專利名稱：Led驅(qū)動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面的描述涉及一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，更具體地說，涉及這樣一種LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備在開始驅(qū)動(dòng)時(shí)供應(yīng)穩(wěn)定的輸出電壓和穩(wěn)定的輸出電流。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(IXD)比其他類型的顯示設(shè)備更薄，重量更輕，且液晶顯示器(IXD)的驅(qū)動(dòng)電壓和功耗比其他類型的顯示設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電壓和功耗更低。因此，LCD廣泛使用。然而，LCD是不發(fā)光裝置，它本身不能發(fā)射光且需要額外的背光，以向LCD面板提供光。冷陰極熒光燈(CCFL)、發(fā)光二極管(LED)等主要用作IXD的背光源。CCFL使用汞，因此，CCFL可導(dǎo)致環(huán)境污染。此外，CCFL的響應(yīng)速度慢且色彩表示性低，CCFL不適合于使LCD面板輕、薄、短以及小。LED不使用對環(huán)境有害的材料，因此，LED對環(huán)境友好，且LED能夠通過脈沖驅(qū)動(dòng)。此外，LED的色彩表示性高，LED任意調(diào)節(jié)紅色(R) 二極管的光量、綠色(G) 二極管的光量及藍(lán)色(B) 二極管的光量，以改變亮度、色溫等，且LED適合于使IXD面板輕、薄、短以及小。因此，LED已經(jīng)被廣泛用作IXD面板等的背光源。LED陣列包括多個(gè)LED且彼此操作地連接。當(dāng)LED陣列用在IXD背光單元中時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)電路給每個(gè)LED陣列提供恒定的電流，且還需要調(diào)光電路，以任意調(diào)節(jié)亮度和色溫或者對過熱進(jìn)行補(bǔ)償。LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備將用于驅(qū)動(dòng)所有LED陣列的目標(biāo)電壓與施加到LED的驅(qū)動(dòng)電壓(例如，反饋電壓)進(jìn)行比較，以控制驅(qū)動(dòng)電壓上的反饋。現(xiàn)在，將參照圖6描述傳統(tǒng)LED陣列的反饋操作。圖6是示出傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的初始驅(qū)動(dòng)電壓、比較電壓及驅(qū)動(dòng)電流的波形的曲線圖。參照圖6中的(a)和(b)，為了在驅(qū)動(dòng)LED的初始階段開啟所有的LED陣列，高于目標(biāo)電壓的驅(qū)動(dòng)電壓被施加到LED陣列。如果高的驅(qū)動(dòng)電壓被施加到LED陣列，則所有LED陣列開啟，因此，恒定電流流過LED陣列。在高的驅(qū)動(dòng)電壓施加到LED陣列之后，立即執(zhí)行反饋控制，以將目標(biāo)電壓與反饋電壓進(jìn)行比較，來輸出比較電壓。然而，如果當(dāng)高的驅(qū)動(dòng)電壓施加到LED陣列時(shí)立即執(zhí)行反饋控制，則由于驅(qū)動(dòng)電壓比目標(biāo)電壓高，導(dǎo)致比較電壓降低到最小電壓，從而削弱升壓。因此，驅(qū)動(dòng)LED的電壓快速地降低，結(jié)果，驅(qū)動(dòng)電壓變得低于目標(biāo)電壓。接下來，比較電壓升高，以增強(qiáng)升壓。此外，由于反饋延時(shí)導(dǎo)致反復(fù)地執(zhí)行對于升壓的削弱和增強(qiáng)，以使驅(qū)動(dòng)電壓收斂于目標(biāo)電壓。然而，如果如上所述那樣反復(fù)地執(zhí)行對于升壓的削弱和增強(qiáng)，則會(huì)導(dǎo)致如圖6中的(C)所示那樣出現(xiàn)的恒定電流畸變。

發(fā)明內(nèi)容
提供本發(fā)明內(nèi)容，以用簡化的形式引入對構(gòu)思的選擇，下面在具體實(shí)施方式
中進(jìn)一步描述所述構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容不意在確定要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意在用于輔助確保要求保護(hù)的主題的范圍。示例性實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備供應(yīng)穩(wěn)定的輸出電壓和穩(wěn)定的輸出電流。根據(jù)說明性示例，提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，該LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括:比較電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成測量LED陣列的反饋電壓，將測量的反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)產(chǎn)生單元，從用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二參考電壓供應(yīng)到PWM
信號(hào)產(chǎn)生單兀。PWM信號(hào)產(chǎn)生單元被構(gòu)造成根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括:DC-DC轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造成使用PWM信號(hào)供應(yīng)用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓。比較電壓產(chǎn)生單元控制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。比較電壓產(chǎn)生單元還可包括:目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓，其中，第二參考電壓被加到目標(biāo)電壓，以產(chǎn)生第二目標(biāo)電壓；比較器，被構(gòu)造成將目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或測量的反饋電壓進(jìn)行比較；復(fù)用器(MUX)，被構(gòu)造成將第二目標(biāo)電壓和測量的反饋電壓中的一個(gè)供應(yīng)到比較器；時(shí)間控制器，被構(gòu)造成控制MUX，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，將測量的反饋電壓供應(yīng)到比較器以及將第二目標(biāo)電壓供應(yīng)到比較器。時(shí)間控制器包括:放大器，被構(gòu)造成輸出第二目標(biāo)電壓與測量的反饋電壓之間的差；RS鎖存器，被構(gòu)造成接收一個(gè)信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，所述信號(hào)指示驅(qū)動(dòng)電壓等于第一參考電壓，且RS鎖存器被構(gòu)造成接收放大器的輸出作為復(fù)位信號(hào)。時(shí)間控制器向PWM信號(hào)產(chǎn)生單兀供應(yīng)信號(hào)，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。第一參考電壓是DC-DC轉(zhuǎn)換器的最大輸出電壓。第二參考電壓具有在IOOmV和150mV之間的電壓電平。LED陣列包括多個(gè)LED陣列，比較電壓產(chǎn)生單元將所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓中的最小反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。比較電壓產(chǎn)生單元包括:目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓，其中，第二參考電壓被加到目標(biāo)電壓，以產(chǎn)生第二目標(biāo)電壓；電壓測量器，被構(gòu)造成測量所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓，并輸出測量的反饋電壓中的最小反饋電壓；比較器，被構(gòu)造成將目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或從電壓測量器輸出的反饋電壓進(jìn)行比較；MUX，被構(gòu)造成將第二目標(biāo)電壓和從電壓測量器輸出的反饋電壓中的一個(gè)供應(yīng)到比較器；時(shí)間控制器，被構(gòu)造成控制MUX，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，將從電壓測量器輸出的反饋電壓供應(yīng)到比較器以及將第二目標(biāo)電壓供應(yīng)到比較器。根據(jù)另一說明性示例，提供一種LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，所述比較電壓產(chǎn)生單元包括:目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓；復(fù)用器(MUX)，被構(gòu)造成接收第二目標(biāo)電壓以及接收來自LED陣列的反饋電壓；時(shí)間控制器，被構(gòu)造成給脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)產(chǎn)生單元供應(yīng)控制信號(hào)，以從LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓。MUX還被構(gòu)造成接收控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)選擇性地輸出第二目標(biāo)電壓或反饋電壓。比較器被構(gòu)造成將來自目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元的目標(biāo)電壓與來自目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元的第二目標(biāo)電壓或從電壓測量器輸出的反饋電壓進(jìn)行比較。比較器將產(chǎn)生的目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或反饋電壓之間的差輸出作為比較電壓，并將比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。目標(biāo)電壓具有與LED陣列的順向偏壓對應(yīng)的電壓值，以使LED陣列在飽和區(qū)中工作，第二目標(biāo)電壓具有比目標(biāo)電壓大上第二參考電壓的電壓值，所述第二參考電壓在IOOmV和150mV之間。反饋電壓是與LED陣列和LED驅(qū)動(dòng)單元連接的節(jié)點(diǎn)的電壓。第一參考電壓是預(yù)設(shè)電壓，所述預(yù)設(shè)電壓高于在LED陣列的正常操作時(shí)從DC-DC轉(zhuǎn)換器供應(yīng)到LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓。時(shí)間控制器包括:放大器，被構(gòu)造成輸出第二目標(biāo)電壓和測量的反饋電壓之間的差；RS鎖存器，被構(gòu)造成接收用于確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電壓等于第一參考電壓的信號(hào)，將所述信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，且RS鎖存器被構(gòu)造成接收放大器的輸出作為復(fù)位信號(hào)，并輸出與作為設(shè)定信號(hào)和復(fù)位信號(hào)的輸入對應(yīng)的選擇信號(hào)。LED陣列包括多個(gè)LED陣列，比較電壓產(chǎn)生單元還包括:電壓測量器，被構(gòu)造成測量所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓，并輸出所述多個(gè)LED陣列的測量的反饋電壓中的最小反饋電壓。根據(jù)另一說明性示例，提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括:LED陣列；輸入單元，被構(gòu)造成接收調(diào)光信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)LED陣列；脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)；DC-DC轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造成基于PWM信號(hào)將驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)到LED陣列；比較電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成測量LED陣列的反饋電壓，將測量的反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，從用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二參考電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元；LED驅(qū)動(dòng)單元，被構(gòu)造成通過使用調(diào)光信號(hào)來調(diào)節(jié)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電流的幅度，并將調(diào)節(jié)了的恒定電流供應(yīng)到LED陣列。比較電壓產(chǎn)生單元控制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。如上所述，根據(jù)說明性示例的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備可將穩(wěn)定的輸出電壓和穩(wěn)定的輸出電流供應(yīng)到LED陣列。


通過參照附圖描述特定的示例性構(gòu)造，上述和/或其他方面將會(huì)變得更加明顯，在附圖中:圖1是根據(jù)示例性構(gòu)造的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的框圖；圖2是示出圖1的比較電壓產(chǎn)生單元的具體結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是示出圖1的LED驅(qū)動(dòng)單元的具體結(jié)構(gòu)的框圖；圖4和圖5是示出根據(jù)示例性構(gòu)造的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流的波形的曲線圖；圖6是示出傳統(tǒng)LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流的波形的曲線圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖更加詳細(xì)地描述示例性構(gòu)造。提供下面的詳細(xì)描述，以幫助讀者獲得對于在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將想到對于在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、變型及等同。此外，為了增加清楚性和簡明性，可省略對于公知功能和構(gòu)造的描述。在整個(gè)附圖和詳細(xì)描述中，除非另外描述，否則相同的附圖標(biāo)記將被理解為指示相同的元件、特征及結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明及方便起見，可夸大這些元件的相對尺寸和繪示。將理解到，當(dāng)元件被描述為“在”另一元件或單元“上”、“連接到”另一元件或單元或者“操作地連接到”另一元件或單元時(shí)，該元件可以直接在另一元件或單元上，或者可通過中間元件或單元連接到另一元件或單元。相反，當(dāng)元件被描述為“直接在”另一元件或?qū)印吧稀被蛘摺爸苯舆B接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)?。相同的?biāo)號(hào)始終指示相同的元件。如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列的項(xiàng)目的任意組合和所有組合。在此描述的單元可使用硬件組件實(shí)現(xiàn)。所述硬件組件可包括(例如)控制器、處理器、發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)器、電阻器、濾波器、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)、金屬絕緣半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MISFET)、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)、以及其他等同的電子元件。圖1是根據(jù)示例性構(gòu)造的發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備1000的框圖。參照圖1，LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備1000包括輸入單元100、脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)產(chǎn)生單元200、DC-DC轉(zhuǎn)換器300、LED驅(qū)動(dòng)單元400、多個(gè)LED陣列500、比較電壓產(chǎn)生單元600。輸入單元100接收調(diào)光信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)LED陣列500。產(chǎn)生用于LED陣列的調(diào)光信號(hào)的數(shù)字調(diào)光方法的示例包括直接模式、固定相位模式、相移模式。在一個(gè)示例中，直接模式指的是通過封包組合拆卸器(PAD, packetassembler/disassembler)控制PWM頻率和占空比信號(hào)(duty signal)的方法。此外，固定相位模式和相移模式可指的是在集成電路(IC)中產(chǎn)生PWM頻率且通過PAD僅僅接收占空比信號(hào)，以控制PWM頻率和占空比的方法。調(diào)光信號(hào)可指的是用于調(diào)節(jié)LED的亮度、色溫等的信號(hào)或者用于補(bǔ)償LED的高溫的信號(hào)。在本示例性構(gòu)造中，使用從外部裝置接收調(diào)光信號(hào)的直接模式。然而，還可使用諸如固定相位模式和/或相移模式的模式。PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)。具體地說，PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200可根據(jù)由比較電壓產(chǎn)生單元600產(chǎn)生的比較電壓而產(chǎn)生PWM信號(hào)，以控制DC-DC轉(zhuǎn)換器300的驅(qū)動(dòng)電壓的電平。如果控制信號(hào)從比較電壓產(chǎn)生單元600傳遞到DC-DC轉(zhuǎn)換器300，以停止升壓操作(稍后將描述)，則PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200停止產(chǎn)生PWM信號(hào)，以在DC-DC轉(zhuǎn)換器300停止升壓操作。DC-DC轉(zhuǎn)換器300包括晶體管，以執(zhí)行開關(guān)操作，并通過晶體管的開關(guān)操作將驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)到LED陣列500。例如，DC-DC轉(zhuǎn)換器300基于由PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200產(chǎn)生的PWM信號(hào)而轉(zhuǎn)換直流(DC)電壓，并將轉(zhuǎn)換后的DC電壓(S卩，驅(qū)動(dòng)電壓)供應(yīng)到LED陣列500。這里，DC-DC轉(zhuǎn)換器300可給LED陣列500供應(yīng)與LED陣列500的順向偏壓對應(yīng)的電壓或者目標(biāo)電壓，以使LED陣列500在飽和區(qū)中工作。目標(biāo)電壓是為了使LED陣列500在飽和區(qū)中工作的LED陣列500的順向偏壓?；谡{(diào)光信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)單元400供應(yīng)恒定電流，以驅(qū)動(dòng)LED陣列500。具體地說，LED驅(qū)動(dòng)單元400通過使用調(diào)光信號(hào)來調(diào)節(jié)LED陣列500的驅(qū)動(dòng)電流的幅度，并將調(diào)節(jié)了的恒定電流或驅(qū)動(dòng)電流供應(yīng)到LED陣列500。稍后將參照圖3描述LED驅(qū)動(dòng)單元400的具體結(jié)構(gòu)和操作。LED陣列500包括彼此串聯(lián)連接的多個(gè)LED，并執(zhí)行發(fā)光操作。雖然提供的描述和圖1指的是多個(gè)LED陣列500或LED陣列500，但是可使用一個(gè)LED陣列，以實(shí)現(xiàn)、控制、執(zhí)行在此描述的關(guān)于所述多個(gè)LED陣列500或LED陣列500的功能和構(gòu)造。比較電壓產(chǎn)生單元600測量來自LED陣列500的反饋電壓。反饋電壓是與LED陣列500和LED驅(qū)動(dòng)單元400連接的節(jié)點(diǎn)的電壓。在初始驅(qū)動(dòng)期間，比較電壓產(chǎn)生單元600將測量的反饋電壓和目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200。比較電壓產(chǎn)生單元600還在LED陣列500的初始驅(qū)動(dòng)之后的過渡時(shí)間內(nèi)將第二參考電壓作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200。過渡時(shí)間是從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間點(diǎn)到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間段。這里，第一參考電壓指的是預(yù)設(shè)電壓，該預(yù)設(shè)電壓高于在LED陣列500正常操作時(shí)從DC-DC轉(zhuǎn)換器300供應(yīng)到LED陣列500的驅(qū)動(dòng)電壓。例如，第一參考電壓是DC-DC轉(zhuǎn)換器300的最大輸出電壓。例如,第二參考電壓是其電平在IOOmV和150mV之間的電壓。對于每個(gè)系統(tǒng)，第一參考電壓的電平和第二參考電壓的電平是可以改變的，可通過制造商的測試將優(yōu)化的電壓值選擇為第一參考電壓和第二參考電壓。比較電壓產(chǎn)生單元600向PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200供應(yīng)控制信號(hào)，以在過渡時(shí)間期間(即，從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間)使DC-DC轉(zhuǎn)換器300停止升壓操作。如上所述，比較電壓產(chǎn)生單元600使用一個(gè)LED陣列的反饋電壓產(chǎn)生比較電壓。然而，當(dāng)LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備1000驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED陣列時(shí)，比較電壓產(chǎn)生單元600可通過使用所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓中的最小反饋電壓來產(chǎn)生比較電壓。這將在稍后參照圖3進(jìn)行描述。如上所述，根據(jù)本示例性構(gòu)造的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備1000在LED的初始驅(qū)動(dòng)之后的過渡時(shí)間內(nèi)使用第二參考電壓和作為反饋電壓和目標(biāo)電壓之間的差的比較電壓。因此，施加到LED陣列500的電壓立即收斂成目標(biāo)電壓，從而使流過LED陣列500的電流變得穩(wěn)定。圖2是示出如圖1所示的比較電壓產(chǎn)生單元600的具體結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖2，比較電壓產(chǎn)生單元600包括電壓測量器310、目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元320、復(fù)用器(MUX) 340、時(shí)間控制器330和350、比較器360。電壓測量器310測量多個(gè)LED陣列的反饋電壓，并輸出測量的反饋電壓中的最小反饋電壓。例如，電壓測量器310測量圖3中的4個(gè)LED陣列的反饋電壓，但是電壓測量器310也可測量3個(gè)或5個(gè)或更多個(gè)LED陣列的反饋電壓。如果LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備1000僅驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED陣列，則可省略電壓測量器310。目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元320產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓。在一個(gè)示例中，目標(biāo)電壓具有與LED陣列500的順向偏壓對應(yīng)的電壓值，以使LED陣列500在飽和區(qū)中工作。第二目標(biāo)電壓的電壓值比目標(biāo)電壓大第二參考電壓(在IOOmV和150mV之間)那么多。MUX340向比較器360供應(yīng)第二目標(biāo)電壓以及從電壓測量器310輸出的多個(gè)反饋電壓中的一個(gè)反饋電壓。具體地說，MUX340從目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元320接收第二目標(biāo)電壓，從電壓測量器310接收反饋電壓，從時(shí)間控制器330和350接收控制信號(hào)B00St_0ff，并根據(jù)控制信號(hào)B00st_0ff選擇性地輸出第二目標(biāo)電壓或反饋電壓。時(shí)間控制器330和350控制MUX340，以向比較器360供應(yīng)從電壓測量器310輸出的反饋電壓，以及從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間向比較器360供應(yīng)第二目標(biāo)電壓。此外，時(shí)間控制器330和350向PWM信號(hào)產(chǎn)生單元200供應(yīng)控制信號(hào)，該控制信號(hào)是這樣一種信號(hào)，該信號(hào)被配置成從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器300停止升壓操作。時(shí)間控制器330和350可包括放大器330和RS鎖存器350。放大器330輸出第二目標(biāo)電壓和測量的反饋電壓之間的差。具體地說，放大器330可被構(gòu)造成運(yùn)算放大器(OP-AMP)。放大器330通過OP-AMP的負(fù)端子從電壓測量器310接收測量的反饋電壓，并通過OP-AMP的正端子接收通過目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元320產(chǎn)生的第二目標(biāo)電壓。放大器330將第二目標(biāo)電壓和測量的反饋電壓之間的差輸出到RS鎖存器350，這將在稍后描述。RS鎖存器350接收用于承認(rèn)驅(qū)動(dòng)電壓等于第一參考電壓的信號(hào)，作為設(shè)定信號(hào)，且RS鎖存器350接收放大器330的輸出作`為復(fù)位信號(hào)。RS鎖存器350輸出對應(yīng)于輸入(即，設(shè)定信號(hào)和復(fù)位信號(hào))的選擇信號(hào)，如在下面的真值表所示出的。RS鎖存器350用于本示例性構(gòu)造，但是RS鎖存器350可被構(gòu)造成具有相同功能的另一觸發(fā)器。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括: 比較電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成測量LED陣列的反饋電壓，將測量的反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到脈寬調(diào)制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，從用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二參考電壓作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，PWM信號(hào)產(chǎn)生單元被構(gòu)造成根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)，LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備還包括: DC-DC轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造成使用PWM信號(hào)供應(yīng)用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，比較電壓產(chǎn)生單元控制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，比較電壓產(chǎn)生單元包括: 目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓，其中，第二參考電壓被加到目標(biāo)電壓，以產(chǎn)生第二目標(biāo)電壓； 比較器，被構(gòu)造成將目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或測量的反饋電壓進(jìn)行比較； 復(fù)用器MUX，被構(gòu)造成將第二 目標(biāo)電壓和測量的反饋電壓中的一個(gè)供應(yīng)到比較器； 時(shí)間控制器，被構(gòu)造成控制MUX，以將測量的反饋電壓供應(yīng)到比較器，并從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū) 動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二目標(biāo)電壓供應(yīng)到比較器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，時(shí)間控制器包括: 放大器，被構(gòu)造成輸出第二目標(biāo)電壓與測量的反饋電壓之間的差； RS鎖存器，被構(gòu)造成接收信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，所述信號(hào)指示驅(qū)動(dòng)電壓等于第一參考電壓，且RS鎖存器被構(gòu)造成接收放大器的輸出作為復(fù)位信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，時(shí)間控制器向PWM信號(hào)產(chǎn)生單元供應(yīng)信號(hào)，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，第一參考電壓是DC-DC轉(zhuǎn)換器的最大輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，第二參考電壓具有在IOOmV和150mV之間的電壓電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中: LED陣列包括多個(gè)LED陣列； 比較電壓產(chǎn)生單元將所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓中的最小反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，比較電壓產(chǎn)生單元包括: 目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓，其中，第二參考電壓被加到目標(biāo)電壓，以產(chǎn)生第二目標(biāo)電壓； 電壓測量器，被構(gòu)造成測量所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓，并輸出測量的反饋電壓中的最小反饋電壓；比較器，被構(gòu)造成將目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或從電壓測量器輸出的反饋電壓進(jìn)行比較； MUX，被構(gòu)造成將第二目標(biāo)電壓和從電壓測量器輸出的反饋電壓中的一個(gè)供應(yīng)到比較器； 時(shí)間控制器，被構(gòu)造成控制MUX，以將從電壓測量器輸出的反饋電壓供應(yīng)到比較器，并從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二目標(biāo)電壓供應(yīng)到比較器。
11.一種LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，所述比較電壓產(chǎn)生單元包括: 目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成產(chǎn)生目標(biāo)電壓和第二目標(biāo)電壓； 復(fù)用器MUX，被構(gòu)造成接收第二目標(biāo)電壓以及接收來自LED陣列的反饋電壓； 時(shí)間控制器，被構(gòu)造成給脈寬調(diào)制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元供應(yīng)控制信號(hào)，以從LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作， 其中，MUX還被構(gòu)造成接收所述控制信號(hào)，并根據(jù)所述控制信號(hào)選擇性地輸出第二目標(biāo)電壓或反饋電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，所述比較電壓產(chǎn)生單元還包括: 比較器，被構(gòu)造成將來自目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元的目標(biāo)電壓與來自目標(biāo)電壓產(chǎn)生單元的第二目標(biāo)電壓或從電壓測量器輸出的反饋電壓進(jìn)行比較。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，比較器將產(chǎn)生的目標(biāo)電壓與第二目標(biāo)電壓或反饋電壓之間的差輸出為比較電壓，并將比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單兀。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，目標(biāo)電壓具有與LED陣列的順向偏壓對應(yīng)的電壓值，以使LED陣列在飽和區(qū)中工作，第二目標(biāo)電壓的電壓值比目標(biāo)電壓大第二參考電壓那么多，所述第二參考電壓在IOOmV和150mV之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，反饋電壓是與LED陣列和LED驅(qū)動(dòng)單元連接的節(jié)點(diǎn)的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，第一參考電壓是預(yù)設(shè)電壓，所述預(yù)設(shè)電壓高于在LED陣列的正常操作時(shí)從DC-DC轉(zhuǎn)換器供應(yīng)到LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，時(shí)間控制器包括: 放大器，被構(gòu)造成輸出第二目標(biāo)電壓與測量的反饋電壓之間的差； RS鎖存器，被構(gòu)造成接收用于確認(rèn)驅(qū)動(dòng)電壓等于第一參考電壓的信號(hào)，并將所述信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，且RS鎖存器被構(gòu)造成接收放大器的輸出作為復(fù)位信號(hào)，并輸出與作為設(shè)定信號(hào)和復(fù)位信號(hào)的輸入對應(yīng)的選擇信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備的比較電壓產(chǎn)生單元，其中，LED陣列包括多個(gè)LED陣列，比較電壓產(chǎn)生單元還包括: 電壓測量器，被構(gòu)造成測量所述多個(gè)LED陣列的反饋電壓，并輸出所述多個(gè)LED陣列的測量的反饋電壓中的最小反饋電壓。
19.一種發(fā)光二極管LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備,包括: LED陣列； 輸入單元，被構(gòu)造成接收調(diào)光信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)LED陣列； 比較電壓產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成測量LED陣列的反饋電壓，將測量的反饋電壓與目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，從用于LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間將第二參考電壓作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元； 脈寬調(diào)制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)； DC-DC轉(zhuǎn)換器，被構(gòu)造成基于PWM信號(hào)將驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)到LED陣列； LED驅(qū)動(dòng)單元，被構(gòu)造成通過使用調(diào)光信號(hào)來調(diào)節(jié)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電流的幅度，并將被調(diào)節(jié)的恒定電流供應(yīng)到LED陣列。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中，比較電壓產(chǎn)生單元控制PWM信號(hào)產(chǎn)生單元，以從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，使DC-DC轉(zhuǎn)換器停止升壓操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。LED驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)產(chǎn)生單元、DC-DC轉(zhuǎn)換器、比較電壓產(chǎn)生單元。PWM信號(hào)產(chǎn)生單元根據(jù)比較電壓產(chǎn)生PWM信號(hào)。DC-DC轉(zhuǎn)換器通過使用PWM信號(hào)供應(yīng)LED陣列的驅(qū)動(dòng)電壓。比較電壓產(chǎn)生單元測量LED陣列的反饋電壓，將測量的反饋電壓和目標(biāo)電壓之間的差作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。比較電壓產(chǎn)生單元從驅(qū)動(dòng)電壓等于或高于第一參考電壓的時(shí)間到驅(qū)動(dòng)電壓達(dá)到目標(biāo)電壓的時(shí)間，將第二參考電壓作為比較電壓供應(yīng)到PWM信號(hào)產(chǎn)生單元。
文檔編號(hào)H05B37/02GK103152906SQ201210526209
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
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