发光二极管驱动系统、驱动装置与亮度控制电路制造方法及图纸

一种发光二极管驱动系统、驱动装置与亮度控制电路，该系统包含一电源供应模块、N个发光模块、N个驱动电流产生模块，及一亮度调节模块，每一发光模块接收该电源供应模块提供的供应电压，每一驱动电流产生模块各自根据一周期导通信号与一幅值控制信号提供一驱动电流到对应的发光模块，每一发光模块根据该供应电压与该驱动电流而产生一反比于该驱动电流的幅值的通道电压，该亮度调节模块侦测每一通道电压，并与一饱和下限电压比较，来对应产生该幅值控制信号与该周期导通信号到所述驱动电流产生模块，当该通道电压大于该饱和下限电压时，则增加该幅值控制信号的电流幅值。借此，调节每一通道电压以降低对应的驱动电流产生模块的功率消耗。块的功率消耗。块的功率消耗。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管驱动系统、驱动装置与亮度控制电路


[0001]本专利技术涉及一种照明领域的驱动技术，特别是指一种兼顾维持亮度与降低功耗的发光二极管驱动系统、驱动装置与亮度控制电路。

技术介绍

[0002]参阅图1，为现有的发光二极管驱动系统，包含一提供驱动电压的电源供应器11、多个电连接该电源供应器11的发光二极管串列12、多个分别与所述发光二极管串列12电连接的开关13、多个分别与所述开关13电连接的电流源14，及一与所述开关13及所述电流源14电连接的亮度分配器15。
[0003]由于制程变数影响，因此每一个发光二极管串列12中的多个串联的发光二极管121的顺向导通电压各自不同，因而使得每一个发光二极管串列12的跨压皆有所差异，为确保每一发光二极管串列12可接收所需电流ILED，现有的做法是提高该电源供应器11提供的驱动电压，以使每一开关13皆操作于饱和区或线性区而导通，进而形成通道，以使每一电流源14提供的电流流经对应的发光二极管串列12，但如此一来，将使得部分跨压较低的发光二极管串列12所对应的开关13接收较高的导通电压，进而增加功耗而有过热问题。
[0004]举例来说：假设一个发光二极管串列12的跨压为30V，另一个发光二极管串列12的跨压为32V，而每一开关13形成通道的最低操作饱和电压为0.5V，为确保所述发光二极管串列12都可正常在额定电流下工作，该电源供应器11提供的驱动电压须提升至32.5V，才能保证所述发光二极管串列12正常发光，然而此时通道电压将多出2.5V，造成多余的功耗与热，因此，现有发光二极管驱动系统的电路架构有改善的必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一目的在于提供一种降低功耗的发光二极管驱动系统。
[0006]本专利技术发光二极管驱动系统包含一电源供应模块、N个发光模块、N个驱动电流产生模块，及一亮度调节模块。
[0007]该电源供应模块用于产生一供应电压。
[0008]每一发光模块具有一电连接该电源供应模块以接收该供应电压的第一端与一第二端，N≥2，N是正整数。
[0009]每一驱动电流产生模块各自电连接所对应的发光模块的第二端与接地间，并根据一周期导通信号与一幅值控制信号提供一通道电压与一驱动电流到对应的发光模块的第二端，该周期导通信号指示每一周期时间的占空比，该幅值控制信号指示一电流幅值，每一发光模块的工作电压正比于所对应的该驱动电流的幅值，该通道电压正比于该供应电压与该发光模块的工作电压的压差。
[0010]该亮度调节模块电连接所述驱动电流产生模块与每一发光模块的第二端，且侦测每一驱动电流产生模块的通道电压，并比较该通道电压与一饱和下限电压，来对应产生该幅值控制信号与该周期导通信号到所述驱动电流产生模块，当该通道电压大于该饱和下限
电压时，则增加该幅值控制信号的电流幅值。
[0011]本专利技术发光二极管驱动系统，该亮度调节模块还调降该占空比，使增加后的电流幅值与调降后的占空比的乘积维持一亮度定值。
[0012]本专利技术发光二极管驱动系统，该亮度调节模块包括一供应电压调整装置，该供应电压调整装置还预设一不高于所述工作电压中最大者的上限比较电压，及一不低于所述工作电压中最小者的下限比较电压，
[0013]当任一通道电压小于该下限比较电压时，该供应电压调整装置控制该电源供应模块的该供应电压增加，
[0014]当该供应电压调整装置判断每一通道电压皆大于该上限比较电压时，该供应电压调整装置控制该电源供应模块提供的该供应电压减少。
[0015]本专利技术发光二极管驱动系统，还包含一第一电阻，及一第二电阻，
[0016]该第一电阻包括一电连接该电源供应模块以接收该供应电压的第一端，及一第二端，该第二电阻包括一电连接该第一电阻的该第二端的第一端，及一接地的第二端，
[0017]该供应电压调整装置包括N个高电位比较器、N个低电位比较器、一第一逻辑门、一第二逻辑门、一供应电压反馈调整模块，及一电流源，
[0018]每一高电位比较器各自具有电连接发光模块的第二端，以接收该通道电压的一非反相端、一接收该上限比较电压的反相端，及一输出端，每一低电位比较器各自具有电连接发光模块的第二端，以接收该通道电压的一反相端、一接收该下限比较电压的非反相端，及一输出端，该第一逻辑门具有多个分别电连接所述高电位比较器的输出端的接收端，及一输出端，该第二逻辑门具有多个分别电连接所述低电位比较器的输出端的接收端，及一输出端，该供应电压反馈调整模块具有一电连接该第一逻辑门的输出端的重置端、一电连接该第二逻辑门的输出端的设定端，及一输出端，该电流源用于产生一调节电流，且电连接于该第一电阻与第二电阻的共同端与接地间，且被该供应电压反馈调整模块的输出端所产生的逻辑信号控制其调节电流的大小，当每一高电位比较器的输出端的输出信号为逻辑1，则控制该调节电流减少一个变化量，当任一低电位比较器的输出端的输出信号为逻辑1，则控制该调节电流增加一个变化量，当每一低电位比较器的输出端的输出信号皆为逻辑0，且每一高电位比较器的输出端的输出信号非皆为逻辑1，则该供应电压反馈调整模块不调整该调节电流。
[0019]本专利技术发光二极管驱动系统，还包括一故障判断电路，该故障判断电路判断任一发光模块对应的通道电压低于一开路比较电压时，该亮度调节模块输出一开路故障信号，该开路故障信号指示该发光模块处于开路状态，当该亮度调节模块判断任一发光模块对应的通道电压高于一短路比较电压时，该亮度调节模块输出一短路故障信号，该短路故障信号指示该发光模块处于短路状态，该通道电压为该供应电压与对应于该发光模块的工作电压的差值。
[0020]本专利技术发光二极管驱动系统，该故障判断电路还包括N个开路比较器，及N个短路比较器，
[0021]每一开路比较器各自具有与发光模块的该第二端电连接以接收该通道电压的一反相端、一接收该开路比较电压的非反相端，及一输出端，当每一开路比较器判断各自接收的该通道电压低于该开路比较电压时，该开路比较器自该输出端输出该开路故障信号，
[0022]每一短路比较器具有与发光模块的该第二端电连接以接收该通道电压的一非反相端、一接收该短路比较电压的反相端，及一输出端，当每一短路比较器判断各自接收的该通道电压高于该短路比较电压时，该短路比较器自该输出端输出该短路故障信号。
[0023]本专利技术发光二极管驱动系统，每一驱动电流产生模块各自包括一接收该周期导通信号的开关，及一接收该幅值控制信号的电流源，该开关包括一电连接该发光模块第二端且提供该通道电压的第一端、一电连接该亮度调节模块以接收该周期导通信号的控制端，及一第二端，该开关并根据接收的周期导通信号的占空比而运作于导通状态及非导通状态之一，该电流源电连接该开关的第二端与接地间，用于根据接收的幅值控制信号产生该驱动电流。
[0024]本专利技术发光二极管驱动系统，还包含一第一电阻，及一第二电阻，该电源供应模块包括一升压电感、一晶体管、一升压二极管，及一输出电容，该升压电感具有一接收一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管驱动系统，其特征在于，包含：电源供应模块，用于产生供应电压；N个发光模块，每一发光模块具有第一端与第二端，所述第一端电连接所述电源供应模块以接收所述供应电压，N≥2，N是正整数；N个驱动电流产生模块，每一驱动电流产生模块各自电连接所对应的发光模块的第二端与接地间，并根据周期导通信号与幅值控制信号提供通道电压与驱动电流到对应的发光模块的第二端，所述周期导通信号指示每一周期时间的占空比，所述幅值控制信号指示电流幅值，每一发光模块的工作电压正比于所对应的所述驱动电流的幅值，所述通道电压正比于所述供应电压与所述发光模块的工作电压的压差；及亮度调节模块，电连接所述驱动电流产生模块与每一发光模块的第二端，且侦测每一驱动电流产生模块的通道电压，并比较所述通道电压与饱和下限电压，来对应产生所述幅值控制信号与所述周期导通信号到所述驱动电流产生模块，当所述通道电压大于所述饱和下限电压时，则增加所述幅值控制信号的电流幅值。2.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述亮度调节模块还调降所述占空比，使增加后的电流幅值与调降后的占空比的乘积维持亮度定值。3.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述亮度调节模块包括供应电压调整装置，所述供应电压调整装置还预设不高于所述工作电压中最大者的上限比较电压，及不低于所述工作电压中最小者的下限比较电压，当任一通道电压小于所述下限比较电压时，所述供应电压调整装置控制所述电源供应模块的所述供应电压增加，当所述供应电压调整装置判断每一通道电压皆大于所述上限比较电压时，所述供应电压调整装置控制所述电源供应模块提供的所述供应电压减少。4.根据权利要求3所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，还包含第一电阻，及第二电阻，所述第一电阻包括电连接所述电源供应模块以接收所述供应电压的第一端，及第二端，所述第二电阻包括电连接所述第一电阻的所述第二端的第一端，及接地的第二端，所述供应电压调整装置包括N个高电位比较器、N个低电位比较器、第一逻辑门、第二逻辑门、供应电压反馈调整模块，及电流源，每一高电位比较器各自具有电连接发光模块的第二端，以接收所述通道电压的非反相端、接收所述上限比较电压的反相端，及输出端，每一低电位比较器各自具有电连接发光模块的第二端，以接收所述通道电压的反相端、接收所述下限比较电压的非反相端，及输出端，所述第一逻辑门具有多个分别电连接所述高电位比较器的输出端的接收端，及输出端，所述第二逻辑门具有多个分别电连接所述低电位比较器的输出端的接收端，及输出端，所述供应电压反馈调整模块具有电连接所述第一逻辑门的输出端的重置端、电连接所述第二逻辑门的输出端的设定端，及输出端，所述电流源用于产生调节电流，且电连接于所述第一电阻与第二电阻的共同端与接地
间，且被所述供应电压反馈调整模块的输出端所产生的逻辑信号控制其调节电流的大小，当每一高电位比较器的输出端的输出信号为逻辑1，则控制所述调节电流减少一个变化量，当任一低电位比较器的输出端的输出信号为逻辑1，则控制所述调节电流增加一个变化量，当每一低电位比较器的输出端的输出信号皆为逻辑0，且每一高电位比较器的输出端的输出信号非皆为逻辑1，则所述供应电压反馈调整模块不调整所述调节电流。5.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，还包括一故障判断电路，所述故障判断电路判断任一发光模块对应的通道电压低于开路比较电压时，所述亮度调节模块输出开路故障信号，所述开路故障信号指示所述发光模块处于开路状态，当所述亮度调节模块判断任一发光模块对应的通道电压高于短路比较电压时，所述亮度调节模块输出短路故障信号，所述短路故障信号指示所述发光模块处于短路状态，所述通道电压为所述供应电压与对应于所述发光模块的工作电压的差值。6.根据权利要求5所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述故障判断电路还包括N个开路比较器，及N个短路比较器，每一开路比较器各自具有与发光模块的所述第二端电连接以接收所述通道电压的反相端、接收所述开路比较电压的非反相端，及输出端，当每一开路比较器判断各自接收的所述通道电压低于所述开路比较电压时，所述开路比较器自所述输出端输出所述开路故障信号，每一短路比较器具有与发光模块的所述第二端电连接以接收所述通道电压的非反相端、接收所述短路比较电压的反相端，及输出端，当每一短路比较器判断各自接收的所述通道电压高于所述短路比较电压时，所述短路比较器自所述输出端输出所述短路故障信号。7.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，每一驱动电流产生模块各自包括接收所述周期导通信号的开关，及接收所述幅值控制信号的电流源，所述开关包括电连接所述发光模块第二端且提供所述通道电压的第一端、电连接所述亮度调节模块以接收所述周期导通信号的控制端，及第二端，所述开关并根据接收的周期导通信号的占空比而运作于导通状态及非导通状态之一，所述电流源电连接所述开关的第二端与接地间，用于根据接收的幅值控制信号产生所述驱动电流。8.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，还包含第一电阻，及第二电阻，所述电源供应模块包括升压电感、一晶体管、升压二极管，及输出电容，所述升压电感具有接收输入电压的第一端，及第二端，所述晶体管具有电连接所述升压电感的第二端的第一端、电连接所述亮度调节模块的控制端，及接地的第二端，所述升压二极管具有电连接所述升压电感的第二端的阳极端，及电连接所述第一电阻的所述第一端的阴极端，所述输出电容具有电连接所述升压二极管的阴极端并提供供应电压的第一端，及接地的第二端。9.根据权利要求8所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述供应电压与调控电流的关系为V
out
为所述供应电压、V
FB
为所述第一电阻与
所述第二电阻间的电压、R1为所述第一电阻的电阻值、R2为所述第二电阻的电阻值、I
FBO
为所述调控电流。10.根据权利要求1所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，所述亮度调节模块包括通道电压调整装置，所述通道电压调整装置比较所述驱动电流产生模块的通道电压是否大于最低饱和电压，若是，则调整所述幅值控制信号使所对应的所述驱动电流的幅值增加以降低所述通道电压。11.根据权利要求10所述的发光二极管驱动系统，其特征在于，若否，则所述通道电压调整装置停止增加所述驱动电流的幅值，并记录增加百分比为补偿系数，所述增加百分比是正比于当所述通道电压是最低饱和电压时所对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：江定达，
申请(专利权)人：聚积科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：