關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置。在本發(fā)明中，由于控制芯片的補償腳位(CMP)上的補償電壓并不會反應(yīng)于(或隨著)調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號的變化(即，致能與禁能)而改變。換言之，無論調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號處于致能還是禁能，控制芯片的補償腳位上的補償電壓都會維持不變。因此，發(fā)光二極管串在電流切換的瞬間并不會有過沖電流的產(chǎn)生。
【專利說明】關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種電容性負(fù)載驅(qū)動技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管(light-emitting-diodes, LEDs)的負(fù)載驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)發(fā)光二極管驅(qū)動裝置中的電流型控制芯片(current mode control chip)可以配置有脈寬調(diào)變的調(diào)光功能(pulse-width-modulation dimming function,PWM dimmingfunction)，以對發(fā)光二極管串(IED string)的亮度進行調(diào)整。另一方面，為了要穩(wěn)定發(fā)光二極管串操作所需的直流電壓，一般會在控制芯片的補償腳位(compensation pin,CMP)上外接一個電阻電容串接網(wǎng)絡(luò)(RC series network),以對控制芯片的補償腳位上的補償電壓進行補償。然而，由于控制芯片的補償腳位上的補償電壓會反應(yīng)于(或隨著)調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號(PWM signal)的變化(即，致能與禁能)而改變(即，往上抬升)，以至于發(fā)光二極管串在電流切換的瞬間容易會有過沖電流(over-shoot current)的產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，為了要解決先前技術(shù)所述及的問題，本發(fā)明的一實施例提供一種負(fù)載驅(qū)動裝置，其包括:電源轉(zhuǎn)換線路、調(diào)光線路、控制芯片，以及補償線路。電源轉(zhuǎn)換線路經(jīng)配置以反應(yīng)于一復(fù)合驅(qū)動信號的高頻成分而提供一直流輸出電壓給發(fā)光二極管串。調(diào)光線路與發(fā)光二極管串串接，且其經(jīng)配置以反應(yīng)于所述復(fù)合驅(qū)動信號的低頻成分而調(diào)整發(fā)光二極管串的亮度。
[0004]控制芯片耦接電源轉(zhuǎn)換線路與調(diào)光線路，且其經(jīng)配置以:反應(yīng)于一補償電壓與一三角波信號的比較而產(chǎn)生一高頻柵極脈寬調(diào)變信號；反應(yīng)于一低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號與所述高頻柵極脈寬調(diào)變信號的一及運算而產(chǎn)生所述復(fù)合驅(qū)動信號以控制電源轉(zhuǎn)換線路與調(diào)光線路的運作；以及反應(yīng)于所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的致能而傳導(dǎo)所述補償電壓至控制芯片的一只補償腳位。
[0005]補償線路耦接所述補償腳位，且其經(jīng)配置以儲存所述補償電壓，并對所述補償電壓進行補償以使電源轉(zhuǎn)換線路穩(wěn)定地提供所述直流輸出電壓。特別地，控制芯片更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的禁能而停止傳導(dǎo)所述補償電壓至所述補償腳位，以致使補償線路所儲存的補償電壓不會隨著所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的變化(即，致能與禁能)而改變。
[0006]于本發(fā)明的一示范性實施例中，電源轉(zhuǎn)換線路更可經(jīng)配置以接收一直流輸入電壓，并且反應(yīng)于所述復(fù)合驅(qū)動信號的高頻成分而提供所述直流輸出電壓給發(fā)光二極管串。在此條件下，電源轉(zhuǎn)換線路可以為直流升壓線路，且此升壓線路包括:電感、第一二極管、第一電容、功率開關(guān)，以及第一電阻。電感的第一端用以接收所述直流輸入電壓。第一二極管的陽極耦接電感的第二端，而第一二極管的陰極則耦接至發(fā)光二極管串的陽極以提供所述直流輸出電壓。第一電容的第一端耦接第一二極管的陰極，而第一電容的第二端則耦接至一接地電位。功率開關(guān)的漏極耦接電感的第二端與第一二極管的陽極，而功率開關(guān)的柵極則用以接收所述復(fù)合驅(qū)動信號。第一電阻耦接于功率開關(guān)的源極與所述接地電位之間。
[0007]于本發(fā)明的一示范性實施例中，調(diào)光線路包括:調(diào)光開關(guān)、第二電阻，以及復(fù)合功能線路。調(diào)光開關(guān)的漏極耦接至發(fā)光二極管串的陰極。第二電阻耦接于調(diào)光開關(guān)的源極與所述接地電位之間。復(fù)合功能線路的輸入端用以接收所述復(fù)合驅(qū)動信號，而復(fù)合功能線路的輸出端則耦接至調(diào)光開關(guān)的柵極。
[0008]于本發(fā)明的一示范性實施例中，復(fù)合功能線路包括:第三電阻、第二電容，以及第二二極管。其中，第三電阻的第一端用以作為復(fù)合功能線路的輸入端以接收所述復(fù)合驅(qū)動信號，而第三電阻的第二端則用以作為復(fù)合功能線路的輸出端以耦接至調(diào)光開關(guān)的柵極。第二電容耦接于第三電阻的第二端與所述接地電位之間。第二二極管的陽極耦接第三電阻的第一端，而第二二極管的陰極則耦接至第三電阻的第二端。
[0009]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只回饋腳位。在此條件下，補償線路包括:第三電容，其耦接于所述補償腳位與所述回饋腳位之間。
[0010]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片包括:運算電壓放大器(operationalvoltage amplifier,OP)、切換單元、三角波產(chǎn)生器，以及控制主體。運算電壓放大器經(jīng)配置以接收第二電阻的回饋電壓與一默認(rèn)回饋參考電壓，并據(jù)以產(chǎn)生一輸出電壓。切換單元耦接運算電壓放大器，且其經(jīng)配置以:接收所述輸出電壓；反應(yīng)于所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的致能而傳導(dǎo)作為所述補償電壓的所述輸出電壓至所述補償腳位；以及反應(yīng)于所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的禁能而停止傳導(dǎo)所述輸出電壓至所述補償腳位。三角波產(chǎn)生器經(jīng)配置以產(chǎn)生所述三角波信號?？刂浦黧w耦接運算電壓放大器與三角波產(chǎn)生器，且其經(jīng)配置以:接收所述補償電壓、所述三角波信號與所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號；比較所述補償電壓與所述三角波信號，以產(chǎn)生所述高頻柵極脈寬調(diào)變信號；以及對所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號與所述高頻柵極脈寬調(diào)變信號進行所述及運算，以產(chǎn)生所述復(fù)合驅(qū)動信號。
[0011]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只柵極輸出腳位，且控制主體可通過所述柵極輸出腳位以輸出所述復(fù)合驅(qū)動信號。
[0012]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只復(fù)合功能輸入腳位，且控制主體可通過所述復(fù)合功能輸入腳位以接收所述低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號。在此條件下，控制主體更可通過所述復(fù)合功能輸入腳位以接收一關(guān)閉信號(shutdown signal),從而關(guān)閉控制芯片。
[0013]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只回饋腳位，且運算電壓放大器可通過所述回饋腳位以接收第二電阻的回饋電壓。
[0014]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于第一電阻的跨壓與一默認(rèn)過電流保護參考電壓而決定是否啟動一過電流保護機制。在此條件下，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述過電流保護機制的啟動而停止產(chǎn)生所述復(fù)合驅(qū)動信號。
[0015]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只復(fù)合功能偵測腳位，且控制主體可通過所述復(fù)合功能偵測腳位以接收第一電阻的跨壓。
[0016]于本發(fā)明的一示范性實施例中，所提的負(fù)載驅(qū)動裝置更可以包括:頻率設(shè)定電阻，其耦接于第一電阻的第一端與所述復(fù)合功能偵測腳位之間，且經(jīng)配置以設(shè)定所述高頻柵極脈寬調(diào)變信號的頻率。
[0017]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以包括:參考電流源，其耦接于所述復(fù)合功能偵測腳位與三角波產(chǎn)生器之間，且經(jīng)配置以僅于負(fù)載驅(qū)動裝置的運作初期提供一參考電流。特別地，所述復(fù)合驅(qū)動信號于負(fù)載驅(qū)動裝置的運作初期未被產(chǎn)生。在此條件下，三角波產(chǎn)生器更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述參考電流與頻率設(shè)定電阻的乘積電壓而改變所述三角波信號的頻率，進而改變所述高頻柵極脈寬調(diào)變信號的頻率。
[0018]于本發(fā)明的一示范性實施例中，所提的負(fù)載驅(qū)動裝置更可以包括:輸出過壓保護單元，其耦接于所述直流輸出電壓與所述接地電位之間，且經(jīng)配置以通過分壓的方式而提供關(guān)聯(lián)于所述直流輸出電壓的一跨壓。在此條件下，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述跨壓與一默認(rèn)過電壓保護參考電壓而決定是否啟動一過電壓保護機制。而且，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述過電壓保護機制的啟動而停止產(chǎn)生所述復(fù)合驅(qū)動信號。
[0019]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只過電壓偵測腳位，且控制主體可通過所述過電壓偵測腳位以接收所述跨壓。
[0020]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以包括:過溫度保護偵測單元，其耦接控制主體，且經(jīng)配置以提供關(guān)聯(lián)于控制芯片的操作溫度的一溫度感測電壓給控制主體。在此條件下，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述溫度感測電壓與一默認(rèn)過溫度保護參考電壓而決定是否啟動一過溫度保護機制。而且，控制主體更可經(jīng)配置以反應(yīng)于所述過溫度保護機制的啟動而停止產(chǎn)生所述復(fù)合驅(qū)動信號。
[0021]于本發(fā)明的一示范性實施例中，控制芯片更可以具有一只電源腳位以接收操作所需的直流輸入電壓。必然地，控制芯片更可以具有一只接地腳位以耦接至所述接地電位。
[0022]基于上述，在本發(fā)明中，由于控制芯片的補償腳位上的補償電壓并不會反應(yīng)于(或隨著)調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號(即，低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號)的變化(即，致能與禁能)而改變。換言之，無論調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號(即，低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號)處于致能還是禁能，控制芯片的補償腳位上的補償電壓都會維持不變。因此，發(fā)光二極管串在電流切換的瞬間并不會有過沖電流(over-shoot current)的產(chǎn)生,從而得以解決先前技術(shù)所述及的問題。
[0023]應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下【具體實施方式】僅為例示性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性實施例，在附圖中說明所述示范性實施例的實例。另外，凡可能之處，在附圖及實施方式中使用相同標(biāo)號的元件/構(gòu)件代表相同或類似部分，其中:
[0025]圖1繪示為本發(fā)明一示范性實施例的負(fù)載驅(qū)動裝置(load driving apparatus) 10的示意圖。
[0026]圖2繪示為圖1的負(fù)載驅(qū)動裝置10的實施(implementation)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1繪示為本發(fā)明一示范性實施例的負(fù)載驅(qū)動裝置(load driving apparatus) 10的示意圖，而圖2繪示為圖1的負(fù)載驅(qū)動裝置10的實施示意圖。請合并參閱圖1與圖2，負(fù)載驅(qū)動裝置10包括:電源轉(zhuǎn)換線路(power conversion circuit) 101、調(diào)光線路(dimming circuit) 103、(電壓型)控制芯片(voltage-mode control chip) 105、補償線路(compensation circuit) 107,以及輸出過壓保護單兀(output over-voltage protectionunit)109。
[0028]電源轉(zhuǎn)換線路101經(jīng)配置以接收直流輸入電壓(DC input voltage)Vdcjn,并且反應(yīng)于來自控制芯片105的復(fù)合驅(qū)動信號(complex driving signal)GD_mix的高頻成分(high-frequency component)而提供直流輸出電壓(DC output voltage) VDC—QUT 給至少一發(fā)光二極管串(LEDstring) 20 (亦即，多顆順向串接在一起的發(fā)光二極管)。
[0029]于本示范性實施例中，電源轉(zhuǎn)換線路101可以為直流升壓線路(DC boostcircuit),且其可以包括:電感(inductor) L1、二極管(diode,例如蕭特基(Schottky) 二極管，但并不限制于此)Dl、電容(capacitor) Cl、(N型)功率開關(guān)(power switch) Ql,以及電阻(resistor)Rl。
[0030]電感LI的第一端用以接收直流輸入電壓VDe iN。二極管Dl的陽極(anode)耦接電感LI的第二端，而二極管Dl的陰極(cathode)則耦接至發(fā)光二極管串20的陽極以提供直流輸出電壓電容Cl的第一端耦接二極管Dl的陰極，而電容Cl的第二端則耦接至接地電位(ground potential)。(N型)功率開關(guān)Ql的漏極(drain)稱接電感LI的第二端與二極管Dl的陽極，而(N型)功率開關(guān)Ql的柵極(gate)則用以接收來自控制芯片105的復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix。電阻Rl耦接于(N型)功率開關(guān)Ql的源極(source)與接地電位之間。
[0031]另一方面，調(diào)光線路103會與發(fā)光二極管串20串接，且其經(jīng)配置以反應(yīng)于來自控制芯片105的復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix的低頻成分(low-frequency component)而調(diào)整發(fā)光二極管串20的亮度。于本示范性實施例中，調(diào)光線路103可以包括:(N型)調(diào)光開關(guān)(dimmingswitch) Q2、電阻 R2,以及復(fù)合功能線路(complex function circuit) Xter0 (N 型)調(diào)光開關(guān)Q2的漏極耦接至發(fā)光二極管串20的陰極，而電阻R2則耦接于(N型)調(diào)光開關(guān)Q2的源極與接地電位之間。復(fù)合功能線路Xter的輸入端用以接收來自控制芯片105的復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，而復(fù)合功能線路Xter的輸出端則耦接至調(diào)光開關(guān)Q2的柵極。
[0032]復(fù)合功能線路Xter可以由電阻R3、電容C2與二極管D2所組成，但并不限制于此。其中，電阻R3的第一端用以作為復(fù)合功能線路Xter的輸入端以接收來自控制芯片105的復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，而電阻R3的第二端則用以作為復(fù)合功能線路Xter的輸出端以耦接至調(diào)光開關(guān)Q2的柵極。電容C2耦接于電阻R3的第二端與接地電位之間。二極管D2的陽極耦接電阻R3的第一端，而二極管D2的陰極則耦接至電阻R3的第二端。在此值得一提的是，當(dāng)復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix為高準(zhǔn)位時，二極管D2與電容C2會作動以達到快速導(dǎo)通與充電，而此時復(fù)合功能線路Xter可以視為一峰值保持器(peak holder);另外，當(dāng)復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix為低準(zhǔn)位時，電容C2與電阻R3會作動以達到緩放電，而此時復(fù)合功能線路Xter可以視為一放電電路。
[0033]控制芯片105耦接電源轉(zhuǎn)換線路101與調(diào)光線路103，且其經(jīng)配置以至少:1)反應(yīng)于補償電壓(compensation voltage) Vcqmp與三角波信號(ramp signal) Ramp_S的比較而產(chǎn)生高頻柵極脈寬調(diào)變信號(high frequency gate pulse-width-modulation (PWM) signal)GPff ；2)反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號(low frequency dimming input PWM signal)DIM_I與高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的及運算(“AND” operation)而產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix ( = GPff.DIM_I)以控制電源轉(zhuǎn)換線路101與調(diào)光線路103的運作；3)反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的致能(enable)而傳導(dǎo)作為補償電壓Vcmmp的輸出電壓Vqp至控制芯片105的補償腳位(compensation pin)CMP。甚至,控制芯片105還可經(jīng)配置以:4)反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的禁能(disable)而停止傳導(dǎo)輸出電壓Vtff至控制芯片105的補償腳位CMP。
[0034]在此值得解釋的是，高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW可以視為復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix的高頻成分，而低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I可以視為復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix的低頻成分。而且，高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率大約可以為幾百KHz (但并不限制于此)，而低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的頻率大約可以為幾百Hz (但并不限制于此)。
[0035]基本上，為了要讓控制芯片105得以正常地運作，控制芯片105可以具有一只電源腳位(power pin)VDD以接收操作所需的直流輸入電壓Vdc in，以及具有一只接地腳位(ground pin) GND以稱接至接地電位。如此一來,控制芯片105即可對直流輸入電壓VDC—ra進行轉(zhuǎn)換(例如:升/降壓)以獲得其內(nèi)部電路所需的工作電壓。
[0036]于本示范性實施例中，控制芯片105可以包括:運算電壓放大器(operationalvoltage amplifier, OP) 201、切換單兀(switching unit) 203、三角波產(chǎn)生器(rampgenerator)205、控制主體(control body)207、參考電流源(reference currentsource) 209,以及過溫度保護偵測單兀(over temperature protection (OTP) detectionunit)211。當(dāng)然，控制芯片105可視實際設(shè)計/應(yīng)用需求而增設(shè)他的功能區(qū)塊，例如:軟啟動線路(soft start circuit)、欠壓偵測線路(brown out circuit)、計數(shù)器(counter)...坐寸ο
[0037]運算電壓放大器(OP) 201經(jīng)配置以接收電阻R2的回饋電壓Vfb與默認(rèn)回饋參考電壓(predetermined feedback reference voltage) Vref,并據(jù)以產(chǎn)生輸出電壓 VqP。換言之，運算電壓放大器(0P)201的正輸入端(+)用以接收默認(rèn)回饋參考電壓Vref，運算電壓放大器(OP) 201的負(fù)輸入端(_)用以接收電阻R2的回饋電壓Vfb，而運算電壓放大器(OP) 201的輸出端則用以產(chǎn)生輸出電壓AV。于本示范性實施例中，控制芯片105更可以具有一只回饋腳位(feedback Pin) INN,且運算電壓放大器(OP) 201可以通過回饋腳位INN以接收電阻R2的回饋電壓VFB。在正常情況下，回饋至控制芯片105的回饋腳位INN的回饋電壓Vfb實質(zhì)上可以與默認(rèn)回饋參考電壓Vref相近，例如:0.2V，但并不限制于此。
[0038]切換單元203耦接運算電壓放大器(OP) 201，且其經(jīng)配置以至少:1)接收來自運算電壓放大器(OP) 201的輸出電壓Vqp ；2)反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的致能而傳導(dǎo)作為補償電壓Votp的輸出電壓Vtff (即，Vw = Vcomp)至控制芯片105的補償腳位CMP ；以及3)反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的禁能而停止傳導(dǎo)輸出電壓Vtff至控制芯片105的補償腳位CMP。于本示范性實施例中，切換單元203可以采用任何型式的N型晶體管開關(guān)來實施，但并不限制于此，一切可視實際設(shè)計/應(yīng)用需求來選用適合的開關(guān)元件，只要維持切換單元203既有的功能即可。
[0039]三角波產(chǎn)生器205經(jīng)配置以產(chǎn)生頻率可被設(shè)定/調(diào)整/改變的三角波信號Ramp_S給控制主體207，而關(guān)于如何設(shè)定/調(diào)整/改變?nèi)遣ㄐ盘朢amp_S的頻率的技術(shù)方案，在后文中會再詳細(xì)的解釋。
[0040]控制主體207耦接運算電壓放大器(OP) 201與三角波產(chǎn)生器205，且其經(jīng)配置以至少:1)接收來自運算電壓放大器(OP) 201的補償電壓Votp、來自三角波產(chǎn)生器205的三角波信號Ramp_S與外部的低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I ；2)比較所接收的補償電壓Votp與三角波信號Ramp_S，以產(chǎn)生高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW ;以及3)對低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I與高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW進行及運算(.)，以產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix (=GPff.DIM_I)。
[0041]在此條件下，控制芯片105更可以具有一只柵極輸出腳位(gate output Pin)GATE，且控制主體207可以通過柵極輸出腳位GATE以輸出復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix來控制電源轉(zhuǎn)換線路101與調(diào)光線路103的運作，亦即:控制(N型)功率開關(guān)Ql與(N型)調(diào)光開關(guān)Q2的切換。此外，控制芯片105更可以具有一只復(fù)合功能輸入腳位(complex functioninput pin)MI，且控制主體207可以通過復(fù)合功能輸入腳位MI以接收低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I，從而實現(xiàn)調(diào)光的功能。甚至，控制主體207更可以通過復(fù)合功能輸入腳位MI以接收保持一段預(yù)設(shè)時間(例如:> 20ms，但并不限制于此)為低準(zhǔn)位的關(guān)閉信號(shutdown signal) DIS,從而關(guān)閉(shutdown)控制芯片105。顯然地，復(fù)合功能輸入腳位MI可以被提供以對發(fā)光二極管串20進行調(diào)光以及對控制芯片105進行關(guān)閉的兩種功能。在正常情況下，低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的禁能時間會小于前述的預(yù)設(shè)時間(亦即，< 20ms)。
[0042]另一方面，如圖2所示，補償線路107會耦接至控制芯片105的補償腳位CMP，且其經(jīng)配置以儲存補償電壓Votp,并對補償電壓Votp進行補償以使電源轉(zhuǎn)換線路101穩(wěn)定地提供直流輸出電壓Vdc tot。于本示范性實施例中，補償線路107可以為一個電容網(wǎng)絡(luò)(Cnetwork)，但并不限制于此，且其可以包括:電容C3。電容C3的第一端耦接至控制芯片105的補償腳位CMP，而電容C3的第二端耦接至控制芯片105的回饋腳位INN。然而，在本發(fā)明的其他示范性實施例中，得依據(jù)實際設(shè)計/應(yīng)用需求，亦可額外地增加補償?shù)刃щ娮枧c等效電容(未繪示)與電容C3耦接，包含串聯(lián)及/或并聯(lián)及其組合。
[0043]在此值得一提的是，由于補償線路107會反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的致能而通過電容C3儲存補償電壓VOTP，并且反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的禁能而呈現(xiàn)浮接(floating)的狀態(tài)。由此可知的是，補償線路107所儲存的補償電壓Vkmp并不會隨著低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的變化(即，致能與禁能)而改變。換言之，無論低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I處于致能還是禁能，控制芯片105的補償腳位CMP上的補償電壓Vkjmp都會維持不變。
[0044]除此之外，為了要避免發(fā)光二極管串20與/或負(fù)載驅(qū)動裝置10的內(nèi)部元件受過電流(over current, 0C)的影響而損毀,故在本示范性實施例中，控制主體207更可經(jīng)配置以反應(yīng)于電阻Rl的跨壓Vki與默認(rèn)過電流保護參考電壓Vrep μ而決定是否啟動過電流保護機制(0C protection mechanism)。一旦控制主體207決定啟動過電流保護機制的話，則控制主體207會反應(yīng)于過電流保護機制的啟動而停止產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，直至無過電流發(fā)生為止。在此條件下，控制芯片105更可以具有一只復(fù)合功能偵測腳位(complexfunction detection pin)MD,且控制主體207可以通過復(fù)合功能偵測腳位MD以接收電阻Rl的跨壓Vki，從而判斷是否有過電流的發(fā)生。顯然地，復(fù)合功能偵測腳位MD可以被提供以對過電流進行偵測的功能。
[0045]另一方面，復(fù)合功能偵測腳位MD可以更被提供以對高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率進行設(shè)定。換言之，復(fù)合功能偵測腳位MD可以被提供以對過電流進行偵測以及對高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率進行設(shè)定的兩種功能。更清楚來說，頻率設(shè)定電阻Rfkeq耦接于電阻Rl的第一端與控制芯片105的復(fù)合功能偵測腳位MD之間，且此頻率設(shè)定電阻Rfkeq可經(jīng)配置以設(shè)定高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率。
[0046]在實際應(yīng)用上，于負(fù)載驅(qū)動裝置10的運作初期，復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix并不會被產(chǎn)生，而且耦接于控制芯片105的復(fù)合功能偵測腳位MD與三角波產(chǎn)生器205之間的參考電流源209僅會與此同時地提供參考電流(reference current) Iref。在此條件下,三角波產(chǎn)生器205更可經(jīng)配置以反應(yīng)于參考電流Iref與頻率設(shè)定電阻Rfkeq的乘積電壓(即，Iref*RFKEQ)而改變?nèi)遣ㄐ盘朢amp_S的頻率，進而改變高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率。如此一來，基于控制芯片105所輸出的復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix的頻率可被設(shè)定/調(diào)整/改變的緣故(只要適當(dāng)?shù)貙︻l率設(shè)定電阻Rfkeq的阻值進行設(shè)定即可)，以至于負(fù)載驅(qū)動裝置10的應(yīng)用范圍/領(lǐng)域得以被大大地擴展。而在此值得一提的是，由于電阻Rl的阻值實質(zhì)上很小，故而在負(fù)載驅(qū)動裝置10的運作初期，電阻Rl并不足以影響到所欲設(shè)定的高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW的頻率大小。
[0047]另一方面，為了要避免發(fā)光二極管串20與/或負(fù)載驅(qū)動裝置10的內(nèi)部元件受過電壓(over voltage, 0V)的影響而損毀,故在本示范性實施例中，控制芯片105可以通過參考來自輸出過壓保護單元109的跨壓Vk5而決定是否啟動過電壓保護機制(0V protectionmechanism)。于本示范性實施例中，輸出過壓保護單元109 I禹接于直流輸出電壓Vdcjjut與接地電位之間，且其經(jīng)配置以提供關(guān)聯(lián)于直流輸出電壓Vdc OTT的跨壓VK5。
[0048]更清楚來說，輸出過壓保護單元109可以包括:電阻R4與R5。電阻R4的第一端用以接收直流輸出電壓Vdc QUT，電阻R4的第二端用以提供跨壓Vk5，而電阻R5則耦接于電阻R4的第二端與接地電位之間。顯然地，跨壓Vk5為直流輸出電壓Vdctot的分壓電壓，亦即:VM=Vdcout* (R5/(R4+R5))0
[0049]基于輸出過壓保護單元109所提供的跨壓Vk5，控制主體207更可經(jīng)配置以反應(yīng)于跨壓Vk5與默認(rèn)過電壓保護參考電壓Vwp μ而決定是否啟動過電壓保護機制。一旦控制主體207決定啟動過電壓保護機制的話，則控制主體207會反應(yīng)于過電壓保護機制的啟動而停止產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，直至無過電壓發(fā)生為止。在此條件下，控制芯片105更可以具有一只過電壓偵測腳位(over-voltage sense pin) 0VP,且控制主體207可以通過此過電壓偵測腳位OVP以接收跨壓Vk5，從而判斷是否有過電壓的發(fā)生。當(dāng)然，在本發(fā)明的其他示范性實施例中，控制主體207亦可反應(yīng)于輸出過壓保護單元109所提供的跨壓Vk5而調(diào)整所產(chǎn)生的復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，一切端視實際設(shè)計/應(yīng)用需求而論。
[0050]甚至，為了要避免發(fā)光二極管串20與/或負(fù)載驅(qū)動裝置10的內(nèi)部元件受過溫度(over temperature,0T)的影響而損毀,故在本示范性實施例中，稱接至控制主體207的過溫度保護偵測單元211可經(jīng)配置以提供關(guān)聯(lián)于控制芯片105的操作溫度的溫度感測電壓Vk給控制主體207。在此條件下，控制主體207更可經(jīng)配置以反應(yīng)于溫度感測電壓Vts與默認(rèn)過溫度保護參考電壓Votp 而決定是否啟動過溫度保護機制。一旦控制主體207決定啟動過溫度保護機制的話，則控制主體207會反應(yīng)于過溫度保護機制的啟動而停止產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，直至無過溫度發(fā)生為止。
[0051]基于上述，控制主體207會反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的輸入而產(chǎn)生帶有高頻成分(即，GPW)與低頻成分(即，DIM_I)的復(fù)合驅(qū)動信號GDjnix ( = GPff.DIM_
I)來控制電源轉(zhuǎn)換線路101與調(diào)光線路103的運作。顯然地，通過施加低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I至控制芯片105的復(fù)合功能輸入腳位MI，即可實現(xiàn)對發(fā)光二極管串20的亮度進行調(diào)整的目的。
[0052]另一方面，切換單元203會反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的致能而將作為補償電壓Votp的輸出電壓Vw傳到控制芯片105的補償腳位CMP，以使得補償線路107對補償電壓Votp進行儲存與補償，從而讓電源轉(zhuǎn)換線路101穩(wěn)定地提供直流輸出電壓VD。QUT。此外，切換單元203會反應(yīng)于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I的禁能而停止將輸出電壓Vw傳到至控制芯片105的補償腳位CMP。如此一來，由于補償線路107處于浮接的狀態(tài)，故而補償線路107所儲存的補償電壓Votp并不會隨著低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I的變化(即，致能與禁能)而改變。換言之，無論低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I處于致能還是禁能，控制芯片105的補償腳位CMP上的補償電壓Vkmp都會維持不變。
[0053]緊接著，當(dāng)?shù)皖l調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I從禁能狀態(tài)進入至致能狀態(tài)時，由于切換單元203此時呈現(xiàn)導(dǎo)通的狀態(tài)，再加上運算電壓放大器(OP) 201的輸出端上的電壓(Vop)即會馬上呈現(xiàn)補償線路107所儲存的補償電壓VC0MP。因此，發(fā)光二極管串20在電流(Iled)切換的瞬間并不會有過沖電流(over-shoot current)的產(chǎn)生,其系因:1、控制芯片105的補償腳位CMP上的補償電壓Votp維持不變，故而控制主體207并不會于發(fā)光二極管串20的電流切換的瞬間產(chǎn)生全開(即，責(zé)任周期為100% )的高頻柵極脈寬調(diào)變信號GPW ；以及2、二極管D2與電容C2會于低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I處于致能狀態(tài)時提供快速充電的機制。
[0054]除此之外，在負(fù)載驅(qū)動裝置10的運作過程中，控制芯片105內(nèi)的控制主體207會持續(xù)監(jiān)測電阻Rl與R5的跨壓(VK1，Vk5)以及溫度感測電壓VTS，以判斷是否有過電流與/或過電壓與/或過溫度的發(fā)生。一旦控制主體207判斷出有過電流與/或過電壓與/或過溫度發(fā)生的話，則控制主體207會立即停止產(chǎn)生復(fù)合驅(qū)動信號GD_mix，直至無過電流與/或過電壓與/或過溫度發(fā)生為止。
[0055]綜上所述，在本發(fā)明中，由于控制芯片105的補償腳位CMP上的補償電壓Votp并不會反應(yīng)于(或隨著)調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號(即，低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DIM_I)的變化(即，致能與禁能)而改變。換言之，無論調(diào)光所需的脈寬調(diào)變信號(即，低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號DM_I)處于致能還是禁能，控制芯片105的補償腳位CMP上的補償電壓Votp都會維持不變。因此，發(fā)光二極管串20在電流切換的瞬間并不會有過沖電流(over-shootcurrent)的產(chǎn)生,從而得以解決先前技術(shù)所述及的問題。
[0056]雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
[0057]另外，本發(fā)明的任一實施例或申請專利范圍不須達成本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，包括: 一電源轉(zhuǎn)換線路，其經(jīng)配置以反應(yīng)于一復(fù)合驅(qū)動信號的高頻成分而提供一直流輸出電壓給一發(fā)光二極管串； 一調(diào)光線路，與該發(fā)光二極管串串接，且其經(jīng)配置以反應(yīng)于該復(fù)合驅(qū)動信號的低頻成分而調(diào)整該發(fā)光二極管串的亮度； 一控制芯片，耦接該電源轉(zhuǎn)換線路與該調(diào)光線路，且其經(jīng)配置以: 反應(yīng)于一補償電壓與一三角波信號的比較而產(chǎn)生一高頻柵極脈寬調(diào)變信號； 反應(yīng)于一低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號與該高頻柵極脈寬調(diào)變信號的一及運算而產(chǎn)生該復(fù)合驅(qū)動信號以控制該電源轉(zhuǎn)換線路與該調(diào)光線路的運作；以及 反應(yīng)于該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的致能而傳導(dǎo)該補償電壓至該控制芯片的一補償腳位；以及 一補償線路，耦接該補償腳位，且其經(jīng)配置以儲存該補償電壓，并對該補償電壓進行補償以使該電 源轉(zhuǎn)換線路穩(wěn)定地提供該直流輸出電壓， 其中，該控制芯片還經(jīng)配置以反應(yīng)于該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的禁能而停止傳導(dǎo)該補償電壓至該補償腳位，以致使該補償線路所儲存的該補償電壓不隨著該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的變化而改變。
2.如權(quán)利要求1所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該電源轉(zhuǎn)換線路還經(jīng)配置以接收一直流輸入電壓，并且反應(yīng)于該復(fù)合驅(qū)動信號的高頻成分而提供該直流輸出電壓給該發(fā)光二極管串。
3.如權(quán)利要求2所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該電源轉(zhuǎn)換線路至少為一直流升壓線路，且該直流升壓線路包括: 一電感，其第一端用以接收該直流輸入電壓； 一第一二極管，其陽極耦接該電感的第二端，而其陰極則耦接至該發(fā)光二極管串的陽極以提供該直流輸出電壓； 一第一電容，其第一端耦接該第一二極管的陰極，而其第二端則耦接至一接地電位；一功率開關(guān)，其漏極耦接該電感的第二端與該第一二極管的陽極，而其柵極則用以接收該復(fù)合驅(qū)動信號；以及 一第一電阻，耦接于該功率開關(guān)的源極與該接地電位之間。
4.如權(quán)利要求3所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該調(diào)光線路包括: 一調(diào)光開關(guān)，其漏極耦接至該發(fā)光二極管串的陰極； 一第二電阻，耦接于該調(diào)光開關(guān)的源極與該接地電位之間；以及一復(fù)合功能線路，其輸入端用以接收該復(fù)合驅(qū)動信號，而其輸出端則耦接至該調(diào)光開關(guān)的柵極。
5.如權(quán)利要求4所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該復(fù)合功能線路包括: 一第三電阻，其第一端用以作為該復(fù)合功能線路的輸入端以接收該復(fù)合驅(qū)動信號，而其第二端則用以作為該復(fù)合功能線路的輸出端以耦接至該調(diào)光開關(guān)的柵極； 一第二電容，耦接于該第三電阻的第二端與該接地電位之間；以及 一第二二極管，其陽極耦接該第三電阻的第一端，而其陰極則耦接至該第三電阻的第~.-5-jJU-~-? O
6.如權(quán)利要求5所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片還具有一回饋腳位，且該補償線路包括:一第三電容，耦接于該補償腳位與該回饋腳位之間。
7.如權(quán)利要求6所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片包括: 一運算電壓放大器，其經(jīng)配置以接收該第二電阻的一回饋電壓與一默認(rèn)回饋參考電壓，并據(jù)以產(chǎn)生一輸出電壓； 一切換單元，耦接該運算電壓放大器，且其經(jīng)配置以: 接收該輸出電壓； 反應(yīng)于該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的致能而傳導(dǎo)作為該補償電壓的該輸出電壓至該補償腳位；以及 反應(yīng)于該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號的禁能而停止傳導(dǎo)該輸出電壓至該補償腳位； 一三角波產(chǎn)生器，其經(jīng)配置以產(chǎn)生該三角波信號；以及 一控制主體，耦 接該運算電壓放大器與該三角波產(chǎn)生器，且其經(jīng)配置以: 接收該補償電壓、該三角波信號與該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號； 比較該補償電壓與該三角波信號，以產(chǎn)生該高頻柵極脈寬調(diào)變信號；以及對該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號與該高頻柵極脈寬調(diào)變信號進行該及運算，以產(chǎn)生該復(fù)合驅(qū)動信號。
8.如權(quán)利要求7所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中:該控制芯片還具有一柵極輸出腳位，且該控制主體通過該柵極輸出腳位以輸出該復(fù)合驅(qū)動信號；該控制芯片還具有一復(fù)合功能輸入腳位，且該控制主體通過該復(fù)合功能輸入腳位以接收該低頻調(diào)光輸入脈寬調(diào)變信號；以及該控制芯片還具有一回饋腳位，且該運算電壓放大器通過該回饋腳位以接收該第二電阻的該回饋電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制主體還通過該復(fù)合功能輸入腳位以接收一關(guān)閉信號，從而關(guān)閉該控制芯片。
10.如權(quán)利要求7所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該第一電阻的跨壓與一默認(rèn)過電流保護參考電壓而決定是否啟動一過電流保護機制，其中，該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該過電流保護機制的啟動而停止產(chǎn)生該復(fù)合驅(qū)動信號。
11.如權(quán)利要求10所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片還具有一復(fù)合功能偵測腳位，且該控制主體通過該復(fù)合功能偵測腳位以接收該第一電阻的跨壓。
12.如權(quán)利要求11所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，還包括:一頻率設(shè)定電阻，耦接于該第一電阻的第一端與該復(fù)合功能偵測腳位之間，且其經(jīng)配置以設(shè)定該高頻柵極脈寬調(diào)變信號的頻率。
13.如權(quán)利要求12所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片還包括: 一參考電流源，耦接于該復(fù)合功能偵測腳位與該三角波產(chǎn)生器之間，且其經(jīng)配置以僅于該負(fù)載驅(qū)動裝置的運作初期提供一參考電流， 其中，該復(fù)合驅(qū)動信號于該負(fù)載驅(qū)動裝置的運作初期未被產(chǎn)生， 其中，該三角波產(chǎn)生器還經(jīng)配置以反應(yīng)于該參考電流與該頻率設(shè)定電阻的一乘積電壓而改變該三角波信號的頻率，進而改變該高頻柵極脈寬調(diào)變信號的頻率。
14.如權(quán)利要求7所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，還包括: 一輸出過壓保護單元，耦接于該直流輸出電壓與該接地電位之間，且其經(jīng)配置以提供關(guān)聯(lián)于該直流輸出電壓的一跨壓， 其中，該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該跨壓與一默認(rèn)過電壓保護參考電壓而決定是否啟動一過電壓保護機制， 其中，該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該過電壓保護機制的啟動而停止產(chǎn)生該復(fù)合驅(qū)動信號。
15.如權(quán)利要求14所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該輸出過壓保護單元包括:一第四電阻，其第一端用以接收該直流輸出電壓，而其第二端則用以提供該跨壓；以及一第五電阻，耦接于該第四電阻的第二端與該接地電位之間。
16.如權(quán)利要求14所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片還具有一過電壓偵測腳位，且該控制主體通過該過電壓偵測腳位以接收該跨壓。
17.如權(quán)利要求7所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中該控制芯片還包括:一過溫度保護偵測單元，耦接該控制主體，且其經(jīng)配置以提供關(guān)聯(lián)于該控制芯片的操作溫度的一溫度感測電壓給該控制主體，其中，該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該溫度感測電壓與一默認(rèn)過溫度保護參考電壓而決定是否啟動一過溫度保護機制，其中，該控制主體還經(jīng)配置以反應(yīng)于該過溫度保護機制的啟動而停止產(chǎn)生該復(fù)合驅(qū)動信號。
18.如權(quán)利要求3所述的關(guān)聯(lián)于發(fā)光二極管的負(fù)載驅(qū)動裝置，其中:該控制芯片還具有一電源腳位以接收操作所需的該直流輸入電壓，該控制芯片還具有一接地腳位以耦接至該接地電位。
【文檔編號】H05B37/02GK103974493SQ201310039536
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月1日
【發(fā)明者】楊富國, 黃南川 申請人:碩頡科技股份有限公司