专利名称：发光二极管的驱动电路及用于驱动电路的短路保护电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管的驱动电路，尤指一种具有短路保护电路的发光二极管的驱动电路。
背景技术：
在现有技术中，发光二极管调光的方式可分为突发模式(burst mode)与连续模式 (continuous mode) 二种。在突发模式的调光的方式中，发光二极管的驱动电路是利用交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路，将脉冲宽度调变调光(PWM dimming)信号转换成相对应的直流电压，并控制驱动发光二极管的驱动电流的开启与关闭，然后根据驱动电流的平均值，控制发光二极管的亮度。在现有技术中，发光二极管的驱动电路仅提供电路的开路保护(open lampprotect)，或是侦测驱动发光二极管的驱动电压以防止提供驱动电流给发光二极管的电流槽烧毁。但对于发光二极管发生短路现象时，却没有提供保护的机制。
发明内容
本发明的一实施例提供一种发光二极管的驱动电路。该驱动电路包括交流电压/ 直流电压(AC/DC)转换电路、最高电压侦测电路、电流平衡电路、电压回授控制电路及短路保护电路。该交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路是用以将脉冲宽度调变调光控制信号 (PWM dimming control signal)，转换成相对应的第一直流电压；该最高电压侦测电路是用以侦测多串发光二极管的第一端的电压中的最高电压；该电流平衡电路是用以感测流经该多串发光二极管的驱动电流，并控制流经该多串发光二极管的驱动电流；该电压回授控制电路是耦接于该交流电压/直流电压转换电路，用以接收电压回授控制信号以控制该第一直流电压；及该短路保护电路是耦接于该最高电压侦测电路、该电流平衡电路及该电压回授控制电路，用以根据该最高电压，产生驱动控制信号和该电压回授控制信号，以去能该电流平衡电路和该电压回授控制电路。本发明的还一实施例提供一种用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路，该驱动电路包括交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路、最高电压侦测电路、电流平衡电路及电压回授控制电路。该短路保护电路包括比较器、电流控制电路及电压控制电路。该比较器是用以比较接收自该最高电压侦测电路的最高电压和参考电压，并据以产生短路控制信号； 该电流控制电路是用以根据该短路控制信号，产生驱动控制信号；及该电压控制电路是用以根据该短路控制信号，产生电压回授控制信号。本发明所提供的一种发光二极管的驱动电路及用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路，是利用最高电压侦测电路侦测最高电压。然后，短路保护电路根据该最高电压，产生电压回授控制信号和驱动控制信号，以去能电流平衡电路和电压回授控制电路。因此，本发明可在发光二极管发生短路现象时，提供保护的机制。
图1是为本发明的一实施例说明发光二极管的驱动电路的示意图。
图2是为本发明的还一-实施例说明发光二极管的驱动电路的示意图。
图3A是为本发明的还-一实施例说明发光二极管的驱动电路的示意图。
图3B是为本发明的还-一实施例说明发光二极管的驱动电路的示意图。
图4是为本发明的还--实施例说明用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路的示意匿L
图5是为本发明的还--实施例说明用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路的示意匿L
其中，附图标记说明如下
100、200、300、310驱动电路
102交流电压/直流电压转换电路
104最高电压侦测电路
106电流平衡电路
108电压回授控制电路
110,400,500短路保护电路
112发光二极管
114直流电压/直流电压升压电路
1102,4102比较器
1104,4104电流控制电路
1106,4106电压控制电路
1108,5108定时器
1042齐纳二极管
1044电阻电容滤波器
1062感测电阻
1064开关
OUT驱动控制信号
ILED驱动电流
Vl第一直流电压
V2第二直流电压
VH最高电压
Vcontrol电压回授控制信号
VIsense侦测电流的电压
VREF参考电压
VS短路控制信号
Dl Dn二极管
具体实施例方式
请参照图1，图1是为本发明的一实施例说明发光二极管的驱动电路100的示意
5图。驱动电路100包括交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路102、最高电压侦测电路104、 电流平衡电路106、电压回授控制电路108及短路保护电路110。交流电压/直流电压(AC/ DC)转换电路102是用以将脉冲宽度调变调光控制信号(PWM dimming control signal), 转换成相对应的第一直流电压VI，其中第一直流电压Vl是用以驱动多串发光二极管112， 而第一直流电压Vl必须大于每一串发光二极管112所需的跨压，例如一串发光二极管112 包括8个串联的发光二极管(一个发光二极管所需的跨压为3V)，则第一直流电压Vl必须大于MV，但本发明并不受限于一串发光二极管112包括8个串联的发光二极管。最高电压侦测电路104是用以侦测多串发光二极管112的第一端的电压中的最高电压VH，其中最高电压侦测电路104是利用多个并联的二极管Dl Dn耦接于多串发光二极管112的第一端，以侦测最高电压VH。当其中一串发光二极管112出现短路现象时，最高电压侦测电路 104中的齐纳二极管(zener diode) 1042会导通，让最高电压VH通过至短路保护电路110。 另外，最高电压侦测电路104包括的电阻电容滤波器1044，是用以延迟短路保护电路110 感测到最高电压VH的时间。电流平衡电路106是用以感测流经多串发光二极管112的驱动电流ILED，并控制流经多串发光二极管112的驱动电流ILED。电压回授控制电路108是耦接于交流电压/直流电压转换电路102，用以接收电压回授控制信号Vcontrol以控制第一直流电压VI。短路保护电路110是耦接于最高电压侦测电路104、电流平衡电路106及电压回授控制电路108，用以根据最高电压VH，产生驱动控制信号OUT和电压回授控制信号 Vcontrol,以去控制电流平衡电路106和电压回授控制电路108。另外，电流平衡电路106 包括多个感测电阻1062，用以将流经多串发光二极管112的驱动电流ILED转换成相对应的侦测电流的电压VIsense并传送至短路保护电路110，及多个开关1064，用以根据来自短路保护电路110的驱动控制信号0UT，开启与关闭流经多串发光二极管112的驱动电流ILED， 其中多个开关1064是为N型金属氧化物半导体晶体管。短路保护电路110包括比较器1102、电流控制电路1104及电压控制电路1106。当短路保护电路110接收来自最高电压侦测电路104的最高电压VH后，比较器1102比较最高电压VH和参考电压VREF，如果最高电压VH大于参考电压VREF，则产生短路控制信号VS。 电流控制电路1104是耦接于比较器1102，用以根据短路控制信号VS，去关闭驱动控制信号 OUT传送至电流平衡电路106。电压控制电路1106是耦接于比较器1102，用以根据短路控制信号VS，去关闭电压回授控制信号Vcontrol至电压回授控制电路108。。因此，当多串发光二极管112发生短路状况时，电流平衡电路106和电压回授控制电路108都会关闭，以保护驱动电路100。请参照图2，图2是为本发明的还一实施例说明发光二极管的驱动电路200的示意图。驱动电路200和驱动电路100的差异在于驱动电路200还包括直流电压/直流电压升压(DC/DC boost)电路114，耦接于交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路102和多串发光二极管112之间，(Vcontrol直接控制直流电压/直流电压升压(DC/DC boost)电路114的开启或关闭)用以将第一直流电压Vl升压为第二直流电压V2，而由第二直流电压V2驱动多串发光二极管112。例如第一直流电压Vl为3V，而升压到第二直流电压V2的12V/MV， 但本发明并不受限于第一直流电压Vl为3V，以及第二直流电压V2为12V/MV。驱动电路 200的其余操作原理皆和驱动电路100相同，在此不再赘述。请参照图3A，图3A是为本发明的还一实施例说明发光二极管的驱动电路300的示
6意图。驱动电路300和驱动电路100的差异在于短路保护电路110还包括定时器1108，耦接于比较器1102的输出端，用以延迟短路控制信号VS预定时间Tl。而驱动电路300的其余操作原理皆和动电路100相同，在此不再赘述。请参照图3B，图3B是为本发明的还一实施例说明发光二极管的驱动电路310的示意图。驱动电路310还包括直流电压/直流电压升压(DC/DC boost)电路114与定时器 1108，其中，直流电压/直流电压升压(DC/DC boost)电路114是耦接于交流电压/直流电压(AC/DC)转换电路102和多串发光二极管112之间，用以将第一直流电压Vl升压为第二直流电压V2，而定时器1108是耦接于比较器1102的输出端，用以延迟短路控制信号VS预定时间Tl。而驱动电路310的其余操作原理皆和驱动电路100相同，在此不再赘述。请参照图4，图4是为本发明的还一实施例说明用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路400的示意图。短路保护电路400包括比较器4102、电流控制电路4104及电压控制电路4106。当短路保护电路400接收来自驱动电路100的最高电压侦测电路104的最高电压VH后，比较器4102比较最高电压VH和参考电压VREF，如果最高电压VH大于参考电压VREF，则产生短路控制信号VS。电流控制电路4104是耦接于比较器4102，用以根据短路控制信号VS，去关闭驱动控制信号OUT传送至驱动电路100的电流平衡电路106。电压控制电路4106是耦接于比较器4102，用以根据短路控制信号VS，去关闭电压回授控制信号 Vcontrol传送至驱动电路100的电压回授控制电路108。另外，当电流平衡电路106接收到驱动控制信号OUT关闭时，多个开关1064将会关闭流经多串发光二极管112的驱动电流 I LED。请参照图5，图5是为本发明的还一实施例说明用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路500的示意图。短路保护电路500和短路保护电路400的差异在于短路保护电路500还包括定时器5108，耦接于比较器4102的输出端，用以延迟短路控制信号VS预定时间Tl。而短路保护电路500的其余操作原理皆和短路保护电路400相同，在此不再赘述。综上所述，本发明提供的发光二极管的驱动电路及用于发光二极管的驱动电路的短路保护电路，利用最高电压侦测电路侦测最高电压，短路保护电路根据最高电压，产生电压回授控制信号和驱动控制信号，以去能电流平衡电路和电压回授控制电路。因此，本发明可在发光二极管发生短路现象时，提供保护的机制。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求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驱动电路，包括交流电压/直流电压转换电路，用以将脉冲宽度调变调光控制信号，转换成相对应的第一直流电压；电流平衡电路，用以感测流经多串发光二极管的驱动电流，并控制流经该多串发光二极管的驱动电流；及电压回授控制电路，耦接于该交流电压/直流电压转换电路，用以接收电压回授控制信号以控制该第一直流电压；该驱动电路的特征在于还包括最高电压侦测电路，用以侦测该多串发光二极管的第一端的电压中的最高电压；短路保护电路，耦接于该最高电压侦测电路、该电流平衡电路及该电压回授控制电路， 用以根据该最高电压，产生驱动控制信号和该电压回授控制信号，以去能该电流平衡电路和该电压回授控制电路。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于还包括直流电压/直流电压升压电路，用以将该第一直流电压升压为第二直流电压。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该最高电压侦测电路包括多个并联的二极管，耦接于该多串发光二极管的第一端，以侦测该最高电压 ’及电阻电容滤波器，用以延迟该短路保护电路感测该最高电压的时间。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该电流平衡电路包括多个感测电阻，用以将流经该多串发光二极管的驱动电流转换成相对应的电压并传送至该短路保护电路；及多个开关，用以根据来自该短路保护电路的该驱动控制信号，开启与关闭流经该多串发光二极管的驱动电流。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，该多个开关是为N型金属氧化物半导体晶体管。
6.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该短路保护电路包括比较器，用以比较该最高电压和参考电压，并据以产生短路控制信号；电流控制电路， 用以根据该短路控制信号，产生该驱动控制信号；及电压控制电路，用以根据该短路控制信号，产生该电压回授控制信号。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于还包括定时器，耦接于该比较器的输出端，用以延迟该短路控制信号预定时间。
8.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该最高电压侦测电路还包括齐纳二极管，可让该最高电压通过至该短路保护电路。
9.一种用于驱动电路的短路保护电路，该驱动电路包括交流电压/直流电压转换电路、最高电压侦测电路、电流平衡电路及电压回授控制电路，该短路保护电路的特征在于还包括比较器，用以比较接收自该最高电压侦测电路的最高电压和参考电压，并据以产生短路控制信号；电流控制电路，用以根据该短路控制信号，产生驱动控制信号；及电压控制电路，用以根据该短路控制信号，产生电压回授控制信号。
10.如权利要求9所述的短路保护电路，其特征在于还包括定时器，耦接于该比较器的输出端，用以延迟该短路控制信号预定时间。
11.如权利要求9所述的短路保护电路，其特征在于，该驱动控制信号是用以关闭该电流平衡电路内的多个开关。
12.如权利要求9所述的短路保护电路，其特征在于，该电压回授控制信号是用以降低该电压回授控制电路控制的第一直流电压。
全文摘要
本发明公开了一种发光二极管的驱动电路及用于驱动电路的短路保护电路。该短路保护电路是耦接于最高电压侦测电路、电流平衡电路及电压回授控制电路，用以根据来自该最高电压侦测电路的最高电压，产生驱动控制信号和电压回授控制信号，以去能该电流平衡电路和该电压回授控制电路，达到短路保护的目的。因此，本发明可提供一种具有短路保护功能的发光二极管的驱动电路。
文档编号H02H7/00GK102438345SQ20101050045
公开日2012年5月2日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者曾扬玳, 许智雄 申请人:力林科技股份有限公司