发光元件驱动电路及其控制方法技术

本发明专利技术提出一种发光元件驱动电路及其控制方法。发光元件驱动电路用以驱动发光元件电路，包含：切换式电源供应电路以及电流调节电路。电流调节电路包括：多段式直流电流控制电路，用以根据直流调光信号，分别决定其中的多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应直流电流给该发光元件电路；以及切换式电流控制电路，用以根据脉宽调制调光信号，以操作其中一脉宽调制开关，而供应脉宽调制电流给该发光元件电路；其中，该直流电流与该脉宽调制电流叠加后流经该发光元件电路，以根据该直流调光信号与该脉宽调制调光信号，调整该发光元件电路的亮度。

【技术实现步骤摘要】
发光元件驱动电路及其控制方法
本专利技术涉及一种发光元件驱动电路及其控制方法，特别是指一种具有调光功能的发光元件驱动电路及其控制方法。
技术介绍
图1A显示一种现有技术发光二极管(lightemittingdiode,LED)驱动电路100示意图。如图1A所示，LED驱动电路100驱动LED电路10。其中，LED驱动电路100包含电源控制电路11、功率级电路12、反馈电路13与电流控制电路14。其中，电源控制电路11与反馈电路13电连接，以接收相关于输出电压Vout的反馈信号FB，而产生操作信号GATE，用以操作功率级电路12中的功率开关，进而将输入电压Vin转换为输出电压Vout，以供应电源给LED电路10。LED电路10的亮度受控于输出电流Iout，当LED驱动电路100具有调光功能时，电流控制电路14具有接脚以接收调光信号；调光信号可调整输出电流Iout的平均值，以调整LED电路10的亮度。功率级电路12可为同步或异步的降压型、升压型、反压型、升降压型、升反压型、或返驰型功率级电路，如图2A-2K所示。在公知技术中，有两种方式可以调整LED电路10的亮度。一是模拟调光方式，另一是数字调光方式。模拟调光方式是由电流控制电路14根据其所接收的调光信号，调整输出电流Iout的位准。如图1B所示，电流控制电路14根据调光信号，将输出电流Iout调节于0到最大电流Imax间的一个位准，而使输出电流Iout的位准根据调光信号而调节，以实现调光的目的。流经LED电路10的输出电流Iout的位准越高，LED电路10的亮度越高。另一方面，数字调光方式，则是电流控制电路14根据调光信号，产生脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)信号，其信号波形如图1C所示。电流控制电路14调整脉宽调制信号处于高位准H的时间(导通时间Ton)，以调整工作比(dutyratio)，进而调整输出电流Iout处于电流极大值Imax的时间，藉此调整LED电路10的亮度。举例而言，LED电路10的亮度相关于输出电流Iout的平均值。输出电流Iout的平均值为电流极大值Imax乘上工作比，其中工作比即导通时间Ton除以周期时间Tdim。一般而言，导通时间最小值Ton(min)大约为数十奈秒(ns)到数十微秒(us)，因此操作信号的切换频率大约在数百赫兹(Hz)到数千赫兹之间。上述现有技术的数字调光方式于应用时，至少具有低频闪烁(lowfrequencyflicker)与产生音频杂音(audionoise)的缺点。此外，LED电路10的导通反应时间，会随着输出电流Iout的提高而变慢，这将降低调光的分辨率。另一方面，另一种现有技术，模拟调光方式，其缺点是造成发光元件电路的颜色偏离(colordrift)。有鉴于此，本专利技术针对上述现有技术的不足，提出一种发光元件驱动电路及其控制方法，以改善发光元件的闪烁、杂音、分辨率低等问题，且避免发光元件的颜色偏离，且不降低调光方式的分辨率。
技术实现思路
为了实现上述专利技术目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种发光元件驱动电路，用以驱动一发光元件电路，包含：一切换式电源供应电路，用以根据一反馈信号，控制其中至少一功率开关，以将一输入电压转换为一输出电压，以供应电源给该发光元件电路；以及一电流调节电路，包括：一多段式直流电流控制电路，用以根据一直流调光信号，分别决定其中的多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应一直流电流给该发光元件电路；以及一切换式电流控制电路，用以根据一脉宽调制调光信号，以操作其中一脉宽调制开关，而供应一脉宽调制电流给该发光元件电路；其中，该直流电流与该脉宽调制电流叠加后，产生一发光元件电流流经该发光元件电路，以使该发光元件电路的亮度，根据该直流调光信号与该脉宽调制调光信号而调整。在一较佳实施例中，各该子直流电流供应电路于导通时，供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流，且各该子直流电流不低于一单位电流，且该脉宽调制电流的一平均电流不高于该单位电流。在前述的实施例中，每一该子直流电流较佳地为定值。在一较佳实施例中，该多段式直流电流控制电路包括：一直流电流开关，与该发光元件电路电连接，用以控制该直流电流的通道；一开关控制电路，与该直流电流开关耦接，用以根据一参考电压，而控制该直流电流开关；该多个子直流电流供应电路，与该直流电流开关电连接，用以根据该直流调光信号，分别决定导通与不导通其中的一子直流开关，以分别供应或不供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流。在一较佳实施例中，该切换式电流控制电路包括：该脉宽调制开关，与该发光元件电路耦接，用以根据该脉宽调制调光信号而操作，进而供应该脉宽调制电流；以及一脉宽调制开关控制电路，与该脉宽调制开关耦接，用以根据一参考电压，控制该脉宽调制开关。在一较佳实施例中，该切换式电流控制电路包括：一功率级电路，用以根据一操作信号，以操作其中该至少一功率开关，而供应电源给该发光元件电路；一控制电路，与该功率级电路耦接，用以根据相关于该输出电压的一反馈信号，产生该操作信号；以及一反馈信号产生电路，与该功率级电路及该控制电路耦接，用以根据该输出电压，产生该反馈信号。在一较佳实施例中，该子直流电流供应电路为一电流源电路或一电流汲取电路。就另一个观点言，本专利技术也提供了一种发光元件驱动电路的控制方法，其中该发光元件驱动电路，用以驱动一发光元件电路，该发光元件驱动电路的控制方法包含：根据一反馈信号，控制至少一功率开关，以将一输入电压转换为一输出电压，以供应电源给该发光元件电路；根据一直流调光信号，分别决定多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应一直流电流给该发光元件电路；以及根据一脉宽调制调光信号，以操作一脉宽调制开关，而供应一脉宽调制电流给该发光元件电路；其中，该直流电流与该脉宽调制电流叠加后，产生一发光元件电流流经该发光元件电路，以使该发光元件电路的亮度，根据该直流调光信号与该脉宽调制调光信号而调整。在一较佳实施例中，各该子直流电流供应电路于导通时，供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流，且各该子直流电流不低于一单位电流，且该脉宽调制电流的一平均电流不高于该单位电流。在前述的实施例中，每一该子直流电流较佳地为定值。在一较佳实施例中，该根据一直流调光信号，分别决定多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应一直流电流给该发光元件电路的步骤包括：提供一直流电流开关，与该发光元件电路电连接，用以控制该直流电流的通道；根据一参考电压，而控制该直流电流开关；根据该直流调光信号，分别决定导通与不导通该子直流电流供应电路中的一子直流开关，以分别供应或不供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流。在一较佳实施例中，该根据一脉宽调制调光信号，以操作一脉宽调制开关，而供应一脉宽调制电流给该发光元件电路的步骤包括：根据该脉宽调制调光信号，而操作该脉宽调制开关，以供应该脉宽调制电流；以及根据一参考电压，以控制该脉宽调制开关操作于一饱和区。在一较佳实施例中，该根据一反馈信号，控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光元件驱动电路，用以驱动一发光元件电路，包含：一切换式电源供应电路，用以根据一反馈信号，控制其中至少一功率开关，以将一输入电压转换为一输出电压，以供应电源给该发光元件电路；以及一电流调节电路，包括：一多段式直流电流控制电路，用以根据一直流调光信号，分别决定其中的多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应一直流电流给该发光元件电路；以及一切换式电流控制电路，用以根据一脉宽调制调光信号，以操作其中一脉宽调制开关，而供应一脉宽调制电流给该发光元件电路；其中，该直流电流与该脉宽调制电流叠加后，产生一发光元件电流流经该发光元件电路，以使该发光元件电路的亮度，根据该直流调光信号与该脉宽调制调光信号而调整。

【技术特征摘要】
2017.08.14 US 62/545,1611.一种发光元件驱动电路，用以驱动一发光元件电路，包含：一切换式电源供应电路，用以根据一反馈信号，控制其中至少一功率开关，以将一输入电压转换为一输出电压，以供应电源给该发光元件电路；以及一电流调节电路，包括：一多段式直流电流控制电路，用以根据一直流调光信号，分别决定其中的多个子直流电流供应电路的导通或不导通，以供应一直流电流给该发光元件电路；以及一切换式电流控制电路，用以根据一脉宽调制调光信号，以操作其中一脉宽调制开关，而供应一脉宽调制电流给该发光元件电路；其中，该直流电流与该脉宽调制电流叠加后，产生一发光元件电流流经该发光元件电路，以使该发光元件电路的亮度，根据该直流调光信号与该脉宽调制调光信号而调整。2.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中各该子直流电流供应电路于导通时，供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流，且各该子直流电流不低于一单位电流，且该脉宽调制电流的一平均电流不高于该单位电流。3.如权利要求2所述的发光元件驱动电路，其中每一该子直流电流为定值。4.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中该多段式直流电流控制电路包括：一直流电流开关，与该发光元件电路电连接，用以控制该直流电流的通道；一开关控制电路，与该直流电流开关耦接，用以根据一参考电压，而控制该直流电流开关；该多个子直流电流供应电路，与该直流电流开关电连接，用以根据该直流调光信号，分别决定导通与不导通其中的一子直流开关，以分别供应或不供应一子直流电流，且导通的该子直流电流供应电路所提供的该子直流电流叠加后，形成该直流电流。5.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中该切换式电流控制电路包括：该脉宽调制开关，与该发光元件电路耦接，用以根据该脉宽调制调光信号而操作，进而供应该脉宽调制电流；以及一脉宽调制开关控制电路，与该脉宽调制开关耦接，用以根据一参考电压，控制该脉宽调制开关。6.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中该切换式电源控制电路包括：一功率级电路，用以根据一操作信号，以操作其中该至少一功率开关，而供应电源给该发光元件电路；一控制电路，与该功率级电路耦接，用以根据相关于该输出电压的一反馈信号，产生该操作信号；以及一反馈信号产生电路，与该功率级电路及该控制电路耦接，用以根据该输出电压，产生该反馈信号。7.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄意文，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71