專利名稱：發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，特別指一種脈寬調(diào)制式發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)光二極管的驅(qū)動是以一電壓源串聯(lián)一限流電阻后直接驅(qū)動發(fā)光二極管，由于發(fā)光二極管是順向偏壓驅(qū)動，其跨壓會因驅(qū)動電流而不同，因此當(dāng)線性調(diào)整驅(qū)動電壓大小時，驅(qū)動電流的改變會影響發(fā)光二極管的跨壓，使得驅(qū)動電流不會隨同電壓源作線性變化。甚至當(dāng)電壓源變化太大時，由于順向偏壓過大，會燒毀發(fā)光二極管。
參閱圖1，是現(xiàn)有技術(shù)中一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其中電壓源10通過限流電阻20施加電壓于發(fā)光二極管陣列30上，該發(fā)光二極管陣列30包括m行n列個發(fā)光二極管31，該限流電阻20的電阻為R，電壓源10的電壓為U，干路電流為I，單個發(fā)光二極管31的等效電阻為RS。
請一起參閱圖2，是發(fā)光二極管31的正向伏安特性圖，其伏安特性的模型可用下式表示VF＝Von+RSIF+(ΔVF/ΔT)(T-25℃)其中，Von是發(fā)光二極管31的啟動電壓，RS為發(fā)光二極管31的等效電阻，T是環(huán)境溫度，ΔVF/ΔT是發(fā)光二極管正向電壓的溫度系數(shù)，對于多數(shù)發(fā)光二極管而言典型值為-2V/℃。在環(huán)境溫度不變的情況下，模型簡化為VF＝Von+RSIF所以圖1所示的現(xiàn)有發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的伏安特性可用下式表示U-m*Von＝I(R+RS(m/n))此式簡化為U-VX＝I(R+RX)其中，VX＝m*Von，RX＝RS(m/n)可知由于發(fā)光二極管31的啟動電壓Von的存在，電流I并不隨電壓U的改變而線性變化，如當(dāng)電壓U變?yōu)樵瓉淼亩稌r，電流I變化小于原來的二倍。因此即使驅(qū)動固定的發(fā)光二極管陣列，亦不能在驅(qū)動電壓變化時線性改變驅(qū)動電流而使發(fā)光二極管的光輸出作相應(yīng)線性的變化。故難以完成對發(fā)光二極管的光輸出的精確控制。
而當(dāng)驅(qū)動的發(fā)光二極管陣列并非固定不變時，即其陣列形式或發(fā)光二極管個數(shù)變化時，即VX及RX發(fā)生改變時，為滿足適宜的發(fā)光二極管電氣工作環(huán)境，常需對驅(qū)動電壓U及限流電阻R作調(diào)整，同樣亦無法在驅(qū)動電壓變化時使發(fā)光二極管的光輸出作相應(yīng)線性的變化。在用于負(fù)載變化的應(yīng)用時有很多不便，同樣也難以完成對發(fā)光二極管的光輸出的精確控制。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中難以精確控制發(fā)光二極管的光輸出的缺陷，本發(fā)明提供一種可簡單并精確控制發(fā)光二極管的光輸出的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其包括至少一發(fā)光二極管、一調(diào)整電壓源、一鋸齒波發(fā)生器、一比較器、一場效應(yīng)晶體管、一輔助電源、一限流電阻及一電阻。鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波與調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場效應(yīng)晶體管的源極，場效應(yīng)晶體管的漏極通過電阻輸出驅(qū)動電流至發(fā)光二極管。
和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其采用脈寬調(diào)制方式驅(qū)動發(fā)光二極管，可線性調(diào)整發(fā)光二極管的驅(qū)動電流而精確控制發(fā)光二極管的光輸出，并在用于負(fù)載變化的應(yīng)用時，也可以線性調(diào)整發(fā)光二極管的驅(qū)動電流而精確控制發(fā)光二極管的光輸出。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的示意圖。
圖2是發(fā)光二極管的伏安特性圖。
圖3是本發(fā)明發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的示意圖。
圖4是本發(fā)明發(fā)光二極管驅(qū)動裝置的波形圖。
圖5是本發(fā)明發(fā)光二極管驅(qū)動裝置中的比較器的波形圖。
具體實(shí)施方式

請參閱圖3，本發(fā)明發(fā)光二極管驅(qū)動裝置包括一鋸齒波發(fā)生器1、一調(diào)整電壓源6、一比較器2、一N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3、一輔助電源7、一限流電阻4及一電阻5。鋸齒波發(fā)生器1的輸出端連接至比較器2的一輸入端，比較器2的另一輸入端連接至調(diào)整電壓源6，比較器2的輸出端連接至場效應(yīng)晶體管3的柵極，限流電阻4兩端分別連接于輔助電源7及場效應(yīng)晶體管3的源極，場效應(yīng)晶體管3的漏極接電阻5后驅(qū)動發(fā)光二極管陣列8。
請一起參閱圖4，Vi1為調(diào)整電壓，Vr1為鋸齒波信號，Vo1為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3柵極電壓，Io1為N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3漏極的輸出電流。鋸齒波發(fā)生器1產(chǎn)生的鋸齒波信號Vr1與調(diào)整電壓源6輸出的調(diào)整電壓Vi1通過比較器2進(jìn)行比較，當(dāng)調(diào)整電壓Vi1大于鋸齒波信號Vr1瞬間電壓時，比較器2輸出為正；當(dāng)調(diào)整電壓Vi1小于鋸齒波信號Vr1瞬間電壓時，比較器2輸出為零。此輸出Vo1自N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3柵極輸入，輔助電源7接限流電阻4后施加電壓于N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3的源極，N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3的漏極通過所接的電阻5輸出驅(qū)動電流Io1至發(fā)光二極管陣列8。
請參閱圖5，在不同調(diào)整電壓下比較器的輸出波形，Vi1為一調(diào)整電壓信號，Vi2為另一調(diào)整電壓信號，Vr1為鋸齒波信號，Vo為比較器輸出高電平的電壓，t1為調(diào)整電壓信號為Vi1時的比較器輸出高電平寬度，t2為調(diào)整電壓信號為Vi2時的比較器輸出高電平寬度，T為鋸齒波周期。因鋸齒波信號的斜率為一定值，故顯見當(dāng)Vi2＝K Vi1時，t2＝K t1，(K為調(diào)整電壓變化的比例)。即比較器2輸出信號為一占空比隨調(diào)整電壓線性變化的方波信號，其施加于N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3柵極之上，則N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管3的漏極于柵極電壓為高電平時輸出一固定電流，此為ON狀態(tài)；于柵極電壓為零時無輸出電流，此為OFF狀態(tài)，Io1即此二狀態(tài)的反復(fù)發(fā)生。其ON-OFF的頻率即為鋸齒波頻率，當(dāng)頻率大到超過系統(tǒng)所能響應(yīng)的頻率的10倍以上時，其效果為發(fā)光二極管陣列8接受一定電流的驅(qū)動，此電流大小與比較器2輸出方波信號的占空比呈線性關(guān)系，而此方波信號的占空比又與調(diào)整電壓呈線性關(guān)系，故可通過改變調(diào)整電壓達(dá)成發(fā)光二極管線性可調(diào)的馬區(qū)動目的。
若調(diào)整電壓大于鋸齒波信號的最大值或小于鋸齒波信號的最小值，則根據(jù)電路要求的不同，或者仍然與比較器比較并輸出信號，或者增加輔助電路作其他的動作。這種情形的處理，根據(jù)需要的不同而作相應(yīng)的變化。
上述的N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管可被P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管、N溝道空乏型場效應(yīng)晶體管、P溝道空乏型場效應(yīng)晶體管代替。
本發(fā)明發(fā)光二極管驅(qū)動裝置和它所驅(qū)動的發(fā)光二極管陣列構(gòu)成的光源可作為顯示器及其它如車輛、船舶、及航空器等用的顯示裝置的光源。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，包括至少一發(fā)光二極管，其特征在于還包括一調(diào)整電壓源、一鋸齒波發(fā)生器、一比較器、一場效應(yīng)晶體管、一輔助電源、一限流電阻及另一電阻，其中，鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波與調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場效應(yīng)晶體管的源極，場效應(yīng)晶體管的漏極接另一電阻并輸出驅(qū)動電流至發(fā)光二極管。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該鋸齒波發(fā)生器、比較器及調(diào)整電壓源構(gòu)成一占空比隨調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓線性變化的方波信號發(fā)生器。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該至少一發(fā)光二極管為一發(fā)光二極管陣列。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該場效應(yīng)晶體管為增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管為N溝道型。
6.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管為P溝道型。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該場效應(yīng)晶體管為空乏型場效應(yīng)晶體管。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該空乏型場效應(yīng)晶體管為N溝道型。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其特征在于該空乏型場效應(yīng)晶體管為P溝道型。
全文摘要
一種發(fā)光二極管驅(qū)動裝置，其包括至少一發(fā)光二極管、一調(diào)整電壓源、一鋸齒波發(fā)生器、一比較器、一場效應(yīng)晶體管、一輔助電源、一限流電阻及一電阻。鋸齒波發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波與調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場效應(yīng)晶體管的源極，場效應(yīng)晶體管的漏極通過電阻輸出驅(qū)動電流至發(fā)光二極管。
文檔編號G09G3/32GK1512472SQ02151
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月28日
發(fā)明者林志泉, 李青諺 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司