专利名称：发光二极管的驱动电路与驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode, LED)的驱动电路与驱动方法，且特别涉及一种可维持电流驱动能力的驱动电路与驱动方法。
背景技术：
随着环保与节能的意识高涨以及发光二极管体积小、省电且耐用的特性，目前已经逐渐取代传统的光源，成为新世代的光源。LED是利用电能转化为光能的方式发光。发光二极管晶粒的组成材料是半导体，可依使用材料的能阶高低决定发光的波长，因此就会发出不同颜色的光。因此，LED不仅可作为白光光源，也可以应用汽车前照灯、交通信号灯、文字显示器、看板及大屏幕视频显示器，到普通及建筑照明和IXD背光等领域。由于LED的发光亮度与所导通的电流大小相关，因此在驱动LED时，其电流的驱动能力相当重要。尤其是大型的LED看板，因为是用来显示影像或文字，因此LED的反应速度相当重要。大型LED看板的LED个数多，在驱动时需要耗费相当大的电流，其驱动电路的电流若无法即时提供足够的电流便无法让LED显示正确的亮度与画质。因此，LED驱动电路的电流驱动能力对于LED显示器或看板而言是相当重要的课题。然而，目前的LED驱动电路多数着重于电流的稳定性或驱动电压的控制，甚少着重于驱动电流的驱动能力改良。
发明内容
本发明涉及一种LED的驱动电路与驱动方法，在驱动电路中设置电流预充单元， 让驱动电路可以维持其电流的驱动能力以便在LED进行切换时，提供足够的电流来驱动 LED。藉此，可加快LED的切换速度，避免因瞬间电流不足而影响LED的显示速度。承上述，本发明提出一种发光二极管的驱动电路，适用于驱动至少一发光二极管单元，该发光二极管单元包括至少一发光二极管，驱动电路包括一驱动单元、一电流预充单元以及一回授选择单元。驱动单元输出一驱动电源至发光二极管单元，并根据发光二极管单元所导通的电流输出至少一第一回授信号。电流预充单元耦接该驱动单元的输出以提供一电流路径至驱动单元并根据驱动电源产生一第二回授信号。回授选择单元耦接驱动单元与电流预充单元，依据一致能信号选择第一回授信号之一或第二回授信号作为输出。其中， 驱动单元根据回授选择单元的输出调整驱动电源。在本发明一实施例中，其中当致能信号失能使发光二极管单元关闭时，回授选择单元选择第二回授信号作为输出，使驱动单元的输出电流维持在一特定值。当致能信号致能使发光二极管单元导通时，回授选择单元从致能的第一回授信号中选择具有最小电压之一者作为输出。在本发明一实施例中，该电流预充单元包括一第一电阻、一第二电阻、一反相器与一开关。第一电阻与第二电阻串联耦接于驱动单元的输出与一开关之间，而反相器的输入端耦接于致能信号，反相器的输出端耦接于该开关。当致能信号失能时，开关导通；当致能信号致能时，开关关闭。
在本发明一实施例中，上述电流预充单元包括一第一电阻、一可调式电流源、一控制单元以及一延迟单元。该第一电阻的一端耦接于驱动单元的输出，可调式电流源连接于第一电阻的另一端与一接地端之间，控制单元耦接于可调式电流源并根据一原始致能信号调整可调式电流源的导通电流。延迟单元耦接于回授选择单元、电流控制电路与原始致能信号之间，用以延迟原始致能信号一预设时间以输出致能信号至回授选择单元与电流控制电路。其中，可调式电流源与第一电阻的共用接点输出第二回授信号，控制单元在其延迟的预设时间中根据原始致能信号改变可调式电流源所导通的电流值以提高驱动单元的输出电流，并且在发光二极管导通时(延迟的预设时间过后)自动关闭可调式电流源的电流本发明另提出一种发光二极管的驱动方法，包括下列步骤首先，输出一驱动电源以驱动一发光二极管单元并产生至少一第一回授信号，然后提供一电流路径至驱动电源并根据电流路径所导通的电流产生一第二回授信号。然后根据一致能信号决定是否导通所述至少一发光二极管。当发光二极管单元关闭时，根据第二回授信号调整驱动电源；当发光二极管单元导通时，根据第一回授信号调整驱动电源。本驱动方法的其余操作细节请参照上述驱动电路的说明，在此不再累述。基于上述，本发明利用预先调整电流的方式以维持驱动电路的电流驱动能力，让 LED在进行切换时可以获得足够的电流以加速其导通的速度。同时，本发明利用电流预充单元来提供回授信号，让驱动电路在LED关闭时也可以依照回授信号来调整电源转换单元的输出。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下面特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
图IA为根据本发明第一实施例的驱动电路。图IB为根据本发明第一实施例的驱动单元105的电路结构。图2A为根据本发明第一实施例的驱动电路的细部电路图。图2B为根据本发明第一实施例的驱动电路。图3A为根据本发明第二实施例的驱动电路。图3B为根据本发明第二实施例的驱动电路。图3C为根据本发明第三实施例的驱动电路。图4A-图4C为根据本发明的电流控制电路的多种电路结构。图5A-图5F为根据本发明的电流预充单元的多种电路结构。图6为根据本发明第四实施例的发光二极管的驱动方法流程图。主要元件符号说明105:驱动单元；110:电源转换单元；120 脉波宽度调变单元；122 脉波宽度调变信号产生器；124、430、510 运算放大器； 130 回授选择单元；140:电流调整单元；142、144 电流控制电路；150、350、355 电流预充单元；160 发光二极管单元；310:反相器；320、560 可调式电流源；
360 控制单元；370 延迟单元；420、520、530 电流镜；GND 接地端；VOUT 驱动电源；Fl Fn 第一回授信号；FS 第二回授信号；EN 致能信号；OEN 原始致能信号；VIN 输入电压；PWMS 脉波宽度调变信号；11、12 电流；Vref 参考电压；R51 可变电阻；ENl 第一致能信号；EN2 第二致能信号；
S610 S650 步骤；410、551、552、553、554、555 电流源；R21、R22、R41、R42、R52、R53 电阻；M21、M41、M42、M51、M52 匪OS 电晶体；SW51、SW52、SW53、Sff54, SW55 开关。
具体实施例方式第一实施例请参照图1A，图IA为根据本发明第一实施例的驱动电路，适用以驱动至少一发光二极管，驱动电路包括驱动单元105、回授选择单元130与电流预充单元150。驱动单元105 耦接于发光二极管单元160，其中发光二极管单元160包括至少一发光二极管，发光二极管可相互串接形成发光二极管串。驱动单元105会输出一驱动电源VOUT至发光二极管单元 160并根据发光二极管串(未绘出)所导通的电流输出第一回授信号Fl Fn。第一回授信号Fl Fn可反应出个别发光二极管串的分压以推知其导通电流。电流预充单元150耦接于驱动单元105的输出，提供一电流路径至驱动单元并根据电流预充单元150所导通的电流或驱动电源VOUT的电压位准产生第二回授信号FS。回授选择单元130耦接驱动单元 105与电流预充单元150，依据致能信号EN选择第一回授信号Fl Fn之一或第二回授信号FS作为输出。然后，驱动单元105根据回授选择单元130的输出调整驱动电源V0UT。当发光二极管单元160中的发光二极管串导通时，回授选择单元130会选择第一回授信号Fl Fn之一作为输出(例如电压最小的回授信号)，驱动单元105会根据第一回授信号Fl Fn调整驱动电源V0UT。此时，整体驱动电路的作动与现有的LED驱动电路相似，都是根据发光二极管元件所产生的回授信号来调整驱动电源V0UT。一般而言，第一回授信号Fl Fn会与对应的LED所导通的电流相关。当发光二极管单元160中的发光二极管元件关闭时，回授选择单元130则会选择第二回授信号FS作为输出。驱动单元105会根据第二回授信号FS调整驱动电源V0UT。也就是说，在发光二极管单元160关闭时，驱动单元 105仍然会维持所输出的电流量以备发光二极管单元160导通使用。电流预充单元150可视为驱动单元105的第二个输出电流路径，当发光二极管单元160中的发光二极管元件暂时关闭时(即受致能信号EN驱使而切换时)，电流预充单元 150会维持驱动单元105的电流输出，避免其输出电流降为零。这样，当发光二极管元件重新导通时，驱动单元105便可即时提供瞬间的大电流给发光二极管元件，避免发光二极管元件延迟导通而影响正常显示。此时，电流预充单元150可配合发光二极管元件的导通而暂时关闭以降低电流消耗，然后根据致能信号EN再决定其开启的时间。接下来，进一步说明驱动单元105的电路结构，请参照图1B，图IB为根据本发明第一实施例的驱动单元105的电路结构。其中驱动单元105包括电源转换单元110、脉波宽度调变单元 120与电流调整单元140。电源转换单元110耦接于数个LED串所组成的发光二极管单元160，用以将输入电压VIN转换为驱动电源VOUT至发光二极管单元160中的LED 串(分别由数个LED所组成)。LED串的另一端分别耦接于电流调整单元140。电流调整单元140具有控制个别LED串的导通电流的功能，可根据致能信号EN选择性导通个别LED 串，使其发光或不发光。电流预充单元150耦接于电源转换单元110的输出，而回授选择单元130耦接于电流预充单元150与脉波宽度调变单元120，并且可接收电流调整单元140所回传的多个第一回授信号Fl Fn与电流预充单元150所回传第二回授信号FS。其中，第一回授信号Fl Fn为个别LED串与电流调整单元140的连接端的电压信号，而电流预充单元150所回传的第二回授信号FS会随着所导通的电流大小而变。脉波宽度调变单元120可根据回授选择单元130所选择的回授信号调整脉波宽度调变信号PWMS，让电源转换单元110输出对应的驱动电源V0UT。在本发明另一实施例中， 驱动单元105也可以利用脉波频率调变单元来调整其驱动电源V0UT，也就是利用脉波频率调变单元来取代脉波宽度调变单元120。当致能信号EN致能时，电流调整单元140会导通LED串，使其发光，此时回授选择单元130会从导通的LED串所对应的第一回授信号Fl Fn中选择其中之一(例如具有最小电压的特定接点的回授信号)输出至脉波宽度调变单元120。脉波宽度调变单元120会根据所接收到的回授信号调整电源转换单元110的输出，让LED串得到足够的驱动电流。 当致能信号EN失能时，电流调整单元140会关闭LED串，也就是停止LED串所导通的电流。 此时，回授选择单元130会选择第二回授信号FS并将其输出至脉波宽度调变单元120。脉波宽度调变单元120会根据所接收到的回授电压调整电源转换单元110的输出，让电源转换单元110的输出电流或电压维持在一特定值。换句话说，本实施例在LED的驱动电路中增加一电流路径，让电源转换单元110可以维持其电流的输出值，不会因为LED的导通与否而停止输出电流。在本实施例中，当LED 关闭时，电流预充单元150会维持所导通的电流量，使电源转换单元110继续输出电流。这样当致能信号EN致能时，只要电流预充单元150停止导通电流，电源转换单元110便可以直接供应LED导通所需要的电流，不会发生驱动电流不足的情况。电流预充单元150所导通的电流大小可依照设计需求，使其受控于回授选择单元130或直接设定，本发明并不受限。只要电流预充单元150可以提供电源转换单元110电流路径即可。此外，电流预充单元150不需要一直导通，可以在LED导通前再预先导通以维持电流驱动能力即可，这样可节省电源。电流预充单元150可由电阻串接而成，请参照图2A，图2A为根据本发明第一实施例的驱动电路的细部电路图。其中发光二极管单元160以单串LED为例说明，而电流调整单元140会根据个别的LED串设置对应的电流控制电路142来控制LED串所导通的电流量。 以图2A为例，其中电流控制电路142耦接于LED串的一端，根据致能信号EN产生电流II， 电流控制电路142与LED串的共用端则产生第一回授信号F1。值得注意的是，电流控制电路142与LED串之间可能会配合电路设计需求而由MOS元件隔开，但并不影响第一回授信号Fl的产生电流控制电路142例如由电流源与电流镜的架构组成，本实施例并不受限。电流预充单元150由电阻R21、R22串联于驱动电源VOUT与接地端GND之间。脉波宽度调变单元120包括脉波宽度调变(Pulse Width Modulation, PWM)信号产生器122与运算放大器 124，运算放大器124的输入端分别耦接于回授选择单元130的输出与参考电压Vref，运算放大器124的输出端则耦接于PWM信号产生器122。在致能信号EN致能时，LED串处于正常显示状态(导通状态)，回授选择单元130 会选择第一回授信号Fl作为输出。脉波宽度调变单元120会根据第一回授信号Fl的电压来判断驱动电源VOUT的电压与电流是否足够驱动LED串，然后据此输出脉波宽度调变信号 P丽S至电源转换单元110。电源转换单元110例如为升压电路(boost circuit)或降压电路(buck circuit)，可利用脉波宽度调变信号PWMS的有效周期(duty cycle)来调整驱动电源VOUT的电压值。当LED串关闭时，在现有技术中，电源转换单元110会将驱动电源 VOUT的电压降为零，因此当LED串重新开启时，电源转换单元110便无法即时提供大电流来供给LED。此时，LED串就会发生延迟开起或是亮度不准确的现象。为解决此一问题，本实施例在驱动电路中增设电流预充单元150，其提供电源转换单元110另一个电流路径以维持电源转换单元110的电流输出。让LED串在重新导通时，可以即时获得所需的驱动电流以加强其驱动速度。当LED串关闭时，回授选择单元130会将回授路径切换至电流预充单元150以输出第二回授信号FS，脉波宽度调变单元120根据第二回授信号FS调整脉波宽度调变信号 PWMS的有效周期以调整电源转换单元110的输出电压。电流预充单元150可配合LED串导通时的电流Il设定电阻R21、R22的电阻值，让电源转换单元110在LED串关闭时，也能使输出电流对应于一特定值。藉此，电源转换单元110可以随时保持其电流驱动能力以应用 LED串的导通与否。在本实施例中，电源转换单元110所驱动的LED串数目并不受限，也可以驱动多个 LED串，以两个为例。请参照图2B，图2B为根据本发明第一实施例的驱动电路。其中，电源转换单元110用来驱动两个LED串，LED串耦接于电源转换单元110的输出与电流控制电路 142、144之间。电流控制电路142、144与LED串的共用接点分别输出第一回授信号Fl、F2 至回授选择单元130，并根据致能信号EN来决定是否导通LED串。在本实施例中，致能信号 EN可包括第一致能信号Em与第二致能信号EN2，分别用以控制电流控制电路142、144。同样的，当致能信号EN致能时，回授选择单元130会将第一回授信号Fl F2其中之一回传至脉波宽度调变单元120，当致能信号EN失能时，回授选择单元130会将第二回授信号FS回传至脉波宽度调变单元120。脉波宽度调变单元120便根据所接收到的回授信号调整电源转换单元110的输出。图2B与图2A的其余电路架构相同，在此不再累述。第二实施例值得注意的是，上述电流预充单元150可以增加开关(例如以NMOS电晶体M21实现)来进行节能，请参照如图3A所示，图3A为根据本发明第二实施例的驱动电路。图3A与图2A的主要差别在于NMOS电晶体M21，图3A中的电流预充单元350包括电阻R21与R22 与NMOS电晶体M21。NMOS电晶体M21耦接于电阻R22与接地端GND之间，并受控于反相的致能信号EN，其可以选择性导通电流预充单元350。此外，在LED串需要关闭超过一段时间，或是显示器电源关闭时，电流预充单元350可以关闭电流路径以节省电源。在正常操作中，当致能信号EN致能时，NMOS电晶体M21关闭，当致能信号EN失能时，NMOS电晶体M21 导通。此外，NMOS电晶体M21可由回授选择单元130根据致能信号EN来控制，也可以设定独立的控制电路，例如反相器310，本实施例并不受限。图3A与图2A的其余电路结构与作动相同，在此不加累述。同样的，图3A也可以适用于驱动多个LED串，如图3B所示，图3B为根据本发明第二实施例的驱动电路。图3B中包括两个LED串，其驱动方式请参照上述图2B与图3A所述， 在此不加累述。第三实施例接下来，请参照图3C，图3C为根据 本发明第三实施例的驱动电路。图3C与图3A 主要差别在于电流预充单元355，电流预充单元355包括电阻R21、可调式电流源320、控制单元360与延迟单元370。电阻R21与可调式电流源320耦接于驱动电源VOUT与接地端 GND之间。电阻R21与可调式电流源320之间的共用接点输出第二回授信号FS。控制单元 360耦接于原始致能信号OEN与可调式电流源320之间，根据原始致能信号OEN调整可调式电流源320所导通的电流。延迟单元370耦接于回授选择单元130与电流控制电路142， 用来延迟原始致能信号OEN以产生致能信号EN至回授选择单元130与电流控制电路142。 在原始致信号OEN被延迟的预设时间中，控制单元360会依据LED串将要导通的电流量预先调整可调式电流源320，使电源转换单元110的输出电流预先提高。在预设时间之后，控制单元360会禁能可调式电流源320，让原本经由电流预充单元355导通的电流转而流向将要导通的LED串。同理，电流预充单元355也可应用在图3B中以取代电流预充单元350。上述电流控制电路142、144主要用来控制LED串的导通电流，其实施方式可依照设计需求由多种电路结构实施，如图4A 图4C所示，图4A 图4C为根据本发明的电流控制电路的多种电路结构。以电流控制电路142为例，请参照图4A 图4C，在图4A中，电流控制电路142可由电流源410与电流镜420所组成，用以决定LED串所导通的电流。值得注意的是，电流镜420受控于致能信号EN以决定是否致能，例如使用开关设置于电流镜420 中的电流导通路径来实现。在图4B中，则是以电阻R41与NMOS电晶体M41串接于第一回授信号Fl与接地端 GND的间来实现电流控制电路142，NM0S电晶体M41受控于致能信号EN，可依照致能信号EN 的电压决定其导通的电流大小。在图4C中，电流控制电路142可由运算放大器430、NMOS 电晶体M42与电阻R42所组成，运算放大器430的输出端分别耦接致能信号EN与NMOS电晶体M42的源极，电阻R42则是耦接于NMOS电晶体M42的汲极与接地端GND之间。值得注意的是，上述图4A 图4C中的电路结构仅为电流控制电路142的示范性实施例，本发明并不以此为限。电流预充单元150主要用来提供电源转换单元110另一个电流路径，适于在LED 关闭时，维持电源转换单元110的输出电流。此外，在本发明另一实施例中，电流预充单元 150可在LED将要开启时，依照致能信号EN所对应的电流量，动态调整电源转换单元110的输出电流，让LED可以即时获得所需的电流。举例来说，当致能信号EN将要导通LED串需要电流Il时，电流预充单元150会先将电源转换单元110的输出电流提高电流II。当致能信号EN将要导通LED串需要两倍电流Il时，电流预充单元150会先将电源转换单元110的输出电流提高2倍电流II。也就是说，电流预充单元150会根据致能信号EN，动态调整其导通的电流量，让电源转换单元110的输出电流可以预先依据致能信号EN进行调整。电流预充单元355中的可调式电流源320可依照设计需求由多种电路结构实施， 如图5A-图5F所示，图5A-图5F为根据本发明的电流预充单元的多种电路结构。请参照图5A，电流预充单元150由电阻R21与可变电阻R51串联耦接于驱动电源VOUT与接地端 GND之间。电流预充单元150可藉由调整可变电阻R51的电阻值来调整电源转换单元110 的输出电流。在本发明另一实施例中，可变电阻R51可直接由回授选择单元130参考致能信号EN来进行设定以动态调整电源转换单元110的输出电流。接下来，请参照图5B，其与图5B的主要差别在于NMOS电晶体M51，其耦接于电阻 R52与接地端GND之间。NMOS电晶体M51的闸极耦接于控制单元360，当系统需要进入省电模式时，可将电流预充单元355的电流路径关闭以节省功率消耗。图5C为另一种定电流的电路架构，包括电阻R21、NMOS电晶体M52、运算放大器510与电阻R53。电阻R21、NM0S电晶体M52与电阻R53耦接于驱动电源VOUT与接地端GND之间。运算放大器510的负输入端耦接于NMOS电晶体M52的源极。经由运算放大器510正输入端即可控制电流预充单元 355所导通的电流量。接下来，请参照图5D，图5D由电阻R21与多个电流镜520、530所组成，电阻R21经由开关SW51、SW52连接于电流镜520、530。电流镜520、530则分别映射电流源551、552的电流Il与电流12。经由控制开关SW51、SW52的导通与否即可调整流经电阻R21的电流。 开关SW51、SW52同样可受控于控制单元360。图5D中的电流镜520、530可直接与电流调整单元140中的电流源整合以映射各LED串在导通时的电流大小。电流镜520、530可采用一般电流镜的架构设计，其元件的长宽比可依照电流比例来设计，在此不加累述。此外，上述图5D中的电流镜520、530可直接以电流源表示，如图5E所示。在图5E中，电阻R21经由开关SW53、SW54、SW55耦接于电流源553、554与555。经由控制开关SW53、SW54、SW55的导通与否即可调整电阻R21的电流。开关SW51、Sff5U SW551同样可受控于回授选择单元 130。由上述图5A至图5E可归纳出电流预充单元150的电路结构可由电阻与一可调式电流源组成，如图5F所示，其电阻R21与可调式电流源560串连耦接于驱动电源VOUT与接地端GND之间。可调式电流源560的电路架构可参考上述图5A至图5E中的电路架构实现， 但本发明并不受限于此。可调式电流源560可根据致能信号EN调整电流大小，或依照设计需求将电流值设定在一特定值以维持电源转换单元110的电流输出大小。综合上述，本发明在电源转换单元110的输出端增设一个电流预充单 元(150、350 或355)，此电流预充单元可在发光二极管导通前预先导通，让电源转换单元110的输出电流预先提高以增强其驱动能力。当发光二极管导通时，此电流路径便会自动关闭，让发光二极管快速取得所需的电流量。在动态显示的过程中，电流预充单元可配合可调式电流源，先将发光二极管的致能信号延迟一段时间，并在此延迟时间中预先提高电源转换单元110的输出电流。等到发光二极管导通时，同样会自动关闭以让发光二极管取得所需的电流量。藉由电流预充单元的设置，可预先调整电源转换单元110的输出电流，让发光二极管可以快速导通。此外，上述电流调整单元140与电流预充单元150、350、355主要是用来控制电流大小，并产生回授信号以调整电源转换单元Iio的输出。上述图4A 图4C与图5A 图5F 中的电路结构仅为电流调整单元140与电流预充单元150的示范性实施例，本发明并不受限于此，本技术领域具有通常知识者在经由本发明的揭露后应可轻易推知其余可行的电路架构，在此不加累述。上述图4a 图4c与图5a 图5f中的NMOS电晶体也可依照设计需求以PMOS电晶体实现，但其电路结构需要对应调整。第四实施例从另一个角度来看，上述实施例可归纳出一种发光二极管的驱动方法，请参照图 6，图6为根据本发明第四实施例的发光二极管的驱动方法流程图。首先，输出驱动电源以驱动发光二极管单元并产生一第一回授信号(步骤S610)，在此步骤中利用第一回授信号调整驱动电源的电压与电流，使发光二极管获得足够的驱动电流。然后，提供另一电流路径至驱动电源并根据此电流路径所导通的电流产生一第二回授信号(步骤S620)。在发光二极管单元的驱动过程中，根据致能信号决定是否导通发光二极管单元中的发光二极管(步骤S630)，当发光二极管单元中的发光二极管导通时，根据第一回授信号调整驱动电源(步骤S640)，当发光二极管单元关闭时，根据第二回授信号调整驱动电源(步骤S650)。由于在发光二极管单元关闭时，驱动电源是依照第二回授信号进行调整，因此可经由调整上述电流路径所导通的电流来调整驱动电源，使其预先具有足够的电流驱动能力。
上述驱动方法在发光二极管的驱动电路中提供额外的电流路径，藉由此电流路径预先调整驱动电源的电流大小，使其电流驱动能力可以符合导通发光二极管所需的电流需求以加速发光二极管切换的速度。上述驱动方法中的其余操作细节请参照上述图1 图5F 的说明，在此不加累述。综上所述，本发明针对LED驱动电路的驱动能力提出改良的方法，在其驱动电路设置额外的电流路径以维持其电流输出能力，或是依照将要导通的LED串所需的电流量预先调整其驱动电路的输出电流，藉此，LED可以快速的进行切换并即时获得所需的驱动电流。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种发光二极管的驱动电路，适用于驱动至少一发光二极管单元，该发光二极管单元包括至少一发光二极管，该驱动电路包括一驱动单元，输出一驱动电源至该发光二极管单元，并根据该发光二极管单元所导通的电流输出至少一第一回授信号；一电流预充单元，耦接该驱动单元的输出以提供一电流路径至该驱动单元并根据该驱动电源产生一第二回授信号；以及一回授选择单元，耦接该驱动单元与该电流预充单元，依据一致能信号选择所述至少一第一回授信号之一或该第二回授信号作为输出；其中，该驱动单元根据该回授选择单元的输出调整该驱动电源。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中该驱动单元包括一电源转换单元，耦接该发光二极管单元，转换一输入电压为该驱动电源，并将该驱动电源输出至该发光二极管单元；一电流调整单元，耦接该发光二极管单元，根据该致能信号选择性导通该发光二极管单元中的所述至少一发光二极管并产生所述至少一第一回授信号；以及一脉波宽度调变单元，耦接于该回授选择单元与该电源转换单元，根据该回授选择单元的输出调整该电源转换单元的输出。
3.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中当该致能信号失能使该发光二极管单元关闭时，该回授选择单元选择该第二回授信号作为输出，使该驱动单元的输出电流维持在一特定值。
4.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中当该致能信号致能使该发光二极管单元导通时，该回授选择单元选择所述至少一第一回授信号之一作为输出。
5.根据权利要求2所述的发光二极管的驱动电路，其中该发光二极管单元中的所述至少一发光二极管相互串接以形成至少一发光二极管串，所述至少一发光二极管串耦接于该电源转换单元的输出与该电流调整单元之间，所述至少一发光二极管串与该电流调整单元的共用接点产生所述至少一第一回授信号。
6.根据权利要求5所述的发光二极管的驱动电路，其中当该致能信号致能使该电流调整单元选择性导通所述至少一发光二极管串时，该回授选择单元选择对应于所导通的所述至少一发光二极管串的所述至少一第一回授信号之一作为输出。
7.根据权利要求6所述的发光二极管的驱动电路，其中该回授选择单元从所导通的所述至少一发光二极管串所对应的所述至少一第一回授信号中选择具有最小电压之一者作为输出。
8.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中该电流预充单元包括 一第一电阻；以及一第二电阻；其中，该第一电阻与该第二电阻串联耦接于该驱动单元的输出与一接地端之间，该第一电阻与该第二电阻的共用接点产生该第二回授信号。
9.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中该电流预充单元包括 一第一电阻；一第二电阻，该第一电阻与该第二电阻串联耦接于该驱动单元的输出与一开关之间，该开关的另一端耦接于一接地端，该第一电阻与该第二电阻的共用接点产生该第二回授信号；以及一反相器，该反相器的输入端耦接于该致能信号，该反相器的输出端耦接于该开关； 其中，当该致能信号失能时，该开关导通；当该致能信号致能时，该开关关闭。
10.根据权利要求1所述的发光二极管的驱动电路，其中该电流预充单元包括 一第一电阻，该第一电阻的一端耦接于该驱动单元的输出；以及一可调式电流源，耦接于该第一电阻的另一端与一接地端之间； 一控制单元，耦接于该可调式电流源并根据一原始致能信号调整该可调式电流源的导通电流；以及一延迟单元，耦接于该回授选择单元、该电流控制电路与该原始致能信号之间，该延迟单元延迟该原始致能信号一预设时间以输出该致能信号至该回授选择单元与该电流控制电路；其中，该可调式电流源与该第一电阻的共用接点输出该第二回授信号，该控制单元在该预设时间中根据该原始致能信号改变该可调式电流源所导通的电流值。
11.根据权利要求10所述的发光二极管的驱动电路，其中该控制单元在该预设时间后禁能该可调式电流源。
12.根据权利要求10所述的发光二极管的驱动电路，其中该可调式电流源包括至少一电流镜电路，经由数个开关耦接于该第一电阻，并根据该原始致能信号选择性映射所述至少一发光二极管导通时所对应的电流。
13.根据权利要求10所述的发光二极管的驱动电路，其中该可调式电流源包括 一运算放大器，该运算放大器的正输入端耦接该控制单元所输出的一参考电压；一 NMOS电晶体，其汲极耦接于该第一电阻的另一端，其源极耦接于该运算放大器的负输入端，该NMOS电晶体的闸极耦接该运算放大器的输出端；以及一第二电阻，耦接于该NMOS电晶体的源极与一接地端之间。
14.根据权利要求10所述的发光二极管的驱动电路，其中该可调式电流源包括数个开关，耦接于该第一电阻与数个电流源之间，其中所述数个开关受控于该控制单兀。
15.根据权利要求2所述的发光二极管的驱动电路，其中该电源转换单元为一升压电路。
16.根据权利要求2所述的发光二极管的驱动电路，其中该电流调整单元包括数个电流控制电路，分别耦接于所述至少一发光二极管并根据该致能信号分别控制所述至少一发光二极管所导通的电流。
17.一种发光二极管的驱动方法，包括输出一驱动电源以驱动一发光二极管单元并产生至少一第一回授信号；提供一电流路径至该驱动电源并根据该电流路径所导通的电流产生一第二回授信号；以及根据一致能信号决定是否导通所述至少一发光二极管；其中，当该发光二极管单元关闭时，根据该第二回授信号调整该驱动电源；当该发光二极管单元导通时，根据该第一回授信号调整该驱动电源。
18.根据权利要求17所述的发光二极管的驱动方法，还包括当该发光二极管单元关闭时，根据该第二回授信号调整该驱动电源的电流，使该驱动电源的电流维持在一特定值。
19.根据权利要求17所述的发光二极管的驱动方法，其中在根据该致能信号决定是否导通该发光二极管单元的步骤还包括接收一原始致能信号；延迟该原始致能信号一预设时间以产生该致能信号；以及在该预设时间中，根据该原始致能信号调整该电流路径所导通的电流。
20.根据权利要求17所述的发光二极管的驱动方法，其中该发光二极管单元包括至少一发光二极管串。
全文摘要
本发明提供一种发光二极管的驱动电路与驱动方法。其中发光二极管的驱动电路包括驱动单元、电流预充单元与回授选择单元。驱动单元输出一驱动电源以驱动至发光二极管，并根据发光二极管所导通的电流输出至少一第一回授信号。电流预充单元耦接驱动单元的输出以提供一电流路径至驱动单元并根据电流预充单元所导通的电流产生一第二回授信号。回授选择单元会依据致能信号选择所述至少一第一回授信号之一或第二回授信号作为输出，驱动单元便根据回授选择单元的输出调整驱动电源。藉此，让驱动电路可以维持其电流的驱动能力来驱动发光二极管。
文档编号H05B37/02GK102196619SQ201010125529
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者林俊甫, 谢政翰, 郭俊廷 申请人:明阳半导体股份有限公司