包括发光二极管的发光器件及其驱动方法_3

文档序号:8362584阅读:来源:国知局
的方面,不是彼此并联连接的多个体积较大的电阻器,而是单个小尺寸电阻器可以配置感测电阻器RF。因此,发光二极管驱动器800的电路可以被简化,并且感测电阻器RF可以嵌入IC芯片中。
[0063]此外,因为恒定电流控制时段Pl可以被最大限度地缩短,所以发光二极管驱动器800的效率可以提闻。
[0064]图5A和图5B分别是根据本发明的示例性实施例的发光二极管驱动器的电路图。
[0065]参照图5A或图5B,根据本发明示例性实施例的发光器件包括发光二极管驱动器800和发光单元900。发光单元900包括彼此并联连接的一个或多个LED串910,并且发光二极管驱动器800包括DC-DC转换器810和恒定电流控制器820。
[0066]DC-DC转换器810可以是升压转换器,其接收输入电压Vin (它是DC电压)并且输出发光二极管驱动电压VLED (它是相对较高的DC电压)。DC-DC转换器810可以包括电感器L1、二极管Dl、开关元件Q2和电容器Cl。
[0067]开关元件Q2可以是MOSFET。图6示出作为一个例子的NM0STFET,但是不局限于此。开关元件Q2根据输入到其栅极的控制信号来接通/关断,并且发光二极管驱动电压VLED根据电感器LI的磁能和电容器Cl的电荷能(charge energy)而生成,该磁能根据接通/关断的控制信号生成。
[0068]LED串910的阳极端子从DC-DC转换器810接收发光二极管驱动电压VLED。
[0069]恒定电流控制器820可以包括连接到每个LED串910的阴极端子的晶体管Q1、运算放大器0A1、感测电阻器RF以及开关单元SW,如上所述。
[0070]晶体管Q1、运算放大器OAl以及感测电阻器RF可以与上面结合图1到图4描述的那些基本上相同。
[0071]可以通过多种方法配置根据本发明示例性实施例的开关单元SW。图5A和图5B分别示出根据本发明示例性实施例的开关单元SW的不同配置。
[0072]参照图5A或图5B,开关单元SW包括在晶体管Ql的发射极和地电压端子之间并联连接到感测电阻器RF的开关元件Q3。开关元件Q3可以是NM0SFET,但是不局限于此。
[0073]恒定电流控制器820根据开关元件Q3的通/断可以控制或可以不控制LED串910的恒定电流。例如,当开关元件Q3关断时,驱动电流ILED流向感测电阻器RF,并且晶体管Ql的发射极的电压VB输入到运算放大器OAl从而恒定电流控制时段Pl开始进行。当开关元件Q3接通时,驱动电流ILED通过开关元件Q3流向地电压端子而不流向感测电阻器RF。因此,通过感测电阻器RF的反馈的恒定电流控制停止,并且恒定电流非控制时段P2开始。在先前的恒定电流控制时段Pl中确定的、LED串910的阴极端子处的电压VA可以在恒定电流非控制时段P2中基本上被保持。
[0074]参照图5A,根据本发明示例性实施例的开关单元SW还可以包括向开关元件Q3的栅极施加控制信号的脉冲发生器830,以及外部脉宽调制器840。
[0075]脉冲发生器830可以基于频率信息和占空比信息生成周期性的脉冲。脉冲发生器830可以从外部电路(未示出)接收频率和占空比信息,并且频率和占空比可以被控制为预定值。
[0076]外部脉宽调制器840可以输出与来自调光控制器(未示出)的调光信号同步的信号。
[0077]脉冲发生器830的输出和外部脉宽调制器840的输出被输入到与门850,并且与门850的输出可以被输入到开关元件Q3的栅极。开关元件Q3的通/断可以根据与门850的输出控制。
[0078]例如,外部脉宽调制器840可以输出如上结合图4所述的调光信号。在这种情况下,当调光信号通过与门850接通时,脉冲发生器830的周期性的脉冲可以被输入到开关元件Q3的栅极。因此,当调光信号接通,并且在脉冲发生器830中生成的脉冲处于高电平时,开关元件Q3接通,并且从而,驱动电流ILED不流向感测电阻器RF,而是流向地电压端子。当在脉冲发生器830中生成的脉冲处于低电平时,开关元件Q3关断,并且因此驱动电流ILED可以流向感测电阻器RF。例如,当调光信号接通时,恒定电流控制时段Pl和恒定电流非控制时段P2可以交替地进行。
[0079]可替换地,外部脉宽调制器840和与门850可以被省略。
[0080]参照图5B,除了开关单元SW之外,根据示例性实施例的发光二极管驱动器800与图5A中示出的发光二极管驱动器800基本上相同。
[0081]根据本发明示例性实施例的开关单元SW可以包括在晶体管Ql的发射极和地电压端子之间并联连接到感测电阻器RF的开关元件Q3、向开关元件Q3的栅极施加控制信号的脉冲发生器830、以及电力输入单元860。
[0082]脉冲发生器830可以基于频率信息和占空比信息生成周期性的脉冲。脉冲发生器830可以从外部电路(未示出)接收频率和占空比信息,并且频率和占空比可以被控制为预定值。
[0083]电力输入单元860可以输入电力至脉冲发生器830的使能端子ΕΝΑ。根据本发明示例性实施例的电力输入单元860可以包括连接在脉冲发生器830和电源电压VCC的端子之间的开关元件Q4。开关元件Q4可以是NM0SFET,但是不局限于此。与调光信号同步的控制信号可以被输入到开关兀件Q4的栅极。例如,具有与调光信号相同相位的控制信号被输入到开关元件Q4的栅极,并且从而当调光信号接通时,开关元件Q4接通,并且从而,电源电压VCC可以输入到脉冲发生器830。
[0084]电阻器R4和电容器C4还可以连接到开关元件Q4的栅极。
[0085]根据本发明的示例性实施例,当调光信号接通时,电源电压VCC通过开关元件Q4供应给脉冲发生器830,从而脉冲发生器830可以操作。例如,当调光信号接通时,恒定电流控制时段Pl和恒定电流非控制时段Ρ2可以交替地进行。
[0086]图6是根据本发明示例性实施例的发光二极管驱动器的电路图。
[0087]参照图6,根据本发明示例性实施例的发光器件包括发光二极管驱动器800和发光单元900。发光单元900包括彼此并联连接的一个或多个LED串910,并且发光二极管驱动器800包括DC-DC转换器810和恒定电流控制器820。
[0088]DC-DC转换器810可以与如上结合图1到图5Β所述的DC-DC转换器810基本上相同。
[0089]恒定电流控制器820可以包括连接到每个LED串910的阴极端子的晶体管Q1、运算放大器OAl、感测电阻器RF、以及开关单元SW。
[0090]晶体管Q1、运算放大器OAl以及感测电阻器RF的描述可以与上面结合图1到图5Β描述的那些基本上相同。
[0091]根据本发明示例性实施例的开关单元SW可以通过多种方法配置,并且图6示出根据本发明示例性实施例的开关单元SW的配置。
[0092]参照图6,开关单元SW可以允许电流流过感测电阻器RF,并且当晶体管Ql的发射极处的电压VB与预定电压范围相比离开预定电压范围或者与预定电压相比不同于预定电压时切换恒定电流控制。
[0093]图6示出当晶体管Ql的发射极处的电压VB不同于预定电压,例如,参考电压Vref时开关单元SW执行恒定电流控制的示例。
[0094]参照图6,开关单元SW可以包括连接在晶体管Ql的发射极和运算放大器OAl之间的开关元件Q5、在晶体管Ql的发射极和地电压端子之间与感测电阻器RF并联连接的开关元件Q6、以及具有连接到开关元件Q6的栅极
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