发光二极管的控制电路、相关的集成电路与控制方法技术

技术编号:7371428 阅读:242 留言:0更新日期:2012-05-27 16:31
发光二极管的控制电路、相关的集成电路与控制方法。控制电路控制驱动至少一发光二极管。电流控制元件控制流经发光二极管的电流,电流控制元件具有控制端。控制电路包含有驱动电路以及错误检测器。在驱动电路中,第一比较电路比较感测端的感测信号与电流设定信号,以产生第一比较信号。中继电路依据第一比较信号,来产生驱动信号至控制端,以驱动电流控制元件。在错误检测器中,第二比较器比较第一比较信号以及驱动信号以产生第二比较信号。第三比较器比较驱动信号以及临界电压以产生第三比较信号。第四比较器比较感测信号与电流设定信号以产生第四比较信号。决定电路依据第二、第三、以及第四比较信号,来致能或是禁能该驱动电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种发光二极管的控制电路,以及相关的集成电路与控制方法。
技术介绍
因为发光二极管(light emitting diode, LED)的电光转换效率相当得好,高于日光灯、冷阴极管(CCFL)或是灯泡等,所以当前的趋势为以LED来取代上述这些发光源。举例来说,LED已经渐渐地取代CCFL,成液晶面板(IXD panel)的背光光源。图1为一 LED的电源电路。市电的AC电源,经过电源管理电路12后,经过变压器14的转换,在OUT端产生输出电源VQUT。通过分压电阻18与20、齐纳二极管LT431、以及光耦合器16,输出电源Vtm的消息反馈至电源管理电路12,来达到输出电源Vott的调控(regulation)。N 个发光二极管串(LED chain)CLED1. .. CLEDN 连接到输出电源 V。UT, 当作发光源。可控式电流源II... IN,其内部电路大致相同,分别对应到发光二极管串 CLED1. . . CLEDN,通过控制流经二极管串的电流,来控制二极管串的亮度。图2显示图1中可控式电流源Il的一种作法。误差放大器EAl控制功率晶体管 M1,改变流经发光二极管串CLEDl与感测电阻CSl的电流,希望使感测信号Vsensei的电压等同于电流设定信号V_IAS的电压。感测电阻CSl... CSN的电阻值大致相同。如果感测信号 Vsensei. · · Vsensen的电压都大约等于电流设定信号Vledbias,那大致就可以推论流经图2中每个 LED的电流都相等。电路上元件的短路与开路,往往会造成错误的动作,甚至引发生命危险。LED的电源电路也是不例外。举例来说,如果图2中的感测电阻CSl短路(电阻为0),那发光二极管串CLEDl的亮度就会过亮,甚至是烧毁。因此,错误应该尽早地检测,而且进行相对应的防护措施。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一种发光二极管的控制电路,用以控制驱动至少一发光二极管。一电流控制元件可控制流经该发光二极管的电流,该电流控制元件具有一控制端。 该控制电路包含有一驱动电路以及一错误检测器。在该驱动电路中,一第一比较电路比较该感测端的一感测信号与一电流设定信号,以产生一第一比较信号。该感测信号的电压代表流经该发光二极管的电流。一中继电路依据该第一比较信号,来产生一驱动信号至该控制端,以驱动该电流控制元件。在该错误检测器(fault detector)中,一第二比较器,比较该第一比较信号以及该驱动信号,以产生一第二比较信号。一第三比较器,比较该驱动信号以及一临界电压,以产生一第三比较信号。一第四比较器,比较该感测信号与该电流设定信号,以产生一第四比较信号。一决定电路,依据该第二、第三、以及第四比较信号,来致能 (enable)或是禁能(disable)该驱动电路。本专利技术的一实施例提供一种发光二极管的控制方法,用以控制驱动至少一发光二极管。一电流控制元件可控制流经该发光二极管的电流,该电流控制元件具有一控制端。比较一感测信号与一电流设定信号,以产生一第一比较信号,其中该感测信号代表流经该发光二极管的电流。提供一驱动信号至该控制端,且使该驱动信号的电压大致追随该第一比较信号的电压。比较该驱动信号与该第一比较信号,且当该驱动信号差距该第一比较信号至一第一预设偏移值以上时,致能一第二比较信号。比较该驱动信号与一临界电压,且当该驱动信号超过一临界电压时,致能一第三比较信号。比较该感测信号与该电流设定信号,且当该感测信号与该电流设定信号差距一第二预设偏移值以上时,致能一第三比较信号。当该第二、第三或第四比较信号为致能时,维持该电流控制元件为关闭状态。附图说明图1为一传统的LED的电源电路。图2显示图1中可控式电流源Il的一种作法。图3为依据本专利技术实施的一集成电路IC以及相关电路。图4为图3中的控制电路Sl的电路示意图。12 电源管理电路 14变压器16 光耦合器 18、20电阻AC 电源 CLED1. ·· CLEDN发光二极管串CM1、CM2、CM3、CM4 比较电路 CSl. . . CSN感测电阻Dl 驱动电路 EAl误差放大器ENABLE 1 控制信号 FDl错误检测器GAT-SRT、GAT-SAT、SEN-SRT 比较信号II·· .IN 可控式电流源 IC集成电路LOGICl 决定电路 LT431齐纳二极管Ml. . . MN 功率晶体管 MDMOS晶体管OUT 接点 RD电流源Si·· .SN 控制电路 SD开关Vcmp 比较信号 Vgatei. ·· Vgaten驱动信号Vledbias 电流设定信号 Vqut输出电源VTH、VTHA 临界电压Vsensei. ·· Vsensen 感测信号具体实施例方式图3为依据本专利技术实施的一集成电路IC以及相关电路,用以控制二极管串 CLED1. · · CLEDN的电流。集成电路IC中有控制电路Si. · · SN,分别以驱动信号VGATEi · · · VGATEN对应控制功率晶体管Ml...丽,与分别接收感测电阻CSl... CSN所产生的感测信号 Vsensei. . . Vsenseno在这个实施例中,控制电路Si. . . SN其中的电路都相同,在另一个实施例中,控制电路Si. . . SN可以不同。以下以发光二极管串CLEDl与控制电路Sl为例,其它的二极管串与控制电路可以类推得知,不再重述。发光二极管串CLED1、功率晶体管Ml与感测电阻CSl相串接。控制电路Sl有驱动电路Dl以及错误检测器FD1。驱动电路Dl比较感测信号Vsensei以及电流设定4信号Iedbias,来产生驱动信号VeATE1,以控制功率晶体管Ml以及其中的电流。以下以电流设定信号Iedbias为0. 8伏特作为例子说明。错误检测器FDl则检测驱动电路Dl中的信号,来判别是否有错误的发生,以适时地进行相关动作。图4为图3中的控制电路Sl的电路示意图。驱动电路Dl中,比较电路CMl可以以一误差放大器(error amplifier)实施,比较感测信号Vsensei与电流设定信号V_IAS,以产生比较信号νΜΡ。感测信号Vsensei的电压,代表了流经感测电阻CSl或是发光二极管串CLEDl 的电流。MOS晶体管MD跟电流源RD构成了一个源极随耦器(source follower),作为一个中继电路,依据比较信号V。MP,来产生驱动信号VeATE1,以驱动功率晶体管Ml。当发光二极管串CLEDl正常驱动没有错误发生时,感测信号Vsensei的电压会大约等于电流设定信号Vmibias 的电压,而驱动信号Vmtei跟比较信号Vw大约只会相差MOS晶体管MD的临界电压Vth(其可能约1伏特)。中继电路可以用来增大驱动电路Dl的驱动力(driving ability),也可以用其它电路实施,譬如射极随耦器(emitter follower)或是AB放大器(AB amplifier)寸。错误检测器(fault detector)FDl中有三个比较器CM2、CM3与CM4,以及决定电路 LOGICl0比较器CM2检查驱动信号VeATE1与比较信号Vqip之间的差异。举例来说,如果比较信号Vw高于驱动信号Vmtei达1. 5伏特,则比较信本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李敬赞
申请(专利权)人:通嘉科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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