发光元件驱动电路及其控制方法技术

技术编号:20452241 阅读:42 留言:0更新日期:2019-02-27 04:54
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
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【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

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