[发明专利]发光二极管驱动电路及用以控制功率开关的电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode)驱动电路，且特别涉及一种电路，其利用脉宽调制(Pulse Width Modulation，简称PWM)藉以控制发光二极管驱动电路的功率开关。 

背景技术

图1是已知的一种发光二极管驱动电路100的示意图。发光二极管驱动电路100由升压型直流转直流转换器130及其负载120所构成。负载120包括多个串行排列的发光二极管104与一电流镜103，其中电流镜103耦接串行排列的发光二极管104。升压型转换器130包括电感L1、开关Q1、脉宽调制控制器101、二极管D1、电阻R11、R12与电容C1。电感L1的第一端接收输入电压Vin1，其第二端耦接开关Q1的第一端。二极管D1的阳极耦接开关Q1的第一端，二极管D1的阴极耦接电容C1的第一端。电容C1的第二端接收接地电压。脉宽调制控制器101利用脉宽调制信号PS1，藉以控制开关Q1。当开关Q1导通时，流经电感L1的电流则会增加。当开关Q1关闭时，电感L1所累积的能量则会转移给电容C1，藉以维持提供给发光二极管104的驱动电压Vout1。电阻R11、R12构成一个分压电路，用以提供反馈电压FB1给脉宽调制控制器101。脉宽调制控制器101则依据反馈电压FB1决定脉宽调制信号PS1的工作周期(Duty Cycle)。 

发光二极管的发光颜色是由驱动电流所决定。发光二极管的亮度是由其驱动电流的工作周期所控制。举例来说，当驱动电流的工作周期为50％时，亮度则为最大电平的50％。在发光二极管驱动电路100中，当调光控制信号DCS1启用时，电流镜103则提供流经发光二极管104的驱动电流，且当调光控制信号DCS1禁用时，电流镜103则截止流经发光二极管104的驱动电流。因此，调光控制信号DCS1的工作周期即发光二极管104驱动电流的工作周期。 

开关Q1为功率金属氧化物半导体场效晶体管(Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，简称Power MOSFET)。功率金属氧化物半导体场效晶体管是大型外部元件。每当通过栅极端导通或关闭功率金属氧化物半导体场效晶体管时，会消耗相当大的功率。而脉宽调制控制器101会不断地输出脉宽调制信号PS1。换句话说，即使调光控制信号DCS1禁用，功率开关Q1仍会进行开关动作，因此导致效能低落且浪费功率。随着调光控制信号DCS1的工作周期愈低，此问题则会愈趋严重。此外，不必要的开关动作不但会对电容C1过度充电(Overcharge)，而且还会扩大驱动电压Vout1的纹波(Ripple)。 

发明内容

本发明提供一种发光二极管驱动电路以及用以控制发光二极管驱动电路的功率开关的电路。当发光二极管的驱动电流截止，上述的电路则关闭功率开关藉以防止不必要的开关动作。因此，上述的电路可减少功率消耗并提高效率。此外，上述的电路的另一特点在于，不会对电容过度充电，因此驱动电压的纹波则会变小。 

本发明提出一种发光二极管驱动电路，包括开关、电压检测器、脉宽调制控制器、电流源与信号控制器。开关的第一端输出驱动电压给发光二极管。电压检测器用以产生反馈信号，反馈信号用以指示该驱动电压的状态。脉宽调制控制器提供脉宽调制信号，依据反馈信号决定脉宽调制信号的工作周期。当反馈信号指示驱动电压的错误状态时，脉宽调制控制器启用错误信号。当调光控制信号启用时，电流源则提供驱动电流流经发光二极管。当调光控制信号禁用时，信号控制器则关闭开关，且当调光控制信号启用时，信号控制器则将脉宽调制控制器的脉宽调制信号传递至开关，藉以控制开关。 

在本发明的一实施例中，发光二极管驱动电路还包括缓冲器，耦接于信号控制器与开关之间。 

在本发明的一实施例中，当驱动电压低于一个阈值时，则发生错误状态。当错误信号启用时，即使调光控制信号禁用，信号控制器仍将脉宽调制控制器的脉宽调制信号传递至开关。 

在本发明的一实施例中，信号控制器，包括或门及与门。或门用以接收调光控制信号与错误信号。与门用以接收脉宽调制信号与或门的输出信号。其中与门的输出信号用以控制开关。