[發明專利]使用PWM信號調光的LED驅動器及驅動方法

無效

• 申請號: 201210252462.3
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103517503A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 黃宗偉;林水木;楊奐箴;楊能貞;劉玓玓
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明涉及一種LED驅動器，特別是關于一種使用PWM信號調光的LED驅動器及驅動方法。

背景技術

參照圖1，包含電源轉換器10、電流調節器12及補償器14的LED驅動器提供輸出電壓Vout及負載電流Iload以驅動多個LED串16，電源轉換器10將輸入電壓Vin轉換為輸出電壓Vout，電流調節器12控制每一LED串16的電流以控制LED的亮度，電流調節器12具有多個控制端VS1~VSN各自連接一個LED串16以及多個作為開關的晶體管M1~MN分別連接該多個控制端VS1~VSN，晶體管M1~MN受控于脈寬調變(Pulse?Width?Modulation；PWM)信號Spwmi，通過調整信號PWMI的責任周期比(duty)可調整每一LED串16的電流，進而調整每一LED串16的亮度。補償器14連接于電源轉換器10的反饋路徑上，濾除反饋的噪聲及穩定補償電壓Vcomp。圖2為圖1中信號的波形圖，當PWM信號Spwmi被觸發或結束時，晶體管M1~MN的柵極電壓VG1~VGN同時轉為高準位或低準位，因此晶體管M1~MN同時導通或關閉，導致所有的LED串16同時啟動或關閉，電源轉換器10的負載電流Iload因而忽然上升或下降，使電源轉換器10的輸出電壓Vout形成漣波(ripple)18，輸出電容Cout更因為這些漣波18的充放電而形成噪音。

圖3為改善噪音問題的現有技術，其利用相位延遲(Phase?Delay)技術于電流調節器12中針對各LED串16加上不同延遲(Delay)，當PWM信號Spwmi被觸發或結束，各LED串16啟動及關閉的時間將彼此錯開，因此負載電流Iload將步階上升或步階下降以避免產生瞬間大負載電流Iload，輸出電壓Vout的漣波18的振幅因而降低得以改善噪音問題。

發明內容

本發明的目的之一，在于提出一種避免噪音的LED驅動器及驅動方法。

根據本發明，一種使用PWM信號調光的LED驅動器包括電源轉換器及電流調節器。該電源轉換器提供輸出電壓及負載電流給多個LED，該電源轉換器包含運算放大器放大參考電壓以及與該輸出電壓相關的反饋信號之間的差值產生補償電壓，以及脈寬調變邏輯電路根據該補償電壓及一斜波信號產生控制信號供調節該輸出電壓。該電流調節器具有多個控制端供連接該多個LED，該電流調節器根據該PWM信號調整該多個控制端上的電流以調整該負載電流，并且產生與該負載電流相關的感測信號以調整該控制信號的責任周期比。

根據本發明，一種使用PWM信號調光的LED驅動方法包括提供輸出電壓及負載電流給多個LED；檢測該輸出電壓產生反饋信號；放大參考電壓及該反饋信號之間的差值產生補償電壓；根據該補償電壓及一斜波信號產生控制信號供調節該輸出電壓；根據該PWM信號調整該多個LED的電流以調整該負載電流；以及產生與該負載電流相關的感測信號以調整該控制信號的責任周期比。

本發明實施例的使用PWM信號調光的LED驅動器及驅動方法，可以避免在PWM調光時產生噪音。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中：

圖1為現有使用PWM調光的LED驅動器；

圖2為圖1中信號的波形圖；

圖3顯示現有改善噪音的相位延遲技術；

圖4為本發明LED驅動器的方塊示意圖；

圖5A及圖5B為圖4的LED驅動器的第一實施例；

圖6為圖5A及圖5B中信號的波形圖；

圖7為圖5A及圖5B的電路使用相位延遲技術時的信號波形圖；

圖8A及圖8B為圖4的LED驅動器的第二實施例；

圖9為圖8A及圖8B中信號的波形圖；以及

圖10為圖8A及圖8B的電路使用相位延遲技術時的信號波形圖。

附圖標號：

10????電源轉換器

12????電流調節器

14????補償器

16????LED串

18????漣波

20????電源轉換器

22????電流調節器

24????動態凈空控制器

26????運算放大器

28????斜波產生電路

30????PWM邏輯電路

32????LED開關電路

34????電流產生電路

36????電流鏡

38????加法器