专利名称：发光元件的驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光元件的驱动装置。
背景技术：
手机、MP3等手持式设备基本都使用彩色的液晶显示屏，白光发光二极管(Light Emitting Diode,LED)则作为一种通用的背光源，例如申请号200520067489.0的中国专利 公开一种背光控制电路。但是，由于LED生产工艺的偏差，大小相同的电流流过不同的LED 所需的导通压降会有区别。目前主流的白光LED流过20mA的电流，导通压降的偏差在0. 2V。通常手持式设备采用一块锂离子电池为整个背光源及其驱动系统供电，锂电池额 定电压为3. 6V，充满电后为4. 2V。手持式设备工作时，锂电池不断放电，电池电压不断下 降。电池电压下降到低于预定电压值(如3. 75V)时，电荷泵会被切换到较高倍的工作模式， 使得输出电压升高，背光源及其驱动系统正常工作。电荷泵的工作模式有1倍、1. 33倍、1. 5 倍、2倍，1倍工作模式是所有工作模式中效率最高的。手持式设备的背光驱动电路为了简化控制电荷泵工作原理，通过检测任意一路 LED阴极的电压加上该路LED实际导通压降与标准导通压降之间的偏差(如0. 2V)来控制 电荷泵的工作模式。当检测到的LED阴极电压加上该路LED实际导通压降与标准导通压降 之间的偏差低于预定电压值时，电荷泵会从1倍工作模式切换到2倍工作模式以提高输出 电压。若被检测的LED恰好是所有LED中导通压降最大的一个，则电荷泵提供的电压高于 所有LED实际正常工作所需要的电压值，这样无疑增大了电源电压损耗。并且，此种控制方 式无疑使被检测的LED阴极电压在较高情况下，电荷泵即被切换到高倍的工作模式，降低 了工作效率。所以让背光驱动电路尽量长时间的工作在1倍模式下是电荷泵背光驱动芯片 研发工程师一直研究的方向。
发明内容
本发明要解决现有技术中电荷泵工作在1倍工作模式下时间较短的技术问题。为了解决上述问题，本发明提供一种发光元件的驱动装置，所述驱动装置适于驱 动发光二极管组，包括基准电压产生模块、最低电压检测模块、电荷泵、控制模块及驱动控 制电流产生模块，其中，所述基准电压产生模块，适于提供基准电压至最低电压检测模块； 所述最低电压检测模块，适于检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压，在所 述各阴极电压中的最小值小于所述基准电压时产生切换信号；所述控制模块，适于在接收 所述切换信号时，控制所述电荷泵，使得所述电荷泵调整输出至所述发光二极管组的阳极 电压；所述驱动控制电流产生模块，适于在所述阴极电压最小值大于或等于所述基准电压 时，提供恒定电流至所述发光二极管组。所述最低电压检测模块包括镜像电流源、基准电压处理模块、最低电压获取模块 及比较器，其中，所述镜像电流源，适于提供偏置电流至基准电压处理模块和最低电压获取 模块；所述基准电压处理模块，适于在所述偏置电流下，基于基准电压产生第一电压，输出所述第一电压至比较器第一输入端；所述最低电压获取模块，适于检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压，在所述偏置电流下，基于所获得的各阴极电压中的最小值， 产生第二电压，输出所述第二电压至比较器第二输入端；比较器，适于比较所述第一电压和 所述第二电压，在所述第一电压大于所述第二电压时，产生切换信号。最低电压获取模块还适于对发光二极管阴极电压进行选择处理。镜像电流源包括第一电流源、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管；基准 电压处理模块包括第一三极管；最低电压获取模块包括三极管组，所述三极管组的三极管 与所述发光二极管组的发光二极管一一对应；第一场效应管栅极、第二场效应管栅极、第三 场效应管栅极均与第一电流源一端相连接，第一电流源另一端接地；第一场效应管源极、第 二场效应管源极、第三场效应管源极彼此相连；第一场效应管漏极与栅极相连；第二场效 应管漏极、第一三极管发射极均与比较器第一输入端相连接；第三场效应管漏极、所述三极 管组的三极管发射极均与比较器第二输入端相连接；比较器输出端与所述控制模块相连 接，用于输出切换信号；第一三极管基极连接至基准电压产生模块；所述三极管组的三极 管集电极均连接至地，所述三极管组的三极管基极分别连接至对应的发光二极管阴极。所述最低电压获取模块还包括开关组，所述三极管组的三极管发射极分别与所述 开关组的开关第一端一一对应地相连接，所述开关组的开关第二端均与比较器第二输入端 相连。所述最低电压检测模块还适于在所述阴极电压最小值大于或等于所述基准电压 产生时产生保持信号；控制模块还适于在接收所述保持信号时，保持电荷泵的工作模式，使 得电荷泵保持输出至所述发光二极管组的阳极电压不变；驱动控制电流产生模块还适于在 所述发光二极管的阴极电压最小值不变时，提供恒定电流至所述发光二极管组。所述最低电压检测模块包括镜像电流源、基准电压处理模块、最低电压获取模块 及比较器，其中，所述镜像电流源，适于提供偏置电流至基准电压处理模块和最低电压获取 模块；所述基准电压处理模块，适于在所述偏置电流下，基于基准电压产生第一电压，输出 所述第一电压至比较器第一输入端；所述最低电压获取模块，适于检测所述发光二极管组 中每个发光二极管的阴极电压，在所述偏置电流下，基于所获得的各阴极电压中的最小值， 产生第二电压，输出所述第二电压至比较器第二输入端；比较器，适于比较所述第一电压和 所述第二电压，在所述第一电压大于所述第二电压时，产生切换信号，在所述第一电压小于 所述第二电压时，产生保持信号。最低电压获取模块还适于对发光二极管阴极电压进行选择处理。镜像电流源包括第一电流源、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管，基准 电压处理模块包括第一三极管，最低电压获取模块包括三极管组，所述三极管组的三极管 与所述发光二极管组的发光二极管一一对应；第一场效应管栅极、第二场效应管栅极、第三 场效应管栅极均与第一电流源一端相连接，第一电流源另一端接地；第一场效应管源极、第 二场效应管源极、第三场效应管源极彼此相连；第一场效应管漏极与栅极相连；第二场效 应管漏极、第一三极管发射极均与比较器第一输入端相连接；第三场效应管漏极、所述三极 管组发射极均与比较器第二输入端相连接；比较器输出端与所述控制模块相连接，用于输 出切换信号或保持信号；第一三极管基极连接至基准电压产生模块；所述三极管组集电极 均连接至地，所述三极管组基极连接分别连接至发光二极管阴极。
所述最低电压获取模块还包括开关组，所述三极管组的三极管发射极分别与所述 开关组的开关第一端一一对应地相连接，所述开关组的开关第二端均与比较器第二输入端 相连。与现有技术相比，本发明通过检测所有发光二极管阴极电压，获得发光二极管导 通后阴极电压最小值来准确控制电荷泵的输出电压，使得较现有技术电荷泵在更长时间内 工作在初始工作模式下。此外，现有技术通过检测任意一路LED阴极的电压来控制电荷泵的工作模式，通 常将第一路作为被检测的一路，若悬空被检测的第一路LED，则驱动电路无法正常工作。而 本发明中可以根据实际应用悬空任意LED输出引脚，也不会影响驱动电路的工作。
图1为本发明发光元件的驱动系统结构示意图；图2为本发明最低电压检测模块第一实施例结构示意图；
图3为本发明最低电压检测模块第二实施例结构示意图；图4为本发明驱动电流产生模块一实施例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。在下列段落中参照附图以 举例方式更具体地描述本发明。根据下列说明和权利要求书本发明的优点和特征将更清
林 疋。本发明提供一种发光元件的驱动系统，下面实施例仅以发光二极管组包括三个 LED光源作示例性说明。如图1所示，一种发光元件的驱动系统，包括基准电压产生模块21、最低电压检 测模块22、控制模块23、驱动电流产生模块24、电荷泵25，由第一 LED光源D1、第二 LED光 源D2、第三LED光源D3组成的发光二极管组，以及电容Cl。基准电压产生模块21，提供基准电压Vset至最低电压检测模块22。其中，基准电 压Vset是不随电源电压、温度、工艺发生变化的电压信号。最低电压检测模块22，检测第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3的 阴极电压，获得发光二极管的阴极电压最小值，在所述阴极电压最小值小于基准电压Vset 时，产生切换信号；在所述阴极电压最小值大于所述基准电压Vset时，产生保持信号。控制模块23，在接收切换信号时，控制所述电荷泵25，使得所述电荷泵25调整第 一 LED光源Dl、第二 LED光源D2、第三LED光源D3的阳极电压VOUT ；接收到保持信号时，保 持电荷泵25输出至第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3的阳极电压VOUT 不变。驱动控制电流产生模块24，在第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源 D3的阴极电压最小值大于或等于所述基准电压产生时，提供恒定电流至第一 LED光源D1、 第二 LED光源D2、第三LED光源D3。第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3在驱动电流产生模块24产 生的恒定电流驱动下发出相同亮度的光。
电容Cl，一端连接第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源的阳极，一端 接地。Cl对电路内部环路的稳定性做补偿，也对第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三 LED光源阳极电压VOUT输出瞬间跳变起抑制作用。在第一实施例中，如图2所示，最低电压检测模块22包括镜像电流源1、基准电压 处理模块2、最低电压获取模块3、比较器4。镜像电流源1，提供偏置电流至基准电压处理模块2和最低电压获取模块3。基准电压处理模块2，基于所述偏置电流处理基准电压Vset，产生稳定的第一电 压VD1，输出所述第一电压VDl至比较器4第一输入端。最低电压获取模块3，检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压，基于 所述偏置电流获得并处理发光二极管的阴极电压最小值，产生第二电压VD2，输出所述第二 电压VD2至比较器4第二输入端。比较器4，比较所述第一电压VDl和所述第二电压VD2，在所述第一电压VDl大于 所述第二电压VD2时，产生切换信号；在所述第一电压VDl小于或等于所述第二电压VD2
时，产生保持信号。在一较佳具体实施例中，镜像电流源1包括第一电流源221、第一场效应管222、 第二场效应管223、第三场效应管224。基准电压处理模块2包括第一三极管225。最低 电压获取模块3包括第二三极管226、第三三极管227、第四三极管228。所述第一场效应管222、第二场效应管223、第三场效应管224为相同类型的场效 应管。第一三极管225、第二三极管226、第三三极管227、第四三极管228为相同类型的三 极管，四者具有相同的导通电压Veb。第一场效应管222栅极、第二场效应管223栅极、第三场效应管224栅极均与第一 电流源221 —端相连接，第一电流源221另一端接地。第一场效应管222源极、第二场效应管223源极、第三场效应管224源极彼此相 连。第一场效应管222漏极与栅极相连。 第二场效应管223漏极、第一三极管225发射极均与比较器4第一输入端相连接。第三场效应管224漏极、第二三极管226发射极、第三三极管227发射极、第四三 极管228发射极均与比较器4第二输入端相连接。比较器4输出端与控制模块23相连接，用于输出切换信号或保持信号。第二三极管226集电极、第三三极管227集电极、第四三极管228集电极均连接至 地。第一三极管225基极连接至基准电压产生模块21，用于接收基准电压Vset。第二三极管226基极连接至第一 LED光源Dl阴极，用于检测第一 LED光源Dl阴极电压VI。第三三极管227基极连接至第二 LED光源D2阴极，用于检测第二 LED光源D2阴 极电压V2。第四三极管228基极连接至第三LED光源D3阴极，用于检测第三LED光源D3阴 极电压V3。当基准电压Vset输入第一三极管225基极时，所述镜像电流源1向第一三极管225提供偏置电流。所述偏置电流使得第一三极管225开启，在第一三极管225发射极形成稳定的第一电压VDl = Vset+Veb。当第一 LED光源Dl阴极电压VI、第二 LED光源D2阴极电压V2、第三LED光源D3 阴极电压V3分别输入第二三极管226、第三三极管227、第四三极管228基极时，所述镜像 电流源1向第二三极管226、第三三极管227、第四三极管228提供偏置电流。由于第二三 极管226发射极、第三三极管227发射极、第四三极管228发射极彼此相连，所以第二三极 管226发射极、第三三极管227发射极、第四三极管228发射极电压相同。由于第二三极管 226集电极、第三三极管227集电极、第四三极管228集电极均连接至地，所以第二三极管 226集电极、第三三极管227集电极、第四三极管228集电极电压也相同。根据三极管原理， 所述偏置电流使得第二三极管226、第三三极管227、第四三极管228中，基极接收到最小电 压的三极管导通。所述基极接收到最小电压的三极管导通时，在第二三极管226发射极、第 三三极管227发射极、第四三极管228发射极、比较器4第二输入端形成与基极接收到最小 电压对应的第二电压VD2 = MinV (Dl D3)+Veb，而其余三极管均不导通。如图4所示，驱动电流产生模块2包括第二电流源241、第四场效应管242、第五场 效应管243、第六场效应管244、第七场效应管245。第四场效应管242栅极、第五场效应管243栅极、第六场效应管244栅极、第七场 效应管245栅极彼此相连。第四场效应管242源极、第五场效应管243源极、第六场效应管 244源极、第七场效应管245源极均连接至地。第四场效应管242漏极与栅极均连接至第二 电流源241 —端，第二电流源241另一端接收电源电压。第五场效应管243漏极连接至第一 LED光源Dl阴极，所述第一 LED光源Dl阴极 电压Vl使得第五场效应管243工作在饱和工作模式，输出恒定电流至第一 LED光源D1。第六场效应管244漏极连接至第二 LED光源D2阴极，所述第二 LED光源D2阴极 电压V2使得第六场效应管244工作在饱和工作模式，输出恒定电流至第二 LED光源D2。第七场效应管245漏极连接至第三LED光源D3阴极，所述第三LED光源D3阴极 电压V3使得第七场效应管245工作在饱和工作模式，输出恒定电流至第三LED光源D3。在第一实施例中，第一 LED光源Dl流过20mA电流所需的导通压降为3. 2V，第二 LED光源D2流过20mA电流所需的导通压降为3. 4V，第三LED光源D3流过20mA电流所需 的导通压降为3V。第一电流源221为2uA的电流源，第一三极管225、第二三极管226、第三三极管 227、第四三极管228的导通电压Veb均为0. 7V。第二电流源241为20mA的电流源，第五场效应管243、第六场效应管244、第七场 效应管245在源漏极电压不小于0. 2V时工作在饱和区，工作在饱和区的第五场效应管243、 第六场效应管244、第七场效应管245分别向第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED 光源D3提供20mA的恒定电流供第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3发出 相同亮度的光。因此，第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3的阴极电压最 小值应该保证不小于0. 2V。相应地，作为决定电荷泵25切换的判断依据，基准电压产生模 块21提供的基准电压Vset为0. 2V。比较器4在第二输入端电压VD2大于或等于第一输入端电压VDl时，输出高电平 信号；在第二输入端电压VD2小于第一输入端电压VDl时，输出低电平信号。控制模块23接收到高电平信号时，保持电荷泵25现有工作模式；接收到低电平信号时，将电荷泵25切 换到较高的工作模式。工作时，第一三极管225基极接收基准电压产生模块21提供的0. 2V基准电压 Vset，第一电流源221、第一场效应管222、第二场效应管223、第三场效应管224组成的镜像 电流源向第一三极管225提供2uA的偏置电流，该偏置电流使得第一三极管225开启，在第 一三极管225发射极形成稳定的第一电压VDl为0. 9V。起初，电荷泵25工作在1倍工作模式下，输出3. 8V的电压至第一 LED光源Dl、第 二 LED光源D2、第三LED光源D3阳极。第一 LED光源Dl导通后在阴极产生0. 6V的阴极电 压VI，第二 LED光源D2导通后在阴极产生0. 4V的阴极电压V2，第三LED光源D3导通后在 阴极产生0. 8V的阴极电压V3。第三三极管227基极接收0. 4V的第二 LED光源D2阴极电压V2后最先导通，导 通后的第三三极管227发射极产生第二电压VD2 = 0. 4V+0. 7V。此时，第二三极管226发 射极、第三三极管227发射极、第四三极管228发射极电压相同，第二三极管226基极接收 0. 6V的第一 LED光源Dl阴极电压VI，第二三极管226发射极电压为1. IV的第二电压VD2， 发射极与基极电压差0. 5V不满足0. 7V的导通电压Veb要求，所以第二三极管226不导通； 第四三极管228基极接收0. 8V的第三LED光源D3阴极电压V3，第四三极管228发射极电 压为1. IV的第二电压VD2，发射极与基极电压差0. 3V不满足0. 7V的导通电压Veb要求，所 以第四三极管228也不导通。
比较器4第一输入端输入的0. 9V第一电压VDl小于第二输入端输入的1. IV第二 电压VD2，比较器4输出高电平信号至控制模块23。控制模块23接收到高电平信号，保持 电荷泵25工作在1倍工作模式下。第五场效应管243漏极接收0. 6V的第一 LED光源Dl阴极电压VI，源漏极电压大 于0. 2V，第五场效应管243工作在饱和区，向第一 LED光源Dl提供20mA的恒定电流。第六场效应管244漏极接收0. 4V的第二 LED光源D2阴极电压V2，源漏极电压大 于0. 2V，第六场效应管244工作在饱和区，向第二 LED光源D2提供20mA的恒定电流。第七场效应管245漏极接收0. 8V的第三LED光源D3阴极电压V3，源漏极电压大 于0. 2V，第七场效应管245工作在饱和区，向第三LED光源D3提供20mA的恒定电流。随着电池不断放电，电荷泵25输出至第一 LED光源Dl、第二 LED光源D2、第三LED 光源D3阳极的电压减小至3. 5V。第一 LED光源Dl导通后在阴极产生0. 3V的阴极电压VI， 第二 LED光源D2导通后在阴极产生0. IV的阴极电压V2，第三LED光源D3导通后在阴极产 生0. 5V的阴极电压V3。第三三极管227基极接收0. IV的第二 LED光源D2阴极电压V2后最先导通，导通 后的第三三极管227发射极产生0. 8V的第二电压VD2。比较器4第一输入端输入的0. 9V 第一电压VDl大于第二输入端输入的0. 8V第二电压VD2，比较器4输出低电平信号至控制 模块23。控制模块23接收到低电平信号，切换电荷泵25至2倍工作模式，调整第一 LED光 源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3阳极电压VOUT至3. 6V，恢复第一 LED光源Dl阴 极电压Vl至0. 4V，第二 LED光源D2阴极电压V2至0. 2V，第三LED光源D3阴极电压V3至 0. 6V。
调整后的第一 LED光源D1、第二 LED光源D2、第三LED光源D3阴极电压保证了第 五场效应管243、第六场效应管244、第七场效应管245工作在饱和区，向第一 LED光源D1、 第二 LED光源D2、第三LED光源D3提供相同的20mA恒定电流。若控制模块23没有切换电荷泵25至较高的工作模式，继续提供3. 5V阳极电压， 则第二 LED光源D2的阴极电压V2变为0. IV。0. IV的电压使得第六场效应管244无法工 作在饱和区，第六场效应管244将输出小于20mA的电流，使得第二 LED光源D2发出比第一 LED光源D1、第三LED光源D3要暗的光。现有技术通过检测任意一路LED阴极的电压加上LED实际导通压降与标准导通压 降之间的偏差0. 2V来控制电荷泵25的工作模式。即，被检测一路LED阴极的电压减去导 通压降偏差0. 2V也要能够使得驱动电流产生模块输出恒定电流。例如，当只有第一实施例 中第二 LED光源D2的阴极被检测时，第二 LED光源D2的阴极电压V2需要保持在不小于 0. 4V才能够使驱动电流产生模块24输出恒定电流，也就是电荷泵25的输出电压不能小于 3. 8V。在电荷泵25的输出电压小于3. 8V时，电荷泵25即被切换到较高倍工作模式。而第一实施例通过检测所有发光二极管阴极电压，获得发光二极管导通后阴极电 压最小值来准确控制电荷泵25的工作模式切换，使得电荷泵25输出电压从3. 8V降低到小 于3. 6V时才切换电荷泵25工作模式，较现有技术电荷泵在更长时间内工作在1倍工作模 式下。如图3所示，本发明的第二实施与第一实施例相同的部分不再详细赘述，两者区 别在于最低电压获取模块3内具有开关组，可针对发光二极管连接情况进行相应开启和 闭合，对发光二极管阴极电压进行选择处理。在一较佳具体实施例中，第二三极管226发射极与第一开关Sl第一端相连，第一 开关Sl第二端与比较器4第二输入端相连；第三三极管227发射极与第二开关S2第一端 相连，第二开关S2第二端与比较器4第二输入端相连；第四三极管228发射极与第三开关 S3第一端相连，第三开关S3第二端与比较器4第二输入端相连。在第二实施例中，只有第二 LED光源D2输出端悬空，即对应第二 LED光源D2的第 二开关S2断开，第一开关Si、第三开关S3闭合。电荷泵25工作在1倍工作模式下，输出 3. 8V的电压至第一 LED光源D1、第三LED光源D3阳极。第一 LED光源Dl导通后在阴极产 生0. 6V的阴极电压VI，第三LED光源D3导通后在阴极产生0. 8V的阴极电压V3。基极接收0. 6V的第一 LED光源Dl阴极电压Vl后导通，导通后的第二三极管226 发射极产生第二电压VD2 = 0. 6V+0. 7V。此时，第二三极管226发射极、第四三极管228发 射极电压相同，第四三极管228发射极电压为1. 3V的第二电压VD2，发射极与基极电压差 0. 5V不满足0. 7V的导通电压Veb要求，第四三极管228不导通。而第三三极管227发射极 连接的第二开关S2被开启，所以第三三极管227也不导通。比较器4第一输入端输入的0. 9V第一电压VDl小于第二输入端输入的1. 3V第二 电压VD2，比较器4输出高电平信号至控制模块23。控制模块23接收到高电平信号，保持 电荷泵25工作在1倍工作模式下。第五场效应管243、第七场效应管245工作在饱和区，向第一 LED光源Dl、第三LED 光源D3提供相同的20mA恒定电流。由于第二 LED光源D2输出端悬空，导致第六场效应管 244不导通，第二 LED光源D2不发光。
随着电池不断放电，电荷泵25输出至第一 LED光源D1、第三LED光源D3阳极的 电压减小至3. 3V。第一 LED光源Dl导通后在阴极产生0. IV的阴极电压VI，第三LED光源 D3导通后在阴极产生0. 3V的阴极电压V3。基极接收0. IV的第一 LED光源Dl阴极电压Vl后导通，导通后的第二三极管226发射极产生第二电压VD2 = 0. 1V+0. 7V。此时，第四三极管228基极接收0. 3V的第三LED 光源D3阴极电压V3，第四三极管228发射极电压为0. 8V的第二电压VD2，发射极与基极电 压差0. 5V不满足0. 7V的导通电压Veb要求，所以第四三极管228不导通。而第三三极管 227发射极连接的第二开关S2被开启，所以第三三极管227也不导通。比较器4第一输入端输入的0. 9V第一电压VDl大于第二输入端输入的0. 8V第二 电压VD2，比较器4输出低电平信号至控制模块23。控制模块23接收到低电平信号，切换电荷泵25至2倍工作模式，调整第一 LED光 源D1、第三LED光源D3阳极电压VOUT至3. 6V，恢复第一 LED光源Dl阴极电压Vl至0. 4V, 第三LED光源D3阴极电压V3至0. 6V。调整后的第一 LED光源D1、第三LED光源D3阴极电压保证了第五场效应管243、 第七场效应管245工作在饱和区，向第一 LED光源D1、第三LED光源D3提供相同的20mA恒 定电流。现有技术通过检测任意一路LED阴极的电压来控制电荷泵的工作模式，若检测的 第一路LED被悬空，则无法获取检测电压，导致驱动电路无法正常工作。而第二实施例中，通过断开或闭合对应发光元件输出引脚悬空的开关，使得发光 元件可以根据所需进行任意悬空或连接，也不会影响整个驱动系统的工作。并且，第二实施 例的电荷泵25输出电压从3. 8V降低到小于3. 4V时才切换电荷泵25工作模式，较第一实 施例电荷泵25输出电压从3. 8V降低到小于3. 6V时就切换电荷泵25工作模式，电荷泵25 在更长时间内工作在1倍工作模式下。所以，本发明的驱动系统可以根据实际应用情况做 出不同的调节，一直使得电荷泵在较长时间内工作在1倍工作模式下。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应 当以权利要求所限定的范围。
权利要求
一种发光元件的驱动装置，所述驱动装置适于驱动发光二极管组，其特征在于，包括基准电压产生模块、最低电压检测模块、电荷泵、控制模块及驱动控制电流产生模块，其中，所述基准电压产生模块，适于提供基准电压至最低电压检测模块；所述最低电压检测模块，适于检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压，在所述各阴极电压中的最小值小于所述基准电压时产生切换信号；所述控制模块，适于在接收所述切换信号时，控制所述电荷泵，使得所述电荷泵调整输出至所述发光二极管组的阳极电压；所述驱动控制电流产生模块，适于在所述阴极电压最小值大于或等于所述基准电压时，提供恒定电流至所述发光二极管组。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述最低电压检测模块包括镜像电流 源、基准电压处理模块、最低电压获取模块及比较器，其中，所述镜像电流源，适于提供偏置电流至基准电压处理模块和最低电压获取模块； 所述基准电压处理模块，适于在所述偏置电流下，基于基准电压产生第一电压，输出所 述第一电压至比较器第一输入端；所述最低电压获取模块，适于检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压， 在所述偏置电流下，基于所获得的各阴极电压中的最小值，产生第二电压，输出所述第二电 压至比较器第二输入端；比较器，适于比较所述第一电压和所述第二电压，在所述第一电压大于所述第二电压 时，产生切换信号。
3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，最低电压获取模块还适于对发光二极 管阴极电压进行选择处理。
4.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，镜像电流源包括第一电流源、第一场效 应管、第二场效应管、第三场效应管；基准电压处理模块包括第一三极管；最低电压获取模 块包括三极管组，所述三极管组的三极管与所述发光二极管组的发光二极管一一对应；第一场效应管栅极、第二场效应管栅极、第三场效应管栅极均与第一电流源一端相连 接，第一电流源另一端接地；第一场效应管源极、第二场效应管源极、第三场效应管源极彼 此相连；第一场效应管漏极与栅极相连；第二场效应管漏极、第一三极管发射极均与比较器第一输入端相连接； 第三场效应管漏极、所述三极管组的三极管发射极均与比较器第二输入端相连接； 比较器输出端与所述控制模块相连接，用于输出切换信号； 第一三极管基极连接至基准电压产生模块；所述三极管组的三极管集电极均连接至地，所述三极管组的三极管基极分别连接至对 应的发光二极管阴极。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述最低电压获取模块还包括开关组， 所述三极管组的三极管发射极分别与所述开关组的开关第一端一一对应地相连接，所述开 关组的开关第二端均与比较器第二输入端相连。
6.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述最低电压检测模块还适于在所述 阴极电压最小值大于或等于所述基准电压产生时产生保持信号；控制模块还适于在接收所述保持信号时，保持电荷泵的工作模式，使得电荷泵保持输出至所述发光二极管组的阳极 电压不变；驱动控制电流产生模块还适于在所述发光二极管的阴极电压最小值不变时，提 供恒定电流至所述发光二极管组。
7.如权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述最低电压检测模块包括镜像电流 源、基准电压处理模块、最低电压获取模块及比较器，其中，所述镜像电流源，适于提供偏置电流至基准电压处理模块和最低电压获取模块； 所述基准电压处理模块，适于在所述偏置电流下，基于基准电压产生第一电压，输出所 述第一电压至比较器第一输入端；所述最低电压获取模块，适于检测所述发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压， 在所述偏置电流下，基于所获得的各阴极电压中的最小值，产生第二电压，输出所述第二电 压至比较器第二输入端；比较器，适于比较所述第一电压和所述第二电压，在所述第一电压大于所述第二电压 时，产生切换信号，在所述第一电压小于所述第二电压时，产生保持信号。
8.如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，最低电压获取模块还适于对发光二极 管阴极电压进行选择处理。
9.如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，镜像电流源包括第一电流源、第一场效 应管、第二场效应管、第三场效应管，基准电压处理模块包括第一三极管，最低电压获取模 块包括三极管组，所述三极管组的三极管与所述发光二极管组的发光二极管一一对应；第一场效应管栅极、第二场效应管栅极、第三场效应管栅极均与第一电流源一端相连 接，第一电流源另一端接地；第一场效应管源极、第二场效应管源极、第三场效应管源极彼 此相连；第一场效应管漏极与栅极相连；第二场效应管漏极、第一三极管发射极均与比较器第一输入端相连接； 第三场效应管漏极、所述三极管组发射极均与比较器第二输入端相连接； 比较器输出端与所述控制模块相连接，用于输出切换信号或保持信号； 第一三极管基极连接至基准电压产生模块；所述三极管组集电极均连接至地，所述三极管组基极连接分别连接至发光二极管阴极。
10.如权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，所述最低电压获取模块还包括开关 组，所述三极管组的三极管发射极分别与所述开关组的开关第一端一一对应地相连接，所 述开关组的开关第二端均与比较器第二输入端相连。
全文摘要
本发明提供一种发光元件的驱动装置包括基准电压产生模块提供基准电压至最低电压检测模块；最低电压检测模块检测发光二极管组中每个发光二极管的阴极电压，在各阴极电压中的最小值小于基准电压产生时产生切换信号；控制模块在接收切换信号时，控制电荷泵，使得电荷泵调整输出至发光二极管组的阳极电压；驱动控制电流产生模块在阴极电压最小值大于或等于基准电压时，提供恒定电流至发光二极管组。与现有技术相比，本发明通过检测所有发光二极管阴极电压，获得发光二极管导通后阴极电压最小值来准确控制电荷泵的输出电压，使得较现有技术电荷泵在更长时间内工作在初始工作模式下。
文档编号H05B37/02GK101820707SQ20101014031
公开日2010年9月1日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者余维学, 史亚军, 孙洪军, 王朝, 管来东 申请人:上海艾为电子技术有限公司