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1、(10)申请公布号 CN 103179745 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103179745 A *CN103179745A* (21)申请号 201210555146.3 (22)申请日 2012.12.19 10-2011-0141455 2011.12.23 KR H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 三星电机株式会社 地址 韩国京畿道 (72)发明人 李演重 朴得熙 车霜贤 李在新 李昌锡 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 余刚 吴孟秋 (54) 发明名称 发光二极管驱动装置 (57) 摘要 本文提出。
2、了一种发光二极管驱动装置。 该LED 驱动装置包括 ： 多个 LED 组， 分别包括一个或多 个二极管 ； 开关组， 包括分别连接至 LED 组的多个 开关单元， 以当控制信号被激活时驱动所连接的 LED 组 ； 以及开关控制单元， 被配置为比较 LED 组 的输入电压与 LED 组的输出电压， 计算比较值， 并 根据该比较值生成控制信号。 因此， 该LED驱动装 置根据 LED 组输入电压和 LED 组输出电压之间的 差选择性地驱动 LED 组， 从而克服正向电压分布 引起的发热问题。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附图 3 页 (19)中华。
3、人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103179745 A CN 103179745 A *CN103179745A* 1/3 页 2 1. 一种发光二极管 （LED） 驱动装置， 其包括 ： 多个 LED 组， 分别包括一个或多个二极管 ； 开关组， 包括分别连接至所述 LED 组的多个开关单元， 以当控制信号被激活时驱动所 连接的 LED 组 ； 以及 开关控制单元， 被配置为比较所述LED组的输入电压与所述LED组的输出电压， 计算比 较值， 并根据所述比较值生成所述控制信号。 2. 根据权利要求 1 所述的发光。
4、二极管驱动装置， 进一步包括 ： 电源单元， 包括交流 （AC） 电源和整流器电路。 3. 根据权利要求 1 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述开关控制单元包括 ： 电压比较单元， 被配置为比较所述输入电压与所述输出电压， 并根据比较结果生成比 较信号 ； 占空确定单元， 被配置为根据斜坡信号和所述电压比较单元的比较信号之间的差生成 脉冲信号并确定所述脉冲信号的占空 ； 以及 控制信号输出单元， 被配置为响应于所述占空确定单元的输出信号生成所述控制信 号。 4. 根据权利要求 3 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述电压比较单元包括 ： 模数转换器 （ADC） ， 被配置为检测输入信。
5、号的电平并将所述输入信号转换为数字信 号 ； 数模转换器 （DAC） ， 被配置为接收所述模数转换器的输出并生成对应于所述输入信号 的电平的参考电压 ； 平均单元， 被配置为检测所述 LED 组的输出电压并平均化所检测的输出电压的值 ； 比较器单元， 被配置为通过所述数模转换器生成的所述参考电压和所述平均单元生成 的输出电压之间的差计算当前误差值， 并向所述占空确定单元提供通过放大所计算的当前 误差值而生成的所述比较信号。 5. 根据权利要求 3 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述占空确定单元包括 ： 振荡器单元， 被配置为生成用于脉冲宽度调制 （PWM） 操作的所述斜坡信号 ； 脉冲信。
6、号生成单元， 被配置为根据所述振荡器单元的斜坡信号与所述电压比较单元的 比较信号之间的差生成所述脉冲信号 ； 以及 锁存器单元， 被配置为响应于参考时钟将所述脉冲信号生成单元的脉冲信号锁存。 6. 根据权利要求 5 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 通过所述振荡器单元生成所述 参考时钟。 7. 根据权利要求 5 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述参考时钟是所述斜坡信号。 8. 根据权利要求 3 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述控制信号输出单元包括 ： 缓冲单元， 被配置为缓冲所述占空确定单元的输出信号的电平 ； 以及 解复用器单元， 被配置为响应于所述电压比较单元的模数转换器的。
7、输出将所述占空确 定单元的输出信号生成为所述控制信号并向所述开关组输出所生成的控制信号。 9. 根据权利要求 3 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述开关控制单元进一步包括 ： 电压生成单元， 被配置为使用所述输入电压来生成被提供到所述占空确定单元的内部 电源电压。 权 利 要 求 书 CN 103179745 A 2 2/3 页 3 10. 一种发光二极管 （LED） 驱动装置， 包括 ： 串联的多个 LED 组 ； 开关组， 包括连接在所述 LED 组和接地电压端之间的多个开关单元， 以当控制信号被 激活时驱动所连接的 LED 组 ； 以及 开关控制单元， 被配置为比较所述 LED 组。
8、的输入电压与通过传感电阻器检测到的 LED 组的输出电压， 计算比较值， 并根据所述比较值生成所述控制信号。 11. 根据权利要求 10 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述传感电阻器被设置在所 述接地电压端和所述开关组的一端之间。 12. 根据权利要求 10 所述的发光二极管驱动装置， 进一步包括 ： 电源单元， 包括交流 （AC） 电源和整流电路。 13. 根据权利要求 11 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述开关控制单元包括 ： 电压比较单元， 被配置为比较所述输入电压与所述输出电压， 并根据比较结果放大比 较值以生成比较信号 ； 占空确定单元， 被配置为根据斜坡信号与所述电压。
9、比较单元的比较信号之间的差生成 脉冲信号并移除所述脉冲信号的噪声 ； 以及 控制信号输出单元， 被配置为响应于所述占空确定单元的输出信号生成所述控制信 号。 14. 根据权利要求 13 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述电压比较单元包括 ： 模数转换器 （ADC） ， 被配置为检测输入信号的电平并将所述输入信号转换为数字信 号 ； 数模转换器 （DAC） ， 被配置为接收所述模数转换器的输出并生成对应于所述输入信号 的电平的参考电压 ； 平均单元， 被配置为从所述传感电阻器处检测所述输出电压并平均化所检测的输出电 压的值 ； 以及 比较器单元， 被配置为通过所述数模转换器生成的所述参考电。
10、压和所述平均单元生成 的输出电压之间的差计算当前误差值， 并向所述占空确定单元提供通过放大所计算的当前 误差值而生成的所述比较信号。 15. 根据权利要求 13 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述占空确定单元包括 ： 振荡器单元， 被配置为生成用于脉冲宽度调制 （PWM） 操作的所述斜坡信号 ； 脉冲信号生成单元， 被配置为根据所述振荡器单元的斜坡信号与所述电压比较单元的 比较信号的差生成所述脉冲信号 ； 以及 锁存器单元， 被配置为响应于参考时钟将所述脉冲信号生成单元的脉冲信号锁存。 16. 根据权利要求 15 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述振荡器单元生成所述参 考时钟。 1。
11、7. 根据权利要求 15 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述参考时钟是所述斜坡信 号。 18. 根据权利要求 13 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述控制信号输出单元包括 ： 缓冲单元， 被配置为缓冲所述占空确定单元的输出信号的电平 ； 以及 解复用器单元， 被配置为响应于所述电压比较单元的模数转换器的输出将所述占空确 权 利 要 求 书 CN 103179745 A 3 3/3 页 4 定单元的输出信号生成为所述控制信号并向所述开关组输出所生成的控制信号。 19. 根据权利要求 13 所述的发光二极管驱动装置， 其中， 所述开关控制单元进一步包 括 ： 电压生成单元， 被配置为使。
12、用所述输入电压来生成被提供到所述占空确定单元的内部 电源电压。 权 利 要 求 书 CN 103179745 A 4 1/7 页 5 发光二极管驱动装置 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求 2011 年 12 月 23 日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2011-0141455 号的权益， 其公开并入本文以供参考。 技术领域 0003 本发明涉及发光二极管 （LED） 驱动装置， 特别是可以克服功率损耗引起的发热问 题的 LED 驱动装置。 背景技术 0004 在越来越多的照明装置中， 发光二极管 （LED） 正在取代传统照明光源， 因为其具有 更小的尺寸、 低功耗。
13、、 快速的发光操作、 以及长发光寿命。 0005 总的来说， LED 驱动装置通过用包括变压器和平流电容器的转换器将交流 （AC） 输 入转换为直流 （DC） 信号来驱动 LED。 0006 这里， 变压器具有在初级线圈和次级线圈之间电绝缘的优点， 但也具有大尺寸和 高成本的缺点。 0007 而且， 一般使用大容量电介质电容器的平流电容器具有大尺寸和高成本的缺点。 此外， 平流电容器具有比 LED 短的寿命， 从而减少了整个系统的寿命。 0008 为了克服以上问题， 提出了一种使用恒流源而不是包括变压器和平流电容器的转 换器的 LED 驱动装置。 0009 然而， 在使用恒流源的 LED 驱动。
14、装置中， 等于输入电压减去被驱动的二极管的电 压的电压被施加至恒流源的漏极， 从而增加了恒流源的输出电阻。 0010 输出电阻的增加使得 LED 驱动装置的发热和功率损耗增加， 从而降低 LED 驱动装 置的可靠性。 0011 现有技术文献 0012 专利文献 0013 专利文献 1 ： 韩国专利公开第 2011-0013167 号 （2011 年 2 月 9 日） 发明内容 0014 本发明旨在克服上述问题， 本发明的一个目的是提供一种可以克服发热和功率损 耗问题并且即使在不使用变压器和平流电容器的情况下也可驱动 LED 的发光二极管 （LED） 驱动装置。 0015 根据实现该目的的本发明。
15、的一个方面， 提供了一种发光二极管 （LED） 驱动装置， 包 括 ： 多个 LED 组， 分别包括一个或多个二极管 ； 开关组， 包括分别连接至 LED 组的多个开关 单元， 以当控制信号被激活时驱动所连接的 LED 组 ； 开关控制单元， 被配置为比较 LED 组的 输入电压与 LED 组的输出电压， 计算比较值， 并根据该比较值生成控制信号。 0016 LED 驱动装置可进一步包括 ： 电源单元， 包括交流 （AC） 电源和整流器电路。 说 明 书 CN 103179745 A 5 2/7 页 6 0017 开关控制单元可包括 ： 电压比较单元， 被配置为比较输入电压与输出电压并根据 比。
16、较结果生成比较信号 ； 占空 （duty） 确定单元， 被配置为根据斜坡信号和电压比较单元的 比较信号之间的差生成脉冲信号并确定脉冲信号的占空 ； 以及控制信号输出单元， 被配置 为响应于占空确定单元的输出信号生成控制信号。 0018 电压比较单元可包括 ： 模数转换器 （ADC） ， 被配置为检测输入信号的电平并将输 入信号转换为数字信号 ； 数模转换器 （DAC） ， 被配置为接收 ADC 的输出并生成对应于输入信 号的电平的参考电压 ； 平均单元， 被配置为检测 LED 组的输出电压并平均化所检测的输出 电压的值 ； 以及比较器单元， 被配置为通过 DAC 生成的参考电压和平均单元生成的。
17、输出电 压之间的差计算当前误差值， 并向占空确定单元提供通过放大所计算的当前误差值而生成 的比较信号。 0019 占空确定单元可包括 ： 振荡器单元， 被配置为生成用于脉冲宽度调制 （PWM） 操作 的斜坡信号 ； 脉冲信号生成单元， 被配置为根据振荡器单元的斜坡信号与电压比较单元的 比较信号之间的差生成脉冲信号 ； 以及锁存器单元， 被配置为响应于参考时钟将脉冲信号 生成单元的脉冲信号锁存。 0020 参考时钟可由振荡器单元生成。 0021 参考时钟可以是斜坡信号。 0022 控制信号输出单元可包括 ： 缓冲单元， 被配置为缓冲占空确定单元的输出信号的 电平 ； 以及解复用器单元， 被配置为。
18、响应于电压比较单元的 ADC 的输出将占空确定单元的 输出信号生成为控制信号并向开关组输出所生成的控制信号。 0023 开关控制信号单元可进一步包括 ： 电压生成单元， 被配置为使用输入电压来生成 被提供到占空确定单元的内部电源电压。 0024 根据实现该目的的本发明的另一方面， 提供了一种发光二极管 （LED） 驱动装置， 包 括 ： 串联的多个 LED 组 ； 开关组， 包括连接在 LED 组和接地电压端之间的多个开关单元， 以 当控制信号被激活时驱动所连接的LED组 ； 以及开关控制单元， 被配置为比较LED组的输入 电压与通过传感电阻器所检测到的 LED 组的输出电压， 计算比较值， 。
19、并根据该比较值生成 控制信号。 0025 传感电阻器可被设置在接地电压端和开关组的一端之间。 0026 LED 驱动装置可进一步包括 ： 电源单元， 包括交流 （AC） 电源和整流电路。 0027 开关控制单元可包括 ： 电压比较单元， 被配置为比较输入电压与输出电压并根据 比较结果放大比较值以生成比较信号 ； 占空确定单元， 被配置为根据斜坡信号与电压比较 单元的比较信号之间的差生成脉冲信号并移除该脉冲信号的噪声 ； 以及控制信号输出单 元， 被配置为响应于占空确定单元的输出信号生成控制信号。 0028 电压比较单元可包括 ： 模数转换器 （ADC） ， 被配置为检测输入信号的电平并将输 入。
20、信号转换为数字信号 ； 数模转换器 （DAC） ， 被配置为接收 ADC 的输出并生成对应于输入信 号的电平的参考电压 ； 平均单元， 被配置为从传感电阻器处检测输出电压并平均化所检测 的输出电压值 ； 以及比较器单元， 被配置为通过 DAC 生成的参考电压和平均单元生成的输 出电压之间的差计算当前误差值， 并向占空确定单元提供通过放大所计算的当前误差值所 生成的比较信号。 0029 占空确定单元可包括 ： 振荡器单元， 被配置为生成用于脉冲宽度调制 （PWM） 操作 说 明 书 CN 103179745 A 6 3/7 页 7 的斜坡信号 ； 脉冲信号生成单元， 被配置为根据振荡器单元的斜坡。
21、信号与电压比较单元的 比较信号的差生成脉冲信号 ； 以及锁存器单元， 被配置为响应于参考时钟将脉冲信号生成 单元的脉冲信号锁存。 0030 参考时钟可由振荡单元生成。 0031 参考时钟可以是斜坡信号。 0032 控制信号输出单元可包括 ： 缓冲单元， 被配置为缓冲占空确定单元的输出信号的 电平 ； 以及解复用器单元， 被配置为响应于电压比较单元的 ADC 的输出将占空确定单元的 输出信号生成为控制信号并向开关组输出所生成的控制信号。 0033 开关控制单元可进一步包括 ： 电压生成单元， 被配置为使用输入电压来生成被提 供至占空确定单元的内部电源电压。 附图说明 0034 通过结合附图， 从。
22、下面对实施方式的描述中， 本总体发明构思的这些和 / 或其他 方面和优点将变得明显并更易于理解， 其中 ： 0035 图 1 是示出根据本发明的示例性实施方式的 LED 驱动装置的框图 ； 0036 图 2 是示出图 1 的开关控制单元的框图 ； 以及 0037 图 3 是示出根据本发明示例性实施方式的 LED 驱动装置的输出波形的图表。 具体实施方式 0038 下文中， 将参照附图描述本发明的具体的实施方式。 然而， 本发明仅出于示例性的 目的被提供， 并不对其有所限制。 0039 省略对公知的配置的描述以避免对本发明的实施方式的不必要的混淆。 下面的术 语根据本发明的功能被定义并可根据使用。
23、者或操作者的目的或习惯而被改变。因此， 应基 于整个说明书所述的内容定义术语。 0040 本发明可被以多种形式实现并不应被认为被限于本文所述实施方式。更合适的 是， 这些实施方式被提供以便本公开将完整且充分， 并将向本领域技术人员完整地传达本 发明的范围。 0041 下文中， 将参照附图， 描述根据本发明示例性实施方式的发光二极管 （LED） 。 0042 图 1 是示出根据本发明的示例性实施方式的 LED 驱动装置的框图。 0043 参照图 1， 根据本发明示例性实施方式的 LED 驱动装置 100 包括 LED 组 110、 开关 组 120、 电源单元 130、 以及开关控制单元 140。
24、。 0044 LED 组 110 可包括串联的第一到第三 LED 组 G1 到 G3。 0045 第一到第三 LED 组 G1 到 G3 中的每一个包括串联的一个或多个二极管， 二极管中 的每一个具有阴极和阳极。 0046 开关组 120 可包括分别连接至第一到第三 LED 组 G1 到 G3 的第一到第三开关单元 SW1 到 SW3。 0047 第一开关单元 SW1 可被配置为响应于第一控制信号 A 驱动第一 LED 组 G1。 0048 在示例性实施方式中， 第一开关元件 SW1 可包括 N 型金属氧化物半导体 （NMOS） 晶 体管。本发明并不限于此， 第一开关单元 SW1 可包括任意开。
25、关元件。 说 明 书 CN 103179745 A 7 4/7 页 8 0049 第一开关单元 SW1 的一端被连接至第一和第二 LED 组 G1 和 G2 之间的节点 N1， 该 第一开关单元 SW1 的另一端连接至接地电压端 Vss。第一开关单元 SW1 的栅极可从开关控 制单元 140 接收作为栅极信号的第一控制信号 A。 0050 第二开关单元 SW2 可被配置为响应于第二控制信号 B 同时驱动第一和第二 LED 组 G1 和 G2。 0051 在示例性实施方式中， 第二开关单元SW2可包括NMOS晶体管。 本发明并不限于此， 第二开关单元 SW2 可包括任意开关元件。 0052 第二。
26、开关单元 SW2 的一端连接至第二和第三 LED 组 G2 和 G3 之间的节点 N2， 第二 开关单元SW2的另一端连接至接地电压端Vss。 第二开关SW2的栅极可从开关控制单元140 接收作为栅极信号的第二控制信号 B。 0053 第三开关单元 SW3 可被配置为响应于第三控制信号 C 同时驱动第一到第三 LED 组 G1 到 G3。 0054 在示例性实施方式中， 第三开关单元 SW3 可包括 NMOS 晶体管。本发明不限于此， 第三开关单元 SW3 可包括任意开关元件。 0055 第三开关单元 SW3 的一端连接至第三 LED 组 G3， 第三开关单元 SW3 的另一端连接 至接地电压。
27、端 Vss。第三开关单元 SW3 的栅极可从开关控制单元 140 接收作为栅极信号的 第三控制信号 C。 0056 以此方式， 开关组 120 的开关单元 SW1 到 SW3 被配置为响应于对应的控制信号 A 到 C 驱动所连接的 LED 组 G1 到 G3。 0057 电源单元 130 可包括 AC 电源 （未示出） 和整流器电路 （未示出） 。 0058 整流器电路可连接至 AC 电源以整流 AC 电力并提供整流后的电力信号至 LED 组 110 和开关控制单元 140。例如， 可以以 60Hz 的频率输入整流后的电力信号以使 LED 可以 保持在发光状态。 0059 开关控制单元 140。
28、 可比较 LED 组 110 的输入电压 Vin 与 LED 组 110 的输出电压 Vout， 并基于比较结果生成控制信号 A 到 C 以驱动 LED 组 110。 0060 即， 开关控制单元 140 可检测输入电压 Vin 和输出电压 Vout 之间的差， 并根据所 检测的差控制脉冲信号的占空， 以使得恒定电流流入每一个LED组， 从而防止在LED驱动装 置中功率损耗引起的发热。 0061 开关控制单元 140 可包括 ： 电压比较单元 142， 被配置为比较输入电压 Vin 与输出 电压 Vout 并生成比较信号 ； 占空确定单元 144， 被配置为比较电压比较单元 142 的比较信 。
29、号与斜坡信号， 并确定脉冲信号的占空 ； 以及控制信号输出单元 146， 被配置为结合占空确 定单元 144 的输出信号与模数转换器 ADC 的输出信号， 并生成第一到第三控制信号 A 到 C。 0062 下面将参照图 2 详细描述开关控制单元 140。 0063 根据本发明， LED 驱动装置 100 可根据 LED 组 110 的输入电压 Vin 和 LED 组 110 的 输出电压 Vout 之间的差选择性地驱动 LED 组。 0064 而且， LED驱动装置100可控制脉冲信号的占空以使得相同电流流入LED组110中 的每一个 LED 组。 0065 以这种方式， 代替不考虑输入电压电。
30、平地使用恒流源来驱动所有二极管， LED 驱动 装置 100 可使用开关组 120 来控制占空并根据输入电压电平仅驱动相关的 LED 组， 从而保 说 明 书 CN 103179745 A 8 5/7 页 9 持恒定电流。因此， LED 驱动装置 100 可以克服功率损耗引起的不必要的发热问题。 0066 图 2 是示出图 1 的开关控制单元的框图。 0067 参照图 2， 根据本发明的示例性实施方式的开关控制单元 140 包括电压比较单元 142、 占空确定单元 144 以及控制信号输出单元 146。 0068 电压比较单元 142 比较输入电压 Vin 与输出电压 Vout 并生成比较信号。
31、。而且， 如 果需要， 电压比较单元 142 可放大比较结果。 0069 电压比较单元 142 可包括模数转换器 （ADC） 、 数模转换器 （DAC） 、 平均单元 142a 和 比较器单元 142b。 0070 ADC 可将输入电压 Vin 的模拟值转换为数字信号。 0071 例如， 假定要被输入 LED 组 110 的输入电压 Vin 是 370V。在这种情况下， 当所检 测的输入电压 Vin 的电平低于 370V 的 1/3 倍时， ADC 生成第一数字信号 00 。当所检测输 入电压 Vin 的电平低于 370V 的 2/3 倍时， ADC 生成第二数字信号 01 。当所检测输入电压。
32、 Vin 的电平是 370V 时， ADC 生成第三数字信号 10 。ADC 可提供第一到第三数字信号至 DAC 和控制信号输出单元 146。 0072 这里， 第一数字信号可用于驱动第一开关单元SW1。 而且第二数字信号可用于驱动 第二开关单元 SW2， 第三数字信号可用于驱动第三开关单元 SW3。 0073 被输入 ADC 的输入电压 Vin 的电平并不是从电源单元 130 输入至 LED 组 110 的电 压电平， 而是设置在电压比较单元 142 前端的分压单元 141 所分压的电压电平。 0074 当分压单元141对输入电压Vin分流并将结果输入至ADC， 其有效地调整了下述的 比较器。
33、单元 142b 和脉冲信号生成单元 144b 的内部电压 （动态范围） 。 0075 DAC可接收ADC的输出并向比较器单元142b提供对应于AC输入电平的参考电压。 在示例性实施方式中， 参考电压可根据输入电压 Vin 的电平进行变化。 0076 然而， DAC并不限于此， 并可根据其他示例性实施方式不被使用。 当不使用DAC时， ADC 的输入电压可被用作参考电压。 0077 平均单元 142a 可通过设置在 LED 组 110 和接地电压端 Vss 之间的感应电阻器 RS 检测 LED 组 110 的输出电压 Vout， 平均化所检测的输出电压 （Vout） 值， 并向比较器单元 142。
34、b 提供得出的值。 0078 比较器单元 142b 可比较接收自 DAC 的参考电压与接收自平均单元 142a 的输出电 压 Vout， 并向占空确定单元 144 提供比较信号。 0079 具体地， 当参考电压高于输出电压Vout时， 比较器单元142b可生成高电平比较信 号并将高电平比较信号输出至占空确定单元 144。 0080 另一方面， 当参考电压低于输出电压Vout时， 比较器单元142b可生成低电平比较 信号并将低电平比较信号输出至占空确定单元 144。 0081 占空确定单元144可计算斜坡信号与输出自电压比较单元142的比较信号之间的 差， 确定脉冲信号的占空， 并移除噪声。 0。
35、082 占空确定单元 144 可包括振荡器单元 144a、 脉冲信号生成单元 144b、 和锁存单元 144c。 0083 对于脉冲宽度调制 （PWM） 操作， 振荡器单元 144a 可生成斜坡信号， 并向脉冲信号 生成单元 144b 提供斜坡信号。 说 明 书 CN 103179745 A 9 6/7 页 10 0084 脉冲信号生成单元 144b 可分别从振荡器单元 144a 和电压比较单元 142 接收斜坡 信号和比较信号， 并基于斜坡信号和比较信号生成脉冲信号， 并输出脉冲信号至锁存单元 144c。例如， 脉冲信号生成单元 144b 可包括放大器。 0085 斜坡信号可以是周期性时钟信。
36、号， 比较信号可以是具有由反馈确定的电平的 DC 信号。 0086 因此， 当斜坡信号高于比较信号时， 脉冲信号生成单元 144b 可生成低电平脉冲信 号。 0087 另一方面， 当斜坡信号低于比较信号时， 脉冲信号生成单元 144b 可生成高电平脉 冲信号。 0088 锁存器单元 144c 可响应于参考时钟锁存脉冲信号生成单元 144b 的脉冲信号， 从 而确定脉冲信号的占空并移除脉冲信号的噪声。这里， 参考时钟可以是由振荡器单元 144a 生成的斜坡信号。 0089 例如， 锁存单元 144c 可包括重置 / 设置 （RS） 触发器。 0090 锁存单元 144c 的输出可形成为脉冲形。锁。
37、存单元 144c 的输出可通过控制信号输 出单元 146 被施加至开关组 120 的栅极来控制开关组 120 的闭合 / 断开。 0091 控制信号输出单元 146 可将占空确定单元 144 的输出信号与 ADC 的输出信号结合 起来， 生成第一到第三控制信号 A 到 C， 并将第一到第三控制信号 A 到 C 输出至开关组 120。 0092 控制信号输出单元 146 可包括缓冲单元 146a 和解复用器 （DEMUX） 单元 146b。 0093 缓冲单元 146a 可缓冲占空确定单元 144 的输出信号的电平并向 DEMUX 单元 146b 提供结果。尽管在图中未示出， 缓冲单元 146a。
38、 可包括例如偶数个倒相器。 0094 DEMUX 单元 146b 可将 ADC 的输出信号与占空确定单元 144 的输出信号结合， 生成 第一到第三控制信号 A 到 C， 并输出第一到第三控制信号 A 到 C 至开关组 120。 0095 具体地， 当从 ADC 接收到第一数字信号时， DEMUX 单元 146b 可仅激活第一控制信 号 A 以操作第一开关单元 SW1。这里， 第一控制信号 A 的占空比可以由占空确定单元 144 的 输出信号确定。 0096 当从 ADC 接收到第二数字信号时， DEMUX 单元 146b 可仅激活第二控制信号 B 以操 作第二开关单元SW2。 这里， 第二控。
39、制信号B的占空比可以由占空确定单元144的输出信号 确定。 0097 当从 ADC 接收到第三数字信号时， DEMUX 单元 146b 可仅激活第三控制信号 C 以操 作第三开关单元SW3。 这里， 第三控制信号C的占空比可以由占空确定单元144的输出信号 确定。 0098 在另一种示例性实施方式中， LED驱动装置100可进一步包括 ： 电压生成单元143， 被配置为使用 AC 电流来生成向振荡器单元 144a 和锁存器单元 144c 提供的内部电源电压。 例如， 内部电源电压可以是约 20V 的高电压 VCC。 0099 如上所述， LED 驱动装置 100 可根据 LED 组 110 的。
40、输入电压 Vin 与 LED 组 110 的 输出电压 Vout 之间的差选择性地驱动 LED 组。 0100 而且， LED驱动装置100可控制脉冲信号的占空以使得相同的电流可以流入LED组 110 中的每一个 LED 组。 0101 以此方式， 代替不考虑输入电压电平地使用恒流源来驱动所有二极管， LED 驱动装 说 明 书 CN 103179745 A 10 7/7 页 11 置 100 可使用开关组 120 来控制占空并根据输入电压电平仅驱动相关的 LED 组， 从而保持 恒定的电流。因此， LED 驱动装置 100 可以克服正向电压分布 （distribution） 引起的发热 问题。
41、。 0102 图 3 是示出根据本发明示例性实施方式的 LED 驱动装置 100 的输出波形的图表。 0103 参照图 3， LED 驱动装置 100 可根据 LED 组 110 的输入电压 Vin 和 LED 组 110 的输 出信号 Vout 顺次激活占空受控的第一到第三控制信号 A 到 C。 0104 第一到第三 LED 组 G1 到 G3 可响应于第一到第三控制信号 A 到 C 被顺次驱动， 且 LED 组 110 的输出信号可被形成为如图 3 所示的阶跃形。第一到第三 LED 组 G1 到 G3 中的 每一个均可包括 N 个二极管， 且 LED 可具有相同的正向电压 VF。 0105。
42、 在图 3 的图中的第一和第六时段 S1 和 S6 中， 第一开关单元 SW1 被激活以仅驱动 第一 LED 组 G1。在第一和第六时段 S1 和 S6 中可生成 N*VF 电压。 0106 在第二和第五时段 S2 和 S5 中， 第二开关单元 SW2 被激活以驱动第一和第二 LED 组 G1 和 G2。在第二和第五时段 S2 和 S5 中可生成 2N*VF 电压。 0107 在第三和第四时段 S3 和 S4 中， 第三开关单元 SW3 被激活以驱动第一到第三 LED 组 G1 到 G3。在第三和第四时段 S3 和 S4 中可生成 3N*VF 电压。 0108 以此方式， 代替不考虑输入电压电。
43、平地使用恒流源来驱动所有二极管， LED 驱动装 置 100 可使用开关组 120 来根据输入电压电平仅驱动相关的 LED 组。因此， LED 驱动装置 100 可以克服功率损耗引起的不必要的发热问题。 0109 当 LED 组 110 的输入电压 Vin 增加时， LED 驱动装置 100 可使用图 2 的开关控制 单元 140 减少第一到第三时段 S1 到 S3 中的占空。 0110 另一方面， 当 LED 组 110 的输入电压 Vin 减少时， LED 驱动装置 100 可使用图 2 的 开关控制单元 140 增加第四到第六时段 S4 到 S6 的占空。 0111 如上所述， LED 。
44、驱动装置 100 可控制输入电压 Vin 的上升时段 S1 到 S3 和下降时 段 S4 到 S6 中的占空。这可以保持 LED 驱动装置 100 中的恒定电流 I1、 I2 和 I3， 从而更精 确地克服功率损耗引起的发热问题。 0112 如上所述， 即使不使用变压器和平流电容， 根据本发明的示例性实施方式的 LED 驱动装置可驱动 LED。 0113 而且， 根据本发明示例性实施方式的 LED 驱动装置可通过根据 LED 输入电压的改 变来控制所闭合的 LED 组的数量来克服不必要的发热和功率损耗的问题。 0114 如上所述， 尽管示出并描述了本发明的优选实施方式， 本领域技术人员应理解， 在 不背离总体发明构思的原理和精神的前提下， 对这些实施方式可进行替换、 修改和变化， 其 范围由所附权利要求及其等同物定义。 说 明 书 CN 103179745 A 11 1/3 页 12 图 1 说 明 书 附 图 CN 103179745 A 12 2/3 页 13 图 2 说 明 书 附 图 CN 103179745 A 13 3/3 页 14 图 3 说 明 书 附 图 CN 103179745 A 14 。