專利名稱：控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法，特別涉及一種適用于以單頻集成電路驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管的控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路(LED Driver IC)的主要功能是驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管的背光功能，使用者在控制上需要有開/關(guān)(Enable/Disable)以及調(diào)光(Pulse WidthModulation ;PWM)功能。然而,單頻發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路(Single Channel LED DriverIC)只有一個(gè)輸入端，所以若是使用單頻發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路，需要至少兩個(gè)才可以實(shí)現(xiàn)開/關(guān)以及調(diào)光功能。
另外，發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路在使用上分為單頻或多頻的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路，在多頻的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路上可以設(shè)置分別獨(dú)立的兩個(gè)輸入端，一個(gè)輸入端可以用來接收開/關(guān)功能的訊信號(hào)，另ー個(gè)輸入端則用來接收調(diào)光功能的信號(hào)。然而多頻發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路的價(jià)格遠(yuǎn)高于單頻發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)集成電路的價(jià)格，因此會(huì)有較多成本上的考慮。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供ー種控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法，利用電路設(shè)計(jì)的方式解決付出過多成本的問題。緣是，為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種控制電路，適用于以單頻集成電路驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管，該控制電路包含場(chǎng)效晶體管、第一電阻、第二電阻、開關(guān)電壓輸入端、調(diào)光電壓輸入端以及電壓輸出端。其中，該場(chǎng)效晶體管包含第一源/漏極、第二源/漏極以及柵扱，并且該第一電阻及該第二電阻分別耦接于該第一源/漏極及該第二源/漏扱。該開關(guān)電壓輸入端耦接該第一電阻，其中該開關(guān)電壓輸入端將開關(guān)電壓提供給該第一源/漏扱，其中，當(dāng)該開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管關(guān)閉，而當(dāng)該開關(guān)電壓大于零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管的亮度依據(jù)該場(chǎng)效晶體管導(dǎo)通或截止而變化。此外，該調(diào)光電壓輸入端耦接該柵極，其中該調(diào)光電壓輸入端提供調(diào)光電壓予該閘極，使該場(chǎng)效晶體管導(dǎo)通或截止。以及該電壓輸出端耦合于該第二源/漏極及該第二電阻之間，其中該電壓輸出端電性連接至該單頻集成電路。換言之，本發(fā)明通過該單頻集成電路前端的電路設(shè)計(jì)，并且輸入開關(guān)電壓及調(diào)光電壓以調(diào)整輸入到該單頻集成電路的電壓。另外，本發(fā)明進(jìn)一歩提出ー種發(fā)光二極管的調(diào)光方法，包括將開關(guān)電壓提供予場(chǎng)效晶體管的第一源/漏扱；以及于第一時(shí)間周期內(nèi)將第一調(diào)光電壓提供予該場(chǎng)效晶體管的柵極以導(dǎo)通該場(chǎng)效晶體管，且于第二時(shí)間周期內(nèi)將第二調(diào)光電壓提供給該柵極以截止該場(chǎng)效晶體管，其中藉由調(diào)整該第一時(shí)間周期及該第二時(shí)間周期的比例來調(diào)控電性連接于該場(chǎng)效晶體管的第二源/漏極的該發(fā)光二極管的亮度。其中，在場(chǎng)效晶體管為P通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor ；MOSFET)的情況下，該第一源/漏極為源極且該第二源/漏極為漏極；而在該場(chǎng)效晶體管是N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管的情況下，該第一源/漏極為漏極且該第二源/漏極為源扱。此外，該第一時(shí)間周期及該第二時(shí)間周期是例如交錯(cuò)重復(fù)。另外，在本發(fā)明之發(fā)光二極管的調(diào)光方法中，當(dāng)該開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，則該發(fā)光ニ極管在該第一時(shí)間周期與該第二時(shí)間周期皆關(guān)閉，且當(dāng)該開關(guān)電壓大于零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管的亮度依據(jù)該場(chǎng)效晶體管導(dǎo)通或截止變化。此外，在較佳實(shí)施方式，所述提供該第一調(diào)光電壓及第ニ調(diào)光電壓的步驟中，還包含提供耦接于該第一源/漏極的第一電阻以及耦接于該第二源/漏極的第二電阻，其中該第一電阻的電阻值遠(yuǎn)小于該第二電阻的電阻值，例如該第二電阻的電阻值為該第一電阻的電阻值的10倍以上，且該開關(guān)電壓是通過開關(guān)電壓輸入端提供給該第一源/漏極，且第一及第ニ調(diào)光電壓是通過調(diào)光電壓輸入端提供給該柵扱。承上所述，根據(jù)本發(fā)明的控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其可具有下述優(yōu) 點(diǎn)本發(fā)明的控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法通過在單頻集成電路前端加入電路設(shè)計(jì)，使得發(fā)光二極管可以通過一個(gè)單頻集成電路進(jìn)行開關(guān)及調(diào)光的功能。茲為使貴審查員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及所達(dá)到的功效有更進(jìn)ー步的了解與認(rèn)識(shí)，謹(jǐn)佐以較佳實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明如下。


圖I為本發(fā)明的控制電路的第一實(shí)施例的示意圖。圖2為本發(fā)明的發(fā)光二極管調(diào)光方法的流程圖。圖3為本發(fā)明的控制電路的第二實(shí)施例的示意圖。主要組件符號(hào)說明200 P通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管201 :源極202 :漏極203 :柵極210 :開關(guān)電壓輸入端220:調(diào)光電壓輸入端230:第一電阻240:第二電阻250:電壓輸出端260:單頻集成電路270 :發(fā)光二極管300 :步驟310 :步驟400 N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管具體實(shí)施方式
以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明較佳實(shí)施例的控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法，為使便于理解，下述實(shí)施例中的相同組件將以相同的符號(hào)標(biāo)示來說明。請(qǐng)參閱圖1，圖I為本發(fā)明的控制電路的第一實(shí)施例的示意圖。在圖I中，本發(fā)明提出一種控制電路，適用于以單頻集成電路260驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管270，控制電路包含場(chǎng)效晶體管、開關(guān)電壓輸入端210、調(diào)光電壓輸入端220、第一電阻230、第二電阻240以及電壓輸出端250。其中，該場(chǎng)效晶體管包含第一源/漏極、第二源/漏極以及柵極203。在第一實(shí)施例中，場(chǎng)效晶體管為例如P通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200、第一源/漏極為源極201以及該第二源/漏極為漏極202。其中，該第一電阻230與該第二電阻240分別耦接該源極201及該漏極202。此外，該開關(guān)電壓輸入端210耦接該第一電阻230，其中該開關(guān)電壓輸入端210將開關(guān)電壓提供給該源極201，當(dāng)該開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管270關(guān)閉，亦即不發(fā)亮，而當(dāng)該開關(guān)電壓大于零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管270的亮度依據(jù)該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通或截止變化。此外，該調(diào)光電壓輸入端220耦接該柵極203，其中該調(diào)光電壓輸入端220將調(diào)光電壓提供給該柵極203，使該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通或截止，換言之，本發(fā)明利用該調(diào)光電壓 及該開關(guān)電壓的搭配而達(dá)到使該發(fā)光二極管270開關(guān)及調(diào)光的效果。而該電壓輸出端250耦合于該漏極202及該第二電阻240之間，其中該電壓輸出端250電性連接至該單頻集成電路260，因此該單頻集成電路260可以依據(jù)電壓輸出端250輸出的電壓來驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管 270。另外，本發(fā)明進(jìn)一歩提出ー種發(fā)光二極管的調(diào)光方法，請(qǐng)同時(shí)參閱圖I和圖2，圖2為本發(fā)明的發(fā)光二極管調(diào)光方法的流程圖。在圖I及圖2中，步驟300及310將開關(guān)電壓提供給場(chǎng)效晶體管的第一源/漏極，接著于第一時(shí)間周期內(nèi)將第一調(diào)光電壓提供給該場(chǎng)效晶體管的柵極以導(dǎo)通該場(chǎng)效晶體管，且于第二時(shí)間周期內(nèi)將第二調(diào)光電壓提供給該柵極以截止該場(chǎng)效晶體管，其中藉由調(diào)整該第一時(shí)間周期及該第二時(shí)間周期的比例以對(duì)電性連接該場(chǎng)效晶體管的第二源/漏極的該發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)光。詳言之，為了實(shí)現(xiàn)該發(fā)光二極管開關(guān)以及調(diào)光的效果，需要分成兩個(gè)情況敘述。第一個(gè)情況是當(dāng)開關(guān)電壓輸入端210輸入的開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，此時(shí)不論該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200是否導(dǎo)通，耦合于該漏極202及該第二電阻240之間的電壓輸出端250輸出給該單頻集成電路260的電壓依然會(huì)是零伏特，亦即在該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通的第一時(shí)間周期及該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200關(guān)閉第二時(shí)間周期吋，電壓輸出端250輸出給該單頻集成電路260的電壓依然會(huì)是零伏特。換言之，在開關(guān)電壓為零伏特的情況時(shí)，不論調(diào)光電壓提供多少電壓使該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通或關(guān)閉，該單頻集成電路260的電壓會(huì)保持在零伏特的狀態(tài)，因此該單頻集成電路260就不會(huì)驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管270使之發(fā)光。接下來是第二個(gè)情況，當(dāng)該開關(guān)電壓輸入端210將開關(guān)電壓(例如為3. 3伏特)提供給該源極201，并且該調(diào)光電壓輸入端210輸入的調(diào)光電壓足夠使該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通時(shí)，其中，該第一電阻230的電阻值是例如遠(yuǎn)小于該第ニ電阻240的電阻值，例如該第二電阻240的電阻值為該第一電阻230的電阻值的10倍以上，舉例而言，該第一電阻230及該第二電阻240的電阻值系例如分別為10歐姆及10萬(wàn)歐姆，所以經(jīng)過計(jì)算之后可知，電壓輸出端250輸出給該單頻集成電路260的電壓可視為3. 3伏持。換言之，發(fā)光二極管270就會(huì)藉由該單頻集成電路260的驅(qū)動(dòng)而發(fā)亮。而若是該調(diào)光電壓輸入端220輸入的該調(diào)光電壓不足使該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通，例如該調(diào)光電壓為零伏持，那么該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200就無(wú)法導(dǎo)通，因此該電壓輸出端250輸出予該單頻集成電路260的電壓即為零伏持，此時(shí)該發(fā)光二極管270即為不發(fā)光的狀態(tài)。綜上所述，當(dāng)該開關(guān)電壓輸入端210將該開關(guān)電壓(例如為3. 3伏特)提供給該源極201時(shí)，若調(diào)光電壓使該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200進(jìn)行導(dǎo)通與截止之循環(huán)切換，亦即該第一時(shí)間周期系與該第二時(shí)間周期交錯(cuò)重復(fù)，則該發(fā)光二極管270就會(huì)在發(fā)光與不發(fā)光之間循環(huán)切換。然而，若是此循環(huán)切換之頻率夠高，人眼會(huì)無(wú)法看出該發(fā)光二極管270切換發(fā)光或不發(fā)光之狀態(tài)，取而代之會(huì)視為該發(fā)光二極管270的亮度改變。詳言之，在循環(huán)切換之頻率夠高的前提下，例如該調(diào)光電壓之空占比(duty cycle)系分別為60%及40%，亦即該P(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管200導(dǎo)通與截止的時(shí)間比例分別為3 : 2及2 : 3，人眼會(huì)認(rèn)為比例為3 2的該發(fā)光二極管270會(huì)比2 3的亮。所以只需要調(diào)整調(diào)光電壓的空占比而改變?cè)揚(yáng)通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體 管200導(dǎo)通與截止的時(shí)間比例，就可以達(dá)到調(diào)光效果。在這邊要特別提到的是，改變調(diào)光電壓空占比的方式可以是例如利用改變波型產(chǎn)生電路來改變調(diào)光電壓空占比，藉以調(diào)整不同的空占比的調(diào)光電壓。另外，本發(fā)明的控制電路提出第二實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明之控制電路的第二實(shí)施例的示意圖。在圖3中，場(chǎng)效晶體管是例如N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400，第一源/漏極為漏極202以及該第二源/漏極為源極201。在第二實(shí)施例中，當(dāng)開關(guān)電壓輸入端210輸入的開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，此時(shí)不論該N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400是否導(dǎo)通，耦合該源極201及該第二電阻240之間的電壓輸出端250輸出給該單頻集成電路260的電壓依然會(huì)是零伏特，此即表示不論該調(diào)光電壓提供多少電壓，該發(fā)光二極管270皆會(huì)是不發(fā)光的狀態(tài)。接著請(qǐng)續(xù)看下列情況，若是當(dāng)開關(guān)電壓輸入端210將開關(guān)電壓(例如為3. 3伏持)提供給漏極202，并且調(diào)光電壓輸入端220輸入的調(diào)光電壓足夠使N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400導(dǎo)通吋，發(fā)光二極管270就會(huì)發(fā)亮。其中，第一電阻230的電阻值為例如遠(yuǎn)小于該第二電阻240的電阻值，例如該第二電阻240的電阻值為該第一電阻230的電阻值之10倍以上。舉例而言，該第一電阻230及該第二電阻240的電阻值例如分別為10歐姆及10萬(wàn)歐姆，所以該電壓輸出端250輸出給該單頻集成電路260的電壓可視為3. 3伏。而若是調(diào)光電壓輸入端220輸入的該調(diào)光電壓不足使該N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400導(dǎo)通，例如該調(diào)光電壓為零伏特，那么N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400就無(wú)法導(dǎo)通，因此電壓輸出端250輸出予該單頻集成電路260的電壓即為零伏持，此時(shí)發(fā)光二極管270即為不發(fā)光的狀態(tài)。綜上所述，當(dāng)該開關(guān)電壓輸入端210將該開關(guān)電壓(例如為3. 3伏持)提供給該漏極202時(shí)，若該調(diào)光電壓使該N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管400進(jìn)行導(dǎo)通與截止之循環(huán)切換時(shí)，亦即該第一時(shí)間周期系與該第二時(shí)間周期交錯(cuò)重復(fù)，該發(fā)光二極管270就會(huì)在發(fā)光與不發(fā)光之間循環(huán)切換。然而，若是此循環(huán)切換之頻率夠高，人眼將無(wú)法看出該發(fā)光二極管270切換發(fā)光或不發(fā)光之狀態(tài)，取而代之會(huì)視為該發(fā)光二極管270的亮度改變，其原理在第一實(shí)施例中已詳述。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者 。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包含于權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種控制電路，適用于以單頻集成電路驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管，該控制電路包括 場(chǎng)效晶體管，其中該場(chǎng)效晶體管包含第一源/漏極、第二源/漏極以及柵極； 第一電阻，該第一電阻耦接該第一源/漏極； 第二電阻，該第二電阻耦接該第二源/漏極； 開關(guān)電壓輸入端，該開關(guān)電壓輸入端 耦接該第一電阻，其中該開關(guān)電壓輸入端將開關(guān)電壓提供給該第一源/漏極，其中，當(dāng)該開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管關(guān)閉，而當(dāng)該開關(guān)電壓大于零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管的亮度依據(jù)該場(chǎng)效晶體管的導(dǎo)通或截止來變化；調(diào)光電壓輸入端，該調(diào)光電壓輸入端耦接該柵極，其中該調(diào)光電壓輸入端將調(diào)光電壓提供給該柵極，使該場(chǎng)效晶體管導(dǎo)通或截止；以及 電壓輸出端，該電壓輸出端耦接該第二源/漏極及該第二電阻之間，其中該電壓輸出端電性連接至該單頻集成電路。
2.—種發(fā)光二極管的調(diào)光方法，包括 將開關(guān)電壓提供給場(chǎng)效晶體管的第一源/漏扱；以及 于第一時(shí)間周期內(nèi)將第一調(diào)光電壓提供給該場(chǎng)效晶體管的柵極以導(dǎo)通該場(chǎng)效晶體管，且于第二時(shí)間周期內(nèi)將第二調(diào)光電壓提供給該柵極以截止該場(chǎng)效晶體管，其中藉由調(diào)整該第一時(shí)間周期及該第二時(shí)間周期的比例來調(diào)控電性連接于該場(chǎng)效晶體管的第二源/漏極的發(fā)光二極管的亮度。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中當(dāng)該開關(guān)電壓為零伏特時(shí)，則該發(fā)光二極管在該第一時(shí)間周期與該第二時(shí)間周期皆關(guān)閉，且當(dāng)該開關(guān)電壓大于零伏特時(shí)，該發(fā)光二極管的亮度依據(jù)該場(chǎng)效晶體管的導(dǎo)通或截止來變化。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中該場(chǎng)效晶體管為P通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中該第一源/漏極為源極且該第二源/漏極為漏極。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中該第一時(shí)間周期與該第二時(shí)間周期交錯(cuò)重復(fù)。
7.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中該場(chǎng)效晶體管為N通道金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中該第一源/漏極為漏極且該第二源/漏極為源扱。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，該第一時(shí)間周期與該第二時(shí)間周期交錯(cuò)重復(fù)。
10.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管的調(diào)光方法，其中在提供該第一調(diào)光電壓及第ニ調(diào)光電壓的步驟中，還包括提供耦接于該第一源/漏極的第一電阻以及耦接于該第二源/漏極的第二電阻，其中該第二電阻的電阻值為該第一電阻的電阻值的10倍以上，且該開關(guān)電壓是通過開關(guān)電壓輸入端提供給該第一源/漏扱，且第一調(diào)光電壓及第ニ調(diào)光電壓是通過調(diào)光電壓輸入端提供給該柵極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制電路以及發(fā)光二極管的調(diào)光方法，適用于以單頻集成電路驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管。本發(fā)明利用開關(guān)電壓及調(diào)光電壓使場(chǎng)效二極管導(dǎo)通或關(guān)閉，并通過電壓輸出端將電壓輸出給該單頻集成電路藉以驅(qū)動(dòng)該發(fā)光二極管。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102858050SQ20111023434
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者莊哲渝, 蔡羽 申請(qǐng)人:瀚宇彩晶股份有限公司