专利名称:用于发光二极管的电荷泵驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电荷泵驱动电路，尤其涉及一种用于发光二极管的电荷泵驱动电路。
背景技术：
图1(a)显示已知的电荷泵驱动电路10的详细电路图。电荷泵驱动电路10转换一输入电压源Vin成为一驱动电压Vout，用以驱动一负载11。许多时候输入电压源Vin可能不适合直接用来驱动负载11，例如输入电压源Vin太高、太低、或扰动幅度太大等情况发生时，因此需要利用电荷泵驱动电路10调节出一大小适当且稳定的驱动电压Vout。举例而言，图1(a)所示的已知的电荷泵驱动电路10设置有一2倍电荷泵12，其依据切换控制电路13所产生的切换控制信号SC1与SC2而交替地操作于一充电阶段与一放电阶段，从而产生一驱动电压Vout等于输入电压源Vin的两倍。
具体而言，图1(a)所示的2倍电荷泵12由第一至第四开关S1至S4与一泵电容(pumping capacitor)Cp所组成。第一开关S1耦合于输入电压源Vin与泵电容Cp的第一电极间；第二开关S2耦合于输入电压源Vin与泵电容Cp的第二电极间；第三开关S3耦合于泵电容Cp的第二电极与地电位间；并且第四开关S4耦合于泵电容Cp的第一电极与驱动电压Vout间。如图1(b)所示，从切换控制电路13所产生的第一与第二切换控制信号SC1与SC2彼此非重叠且具有高电平H与低电平L的二元振荡信号。第一切换控制信号SC1施加至第一与第三开关S1与S3，而第二切换控制信号SC1施加至第二与第四开关S2与S4。在充电阶段中，例如时间T1至T2以及时间T5至T6，第一与第三开关S1与S3皆处于导通(ON)状态但第二与第四开关S2与S4皆处于不导通(OFF)状态，使得泵电容Cp的第一电极连接于输入电压源Vin而泵电容Cp的第二电极则连接至地电位。在放电阶段中，例如时间T3至T4以及时间T7至T8，第二与第四开关S2与S4处于导通(ON)状态但第一与第三开关S1与S3皆处于不导通(OFF)状态，使得泵电容Cp的第一电极连接于驱动电压Vout而泵电容Cp的第二电极则连接至输入电压源Vin。通过充电阶段与放电阶段的交替操作，泵电容Cp得以提供两倍的输入电压源Vin作为驱动电压Vout。
为了维持驱动电压Vout于所期望的稳定调节值，已知的电荷泵驱动电路10还设置有一反馈控制统，其包含一电压检测电路14、一误差放大器15、一参考电压源Vref、以及一可变电阻单元VAR。电压检测电路14直接耦合于2倍电荷泵12的输出端，用以产生一代表驱动电压Vout的反馈信号Vfb。如图1(a)所示，电压检测电路14由一电阻分压器所实施，其中串联电阻R1与R2的耦合点提供一分压[R2/(R1+R2)]*Vout作为反馈信号Vfb。基于反馈信号Vfb与参考电压源Vref间的差异，误差放大器15产生一误差信号Verr，用以控制可变电阻单元VAR。由于可变电阻单元VAR的可变电阻值串联于输入电压源Vin与泵电容Cp间，故可在充电阶段调整泵电容Cp的充电电流且在放电阶段调整泵电容Cp的放电电流，进而改变泵电容Cp所提供的驱动电压Vout。结果在稳定状态下，反馈信号Vfb实质上被调节成等于参考电压源Vref，换言之也同时对应地调节驱动电压Vout。最后，经过典型的滤波器16移除可能的涟波后，所期望的驱动电压Vout即供应至负载11。
虽然图1(a)所示的已知的电荷泵驱动电路10可提供一稳定调节的驱动电压Vout至负载11，但在负载11属于发光二极管(LED)的情况中，已知的电荷泵驱动电路10并无法有效地控制发光二极管的亮度，因为发光二极管的亮度由驱动电流所决定而非驱动电压。再者，为了确保发光二极管被导通，已知的电荷泵驱动电路10通常提供一不必要地过大的驱动电压Vout，导致无法达成最佳的驱动效率。
发明内容有鉴于前述问题，本发明的目的在于提供一种电荷泵驱动电路，用以驱动发光二极管，可调节发光二极管的亮度并且达成较佳的驱动效率。
依据本发明的一个方面，一种电荷泵驱动电路用于驱动一发光二极管，其包含一电荷泵、一切换控制电路、一电流调节电路、一误差放大器、以及一可变电阻单元。电荷泵转换一输入电压源成为一驱动电压，以供应至该发光二极管。切换控制电路控制该电荷泵交替地操作于一充电阶段与一放电阶段。电流调节电路具有一电流设定单元与一电流调节单元。该电流设定单元确定一参考电流。该电流调节单元具有一电流调节端与一反馈检测端。该电流调节端耦合于该发光二极管以便控制流经该发光二极管的一电流正比于该参考电流。该反馈检测端提供一反馈信号，其代表一电流调节特征电压。基于该反馈信号与一参考电压源间的差异，误差放大器产生一误差信号。可变电阻单元耦合于该输入电压源与该电荷泵间，响应于该误差信号而调整一可变电阻值。
依据本发明的另一方面，一种电荷泵驱动方法提供一预定的驱动电流至一发光二极管。该发光二极管具有一第一电极与一第二电极。使用一电荷泵转换一输入电压源成为一驱动电压。该电荷泵具有至少一泵电容，该至少一泵电容的每一个经由多个开关而耦合于该输入电压源与该驱动电压。供应该驱动电压至该发光二极管的该第一电极。耦合一电流调节电路于该发光二极管的该第二电极，从而控制流经该发光二极管的电流等同于该预定的驱动电流。检测该电流调节电路的一电流调节特征电压。基于该电流调节特征电压与一参考电压源间的一差异而调整一串联于该输入电压源与该至少一泵电容间的可变电阻值。
图1(a)显示已知的电荷泵驱动电路的详细电路图。
图1(b)显示已知的电荷泵驱动电路的切换控制信号的波形时序图。
图2显示依据本发明第一实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路的详细电路图。
图3显示依据本发明第二实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路的详细电路图。
图4显示依据本发明第三实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路的详细电路图。
图5显示依据本发明第四实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路的详细电路图。
主要元件符号说明10，20，30，40，50 电荷泵驱动电路11 负载12，22，32，42，52 电荷泵13，23，33，43，53 切换控制电路14 电压检测电路24，34，44，54 电流调节电路15，25，35，45，55 误差放大器16，26，36，46，56 滤波器37，47，57 模式选择电路Cp，Cp1，Cp2 泵电容Iout驱动电流Iref参考电流源LED 发光二极管MS 模式选择信号OP 运算放大器Q1～Q3 电晶体R1，R2 串联电阻S1～S7 开关SC1，SC2 切换控制信号ST1，ST3，ST5 P型MOS电晶体T1至T2，T5至T6 充电阶段
T3至T4，T7至T8 放电阶段VAR，VAR1～VAR3 可变电阻单元Vin输入电压源Vout驱动电压Vfb反馈信号Verr误差信号Vref参考电压源具体实施方式
下文中的说明与附图将使本发明的前述与其他目的、特征、与优点更明显。在此将参照附图详细说明依据本发明的优选实施例。
图2显示依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20，用以转换一输入电压源Vin成为一驱动电压Vout，并且提供一经过调节的驱动电流Iout，从而驱动一发光二极管LED。第一实施例的电荷泵驱动电路20主要具有一电荷泵22、一切换控制电路23、一电流调节电路24、一误差放大器25、以及一可变电阻单元VAR。
图2所示的电荷泵22由一个2倍电荷泵所实施，其电路组成与操作方法实质上相同于图1(a)所示的2倍电荷泵12，因此不再额外赘述。依据切换控制电路23所产生的切换控制信号SC1与SC2，电荷泵22产生一驱动电压Vout，其等于输入电压源Vin的两倍。切换控制电路23所产生的切换控制信号SC1与SC2亦如同图1(b)所示，因此不再额外赘述。
电流调节电路24控制流经发光二极管LED的驱动电流Iout等于一预定的调节值，使得发光二极管LED的亮度受到控制并维持稳定。具体而言，电流调节电路24具有一电流设定单元与一电流调节单元。电流设定单元确定一参考电流Iref。电流调节单元具有一电流调节端，耦合于发光二极管LED用以控制流经发光二极管LED的一驱动电流Iout等于或正比于该参考电流Iref。电流调节单元更具有一反馈检测端，用以提供一反馈信号Vfb，其代表该电流调节电路24的一电流调节特征电压。
在图2所示的实施例中，电流设定单元由一预定的参考电流源Iref与一电晶体Q1所构成，而电流调节单元由电晶体Q2与Q3与一运算放大器OP所构成。电晶体Q1与Q2形成一电流镜结构，亦即电晶体Q1的栅极耦合于电晶体Q2的栅极；电晶体Q1的源极与电晶体Q2的源极皆耦合于地电位；并且电晶体Q1的栅极与漏极彼此相互耦合。因此，在参考电流源Iref施加至电晶体Q1的情况下，倘若电晶体Q2的尺寸(亦即电流通道的宽长比)为电晶体Q1的尺寸的K倍，则流入电晶体Q2的漏极的驱动电流Iout将为参考电流源Iref的K倍。在此情况下，电晶体Q2的漏极作为电流调节端，耦合于发光二极管LED的阴极(n极)，使得此种经过调节的驱动电流Iout有效地驱动发光二极管LED产生一预定的亮度。为了使驱动电流Iout与参考电流源Iref间的正比关更精确，电晶体Q1的漏极电位与电晶体Q2的漏极电位最好调整成彼此相等。因此，电流调节单元的运算放大器OP与电晶体Q3形成一电压跟随电路。具体而言，运算放大器OP的反相输入端(-)耦合于电晶体Q1的漏极，而其非反相输入端(+)则耦合于电晶体Q2的漏极。电晶体Q3的源极耦合于电晶体Q2的漏极，且电晶体Q3的漏极耦合于参考电流源Iref。通过运算放大器OP的输出端控制着电晶体Q3的栅极，电晶体Q1的漏极与电晶体Q2的漏极得以被调整成具有彼此相等的电位。
依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20利用固定电流驱动的方式，用以驱动发光二极管LED，因而达成有效地控制发光二极管LED的亮度的目的。然而，图1(a)所示已知的电荷泵驱动电路10却是利用固定电压驱动的方式，已如前述，因此无法有效地控制发光二极管LED的亮度。在依据本发明的固定电流驱动方式中，为了确保电流调节电路24可进行电流调节的功能，电晶体Q1的漏极与电晶体Q2的漏极必须维持足够高的操作电压以便确保电晶体Q1与Q2皆操作于饱和区。因此，依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20采用运算放大器OP的反相输入端(-)作为反馈检测端。如前所述，运算放大器OP的反相输入端(-)耦合于电晶体Q1的漏极，并且使电晶体Q1的漏极电位跟随着运算放大器OP的非反相输入端(+)(亦即电晶体Q2的漏极电位)而变动。因此，从反馈检测端所提供的反馈信号Vfb代表电晶体Q1与Q2的漏极电位。基于反馈信号Vfb与参考电压源Vref间的差异，误差放大器25产生一误差信号Verr，用以控制可变电阻单元VAR。由于可变电阻单元VAR的可变电阻值串联于输入电压源Vin与泵电容Cp间，故可在充电阶段调整泵电容Cp的充电电流且在放电阶段调整泵电容Cp的放电电流，进而改变泵电容Cp所提供的驱动电压Vout。经过典型的滤波器26移除可能的涟波后，驱动电压Vout供应至发光二极管LED的阳极(p极)。由于在发光二极管LED导通的情况下，驱动电压Vout的变化会引起电晶体Q1与Q2的漏极电位的变化，故通过误差信号Verr与可变电阻单元VAR可有效地调节反馈信号Vfb等同于参考电压源Vref。因此，只要将参考电压源Vref设定成足够高而能允许电晶体Q1与Q2皆操作于饱和区，则驱动电压Vout即能被调节成确保电流调节电路24可进行电流调节操作进而提供一具有预定值的驱动电流Iout。
请注意就反馈信号Vfb的来源而言，依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20显然不同于图1(a)所示已知的电荷泵驱动电路10，因为图1(a)所示已知的电荷泵驱动电路10直接采用驱动电压Vout(或其分压)作为反馈信号Vfb，其目的仅在于维持驱动电压Vout于一预定的调节电压。然而，依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20的反馈信号Vfb却是经由检测电流调节电路24的电流调节特征电压(亦即电晶体Q1与Q2的漏极电位)而获得的，用以确保电流调节功能的正常运作。再者，依据本发明第一实施例的电荷泵驱动电路20得以尽可能地降低所产生的驱动电压Vout，只要其能维持电流调节电路24的电流调节运作即可，因此可达成比图1(a)所示已知的电荷泵驱动电路10更佳的驱动效率。
可变电阻单元VAR由一金氧半电晶体(MOS Transistor)的漏极源极间电流通道的等效导通电阻Rds(on)所实施。具体而言，MOS电晶体的漏极源极间电流通道耦合于输入电压源Vin与电荷泵22间，而于此同时MOS电晶体的栅极则由误差信号Verr所控制。利用误差信号Verr调整MOS电晶体的漏极源极间电流通道的等效导通电阻Rds(on)，不论是在充电阶段或放电阶段，输入电压源Vin与电荷泵22间流动的电流皆得以有效地受到控制。
图3显示依据本发明第二实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路30的详细电路图。第二实施例不同于第一实施例之处在于第二实施例的电荷泵驱动电路30采用一多重模式电荷泵32。具体而言，多重模式电荷泵32具有七个开关S1至S7以及二个泵电容Cp1与Cp2，相互耦合形成如图3所示的构造。利用适当地控制开关S1至S7的导通(ON)与不导通(OFF)，多重模式电荷泵32可操作于1倍模式、1.5倍模式、或者2倍模式。在1倍模式中，开关S1与S7维持于不导通(OFF)状态，而开关S2至S6则维持于导通(ON)状态，因此所产生的驱动电压Vout等同于输入电压源Vin。
在1.5倍模式中，多重模式电荷泵32依据切换控制电路33所产生的切换控制信号SC1与SC2而交替地进行一充电阶段与一放电阶段，从而使所产生的驱动电压Vout等同于1.5倍的输入电压源Vin。当进行充电阶段时，开关S1、S3、S4、与S6皆维持于不导通(OFF)状态，而开关S2、S5、与S7则维持于导通(ON)状态。当进行放电阶段时，开关S2、S5、与S7皆维持于不导通(OFF)状态，而开关S1、S3、S4、与S6则维持于导通(ON)状态。
在2倍模式中，多重模式电荷泵32依据切换控制电路33所产生的切换控制信号SC1与SC2而交替地进行一充电阶段与一放电阶段，从而使所产生的驱动电压Vout等同于2倍的输入电压源Vin。当进行充电阶段时，开关S1、S2、S3、与S6皆维持于不导通(OFF)状态，而开关S4、S5、与S7则维持于导通(ON)状态。当进行放电阶段时，开关S2、S3、S4、S5、与S7皆维持于不导通(OFF)状态，而开关S1与S6则维持于导通(ON)状态。
为了设定多重模式电荷泵32的操作模式，依据本发明第二实施例的电荷泵驱动电路30设置有一模式选择电路37，用以施加一模式选择信号MS至多重模式电荷泵32。模式选择电路37经由检测输入电压源Vin驱动电压Vout、或反馈信号Vfb中的任一个或其组合，而判断此时应该将多重模式电荷泵32设定于1倍模式、1.5倍模式、或者2倍模式。由于输入电压源Vin通常会随着使用时间而逐渐下降，例如当输入电压源Vin由便携式电池所实施时，故当输入电压源Vin起先处于相对高的电位时，多重模式电荷泵32设定于较低倍率模式，而当输入电压源随后处于相对低的电位时，多重模式电荷泵32则改成设定于较高倍率模式。
另一种方法是经由检测驱动电压Vout而协助模式选择电路37判断如何设定多重模式电荷泵32的操作模式。具体而言，一旦多重模式电荷泵32操作于较低倍率模式时仍无法提供足够大的驱动电压Vout时，即表示多重模式电荷泵32可能必须进入较目前所设定者更高倍率的模式。相反地，一旦多重模式电荷泵32操作于较高倍率模式时所提供驱动电压Vout发生过大的现象时，即表示多重模式电荷泵32可能必须进入较目前所设定者更低倍率的模式，以节省不必要的功率消耗并提高驱动效率。
在另一种方法中，模式选择电路37依据反馈信号Vfb而判断如何设定多重模式电荷泵32的操作模式。具体而言，当多重模式电荷泵32操作于较低倍率模式时，观察到反馈信号Vfb因为低于参考电压源Vref而造成电流调节电路34无法提供所需要的驱动电流Iout，即表示多重模式电荷泵32可能必须进入较目前所设定者更高倍率的模式。相反地，当多重模式电荷泵32操作于较高倍率模式时，观察到反馈信号Vfb高出参考电压源Vref过多，即表示多重模式电荷泵32可能必须进入较目前所设定者更低倍率的模式，以节省不必要的功率消耗并提高驱动效率。
请注意依据本发明的多重模式电荷泵32并非仅限于图3所示的结构与三种倍率模式而已，仍可利用其他各种电荷泵结构与各种倍率模式所实施，只要其能利用泵电容的充电/放电技术而将输入电压源Vin调节成驱动电压Vout。
图4显示依据本发明第三实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路40的详细电路图。第三实施例不同于第二实施例之处在于第三实施例同时采用三个相互分离的可变电阻单元VAR1、VAR2、与VAR3来取代第二实施例的单一个可变电阻单元VAR。具体而言，第一可变电阻单元VAR1串联于开关S1、第二可变电阻单元VAR2串联于开关S3、并且第三可变电阻单元VAR3串联于开关S5。如同第二实施例的单个可变电阻单元VAR，第三实施例的可变电阻单元VAR1、VAR2、与VAR3中的每一个亦同时受到误差放大器45所产生的误差信号Verr的控制。当开关S1处于导通(ON)状态时，第一可变电阻单元VAR1可调整经由开关S1而流入/流出第一泵电容Cp1的电流。当开关S3处于导通(ON)状态时，第二可变电阻单元VAR2可调整经由开关S3而流入/流出第二泵电容Cp2的电流。当开关S5处于导通(ON)状态时，第三可变电阻单元VAR3可调整经由开关S5而流入/流出第一或第二泵电容Cp1或Cp2的电流。
图5显示依据本发明第四实施例的用于发光二极管的电荷泵驱动电路50的详细电路图。第四实施例不同于第三实施例之处在于第四实施例采用三个P型MOS电晶体ST1、ST3、与ST5分别取代第三实施例的开关S1与可变电阻单元VAR1、开关S3与可变电阻单元VAR2、以及开关S5与可变电阻单元VAR3。因为MOS电晶体除了具有导通(ON)与不导通(OFF)的单纯开关特征之外，更可在操作于导通(ON)状态时利用栅极电位控制并调整漏极源极间电流通道的等效导通电阻Rds(on)，所以MOS电晶体可以实施单纯开关与可变电阻单元两者的电路功能。因此，P型MOS电晶体ST1、ST3、与ST5由切换控制电路53所产生的切换控制信号SC1与SC2确定其导通(ON)与不导通(OFF)，然而由误差放大器55所产生的误差信号Verr确定其漏极源极间电流通道的等效导通电阻Rds(on)。
具体而言，P型MOS电晶体ST1的源极耦合于输入电压源Vin，其漏极则耦合于第一泵电容Cp1的第一电极与开关S7。当P型MOS电晶体ST1处于导通(ON)状态时，误差放大器55所产生的误差信号Verr通过P型MOS电晶体ST1的栅极而调整流经其电流通道的电流。P型MOS电晶体ST3的源极耦合于第二泵电容Cp2的第一电极与开关S2，其漏极则耦合于开关S6与驱动电压Vout。当P型MOS电晶体ST3处于导通(ON)状态时，误差放大器55所产生的误差信号Verr通过P型MOS电晶体ST3的栅极而调整流经其电流通道的电流。P型MOS电晶体ST5的源极耦合于第二泵电容Cp2的第二电极与开关S4，其漏极则耦合于第一泵电容Cp1的第二电极与开关S6。当P型MOS电晶体ST5处于导通(ON)状态时，误差放大器55所产生的误差信号Verr通过P型MOS电晶体ST5的栅极而调整流经其电流通道的电流。
虽然本发明已经通过优选实施例作为例示加以说明，应理解为本发明不限于此被揭露的实施例。相反地，本发明意欲涵盖对于本领域技术人员而言明显的各种修改与相似配置。因此，本发明的范围应根据最广的诠释，以包容所有此类修改与相似配置。
权利要求
1.一种电荷泵驱动电路，用于驱动一发光二极管，包含一电荷泵，用以转换一输入电压源成为一驱动电压，以供应至该发光二极管；一切换控制电路，用以控制该电荷泵交替地操作于一充电阶段与一放电阶段；一电流调节电路，具有一电流设定单元与一电流调节单元，该电流设定单元确定一参考电流，该电流调节单元具有一电流调节端与一反馈检测端，该电流调节端耦合于该发光二极管以便控制流经该发光二极管的一电流正比于该参考电流，该反馈检测端提供一反馈信号，其代表一电流调节特征电压；一误差放大器，用以基于该反馈信号与一参考电压源间的差异而产生一误差信号；以及一可变电阻单元，耦合于该输入电压源与该电荷泵间，用以响应于该误差信号而调整一可变电阻值。
2.如权利要求
1所述的电荷泵驱动电路，其中该电荷泵具有一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、以及一泵电容，该第一开关耦合于该输入电压源与该泵电容的一第一电极间，该第二开关耦合于该输入电压源与该泵电容的一第二电极间，该第三开关耦合于该泵电容的该第二电极与一地电位间，并且该第四开关耦合于该泵电容的该第一电极与该驱动电压间。
3.如权利要求
2所述的电荷泵驱动电路，其中在该充电阶段中，该切换控制电路使该第一与该第三开关皆导通，但使该第二与该第四开关皆不导通，并且在该放电阶段中，该切换控制电路使该第一与该第三开关皆不导通，但使该第二与该第四开关皆导通。
4.如权利要求
1所述的电荷泵驱动电路，其中该电流设定单元具有一参考电流源与一第一电晶体，该参考电流源提供该参考电流，该第一电晶体的源极耦合于一地电位，并且该电流调节单元具有一第二电晶体、一第三电晶体、与一运算放大器，该第二电晶体的栅极耦合于该第一电晶体的栅极，该第二电晶体的一漏极作为该电流调节端，该第二电晶体的一源极耦合于该地电位，该第三电晶体的一漏极耦合于该参考电流源与该第一电晶体的该栅极，该第三电晶体的一源极耦合于该第一电晶体的一漏极，该运算放大器的一非反相输入端耦合于该第二电晶体的该漏极，该运算放大器的一反相输入端耦合于该第一电晶体的该漏极并且作为该反馈检测端，该运算放大器的一输出端耦合于第三电晶体的一栅极。
5.如权利要求
1所述的电荷泵驱动电路，其中该可变电阻单元由一电晶体的一电流通道所提供的一等效导通电阻所实施，并且该电晶体的该电流通道耦合于该输入电压源与该电荷泵间，并且该电晶体的一栅极由该误差信号所控制。
6.一种电荷泵驱动电路，用于驱动一发光二极管，包含一电荷泵，用以转换一输入电压源成为一驱动电压，以供应至该发光二极管，该电荷泵具有一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、一第五开关、一第六开关、一第七开关、以及一第一泵电容与一第二泵电容，该第一开关耦合于该输入电压源与该第一泵电容的一第一电极间，该第二开关耦合于该输入电压源与该第二泵电容的一第一电极间，该第三开关耦合于该第二泵电容的该第一电极与该驱动电压间，该第四开关耦合于该输入电压源与该第二泵电容的一第二电极间，该第五开关耦合于该第一泵电容的一第二电极与该第二泵电容的该第二电极间，该第六开关耦合于该第一泵电容的该第二电极与该驱动电压间，并且该第七开关耦合于该第一泵电容的该第一电极与一地电位间；一切换控制电路，用以控制该电荷泵交替地操作于一充电阶段与一放电阶段；一电流调节电路，具有一电流设定单元与一电流调节单元，该电流设定单元确定一参考电流，该电流调节单元具有一电流调节端与一反馈检测端，该电流调节端耦合于该发光二极管以便控制流经该发光二极管的一电流正比于该参考电流，该反馈检测端提供一反馈信号，其代表一电流调节特征电压；一误差放大器，用以基于该反馈信号与一参考电压间的差异而产生一误差信号；一第一可变电阻单元，串联于该第一开关，用以响应于该误差信号而调整一第一可变电阻值；一第二可变电阻单元，串联于该第三开关，用以响应于该误差信号而调整一第二可变电阻值；以及一第三可变电阻单元，串联于该第五开关，用以响应于该误差信号而调整一第三可变电阻值。
7.如权利要求
6所述的电荷泵驱动电路，其中该第一开关由一第一电晶体所实施，使得该第一电晶体的一电流通道作为该第一可变电阻单元；该第三开关由一第二电晶体所实施，使得该第二电晶体的一电流通道作为该第二可变电阻单元；以及该第五开关由一第三电晶体所实施，使得该第三电晶体的一电流通道作为该第三可变电阻单元。
8.如权利要求
7所述的电荷泵驱动电路，其中该误差信号施加至该第一电晶体的一栅极，以调整该第一电晶体的该电流通道的一等效导通电阻；该误差信号施加至该第二电晶体的一栅极，以调整该第二电晶体的该电流通道的一等效导通电阻；以及该误差信号施加至该第三电晶体的一栅极，以调整该第三电晶体的该电流通道的一等效导通电阻。
9.如权利要求
6所述的电荷泵驱动电路，其中该电流设定单元具有一参考电流源与一第一电晶体，该参考电流源提供该参考电流，该第一电晶体的源极耦合于一地电位，并且该电流调节单元具有一第二电晶体、一第三电晶体、与一运算放大器，该第二电晶体的栅极耦合于该第一电晶体的栅极，该第二电晶体的一漏极作为该电流调节端，该第二电晶体的一源极耦合于该地电位，该第三电晶体的一漏极耦合于该参考电流源与该第一电晶体的该栅极，该第三电晶体的一源极耦合于该第一电晶体的一漏极，该运算放大器的一非反相输入端耦合于该第二电晶体的该漏极，该运算放大器的一反相输入端耦合于该第一电晶体的该漏极并且作为该反馈检测端，该运算放大器的一输出端耦合于该第三电晶体的一栅极。
10.一种电荷泵驱动方法，用于提供一预定的驱动电流至一发光二极管，该发光二极管具有一第一电极与一第二电极，该方法包含使用一电荷泵转换一输入电压源成为一驱动电压，其中该电荷泵具有至少一泵电容，该至少一泵电容的每一个经由多个开关而耦合于该输入电压源与该驱动电压；供应该驱动电压至该发光二极管的该第一电极；耦合一电流调节电路于该发光二极管的该第二电极，以控制流经该发光二极管的电流等同于该预定的驱动电流；检测该电流调节电路的一电流调节特征电压；以及基于该电流调节特征电压与一参考电压源间的一差异而调整一串联于该输入电压源与该至少一泵电容间的可变电阻值。
专利摘要
通过交替地操作于充电阶段与放电阶段，电荷泵转换输入电压源成为驱动电压，以供应至发光二极管。电流设定单元确定一参考电流。电流调节单元具有电流调节端与反馈检测端。电流调节端耦合于发光二极管以便控制流经发光二极管的电流正比于参考电流。反馈检测端提供反馈信号，其代表一电流调节特征电压。基于该反馈信号与参考电压源间的差异，误差放大器产生误差信号。可变电阻单元耦合于输入电压源与电荷泵间，响应于误差信号而调整可变电阻值。
文档编号G05F1/10GK1997250SQ200510135776
公开日2007年7月11日 申请日期2005年12月28日
发明者陈天赐, 岑嘉宏 申请人:圆创科技股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan