用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路。所述驱动电路至少包含升压电路、信号处理电路、过压保护元件、调变元件及控制电路。所述升压电路的输出端依序电性串联被驱动元件、晶体管及接地的反馈电阻，其中升压电路的输出端还电性耦接接地的分压电路以输出分压信号。信号处理电路依据分压信号及调变信号输出处理信号至过压保护元件及调变元件。控制电路依据过压保护元件的输出信号及调变元件的输出信号控制晶体管的导通。
【专利说明】用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，特别是涉及一种可减少接脚的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路。
【背景技术】
[0002]近年来,随着液晶显示器(liquid-crystal display, LCD)的快速发展,发光二极管(light-emitting diode, LED)背光源已逐渐取代了传统的冷阴极灯管(cold-cathodefluorescent lamps, CCFL)背光源。
[0003]请参阅图1，图1为现有技术的具有调光及过压保护元件的升压型发光二极管驱动电路。发光二极管背光源驱动电路包含升压电路10、被驱动元件20如发光二极管、晶体管Q1、反馈电阻Rfb、分压电路30、调变比较器70、过压保护比较器80及调变信号源50。
[0004]当晶体管Q3导通时，输入电压Vin跨接于电感LI，使得电感LI的电流线性增加，并且储存能量于电感LI中。若晶体管Q3达到所预期的导通时间，则晶体管Q3立即关闭，以将所储存的能量经过二极管Dl输出至升压电路10的输出端，并且对电容C3进行充电。经由上述动作重复交替以将输入电压Vin提升至升压电路10的输出端所设定的准位，此即为升压(boost)的原理。
[0005]其中，升压电路10的输出端依序电性串联发光二极管、晶体管Ql及反馈电阻Rfb。通过将反馈电阻Rfb的反馈电压输出至FB接脚，并且与误差放大器(未示出)比较后产生适当的责任周期(duty cycle)再输出至晶体管Q3，以达到设定的电流。
[0006]其中，过压保护方式为升压电路10的输出电压通过分压电路30输出分压至OVP接脚，并且与过压保护比较器80的参考电压2.5V比较。若分压超过2.5V，则使得此驱动电路关闭并锁住。
[0007]此外，调光方式为经由调变信号源50提供调变信号至DM接脚，并且与调变比较器70的参考电压比较。其中，此调变信号为脉宽调变(pulse width modulation, PWM)信号。若调变信号的电压低于0.2V，则调变比较器70输出信号至DMOUT接脚，使得晶体管Ql关闭以中断发光二极管的电流。若调变信号的电压高于0.3V，则调变比较器70输出信号至DIMOUT接脚，使得晶体管Ql导通以开启发光二极管的电流。因此，此驱动电路便可依据调变信号的责任周期调变发光二极管的电流。
[0008]然而，在接脚数量受到限制的情况下，传统上具有调光及过压保护元件的升压型发光二极管驱动电路无法克服此问题。
【发明内容】
[0009]鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，使得在成本考虑及接脚数量受到限制的情况下，此驱动电路还能够保有调变被驱动元件的电性参数及过压保护的功能。
[0010]为此，本发明提出一种用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，该驱动电路至少包含升压电路、信号处理电路、过压保护元件、调变元件及控制电路。升压电路的输出端依序电性串联被驱动元件、第一晶体管及接地的反馈电阻，其中升压电路的输出端还电性I禹接接地的分压电路以输出分压信号。
[0011]进一步地，信号处理电路依据分压信号及调变信号源的调变信号输出处理信号至过压保护元件及调变元件。其中，过压保护元件及调变元件分别为过压保护比较器及调变比较器，调变信号及处理信号则为脉宽调变(PWM)信号。
[0012]此外，处理信号的相位与调变信号的相位相反,而处理信号的振幅对应于分压信号的振幅。前述的信号处理电路的输出端电性耦接于过压保护元件的非反相输入端及调变元件的非反相输入端。由此将调变元件的输入接脚及过压保护元件的输入接脚结合为同一个接脚。
[0013]进一步地，控制电路依据过压保护元件的输出信号及调变元件的输出信号控制第一晶体管的导通。其中，若处理信号的电压高于过压保护元件的参考电压时，则第一晶体管不导通；若处理信号的电压低于参考电压时，则依据调变元件的输出信号调变被驱动元件的电性参数。因此，在成本考虑及接脚数量受到限制的情况下，使得此驱动电路还能够保有调变被驱动元件的电性参数及过压保护的功能。
[0014]前述的信号处理电路包含第二晶体管、电阻及接地电容。其中，电阻电性耦接于第二晶体管的栅极及调变信号源之间，电容电性耦接于第二晶体管的栅极，第二晶体管的源极和漏极中的一个或者发射极和集电极中的一个接地，而信号处理电路的输出端电性耦接于第二晶体管的源极和漏极中的另一个或者发射极和集电极中的另一个及分压电路。
[0015]此外，信号处理电路还可包含二极管及第三晶体管。其中，二极管的阴极电性耦接第三晶体管的源极和漏极中的一个或者发射极和集电极中的一个，第三晶体管的源极和漏极中的另一个或者发射极和集电极中的另一个接地，第三晶体管的栅极电性耦接于调变信号源，而信号处理电路的输出端电性耦接于二极管的阳极及分压电路。
[0016]前述的控制电路包含锁相器(latch)及或非(NOR)逻辑门。其中，锁相器依据过压保护元件的输出信号输出锁相信号至或非逻辑门，而或非逻辑门依据锁相信号及调变元件的输出信号控制晶体管的导通。
[0017]前述的被驱动元件为发光二极管(LED)或冷阴极灯管(CCFL)。前述的电性参数为电流或电压。
[0018]综上所述，依据本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，可具有下述一个或多个优点:
[0019](I)本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，可将调变元件的输入接脚及过压保护元件的输入接脚结合为同一个接脚。
[0020](2)本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，可在成本考虑及接脚数量受到限制的情况下，使得此驱动电路还能够保有调变被驱动元件的电性参数及过压保护的功能。
[0021]为使对本发明的技术特征及有益效果有更进一步的了解与认识，下面以较佳实施例及配合进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】[0022]图1为现有技术的具有调光及过压保护元件的升压型发光二极管驱动电路；
[0023]图2为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的第一实施例的不意图；
[0024]图3为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的调变信号及处理信号的示意图；
[0025]图4为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的第二实施例的示意图。
[0026]【主要元件符号说明】
[0027]10:升压电路
[0028]20:被驱动元件
[0029]30:分压电路
[0030]40:信号处理电路
[0031]41:处理信号
[0032]50:调变信号源 [0033]51:调变信号
[0034]60:控制电路
[0035]61:或非逻辑门
[0036]62:锁相器
[0037]70:调变比较器
[0038]80:过压保护比较器
【具体实施方式】
[0039]以下将参照附图，说明根据本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的实施例，为便于理解，下述实施例中的相同元件以相同的符号标示来说明。
[0040]请参阅图2及图3，图2为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的第一实施例的示意图。图3为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的调变信号及处理信号的示意图。
[0041]此用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路至少包含升压电路10、信号处理电路40、过压保护元件、调变元件及控制电路60。其中，过压保护元件及调变元件可例如分别为过压保护比较器80及调变比较器70。
[0042]进一步地，升压电路10的输出端可例如依序电性串联被驱动元件、晶体管Ql及接地的反馈电阻Rfb，其中升压电路10的输出端还电性耦接接地的分压电路30以输出分压信号。其中，被驱动元件20可例如为发光二极管(LED)或冷阴极灯管(CCFL)，分压电路30则可例如为由电阻Rl、R2电性串联所构成。此外，本发明所述的晶体管可例如为金氧半场效晶体管(MOSFET)或双极性晶体管(BJT)，或者仅为反馈电阻，在此实施例中较佳为金氧半场效晶体管，因此下述实施例中以金氧半场效晶体管为例。
[0043]进一步地，信号处理电路40依据分压电路30的分压信号及调变信号源50的调变信号51输出处理信号41至0VP/DIM接脚，此0VP/DIM接脚电性耦接于过压保护比较器80及调变比较器70的非反向输入端。由此将调变比较器70的输入接脚DM及过压保护比较器80的输入接脚OVP结合为同一个0VP/DM接脚。其中，调变信号51及处理信号41可例如为脉宽调变(PWM)信号。
[0044]此外，信号处理电路40可例如包含晶体管Q2、电阻R3及接地电容Cl。电阻R3电性耦接于晶体管Q2的栅极及调变信号源50之间，电容Cl电性耦接于晶体管Q2的栅极，晶体管Q2的源极可例如接地，而信号处理电路40的输出端可例如电性耦接于晶体管Q2的漏极及分压电路30。
[0045]如图3所示，当调变信号51在O至dT的时间区间时，调变信号51的振幅为VI，此时的晶体管Q2为导通状态。因此，信号处理电路40的输出端在此时便视为接地，使得信号处理电路40所输出的处理信号41在O至dT的时间区间中的振幅为O。
[0046]接着，当调变信号51在dT至T的时间区间时，调变信号51的振幅为O，此时的晶体管Q2为不导通的状态，且处理信号41的振幅V2在dT至T的时间区间中对应于分压电路30的分压信号的振幅。因此，使得调变信号51的相位与处理信号41的相位相反。
[0047]控制电路60进一步依据过压保护比较器80的输出信号及调变比较器70的输出信号控制晶体管Ql的导通。控制电路60可例如包含锁相器(latch)62及或非(NOR)逻辑门61。其中，锁相器62依据过压保护比较器80的输出信号输出锁相信号至或非逻辑门61，而或非逻辑门61依据锁相信号及调变比较器70的输出信号控制晶体管Ql的导通。
[0048]其中，若处理信号41的振幅V2高于过压保护比较器80的参考电压如2.5V，则晶体管Ql不导通并锁住，使得晶体管Ql不会因为下一时间区间如T至T+dt的振幅为O而又再次导通。
[0049]反之，若处理信号41的振幅V2低于过压保护比较器80的参考电压如2.5V，则控制电路60的输出信号对应于调变比较器70的输出信号。此时，当处理信号41的振幅低于调变比较器70的参考电压如0.2V时(如时间区间O至dT的振幅为O)，控制电路60便输出信号至DMOUT接脚，使得晶体管Ql不导通以中断例如被驱动元件20的电流。接着当处理信号41的振幅V2高于调变比较器70的参考电压如0.3V时(如时间区间dT至T)，则控制电路60便输出信号至DMOUT接脚，使得晶体管Ql导通以打开例如被驱动元件20的电流。
[0050]因此，以发光二极管为例，晶体管Ql便可例如依据调变比较器70的输出信号的责任周期(duty cycle)调变被驱动元件20的电性参数如电流或电压，使得在成本考虑及接脚数量受到限制的情况下，此驱动电路还能够保有调变被驱动元件的电性参数及过压保护的功能，但是本发明不限于此，凡是符合上述逻辑判断功能的控制电路60，皆应属本发明所请求保护的范围。
[0051]请参阅图3及图4，图4为本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路的第二实施例的示意图。信号处理电路40也可例如为包含二极管D2及晶体管Q2。其中，二极管D2的阴极可例如电性耦接晶体管Q2的漏极，晶体管Q2的源极可例如为接地，晶体管Q2的栅极电性耦接于调变信号源50，而信号处理电路40的输出端电性耦接于二极管D2的阳极及分压电路30。
[0052]如图3所示，当调变信号51在O至dT的时间区间时，调变信号51的振幅为VI，此时的晶体管Q2为导通状态。因此，信号处理电路40的输出端在此时便视为接地，使得信号处理电路40所输出的处理信号41在O至dT的时间区间中的振幅为O。[0053]接着，当调变信号51在dT至T的时间区间时，调变信号51的振幅为O，此时的晶体管Q2为不导通的状态，且处理信号41的振幅V2在dT至T的时间区间中对应于分压电路30的分压信号的振幅，但是本发明不限于此，即凡是符合上述信号处理功能的信号处理电路40，皆应属本发明所请求保护的范围。
[0054]总言之，本发明的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路将OVP接脚及DM接脚结合为0VP/DIM接脚，使得在成本考虑及接脚数量受到限制的情况下，此驱动电路还能够保有调变被驱动元件的电性参数及过压保护的功能。
[0055]以上所述仅为举例，而非为限制。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求的范围中。
【权利要求】
1.一种用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，包含: 升压电路，所述升压电路的输出端依序电性串联被驱动元件、晶体管及接地的反馈电阻，其中所述升压电路的输出端还电性耦接接地的分压电路以输出分压信号； 信号处理电路，用于依据所述分压信号及调变信号源的调变信号输出处理信号至过压保护元件及调变元件，其中所述处理信号的相位与所述调变信号的相位相反，而所述处理信号的振幅对应于所述分压信号的振幅；以及 控制电路，用于依据所述过压保护元件的输出信号及所述调变元件的输出信号控制所述晶体管的导通；其中，如果所述处理信号高于所述过压保护元件的参考准位时，则所述晶体管不导通；如果所述处理信号低于所述参考准位时，则依据所述调变元件的输出信号调变所述被驱动元件的电性参数。
2.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述过压保护元件及所述调变元件分别为过压保护比较器及调变比较器。
3.如权利要求2所述的用于调变被驱动元件的电性参数的具有过压保护元件的驱动电路，其中所述信号处理电路的输出端电性耦接于所述过压保护元件的非反相输入端及所述调变元件的非反相输入端。
4.如权利要求3所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述信号处理电路包含晶体管、电阻及接地电容，所述电阻电性耦接于所述信号处理电路的晶体管的栅极与所述调变信号源之间，所述电容电性耦接于所述信号处理电路的晶体管的栅极，其中所述信号处理电路的晶体管的源极和漏极中的一个或者发射极和集电极中的一个接地，而所述信号处理电路的输出端电性耦接于所述信号处理电路的晶体管的源极和漏极中的另一个或者发射极和集电极中的另一个及所述分压电路。
5.如权利要求3所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述信号处理电路包含二极管及晶体管，所述二极管的阴极电性耦接所述信号处理电路的晶体管的源极和漏极中的一个或者发射极和集电极中的一个，其中所述信号处理电路的晶体管的源极和漏极中的另一个或者发射极和集电极中的另一个接地，所述信号处理电路的晶体管的栅极电性耦接于所述调变信号源，所述信号处理电路的输出端电性耦接于所述二极管的阳极及所述分压电路。
6.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述控制电路包含锁相器及或非逻辑门，所述锁相器依据所述过压保护元件的输出信号输出锁相信号至所述或非逻辑门，所述或非逻辑门依据所述锁相信号及所述调变元件的输出信号控制所述晶体管的导通。
7.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述调变信号及所述处理信号为脉宽调变信号。
8.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述被驱动元件为发光二极管或冷阴极灯管。
9.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述参考准位为所述过压保护元件的参考电压。
10.如权利要求1所述的用于调变被驱动元件的电性参数及过压保护的驱动电路，其中所述电性参数为电流或电压。
【文档编号】H05B37/02GK103945595SQ201310092835
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】柯伯任, 曾扬玳 申请人:力林科技股份有限公司