发光二极管驱动集成电路及其应用电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明提供一种发光二极管驱动集成电路及其应用电路，尤其是有关于一种低压 输入的发光二极管驱动集成电路及其应用电路。
【背景技术】
[0002] 发光二极管（Li曲t血ittingDiode,LED)的工作原理是W-顺向的驱动电流通 过P/N接面而发光，其发光亮度由电流大小而决定，然而电源所提供的不稳定驱动电流，常 造成发光二极管的发光亮度随着变化。此外，过大的驱动电流可能导致发光二极管寿命减 低，甚至破坏发光二极管，而无法运作。
[0003] 因此，为了使发光二极管操作在稳定的驱动电流下，并延长发光二极管寿命，必须 监测发光二极管的感测电流并回传至发光二极管的驱动1C，使其控制输入发光二极管的驱 动电流。已知的常用发光二极管的感测电流检测方法可分为磁滞型（Hysteretic)，峰值感 测型（peakdetecting)及固定导通时间磁滞型（On-timecontrolledHysteretic)等。 其中磁滞型及固定导通时间磁滞型的架构又各可区分为高侧感测-低侧驱动Oii曲side sense,lowside化ive)W及低侧感测-高侧驱动（lowsidesense,hi曲side化ive)两 种。
[0004] 其中，已知的低侧感测、高侧驱动的磁滞型发光二极管驱动电路包含一驱动1C、一 起动电阻、一限流电阻、二供电电容、一N型金属氧化物半导体场效晶体管（N-M0SFET)、一 电感及一齐纳二极管狂enerdiode),其中利用启动电阻来对二供电电容进行充电，提供驱 动1C启动时所需的电流。而当驱动1C启动后，进而开启N型金属氧化物半导体场效晶体 管并让电感进行充放电，且同步抽取来自电感的输出电流，借此获得发光二极管的感测电 流。此外，为避免电压与电流过大，利用限流电阻作为限流元件，并配合齐纳二极管进行稳 压，令驱动1C拥有足够的电流并达到正常运作的功效。
[0005] 然而，上述已知的低侧感测、高侧驱动的磁滞型发光二极管驱动电路具有W下缺 占. ；、、、?
[0006] 1.驱动1C启动时间过长。其必须待二供电电容达一定电压后方能启动。此外，女口 启动电阻及限流电阻越大，则驱动1C启动越慢，而启动电阻及限流电阻越小，则导致损耗 越大。
[0007] 2.发光二极管的调光限制。上述已知电路虽可对发光二极管进行调光，但假如驱 动1C的责任周期（化tycycle)过小，仍可能导致电感的输出电流不及发光二极管及驱动 1C的损耗，而令发光二极管闪烁。
[000引 3.发光二极管的顺向电压变化不能太大。上述已知电路的目的为避免电感的电流 过大，故加上一限流电阻作为限流使用，但此限流电阻的阻值需根据发光二极管的顺向电 压计算。故决定限流电阻的阻值后，一旦需将发光二极管更改为较低的顺向电压，将导致驱 动1C电压不足，而更改为较高的顺向电压，又将导致电感的电流过大，使得齐纳二极管有 烧毁损坏的可能。
【发明内容】
[0009] 本发明的目地在于提供一种发光二极管驱动集成电路及其应用电路，针对已知采 低压输入的驱动1C进行改良，使其应用电路运作正常且相对稳定，避免产生电压及电流过 大或过小的缺点，导致电路损耗过大或元件毁损的问题。
[0010] 因此，本发明的一实施方式是在提供一种发光二极管驱动集成电路，其包含一第 一低压降转换单元（Low-化opoutregulator,LD0)、一磁滞型控制单元、一第二低压降转换 单元、一开关控制单元及一电压准位移位单元。第一低压降转换单元用W将一高电位电压 降为一第一低电位电压。磁滞型控制单元电性连接第一低压降转换单元并受第一低电位电 压启动，磁滞型控制单元内预设一高电压准位值及一低电压准位值，磁滞型控制单元包含 一电压侦测端W及一比较电位差信号输出端，其中电压侦测端接收一感测电压值，比较电 位差信号输出端电性连接电压侦测端，比较电位差信号输出端根据高电压准位值及低电压 准位值比较感测电压值后输出一比较电位差信号。第二低压降转换单元用W将高电位电压 降为一第二低电位电压。开关控制单元电性连接第二低压降转换单元并受第二低电位电压 启动，开关控制单元包含一比较电位差信号输入端及一控制输出端，其中比较电位差信号 输入端接收一电压准位移位信号，控制输出端电性连接比较电位差信号输入端并根据电压 准位移位信号输出一驱动信号，用W驱动控制一发光二极管。电压准位移位单元电性连接 于比较电位差信号输出端及比较电位差信号输入端，电压准位移位单元根据比较电位差信 号输出电压准位移位信号。
[0011] 根据本发明一实施例，上述控制输出端是电性连接至一N型金属氧化物半导体 场效晶体管，而驱动信号用W开关此N型金属氧化物半导体场效晶体管。电压侦测端是 电性连接至一感测电流侦测电阻并接收感测电压值。磁滞型控制单元还包含一浮动接地 端（Gfloat)或一接地端（GND)。开关控制单元还包含一浮动接地端（Gfloat)或一接地端 佑ND)。若为高侧感测-低侧驱动的设计，则磁滞型控制单元含浮动接地端佑float),而开 关控制单元含接地端（GND)，反之，若为低侧感测-高侧驱动的设计，则磁滞型控制单元含 接地端（GND)，而开关控制单元含浮动接地端（Gfloat)。第一低压降转换电路可为一金属 氧化物半导体场效晶体管。第二低压降转换电路可为一金属氧化物半导体场效晶体管。
[0012] 本发明的另一实施方式是在提供一种发光二极管驱动集成电路，其包含一第一低 压降转换单元）、一固定导通时间磁滞型控制单元、一第二低压降转换单元、一开关控制单 元及一电压准位移位单元。第一低压降转换单元用W将一高电位电压降为一第一低电位 电压。固定导通时间磁滞型控制单元电性连接第一低压降转换单元并受第一低电位电压 启动，固定导通时间磁滞型控制单元内预设一低电压准位值，固定导通时间磁滞型控制单 元包含一电压侦测端及一比较电位差信号输出端，其中电压侦测端接收一感测电压值，比 较电位差信号输出端电性连接电压侦测端，比较电位差信号输出端根据低电压准位值比较 感测电压值后输出一比较电位差信号。第二低压降转换单元用W将高电位电压降为一第 二低电位电压。开关控制单元电性连接第二低压降转换单元并受第二低电位电压启动， 开关控制单元包含一比较电位差信号输入端、一控制输出端W及一单次计时器（one-shot on-timer)，其中比较电位差信号输入端接收一电压准位移位信号，控制输出端电性连接比 较电位差信号输入端，控制输出端根据电压准位移位信号输出一驱动信号，单次计时器电 性连接控制输出端，单次计时器周期性地控制控制输出端输出驱动信号。电压准位移位单 元电性连接比较电位差信号输出端及比较电位差信号输入端，电压准位移位单元根据比较 电位差信号输出电压移位信号。
[0013] 根据本发明另一实施例，上述控制输出端是电性连接至一N型金属氧化物半导体 场效晶体管，而驱动信号用W开关N型金属氧化物半导体场效晶体管。电压侦测端是电性 连接至一感测电流侦测电阻并接收感测电压值。磁滞型控制单元还包含一浮动接地端或一 接地端。开关控制单元还包含一浮动接地端或一接地端。第一低压降转换单元可为一金属 氧化物半导体场效晶体管。第二低压降转换单元可为一金属氧化物半导体场效晶体管。
[0014] 本发明的另一实施方式是在提供一种发光二极管驱动集成电路的应用电路，包含 一电压输入端、一第一低压降转换电路、一开关控制电路、一开关电路、一磁电转换电路、一 LED灯、一电流侦测电路、一第二低压降转换电路、一型控制电路W及一电压准位移位电路。 电压输入端用W提供一高电位电压。第一低压降转换电路用W将高电位电压降为一第一低 电位电压。开关控制电路电性连接第一低压降转换电路并受第一低电位电压启动，开关控 制电路包含一比较电位差信号输入端及一控制输出端，其中比较电位差信号输入端接收一 电压准位移位信号，控制输出端电性连接比较电位差信号输入端，且控制输出端根据电压 准位移位信号输出一驱动信号。开关电路电性连接电压输入端及控制输出端，且开关电路 受驱动信号启闭。L邸灯电性连接开关电路。磁电转换电路电性连接L邸灯。电流侦测电 路电性电压输入端及磁电转换电路，磁电转换电路透过电流侦测电路接收高电位电压，电 流侦测电路侦测LED灯的一感测电流值，并将感测电流值转换为一感测电压值。第二低压 降转换电路用W将高电位电压降为一第二低电位电压。磁滞型控制电路电性连接电流侦测 电路、第二低压降转换电路，磁滞型控制电路受第二低电位电压启动，磁滞型控制电路内预 设一高电压准位值及一低电压准位值，磁滞型控制电路包含一电压侦测端W及一比较电位 差信号输出端，其中电压侦测端接收感测电压值，比较电位差信号输出端电性连接电压侦 测端，比较电位差信号输出端根据高电