[發明專利]負載驅動裝置及其驅動方法

有效

• 申請號: 201210566348.8
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103889102A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 林久淵;黃南川;高振隆
• 申請（專利權）人: 碩頡科技股份有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明是有關于一種負載驅動裝置，且特別是有關于一種發光二極管驅動裝置及其驅動方法。

背景技術

在傳統的發光二極管(Light-emitting?diodes，LED)驅動裝置中一般是由控制芯片、功率開關以及外掛電路等等的電路所組成。其中，控制芯片可提供驅動信號來切換功率開關，以使LED得以依據功率開關的切換所產生的電流而發光。以現有的LED調光(dimming)技術，為了能夠達到高對比度度，一般驅動裝置都采用脈沖寬度調變(Pulse?Width?Modulation，PWM)調光技術，其調光原理是通過調整PWM調光信號的責任周期(Dutycycle)長短，控制LED全亮與全暗的時間比例，以達到調光的目的。

一般在LED照明應用上，提供電壓以啟動LED驅動裝置，在LED驅動裝置啟動后，就必須取回部份LED工作時的能量回饋給LED驅動裝置當做電源。然而，當LED調光于在全暗的狀況下，LED亮的時間變短，相對的能提供LED驅動裝置的時間及能量變少，因此在LED全暗期間，導致LED驅動裝置中的控制芯片會因為電源不足而無法工作，一般而言，必須通過外接大電容以提供電源給控制芯片運作，以支撐渡過LED全暗期間，但若電容量不足，則LED驅動電路仍會因此停止工作。此外，加大電容不僅會增加工藝成本亦會增加印刷電路板(Printed?circuit?board，PCB)所需的面積。

發明內容

本發明提供一種負載驅動裝置，其可依據不同調光操作期間而持續輸出其對應責任周期的脈沖調變信號，以有效達到調光的目的，亦可避免負載驅動裝置于全暗期間因電力供應不足而無法操作的問題。

本發明提供一種負載驅動裝置，包括一電源轉換電路及一控制芯片。電源轉換電路其經配置以接收直流輸入電壓，并反應于柵極脈寬調變信號而提供直流輸出電壓給發光二極管負載。控制芯片耦接電源轉換電路，且操作在直流輸出電壓下，控制芯片經配置以：在調光操作的亮操作期間，提供具有第一默認責任周期的柵極脈寬調變信號，以致使發光二極管負載反應于直流輸出電壓而全開；以及在調光操作的一暗操作期間，提供具有第二默認責任周期的柵極脈寬調變信號，以致使發光二極管負載反應于直流輸出電壓而微弱地開啟，其中，第二默認責任周期實質上小小于第一默認責任周期，其中，發光二極管負載在亮操作期間的電流實質上大大于發光二極管負載在暗操作期間的電流。

本發明提供一種負載驅動的方法，包括在一調光操作的一亮操作期間，提供具有一第一默認責任周期的柵極脈寬調變信號，以致使發光二極管負載反應于直流輸出電壓而全開；以及在調光操作的一暗操作期間，提供具有一第二默認責任周期的柵極脈寬調變信號，以致使發光二極管負載反應于直流輸出電壓而微弱地開啟，其中，第二默認責任周期實質上小小于第一默認責任周期，其中，發光二極管負載在亮操作期間的電流實質上大大于發光二極管負載在暗操作期間的電流。

在本發明的一實施例中，上述的控制芯片還包括一電源腳位、一接地腳位及一輸出腳位。控制芯片通過電源腳位接收直流輸入電壓，并將直流輸入電壓進行轉換以于操作電源腳位上產生一操作電源。接地腳位處于一浮動狀態。輸出腳位通過操作電源用以產生脈寬調變信號以控制電源轉換電路的運作。

在本發明的一實施例中，上述的控制芯片還包括一補償腳位。控制芯片通過補償腳位，以提供補償電壓來調整脈寬調變驅動信號的責任周期。

在本發明的一實施例中，上述的控制芯片還包括一感測腳位。控制芯片通過感測腳位反應于流經電流感測電路的電流，而調整脈寬調變驅動信號的責任周期。

在本發明的一實施例中，上述的控制芯片還包括一偵測腳位，控制芯片經由偵測腳位用以反應于一直流電壓產生單元的導通狀態，進而調整脈寬調變驅動信號的責任周期。

在本發明的一實施例中，上述的電源轉換電路為一降壓電源轉換電路，且此降壓電源轉換電路包括一功率開關、一濾波電路及一取電回饋電路。功率開關具有第一端、第二端以及控制端，功率開關的第一端接收直流輸入電壓，功率開關的第二端耦接接地電位，且功率開關的控制端耦接輸出腳位以接收脈寬調變驅動信號。濾波電路耦接于接地腳位與發光二極管串之間，用以反應于功率開關的切換而產生定電流來驅動發光二極管串。取電回饋電路耦接于電源腳位與發光二極管串的陽極端，用以提供一回饋電流至電源腳位。

在本發明的一實施例中，上述的電源轉換電路還包括一頻率設定電阻。頻率設定電阻的第一端耦接輸出腳位，且頻率設定電阻的第二端耦接功率開關的第二端，反應于頻率設定電阻的電阻值而設定脈寬調變驅動信號的頻率。