光源驱动电路的制作方法_3

文档序号:8398670阅读:来源:国知局
输出电流12产生反馈信号Fl给第二控制单元302。第二控制单元302可依据反馈信号Fl产生第三控制信号E3,第三控制信号E3用以控制第三开关单元301a的开启时间的长度。
[0072]进一步来说,第三控制信号E3亦可为PWM信号。借此,第一控制单元35可依据第一输出电流Il和/或第二输出电流12的大小产生适当的反馈信号Fl。接着,第二控制单元302依据反馈信号Fl产生第三控制信号E3。第二控制单元302依据第三控制信号E3关闭第三开关单元301a,使得电力转换单元30a产生输出电压Vout,用以驱动第一发光单元31以及第二发光单元32。
[0073]在一实施例中,第一控制单元35产生反馈信号Fl给第二控制单元302的过程可以通过设置光耦器(未绘示于图中)的方式来实现,但本实施例并不以此为限。光耦器包含一发光兀件和一受光兀件。第一控制单兀35可依据第一输出电流Il和/或第二输出电流12产生一信号输入给光耦器的发光元件,并且经由发光元件发散光信号,而光耦器的受光元件接收光信号后转换成电信号,再输出给第二控制单元302。
[0074]请参照图3b,图3b是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路300b的电路图。类似地,光源驱动电路300b包含电力转换单元30b、第一发光单元31、第二发光单元32、第一开关单元33、第二开关单元34、第一控制单元35、第一电流取样单元36、以及第二电流取样单元37。在本实施例中,电力转换单元30b可包含LLC谐振转换器。具体来说,电力转换单元30b包含第四开关S1、第五开关S2、谐振电路和第二控制单元302,谐振电路具有谐振电容Cp和谐振电感Lp。谐振电容Cp和谐振电感Lp串联于电力转换单元30b中变压器的原边绕组Np。
[0075]另外,第四开关SI和第五开关S2串联连接形成半桥电路,且该半桥电路并联连接于单一输入电压Vin。谐振电路中的谐振电容Cp的一端电性连接于第四开关SI和第五开关S2之间。另外,第四开关SI和第五开关S2亦可分别与其他的开关元件连接形成全桥电路,本实施例并不以此为限。另外,第二控制单元302耦接于第四开关SI和第五开关S2,产生控制信号E3a和E3b分别控制第四开关SI和第五开关S2的工作频率或责任周期,用以调整电力转换单元产生的输出电压。另外,电力转换单元30b中变压器的副边绕组为中间抽头绕组,亦即,其副边绕组包含第一副边绕组Nsl与第二副边绕组Ns2。第一副边绕组Nsl与第二副边绕组Ns2通过中间抽头电性连接于连接点Pl。另外,第一副边绕组Nsl和第二副边绕组Ns2分别耦接于二极管D3的阳极和二极管D4的阳极。二极管D3的阴极和二极管D4的阴极则是电性连接于连接点P2。第一发光单元31和第二发光单元32电性耦接于连接点Pl和连接点P2之间。关于其它单元的连接和操作类似于上述实施方式的连接和操作,在此并不赘述。
[0076]类似地,在本实施例中,第一控制单元35可依据第一输出电流Il和/或第二输出电流12的大小产生反馈信号Fl。第二控制单元302可依据反馈信号Fl产生第三控制信号E3a和E3b。第三控制信号E3a和E3b用以分别控制第四开关SI和第五开关S2的开启时间的长度。在一实施例中,第三控制信号E3a和E3b亦可为PWM信号,用以分别控制第四开关SI和第五开关S2的责任周期,使得电力转换单元30提供足够的输出电压Vout驱动第一发光单兀31以及第二发光单兀32。在另一实施例中,第三控制信号E3亦可为脉冲频率调变(pulse frequency modulat1n, PFM)信号,用以分别控制第四开关SI和第五开关S2的开关频率,使得电力转换单元30提供足够的输出电压Vout驱动第一发光单元31以及第二发光单元32。
[0077]为了方便以及清楚说明,请一并参照图3a和图4a,图4a是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中是以图3a所示的光源驱动电路300a为例,然本实施例并不以此为限。
[0078]如图4a所示,在TO时刻,第二控制单元302开启第三开关单元301a。此时,电力转换单元30a接收输入电压Vin,并在变压器原边绕组Np上产生电流,将接收的输入电能存储于原边绕组Np上。此时由于第一开关单元33和第二开关单元34均未开启,因此副边绕组Ns上并未产生输出电流。
[0079]接着在Tl时刻,第二控制单元302关闭第三开关单元301a,电力转换单元30a产生的输出电压Vout足以驱动第一发光单元31和第二发光单元32。此时,第一控制单元35开启第一开关单元33。储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout和电流驱动第一发光单元31发光,并且经由第一发光单兀31产生第一输出电流II。另外,第一控制单兀35通过侦测第一输出电流Il并且依据第一输出电流Il的大小调整第一开关单元33开启时间的长度,也就是Tl到T2时刻这段时间,使得电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31。
[0080]接着,在T2时刻,第一发光单元31已获得足够的能量维持其额定工作,亦即,第一输出电流Il达到第一额定电流值,其中第一额定电流值为第一发光单元31维持其额定工作所需的平均电流。此时,第一控制单元35关闭第一开关单元33并且开启第二开关单元34。储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout改为驱动第二发光单元32发光,并且经由第二发光单元32产生第二输出电流12。类似地,第一控制单元35通过侦测第二输出电流12并且依据第二输出电流12的大小调整第二开关单元34开启时间的长度。
[0081]在T3时刻,当第一控制单元35侦测到第二输出电流12为零时,此时,副边绕组Ns上的电流亦为零,第一控制单元35控制第二开关单元34关闭,且第一控制单元35可依据第二输出电流12产生反馈信号Fl,第二控制单元302依据反馈信号Fl,产生第三控制信号E3,用以控制第三开关单元301a开启,亦即,回到TO时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300a的操作。
[0082]另外,在T3时刻,第一控制单元35可通过侦测第一输出电流Il和/或第二输出电流12,并且依据第一输出电流Il和/或第二输出电流12产生反馈信号Fl给第二控制单元302。第二控制单元302依据反馈信号Fl产生第三控制信号E3,第三控制信号E3用以调整第三开关单元301a开启时间的长度,确保电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31和第二发光单元32。如此一来,光源驱动电路300a可通过第一控制单元35调节流经各个发光单元(如第一发光单元31和第二发光单元32)的平均电流,完成独立驱动各个发光单元。另外,光源驱动电路300a还可通过第二控制单元302调整电力转换单元30a转换的输出电压Vout,使电力转换单元30a提供足够的能量驱动各个发光单元。
[0083]另一方面,除了图4a提供的光源驱动电路的控制方式外,本发明还提供另一种光源驱动电路的控制方式。请一并参照图3a和图4b,图4b是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中,假设光源驱动电路300a中的第一发光二极管串311所需的驱动电压大于第二发光二极管串321所需的驱动电压。
[0084]如图4b所示,在TO时刻,第二控制单元302开启第三开关单元301a。此时,电力转换单元30a开始接收输入电压Vin,并在变压器的原边绕组Np上产生电流,将接收的输入电能存储在原边绕组Np上。此时第一开关单元33和第二开关单元34皆未开启,且副边绕组Ns上未产生输出电流。
[0085]接着在Tl时刻,第二控制单元302关闭第三开关单元301a,电力转换单元30a产生的输出电压Vout足以驱动第一发光单元31和第二发光单元32。此时,第一控制单元35则是同时开启第一开关单元33和第二开关单元34。由于第二发光二极管串321所需的驱动电压小于第一发光二极管串311所需的驱动电压,因此第二发光单元32会先由储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout驱动发光,并且产生第二输出电流12。此时第一控制单兀35通过侦测第二输出电流12并且根据第二输出电流12的大小调整第二开关单元34开启时间的长度,也就是Tl到T2这段时间,使得电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第二发光单元32。
[0086]然后在T2时刻,第二发光单元32获得足够的能量维持其额定工作时,亦即,第二输出电流12达到第二额定电流值,其中第二额定电流值为第二发光单元32维持其额定工作所需的平均电流。此时,第一控制单元35关闭第二开关单元34。输出电压Vout改为驱动第一发光单兀31,第一发光单兀31被驱动发光以及产生第一输出电流II。类似地,第一控制单元35通过侦测第一输出电流Il并且根据第一输出电流Il的大小调整第一开关单兀33开启时间的长度。
[0087]在T3时刻,当第一控制单元35侦测到第一输出电流Il为零时,此时,副边绕组Ns上的输出电流亦为零,第一控制单元35控制第一开关单元33关闭,且第一控制单元35可依据第一输出电流Il产生反馈信号Fl,第二控制单元302依据反馈信号Fl,产生第三控制信号E3,用以控制第三开关单元301a开启,亦即,回到TO时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300a的操作。
[0088]类似地,在T3时刻,第一控制单元35通过侦测到的第一输出电流Il和/或第二输出电流12,并且根据第一输出电流Il和/或第二输出电流12产生反馈信号Fl给第二控制单元302。第二控制单元302依据反馈信号Fl调整第三开关单元301a开启时间的长度,确保电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31和第二发光单元32。在本实施例中,控制光源驱动电路300a的方法更加直接,因此可减少第一控制单元35设计的复杂度,以及增加光源驱动电路操作的稳定度。
[0089]在一实施例中,图4a和图4b的实施例提供的控制方式可用于图3a中的光源驱动电路300a。另一方面,本发明还提供另一种光源驱动电路的控制方式用于图3b中的光源驱动电路300b。请一并参照图3b和图4c,图4c是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图。
[0090]如图4c所示,在TO时刻,第二控制单元302先控制第四开关SI开启,但在其他实施例中,也可以先控制第五开关S2开启,本实施例并不以此为限。其中,第四开关SI和第五开关S2交替开启。在本实施例中,当第二控制单元302控制第四开关SI开启时,电力转换单元30b开始接收输入电压Vin,同时第一控制单元35控制第一开关单元33开启。因此,第一发光单兀31通过电力转换单兀30b输出的输出电压Vout驱动发光,并且产生第一输出电流II。另外,第一控制单兀35通过侦测第一输出电流Il并且依据第一输出电流Il的大小调整第一开关单元33开启时间的长度,也就是TO到Tl时刻这段时间,使得电力转换单元30b可以提供足够的能量驱动第一发光单元31。
[0091 ] 接着,在Tl时刻,第一发光单元31已获得足够的能量维持其额定工作,亦即,第一输出电流Il达到第一额定电流值,其中第一额定电流值为第一发光单元31维持其额定工作所需的平均电流。此时,第一控制单元35关闭第一开关单元33并且开启第二开关单元34。电力转换单元30b输出的输出电压Vout改为驱动第二发光单元32发光,并且经由第二发光单元32产生第二输出电流12。类似地,第一控制单元35通过侦测第二输出电流12并且依据第二输出电流12的大小调整第二开关单元34开启时间的长度。
[0092]接着,在T2时刻,第一控制单元35侦测到第二输出电流12为零,此时,第一副边绕组Nsl和/或第二副边绕组Ns2上的输出电流亦为零,第一控制单元35关闭第二开关单元34。第一控制单元35可依据第二输出电流12产生反馈信号F1。此时,第二控制单元302可依据反馈信号Fl产生第三控制信号E3a和E3b,第三控制信号E3a控制第四开关SI关闭,同时第三控制信号E3b控制第五开关S2开启。由于图3所示为全波整流电路,所以在T2至T3这段时间,第二控制单元302控制第四开关SI关闭,以及控制第五开关S2开启。换句话说,第一控制单元35依次开启第一开关单元33和第二开关单元34,其时序可以与在TO至T2这段时间中的一致,在此不再赘述。
[0093]接着,在T3时刻,第二控制单元302控制第四开关SI开启,同时控制第五开关S2关闭。亦即,回到TO时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300b的操作。
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