發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路及其應(yīng)用電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路及其應(yīng)用電路，尤其是有關(guān)于一種低壓 輸入的發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路及其應(yīng)用電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管（Li曲t血ittingDiode,LED)的工作原理是W-順向的驅(qū)動電流通 過P/N接面而發(fā)光，其發(fā)光亮度由電流大小而決定，然而電源所提供的不穩(wěn)定驅(qū)動電流，常 造成發(fā)光二極管的發(fā)光亮度隨著變化。此外，過大的驅(qū)動電流可能導(dǎo)致發(fā)光二極管壽命減 低，甚至破壞發(fā)光二極管，而無法運作。
[0003] 因此，為了使發(fā)光二極管操作在穩(wěn)定的驅(qū)動電流下，并延長發(fā)光二極管壽命，必須 監(jiān)測發(fā)光二極管的感測電流并回傳至發(fā)光二極管的驅(qū)動1C，使其控制輸入發(fā)光二極管的驅(qū) 動電流。已知的常用發(fā)光二極管的感測電流檢測方法可分為磁滯型（Hysteretic)，峰值感 測型（peakdetecting)及固定導(dǎo)通時間磁滯型（On-timecontrolledHysteretic)等。 其中磁滯型及固定導(dǎo)通時間磁滯型的架構(gòu)又各可區(qū)分為高側(cè)感測-低側(cè)驅(qū)動Oii曲side sense,lowside化ive)W及低側(cè)感測-高側(cè)驅(qū)動（lowsidesense,hi曲side化ive)兩 種。
[0004] 其中，已知的低側(cè)感測、高側(cè)驅(qū)動的磁滯型發(fā)光二極管驅(qū)動電路包含一驅(qū)動1C、一 起動電阻、一限流電阻、二供電電容、一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管（N-M0SFET)、一 電感及一齊納二極管狂enerdiode),其中利用啟動電阻來對二供電電容進(jìn)行充電，提供驅(qū) 動1C啟動時所需的電流。而當(dāng)驅(qū)動1C啟動后，進(jìn)而開啟N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體 管并讓電感進(jìn)行充放電，且同步抽取來自電感的輸出電流，借此獲得發(fā)光二極管的感測電 流。此外，為避免電壓與電流過大，利用限流電阻作為限流元件，并配合齊納二極管進(jìn)行穩(wěn) 壓，令驅(qū)動1C擁有足夠的電流并達(dá)到正常運作的功效。
[0005] 然而，上述已知的低側(cè)感測、高側(cè)驅(qū)動的磁滯型發(fā)光二極管驅(qū)動電路具有W下缺 占. ；、、、?
[0006] 1.驅(qū)動1C啟動時間過長。其必須待二供電電容達(dá)一定電壓后方能啟動。此外，女口 啟動電阻及限流電阻越大，則驅(qū)動1C啟動越慢，而啟動電阻及限流電阻越小，則導(dǎo)致?lián)p耗 越大。
[0007] 2.發(fā)光二極管的調(diào)光限制。上述已知電路雖可對發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)光，但假如驅(qū) 動1C的責(zé)任周期（化tycycle)過小，仍可能導(dǎo)致電感的輸出電流不及發(fā)光二極管及驅(qū)動 1C的損耗，而令發(fā)光二極管閃爍。
[000引 3.發(fā)光二極管的順向電壓變化不能太大。上述已知電路的目的為避免電感的電流 過大，故加上一限流電阻作為限流使用，但此限流電阻的阻值需根據(jù)發(fā)光二極管的順向電 壓計算。故決定限流電阻的阻值后，一旦需將發(fā)光二極管更改為較低的順向電壓，將導(dǎo)致驅(qū) 動1C電壓不足，而更改為較高的順向電壓，又將導(dǎo)致電感的電流過大，使得齊納二極管有 燒毀損壞的可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目地在于提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路及其應(yīng)用電路，針對已知采 低壓輸入的驅(qū)動1C進(jìn)行改良，使其應(yīng)用電路運作正常且相對穩(wěn)定，避免產(chǎn)生電壓及電流過 大或過小的缺點，導(dǎo)致電路損耗過大或元件毀損的問題。
[0010] 因此，本發(fā)明的一實施方式是在提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路，其包含一第 一低壓降轉(zhuǎn)換單元（Low-化opoutregulator,LD0)、一磁滯型控制單元、一第二低壓降轉(zhuǎn)換 單元、一開關(guān)控制單元及一電壓準(zhǔn)位移位單元。第一低壓降轉(zhuǎn)換單元用W將一高電位電壓 降為一第一低電位電壓。磁滯型控制單元電性連接第一低壓降轉(zhuǎn)換單元并受第一低電位電 壓啟動，磁滯型控制單元內(nèi)預(yù)設(shè)一高電壓準(zhǔn)位值及一低電壓準(zhǔn)位值，磁滯型控制單元包含 一電壓偵測端W及一比較電位差信號輸出端，其中電壓偵測端接收一感測電壓值，比較電 位差信號輸出端電性連接電壓偵測端，比較電位差信號輸出端根據(jù)高電壓準(zhǔn)位值及低電壓 準(zhǔn)位值比較感測電壓值后輸出一比較電位差信號。第二低壓降轉(zhuǎn)換單元用W將高電位電壓 降為一第二低電位電壓。開關(guān)控制單元電性連接第二低壓降轉(zhuǎn)換單元并受第二低電位電壓 啟動，開關(guān)控制單元包含一比較電位差信號輸入端及一控制輸出端，其中比較電位差信號 輸入端接收一電壓準(zhǔn)位移位信號，控制輸出端電性連接比較電位差信號輸入端并根據(jù)電壓 準(zhǔn)位移位信號輸出一驅(qū)動信號，用W驅(qū)動控制一發(fā)光二極管。電壓準(zhǔn)位移位單元電性連接 于比較電位差信號輸出端及比較電位差信號輸入端，電壓準(zhǔn)位移位單元根據(jù)比較電位差信 號輸出電壓準(zhǔn)位移位信號。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明一實施例，上述控制輸出端是電性連接至一N型金屬氧化物半導(dǎo)體 場效晶體管，而驅(qū)動信號用W開關(guān)此N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。電壓偵測端是 電性連接至一感測電流偵測電阻并接收感測電壓值。磁滯型控制單元還包含一浮動接地 端（Gfloat)或一接地端（GND)。開關(guān)控制單元還包含一浮動接地端（Gfloat)或一接地端 佑ND)。若為高側(cè)感測-低側(cè)驅(qū)動的設(shè)計，則磁滯型控制單元含浮動接地端佑float),而開 關(guān)控制單元含接地端（GND)，反之，若為低側(cè)感測-高側(cè)驅(qū)動的設(shè)計，則磁滯型控制單元含 接地端（GND)，而開關(guān)控制單元含浮動接地端（Gfloat)。第一低壓降轉(zhuǎn)換電路可為一金屬 氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。第二低壓降轉(zhuǎn)換電路可為一金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。
[0012] 本發(fā)明的另一實施方式是在提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路，其包含一第一低 壓降轉(zhuǎn)換單元）、一固定導(dǎo)通時間磁滯型控制單元、一第二低壓降轉(zhuǎn)換單元、一開關(guān)控制單 元及一電壓準(zhǔn)位移位單元。第一低壓降轉(zhuǎn)換單元用W將一高電位電壓降為一第一低電位 電壓。固定導(dǎo)通時間磁滯型控制單元電性連接第一低壓降轉(zhuǎn)換單元并受第一低電位電壓 啟動，固定導(dǎo)通時間磁滯型控制單元內(nèi)預(yù)設(shè)一低電壓準(zhǔn)位值，固定導(dǎo)通時間磁滯型控制單 元包含一電壓偵測端及一比較電位差信號輸出端，其中電壓偵測端接收一感測電壓值，比 較電位差信號輸出端電性連接電壓偵測端，比較電位差信號輸出端根據(jù)低電壓準(zhǔn)位值比較 感測電壓值后輸出一比較電位差信號。第二低壓降轉(zhuǎn)換單元用W將高電位電壓降為一第 二低電位電壓。開關(guān)控制單元電性連接第二低壓降轉(zhuǎn)換單元并受第二低電位電壓啟動， 開關(guān)控制單元包含一比較電位差信號輸入端、一控制輸出端W及一單次計時器（one-shot on-timer)，其中比較電位差信號輸入端接收一電壓準(zhǔn)位移位信號，控制輸出端電性連接比 較電位差信號輸入端，控制輸出端根據(jù)電壓準(zhǔn)位移位信號輸出一驅(qū)動信號，單次計時器電 性連接控制輸出端，單次計時器周期性地控制控制輸出端輸出驅(qū)動信號。電壓準(zhǔn)位移位單 元電性連接比較電位差信號輸出端及比較電位差信號輸入端，電壓準(zhǔn)位移位單元根據(jù)比較 電位差信號輸出電壓移位信號。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明另一實施例，上述控制輸出端是電性連接至一N型金屬氧化物半導(dǎo)體 場效晶體管，而驅(qū)動信號用W開關(guān)N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。電壓偵測端是電性 連接至一感測電流偵測電阻并接收感測電壓值。磁滯型控制單元還包含一浮動接地端或一 接地端。開關(guān)控制單元還包含一浮動接地端或一接地端。第一低壓降轉(zhuǎn)換單元可為一金屬 氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。第二低壓降轉(zhuǎn)換單元可為一金屬氧化物半導(dǎo)體場效晶體管。
[0014] 本發(fā)明的另一實施方式是在提供一種發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路的應(yīng)用電路，包含 一電壓輸入端、一第一低壓降轉(zhuǎn)換電路、一開關(guān)控制電路、一開關(guān)電路、一磁電轉(zhuǎn)換電路、一 LED燈、一電流偵測電路、一第二低壓降轉(zhuǎn)換電路、一型控制電路W及一電壓準(zhǔn)位移位電路。 電壓輸入端用W提供一高電位電壓。第一低壓降轉(zhuǎn)換電路用W將高電位電壓降為一第一低 電位電壓。開關(guān)控制電路電性連接第一低壓降轉(zhuǎn)換電路并受第一低電位電壓啟動，開關(guān)控 制電路包含一比較電位差信號輸入端及一控制輸出端，其中比較電位差信號輸入端接收一 電壓準(zhǔn)位移位信號，控制輸出端電性連接比較電位差信號輸入端，且控制輸出端根據(jù)電壓 準(zhǔn)位移位信號輸出一驅(qū)動信號。開關(guān)電路電性連接電壓輸入端及控制輸出端，且開關(guān)電路 受驅(qū)動信號啟閉。L邸燈電性連接開關(guān)電路。磁電轉(zhuǎn)換電路電性連接L邸燈。電流偵測電 路電性電壓輸入端及磁電轉(zhuǎn)換電路，磁電轉(zhuǎn)換電路透過電流偵測電路接收高電位電壓，電 流偵測電路偵測LED燈的一感測電流值，并將感測電流值轉(zhuǎn)換為一感測電壓值。第二低壓 降轉(zhuǎn)換電路用W將高電位電壓降為一第二低電位電壓。磁滯型控制電路電性連接電流偵測 電路、第二低壓降轉(zhuǎn)換電路，磁滯型控制電路受第二低電位電壓啟動，磁滯型控制電路內(nèi)預(yù) 設(shè)一高電壓準(zhǔn)位值及一低電壓準(zhǔn)位值，磁滯型控制電路包含一電壓偵測端W及一比較電位 差信號輸出端，其中電壓偵測端接收感測電壓值，比較電位差信號輸出端電性連接電壓偵 測端，比較電位差信號輸出端根據(jù)高電