专利名称：发光元件驱动电路、发光元件阵列控制器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种发光元件驱动电路、发光元件阵列控制器、及发光元件阵列控制 方法，特别是指一种减少芯片接脚且不降低功率使用效率的发光元件阵列控制器与控制方 法，及使用该发光元件阵列控制器的发光元件驱动电路。
背景技术：
目前常用的发光元件为发光二极管(LED)，在大尺寸应用中，经常将LED安排成阵 列，作为背光源。为控制与供电给LED阵列，如图1所示，LED驱动电路中需要一个LED阵 列控制器10，其控制一功率供应级60，以供给固定电流给LED阵列中每一个LED串。LED阵 列控制器10通常为一个集成电路(integrated circuit, IC)芯片。详言之，如图1所示，功率供应级60受LED阵列控制器10所控制，而将输入电压 Vin转换为输出电压Vout，提供予LED阵列40。LED阵列40包含多个LED串CHl-CHn，每个 LED串包含多个串连的LED。LED串CHl-CHn的一端共同电性连接于功率供应级60，另一端 则个别电性连接于对应的电流源的一端。各电流源分别控制对应LED串上的电流，以使各 LED发光平均一致。目前在许多应用场合中，LED阵列控制器10需要驱动高功率的LED，其功率例如为 1至3瓦，电流例如为300毫安至1安培。在这种高功率应用中，由于散热、以及大尺寸芯片 的成本问题，因此如图1所示，无法将电流源中的晶体管整合在芯片内部而必须设置在外 部。在此情况下，如电流源的晶体管为金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)，则LED阵列 控制器10需要为每个LED通道提供三个接脚，分别电性连接至外部MOSFET的源极、栅极、 和漏极，其中源极和栅极为电流源基本结构所需，而漏极讯号也必须传送至芯片内部，以回 授控制决定适当的输出电压Vout。图2标出另一现有技术，其相对于图1的差异在于电流源中的晶体管使用PNP双 极晶体管(bipolar junction transistor, BJT)而非M0SFET。由于萃取回授讯号的位置 不同，因此这种架构对每一 LED通道，只需要设置两个接脚。但此种架构的缺点是，电流源 的电压降(voltage dropout)相当大，在PNP双极晶体管集极与射极间的压降大于0. 8伏 特，其功率使用效率不佳。有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种发光元件驱动电路、发光 元件阵列控制器及其控制方法，可减少IC芯片接脚又可保持较高的功率使用效率。
发明内容
本发明目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提触一种发光元件驱动电路。本发明的再一目的在于，提出一种发光元件阵列控制电路。本发明的另一目的在于，提出一种发光元件阵列控制方法。为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路，用以驱 动一发光元件阵列，该发光元件阵列包含多个发光元件串，该发光元件驱动电路包含一功率供应级，以提供一输出电压给该多发光元件串，其中各发光元件串的一端共同耦接于该 输出电压；与发光元件串数目对应的晶体管，分别与各发光元件串的另一端耦接，该晶体管 为场效晶体管或NPN双极晶体管，具有一电流流入端、一电流流出端、与一控制端；与发光 元件串数目对应的电阻，分别与晶体管的电流流出端耦接；一功率供应级控制器，与该功率 供应级耦接，以控制该功率供应级；至少与晶体管数目对应的运算放大器，其分别比较自该 电流流出端萃取的讯号与第一参考讯号，并产生运算放大器输出讯号，控制对应晶体管的 控制端；一最高电压选择电路，其接收运算放大器输出讯号，并选择最大值输出；以及一误 差放大器，与该最高电压选择电路耦接，以比较该运算放大器输出讯号最大值与第二参考 讯号，并根据比较结果产生一误差放大讯号，用以输入该功率供应级控制器，以控制该功率 供应级。在其中一种较佳的实施例中，发光元件驱动电路更包括多个过电压除外电路，以 筛除超过预设范围的运算放大器输出讯号，并将未筛除的运算放大器输出讯号传送给最高 电压选择电路。就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件阵列控制器，其控制一功率供应级， 以提供一输出电压给一发光元件阵列，该发光元件阵列包含多个发光元件串，各发光元件 串的一端共同耦接于该输出电压，另一端分别耦接于一对应的晶体管，该晶体管具有一电 流流入端、一电流流出端、与一控制端，该发光元件阵列控制器包含一功率供应级控制器， 与该功率供应级耦接，以控制该功率供应级；至少对应于发光元件串数目的第一接脚与至 少对应于发光元件串数目的第二接脚，其中该第一接脚可供与对应晶体管的控制端耦接， 第二接脚可供与对应晶体管的电流流出端耦接；至少对应于发光元件串数目的运算放大 器，其分别比较自对应的第二接脚接收的讯号与第一参考讯号，并产生运算放大器输出讯 号，于对应的第一接脚输出；一最高电压选择电路，其接收运算放大器输出讯号，并选择最 大值输出；以及一误差放大器，与该最高电压选择电路耦接，以比较该运算放大器输出讯号 最大值与第二参考讯号，并根据比较结果产生一误差放大讯号，用以输入该功率供应级控 制器，以控制该功率供应级。在其中一种较佳的实施例中，发光元件阵列控制器更包括多个过电压除外电路， 以筛除超过预设范围的运算放大器输出讯号，并将未筛除的运算放大器输出讯号传送给最 高电压选择电路。就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件阵列控制方法，用以控制一发光元 件阵列，该发光元件阵列包含多个发光元件串，该发光元件阵列控制方法包含提供一输出 电压给该多发光元件串的一端；提供与发光元件串数目对应的晶体管，分别与各发光元件 串的另一端耦接，其中该晶体管为场效晶体管或NPN双极晶体管，具有一电流流入端、一电 流流出端、与一控制端；比较该电流流出端的电压与第一参考讯号，以控制对应晶体管的控 制端；自至少一部分晶体管的控制端中，选择电压最大值；以及比较该最大值与第二参考 讯号，并根据比较结果调变该输出电压。所述发光元件例如但不限于为白光LED、有色LED、有机LED。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其 所达成的功效。
图1标出现有技术的LED控制器的示意电路图；图2标出另一现有技术的LED控制器的示意电路图；图3A标出本发明的第一实施例的示意电路图；图3B以示意电路图显示过电压除外电路的一个实施例；图4A-4G举例示出数个功率供应级的示意电路图；图5-7举例示出以交流电源为输入电源的三个实施例；图8标出典型的场效晶体管特性曲线；图9标出栅源极电压、导通电阻、漏源极电压和漏极电流的相互关系；图10显示局部和整体回授控制回路的调整目标点分别为Id = I (LED)与Vout = VoutO ；图11-13显示调整至目标点的调整程序；图14以示意电路图显示过电压除外电路的另一实施例。图中符号说明10，20LED阵列控制器20A 二次侧LED阵列控制器20B—次侧电路21功率供应级控制器23误差放大器25最高电压选择电路31，32，3n过电压除外电路40LED 阵列60功率供应级141，142，14η 比较器150逻辑电路151 或门152 与门CHl，CH2, CHn LED 串(LED 通道)OP1，0P2，OPn 运算放大器Ql，Q2，Qn 晶体管Sl第一起始点S2第二起始点S3第三起始点S4第四起始点A1，A2，A3，A4 调整程序Bi, B2, B3, B4 调整程序C4调整程序Sffl 开关Id, Idl, Id2, Id3 通道电流
I (LED) LED 电流(目标值)Vin输入电压Vout，VoutO 输出电压Vovx除外参考电压Vref参考电压Vb参考讯号Vdl，Vd2，Vdn 漏极电压Vgl，Vg2，Vgn 栅极电压Vs 1，Vs2，Vsn 源极电压Rl，R2，Rn 电阻Rds导通电阻Vds，Vdsl_Vds4 漏源极电压Vgs，Vgsl栅源极电压Vgmax栅极电压最高极限值ΔVI, AV2, AVn 电压差
具体实施例方式请参阅图3Α，显示本发明的发光元件驱动电路。目前常用的发光元件为发光二极 管(LED)，因此以下将以LED为例作说明。如图3A所示，发光元件驱动电路中包含LED阵 列控制器20，以控制多个LED串CHl-CHn。LED阵列控制器20可能为单一芯片或多颗IC 芯片加上独立元件(discrete devices)。在LED阵列控制器20中具有功率供应级控制器 21，以控制功率供应级60，将输入电压Vin转换为输出电压Vout，提供予LED阵列40。此功 率供应级60例如可为但不限于图4A-4G中的降压、升压、升降压、反压、返驰电路等。功率 供应级控制器21有各种控制功率供应级60的方式，举例而言，其可自误差放大器23接收 一误差放大讯号，并比较此误差放大讯号与一斜坡信号(rampsignal)；根据比较结果，功 率供应级控制器21产生一或多个PWM讯号，以控制功率供应级60中的一或多个功率晶体 管(如图4A-4G中所示)。以上所述为定频的PWM控制方式，但亦可采取变频的脉频调变 (pulse frequency modulation,PFM)控制方式等。在某些应用中，该图4A-4G中所示的功 率晶体管可整合于LED阵列控制器20中；在其它的应用中，功率晶体管设置于LED阵列控 制器20外部。LED阵列40包含η个LED串，每串LED包含至少一个LED。该η个LED串一端共 同电性连接于功率供应级60所提供的输出电压Vout，另一端则分别电性连接于对应的电 流源，该电流源提供对应的LED通道一稳定的LED电流。每一电流源包括位于IC芯片内部 的运算放大器OPl-OPn，以及位于芯片外部的晶体管Ql-Qn和电阻Rl_Rn。本发明中，晶体 管Ql-Qn可为NM0SFET，NPN BJT, N-JFET (接面场效晶体管)或其它类型的FET ；本发明的 特点之一在于，虽然使用这些类型的晶体管而非图2现有技术所示的PNP BJTdfi IC芯片 为每一 LED通道只需要设置两个接脚，且由于并非使用PNP BJT,因此有较佳的功率使用效 率。如图所示，每一通道所需的接脚数目为二，其一控制对应晶体管的控制端(在图标N型 FET的情况下为栅极，在NPN BJT的情况下为基极，在多数应用情况下只需在NPN BJT的基极串接一电阻，而从这电阻另一端取得的电压其功效即等效于FET的栅极电压，且可以同 样方式使用于本发明的电路中，此基极电阻可置于IC内部或外部。因为存在如此简单的等 效关系，以下说明仅以NM0SFET图标与栅极电压为实施例，这并非自限其权利范围。)，另一 接脚自晶体管的下端(在图标N型FET的情况下为源极，在NPN BJT的情况下为射极)萃 取讯号。电流源的操作方式说明如下，以LED串CHl为例，并假设晶体管Ql为NM0SFET，通 过晶体管Ql的LED电流I (LED)流经电阻R1，在电阻Rl上产生电压差，即源极电压Vsl ；电 流源以此源极电压Vsl为回授讯号，输入运算放大器0P1，运算放大器OPl比较电压Vsl与 参考讯号Vb，并根据比较结果控制晶体管Ql的栅极电压Vgl，最终源极电压Vsl将平衡至 VbJiLED电流I(LED)调整至目标值。换言之，各电流源构成一个局部回授控制回路，通过 适应性地调整栅极电压Vgl-Vgn，以将各通道的LED电流调整至目标值，其中因各运算放大 器接收相同的参考讯号Vb，因此各局部回授控制回路可控制使所有LED通道皆有大致相同 的LED电流。请继续参阅图3A，除控制LED电流的局部回授控制回路外，本发明另提供一整体 回授控制回路，以调整输出电压Vout至适当值，使各LED通道中的电流源可以正常工作。为 达成此目的，本发明中并非如现有技术般自晶体管Ql的上端(在图标N型FET的情况下为 漏极，在NPN BJT的情况下为集极)取回授讯号，而是自晶体管Ql的控制端取回授讯号，在 图标N型FET的情况下取自栅极，在NPN BJT的情况下取自基极电阻远程(以下简称为基 极)。如图所示，由于回授讯号取自栅极，因此可自IC芯片内部撷取讯号，而不必如图1现 有技术为每一通道再多设置一个接脚。此整体回授控制回路调整输出电压Vout的操作方式说明如下。最高电压选择电 路25选择栅极电压Vgl-Vgn中的最大值。栅极电压越高，表示参考讯号Vb与对应源极电 压的差值越大，也就表示对应电流源的电流越低，这表示该电流源的跨压不足，使其不能正 常工作控制电流。自栅极电压Vgl-Vgn中选取最大值，即选取各电流源中跨压最低者，输 入误差放大器23，用来与参考电压Vref比较，以产生误差放大讯号提供给功率供应级控制 器21。功率供应级控制器21和误差放大器23之间传送误差放大讯号的方式可以为直接 经线路连接，或间接通过光耦合的方式传递讯号。功率供应级控制器21根据误差放大讯号 控制功率供应级60，以调整输出电压Vout，拉高最低跨压电流源的漏极电压。当栅极电压 Vgl-Vgn中的最大值与与参考电压Vref间的关系达到平衡时，表示各电流源都已进入正常 工作状态，此时各串LED的电流都已正常受控为所欲的数值。栅极电压Vgl-Vgn由对应的过电压除外电路OVX 31_3n分别“过滤”，其目的在于 将非使用中或不正常操作的LED通道筛除，以避免整体回授控制回路根据不正常的栅极电 压讯号而不断拉升输出电压Vout，造成电路损坏。例如，若LED通道CHl未使用，或原应与 源极连接的接脚短路接地(电压Vsl为0)，或LED串中的任何LED损坏以致LED串断路，将 使参考讯号Vb与源极电压Vsl的差值高到导致运算放大器OPl输出的栅极电压Vgl高于 正常值(超出预设的栅极电压范围)；在此情况下，过电压除外电路OVX 31将会剔除Vgl， 使其不会被输入最高电压选择电路25，使整体回授控制回路仅根据其它正常的LED通道来 回授控制输出电压Vout。举例而言，过电压除外电路0VX31例如可为如图3B所示的电路， 其将一相关于栅极电压Vgl或相关于LED通道CHl电流的讯号，与一除外参考电压Vox作比较。当比较结果显示LED通道CHl处在不正常操作状况时，过电压除外电路OVX 31将会 断开开关SWldi Vgl不会被输入最高电压选择电路25。此相关于栅极电压Vgl或相关于 LED通道CHl电流的讯号，可自节点Vgl或Vsl取得。过电压除外电路OVX 31的其它实施 例将在后文中进一步叙述。在图3A所示的电路，可以应用于第一级或第二级的LED控制器中。所谓第一级 LED控制器是指输入电压Vin直接来自未经过电压调节的电源，例如来自电池，或来自交流 电源转换产生的直流电，该电压可能有较大的位准变化；第二级LED控制器是指电源先经 过电压调节后，以该调节过的稳定电压作为输入电压Vin。图5所示即为两阶段架构，本发 明的于LED阵列控制器20作为第二级的控制器。图6则是将本发明应用作为第一级LED控 制器，所示的架构是无隔绝架构(non-isolated scheme)，其中回授讯号是以电子线路方式 传送给功率供应级控制器21。图7所示同样是将本发明应用作为第一级LED控制器，但其 中所示为隔绝式架构(isolated scheme)，LED阵列控制器20包含二次侧LED阵列控制器 20A与一次侧电路20B两部份，此种架构需用到光耦合电路(opto-coupler)，以将误差放大 讯号传送至一次侧电路20B的PWM控制器(PWM)，用以控制功率开关，调整输出电压Vout。 以上各架构中，LED阵列控制器20可能整合为单颗或多颗IC芯片，但不论是何种情况，本 发明均可减少IC芯片所需的接脚。以下说明局部回授控制回路和整体回授控制回路的相对关系。局部回授控制回路 用以调整LED电流，而整体回授控制回路用以调整输出电压Vout。在本发明中，较佳地，宜 使局部回授控制回路相对于整体回授控制回路具有较高的反应速度(较高的频宽)。在此 安排下，利用本发明，可将输出电压Vout自动地平衡至使每一 LED通道正常运作的最小需 求电压。换言之，LED通道的电流源电压降可维持在最低的程度，使功率使用效率达到最佳。首先说明具有最高栅极电压的LED通道(关键通道)的情况。在一 LED通道中， 漏源极电压Vds等于输出电压Vout减去LED串中所有LED的电压降总合，再减去源极电压 Vs，亦即Vds = Vout-(该串 LED 总压降)-Vs其中，Vs为一常数，并且，针对某一特定LED串而言，在一特定通道电流I (LED)与 一特定温度下，LED总压降亦为一常数。图8举例显示一典型的场效晶体管特性曲线；图9标出，以栅源极电压Vgs的不 同数值为X轴，晶体管导通电阻Rds、与在不同漏源极电压Vds 1-Vds3下的对应漏极电流 Idl-Id3的特性曲线。图10显示以两虚线交点为局部和整体回授控制回路的调整目标点 (Vout = VoutO，且LED通道电流Id = I (LED)；此时，VoutO为使关键通道电流源可正常工作 的最小值，亦即使关键通道的栅极电压Vg和通道电流Id都处于正常状态下的最低Vout)。 若电路操作于较粗的特性曲线(在本例中为Vds2特性曲线)上方或左方，表示输出电压 Vout太高，需要调降；若电路操作于该特性曲线下方或右方，则表示输出电压Vout太低，需 要调高。参考图3A与11，假设LED通道CHl为关键通道、电路工作在Vout > VoutO状况、 且该通道电流太高(第一起始点Si)或太低(第二起始点S2)。因局部回授控制回路(用 以调整通道电流)的反应速度较快，调整程序Al或A2会先发生，由局部回授控制回路调 整源极电压Vsl至VbJiI(LED) =^附，而先将通道电流调整至目标值1(1^0)。接着，反应速度较程序Al及程序A2慢的整体回授控制回路，通过调整Vout至VoutO，逐步调整 Vg至Vref (程序Bl或程序B2)。在程序Bl或程序B2中，局部回授控制回路仍旧保持控制 I (LED)于目标值Vb/Rl上，而栅极电压Vgl则因应Vout而改变，最后Vgl被调整至目标值 Vref，且Vout也适当地被调整至目标值VoutO。图12显示电路处于Vout < VoutO的状况。假设电路开始时操作于第三起始点 S3，由于局部回授控制电路的反应速度较快，此电路调整的程序为S3 — A3 — B3，并达到最 佳工作点。此程序类似于前述图11的调整程序Sl — Al — Bl与S2 — A2 — B2 ；但栅极电 压Vgl在程序A3中会先超出参考电压Vref，补偿输出电压Vout的不足，以先使通道电流 Id达到I (LED)，然后当Vout被妥善地调整至VoutO，栅极电压Vgl再回到Vref的值。图12中另显示电路开始于第四起始点S4的例子，在本例中假设运算放大器OPl 的输出最高极限值为Vgmax。此时于程序A4中，局部回授控制电路虽已将栅极电压Vgl调 整至其最高极限值Vgmax，仍无法调整LED通道电流至目标值I (LED) = Vb/Rl ；这表示Vout 远低于VoutO。局部回授控制回路仅能将栅极电压Vgl保持在Vgmax，而在程序B4中，整体 回授控制回路逐步调整提高Vout，使其向VoutO接近，终至达到一工作点，使局部回授控制 回路可在Vg = Vgmax的情况下，有效调整使Id = I (LED) = Vb/Rl。在此工作点，Vout仍 低于VoutO，因此整体回授控制回路仍在逐步调整Vout，亦即接着进行程序C4，最后达到最 佳工作点Id = I (LED) = Vb/Rl, Vgl = Vref,以及 Vout = VoutO。以上说明关键通道的局部回授控制回路和整体回授控制回路如何运作；接下来 请参考图13，说明在所有LED通道中的运作情形。最高电压选择电路25选择栅极电压 Vgl-Vgn中，电压最高的一个(例如为，Vgl)。整体回授控制回路利用此选取的Vgl来调整 Vout，所以此最高电压Vgl会被平衡在Vref。该具有最高栅极电压的LED通道会表现的如 上述图11与12所示。其它LED通道的栅极电压Vg2-Vgn低于最高电压Vgl，因此低于Vref。这表示 这些通道中晶体管Q2-Qn的漏源极电压将会高于晶体管Ql的漏源极电压，因此，LED通道 CH2-CHn将会更易于调整至适当的个别Vg及Vds ；当Vout根据关键通道栅极电压Vgl而调 整至为最佳的最低值时，每一 LED通道都会有足够的电流流过。再请参考图14，以第一 LED通道CHl为例，过电压除外电路0VX31可设计成当 Vgl保持停留在Vgmax、或保持接近Vgmax (如图标Vgmax- Δ VI) 一段时间后，且其它LED通 道CH2-CHn的栅极电压Vg2-Vgn中至少一个或一些已达到Vref、或已达到较Vref略低的值 (如图标Vref-Δ V2 Vref-Δ Vn，其中M2 AVn可相同或不同)时，切断开关SW1。如 此可更精密地排除不正常通道的栅极电压讯号。以上概念有多种实现方式，如图所示例如 可使用比较器141-14Π、逻辑电路150(包含或门151与与门152)来达成。图14中，仅需栅 极电压Vg2-Vgn中至少一个达到Vref或较Vref略低的值，或门151即会输出高位准；但亦 可改变为使其需要两个或更多的栅极电压Vg2-Vgn达到Vref (或较Vref低一固定值)， 才输出高位准，此时逻辑电路150需要设计成较复杂的电路。以上各实施例中，参考电压Vref宜设定至一足够大的值，以在通道电流Id = I (LED) =Vb/R的时候，使电流源的晶体管工作于深线性区。此外，Vref设定值建议低于场 效晶体管的迁移饱和区(mobilitysaturation region)，以避免可能发生的回授控制回路 不稳定状况。
在以上安排下，最高电压选择电路25的作用除了能适应各LED串中LED压降的不 同、使输出电压Vout为满足所有通道需求的最佳最低值外，同样机制亦可适应解决电流源 的晶体管彼此间的参数差异。运算放大器OPl-OPn的增益宜够高，以使LED通道电流的目标值I (LED)有较佳的 准确度与匹配性。以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅系为使本领域技术人员 易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域 技术人员可以思及各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插 置不影响主要功能的其它电路或元件；说明书文字中所称的LED，其范围应包含所有类型 的发光二极管，如白光LED、有色LED、有机LED等等。因此，本发明的范围应涵盖上述及其 它所有等效变化。
权利要求
一种发光元件驱动电路，用以驱动一发光元件阵列，该发光元件阵列包含多个发光元件串，其特征在于，该发光元件驱动电路包含一功率供应级，以提供一输出电压给该多发光元件串，其中各发光元件串的一端共同耦接于该输出电压；与发光元件串数目对应的晶体管，分别与各发光元件串的另一端耦接，该晶体管为场效晶体管或NPN双极晶体管，具有一电流流入端、一电流流出端、与一控制端；与发光元件串数目对应的电阻，分别与晶体管的电流流出端耦接；一功率供应级控制器，与该功率供应级耦接，以控制该功率供应级；至少与晶体管数目对应的运算放大器，其分别比较自该电流流出端萃取的讯号与第一参考讯号，并产生运算放大器输出讯号，控制对应晶体管的控制端；一最高电压选择电路，其接收运算放大器输出讯号，并选择最大值输出；以及一误差放大器，与该最高电压选择电路耦接，以比较该运算放大器输出讯号最大值与第二参考讯号，并根据比较结果产生一误差放大讯号，用以输入该功率供应级控制器，以控制该功率供应级。
2.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，还包括多个过电压除外电路，分别与对应的运算放大器的输出端耦接，以筛除超过预设范围 的运算放大器输出讯号，并将未筛除的运算放大器输出讯号传送给最高电压选择电路。
3.如权利要求2所述的发光元件驱动电路，其中，各过电压除外电路包括一比较器， 将与对应晶体管控制端电压或流过该对应晶体管的电流相关的讯号，和第三参考讯号比 较，以决定是否将运前述算放大器输出讯号传送给最高电压选择电路。
4.如权利要求2所述的发光元件驱动电路，其中，各过电压除外电路包括第一比较器，将与对应晶体管控制端电压相关的讯号，和代表一最大值的参考讯号比较；多个第二比较器，分别将与其它晶体管控制端电压相关的讯号，和第二参考讯号或第 二参考讯号减一差值相比较；以及一逻辑电路，根据第一比较器与第二比较器的输出，决定是否将运前述算放大器输出 讯号传送给最高电压选择电路。
5.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，各运算放大器与对应的晶体管构成 一局部回授控制回路，且功率供应级、发光元件阵列、最高电压选择电路、误差放大器、功率 供应级控制器构成一整体回授控制回路，其中该局部回授控制回路的反应速度高于整体回 授控制回路的反应速度。
6.一种发光元件阵列控制器，其控制一功率供应级，以提供一输出电压给一发光元件 阵列，该发光元件阵列包含多个发光元件串，各发光元件串的一端共同耦接于该输出电压， 另一端分别耦接于一对应的晶体管，该晶体管具有一电流流入端、一电流流出端、与一控制 端，其特征在于，该发光元件阵列控制器包含一功率供应级控制器，与该功率供应级耦接，以控制该功率供应级； 至少对应于发光元件串数目的第一接脚与至少对应于发光元件串数目的第二接脚，其 中该第一接脚可供与对应晶体管的控制端耦接，第二接脚可供与对应晶体管的电流流出端 耦接；至少对应于发光元件串数目的运算放大器，其分别比较自对应的第二接脚接收的讯号 与第一参考讯号，并产生运算放大器输出讯号，于对应的第一接脚输出；一最高电压选择电路，其接收运算放大器输出讯号，并选择最大值输出；以及 一误差放大器，与该最高电压选择电路耦接，以比较该运算放大器输出讯号最大值与 第二参考讯号，并根据比较结果产生一误差放大讯号，用以输入该功率供应级控制器，以控 制该功率供应级。
7.如权利要求6所述的发光元件阵列控制器，其中，还包括多个过电压除外电路，分别与对应的运算放大器的输出端耦接，以筛除超过预设范围 的运算放大器输出讯号，并将未筛除的运算放大器输出讯号传送给最高电压选择电路。
8.如权利要求7所述的发光元件阵列控制器，其中，各过电压除外电路包括一比较 器，将与对应晶体管控制端电压或流过该对应晶体管的电流相关的讯号，和第三参考讯号 比较，以决定是否将前述运算放大器输出讯号传送给最高电压选择电路。
9.如权利要求7所述的发光元件阵列控制器，其中，各过电压除外电路包括第一比较器，将与对应晶体管控制端电压相关的讯号，和代表一最大值的参考讯号比较；多个第二比较器，分别将与其它晶体管控制端电压相关的讯号，和第二参考讯号或第 二参考讯号减一差值相比较；以及一逻辑电路，根据第一比较器与第二比较器的输出，决定是否将运前述算放大器输出 讯号传送给最高电压选择电路。
10.一种发光元件阵列控制方法，用以控制一发光元件阵列，该发光元件阵列包含多个 发光元件串，其特征在于，该发光元件阵列控制方法包含提供一输出电压给该多个发光元件串的一端；提供与发光元件串数目对应的晶体管，分别与各发光元件串的另一端耦接，其中该晶 体管为场效晶体管或NPN双极晶体管，具有一电流流入端、一电流流出端、与一控制端； 比较该电流流出端的电压与第一参考讯号，以控制对应晶体管的控制端； 自至少一部分晶体管的控制端中，选择电压最大值；以及 比较该最大值与第二参考讯号，并根据比较结果调变该输出电压。
11.如权利要求10所述的发光元件阵列控制方法，其中，还包含当晶体管的控制端电 压超过预设范围时，不选择该控制端电压为最大值。
全文摘要
本发明提出一种发光元件阵列控制器，其控制一功率供应级，以提供一输出电压给多个发光元件串的一端，其中各发光元件串的另一端分别耦接于一对应的晶体管，该晶体管具有一电流流入端、一电流流出端、与一控制端，本发明自该对应晶体管的控制端取讯号而非自其电流流入端取讯号，根据其中电压最大者，以回授控制该输出电压，使芯片接脚数目减低。
文档编号H05B37/02GK101909387SQ20101019658
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者刘景萌 申请人:立锜科技股份有限公司