专利名称：负载驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种负载驱动装置，且特别是有关于一种发光二极管串的负载驱 动装置。
背景技术：
传统的多通路的负载驱动装置中，为了有效的保护整个系统的安全，通常会设置 过电压及/或过电流的保护机制。而这种过电压、电流保护机制在侦测出多通路的多个负 载中，有至少一个发生异常的现象时，就会关闭整个负载驱动装置提供驱动电压或电流的 能力。使得没有发生异常的负载也无法继续工作。以发光二极管串的负载为范例，在负载装置驱动多个发光二极管串时，其中的单 一个(或多个)发光二极串可能会因为长时间的使用而烧毁而生的短路现象，或是人为操 作(如抽换新的发光二极管串)的不当所产生的短路现象使负载产生异常。在已知技术中， 这些异常现象会造成所有的发光二极管串同时被关闭而无法动作，使得在使用上发生很多 的困扰。
发明内容
本发明提供一种负载驱动装置，可选择仅关闭流经发生负载电压异常的负载的驱 动电流。本发明提出一种负载驱动装置，用以驱动多个负载，包括保护模块以及电流产生 模块。保护模块具有多个侦测端以耦接负载并依据侦测端上的多个驱动电压以产生多个侦 测结果。电流产生模块耦接负载及保护模块，依据侦测结果来提供多个驱动电流以分别流 经各负载。在本发明的一实施例中，上述的负载驱动装置在当各驱动电压大于比较电压时， 电流产生模块依据各侦测结果关闭对应的各驱动电流。在本发明的一实施例中，上述的驱动电流的电流值均相等。在本发明的一实施例中，上述的电流产生模块包括参考电压产生器以及多个电流 源。参考电压产生器用以产生参考电压，电流源耦接参考电流产生器以及保护模块，并分别 耦接各负载。电流源依据参考电压及比较结果来产生并提供驱动电流。在本发明的一实施例中，上述的各电流源包括晶体管以及调整电阻。晶体管的第 一端耦接对应的各负载，其控制端接收参考电压。调整电阻串接于晶体管的第二端与基准 电压间。在本发明的一实施例中，上述的参考电压产生器包括稳压电路元件 (Programmable shunt Regulator)以及限流电阻。稳压电路元件耦接至基准电压。限流电 阻串接于稳压电路元件以及电源电压间。在本发明的一实施例中，上述的保护模块包括多个保护单元。各保护单元分别耦 接各负载，各保护单元包括分压电路以及晶体管。分压电路用以接收并分压对应的各驱动电压以产生分压驱动电压。晶体管的控制端接收分压驱动电压，其第一端提供比较结果，而 其第二端耦接基准电压。在本发明的一实施例中，上述的比较电压为该晶体管的临界电压(threshold voltage)ο在本发明的一实施例中，上述的负载为多条发光二极管串。在本发明的一实施例中，上述的各发光二极管串包括一个或多个串接的发光二极管。基于上述，本发明利用保护模块来侦测与负载连接的侦测端上的各个驱动电压， 以获知各个负载是否发生异常(如因烧毁而产生短路的现象)。并进而关闭发生异常的负 载的驱动电流的供应，使未发生异常的负载仍可以正常的工作。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图详细 说明如下，其中图1绘示本发明的一实施例的负载驱动装置100的示意图。图2绘示本发明的另一实施例的负载驱动装置200的示意图。
具体实施例方式请参照图1，图1绘示本发明的一实施例的负载驱动装置100的示意图。负载驱 动装置100用以驱动负载111-11N等多个负载。负载驱动装置100包括电流产生模块120 以及保护模块130。电流产生模块120耦接负载111-11N并用以提供流经各负载111-11N 的驱动电流I1-IN。在本实施例中，负载111-1IN共同耦接电源电压VCCl。保护模块130 具有多个侦测端DTl-DTN以耦接负载111-11N并依据侦测端DTl-DTN上的多个驱动电压 VDl-VDN以产生多个侦测结果CR1-CRN。电流产生模块130则耦接负载111-11N及保护模 块120，并依据侦测结果CRl-CRN来提供多个驱动电流Il-IN以分别流经各负载111-11N。其中，负载111-11N可以是N个发光二极管串(其中N为正整数)，每一个发光二 极管串中则包括一个发光二极管或多个串接的发光二极管。在当驱动电流Il-IN分别顺利 通过发光二极管串的负载111-11N时，发光二极管串的负载111-11N对应被点亮。请特别 注意，由于发光二极管串(以负载111为范例)在长时间的使用下，其中所包括的部分或全 部的发光二极管有可能被烧毁，而使得在保护模块120的侦测端DTl上所侦测得的驱动电 压VDl相对应的上升。相对的，当保护模块120侦测出侦测端DTl的驱动电压VDl上升至 超过比较电压时，保护模块120传送侦测结果CRl至电流产生模块120使电流产生模块120 停止提供流经发光二极管串的负载111的驱动电流II。也就是说，在当发光二极管串的负载111-11N中的任意一个或多个的发光二极管 串上的驱动电压因为发生烧毁或人为操作上的异常现象而上升时，保护模块120会依据这 一个或多个的发光二极管串上的驱动电压来产生对应的侦测结果，并将一个或多个的侦测 结果传送至电流产生模块120以切断对应的通过异常的一个或多个的发光二极管串的驱 动电流。另外，在本实施例中，电流产生模块120持续提供驱动电流至未发生异常的一个或 多个的发光二极管串，使这些未发生异常的一个或多个的发光二极管串可以正常的工作。
附带一提的是，电流产生模块120可以是一个平均电流产生装置。也就是说，电流 产生模块120所产生的驱动电流Il-IN都是相等的。以平均电流产生装置来建构的电流产 生模块120可以使发光二极管串的负载111-11N的亮度相等，达到各发光二极管串间的亮 度均衡的目的。以下请参照图2，图2绘示本发明的另一实施例的负载驱动装置200的示意图。负 载驱动装置200用以驱动负载211-214。驱动负载211-214分别由多个发光二极管串所组 成，且发光二极管串分别由发光二极管DlO-Dln、D20-D2n、D30_D3n及D4(HMn串接而成， 发光二极管D10-Dln-D40-Mn皆以顺向偏压的方式耦接在电源电压VCCl与负载驱动装置 200 间。负载驱动装置200包括电流产生模块220以及保护模块230。电流产生模块220 则包括参考电压产生器221以及多个电流源222-225。参考电压产生器221提供参考电 压VR至电流源222-225，而电流源222-225则依据所接收到的参考电压VR以及比较结果 CR1-CR4来产生对应的驱动电流11-14。在本实施例中，参考电压产生器221包括稳压ICZDl以及限流电阻R6，稳压电路元 件ZDl例如可以是边号TL431的稳压集成电路(IC)。稳压电路元件ZDl耦接至基准电压 GND，而限流电阻R6串接在电源电压VCC2与稳压电路元件ZDl间。当电源电压VCC2超过 稳压电路元件ZDl的崩溃电压时，参考电压产生器221产生与稳压电路元件ZDl的崩溃电 压等电压值的参考电压VR。限流电阻R6则用来限制因为电源电压VCC2与参考电压VR的 电压差所产生的电流。此外，在本实施例中，电流源222-225则包括晶体管Q3-Q6、电阻R8-R11以及调整 电阻R20-R23。以电流源222为说明范例，在电流源222中，晶体管Q3的第一端耦接至负载 211，而其第二端耦接至调整电阻R20。晶体管Q3的控制皆则直接接收比较结果CRl并透过 电阻R8来接收参考电压VR。而调整电阻R20并连接至基准电压GND。其中，晶体管Q3的 控制端依据接收的参考电压VR及比较结果CRl来产生对应的驱动电流II。而关于其它的 电流源223-225的动作原理则与电流源222相同，在此则不重复说明。为了使电流源222-225可以产生均勻(相同)的驱动电流11_14，调整电阻 R20-R23可以被调整。而藉由调整调整电阻R20-R23的电阻值，可以补偿晶体管Q3-Q6间因 为元件的差异所产生的驱动电流11-14间的误差。保护模块230则包括多个保护单元231-234。保护单元231_234包括晶体管 Q11-Q14以及分压电路2311-2341。以保护单元231为范例来说明，保护单元231中的晶体 管Qll的第一端提供比较结果CRl至电流源222，而晶体管Qll的第二端耦接至基准电压 GND。另外，晶体管Qll的控制端接收由分压电路2311所产生的分压驱动电压。分压电路 2311包括串接的电阻似8及R44，电阻似8接收驱动电压VDl而电阻R44耦接至基准电压 GND,并且在电阻似8及R44相耦接的端点上产生分压驱动电压。在负载驱动装置200的整体动作上，以发光二极管串211发生异常为范例，在当 发光二极管串211中的发光二极管DlO-Dln中的至少其中一个发生短路现象时，驱动电压 VDl因为发光二极管串211所贡献的电压降减少了而提升，此时保护单元231中的分压电 路2311所产生的分压驱动电压也会相对的被提升。换言之，晶体管Qll的控制端上的电压 值(等于分压电路2311所产生的分压驱动电压)也相对提升。由于在本实施例中，晶体管Qll为N型的金属氧化半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, M0SFET)，因此晶体管Qll的等效阻抗将会随之降低。一旦分压电路2311所产生的分压驱动电压大于比较电压(也就是晶体管Qll的 临界电压(threshold voltage))时，晶体管Qll将会被导通，而电流源222中的晶体管Q3 的控制端所接收的比较结果CRl的电压准位将会随之被往下拉，而更使得驱动电压VDl的 电压值更高。相对的，晶体管Qll的控制端所接收的分压驱动电压也随之上升，而使得电流 源222中的晶体管Q3的控制端所接收的比较结果CRl的电压准位降的更低。上述的这个 动作则会持续至晶体管Qll完全导通而比较结果CRl的电压值完全等于基准电压GND的电 压值才停止。相对应的，此时的电流源222中的晶体管Q3会被关闭，进而切断电流源222 所提供的驱动电流II。在此请特别注意，一旦电流源222依据保护单元231所提供的比较结果CRl而关 闭所提供的驱动电流11时，在电源电压VCCl及VCC2没有被重新启动的状况下，电流源222 是无法解除这个不提供驱动电流Il的状态的。这样也可以有效的保证在使用者未完全排 除发光二极管串211的异常时，不会有任何的驱动电流被提供至异常的负载，进而保障整 个系统的安全。值得一提的是，针对其它的各发光二极管串212-214发生异常时，保护模块230以 及电流产生模块220所进行的动作都与上述针对发光二极管串211发生异常时相同，以下 不多赘述。综上所述，本发明利用保护模块来分别侦测负载驱动装置所驱动的各个负载上的 驱动电压，并分别依据各个所侦测到的驱动电压来提拱各个比较结果。如此一来，电流产生 模块就可以依据各个比较结果来切断或是持续提供驱动电流至各个负载中。可以有效的切 断提供至产生异常的其中一个或多个负载的驱动电流。不但可以维持非异常的负载的运 作，也可有效保护系统的安全。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种负载驱动装置，用以驱动多个负载，包括一保护模块，具有多个侦测端以耦接所述负载并依据所述侦测端上的多个驱动电压以 产生多个侦测结果；以及一电流产生模块，耦接所述负载及该保护模块，依据所述侦测结果来提供多个驱动电 流以分别流经各该负载。
2.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中当各该驱动电压大于一比较电压时，该电 流产生模块依据各该侦测结果关闭对应的各该驱动电流。
3.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中所述驱动电流的电流值均相等。
4.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中该电流产生模块包括一参考电压产生器，用以产生一参考电压；以及多个电流源，耦接该参考电流产生器以及该保护模块，并分别耦接各该负载，依据该参 考电压及所述比较结果来产生并提供所述驱动电流。
5.如权利要求4所述的负载驱动装置，其中各该电流源包括一晶体管，其第一端耦接对应的各该负载，其控制端接收该参考电压；以及一调整电阻，串接于该晶体管的第二端与一基准电压间。
6.如权利要求5所述的负载驱动装置，其中该参考电压产生器包括一稳压电路元件，其耦接该基准电压；以及一限流电阻，串接于该稳压电路元件以及一电源电压间。
7.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中该保护模块包括多个保护单元，各该保护单元分别耦接各该负载，包括一分压电路，用以接收并分压对应的各该驱动电压以产生一分压驱动电压；以及一晶体管，其控制端接收该分压驱动电压，其第一端提供该比较结果，而其第二端耦接 一基准电压。
8.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中该比较电压为该晶体管的临界电压。
9.如权利要求1所述的负载驱动装置，其中所述负载为多条发光二极管串。
10.如权利要求9所述的负载驱动装置，其中各该发光二极管串包括一个或多个串接 的发光二极管。
全文摘要
一种负载驱动装置，用以驱动多个负载，包括保护模块以及电流产生模块。保护模块具有多个侦测端以依据侦测端上的多个驱动电压以产生多个侦测结果。电流产生模块依据侦测结果来提供多个驱动电流以分别流经各负载。
文档编号H05B37/02GK102143627SQ20101011334
公开日2011年8月3日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者刘增群, 林久渊 申请人:硕颉科技股份有限公司