專利名稱：電壓選擇電路、二極管驅(qū)動電路及二極管通道驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管電路，且特別是有關(guān)于一種白光發(fā)光二極管電路。
背景技術(shù)：
一般而言，發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光效率會是傳統(tǒng)白熾燈的四倍，且在同樣得發(fā)光效率之下，發(fā)光二極管較含有害的汞的小型熒光燈更為經(jīng)濟節(jié)約，亦比傳統(tǒng)照明裝置具有更長的生命周期。由于具有上述優(yōu)點，發(fā)光二極管已成為照明技術(shù)的主流。在發(fā)光二極管驅(qū)動電路當中，通常使用反饋電壓(Feedback Voltage)來決定驅(qū)動發(fā)光二極管通道的驅(qū)動電壓大小。在一般的情況之下，反饋電壓是發(fā)光二極管通道所輸出的最小電壓，也就是在發(fā)光二極管路徑上消耗最大壓降的那一條通道最后所剩下的電壓。 在驅(qū)動電路接收最小電壓作為反饋電壓之后，就可以決定發(fā)光二極管通道的運作狀況，進一步調(diào)整提供給發(fā)光二極管通道的驅(qū)動電壓/電流。然而，每個發(fā)光二極管有著不同的電壓降，因此很難察覺出這些通道上所輸出的最小電壓。倘若同時存在數(shù)個并聯(lián)的發(fā)光二極管通道的話，將更難以自這些通道當中選出最小電壓作為反饋電壓。因此需要一個新的電路和一個新的方法，來正確地自數(shù)個并聯(lián)的發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓，來作為反饋電壓。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面是在于提供一種電壓選擇電路，能夠自數(shù)個并聯(lián)的發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓來作為反饋電壓，以更精確地驅(qū)動這些發(fā)光二極管通道。依據(jù)本發(fā)明一實施例，電壓選擇電路自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，此電壓選擇電路含有一第一揀選電路，此第一揀選電路含有多個第一運算放大器，各個第一運算放大器具有一正輸入端、一輸出端、一負輸入端以及一輸出級。正輸入端自發(fā)光二極管通道的第一端所輸出的剩余電壓當中擇一；輸出端輸出最小電壓，其中第一運算放大器的輸出端是連接在一起；負輸入端電性連接至輸出端，輸出級電性連接至輸出端，其中輸出級的電流入陷(Current Sinking)能力較電流推出 (Current Souring)能力為弓IU本發(fā)明的另一方面是在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，能夠自數(shù)個并聯(lián)的發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓來作為反饋電壓，以產(chǎn)生更精確的驅(qū)動電壓來驅(qū)動發(fā)光二極管通道。依據(jù)本發(fā)明另一實施例，發(fā)光二極管驅(qū)動電路驅(qū)動多個發(fā)光二極管通道，此發(fā)光二極管驅(qū)動電路含有一電壓選擇電路、一升壓電路，以及電壓選擇電路，以自數(shù)個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出的多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，此電壓選擇電路含有一第一揀選電路，第一揀選電路含有多個第一運算放大器，各個第一運算放大器具有一正輸入端、一輸出端、一負輸入端以及一輸出級。正輸入端自發(fā)光二極管通道的第一端所輸出的剩余電壓當中擇一；輸出端輸出最小電壓，其中第一運算放大器的輸出端是連接在一起；負輸入端電性連接至輸出端，輸出級電性連接至輸出端，其中輸出級的電流入陷 (Current Sinking)能力較電流推出(Current Souring)能力為強。升壓電路產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號，脈沖寬度調(diào)制信號的工作周期則依據(jù)所選擇的最小電壓作出調(diào)整；直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號，在發(fā)光二極管通道的第二端上產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。
本發(fā)明的再一方面是在于提供一種發(fā)光二極管電路，此發(fā)光二極管電路能夠自其所含的數(shù)個并聯(lián)發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓來作為反饋電壓，以產(chǎn)生更精確的驅(qū)動電壓來驅(qū)動這些發(fā)光二極管通道。 依據(jù)本發(fā)明再一實施例，發(fā)光二極管電路含有多個發(fā)光二極管通道以及一發(fā)光二極管驅(qū)動電路。發(fā)光二極管驅(qū)動電路驅(qū)動多個發(fā)光二極管通道，此發(fā)光二極管驅(qū)動電路含有一電壓選擇電路、一升壓電路，以及電壓選擇電路，以自數(shù)個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出的多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，此電壓選擇電路含有一第一揀選電路， 第一揀選電路含有多個第一運算放大器，各個第一運算放大器具有一正輸入端、一輸出端、 一負輸入端以及一輸出級。正輸入端自發(fā)光二極管通道的第一端所輸出的剩余電壓當中擇一；輸出端輸出最小電壓，其中第一運算放大器的輸出端是連接在一起；負輸入端電性連接至輸出端，輸出級電性連接至輸出端，其中輸出級的電流入陷(Current Sinking)能力較電流推出(Current Souring)能力為強。升壓電路產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號，脈沖寬度調(diào)制信號的工作周期則依據(jù)所選擇的最小電壓作出調(diào)整；直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號，在發(fā)光二極管通道的第二端上產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。本發(fā)明的又一方面是在于提供一種發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法，此發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法能夠數(shù)個并聯(lián)發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓來作為反饋電壓，以產(chǎn)生更精確的驅(qū)動電壓來驅(qū)動發(fā)光二極管通道。依據(jù)本發(fā)明的又一實施例，發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法是利用多個第一運算放大器，自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端點所輸出的多個剩余電壓當中，選出一最小電壓， 其中第一運算放大器的多個輸出端是連接在一起；然后依據(jù)所選出的最小電壓，產(chǎn)生具有一工作周期的一脈沖寬度調(diào)制信號，并在發(fā)光二極管通道的多個第二端上，產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。以上實施例的電壓選擇電路、發(fā)光二極管驅(qū)動電路、發(fā)光二極管電路，以及發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法，采用電流入陷能力與電流推出能力不同的兩晶體管來作為輸出級，因此能夠自動地自數(shù)個并聯(lián)的發(fā)光二極管通道當中選出最小電壓來作為反饋電壓，以更精確地驅(qū)動這些發(fā)光二極管通道。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的說明如下圖1是繪示本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管電路圖。圖2是繪示本發(fā)明一實施方式的第一運算放大器的電路圖。圖3是繪示本發(fā)明一實施方式發(fā)光二極管通道的剩余電壓與所選出的最小電壓的波形圖。圖4是繪示本發(fā)明一實施方式數(shù)個發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法的流程圖。[主要元件標號說明]100 發(fā)光二極管電路101 直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器103:電感105:二極管107:電容109:開關(guān)111:電壓選擇電路111&:第一揀選電路111い第ニ揀選電路115:發(fā)光二極管通道117:第一運算放大器119:第二運算放大器121:升壓電路123:發(fā)光二極管驅(qū)動電路127 白色發(fā)光二極管201 差動放大器203:第二級放大電路205:輸出級205a 源極晶體管20 漏極晶體管207:電流鏡209、211:晶體管213、215:晶體管217:晶體管219:電容221:電阻2烈、225:晶體管227:晶體管301、303、305:剩余電壓
具體實施例方式以下實施例的電壓選擇電路、發(fā)光ニ極管驅(qū)動電路(じ§社Emitting Diode Driving以『^れ)、發(fā)光ニ極管電路，以及發(fā)光ニ極管通道驅(qū)動方法，能夠自動對多個發(fā)光 二極管通道進行檢測，得到扣除發(fā)光二極管壓降之后所剩下的數(shù)個剩余電壓，然后由電壓 選擇電路自這些剩余電壓當中選出最小電壓，并將最小電壓反饋給驅(qū)動電路，因此可以產(chǎn) 生較精確的驅(qū)動電壓來驅(qū)動發(fā)光二極管通道。請參照圖1，其是繪示本發(fā)明一實施方式的發(fā)光二極管電路圖。發(fā)光二極管電路 100含有數(shù)個發(fā)光二極管通道115，這些發(fā)光二極管通道115由多個串連的白色發(fā)光二極管 127所組成，每一白色發(fā)光二極管127都會造成一些壓降，造成發(fā)光二極管通道115第一端 上的電壓與第二端上的驅(qū)動電壓大小相異。除了發(fā)光二極管通道115之外，發(fā)光二極管電路100尚且含有發(fā)光二極管驅(qū)動電 路1 來驅(qū)動發(fā)光二極管通道115，其中發(fā)光二極管驅(qū)動電路1 含有電壓選擇電路111、 升壓電路121以及直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器101。電壓選擇電路111自數(shù)個發(fā)光二極管通道115的數(shù)個第一端所輸出數(shù)個剩余電壓 當中，選出一個最小電壓；升壓電路121則產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(PWM 3181^1)，此脈沖寬 度調(diào)制信號的工作周期則依據(jù)所選出的最小電壓做調(diào)整，其中升壓電路121可采用數(shù)個電 流槽電路(0^儀壯Sink以『はれ，未繪示)，來控制流經(jīng)發(fā)光ニ極管通道115的電流大小。 在依據(jù)所選出的最小電壓產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號之后，直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器101會依據(jù) 此脈沖寬度調(diào)制信號，產(chǎn)生位于發(fā)光二極管通道115第一端上的驅(qū)動電壓。直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器101主要具有開關(guān)109、電感103、二極管105，以及在發(fā)光二極管通道115第二端上形成驅(qū)動電壓的電容107，其中驅(qū)動電壓的大小與開關(guān)109的導通時間長短有關(guān)。舉例來說，倘若由電壓選擇電路111所選出的最小電壓的電壓值下降，升壓電路121就會增長開關(guān)109的導通時間，來增加用來驅(qū)動發(fā)光二極管通道115的驅(qū)動電壓。更詳細地說，電壓選擇電路111含有第一揀選電路111a，此第一揀選電路Illa內(nèi)含數(shù)個第一運算放大器117，各個第一運算放大器117具有一正輸入端(+)、一輸出端、一負輸入端(一)。正輸入端是自發(fā)光二極管通道115的第一端所輸出的多個剩余電壓當中擇一；所有的第一運算放大器117的輸出端是連接在一起，來輸出最小電壓，負輸入端則電性連接至輸出端。由于所有第一運算放大器117的輸出端連接在一起，基于電路的物理特性， 具有最強流入陷(Current Sinking)能力的第一運算放大器117就會決定最小電壓的數(shù)值。為了能夠驅(qū)動更多的發(fā)光二極管通道115，電壓選擇電路111更進一步具有第二揀選電路111b，此第二揀選電路Illb含有數(shù)個第二運算放大器119，這些第二運算放大器 119的數(shù)個正輸入端(+)接收自發(fā)光二極管通道115而來的剩余電壓，這些第二運算放大器 119的數(shù)個輸出端則連接至第一運算放大器117的輸出端。通過將所有的輸出端連接在一起，具有最強流入陷能力的運算放大器117/119就會自動地主宰最小電壓的數(shù)值。請參照圖2，其是繪示本發(fā)明一實施方式的第一運算放大器的電路圖。第一運算放大器117內(nèi)含輸出級205，此輸出級205電性連接至輸出端，其中輸出級205的電流入陷 (Current Sinking)能力較電流推出(Current Souring)能力為強。更詳細來說，第一運算放大器117的輸出級含有一源極晶體管20 以及一漏極晶體管20 ，源極晶體管20 與漏極晶體管20 電性連接第一運算放大器117的輸出端，漏極晶體管20 的電流入陷能力較源極晶體管20 的電流推出能力為強，因此輸出端所輸出的最小電壓會由漏極晶體管20 來決定。第一運算放大器117進一步含有差動放大器201與第二級放大電路203。差動放大器201負責接收并差動地放大剩余電壓來產(chǎn)生第一放大信號，此差動放大器201具有晶體管209/211/213/215，這些晶體管是以圖2所繪示的方式連接。第二級放大電路203具有晶體管217、電阻221與電容219，這些元件亦以圖2所繪示的方式連接，以將第一放大信號進一步放大為輸出端所輸出的最小電壓。電流鏡207具有晶體管223/225，此電流鏡207 為差動放大器201提供定電流；此外，晶體管227亦電性連接于電流鏡207，為第二級放大電路203提供電流。請參照圖3，其是繪示本發(fā)明一實施方式發(fā)光二極管通道的剩余電壓與所選出的最小電壓的波形圖。如圖3所繪示，剩余電壓301會保持為定值1.2v(伏特)，剩余電壓303 會保持為定值0. 8v (伏特)，剩余電壓305則會隨時間而變化。電壓選擇電路所選出的最小電壓307則為剩余電壓301、剩余電壓303會與剩余電壓305當中最小的。請參照圖4，其是繪示本發(fā)明一實施方式數(shù)個發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法的流程圖。 發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法是利用數(shù)個第一運算放大器，自數(shù)個發(fā)光二極管通道的數(shù)個第一端點所輸出的數(shù)個剩余電壓當中，選出一最小電壓，其中這些第一運算放大器的多個輸出端是連接在一起；然后依據(jù)所選出的最小電壓，產(chǎn)生具有一工作周期的一脈沖寬度調(diào)制信號，并依據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號在發(fā)光二極管通道的數(shù)個第二端上，產(chǎn)生驅(qū)動電壓。特別的是，發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法會預先選取輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強的第一運算放大器。根據(jù)以上實施例，電壓選擇電路、發(fā)光二極管驅(qū)動電路、發(fā)光二極管電路，以及發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法，能夠在二極管消耗了些許電壓降之后，自動地檢測發(fā)光二極管通道上的剩余電壓，電壓選擇電路則會選出這些剩余電壓當中最小的，然后將之反饋給驅(qū)動電路，因此可產(chǎn)生更為精確的驅(qū)動電壓來驅(qū)動發(fā)光二極管通。雖然本發(fā)明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種電壓選擇電路，以自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，該電壓選擇電路包含一第一揀選電路，該第一揀選電路包含多個第一運算放大器，各個第一運算放大器包含一正輸入端，以自該多個發(fā)光二極管通道的該多個第一端所輸出的該多個剩余電壓當中擇一；一輸出端，以輸出該最小電壓，其中該多個第一運算放大器的該些輸出端是連接在一起；一負輸入端，電性連接至該輸出端；以及一輸出級，電性連接至該輸出端，其中該輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓選擇電路，其中各個第一運算放大器的該輸出級包含一源極晶體管以及一漏極晶體管，該源極晶體管與該漏極晶體管電性連接該第一運算放大器的該輸出端，該漏極晶體管的電流入陷能力較該源極晶體管的電流推出能力為強。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓選擇電路，其中各個第一運算放大器還包含 一差動放大器，以接收并差動地放大該剩余電壓，來產(chǎn)生一第一放大信號；以及一第二級放大電路，以將該第一放大信號進一步放大為該輸出端所輸出的該最小電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓選擇電路，進一步包含一第二揀選電路，該第二揀選電路包含多個第二運算放大器，該多個第二運算放大器的多個正輸入端接收自該多個發(fā)光二極管通道而來的該多個剩余電壓，該多個第二運算放大器的多個輸出端則連接至該多個第一運算放大器的該些輸出端。
5.一種發(fā)光二極管驅(qū)動電路，以驅(qū)動多個發(fā)光二極管通道，該發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含一種電壓選擇電路，以自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出的多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，該電壓選擇電路包含一第一揀選電路，該第一揀選電路包含多個第一運算放大器，各個第一運算放大器包含一正輸入端，以自該多個發(fā)光二極管通道的該多個第一端所輸出的該多個剩余電壓當中擇一；一輸出端，以輸出該最小電壓，其中該多個第一運算放大器的該些輸出端是連接在一起；一負輸入端，電性連接至該輸出端；以及一輸出級，電性連接至該輸出端，其中該輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強；一升壓電路，以產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號，該脈沖寬度調(diào)制信號的工作周期則依據(jù)所選擇的最小電壓作出調(diào)整；以及一直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器，以依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號，在該多個發(fā)光二極管通道的該些第二端上產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中該第一運算放大器的該輸出級包含一源極晶體管以及一漏極晶體管，電性連接至該第一運算放大器的該輸出端，該漏極晶體管的電流入陷能力較該源極晶體管的電流推出能力為強。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，其中各個第一運算放大器包含 一差動放大器，以接收并差動地放大該剩余電壓，來產(chǎn)生一第一放大信號；以及一第二級放大電路，以將該第一放大信號進一步放大為該輸出端所輸出的該最小電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管驅(qū)動電路，還包含一第二揀選電路，該第二揀選電路包含多個第二運算放大器，該多個第二運算放大器的多個正輸入端接收自該多個發(fā)光二極管通道而來的該多個剩余電壓，該多個第二運算放大器的多個輸出端則連接至該多個第一運算放大器的該些輸出端。
9.一種發(fā)光二極管電路，包含 多個發(fā)光二極管通道；以及一發(fā)光二極管驅(qū)動電路，以驅(qū)動多個發(fā)光二極管通道，該發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含 一種電壓選擇電路，以自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端所輸出的多個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，該電壓選擇電路包含一第一揀選電路，該第一揀選電路包含多個第一運算放大器，各個第一運算放大器包含一正輸入端，以自該多個發(fā)光二極管通道的該些第一端所輸出的該多個剩余電壓當中擇一；一輸出端，以輸出該最小電壓，其中該多個第一運算放大器的該些輸出端是連接在一起；一負輸入端，電性連接至該輸出端；以及一輸出級，電性連接至該輸出端，其中該輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強；一升壓電路，以產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號，該脈沖寬度調(diào)制信號的工作周期則依據(jù)所選擇的最小電壓作出調(diào)整；以及一直流對直流電壓轉(zhuǎn)換器，以依據(jù)該脈沖寬度調(diào)制信號，在該多個發(fā)光二極管通道的該些第二端上產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管電路，還包含一第二揀選電路，該第二揀選電路包含多個第二運算放大器，該多個第二運算放大器的多個正輸入端接收自該多個發(fā)光二極管通道而來的該多個剩余電壓，該多個第二運算放大器的多個輸出端則連接至該多個第一運算放大器的該些輸出端。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光二極管電路，其中各個第一運算放大器包含 一差動放大器，以接收并差動地放大該剩余電壓，來產(chǎn)生一第一放大信號；以及一第二級放大電路，以將該第一放大信號進一步放大為該輸出端所輸出的該最小電壓。
12.一種發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法，包含利用多個第一運算放大器，自多個發(fā)光二極管通道的多個第一端點所輸出的多個剩余電壓當中，選出一最小電壓，其中該多個第一運算放大器的多個輸出端是連接在一起； 依據(jù)所選出的最小電壓，產(chǎn)生具有一工作周期的一脈沖寬度調(diào)制信號；以及在該多個發(fā)光二極管通道的多個第二端上，產(chǎn)生一驅(qū)動電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管通道驅(qū)動方法，還包含選取該多個第一運算放大器的一輸出級，其中該輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強。
全文摘要
一種電壓選擇電路，以自數(shù)個發(fā)光二極管通道的第一端所輸出數(shù)個剩余電壓當中，選出一個最小電壓，此電壓選擇電路含有第一揀選電路，第一揀選電路含有數(shù)個第一運算放大器，此第一運算放大器含有正輸入端、輸出端以及負輸入端。正輸入端自發(fā)光二極管通道的第一端所輸出的剩余電壓當中擇一，輸出端輸出最小電壓，其中這些第一運算放大器的輸出端連接在一起。負輸入端電性連接至輸出端，輸出級電性連接至輸出端，其中輸出級的電流入陷能力較電流推出能力為強。
文檔編號H05B37/02GK102448221SQ201110224840
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者曾冠仁 申請人:原景科技股份有限公司