避免软开机闪烁的发光二极管装置及方法制造方法及图纸

技术编号:3902609 阅读:262 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
可避免软开机闪烁的发光二极管装置包含有一发光二极管模块、一电压转换器、一可变电流负载及一回路控制单元。回路控制单元耦接于该电压转换器、该可变电流负载及该发光二极管模块,包含有一软开机单元及一调光控制单元。该软开机单元用来于电力开启时,启动该电压转换器的一软开机机制。该调光控制单元用来控制该可变电流负载,将该发光二极管模块的一负载电流渐进增加至一目标值,并于该负载电流的大小达到该目标值时,维持该负载电流的大小,直到该软开机机制完成为止。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是指一种可避免软开机闪烁(soft-start flicker)的发光二极管装置及 方法,尤指一种于软开机期间通过渐进改变负载电流方式进行调光的发光二极管装置及方 法。
技术介绍
以发光二极管(LED)作为发光源的应用越来越普遍。例如,传统液晶显示面板的 背光模块是以冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)来作为光源。如 今,随着发光二极管的发光效率不断提升且成本日益降低,发光二极管有逐渐取代冷阴极 荧光灯管来作为背光模块光源的趋势。在已知技术中,发光二极管驱动电路通常会利用脉冲宽度调制(Pulse width Modulation, PWM)机制来调整发光二极管的发光亮度。脉冲宽度调制调光(PWM dimming) 主要是利用脉冲宽度调制信号来控制电流源提供至发光二极管的平均电流,以实现调光程 序。于脉冲宽度调制信号处于逻辑高电平状态时,导通电流源提供电流至发光二极管;相 反地,于脉冲宽度调制信号处于逻辑低电平状态时,停止电流源提供电流至发光二极管。因 此,若逻辑高电平状态的时间越长,发光二极管的亮度越高。换句话说,经由变化该脉冲宽 度调制信号的责任周期(Duty Cycle),即可控制发光二极管的发光亮度。请参考图1,图1为已知一发光二极管驱动电路10的示意图。发光二极管驱动电 路10用来驱动一发光二极管模块11。如图1所示,发光二极管模块11包含有并联的发光 二极管串列C1 Cm,而每一发光二极管串列是由多个串接的发光二极管组成。发光二极 管驱动电路10包含有一电压转换器12、一电流负载13、一调光切换开关15及一回路控制 单元14。电压转换器12用来将一输入电压VI转换成一输出电压V2,以驱动发光二极管模 块11。电流负载13用来从发光二极管模块11汲取电流大小固定的驱动电流Idl Idm。 调光切换开关15用来根据一脉冲宽度调制信号SD,导通或关闭电流负载13与发光二极管 串列C1 Cm间的耦接关系,以控制发光二极管的平均电流。回路控制单元14则根据发光 二极管串列C1 Cm的反馈电压与一预设参考电压间的差异,控制电压转换器12进行电压 转换的操作,以稳定输出电压V2的电平。另外,回路控制单元14还包含有一调光控制单元 142,用来产生脉冲宽度调制信号SD,以实现调光程序。另一方面,由于发光二极管串列C1 Cm的反馈电压在系统电力开启时会由零开 始缓慢增加,而与回路控制单元14中的预设参考电压具有较大的差异,此种情况虽然可使 低电平的输出电压V2在开机时快速地提升至所需的电压电平,但亦会让电压转换器12在 开机瞬间产生相当大的突波电流及产生输出电压过冲(over shoot)的情形。在此情形下, 回路控制单元14 一般会包含一软开机(soft-start)单元144,用来降低发光二极管的反馈 电压与预设参考电压在开机期间的差值,以增加系统在开机时的稳定度。然而,在同时要软开机及脉冲宽度调制调光过程当中,由于发光二极管模块11与 电流负载13间的电流路径呈现不断开关的现象,而电压转换器12仅会在电流路径导通的时候才会进行电压转换的操作,导致软开机的时间会过长。在某些已知技术中,软开机和脉 冲调制调光会分成两阶段操作,即在软开机的时间内先不要进行调光(脉冲调制调光的责 任周期为100% ),等到软开机完再进行调光,则可避免增加软开机的时间。但是从完全不 调光到调光的过程当中,例如责任周期从100%至50%,发光二极管的平均电流会有瞬间 的大电流变化,而形成所谓的软开机闪烁(soft-start flicker)现象。若从不调光到调光 的责任周期变化越大,发光二极管的平均电流的变化越大,则此瞬间发生的发光二极管闪 烁现象会更严重。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种可避免软开机闪烁(soft-start flicker)的发光二极管装置及方法。本专利技术揭露一种可避免软开机闪烁的发光二极管装置。该发光二极管装置包含有 一发光二极管模块、一电压转换器、一可变电流负载及一回路控制单元。该电压转换器耦接 于该发光二极管模块,用来将一第一电压转换成一第二电压,以输出至该发光二极管模块。 该可变电流负载耦接于该发光二极管模块,用来从该发光二极管模块汲取一负载电流。该 回路控制单元耦接于该电压转换器、该可变电流负载及该发光二极管模块,包含有一软开 机单元及一调光控制单元。该软开机单元用来于电力开启时,启动该电压转换器的一软开 机机制。该调光控制单元用来控制该可变电流负载,将该负载电流的大小渐进增加至一目 标值,并于该负载电流的大小达到该目标值时,维持该负载电流的大小,直到该软开机机制 完成为止。本专利技术还揭露一种用来避免一发光二极管装置发生软开机闪烁(soft-start flicker)的方法。该发光二极管装置包含有一电压转换器、一可变电流负载及一发光二极 管模块。该电压转换器用来将一第一电压转换成一第二电压,以输出至该发光二极管模块。 该可变电流负载用来从该发光二极管模块汲取一负载电流。该方法包含有于电力开启时, 启动该电压转换器的一软开机机制;将该负载电流渐进增加至一目标值,以对该发光二极 管模块进行调光;以及于该负载电流的大小达到该目标值时,维持该负载电流的大小,直到 该软开机机制完成为止。附图说明图1为一已知发光二极管驱动电路的示意图。图2为本专利技术实施例可避免软开机闪烁的一发光二极管装置的示意图。图3为本专利技术实施例用来避免一发光二极管装置发生软开机闪烁的一流程的示 意图。图4说明一连续变化式电流负载,其负载电流随时间呈现连续性的变化。图5说明一分段离散变化式负载,其负载电流随时间呈现分段离散的变化。图6为本专利技术一调光控制单元的实施例示意图。10发光二极管驱动电路 11、21 发光二极管模块Cl Cm发光二极管串列12、22 电压转换器13电流负载15,24回路控制单元Idl Idm 电流142,244,60调光控制单元20发光二极管装置30流程62 检测电路 64 计数器66 数字至模拟转换器14、25 调光切换开关 VU V2电压SD脉冲宽度调制信号144,242 软开机单元 23可变电流负载300 330 步骤具体实施例方式请参考图2,图2为本专利技术实施例可避免软开机闪烁(soft-start flicker)的一 发光二极管装置20的示意图。发光二极管装置20包含有一发光二极管模块21、一电压转 换器22、一可变电流负载23及一回路控制单元24。在本专利技术实施例中,发光二极管模块21 包含有并联的发光二极管串列Cl Cm,而每一发光二极管串列是由多个串接的发光二极 管组成,但不以此为限。换言之,发光二极管模块21亦可仅有一个发光二极管串列,而各发 光二极管串列亦可仅包含单一发光二极管。由于发光二极管为一电流驱动元件,其发光亮 度与驱动电流大小成正比,因此,为求流经各发光二极管的电流相同来达到相同亮度的要 求,各发光二极管串列所包含的发光二极管数量一般需相同。电压转换器22耦接于发光二极管模块21,用来将一第一电压Vl转换成一第二电 压V2,以作为发光二极管模块21的稳定驱动电压。可变电流负载23耦接于发光二极管模 块21的另一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种可避免软开机闪烁的发光二极管装置,该发光二极管装置包含有:一发光二极管模块;一电压转换器,耦接于该发光二极管模块,用来将一第一电压转换成一第二电压,以输出至该发光二极管模块;一可变电流负载,耦接于该发光二极管模块,用来从该发光二极管模块汲取一负载电流;以及一回路控制单元,耦接于该电压转换器、该可变电流负载及该发光二极管模块,包含有:一软开机单元,用来于电力开启时,启动该电压转换器的一软开机机制;以及一调光控制单元,用来控制该可变电流负载,以将该负载电流的大小渐进增加至一目标值,并于该负载电流的大小达到该目标值时,维持该负载电流的大小,直到该软开机机制完成为止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐国庆许庆勋张淙豪
申请(专利权)人:联咏科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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