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CN100352068C - 以电流镜驱动发光二极管的方法 - Google Patents

以电流镜驱动发光二极管的方法 Download PDF

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CN100352068C CNB031548695A CN03154869A CN100352068C CN 100352068 C CN100352068 C CN 100352068C CN B031548695 A CNB031548695 A CN B031548695A CN 03154869 A CN03154869 A CN 03154869A CN 100352068 C CN100352068 C CN 100352068C
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Abstract

本发明是指一种高效率的升压电路以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多个并联的发光二极管，为得到最高效率的输出，操作方式包括下列步骤：以该电流镜的控制端电压作为参考电压；提升该电流镜的输入端电压，并将该多个发光二极管的输入端当作电压反馈点，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及以该电流镜的输出端电压驱动该多个发光二极管。

Description

以电流镜驱动发光二极管的方法
(1)技术领域
本发明是指一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，尤指一种以电流镜驱动白光发光二极管的方法。
(2)背景技术
现今市面上欲以电流镜驱动白光发光二极管(LED)所使用的升压方式为常见的充电泵电路(Charge Pump Circuit)，如图1所示，其是利用二极管元件(diode-connected MOS)单向传输的特性与电容来传递及储存电荷而产生高电压的输出；传统的充电泵电路是由数个基本泵电路11串接而成，而每一个基本泵电路是由第一电容C22、第一晶体管N23、第二电容C25及第二晶体管N26耦接而成。其中，第一晶体管N23与第二晶体管N26是先接成共漏极，再分别与第一电容C22及第二电容C25的一端连接，如图2所示。
然而，以已知的充电泵电路来驱动白光发光二极管的方式会产生两个问题，分别如下所述：
(1)由于充电泵电路(请参阅图1)本身以电容来储存电荷的架构所限，因此若以一个二级的充电泵电路来说，其最高效率是为VOUT/(2VCC)或是VOUT/(1.5VCC)，因此，其升压效率可说已被输入电压VCC所决定，无法以改进应用电路、或是改善周边元件来提升充电泵电路的效率。
(2)请参阅图3，其为习知技术中以电流镜驱动白光发光二极管的电路示意图，其中，晶体管N31、N32、N33及N34所构成的电流镜的输入电压即为图1中充电泵电路的输出电压VOUT。由于充电泵电路对于电流镜的控制方式是将VOUT固定在5V，而白光发光二极管D35的输入电压VF是介于3.1~3.8V之间，因此会有过大的功率损耗在电流镜上，即
PLEDLOSS＝ILED(VOUT-VF)                        (1)
(3)发明内容
本发明的主要目的为提出一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，其在提升电流镜输入端电压以驱动发光二极管的同时，亦能固定电流镜输入端与输出端之间的电压降，以改善习知在使用电容升压型态的充电泵电路以驱动白光发光二极管时，所造成的低升压效率及过大的功率损耗于电流镜的情形。
根据本发明的构想，提出一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多个并联的发光二极管，包括下列步骤：以该电流镜的控制端电压作为参考电压；提升该电流镜的输入端电压，并将该多个发光二极管的输入端当作电压反馈点，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及以该电流镜的输出端电压驱动该多个发光二极管。
根据上述构想，其中该电流镜是由多个相同的金属氧化物半导体晶体管(MOS)耦接而成。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为白光发光二极管。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为蓝光发光二极管。
根据上述构想，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
根据本发明的另一构想，提出一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多个并联的发光二极管，包括下列步骤：以该电流镜的输入端电压减去偏移电压(Offset Voltage)作为参考电压；提升该电流镜的输入端电压，并将该多个发光二极管的输入端当作电压反馈点，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及以该电流镜的输出端电压驱动该多个发光二极管。
根据上述构想，其中该电流镜是由多个相同的金属氧化物半导体晶体管(MOS)耦接而成。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为白光发光二极管。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为蓝光发光二极管。
根据上述构想，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
根据本发明的再一构想，提出一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多组发光二极管，其中每组发光二极管间是彼此并联，且每组发光二极管中的各发光二极管是彼此串联，该方法包括下列步骤：提升该电流镜的输入端电压至一固定电压，以找出串联数目最多的一组发光二极管；以该电流镜的控制端电压作为参考电压；将串联数目最多的该组发光二极管的输入端当作电压反馈点，并调整该电流镜的输入端电压，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及以该电流镜的输出端电压驱动该多组发光二极管。
根据上述构想，其中该电流镜是由多个相同的金属氧化物半导体晶体管(MOS)耦接而成。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为白光发光二极管。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为蓝光发光二极管。
根据上述构想，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
根据本发明的再一构想，提出一种以电流镜驱动发光二极管(LED)的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多组发光二极管，其中每组发光二极管间是彼此并联，且每组发光二极管中的各发光二极管是彼此串联，该方法包括下列步骤：提升该电流镜的输入端电压至一固定电压，以找出串联数目最多的一组发光二极管；以该电流镜的输入端电压减去偏移电压(Offset Voltage)作为参考电压；将串联数目最多的该组发光二极管的输入端当作电压反馈点，并调整该电流镜的输入端电压，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及以该电流镜的输出端电压驱动该多组发光二极管。
根据上述构想，其中该电流镜是由多个相同的金属氧化物半导体晶体管(MOS)耦接而成。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为白光发光二极管。
根据上述构想，其中该多个发光二极管是为蓝光发光二极管。
根据上述构想，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
本发明通过下列附图及详细说明而可获得一更深入的了解：
(4)附图说明
图1是已有充电泵电路；
图2是已有充电泵电路的单元电路；
图3是习知技术中以电流镜驱动白光发光二极管的电路示意图；
图4是本发明以电流镜驱动发光二极管的方法一较佳实施样态的电路图；以及
图5是本发明以电流镜驱动发光二极管的方法另一较佳实施样态的电路图。
(5)具体实施方式
请参阅图4，其为本发明以电流镜驱动发光二极管的方法一较佳实施样态的电路图，其是以一电感式升压电路40提升电流镜41的输入端电压，以驱动耦接于电流镜41的输出端的多个发光二极管(LED)，至于发光二极管的光源颜色则不限定为白光，蓝光甚至其他颜色光的发光二极管皆可适用于本发明所述的方法；而为了解说及绘图的方便，本实施例仅是以四个相同的金属氧化物半导体晶体管(MOS)构成的电流镜41以及三个并联的白光发光二极管来作说明，然熟悉本技术的人士皆应知晓推展至更多并接的发光二极管的电路配置方法。
在图4中，电感式升压电路40是由电感401、金属氧化物半导体晶体管402、二极管403以及电容404共同耦接而成，由于电感式升压电路尚有其他多种的电路接法，是故此处仅举常用的一种作说明。利用电感式升压电路40提升电流镜41的输入端电压时，和习知技术以电容升压为主的充电泵电路不同之处在于，此时电感式升压电路40的输出端电压(也就是电流镜41的输入端电压)不用再固定于一高电压(例如5V)，而是利用电感式升压电路40，以将电流镜41的输入端电压VOUT与输出端电压VA42之间的电压差固定的方式，利用电流镜41驱动白光发光二极管D42、D43及D44；也就是说，先以电流镜41的控制端电压VA41作为参考电压，再利用电感式升压电路40提升电流镜41的输入端电压VOUT，并将白光发光二极管D42、D43及D44各自的输入端节点A42、A43以及A44当作电压反馈点，以固定VOUT与VA42、VA43以及VA44之间的电压差，使其维持不变，并藉此驱动白光发光二极管D42、D43及D44。
除此之外，在参考电压的决定方面，也可以将电流镜41的输入端电压VOUT减去偏移电压(Offset Voltage)以做为参考电压，其余的步骤则与上述相同。
以上所述的两种方式，皆是以电感式的升压电路来驱动耦接于电流镜的输出端的多个白光发光二极管；由于是以电感为主的升压架构，因此不再受到充电泵电路先天上的限制，因此可以用同步整流的方式、或是以较低导通(turn on)阻值的同步开关，来提升压的效率。
另外，由于此时电流镜41的输入端电压VOUT不用再固定于一高电压，而是将电流镜41的输入端电压VOUT与输出端电压VA42之间的电压差VX固定，因此损耗在电流镜41上的功率便降低许多，即
PLEDLOSS＝ILED VX；其中VX＝VOUT-VA42             (2)
另外，由于电感式的升压电路可以将电流镜的输入电压提升至较高的电位，因此电流镜的输出端亦可以不须局限在耦接多个并联的白光发光二极管。如图5所示，其为本发明以电流镜驱动发光二极管的方法另一较佳实施样态的电路图。在该图中，节点A52、A53以及A54是分别连接串接数目不等的白光发光二极管，此时若是径自以上述的电路运作方法加以升压，则会有部份的白光发光二极管无法导通的情形发生，因此在使用上述的电路运作方法的前须先经过一个反馈点定义程序；也就是说，先利用电感式升压电路50将电流镜51的输入端电压VOUT提升至一较高的固定电压VH，并利用此固定电压VH找出串联数目最多的一组白光发光二极管(此处是为节点A53所串接的白光发光二极管)，而后再以该组白光发光二极管的输入端当做电压反馈点，并以与上述驱动多个并联的白光发光二极管同样的驱动方式，在维持VH与VA53之间的电压差固定不变的情形下驱动节点A52、A53以及A54所分别串接的白光发光二极管。

Claims (10)

1.一种以电流镜驱动发光二极管的方法，用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多个并联的发光二极管，包括下列步骤：
以该电流镜的控制端电压作为参考电压；
提升该电流镜的输入端电压，并将该多个发光二极管的输入端当作电压反馈点，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及
以该电流镜的输出端电压驱动该多个发光二极管。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该电流镜是由多个相同的金属氧化物半导体晶体管耦接而成。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个发光二极管是为白光发光二极管。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个发光二极管是为蓝光发光二极管。
5.如权利要求1所述的方法，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
6.一种以电流镜驱动发光二极管的方法，是用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多个并联的发光二极管，包括下列步骤：
以该电流镜的输入端电压减去偏移电压作为参考电压；
提升该电流镜的输入端电压，并将该多个发光二极管的输入端当作电压反馈点，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及
以该电流镜的输出端电压驱动该多个发光二极管。
7.一种以电流镜驱动发光二极管的方法，用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多组发光二极管，其中每组发光二极管间是彼此并联，且每组发光二极管中的各发光二极管是彼此串联，该方法包括下列步骤：
提升该电流镜的输入端电压至一固定电压，以找出串联数目最多的一组发光二极管；
以该电流镜的控制端电压作为参考电压；
将串联数目最多的该组发光二极管的输入端当作电压反馈点，并调整该电流镜的输入端电压，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及
以该电流镜的输出端电压驱动该多组发光二极管。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
9.一种以电流镜驱动发光二极管的方法，用以驱动耦接于一电流镜的输出端的多组发光二极管，其中每组发光二极管间是彼此并联，且每组发光二极管中的各发光二极管是彼此串联，该方法包括下列步骤：
提升该电流镜的输入端电压至一固定电压，以找出串联数目最多的一组发光二极管；
以该电流镜的输入端电压减去偏移电压作为参考电压；
将串联数目最多的该组发光二极管的输入端当作电压反馈点，并调整该电流镜的输入端电压，以固定该电流镜的输入端与输出端之间的电压差维持不变；以及
以该电流镜的输出端电压驱动该多组发光二极管。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于是以一电感提升该电流镜的输入端电压。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100371800C (zh) * 2005-06-15 2008-02-27 友达光电股份有限公司 背光模块结构
CN106941751A (zh) * 2017-04-27 2017-07-11 宁波迪明斯电子科技有限公司 一种可变电压的驱动电路
CN108601144A (zh) * 2017-10-09 2018-09-28 东莞市翔实信息科技有限公司 无人驾驶电光驱动集成电路
TWI707325B (zh) * 2019-07-01 2020-10-11 友達光電股份有限公司 發光二極體驅動電路

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06196746A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Canon Inc 光電変換装置、駆動回路、半導体発光素子駆動回路、記憶装置、及びシーケンシャルアクセスメモリー
US5608339A (en) * 1994-08-30 1997-03-04 Rohm, Co. Ltd. Device for driving a LED display
US5701133A (en) * 1994-10-13 1997-12-23 Lucent Technologies Inc. Cascaded multiplying current mirror driver for LED's
JPH10242522A (ja) * 1997-02-24 1998-09-11 Sharp Corp 発光ダイオード駆動回路
US6255868B1 (en) * 2000-02-28 2001-07-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Buffer circuit and hold circuit
JP2002043684A (ja) * 2000-07-21 2002-02-08 Nippon Precision Circuits Inc 発光素子の制御回路
JP2002064433A (ja) * 2000-06-08 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子駆動回路およびそれを用いた光伝送システム
JP2002237745A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Glory Ltd 負荷駆動回路
US6486726B1 (en) * 2001-05-18 2002-11-26 Eugene Robert Worley, Sr. LED driver circuit with a boosted voltage output
JP2003100472A (ja) * 2001-07-19 2003-04-04 Denso Corp 発光ダイオード用駆動装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06196746A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Canon Inc 光電変換装置、駆動回路、半導体発光素子駆動回路、記憶装置、及びシーケンシャルアクセスメモリー
US5608339A (en) * 1994-08-30 1997-03-04 Rohm, Co. Ltd. Device for driving a LED display
US5701133A (en) * 1994-10-13 1997-12-23 Lucent Technologies Inc. Cascaded multiplying current mirror driver for LED's
JPH10242522A (ja) * 1997-02-24 1998-09-11 Sharp Corp 発光ダイオード駆動回路
US6255868B1 (en) * 2000-02-28 2001-07-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Buffer circuit and hold circuit
JP2002064433A (ja) * 2000-06-08 2002-02-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子駆動回路およびそれを用いた光伝送システム
JP2002043684A (ja) * 2000-07-21 2002-02-08 Nippon Precision Circuits Inc 発光素子の制御回路
JP2002237745A (ja) * 2001-02-08 2002-08-23 Glory Ltd 負荷駆動回路
US6486726B1 (en) * 2001-05-18 2002-11-26 Eugene Robert Worley, Sr. LED driver circuit with a boosted voltage output
JP2003100472A (ja) * 2001-07-19 2003-04-04 Denso Corp 発光ダイオード用駆動装置

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