充电模块、驱动电路及驱动电路的操作方法技术

本发明专利技术披露了充电模块、驱动电路及驱动电路的操作方法。该充电模块用以预充一控制节点至一预充电压，使得在一控制模块输出一控制电压的情形下，一驱动模块根据由该控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动。

【技术实现步骤摘要】
充电模块、驱动电路及驱动电路的操作方法
本专利技术涉及一种电子电路。特别是涉及一种驱动电路、其充电模块，以及应用于驱动电路的操作方法。
技术介绍
随着电子的快速进展，各种驱动电路已被广泛地应用在人们的生活当中。一般而言，驱动电路包括功率金属氧化物半导体场效应晶体管(powermetaloxidesemiconductorfiled-effecttransistor，powerMOSFET)，功率金属氧化物半导体场效应晶体管用以根据控制电压启动，以令一驱动电流得以通过功率金属氧化物半导体场效应晶体管，以驱动相应的元件(例如是作为室内外照明设备的发光二极管模块或电子装置的背光模块等)。在实作上，由于功率金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极端存在耦合电容，故功率金属氧化物半导体场效应晶体管的启动速度将因而受限。如此一来，当驱动电路执行发光二极管模块的高频调光操作时，将造成误差或偏移，并进一步导致调光操作的不准确以及驱动电路的不稳定。因此提出了一种具有高启动速度的驱动电路。
技术实现思路
本专利技术的一态样为一种充电模块。根据本专利技术一实施例，该充电模块用以预充(pre-charge)一控制节点至一预充电压，使得在一控制模块输出一控制电压的情形下，一驱动模块根据由该控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动。该充电模块包括一第一开关、一充电开关以及一第二开关。该第一开关用以提供一第一电压至一操作节点。该充电开关用以相应于该操作节点的该第一电压开启，以充电该控制节点。该第二开关用以根据该栅极电压提供一第二电压至该操作节点。在该栅极电压大于一预设电压的情形下，该第二开关提供该第二电压至该操作节点，以令该充电开关关闭，以停止充电该控制节点。本专利技术的另一态样为一种驱动电路。根据本专利技术一实施例，该驱动电路包括一充电模块、一驱动模块、一感测模块以及一控制模块。该充电模块用以预充一控制节点至一预充电压。该驱动模块用以根据由一控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动，以使一驱动电流得以通过该驱动模块。该感测模块用以接收该驱动电流，并根据该驱动电流输出一回授电压。该控制模块用以接收一参考电压、该回授电压以及一脉冲宽度调制讯号，并用以根据该参考电压、该回授电压以及该脉冲宽度调制讯号，输出该控制电压至该驱动模块。本专利技术的另一态样为一种应用于一驱动电路的操作方法。根据本专利技术一实施例，该操作方法包括预充一控制节点至一预充电压；根据一参考电压、一回授电压以及一脉冲宽度调制讯号，产生一控制电压；根据由一控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动一驱动模块，以使一驱动电流得以通过该驱动模块；以及根据该驱动电流产生该回授电压。综上所述，通过应用上述一实施例，可实现一种充电模块。而藉由通过充电模块预充控制节点至预充电压的操作，可令具备此一充电模块的驱动电路具有高启动速度。附图说明图1为根据本专利技术一实施例所绘示的驱动电路的示意图；图2a为根据本专利技术一实施例所绘示的充电模块的示意图；图2b为根据本专利技术另一实施例所绘示的充电模块的示意图；图3a为根据本专利技术一实施例所绘示的单击脉冲产生器的示意图；图3b为根据本专利技术一实施例所绘示的图3a中的单击脉冲产生器的示意图；图4为根据本专利技术一实施例所绘示的操作方法的流程图；图5a为根据本专利技术一实施例所绘示的操作方法的细部流程图；以及图5b为根据本专利技术另一实施例所绘示的操作方法的细部流程图。附图符号说明100：驱动电路VG：控制节点110：驱动模块Q：操作节点120：感测模块VDD：第一电压130：控制模块VSS：第二电压140：充电模块VREF：参考电压141：逻辑单元VFB：回授电压142：单击脉冲产生器PWM：脉冲宽度调制讯号1422：反相器VP：单击脉冲1424：反相器IBP：操作讯号1426：或非门CH：控制讯号400：操作方法I：驱动电流SW1-SW7：开关S1-S4：步骤M：晶体管S11a-S14a：步骤R：电阻S11b-S17b：步骤C：耦合电容L：端点具体实施方式以下将以附图及详细叙述清楚说明本揭示内容的精神，本领域技术人员在了解本揭示内容的较佳实施例后，可由本揭示内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本揭示内容的精神与范围。关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的『电性连接』，可指二个或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而『电性连接』还可指二个或多个元件相互操作或动作。本专利技术的一实施态样为一种驱动电路，为使叙述清楚，以下段落将以发光二极管模块的电流槽(currentsink)电路为例进行说明，然而本专利技术不以此为限。图1为根据本专利技术一实施例所绘示的驱动电路100的示意图。驱动电路100可包括驱动模块110、感测模块120、控制模块130以及充电模块140。在本实施例中，驱动模块110可电性连接感测模块120、控制模块130、充电模块140以及用以电性连接发光二极管模块(未绘示)的端点L。感测模块120可电性连接控制模块130。控制模块130可电性连接充电模块140。在本实施例中，驱动模块110可包括晶体管M(例如是功率金属氧化物半导体场效应晶体管)。此外，在图1中，晶体管M虽表示为N型晶体管，然而本领域技术人员可轻易将N型晶体管置换为P型晶体管，故晶体管M的型态不以图1中所示为限。感测模块120可包括电阻R。控制模块130可以一个或多个放大器实现。晶体管M可电性连接于端点L与电阻R之间，且晶体管M的栅极端(即控制节点VG)可电性连接控制模块130与充电模块140。此外，晶体管M的栅极端可电性连接耦合电容C(未绘示)。电阻R可连接于晶体管M与第二电压VSS之间。在本实施例中，充电模块140用以预充(pre-charge)控制节点VG至预充电压。驱动模块110用以根据由控制电压与预充电压加总的栅极电压启动，以使驱动电流I得以通过驱动模块110。驱动电流I的大小相应于栅极电压的大小。感测模块120用以接收驱动电流I，并根据驱动电流I输出回授电压VFB。控制模块130用以接收参考电压VREF、回授电压VFB以及脉冲宽度调制讯号PWM，并用以根据参考电压VREF、回授电压VFB以及脉冲宽度调制讯号PWM输出控制电压至驱动模块110，以启动驱动模块110，并调整驱动电流I的大小。此外，控制模块130还用以接收一第一电压VDD以及第二电压VSS以进行运作。另一方面，参考电压VREF可为固定电压，回授电压VFB可为变动电压。藉由通过充电模块140预充控制节点VG(即预充耦合电容C)至预充电压，在控制模块130输出控制电压的情形下，驱动模块110可根据由控制电压与预充电压加总的栅极电压迅速启动。如此一来，可缩减驱动模块110的启动时间长度，而使得一种具有高启动速度的驱动电路可被实现。举例而言，在启动驱动模块110的临界电压为0.7V的情况下，若充电模块140可预充控制节点VG至0.5V，则控制模块130仅需将控制节点VG由0.5V充电至0.7V以启动驱动模块110。如此一来，可缩减控制模块130启动驱动模块110的时间长度。图2a为根据本专利技术第一实施例所绘示的充电模块14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电模块，用以预充一控制节点至一预充电压，使得在一控制模块输出一控制电压的情形下，一驱动模块根据由该控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动，其中该充电模块包括：一第一开关，用以提供一第一电压至一操作节点；一充电开关，用以相应于该操作节点的该第一电压开启，以充电该控制节点；以及一第二开关，用以根据该栅极电压提供一第二电压至该操作节点，其中在该栅极电压大于一预设电压的情形下，该第二开关提供该第二电压至该操作节点，以令该充电开关关闭，以停止充电该控制节点。

【技术特征摘要】
1.一种充电模块，用以预充一控制节点至一预充电压，使得在一控制模块输出一控制电压的情形下，一驱动模块根据由该控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动，其中该充电模块包括：一第一开关，用以提供一第一电压至一操作节点；一充电开关，用以相应于该操作节点的该第一电压开启，以充电该控制节点；以及一第二开关，用以根据该栅极电压提供一第二电压至该操作节点，其中在该栅极电压大于一预设电压的情形下，该第二开关提供该第二电压至该操作节点，以令该充电开关关闭，以停止充电该控制节点。2.如权利要求1所述的充电模块，其中该第二开关包括一晶体管，该预设电压与该晶体管的临界电压相等。3.如权利要求1所述的充电模块，还包括：一逻辑单元，用以接收该操作节点的该第一电压或该第二电压并接收一单击脉冲，以根据该操作节点的该第一电压或该第二电压并根据该单击脉冲操作性地输出一充电讯号，以令该充电开关开启。4.如权利要求3所述的充电模块，还包括：一单击脉冲产生器，用以根据一脉冲宽度调制讯号产生该单击脉冲，其中该单击脉冲的相位与该脉冲宽度调制讯号的相位相同，且该单击脉冲的工作周期小于该脉冲宽度调制讯号的工作周期。5.如权利要求4所述的充电模块，其中该单击脉冲产生器包括：一第一反相器，用以接收该脉冲宽度调制讯号，并用以反相该脉冲宽度调制讯号，以产生一反相的脉冲宽度调制讯号；一第二反相器，用以接收该反相的脉冲宽度调制讯号，并用以反相且延迟该反相的脉冲宽度调制讯号，以产生一延迟的脉冲宽度调制讯号；以及一或非门，用以接收该反相的脉冲宽度调制讯号以及该延迟的脉冲宽度调制讯号，以根据该反相的脉冲宽度调制讯号以及该延迟的脉冲宽度调制讯号产生该单击脉冲。6.如权利要求3所述的充电模块，其中在该单击脉冲具有一第一电压电平的情形下，该逻辑单元不输出控制讯号，以令该充电开关关闭，以停止充电该控制节点。7.如权利要求6所述的充电模块，其中在该单击脉冲具有一第二电压电平且该控制节点的该栅极电压不大于该预设电压的情形下，该逻辑单元输出该控制讯号，以令该充电开关开启，以充电该控制节点。8.一种驱动电路，包括：一充电模块，用以预充一控制节点至一预充电压；一驱动模块，用以根据由一控制电压与该预充电压加总的一栅极电压启动，以使一驱动电流得以通过该驱动模块；一感测模块，用以接收该驱动电流，并根据该驱动电流输出一回授电压；以及一控制模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾冠仁，
申请(专利权)人：原景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71