一種發光二極管驅動系統及其驅動方法與流程

本發明的實施例涉及一種電子電路，更具體地說，尤其涉及一種發光二極管(LED)驅動系統及其驅動方法。

背景技術：

發光二極管(LED)已廣泛的應用于屏幕背光中。這些應用中常常需要LED成串安裝以給屏幕提供照明。然而，實際應用中，當多個LED串包括不同數量的LED時，需要不同的電壓供電。例如，第一LED串包括10個LED，第二LED串包括20個LED，則需要兩個不同的電壓對第一LED串和第二LED串分別供電。現有的解決方案是使用獨立的兩組開關電路分別產生大小不同的兩個電壓。但是這種方案需要較多的電路元件，成本較高。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供一種發光二極管驅動系統及其驅動方法。

根據本發明實施例的一種發光二極管(LED)驅動系統，包括輸入端口、第一輸出端口和第二輸出端口，所述LED驅動系統還包括：儲能元件，具有第一端和第二端，其第一端耦接至輸入端口以接收輸入電壓；主功率開關，耦接在儲能元件的第二端和參考地之間；第一輸出開關，耦接在儲能元件的第二端和第一輸出端口之間，所述第一輸出端口提供第一輸出電壓至第一LED陣列，第一LED陣列包括并聯耦接的多個LED串；以及第二輸出開關，耦接在儲能元件的第二端和第二輸出端口之間，所述第二輸出端口提供第二輸出電壓至第二LED陣列，第二LED陣列包括并聯耦接的多個LED串；其中儲能元件在主功率開關導通時儲存能量，儲能元件在主功率開關關斷時將儲能的能量分別釋放至第一輸出端口和第二輸出端口，所述LED驅動系統響應于第一LED陣列中并聯耦接的多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制第一輸出開關的占空比以調節第一輸出電壓，所述LED驅動系統響應于第二LED陣列中并聯耦接的多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制主功率開關的占空比以調節第二輸出電壓，其中第二輸出電壓大于第一輸出電壓。

根據本發明實施例的一種LED驅動系統，包括：第一輸出端口、第二輸出端口、接收輸入電壓的儲能元件、耦接在儲能元件另一端和參考地之間的主功率開關、耦接在儲能元件另一端和第一輸出端口之間的第一輸出開關、耦接在儲能元件另一端和第二輸出端口之間的第二輸出開關、以及控制電路，其中第一輸出端口為第一LED串和第二LED串供電，第二輸出端口為第三LED串和第四LED串供電，所述控制電路響應于第一LED串和第二LED串，以控制第一輸出開關的占空比，響應于第三LED串和第四LED串，以控制主功率開關的占空比，其中第一LED串和第二LED串分別包括n個串聯耦接的LED，第三LED串和第四LED串分別包括m個串聯耦接的LED，m、n為大于零的自然數，且m大于n。

根據本發明實施例的一種LED的驅動方法，包括：通過儲能元件接收輸入電壓；所述儲能元件通過主功率開關耦接至參考地，所述儲能元件通過第一輸出開關耦接至第一輸出端口以對第一LED陣列供電，所述儲能元件通過第二輸出開關耦接至第二輸出端口以對第二LED陣列供電，其中第一LED陣列包括多個并聯耦接的LED串，第二LED陣列包括多個并聯耦接的LED串；響應于第一LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制第一輸出開關的占空比；以及響應于第二LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制主功率開關的占空比。

根據本發明實施例的一種LED的驅動方法，包括：通過儲能元件接收輸入電壓；所述儲能元件通過主功率開關耦接至參考地，所述儲能元件通過第一輸出開關耦接至第一輸出端口以對第一LED陣列供電，所述儲能元件通過第二輸出開關耦接至第二輸出端口以對第二LED陣列供電，其中第一LED陣列包括多個并聯耦接的LED串，第二LED陣列包括多個并聯耦接的LED串；響應于第一LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制第一輸出開關的占空比；以及響應于第二LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制主功率開關的占空比；其中第二輸出開關的導通及關斷響應于第一輸出開關和主功率開關的開關狀態。

根據本發明實施例的LED驅動電路，以簡單的結構為具有不同數量LED的LED串供電。

附圖說明

為了更好的理解本發明，將根據以下附圖對本發明進行詳細描述：

圖1示出了根據本發明一實施例的LED驅動系統100的電路框圖；

圖2示出了根據本發明一實施例的控制電路13的電路結構示意圖；

圖3示出了根據本發明一實施例的圖1所示LED驅動系統100工作時的波形圖；

圖4示出了根據本發明另一實施例的圖1所示LED驅動系統100工作時的波形圖；

圖5示出了根據本發明另一實施例的LED驅動系統500的電路結構示意圖；

圖6示出了根據本發明一實施例的邏輯電路533的電路結構圖；

圖7示出了根據本發明一實施例的用于驅動LED的方法流程圖。

具體實施方式

下面將詳細描述本發明的具體實施例，應當注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發明。在以下描述中，為了提供對本發明的透徹理解，闡述了大量特定細節。然而，對于本領域普通技術人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節來實行本發明。在其他實例中，為了避免混淆本發明，未具體描述公知的電路、材料或方法。

在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結合該實施例或示例描述的特定特征、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當的組合和、或子組合將特定的特征、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應當理解，當稱元件“耦接到”或“連接到”另一元件時，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的項目的任何和所有組合。

針對背景技術中提出的問題，本發明的實施例提出了一種結構簡單的LED驅動系統，包括主功率開關、第一輸出開關、和第二輸出開關，可同時提供兩路不同的輸出電壓，以驅動需要不同供電電壓的多個LED串。

圖1示出了根據本發明一實施例的LED驅動系統100的電路框圖。LED驅動系統100包括：接收輸入電壓Vin的輸入端口101、提供第一輸出電壓VOL的第一輸出端口102、提供第二輸出電壓VOH的第二輸出端口103、儲能元件104、主功率開關105、第一輸出開關106、以及第二輸出開關107，其中第一輸出電壓VOL小于第二輸出電壓VOH。

在一個實施例中，儲能元件104包括電感L1。電感L1具有第一端和第二端，其第一端耦接至輸入端口101以接收輸入電壓Vin。主功率開關105耦接在電感L1的第二端和參考地GND之間。第一輸出開關106耦接在電感L1的第二端和第一輸出端口102之間，第一輸出端口102提供第一輸出電壓VOL至第一LED陣列，所述第一LED陣列包括并聯耦接的多個LED串，例如圖1所示的LED串11_1、11_2，其中每個LED串具有陽極端和陰極端，其陽極端共同耦接至第一輸出端口102以接收第一輸出電壓VOL。本領域普通技術人員應該理解，在其它實施例中，第一LED陣列可以包括多個并聯耦接的LED串，其個數不限于2個。并且雖然在圖1所示的實施例中，LED串11_1、11_2各包括3個串聯耦接的LED器件，但本領域普通技術人員可知，在其它實施例中，第一LED陣列中每個LED串可包括多個串聯耦接的LED器件，其個數不限于圖1所示的3個。

第二輸出開關107耦接在電感L1的第二端和第二輸出端口103之間，第二輸出端口103提供第二輸出電壓VOH至第二LED陣列，所述第二LED陣列包括并聯耦接的多個LED串，例如圖1所示的LED串12_1、12_2，其中每個LED串具有陽極端和陰極端，其陽極端共同耦接至第二輸出端口103以接收第二輸出電壓VOH。本領域普通技術人員應該理解，在其它實施例中，第二LED陣列可以包括多個并聯耦接的LED串，其個數不限于2個。并且雖然在圖1所示的實施例中，LED串12_1、12_2各包括4個串聯耦接的LED器件，但本領域普通技術人員可知，在其它實施例中，第二LED陣列中每個LED串可包括多個串聯耦接的LED器件，其個數不限于圖1所示的4個。在一個實施例中，第一LED陣列中的每個LED串包括n個串聯耦接的LED，第二LED陣列中的每個LED串包括m個串聯耦接的LED，其中m、n為大于零的自然數，且m＞n。在一個實施例中，第二輸出開關107包括二極管Di1。在另一個實施例中，第二輸出開關107包括同步整流開關管。

在一個實施例中，主功率開關105、第一輸出開關106為可控半導體開關器件，例如金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、橫向擴散金屬氧化物半導體(LDMOS)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等。

在一個實施例中，第一輸出電容Co1耦接在第一輸出端口102和參考地GND之間，以儲存能量并提供穩定的第一輸出電壓VOL。在一個實施例中，第二輸出電容Co2耦接在第二輸出端口103和參考地GND之間，以儲存能量并提供穩定的第二輸出電壓VOH。

當主功率開關105導通時，第一輸出開關106及二極管Di1關斷，電感L1儲存能量。當主功率開關105關斷時，根據第一輸出開關106的開關狀態，電感L1中的能量分別分配至第一輸出端口102和第二輸出端口103以為第一LED陣列和第二LED陣列供電。例如，第一輸出開關106的占空比越大，則分配至第一輸出端口102的能量越多。在一個實施例中，當主功率開關105關斷及第一輸出開關106關斷時，二極管Di1導通，電感L1中的能量通過二極管Di1釋放至第二輸出端口103，流過第二輸出開關107(二極管Di1)的電流IM3等于電感電流IL，第二輸出電容Co2被充電；當主功率開關105關斷及第一輸出開關106導通時，由于第一輸出電壓VOL小于第二輸出電壓VOH，二極管Di1關斷，電感L1中的能量通過第一輸出開關106釋放至第一輸出端口102，流過第一輸出開關106的電流IM2等于電感電流IL，第一輸出電容Co1被充電。

LED驅動系統100還包括控制電路13。控制電路13響應于第一LED陣列中并聯耦接的多個LED串，例如響應于LED串11_1的陰極端電壓VLED1和LED串11_2的陰極端電壓VLED2的最小值，控制第一輸出開關106的占空比，以調節第一輸出電壓VOL的大小。控制電路13響應于第二LED陣列中并聯耦接的多個LED串，例如響應于LED串12_1的陰極端電壓VLED3和LED串12_2的陰極端VLED4的最小值，控制主功率開關105的占空比，以調節第二輸出電壓VOH的大小。“占空比”是指開關的導通時長和開關周期之比。

在圖1所示的實施例中，控制電路13包括第一占空比控制環路131、第二占空比控制環路132、以及邏輯電路133。第一占空比控制環路131分別耦接至第一LED陣列中LED串11_1、11_2的陰極端，以接收LED串11_1的陰極端電壓VLED1和LED串11_2的陰極端電壓VLED2，并根據LED串11_1的陰極端電壓VLED1、LED串11_2的陰極端電壓VLED2、以及第一基準信號VREFL，產生第一占空比信號D1。第二占空比控制環路132分別耦接至第二LED陣列中LED串12_1、12_2的陰極端，以接收LED串12_1的陰極端電壓VLED3和LED串12_2的陰極端電壓VLED4，并根據LED串12_1的陰極端電壓VLED3、LED串12_2的陰極端電壓VLED4、以及第二基準信號VREFH，產生第二占空比信號D2。邏輯電路133接收第一占空比信號D1和第二占空比信號D2，并產生第一開關控制信號Ct1和第二開關控制信號Ct2以分別控制主功率開關105和第一輸出開關106。在一個實施例中，第二基準信號VREFH大于第一基準信號VREFL。

控制電路13不限于直接耦接至LED串的陰極端以得到相應的LED串的陰極端電壓。在一個實施例中，控制電路13例如可以通過LED串兩端的電壓、或流過LED串的電流以相應的控制主功率開關105以及第一輸出開關106的占空比。

在一個實施例中，LED驅動系統100還包括串聯耦接在電感L1和第一輸出開關106之間的二極管Di2。二極管Di2的陽極端耦接至電感L1的第二端，二極管Di2的陰極端耦接至第一輸出開關106的一端，第一輸出開關106的另一端耦接至第一輸出端口102。二極管Di2能夠阻止電流從第一輸出端口102通過電感L1倒灌至輸入端口101，或者通過主功率開關105倒灌至參考地GND。

圖2示出了根據本發明一實施例的控制電路13的電路結構示意圖。在圖2所示的實施例中，第一占空比控制環路131包括第一最小值選擇電路21、第一誤差放大電路22、和第一比較電路23。第一最小值選擇電路21包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端接收LED串11_1的陰極端電壓VLED1，其第二輸入端接收LED串11_2的陰極端電壓VLED2，其輸出端根據電壓VLED1和電壓VLED2的最小值提供最小值信號Min1。第一誤差放大電路22包括正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端接收第一基準信號VREFL，其反相輸入端耦接至第一最小值選擇電路21的輸出端以接收最小值信號Min1，第一誤差放大電路22對第一基準信號VREFL與最小值信號Min1之間的差值(VREFL-Min1)進行放大，并在其輸出端輸出第一誤差放大信號VCM1。第一比較電路23包括正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其反相輸入端接收電感電流反饋信號ILFB，其正相輸入端接收第一誤差放大信號VCM1，第一比較電路23根據電流反饋信號ILFB和第一誤差放大信號VCM1相比較的結果，產生第一占空比信號D1，其中電流反饋信號ILFB為電感電流IL的反饋信號。

在圖2所示的實施例中，第二占空比控制環路132包括第二最小值選擇電路24、第二誤差放大電路25、以及第二比較電路26。第二最小值選擇電路24包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端接收LED串12_1的陰極端的電壓VLED3，其第二輸入端接收LED串12_2的陰極端的電壓VLED4，其輸出端根據電壓VLED3和電壓VLED4的最小值提供最小值信號Min2。第二誤差放大電路25包括正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端接收第二基準信號VREFH，其反相輸入端耦接至第二最小值選擇電路24的輸出端以接收最小值信號Min2，第二誤差放大電路25對第二基準信號VREFH與最小值信號Min2之間的差值(VREFH-Min2)進行放大，并在其輸出端輸出第二誤差放大信號VCM2。第二比較電路26包括正相輸入端、反相輸入端和輸出端，其正相輸入端接收電感電流反饋信號ILFB，其反相輸入端接收第二誤差放大信號VCM2，第二比較電路26根據電流反饋信號ILFB和第二誤差放大信號VCM2相比較的結果，產生第二占空比信號D2。

在一個實施例中，邏輯電路133響應于第一占空比信號D1，提供第二開關控制信號Ct2以控制第一輸出開關106的占空比，從而調節第一輸出電壓VOL；邏輯電路133響應于第二占空比信號D2，提供第一開關控制信號Ct1以控制主功率開關105的占空比，從而調節第二輸出電壓VOH。在一個實施例中，第一開關控制信號Ct1根據時鐘信號Clk周期性的控制主功率開關105導通，以及根據電壓VLED3和電壓VLED4的最小值與第二基準信號VREFH相比較的結果控制主功率開關105關斷，第二開關控制信號Ct2根據主功率開關105的關斷時刻控制第一輸出開關106導通，以及根據電壓VLED1和電壓VLED2的最小值與第一基準信號VREFL相比較的結果控制第一輸出開關106關斷。在另一個實施例中，第一開關控制信號Ct1根據時鐘信號Clk周期性的控制主功率開關105導通，以及根據電壓VLED3和電壓VLED4的最小值與第二基準信號VREFH相比較的結果控制主功率開關105關斷；第二開關控制信號Ct2在主功率開關105關斷期間，根據電壓VLED1和電壓VLED2的最小值與第一基準信號VREFL相比較的結果控制第一輸出開關106導通，以及根據時鐘信號Clk控制第一輸出開關106關斷。在一個實施例中，第二輸出開關107的導通及關斷響應于第一輸出開關106和主功率開關105的開關狀態。例如，主功率開關105或第一輸出開關106導通時，第二輸出開關107關斷，以及主功率開關105及第一輸出開關106關斷時，第二輸出開關107導通。

在圖2所示的實施例中，邏輯電路133包括觸發電路FF1、反相電路N1、與門電路A1、以及觸發電路FF2。觸發電路FF2包括置位端S、復位端R和輸出端Q，其置位端S接收時鐘信號Clk，其復位端R接收第二占空比信號D2，其輸出端Q提供第一開關控制信號Ct1。觸發電路FF2根據時鐘信號Clk周期性的導通主功率開關105，并根據第二占空比信號D2對第一開關控制信號Ct1的脈沖寬度進行調制，從而控制主功率開關105的關斷時刻，也就是控制主功率開關105在一個開關周期內的導通時長。與門電路A1包括第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端接收第一占空比信號D1，其第二輸入端接收第一開關控制信號Ct1的反相信號。觸發電路FF1包括置位端S、復位端R和輸出端Q，其置位端S耦接至與門電路A1的輸出端，其復位端R接收時鐘信號Clk，其輸出端Q提供第二開關控制信號Ct2。觸發電路FF1在主功率開關105關斷期間，根據第一占空比信號D1對第二開關控制信號Ct2的脈沖寬度進行調制，以控制第一輸出開關106的導通時刻，也就是控制第一輸出開關106在一個開關周期內的導通時長，觸發電路FF1根據時鐘信號Clk控制第一輸出開關106的關斷時刻。此處，“開關周期”等于時鐘信號Clk的周期。

本領域普通技術人員應該知道，邏輯電路133并不限于圖2所示的具體實施例。本領域普通技術人員可以自主選擇適當的邏輯電路以實現占空比信號D1、D2與開關控制信號Ct1、Ct2之間的邏輯關系。在此不一一例舉。

圖2所示的實施例中的控制方式以峰值電流控制為例進行說明，然而本領域普通技術人員可知，在其它實施例中，也可以采用其它的控制方式，例如電壓控制、平均電流控制。

圖3示出了根據本發明一實施例的圖1所示LED驅動系統100工作時的波形圖。圖3所示波形從上至下依次是電感電流反饋信號ILFB、時鐘信號Clk、第一開關控制信號Ct1、流過第二輸出開關107的電流IM3、第二開關控制信號Ct2、以及流過第一輸出開關106的電流IM2。以下結合圖1～圖3說明LED驅動系統100的工作過程。

在T1時刻，時鐘信號Clk翻轉，第一輸出開關106在第二開關控制信號Ct2的控制下關斷，主功率開關105在第一開關控制信號Ct1的控制下導通。電感電流IL增大，電感L1開始儲存能量。主功率開關105導通期間，第一輸出開關106和第二輸出開關107關斷。直至T2時刻，電感電流反饋信號ILFB大于第二誤差放大信號VCM2，第一開關控制信號Ct1根據第二占空比信號D2控制主功率開關105關斷。在T2時刻～T3時刻，主功率開關105和第一輸出開關106保持關斷，第二輸出開關107導通，例如二極管Di1導通，LED驅動系統100向第二輸出電容Co2和LED串12_1以及12_2供電。電感電流IL以第一斜率Rt1下降，流過第二輸出開關107的電流IM3等于電感電流IL。在T3時刻，電感電流反饋信號ILFB小于第一誤差放大信號VCM1，第二開關控制信號Ct2根據第一占空比信號D1控制第一輸出開關106導通。在T3時刻～T4時刻，第二輸出開關107關斷，例如二極管Di1關斷，此時電感L1中儲存的能量通過第一輸出開關106釋放至第一輸出端口102，LED驅動系統100向第一輸出電容Co1和LED串11_1以及11_2供電。電感電流IL以第二斜率Rt2下降，流過第一輸出開關106的電流IM2等于電感電流IL。第二斜率Rt2小于第一斜率Rt1。直至T4時刻，時鐘信號Clk翻轉，第一輸出開關106關斷，主功率開關105導通。以上過程重復。

當第一輸出電壓VOL減小時，電壓VLED1和電壓VLED2隨之減小，第一誤差放大信號VCM1增大，第一輸出開關106的導通時刻提前，從而第一輸出開關106在一個開關周期(T4-T1)內的導通時長(T4-T3)增加，第一輸出開關106的占空比(T4-T3)/(T4-T1)增大。反之，第一輸出電壓VOL增大時，電壓VLED1和電壓VLED2隨之增大，第一誤差放大信號VCM1減小，第一輸出開關106的導通時刻推后，從而第一輸出開關106在一個開關周期(T4-T1)內的導通時長(T4-T3)減小，第一輸出開關106的占空比(T4-T3)/(T4-T1)減小。當第二輸出電壓VOH減小時，電壓VLED3和電壓VLED4隨之減小，第二誤差放大信號VCM2增大，主功率開關105的關斷時刻推后，從而主功率開關105在一個開關周期(T4-T1)內的導通時長(T2-T1)增加，主功率開關105的占空比(T2-T1)/(T4-T1)增大。反之，當第二輸出電壓VOH增大時，電壓VLED3和電壓VLED4隨之增大，第二誤差放大信號VCM2減小，主功率開關105的關斷時刻提前，從而主功率開關105在一個開關周期(T4-T1)內的導通時長(T2-T1)減小，主功率開關105的占空比(T2-T1)/(T4-T1)減小。

本領域普通技術人員應該知道，時間段T1～T2、T2～T3和T3～T4之間還可以包括死區時間。

在圖3所示的實施例中，各開關的導通順序依次為：主功率開關105、第二輸出開關107、第一輸出開關106；如此循環往復。本領域普通技術人員應該理解，各開關的導通順序不限于圖3所示的實施例。例如，在圖4所示的實施例中，各開關的導通順序依次為：主功率開關105、第一輸出開關106、第二輸出開關107；如此循環往復。

圖4示出了根據本發明另一實施例的圖1所示LED驅動系統100工作時的波形圖。圖4所示波形從上至下依次是電感電流反饋信號ILFB、時鐘信號Clk、第一開關控制信號Ct1、流過第二輸出開關107的電流IM3、第二開關控制信號Ct2、以及流過第一輸出開關106的電流IM2。在T5時刻，時鐘信號Clk翻轉，主功率開關105在第一開關控制信號Ct1的控制下導通，電感電流IL增大，電感L1開始儲存能量。主功率開關105導通期間，第一輸出開關106和第二輸出開關107關斷。直至T6時刻，電感電流反饋信號ILFB大于第二誤差放大信號VCM2，第一開關控制信號Ct1根據第二占空比信號D2控制主功率開關105關斷。第一輸出開關106在第二開關控制信號Ct2的控制下導通，第二輸出開關107保持關斷，LED驅動系統100通過第一輸出開關106向第一輸出電容Co1和LED串11_1以及11_2供電。電感電流IL等于流過第一輸出開關106的電流IM2，電感電流IL以第二斜率Rt2下降。在T7時刻，電感電流反饋信號ILFB小于第一誤差放大信號VCM1，第二開關控制信號Ct2根據第一占空比信號D1控制第一輸出開關106關斷，第二輸出開關107導通，電感電流IL通過第二輸出開關107向第二輸出電容Co2和LED串12_1以及12_2供電。電感電流IL等于流過第二輸出開關107的電流IM3，電感電流IL以第一斜率Rt1下降。直至T8時刻，時鐘信號Clk翻轉，第二輸出開關107關斷，主功率開關105在第一開關控制信號Ct1的控制下導通。以上過程重復。

本領域普通技術人員應該知道，時間段T5～T6、T6～T7和T7～T8之間還可以包括死區時間。

圖5示出了根據本發明另一實施例的LED驅動系統500的電路結構示意圖。圖5所示的實施例中，第二輸出開關107為同步整流開關管。圖5所示的實施例中主功率開關105、第一輸出開關106、以及第二輸出開關107以N型的MOSFET為例，然而本領域普通技術人員可知，其它類型的可控半導體開關器件也可以用于本發明。圖5所示的實施例中，由第一輸出電壓VOL供電的第一LED陣列包括LED串51_1、51_2、以及51_3，由第二輸出電壓VOH供電的第二LED陣列包括LED串52_1、以及52_2。控制電路53響應于LED串51_1、51_2、以及51_3，控制第一輸出開關106的占空比，以調節第一輸出電壓VOL。控制電路53響應于LED串52_1、52_2，控制主功率開關105的占空比，以調節第二輸出電壓VOH。

在圖5所示的實施例中，控制電路53包括第一占空比控制環路131、第二占空比控制環路132、以及邏輯電路533。在一個實施例中，第一占空比控制環路131接收LED串51_1的陰極端電壓V1、LED串51_2的陰極端電壓V2、LED串51_3的陰極端電壓V3、以及第一基準信號VREFL，并根據第一基準信號VREFL和電壓V1、V2、V3的最小值之間的差值VREFL-min(V1，V2，V3)產生第一占空比信號D1。其中，“min”是求最小值的運算。在一個實施例中，第二占空比控制環路132接收LED串52_1的陰極端電壓V4、LED串52_2的陰極端電壓V5、以及第二基準信號VREFH，并根據第二基準信號VREFH和電壓V4、V5的最小值之間的差值VREFH-min(V4，V5)產生第二占空比信號D2。邏輯電路533接收第一占空比信號D1和第二占空比信號D2，并提供第一開關控制信號Ct1、第二開關控制信號Ct2、和第三開關控制信號Ct3以分別控制主功率開關105、第一輸出開關106、和第二輸出開關107。在一個實施例中，邏輯電路533根據第一占空比信號D1控制第一輸出開關106的占空比，從而調節第一輸出電壓VOL的大小，也就是調節LED驅動系統500對第一LED陣列供電的大小；邏輯電路533根據第二占空比信號D2控制主功率開關105的占空比，從而調節第二輸出電壓VOH的大小，也就是調節LED驅動系統500對第二LED陣列供電的大小。在一個實施例中，邏輯電路533響應于主功率開關105和第一輸出開關106的開關狀態，控制第二輸出開關107。在一個實施例中，邏輯電路533在主功率開關105導通時，控制第一輸出開關106和第二輸出開關107保持關斷；在主功率開關105關斷時，控制第二輸出開關107與第一輸出開關106互補導通。例如，根據主功率開關105的關斷時刻控制第二輸出開關107的導通，以及在第一輸出開關106導通之前控制第二輸出開關107關斷。再例如，根據第一輸出開關106的關斷時刻控制第二輸出開關107的導通，以及在主功率開關105導通之前控制第二輸出開關107關斷。

本領域普通技術人員可知，邏輯電路533中產生開關控制信號Ct1、Ct2的電路也可以用于邏輯電路133中。類似的，邏輯電路133中產生開關控制信號Ct1、Ct2的電路也可以用于邏輯電路533中，以產生開關控制信號Ct1、Ct2。

圖6示出了根據本發明一實施例的邏輯電路533的電路結構圖。在圖6所示的實施例中，邏輯電路533包括觸發電路FF3、觸發電路FF4、反相電路N2、反相電路N3、以及與門電路A2。觸發電路FF3包括置位端S、復位端R和輸出端Q，其置位端S接收時鐘信號Clk，其復位端R接收第二占空比信號D2，其輸出端Q提供第一開關控制信號Ct1。觸發電路FF3根據時鐘信號Clk周期性的導通主功率開關105，并根據第二占空比信號D2控制主功率開關105的關斷，從而控制主功率開關105的占空比。觸發電路FF4包括置位端S、復位端R、和輸出端Q，其置位端S通過反相電路N2耦接至觸發電路FF3的輸出端Q以接收第一開關控制信號Ct1的反相信號，其復位端R接收第一占空比信號D1，其輸出端Q提供第二開關控制信號Ct2。觸發電路FF4根據主功率開關105的關斷時刻控制第一輸出開關106的導通，并根據第一占空比信號D1控制第一輸出開關106的關斷，從而控制第一輸出開關106的占空比。邏輯電路533根據第一開關控制信號Ct1和第二開關控制信號Ct2提供第三開關控制信號Ct3，使得主功率開關105關斷期間，第二輸出開關107與第一輸出開關106互補導通。在圖6所示的實施例中，與門電路A2具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其第一輸入端通過反相電路N2接收第一開關控制信號Ct1的反相信號，其第二輸入端通過反相電路N3接收第二開關控制信號Ct2的反相信號，其輸出端輸出第三開關控制信號Ct3。

本領域普通技術人員應該知道，邏輯電路533并不限于圖6所示的具體實施例。本領域普通技術人員可以自主選擇適當的邏輯電路以實現占空比信號Dt1、Dt2與開關控制信號Ct1、Ct2、Ct3之間的邏輯關系。在此不一一例舉。

圖7示出了根據本發明一實施例的用于驅動LED的方法流程圖。該開關變換器包括用以接收輸入電壓的輸入端子和用以提供輸出電壓的輸出端子。該控制方法包括步驟S11～S14。

在步驟S11，通過儲能元件接收輸入電壓。

在步驟S12，儲能元件通過主功率開關耦接至參考地，通過第一輸出開關耦接至第一輸出端口以對第一LED陣列供電，通過第二輸出開關耦接至第二輸出端口以對第二LED陣列供電，其中第一LED陣列和第二LED陣列均包括一個或多個并聯耦接的LED串，第一LED陣列中的每個LED串包括n個串聯耦接的LED，第二LED陣列中的每個LED串包括m個串聯耦接的LED，m、n為大于零的自然數，且m＞n。

在步驟S13，響應于第一LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制第一輸出開關的占空比。

在步驟S14，響應于第二LED陣列中多個LED串的陰極端電壓的最小值，控制主功率開關的占空比。

雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。