[发明专利]发光二极管驱动器以及驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发光二极管驱动器，尤指一种控制型驱动器(control labledriver)，有关于自动调整驱动电压以稳定驱动电流的驱动控制技术，可应用在驱动照明用(lighting)以及背光源用(backlight)等高功率的发光二极管。

背景技术

传统工业界上定电流驱动器是有两种型式一种是定电压方式，以设定电压值的方式来限制流过应用体的驱动电流的值；另一种则是定电流方式，以设定电流源的值的方式来限制驱动电流的值。如第2A图所示为定电压方式(图中所举例的应用体为发光二极管)，外部输入电压VDD先经由发光二极管控制器210输出电压VLED驱动发光二极管产生电流ILED；同时，所述的发光二极管控制器另控制与发光二极管串联的电组R上的电压降Vset，凭借稳定设定电压Vset的值来稳定电阻R上流通的电流值(也为发光二极管上的电流值ILED)。第二种为定电流方式如第2B图所示，外部输入电压VLED直接驱动发光二极管产生电流ILED；同时，另一外部输入电压VDD经由发光二极管控制器220产生一流通设定电阻Rset上的参考电流，凭借所述的参考电流来锁定发光二极管上的电流值ILED。然而，对于一些较精密的应用体(例如-高瓦数的照明用或背光源用发光二极管)而言，发光造成的温度上升、驱动电压的扰动(fluctuation)以及发光二极管材质属性的异同都会影响其驱动电流不能常态性地维持一固定值。

此外，利用一参考电流源(reference current source)通过电流镜(current mirror)来箝制(clamp)驱动电流也是一种直接控制电流的方法。如第6A图所示，两个同样是1∶N比率放大参考电流源Iref的电流镜611，612迭加一起，可将驱动电流ILED箝制在N*Iref的值。然而，利用两个1∶N比率的电流镜所占的空间实在太大；同时，只箝制驱动电流的作法只能应付少量的电流波动，对于应用体可能发生的电性变化(例如-等效电阻、电流-电压关系曲线I-Vcurve以及化学与物理特性的改变)乃至于对整个驱动器造成电压需求(voltage desire)的窘迫，传统的电流镜电路并不能应付这样复杂的状况。

发明内容

本发明的目的是在于提供发光二极管的一种高稳定度的控制型驱动器与驱动系统。除了定电流的箝制(clamping)技术外，独特的电压调节器(voltage adjuster)技术将可自动调节应用体的驱动电压，使应用体即使在面对可能升高的温度或突发状况所造成的电路负荷时，调节后的驱动电压也能稳定驱动所设定的驱动电流值。本发明的驱动系统是能成功整合上述功能，却不需占用太多系统空间，适合应用在各种轻便装置中。

又，配合本发明独特的电压调节器技术，受使用者接口控制的可变电压源(adjustable-voltage source)更加深了本发明的应用范围；在本发明中，使用者可以通过控制接口(control interface)控制所述的可变电压源直接选取不同应用体适用的驱动电压。此外，对于高瓦数的照明用与背光源用发光二极管等常发生的过热现象(over-temperature)与过电流(over-current)现象，本发明中也设置了过热保护与过电流保护，供直接在驱动控制系统防止对应用体严重的损伤。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种发光二极管驱动器，供驱动应用体的高低电位端间产生稳定驱动电流，其包括：

一个直流电源输入端，供输入直流电压；

一个第一场效晶体管，供作为电压调节器用，其汲源极之间电压差可调节应用体两端电压；

一个控制器，供控制所述的第一场效晶体管的闸极电压；以及

一个电流控制器，供箝制驱动电流为设定值。

其次本发明提供一种驱动系统，驱动一应用体产生稳定驱动电流，其包括：

一个直流电源输入端，供输入直流电压；

一个应用输出端，供连接应用体高电位处且所述的处电压为；

一个应用输入端，供连接应用体低电位处且所述的处电压为；

一个第一场效晶体管，供作为电压调节器用；

一个第一运算放大器，可侦测所述的应用体的电压变化而产生负回馈电压至所述的第一场效晶体管的闸极，使其汲源极之间电压差自动产生补偿电压；以及

一个电流控制器，供箝制驱动电流为设定值。

为了能使本发明上述之内容、目的、优点及其它特征能更明显易懂，以下配合图式与较佳实施例详细说明本发明。

附图说明

图1A为本发明的驱动系统实施例一电路示意图；