专利名称：发光二极管增亮驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管驱动装置，尤其涉及一种发光二极管增亮驱动 装置。
背景技术：
发光二极管(light emitting diode, LED)使用在当今可携式产品的背光源的 地位已经不可动摇。在照明领域，LED作为半导体照明最关键的部件，更是 有许多的优点，如节能、环保、长寿命、免维护…等等。而LED驱动电路是 LED产品的重要组成部分，无论在照明、背光源还是显示板领域，驱动电路 技术架构的选择都应与具体的应用相匹配。利用脉冲宽度调变技术(Pulse Width Modulation, PWM)做为LED亮度(又 称为灰阶调光)的控制方法，利用简单的数字脉冲，反复开关LED驱动器，系 统只需要提供宽、窄不同的数字式脉冲，通过开启和关闭LED来改变顺向电 流导通时间以达到亮度调整效果，如此能降低亮度，又能产生数千种亮度阶数， 使色彩明暗变化更细致，画质呈现也更完美。利用脉冲宽度调变技术做为LED亮度的控制方法，其缺点容易产生电磁 干扰，有时甚至会产生人耳能听见的噪声。因此，如何设计出一种能改善现有缺失的一种发光二极管增亮驱动装置， 乃为所欲行克服并加以解决的一大课题。发明内容有鉴于此，本发明提供一种发光二极管增亮驱动装置，用以供应一外部电 源至一发光二极管数组，并提供一增亮控制模块以驱动该发光二极管数组。为 此，在一固定电流条件下，达到增亮的效果并稳压且减低电磁干扰的效果。为了解决上述问题，本发明提供一种发光二极管增亮驱动装置，该发光二 极管增亮驱动装置包括一晶体管开关、 一第一过电流比较器、 一第二过电流比较器、 一反馈电阻及一增亮控制模块。该晶体管开关，其一源极端电性连接该 发光二极管数组的一阴极端。该第一过电流比较器，其一输入端电性连接该晶 体管开关的一漏极端，另一输入端电性外接一第一参考电压。该第二过电流比 较器，其一输入端系电性连接该晶体管开关的该漏极端，另一输入端系电性外 接一第二参考电压。该反馈电阻，其一端系电性接地，另一端系电性连接该晶 体管开关的该漏极端，并该晶体管开关的该漏极端与该反馈电阻的接地端产生 一反馈电压。并且，该增亮控制模块包括一波形产生器、 一计数器、 -脉冲交 错控制器、 一脉冲宽度调变控制器及一定电流控制器。该波形产生器，产生一 参考波形，并该参考波形具有一操作频率。该计数器，电性连接该波形产生器， 用以计数该波形产生器的输出，以提供一第一计数值、 一第二计数值及一第三 计数值，并该第一计数值与该第二计数值分别纪录一第一周期时间与一第二周 期时间。该脉冲交错控制器，电性连接该计数器，并根据该第三计数值输出一 偏移周期时间。该脉冲宽度调变控制器，电性连接该计数器与该脉冲交错控制 器，并在该第一周期时间内，输出一高脉冲信号，而在该第二周期时间内，输 出一低脉冲信号。该定电流控制器，其输入端分别电性连接该脉冲宽度调变控 制器、该第一过电流比较器及该第二过电流比较器的输出端，其输出端电性连 接该晶体管开关的栅极，用以维持该发光二极管增亮驱动装置的输出电流为定 值，并控制该晶体管开关的导通与不导通的持续时间。本发明的有益功效在于，本发明发光二极管增亮驱动装置增加脉冲宽度调 变的输出振幅(为高脉冲信号)，可提高人眼感受到的亮度以达到增亮的效果， 并且由错开高脉冲信号同时出现的频率，使能让输入电源中的噪声影响减到最 低，而达到稳压并减低电磁干扰的效果。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。
图1为本发明发光二极管增亮驱动装置的一较佳实施例的方块图； 图2A为增亮效果周期的示意图；及 图2B为增亮效果周期的局部示意图。 其中，附图标记Vin电源10发光二极管数组20晶体管开关30反馈电阻40第一过电流比较器42第二过电流比较器Vrl第一参考电压Vr2第二参考电压50增亮控制模块502波形产生器504计数器506脉冲交错控制器508脉冲宽度调变控制器510定电流控制器D占空比Ts偏移周期时间T操作周期Ll第一增亮效果周期第二增亮效果周期第三增亮效果周期L4第四增亮效果周期具体实施方式
有关本发明的技术内容及详细说明，配合
如下 请参见图1，本发明发光二极管增亮驱动装置的一较佳实施例的方块图。 如图所示，该发光二极管增亮驱动装置100包括一发光二极管数组10、 一晶体管开关20、 一反馈电阻30、 一第一过电流比较器40、 一第二过电流比较器 42及一增亮控制模块50。该发光二极管数组10的一阳极端连接一外部电源 Vin。该晶体管开关20的一源极端电性连接该发光二极管数组10的一阴极端。该反馈电阻30其一端电性接地，另一端电性连接该晶体管开关20的漏极端， 并该晶体管开关20的该漏极端与该反馈电阻30的接地端产生一反馈电压Vf， 该反馈电压Vf由该反馈电阻30决定。该第一过电流比较器40其一输入端电 性连接该晶体管开关20的该漏极端，另一输入端电性外接一第一参考电压 Vrl，该第二过电流比较器42，其一输入端电性连接该晶体管开关20的该漏 极端，另一输入端电性外接一第二参考电压Vr2。该增亮控制模块50包括一波形产生器502、 一计数器504、 一脉冲交错控 制器506、 一脉冲宽度调变控制器508及一定电流控制器510。该波形产生器 502产生一参考波形，并该参考波形具有一操作频率，其中，该参考波形可为 一锯齿波或一三角波。该计数器504电性连接该波形产生器502，并用以计数 该波形产生器502的输出，以提供一第一计数值、 一第二计数值及一第三计数 值。并且，该第一计数值与该第二计数值分别纪录一第一周期时间与一第二周 期时间。该第一周期时间与该第二周期时间之和等于该操作频率的倒数(即为 操作周期)。依使用的需要该第一周期时间可为该操作周期的百分之五，而该 第二周期时间可为该操作周期的百分之九十五。该脉冲交错控制器506电性连 接该计数器504，并根据该第三计数值输出一偏移周期时间Ts。该脉冲宽度调 变控制器508，电性连接该计数器504与该脉冲交错控制器506，并在该第一 周期时间内，输出一高脉冲信号，而在该第二周期时间内，输出一低脉冲信号， 并且，该第一周期时间为该操作周期的占空比。该定电流控制器510其输入端 电性连接该脉冲宽度调变控制器508、该第一过电流比较器40及该第二过电 流比较器42的输出端，其输出端电性连接该晶体管开关20的栅极，用以维持 该发光二极管增亮驱动装置100的输出电流为定值，并控制该晶体管开关20 的导通与不导通的持续时间。请参见图2A及图2B，分别为一增亮效果周期的示意图及局部示意图。 Broca-Sulzer效应描述如同接受像快门那样的瞬间闪光后，人眼感受到的亮 度是实际亮度的数倍；并Talbot-Plateau效应描述反复接受瞬间闪光后，人 眼会感受到反复时间内的平均亮度。此外，要达到增亮效果，该增亮效果周期 大约要持续56ms之久。因此，若该增亮控制模块的该操作频率为60Hz (16.7ms)，则意味着大约要持续4个操作周期(56ms/16.7ms-3.4)才能达到增亮 的效果。如图2A所示，图中以4个增亮效果周期为述，其分别为第一增亮效果周 期Ll、第二增亮效果周期L2、第三增亮效果周期L3及第四增亮效果周期L4。 此外，为要错开高脉冲信号同时出现的频率，使能让输入电源中的噪声影响减 到最低，而达到稳压并减低电磁干扰的效果，故于二个增亮效果周期转换之际， 后者的增亮效果周期偏移一偏移周期时间Ts，并设定该偏移周期时间Ts为该 操作周期T的占空比D。如图2B所示，在第一增亮效果周期L1期间，该高脉冲信号所出现的时 间，即为该操作周期T的占空比D，并该高脉冲信号的振幅可为数倍的该低脉 冲信号。若根据上述的Broca-Sulzer效应，当该高脉冲信号的振幅为该低脉冲 信号的4倍，则人眼将可感受到的亮度是大约是实际亮度的10倍，如此以达 到增亮的效果。综上所述，本发明具有下列的优点1. 增加脉冲宽度调变的输出振幅(为高脉冲信号)，可提高人眼感受到的亮 度以达到增亮的效果。2. 由错开高脉冲信号同时出现的频率，使能让输入电源中的噪声影响减 到最低，而达到稳压并减低电磁干扰的效果。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种发光二极管增亮驱动装置，用以供应一外部电源至一发光二极管数组的一阳极端，并驱动该发光二极管数组以增加其亮度，其特征在于，该发光二极管增亮驱动装置包括一晶体管开关，其一源极端电性连接该发光二极管数组的一阴极端；一第一过电流比较器，其一输入端电性连接该晶体管开关的一漏极端，另一输入端电性外接一第一参考电压；一第二过电流比较器，其一输入端电性连接该晶体管开关的该漏极端，另一输入端电性外接一第二参考电压；一反馈电阻，其一端电性接地，另一端电性连接该晶体管开关的该漏极端，并该晶体管开关的该漏极端与该反馈电阻的接地端产生一反馈电压；及一增亮控制模块，包含一波形产生器，产生一参考波形，并该参考波形具有一操作频率；一计数器，电性连接该波形产生器，用以计数该波形产生器的输出，以提供一第一计数值、一第二计数值及一第三计数值，并该第一计数值与该第二计数值分别纪录一第一周期时间与一第二周期时间；一脉冲交错控制器，电性连接该计数器，并根据该第三计数值输出一偏移周期时间；一脉冲宽度调变控制器，电性连接该计数器与该脉冲交错控制器，并在该第一周期时间内，输出一高脉冲信号，而在该第二周期时间内，输出一低脉冲信号；及一定电流控制器，其输入端分别电性连接该脉冲宽度调变控制器、该第一过电流比较器及该第二过电流比较器的输出端，其输出端电性连接该晶体管开关的栅极，用以维持该发光二极管增亮驱动装置的输出电流为定值，并控制该晶体管开关的导通与不导通的持续时间。
2. 根据权利要求1所述的发光二极管增亮驱动装置，其特征在于，该参考波形可为 一锯齿波或一三角波。
3. 根据权利要求1所述的发光二极管增亮驱动装置，其特征在于，该第一周期时间与该第二周期的时间和等于该操作频率的倒数。
4. 根据权利要求3所述的发光二极管增亮驱动装置，其特征在于，该第一周期时间为该操作周期的百分之五，而该第二周期时间为该操作周期的百分之九十五。
5. 根据权利要求1所述的发光二极管增亮驱动装置，其特征在于，该反馈电压由该反馈电阻决定。
全文摘要
一种发光二极管增亮驱动装置用以供一外部电源至一发光二极管数组，并提供一增亮控制模块以驱动发光二极管数组。增亮控制模块包含一波形产生器、一计数器、一脉冲交错控制器、一脉冲宽度调变控制器及一定电流控制器，计数器用以计数波形产生器的输出以提供三个计数值，而能分别产生一第一周期时间、一第二周期时间，脉冲交错控制器，根据第三计数值输出一偏移周期时间，脉冲宽度调变控制器，在第一周期时间内输出一高脉冲信号，在第二周期时间内输出一低脉冲信号，定电流控制器维持发光二极管增亮驱动装置的输出电流为定值。本发明在增亮效果周期转换之际加入偏移周期时间，以错开高脉冲信号同时出现的频率，达到增亮并稳压且减低电磁干扰的效果。
文档编号H05B37/00GK101657050SQ20081021404
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者吴泰峰 申请人:晶宏半导体股份有限公司