发光二极管驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种发光二极管驱动装置，其包括有交直流电源转换器、平衡线路，以及脉宽调变控制单元。本发明专利技术所提出的发光二极管驱动装置是利用平衡线路来平衡流经所有发光二极管串的电流。如此一来，即可达到均流的目的。另外，本发明专利技术所提出的发光二极管驱动装置得以在未采用任何升压转换器的条件下，依据交直流电源转换器所产生的一组独立直流输出电压与平衡线路所提供的控制电压间的等式来控制脉宽调变控制单元，藉以间接改变交直流电源转换器所产生的用以直接驱动所有发光二极管串的直流输出电压。如此一来，即可达到低成本与高效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管驱动装置
本专利技术涉及一种发光二极管驱动装置，且特别是有关于一种同时具有均流(currentmatching)、低成本(lowcost)、高效率(highefficiency)与高稳定度(highstability)特性的发光二极管驱动装置。
技术介绍
近年来，随着半导体科技蓬勃发展，携带型电子产品及平面显示器产品也随之兴起。而在众多平面显示器的类型当中，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)基于其低电压操作、无辐射线散射、重量轻以及体积小等优点，随即已成为各显示器产品的主流。一般而言，由于液晶显示面板本身并不具备自发光的特性，因此必须在液晶显示面板的下方放置背光组件，藉以提供液晶显示面板所需的(背)光源。传统的背光组件大致可以分为两类，其一是由冷阴极管(coldcathodefluorescentlamp,CCFL)所组成的背光组件，而另一则由发光二极管(lightemittingdiode,LED)所组成的背光组件。其中，由于发光二极管背光组件可以提升液晶显示器的色域(colorgamut)，故而现今各家面板业者大多以发光二极管背光组件来取代冷阴极管背光组件。一般而言，如图1A所示，发光二极管背光组件50具有多组并列的发光二极管串(LEDstring，未示出)，且每一发光二极管串是由多颗串接在一起的发光二极管所组成。实务上，大多采用交直流电源转换器(AC-DCpowerconvertingstage)30先将交流输入电压VAC转换成一组低直流输出电压(lowDCoutputvoltage)VLOW，接着再利用升压转换器(boostconverter)40将此低直流输出电压VLOW升压成一组可以同时驱动每一发光二极管串所需的高直流输出电压(highDCoutputvoltage)VHIGH。于此，由于现今用以驱动发光二极管背光组件50的驱动装置的硬件结构(hardwareconfiguration)大多为交直流电源转换器30搭配升压转换器40。因此，此类驱动装置的硬件成本相对也会比较高，且由于多一级升压转换器40的缘故，因此相对效率较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种发光二极管驱动装置，其得以在不需采用任何升压转换器的条件下驱动发光二极管背光组件内一列或多组并列的发光二极管串，同时又具备有低成本、高稳定度以及高效率，并仍维持原有均流(亦即流经每一发光二极管串的电流皆相同(电流平衡))的特性。为达上述的一或部份或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提供一种发光二极管驱动装置，其包括有：一交直流电源转换器，用以接收一交流输入电压，并依据一脉宽调变信号来转换该交流输入电压，藉以产生具有一比例关系的一第一与一第二直流输出电压，其中该第一直流输出电压用以同时驱动多组并列的发光二极管串；一平衡线路，耦接该些发光二极管串，用以平衡流经该些发光二极管串的电流，并且适应性地调整该些发光二极管串在定电流源下的压降，藉以输出一控制电压；以及一脉宽调变控制单元，耦接该交直流电源转换器与该平衡线路，用以接收该控制电压与该第二直流输出电压，并据以产生该脉宽调变信号给该交直流电源转换器。基于上述，本专利技术所提出的发光二极管驱动装置是利用平衡线路来平衡流经所有发光二极管串的电流。如此一来，即可达到均流的目的；另外，本专利技术所提出的发光二极管驱动装置得以在未采用任何升压转换器的条件下，依据交直流电源转换器所产生的一组独立直流输出电压(亦即第二直流输出电压)与平衡线路所提供的控制电压间的等式来控制脉宽调变控制单元，藉以改变交直流电源转换器基于第二直流输出电压所间接产生的用以直接驱动所有发光二极管串的直流输出电压(亦即第一直流输出电压)。如此一来，即可达到低成本、高效率与高稳定度的目的。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。然而，应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附图式是本专利技术的说明书的一部分，示出了本专利技术的示例实施例，所附图与说明书的描述一起说明本专利技术的原理。图1A示出为传统驱动发光二极管背光组件的示意图；图1B示出为本专利技术一实施例的发光二极管驱动装置10的示意图；图2示出为本专利技术一实施例的发光二极管串LLBi(i＝1～m)的示意图；图3A示出为本专利技术一实施例的交直流电源转换器101的示意图；图3B示出为本专利技术另一实施例的交直流电源转换器101的示意图；图3C示出为本专利技术再一实施例的交直流电源转换器101的示意图；图4示出为本专利技术一实施例的平衡线路103的示意图；图5示出为本专利技术一实施例的脉宽调变控制单元105的示意图；图6示出为本专利技术一实施例的反馈单元501的示意图。附图标记说明：10：发光二极管驱动装置；30、101：交直流电源转换器；103：平衡线路；105：脉宽调变控制单元；20、50：发光二极管背光组件；40：升压转换器；LLBi(i＝1～m)：发光二极管串；Li1～LiN(i＝1～m)：发光二极管；T：隔离变压器；Np：一次侧；Ns1、Ns2：二次侧；Q：功率开关；D1～D4：二极管；R1～R4：电阻；C、C1、C2：电容；L1、L2：电感；301、303：整流滤波单元；CSi(i＝1～m)：可控电流源；401：控制单元；501：反馈单元；503：脉宽调变信号产生器；601：光耦合器；603：稳压元件；ISD：光耦合器的输入侧；OSD：光耦合器的输出侧；VAC：交流输入电压；VLED、VL：直流输出电压；VCTR：控制电压；VPWM：脉宽调变信号；Vref：参考电压；VFB：反馈信号；VNi(i＝1～m)：节点电压；VLOW：低直流输出电压；VHIGH：高直流输出电压；DS：调光信号；DGND、SGND：接地电位。具体实施方式现将详细参考本专利技术的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。图1B示出为本专利技术一实施例的发光二极管驱动装置10的示意图。请参照图1B，本实施例的发光二极管驱动装置10至少适用于驱动液晶显示器(liquidcrystaldisplay,LCD)的发光二极管背光组件(lightemittingdiode(LED)backlightmodule)20，但并不限制于此。其中，发光二极管背光组件20内具有多组并列的发光二极管串(LEDstring)LLBi(i＝1～m)，而且每一发光二极管串LLBi(i＝1～m)是由多颗串接在一起的发光二极管Li1～LiN(i＝1～m)所组成，如图2所示。另外，发光二极管驱动装置10包括有交直流电源转换器(AC-DCpowerconvertingstage)101、平衡线路(balancecircuit)103，以及脉宽调变控制单元(PWMcontrolunit)105。在本实施例中，交直流电源转换器101用以接收交流输入电压(ACinputvoltage)VAC，并依据脉宽调变控制单元105所产生的脉宽调变信号VPWM来转换所接收的交流输入电压VAC，藉以产生具有一比例关系(ratiorelationship)的两直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管驱动装置，其特征在于，包括：一交直流电源转换器，用以接收一交流输入电压，并依据一脉宽调变信号来转换该交流输入电压，藉以产生具有一比例关系的一第一直流输出电压与一第二直流输出电压，其中该第一直流输出电压用以同时驱动多组并列的发光二极管串；一平衡线路，耦接该些发光二极管串，用以平衡流经该些发光二极管串的电流，并且适应性地调整该些发光二极管串的压降，藉以输出一控制电压；以及一脉宽调变控制单元，耦接该交直流电源转换器与该平衡线路，用以接收该控制电压与该第二直流输出电压，并据以产生该脉宽调变信号给该交直流电源转换器。

【技术特征摘要】
2013.04.16 TW 1021134871.一种发光二极管驱动装置，其特征在于，包括：一交直流电源转换器，用以接收一交流输入电压，并依据一脉宽调变信号来转换该交流输入电压，藉以产生具有一比例关系的一第一直流输出电压与一第二直流输出电压，其中该第一直流输出电压用以同时驱动多组并列的发光二极管串；一平衡线路，耦接该些发光二极管串，用以平衡流经该些发光二极管串的电流，并且适应性地调整该些发光二极管串的压降，藉以输出一控制电压；以及一脉宽调变控制单元，耦接该交直流电源转换器与该平衡线路，用以接收该控制电压与该第二直流输出电压，并据以产生该脉宽调变信号给该交直流电源转换器；其中，该交直流电源转换器包括：一隔离变压器，具有一一次侧、一第一二次侧与一第二二次侧，其中该一次侧的第一端用以接收该交流输入电压；一功率开关，该功率开关第一端耦接该一次侧的第二端，该功率开关第二端接至一第一接地电位，而该功率开关控制端则用以接收该脉宽调变信号；一第一整流滤波单元，与该第一二次侧并接，用以对该一次侧所接收到的该交流输入电压反应在该第一二次侧的交流电压进行整流与滤波，藉以输出该第一直流输出电压；以及一第二整流滤波单元，与该第二二次侧并接，用以对该一次侧所接收到的该交流输入电压反应在该第二二次侧的交流电压进行整流与滤波，藉以输出该第二直流输出电压；其中，该脉宽调变控制单元包括：一反馈单元，用以接收该控制电压与该第二直流输出电压，并依据该控制电压与该第二直流输出电压间的一等式而输出一反馈信号，其中该等式为K＝A*VL+B*VCTR，其中，K为一预设数值；A与B分别为一系数；VL为该第二直流输出电压的电压值；以及VCTR为该控制电压的电压值；以及一脉宽调变信号产生器，耦接该反馈单元，用以依据该反馈信号而适应性地输出与调整该脉宽调变信号。2.根据权利要求1所述的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一整流滤波单元包括：一第一二极管，该第一二极管阳极耦接该第一二次侧的第一端，而该第一二极管阴极则用以输出该第一直流输出电压；以及一第一电容，该第一电容第一端耦接该第一二极管的阴极，而该第一电容第二端则耦接至一第二接地电位。3.根据权利要求2所述的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第二整流滤波单元包括：一第二二极管，该第二二极管阳极耦接该第二二次侧的第一端，而该第二二极管阴极则用以输出该第二直流输出电压；以及一第二电容，该第二电容第一端耦接该第二二极管的阴极，而第二电容第二端则耦接至该第二接地电位。4.根据权利要求3所述的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第一整流滤波单元还包括：一第三二极管，该第三二极管阳极耦接至该第二接地电位，而该第三二极管阴极则耦接至该第一二极管的阴极；以及一第一电感，耦接于该第一二极管的阴极与该第一电容的第一端之间。5.根据权利要求4所述的发光二极管驱动装置，其特征在于，该第二整流滤波单元还包括：一第四二极管，该第四二极管阳极耦接至该第二接地电位，而该第四二极管阴极则耦接至该第二二极管的阴极；以及一第二电感，耦接于该第二二极管的阴极与该第一电容的第一端之间。6.根据权利要求1所述的发光二极管驱动装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：史富元，王文圣，
申请(专利权)人：力林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71