专利名称：发光二极管的控制电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管的控制电路，尤指一种可转移低频调光信号所造成的噪音频率的发光二极管的控制电路。
背景技术：
LCD的背光可以是用数串发光二极管来当光源。当平均驱动数串发光二极管时， 一种已知驱动电路是大致分成两级。第一级是一固定的稳压电路，从主电流(可能是AC或是DC电源)抽取电能，用以提供一电压大致稳定的固定输出电源。举例来说，第一级可能是一电感电感电容(LLC)电源电路或是一 QR(准谐振)电源电路。第二级是一电流平衡电路，用来提供大致相同的数个定电流，分别驱动数串发光二极管。图1就是一个例子。QR电源电路10作为第一级，从AC两端接收交流市电VAC。桥式整流器32将交流市电Vac整流为大概的直流VIN。变压器20有一次侧线圈(primary winding) 24、二次侧线圈(secondary winding) 22、以及辅助绕组(auxiliary winding) 25，负责电能的储存与释放。QR控制器18 控制功率开关(power switch) 15。二次侧线圈(secondary winding) 22所释放的电能，于输出电容13建立输出电压VQUT。输出电压Vqut，会通过分压电路12、LT431、光耦合器(photo coupler) 14、以及QR控制器18，所构成的反馈回路来控制。QR电源电路10的操作、变化与原理为本领域技术人员所了解，不再多述。如图所示，电流平衡电路(current balancing circuit) 30提供每一串发光二极管一个相对应的电流源，可使流经每一串发光二极管的电流大致相等。虽然图1中只有显示两串发光二极管，但是实务上需要驱动的发光二极管的串数，由系统需要而定。调光信号Vdim由DIM端控制电流平衡电路30，一般是通过改变电流源的导通周期比例(duty ratio)，来控制发光二极管的亮度。然而，实务上往往发现，在调光时，可能是因为电流源开关时的重载(heavy load) 与轻载(light load)之间切换，导致QR电源电路10的工作频率的谐振，落入音频范围，有时会产生不悦耳的噪音。
发明内容
本发明的一实施例提供一种发光二极管的控制电路。该控制电路包含一驱动器及一目标电压调整器。该驱动器用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。本发明的另一实施例提供一种发光二极管的控制电路，以驱动至少一串发光二极管，该至少一串发光二极管耦接至一输出电源。该控制电路包含一最小电压反馈电路及一目标电压调整器。该最小电压反馈电路依据该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压以及一目标电压，来产生一调整信号，该调整信号可影响该输出电源，并使该最小端点电压接近该目标电压；及该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。本发明所提供的一种发光二极管的控制电路，是通过一调整目标电压的机制来控
3制一往返时间所造成的噪音至60Hz或60Hz以下，远离人耳听觉的范围。
图1为先前技术说明驱动发光二极管的准谐振电源电路的示意图。图2为本发明的一实施例说明发光二极管的控制电路的示意图。图3是说明图2中，一些信号的时序图的示意图。图4为本发明的另一实施例说明目标电压的切换值改变方法的流程图。图5为本发明的另一实施例说明目标电压的切换值改变方法的流程图。[主要元件标号说明]100控制电路10准谐振电源电路12分压电路13输出电容14光耦合器15功率开关18准谐振控制器 20变压器22二次侧线圈24—次侧线圈25辅助绕组60最小电压反馈电路80目标电压调整器 30电流平衡电路32桥式整流器Vtak 目标电压VCAT_MIN 最小端点电压 Vdim 调光信号VCAT1,VCATN控制信号ADJ分压点Vout输出电压1肌、 Iadj-I、IADJ-OFF 调整电流Vhys迟滞区间T1上升时间T2下降时间Teamp 往返时间Vtamigh 高目标电压Vtar-LOW 低目标电压
具体实施例方式请参照图2，图2为本发明的一实施例，例示发光二极管的控制电路100的示意图。控制电路100包含有QR(准谐振)电源电路10、最小电压反馈电路60、目标电压调整器80、以及电流平衡电路30。QR(准谐振)电源电路10、最小电压反馈电路60与电流平衡电路30 —起可以视为一驱动器，来驱动数串发光二极管，使发光二极管串端点上的电压 Vcati. . . Vcatn中的最小端点电压VeAT_MIN，朝目标电压Vtak接近或是稳定于目标电VTAK。目标电压调整器80则视调光信号Vdim与最小端点电压V。AT_MIN的状况，保持或是变更目标电VTAK。如同本领域技术人员所知的，QR(准谐振)电源电路10可将分压电路12中的分压点ADJ，大约地控制于接近一特定固定电压(譬如LT431所定义的2.5伏特)。当分压点 ADJ的电压固定时，便可以推知输出电压Vott的值。最小电压反馈电路60检测发光二极管串端点上的电压Vffln... V。ATN，并找出其中的最小端点电压VeAT_MIN。依据此最小端点电压VeAT_MIN，最小电压反馈电路60会决定调整电流 Iadj的大小或方向。举例来说，如果最小端点电压VeAT_MIN低于目标电压VTAK，调整电流Iaw为 0，此时，QR电源电路10的输出电压Vqut便往输出目标80伏特(举例说明)上升逼近，同时拉高最小端点电压VeAT_MIN。如果最小端点电压VeAT_MIN高过目标电压Vtak，调整电流Iaw为一较高的IAW-HKH，会使分压点ADJ的电压高过LT431所特定的2. 5V。此时，为了使分压点 ADJ的电压稳定在2. 5V，QR电源电路10的输出电Vqut便开始下降，可能是往输出目标40伏特(举例说明)下降逼近，同时降低了最小端点电V。AT_MIN。简而言之，最小电压反馈电路60 与QR电源电路10协同，使最小端点电压VCAT_MIN朝目标电压Vtak接近，或是稳定于目标电压
Vtaro图3显示图2中，一些信号的时序图，用以解释一种目标电压调整器80的控制方法。图3中，由上到下，分别显示输出电压Vott、最小端点电压VCAT_MIN、目标电压VTAK、调整电流I胃、以及调光信号Vdim的信号波形。这里的调光信号Vdim是一数字信号，为逻辑上的“1”时，电流平衡电路30汲取电流。此时，为了要使电流平衡电路30的定电流源有足够的工作电压，所以最小端点电压 VeAT-MIN至少需要有一定值。在图2的例子中，此最小值为0.8伏特。当调光信号Vdim为逻辑上的“0”，电流平衡电路30停止汲取电流，所以最小端点电压VfflT_MIN可以下降，甚至低于 0.8伏特，以节省电能。在图3的例子中，当调光信号Vdim为逻辑上的“1”时，目标电压Vtak切换(toggle) 于IV与0. 8V之间。当最小端点电压VeAT_MIN低于目标电压Vtam时，目标电压调整器80使目标电压Vtak为IV ；此时，调整电流Iaw为0，输出电压Vott上升，一起提升最小端点电压 VCAT_MIN,朝IV接近。当最小端点电压VeAT_MIN高于IV时，目标电压调整器80使目标电压Vtak 为一 0. 8V ；此时，调整电流Iaw为较高的Iaw+输出电压Vott下降，也一起降低最小端点电压V -MIN，朝0. 8V接近。换言之，目标电压Vtak的迟滞区间Vhys为0. 2V( = 1. 0V-0. 8V)。在图3的例子中，当调光信号Vdim为逻辑上的“0”时，目标电压Vtak为一比0. 8V更低的值，甚至是0。此时，调整电流Iaw SIa^1，或是更高的IAW_WF。因为目标电压Vtak降低， 所以输出电压Vtm便渐渐下降。如同图3所示，最小端点电压VfflT_MIN持续增加到1. OV的时间定义为上升时间T1, 持续减少到0. 8V的时间定义为下降时间T2，而往返1. OV与0. 8V的时间定义为往返时间 Τ—。图2中的改变目标电压Vtak的方法，只要目标电压Vtak的切换值选择适当，便可以适当的控制往返时间Tkamp的值，使其不容易产生噪音。举例来说，如果往返时间Teamp限制在不小于16毫秒(ms)，等同于频率低过人耳所能听到的60Hz的范围，噪音就不容易听的见。当调光信号Vdim为逻辑上的“1”时，最小端点电压VfflT_MIN随着目标电压Vtak的切换， 而往高目标电压V
TAR-HIGH或低目标电压V
TAR-LOW 逼近。图3中，高目标电压V
TAR-HIGH (为 1.0V)、
低目标电压ντΑκ.(为0. 8V)、与迟滞区间Vhys (为0. 2V)都是固定的；但是，其它的实施例中，他们可以不是固定，而是可以视情况而改变。图4显示了在另一个实施例中，目标电压 Vtak的切换值改变方法。在图4的例子中，如果往返时间Teamp高过20ms 了，那就降低高目标电压VTAK_HreH，使往返时间Teamp减少；如果往返时间Tkamp低于16ms 了，那就增加高目标电压Vtamkh,使往返时间Teamp增加。如此，往返时间Teamp大约就会介于16 20ms之间。在另一个实施例中，可以增加或减少低目标电压Vtak.，来限制往返时间T·。图3与图4的实施例中，最小端点电压V。AT_MIN到达了目标电压Vtak后，才改变目标电压Vtak的值。但是，在图5的实施例中，最小端点电压VeAT_MIN可以在未到达目标电压Vtak 时，就改变目标电压Vtak的值。在图5的实施例中，最小端点电压VeAT_MIN往高目标电压Vtamkh 接近时，上升时间T1渐渐的增加。如果上升时间T1已经超过8ms，目标电压Vtak都还没有改成低目标电压VTAK_OT时，目标电压Vtak就直接切换成低目标电压VTAK_OT ；如果上升时间T1还没有到8ms，目标电压Vtak就已经改成低目标电压ντΑΚ_ω ，那就增加高目标电压VTAK_HreH。如此，可以使上升时间T1,大约的限制在8ms。一样的，如果下降时间1~2已经超过8ms，目标电压Vtak都还没有改成高目标电压Vtamkh时，目标电压Vtak就直接切换成高目标电压Vtamkh ； 如果下降时间T2还没有到8ms，目标电压Vtak就已经改成高目标电压Vtamkh，那就降低低目标电压VTAK_OT。如此，往返时间Tkamp就会大约地限制在16ms。以上的实施例中的第一级是以QR电源电路10为例，但是，第一级也可以以其它电源电路实施，像是LLC电源电路等。综上所述，本发明以上的实施例是通过上述调整目标电压Vtak的机制来控制往返时间Tkamp所造成的噪音至60Hz或以下，远离人耳听觉的范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种发光二极管的控制电路，包含一驱动器，用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；及一目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该目标电压。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其中，当该最小端点电压低于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为一较高值；当该最小端点电压高于该目标电压时，该目标电压调整器使该目标电压为一较低值。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其中，当该最小端点电压往返该较高值与该最低值所需的一往返时间符合一预设条件时，变更该最高值或是该最低值。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其中，当该最小端点电压朝一较低值接近的时间超过一第一预设值时，该目标电压调整器使该目标电压为一较高值；当该最小端点电压朝该较高值接近的时间超过一第二预设值，该目标电压调整器使该目标电压为该较低值。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其中，该驱动器包含有一稳压器，用以控制该输出电源的输出电压，使该输出电压逼近一输出目标；其中，该目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该输出目标。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，该稳压器包含有一分压电路，具有一分压点，该目标电压调整器对该分压点提供一调整电流，且该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该调整电流。
7.一种发光二极管的控制电路，以驱动至少一串发光二极管，该至少一串发光二极管耦接至一输出电源，包含有一最小电压反馈电路，依据该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压以及一目标电压，来产生一调整信号，该调整信号可影响该输出电源，并使该最小端点电压接近该目标电压；及一目标电压调整器，依据该最小端点电压，调整该目标电压。
全文摘要
发光二极管的控制电路包含一驱动器及一目标电压调整器。该驱动器用以提供一输出电源以驱动至少一串发光二极管，该驱动器可使该至少一串发光二极管的端点中的最小端点电压朝一目标电压接近；该目标电压调整器依据该最小端点电压，调整该目标电压。
文档编号H05B37/02GK102469662SQ20101055466
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者刘百丰, 叶鸿腾, 李敬赞 申请人:通嘉科技股份有限公司