阻。換言之，這種傳統的LED驅動電路100線性地控制晶體管Q1，Q2，...QN以調整流過各個LED串108_1，108_2，...108_n的LED電流。這種方案不適用于需要相對較大LED電流的系統，因為所述晶體管Q1，Q2，...QN產生大量的熱量，系統因能量損耗而導致能量效率降低。

圖2所示為另一個傳統的LED驅動電路200的示意圖。在圖2中，每個LED串分別與一個指定的DC/DC轉換器202_1，202_2，...202_N連接。每個所述DC/DC轉換器202_1，202_2，...202_N分別從一個相應的電流感測電阻RSEN_1，RSEN_2，...RSEN_N接收反饋信號，并根據相應LED電流的需要調整各自的輸出電壓VOUT_1，VOUT_2，...VOUT_N。這種方案的一個缺點是，因為每個LED串都需要一個指定的DC/DC轉換器，如果系統存在大量的LED串時，那么系統的成本會相應的增加。

發明內容

本發明提供了一種給多個發光二極管(LED)光源提供能量的驅動電路，所述驅動電路包括一個能量轉換器和多個電流平衡控制器。所述能量轉換器接收輸入電壓并給LED光源提供調制電壓。所述電流平衡控制器與所述能量轉換器相連，分別控制多個通過LED光源的電流。所述電流平衡控制器接收表征目標平均水平的第一參考信號和表征最大瞬時水平的第二參考信號，并調控所述電流的平均電流為所述目標平均水平，瞬時電流在所述最大瞬時水平以內。

本發明還提供了一種用來調制流經LED光源的電流的控制器。所述控制器包括：第一參考引腳，用于接收表征目標平均水平的第一參考信號；以及第二參考引腳，用于接收表征最大瞬時水平的第二參考信號。所述控制器將所述電流的平均電流調制為目標平均水平，并將所述電流的瞬時水平調制為在所述最大瞬時水平以下。

本發明還提供了一種用來調制流經LED光源的電流的控制器。所述控制器包括：第一誤差放大器，用于接收表征所述電流的目標平均水平的第一參考信號以及所述電流監測信號的平均值，并根據所述第一參考信號和相應監測信號平均值之間的差值來生成一誤差信號；與所述第一誤差放大器相連的比較器，用于將所述誤差信號與一斜坡信號進行比較來生成一使能信號；以及與所述比較器相連的第二誤差放大器，經由所述使能信號來控制啟用或者禁用，以及當被所述使能信號啟用時，用于比較所述監測信號和表征所述電流的最大瞬時目標的第二參考信號，以生成相應的所述驅動信號來控制所述LED光源串聯的相應開關，從而將所述電流的平均電流調制為目標平均水平，并將所述電流的瞬時水平調制為在所述最大瞬時水平以下。

本發明還提供了一種用于給多個LED光源供電的方法。所述方法包括：給所述LED光源施加調制電壓以生成多個分別流經所述LED光源的電流；接收表征所述電流目標平均水平的第一參考信號；接收表征所述電流最大瞬時水平的第二參考信號；將每個所述電流的平均電流調制為所述目標平均水平，將每個所述電流的瞬時水平調制為最大瞬時水平之下。