[发明专利]发光二极管驱动电路及其运作方法

说明书

技术领域

本发明与驱动电路有关，特别是关于一种发光二极管驱动电路及其运作方法。

背景技术

如图1所示，目前应用于背光模块的发光二极管驱动电路1是根据不同的设定电阻R_SET来调整发光二极管电流I_LED的大小。首先，于发光二极管驱动电路1中，可通过由晶体管N0及N1、设定电阻R_SET与放大器OP1所组成的第一组电压跟随器(Voltage follower)电路的特性得到设定电压V_SET等于参考设定电压V_SETREF，并利用晶体管N1与N2所组成的电流镜(Current mirror)得到参考电流I_REF。

接着，可将参考电流I_REF乘以电阻R_T即能得到参考电压V_REF，再通过由放大器OP2、电阻R_S、晶体管MS与发光二极管串LED所组成的第二组电压跟随器电路得到电压V_S等于参考电压V_REF。由于发光二极管电流I_LED等于电压V_S除以电阻R_S，因此，通过设定不同大小的设定电阻R_SET的方式即可得到相对应的发光二极管电流I_LED。

然而，每一个通道(Channel)的通道电压V_CH乘上发光二极管电流I_LED等于每一个通道的消耗功率大小，亦即每一个通道的消耗功率等于通道电压V_CH乘以发光二极管电流I_LED。因此，在相同的发光二极管电流I_LED下，通道电压V_CH的大小会直接反映出通道的消耗功率的大小。由于功率损耗通常会通过热能来释放，因而直接导致集成电路的表面温度上升。尤其是在多通道(Multi-channel)的发光二极管背光模块的应用上，额外的功率损耗所造成集成电路的表面温度上升现象更是显著。

由于通道电压V_CH等于电压V_S加上晶体管MS的汲源极电压V_DS，为了有效降低通道的消耗功率大小，通常可通过加大设定电阻R_SET来降低发光二极管电流I_LED大小，进而降低电压V_S(参考电压V_REF)的值，使得通道电压V_CH变小。但若不想牺牲发光二极管电流I_LED大小来减少功率消耗，势必要增大晶体管MS的面积，以有效降低其汲源极电压V_DS大小，进而使得通道电压V_CH变小，但增大晶体管MS的面积将导致生产成本的提高。

如图2所示，假设发光二极管背光模块共有CH1～CHn等n个通道，其通道电压V_CH分别为V_CH1～V_CHn。传统上用来降低各通道的功率损耗的作法大致有下列两种：

(1)假设误差放大器Gm的正输入端＋所接收的参考电压值V_FIX为固定值，在不同的发光二极管电流I_LED设定下，其余电压均落在晶体管MS上，因此在发光二极管电流I_LED较小的情况下，落于晶体管MS上的功率消耗将更为严重。

(2)假设误差放大器Gm的正输入端＋所接收的参考电压值V_FIX随着电压V_S产生些微变化，由于参考电压值V_FIX等于最小通道电压V_CH,_min亦等于电压V_S加上晶体管MS的汲源极电压V_DS且汲源极电压V_DS为固定值，若发光二极管电流I_LED愈小，电压V_S愈小，使得参考电压值V_FIX亦会产生些微变化，但实质上对于整体功率消耗及热能的改善效果并不显著。

因此，本发明提出一种发光二极管驱动电路及其运作方法，以解决现有技术所遭遇到的上述种种问题。

发明内容