驱动电路、调光控制器和调节光源电能的方法_2

文档序号:9755714阅读:来源:国知局
包括电阻R2、发光二极管306、整流器304、电阻R10、电感LI和电阻R8)耦合。这样,在电源开关Ql断开时,调光控制器308仍被供电。光源驱动电路300还包括电流感应器Rl。电流感应器Rl用于提供指示流经发光二极管链312的电流的电流监测信号ISEN(如图4中所示)。
[0021]在一个实施例中,调光控制器308的端口包括CLK、RT、COMP, VDD、CS、DRV和GND。监测端口 CLK通过电阻R3与整流器304耦合,同时通过电阻R6与控制器308的参考地耦合。监测端口 CLK用于接收指示电源开关Ql的状态的开关监测信号,电源开关Ql的状态包括断开状态和导通状态。在一个实施例中,开关监测信号可在电阻R3和电阻R6之间的共同节点上产生。端口 RT通过电阻R7与光源驱动电路300的地耦合。电阻R7的阻值决定了调光控制器308中的电容(图3中未示出)的充电电流,从而也决定了调光控制器308产生的脉冲信号的频率。
[0022]电源端口 VDD通过整流器304和照明开关302与交流电源320耦合,并给调光控制器308供能。当电源开关Ql导通时,电源端口 VDD通过整流器304和电源开关Ql接收来自交流电源320的电能。当电源开关Ql断开时,电源端口 VDD通过整流器304和照明指示器(例如发光二极管306)接收来自交流电源320的电能。
[0023]控制端口 DRV与控制开关Q2耦合。调光控制器308用于根据开关监测信号提供控制信号,以控制控制开关Q2,进而调节流经发光二极管链312的平均电流。电流监测端口 CS与电流感应器Rl耦合,用于接收指示流经发光二极管链312的电流的电流监测信号ISEN0端口 COMP通过电容与调光控制器308的参考地耦合。端口 GND与调光控制器308的参考地親合。
[0024]在一个实施例中,调光控制器308有三个预设电压阈值:第一预设电压阈值VDD_0N、第二预设电压阈值VDD_0FF和第三预设电压阈值VDD_RESET。若电源端口 VDD的电压大于第一预设电压阈值VDD_0N (例如15V),调光控制器308被供电。调光控制器308控制控制开关Q2以点亮发光二极管链312,并调节发光二极管链312的平均电流。若电源端口 VDD的电压从高于第一预设电压阈值VDD_0N的电压降低至低于第二预设电压阈值VDD_OFF (例如9V),调光控制器308控制控制开关Q2以熄灭发光二极管链312。例如由于交流电源320故障,若电源端口 VDD的电压降低至低于第三预设电压阈值VDD_RESET (例如4V),调光控制器308停止工作。在一个实施例中,当电源开关Ql断开时,光源驱动电路300的电源端口 VDD的电压大于第三预设电压阈值VDD_RESET且小于第一预设电压阈值VDD_0N,这时发光二极管链312熄灭,调光控制器308仍然保持通电状态。
[0025]在实际操作中,当电源开关Ql为导通状态时,整流器304将输入的交流电压Vac转换成整流电压VREe。电源端口 VDD上的电压上升至高于第一预设电压阈值VDD_0N。调光控制器308工作并控制控制开关Q2。若调光控制器308接通控制开关Q2,整流电压Vrk给发光二极管链312供电并给电感LI充电,电流流经控制开关Q2、电流感应器Rl、电感L1、发光二极管链312到地。若调光控制器308断开控制开关Q2,电流流经电感L1、发光二极管链312到二极管D1,电感LI通过放电来给发光二极管链312供电。这样,通过控制控制开关Q2的导通状态,调光控制器308调节来自电力转换器310的输出电能和流经发光二极管链312的平均电流。
[0026]当电源开关Ql为断开状态时,电流从交流电源320经由电流通路流至电源驱动电路300的地,电流通路包括电阻R2、发光二极管306、整流器304、电阻R10、调光控制器308的参考地、电感LI和电阻R8。调光控制器308通过电源端口 VDD与电流通路耦合,从而实现在电源开关Ql断开时被供电。
[0027]图4所示为根据本发明一实施例的图3中的调光控制器308的结构示意图。图5所示为根据本发明一实施例的光源驱动电路300的操作示意图。图6所示为根据本发明一实施例光源驱动电路300的信号波形图。图4将结合图5和图6进行描述。
[0028]调光控制器308包括启动及低压锁定电路402、定时器404、触发监测单元406、基准信号产生器408、锯齿波振荡器410、脉冲信号产生器412、滤波器414、放大器416、比较器418和控制信号产生器420。在另一个实施例中,调光控制器308不包括滤波器414。
[0029]启动及低压锁定电路402耦合于电源端口VDD,用于根据不同的电能情况(比如根据电源端口 VDD的电压和三个预设电压阈值VDD_0N、VDD_0FF和VDD_RESET)选择性地启动调光控制器308内部的一个或多个部件。
[0030]触发监测单元406用于通过端口 CLK接收指示电源开关Ql的导通/断开状态的开关监测信号并根据开关监测信号相应地产生驱动信号以控制定时器404。定时器404用于测量电源开关Ql从断开到下一次导通之间的时间间隔。基准信号产生器408与定时器404耦合,用于根据定时器404的输出结果来产生参考信号ADJ。滤波器414通过端口 CS与电流感应器Rl耦合,用于接收电流监测信号ISEN,并根据电流监测信号ISEN产生指示流经发光二极管链312的平均电流的感应信号IAVG。放大器416用于通过比较基准信号ADJ与感应信号IAVG来产生误差信号VEA。锯齿波振荡器410用于在脉冲信号产生器412的控制下产生锯齿波信号SAW。比较器418用于将误差信号VEA与锯齿波信号SAW比较。控制信号产生器420用于根据比较器418的输出结果和脉冲信号产生器412产生的脉冲信号RESET来产生控制信号(例如脉冲宽度调制信号PWM1),以控制控制开关Q2 (如图3中所示)。
[0031]图5显示了电源开关Ql的导通状态、调光控制器308的端口 CLK上的电压(例如电阻R6上的电压)和基准信号ADJ的状态。例如,当电源开关Ql第一次导通后,基准信号发生器408产生具有第一等级的基准信号ADJ。因此,发光二极管链312的平均电流为第一电流值。当电源开关Ql第一次断开时,电阻R6上的电压降至O。这时,调光控制器308可通过端口 CLK检测到指示电源开关Ql为断开状态的开关监测信号。类似地,当电源开关Ql导通时,电阻R6上的电压上升至预设电压,因此,调光控制器308可通过端口 CLK检测到指示电源开关Ql为导通状态的开关监测信号。在一个实施例中,若端口 CLK的电压在预设时长Ten (例如30ms)内保持小于电压值Vn (例如3V),触发监测单元406产生驱动信号以启动定时器404。若端口 CLK的电压增加至电压值Vt2,触发监测单元406产生驱动信号以暂停定时器404。这样,电源开关Ql从断开到下一次导通之间的时间间隔可以通过定时器404测量得到。在一个实施例中,
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