專利名稱：負載驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種負載驅(qū)動裝置，且特別是有關(guān)于一種發(fā)光二極管串的負載驅(qū) 動裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的多通路的負載驅(qū)動裝置中，為了有效的保護整個系統(tǒng)的安全，通常會設置 過電壓及/或過電流的保護機制。而這種過電壓、電流保護機制在偵測出多通路的多個負 載中，有至少一個發(fā)生異常的現(xiàn)象時，就會關(guān)閉整個負載驅(qū)動裝置提供驅(qū)動電壓或電流的 能力。使得沒有發(fā)生異常的負載也無法繼續(xù)工作。以發(fā)光二極管串的負載為范例，在負載裝置驅(qū)動多個發(fā)光二極管串時，其中的單 一個(或多個)發(fā)光二極串可能會因為長時間的使用而燒毀而生的短路現(xiàn)象，或是人為操 作(如抽換新的發(fā)光二極管串)的不當所產(chǎn)生的短路現(xiàn)象使負載產(chǎn)生異常。在已知技術(shù)中， 這些異常現(xiàn)象會造成所有的發(fā)光二極管串同時被關(guān)閉而無法動作，使得在使用上發(fā)生很多 的困擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種負載驅(qū)動裝置，可選擇僅關(guān)閉流經(jīng)發(fā)生負載電壓異常的負載的驅(qū) 動電流。本發(fā)明提出一種負載驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動多個負載，包括保護模塊以及電流產(chǎn)生 模塊。保護模塊具有多個偵測端以耦接負載并依據(jù)偵測端上的多個驅(qū)動電壓以產(chǎn)生多個偵 測結(jié)果。電流產(chǎn)生模塊耦接負載及保護模塊，依據(jù)偵測結(jié)果來提供多個驅(qū)動電流以分別流 經(jīng)各負載。在本發(fā)明的一實施例中，上述的負載驅(qū)動裝置在當各驅(qū)動電壓大于比較電壓時， 電流產(chǎn)生模塊依據(jù)各偵測結(jié)果關(guān)閉對應的各驅(qū)動電流。在本發(fā)明的一實施例中，上述的驅(qū)動電流的電流值均相等。在本發(fā)明的一實施例中，上述的電流產(chǎn)生模塊包括參考電壓產(chǎn)生器以及多個電流 源。參考電壓產(chǎn)生器用以產(chǎn)生參考電壓，電流源耦接參考電流產(chǎn)生器以及保護模塊，并分別 耦接各負載。電流源依據(jù)參考電壓及比較結(jié)果來產(chǎn)生并提供驅(qū)動電流。在本發(fā)明的一實施例中，上述的各電流源包括晶體管以及調(diào)整電阻。晶體管的第 一端耦接對應的各負載，其控制端接收參考電壓。調(diào)整電阻串接于晶體管的第二端與基準 電壓間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的參考電壓產(chǎn)生器包括穩(wěn)壓電路元件 (Programmable shunt Regulator)以及限流電阻。穩(wěn)壓電路元件耦接至基準電壓。限流電 阻串接于穩(wěn)壓電路元件以及電源電壓間。在本發(fā)明的一實施例中，上述的保護模塊包括多個保護單元。各保護單元分別耦 接各負載，各保護單元包括分壓電路以及晶體管。分壓電路用以接收并分壓對應的各驅(qū)動電壓以產(chǎn)生分壓驅(qū)動電壓。晶體管的控制端接收分壓驅(qū)動電壓，其第一端提供比較結(jié)果，而 其第二端耦接基準電壓。在本發(fā)明的一實施例中，上述的比較電壓為該晶體管的臨界電壓(threshold voltage)ο在本發(fā)明的一實施例中，上述的負載為多條發(fā)光二極管串。在本發(fā)明的一實施例中，上述的各發(fā)光二極管串包括一個或多個串接的發(fā)光二極管?；谏鲜觯景l(fā)明利用保護模塊來偵測與負載連接的偵測端上的各個驅(qū)動電壓， 以獲知各個負載是否發(fā)生異常(如因燒毀而產(chǎn)生短路的現(xiàn)象)。并進而關(guān)閉發(fā)生異常的負 載的驅(qū)動電流的供應，使未發(fā)生異常的負載仍可以正常的工作。


為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖詳細 說明如下，其中圖1繪示本發(fā)明的一實施例的負載驅(qū)動裝置100的示意圖。圖2繪示本發(fā)明的另一實施例的負載驅(qū)動裝置200的示意圖。
具體實施例方式請參照圖1，圖1繪示本發(fā)明的一實施例的負載驅(qū)動裝置100的示意圖。負載驅(qū) 動裝置100用以驅(qū)動負載111-11N等多個負載。負載驅(qū)動裝置100包括電流產(chǎn)生模塊120 以及保護模塊130。電流產(chǎn)生模塊120耦接負載111-11N并用以提供流經(jīng)各負載111-11N 的驅(qū)動電流I1-IN。在本實施例中，負載111-1IN共同耦接電源電壓VCCl。保護模塊130 具有多個偵測端DTl-DTN以耦接負載111-11N并依據(jù)偵測端DTl-DTN上的多個驅(qū)動電壓 VDl-VDN以產(chǎn)生多個偵測結(jié)果CR1-CRN。電流產(chǎn)生模塊130則耦接負載111-11N及保護模 塊120，并依據(jù)偵測結(jié)果CRl-CRN來提供多個驅(qū)動電流Il-IN以分別流經(jīng)各負載111-11N。其中，負載111-11N可以是N個發(fā)光二極管串(其中N為正整數(shù))，每一個發(fā)光二 極管串中則包括一個發(fā)光二極管或多個串接的發(fā)光二極管。在當驅(qū)動電流Il-IN分別順利 通過發(fā)光二極管串的負載111-11N時，發(fā)光二極管串的負載111-11N對應被點亮。請?zhí)貏e 注意，由于發(fā)光二極管串(以負載111為范例)在長時間的使用下，其中所包括的部分或全 部的發(fā)光二極管有可能被燒毀，而使得在保護模塊120的偵測端DTl上所偵測得的驅(qū)動電 壓VDl相對應的上升。相對的，當保護模塊120偵測出偵測端DTl的驅(qū)動電壓VDl上升至 超過比較電壓時，保護模塊120傳送偵測結(jié)果CRl至電流產(chǎn)生模塊120使電流產(chǎn)生模塊120 停止提供流經(jīng)發(fā)光二極管串的負載111的驅(qū)動電流II。也就是說，在當發(fā)光二極管串的負載111-11N中的任意一個或多個的發(fā)光二極管 串上的驅(qū)動電壓因為發(fā)生燒毀或人為操作上的異?，F(xiàn)象而上升時，保護模塊120會依據(jù)這 一個或多個的發(fā)光二極管串上的驅(qū)動電壓來產(chǎn)生對應的偵測結(jié)果，并將一個或多個的偵測 結(jié)果傳送至電流產(chǎn)生模塊120以切斷對應的通過異常的一個或多個的發(fā)光二極管串的驅(qū) 動電流。另外，在本實施例中，電流產(chǎn)生模塊120持續(xù)提供驅(qū)動電流至未發(fā)生異常的一個或 多個的發(fā)光二極管串，使這些未發(fā)生異常的一個或多個的發(fā)光二極管串可以正常的工作。
附帶一提的是，電流產(chǎn)生模塊120可以是一個平均電流產(chǎn)生裝置。也就是說，電流 產(chǎn)生模塊120所產(chǎn)生的驅(qū)動電流Il-IN都是相等的。以平均電流產(chǎn)生裝置來建構(gòu)的電流產(chǎn) 生模塊120可以使發(fā)光二極管串的負載111-11N的亮度相等，達到各發(fā)光二極管串間的亮 度均衡的目的。以下請參照圖2，圖2繪示本發(fā)明的另一實施例的負載驅(qū)動裝置200的示意圖。負 載驅(qū)動裝置200用以驅(qū)動負載211-214。驅(qū)動負載211-214分別由多個發(fā)光二極管串所組 成，且發(fā)光二極管串分別由發(fā)光二極管DlO-Dln、D20-D2n、D30_D3n及D4(HMn串接而成， 發(fā)光二極管D10-Dln-D40-Mn皆以順向偏壓的方式耦接在電源電壓VCCl與負載驅(qū)動裝置 200 間。負載驅(qū)動裝置200包括電流產(chǎn)生模塊220以及保護模塊230。電流產(chǎn)生模塊220 則包括參考電壓產(chǎn)生器221以及多個電流源222-225。參考電壓產(chǎn)生器221提供參考電 壓VR至電流源222-225，而電流源222-225則依據(jù)所接收到的參考電壓VR以及比較結(jié)果 CR1-CR4來產(chǎn)生對應的驅(qū)動電流11-14。在本實施例中，參考電壓產(chǎn)生器221包括穩(wěn)壓ICZDl以及限流電阻R6，穩(wěn)壓電路元 件ZDl例如可以是邊號TL431的穩(wěn)壓集成電路(IC)。穩(wěn)壓電路元件ZDl耦接至基準電壓 GND，而限流電阻R6串接在電源電壓VCC2與穩(wěn)壓電路元件ZDl間。當電源電壓VCC2超過 穩(wěn)壓電路元件ZDl的崩潰電壓時，參考電壓產(chǎn)生器221產(chǎn)生與穩(wěn)壓電路元件ZDl的崩潰電 壓等電壓值的參考電壓VR。限流電阻R6則用來限制因為電源電壓VCC2與參考電壓VR的 電壓差所產(chǎn)生的電流。此外，在本實施例中，電流源222-225則包括晶體管Q3-Q6、電阻R8-R11以及調(diào)整 電阻R20-R23。以電流源222為說明范例，在電流源222中，晶體管Q3的第一端耦接至負載 211，而其第二端耦接至調(diào)整電阻R20。晶體管Q3的控制皆則直接接收比較結(jié)果CRl并透過 電阻R8來接收參考電壓VR。而調(diào)整電阻R20并連接至基準電壓GND。其中，晶體管Q3的 控制端依據(jù)接收的參考電壓VR及比較結(jié)果CRl來產(chǎn)生對應的驅(qū)動電流II。而關(guān)于其它的 電流源223-225的動作原理則與電流源222相同，在此則不重復說明。為了使電流源222-225可以產(chǎn)生均勻(相同)的驅(qū)動電流11_14，調(diào)整電阻 R20-R23可以被調(diào)整。而藉由調(diào)整調(diào)整電阻R20-R23的電阻值，可以補償晶體管Q3-Q6間因 為元件的差異所產(chǎn)生的驅(qū)動電流11-14間的誤差。保護模塊230則包括多個保護單元231-234。保護單元231_234包括晶體管 Q11-Q14以及分壓電路2311-2341。以保護單元231為范例來說明，保護單元231中的晶體 管Qll的第一端提供比較結(jié)果CRl至電流源222，而晶體管Qll的第二端耦接至基準電壓 GND。另外，晶體管Qll的控制端接收由分壓電路2311所產(chǎn)生的分壓驅(qū)動電壓。分壓電路 2311包括串接的電阻似8及R44，電阻似8接收驅(qū)動電壓VDl而電阻R44耦接至基準電壓 GND,并且在電阻似8及R44相耦接的端點上產(chǎn)生分壓驅(qū)動電壓。在負載驅(qū)動裝置200的整體動作上，以發(fā)光二極管串211發(fā)生異常為范例，在當 發(fā)光二極管串211中的發(fā)光二極管DlO-Dln中的至少其中一個發(fā)生短路現(xiàn)象時，驅(qū)動電壓 VDl因為發(fā)光二極管串211所貢獻的電壓降減少了而提升，此時保護單元231中的分壓電 路2311所產(chǎn)生的分壓驅(qū)動電壓也會相對的被提升。換言之，晶體管Qll的控制端上的電壓 值(等于分壓電路2311所產(chǎn)生的分壓驅(qū)動電壓)也相對提升。由于在本實施例中，晶體管Qll為N型的金屬氧化半導體場效應晶體管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, M0SFET)，因此晶體管Qll的等效阻抗將會隨之降低。一旦分壓電路2311所產(chǎn)生的分壓驅(qū)動電壓大于比較電壓(也就是晶體管Qll的 臨界電壓(threshold voltage))時，晶體管Qll將會被導通，而電流源222中的晶體管Q3 的控制端所接收的比較結(jié)果CRl的電壓準位將會隨之被往下拉，而更使得驅(qū)動電壓VDl的 電壓值更高。相對的，晶體管Qll的控制端所接收的分壓驅(qū)動電壓也隨之上升，而使得電流 源222中的晶體管Q3的控制端所接收的比較結(jié)果CRl的電壓準位降的更低。上述的這個 動作則會持續(xù)至晶體管Qll完全導通而比較結(jié)果CRl的電壓值完全等于基準電壓GND的電 壓值才停止。相對應的，此時的電流源222中的晶體管Q3會被關(guān)閉，進而切斷電流源222 所提供的驅(qū)動電流II。在此請?zhí)貏e注意，一旦電流源222依據(jù)保護單元231所提供的比較結(jié)果CRl而關(guān) 閉所提供的驅(qū)動電流11時，在電源電壓VCCl及VCC2沒有被重新啟動的狀況下，電流源222 是無法解除這個不提供驅(qū)動電流Il的狀態(tài)的。這樣也可以有效的保證在使用者未完全排 除發(fā)光二極管串211的異常時，不會有任何的驅(qū)動電流被提供至異常的負載，進而保障整 個系統(tǒng)的安全。值得一提的是，針對其它的各發(fā)光二極管串212-214發(fā)生異常時，保護模塊230以 及電流產(chǎn)生模塊220所進行的動作都與上述針對發(fā)光二極管串211發(fā)生異常時相同，以下 不多贅述。綜上所述，本發(fā)明利用保護模塊來分別偵測負載驅(qū)動裝置所驅(qū)動的各個負載上的 驅(qū)動電壓，并分別依據(jù)各個所偵測到的驅(qū)動電壓來提拱各個比較結(jié)果。如此一來，電流產(chǎn)生 模塊就可以依據(jù)各個比較結(jié)果來切斷或是持續(xù)提供驅(qū)動電流至各個負載中?？梢杂行У那?斷提供至產(chǎn)生異常的其中一個或多個負載的驅(qū)動電流。不但可以維持非異常的負載的運 作，也可有效保護系統(tǒng)的安全。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明 的保護范圍當視權(quán)利要求范圍所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種負載驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動多個負載，包括一保護模塊，具有多個偵測端以耦接所述負載并依據(jù)所述偵測端上的多個驅(qū)動電壓以 產(chǎn)生多個偵測結(jié)果；以及一電流產(chǎn)生模塊，耦接所述負載及該保護模塊，依據(jù)所述偵測結(jié)果來提供多個驅(qū)動電 流以分別流經(jīng)各該負載。
2.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中當各該驅(qū)動電壓大于一比較電壓時，該電 流產(chǎn)生模塊依據(jù)各該偵測結(jié)果關(guān)閉對應的各該驅(qū)動電流。
3.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中所述驅(qū)動電流的電流值均相等。
4.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中該電流產(chǎn)生模塊包括一參考電壓產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生一參考電壓；以及多個電流源，耦接該參考電流產(chǎn)生器以及該保護模塊，并分別耦接各該負載，依據(jù)該參 考電壓及所述比較結(jié)果來產(chǎn)生并提供所述驅(qū)動電流。
5.如權(quán)利要求4所述的負載驅(qū)動裝置，其中各該電流源包括一晶體管，其第一端耦接對應的各該負載，其控制端接收該參考電壓；以及一調(diào)整電阻，串接于該晶體管的第二端與一基準電壓間。
6.如權(quán)利要求5所述的負載驅(qū)動裝置，其中該參考電壓產(chǎn)生器包括一穩(wěn)壓電路元件，其耦接該基準電壓；以及一限流電阻，串接于該穩(wěn)壓電路元件以及一電源電壓間。
7.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中該保護模塊包括多個保護單元，各該保護單元分別耦接各該負載，包括一分壓電路，用以接收并分壓對應的各該驅(qū)動電壓以產(chǎn)生一分壓驅(qū)動電壓；以及一晶體管，其控制端接收該分壓驅(qū)動電壓，其第一端提供該比較結(jié)果，而其第二端耦接 一基準電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中該比較電壓為該晶體管的臨界電壓。
9.如權(quán)利要求1所述的負載驅(qū)動裝置，其中所述負載為多條發(fā)光二極管串。
10.如權(quán)利要求9所述的負載驅(qū)動裝置，其中各該發(fā)光二極管串包括一個或多個串接 的發(fā)光二極管。
全文摘要
一種負載驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動多個負載，包括保護模塊以及電流產(chǎn)生模塊。保護模塊具有多個偵測端以依據(jù)偵測端上的多個驅(qū)動電壓以產(chǎn)生多個偵測結(jié)果。電流產(chǎn)生模塊依據(jù)偵測結(jié)果來提供多個驅(qū)動電流以分別流經(jīng)各負載。
文檔編號H05B37/02GK102143627SQ20101011334
公開日2011年8月3日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者劉增群, 林久淵 申請人:碩頡科技股份有限公司