基于自激谐振变换器的发光二极管(led)驱动器的制造方法_3

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20关闭。在时间822,随着内部信号Kick_0SC_Start脉冲运动以启动自激振荡型谐振器级220,第二时期814开始。在时间824,当内部信号0SC_Stop升高以关闭自激振荡型谐振器级220时,第三时期816开始。因而,通过控制内部信号0SC_Stop和Kick_0SC_Start来控制第二时期814与时期812、814和816的持续时间之和相比的持续时间,控制器240可以控制发光二极管(LED) 264的工作周期。
[0043]参考图4,当没有调光功能时,控制器240的电流调节为发光二极管(LED) 264提供了调光功能。也就是说,光输出节点处的振荡频率被电路200的电感器232和电容器234以及其他不可变组件的值所固定。进一步地,光输出节点的振荡电压被固定。因而,图4的方法400以及图2和图3示出的电路允许控制传输到发光二极管(LED) 264的电源。
[0044]在一个实施例中,电阻式数模转换器(DAC) 504可以耦合在控制信号VetH的引脚252和地电压gnd的引脚248之间。DAC 504可以允许微调控制光输出节点处的负载调光,而无需关闭自激振荡型谐振器。例如,通过从开关224的基极获得电流,DAC 504可以修改开关224的“开启”时间。该控制可以允许控制器240在50%范围内调节经过发光二极管(LED)的电流,而无需启动和关闭自激振荡型谐振器220。控制器240可以使用来自感测电阻器266的信息,确定是否通过DAC 504和/或通过利用控制信号252启动和关闭自激振荡型谐振器220来调节电流。
[0045]在另一个实施例中,振荡器感测模块502可以耦合到输出控制电压V。-的引脚252。在振荡期间,开关224的基极的电压可以在开关224的正负基极-发射极电压+/-Vbf3之间切换。控制器240可以从振荡器感测模块502接收此信息并使用此信息作为反馈,以确定是否在控制信号启动自激振荡型谐振器220后开始振荡或者在控制信号关闭自激振荡型谐振器220后停止振荡。
[0046]可以考虑控制器240的外部组件如S0R箱组件、转换器开关和变压器的参数和值,控制器240内部模块的参数和值如电阻器DAC504标称值,以及标称工作周期时间,以使控制器240能够将LED电流调节为标称值而不管实际值是否低于或高于标称值。例如,如果光输出节点处的输出频率高于或低于设计值,则调节前的电流可以高于或低于标称值。然后,控制器240可以通过控制信号Ve&1或电阻式DAC 504调节电流,以将电流修改为所需强度。
[0047]因为控制器并不驱动电源转换器级开关,所以控制器不需要高电压过程,也不消耗高功率。但是,为了确保有以高效方式保持高1C电压供应值的辅助途径,在一些实施例中,可以使用从振荡节点到芯片电源引脚的电荷栗方案。
[0048]在一个实施例中,可以修改图2和图3的电路200和电路300,以获得功率因数校正(PPC)。在推荐的具有功率因数校正(PPC)并基于非隔离S0R转换器的LED驱动器中,可以删除用于输入电压峰值校正的二极管D3,并减少电容器C1的值。在此PPC实施例中,上述所有功能如调光器兼容性和自激振荡型谐振器级运行可以与峰值校正实施例中相同。不过,由于没有输入电压峰值校正,自激振荡型谐振器级电压供应(如链路电压)可以从线电压峰值移动到自激振荡型谐振器级用作增强振荡电源的最小电压。在此类实例中,调光器发射角主要用于LED灯调光。也就是说,因为链路电压并不相对于PPC固定并且具有调光相的线电压被切断,所以PPC电路可以用于LED调光。在PPC电路中,振荡可以从链路电压(自激振荡型谐振器级的电源)降至低于保持振荡的最低工作电压时关闭,直到调光器再次发射。取决于调光器相位切角的振荡停止时间可以提供自然工作周期(启动-关闭)算法,其与上述推荐拓扑结构的峰值校正实施例中的算法近似。因而,当线电压升高时,控制器可以感测到电压升高并将振荡启动脉冲施加于开关的基极以开始振荡。在一个实施例中,使用电路内部的启动控制器可以允许快速启动,这与传统的DIAC电路不同。在基于DIAC的外部启动机制中,启动电阻器Rstart可以是大电阻以提高电源效率,但也会增加启动时间。因为链路电压的下限有限制以保持限制LED调光范围的振荡,所以也应用启动-关闭算法以扩展LED调光范围。
[0049]可以构想没有调光功能但小于图2的控制器240的控制器。没有调光功能的控制器可以直接耦合到输入电压Vi,并且具有的引脚数量少于图2的控制240的引脚数量。图9为图示了根据本公开的一个实施例的用于调节负载电流的自激谐振驱动器的电路。控制器940包括四个引脚942、944、946和948,分别用于耦合到电源电压Vdd、振荡网络930、控制信号和感测电阻器966。控制器940可以调节经过例如包括发光二极管(LED)964的负载级960中输出节点962的电流。通过生成控制开关922和924的控制信号,控制器940可以控制电流。此外,调光器兼容性级902可以耦合到控制器940。
[0050]图10示出了实施控制器940的另一种电路变型。图10为图示了根据本公开的一个实施例的用于调节负载电流并具有隔离控制器的自激谐振驱动器的电路。电路1000通过变压器1012将控制器940与负载级1060隔离。
[0051]其他实施例也可以包括将控制器与自激振荡型谐振器级隔离。图11为图示了根据本公开的一个实施例的具有辅助绕组驱动器控制的自激谐振驱动器的电路。控制器1140具有引脚1142、1144、1146、1148、1154和1156,控制器1140可以配置为生成用于控制自激振荡型谐振器级1120的开关1122和1124的开/关切换的控制信号Ve&1。通过变压器1126的辅助绕组,可以将控制器1140与开关1122和1124隔离。变压器1126也可以将控制器1140耦合到振荡网络1130。此外,自激振荡型谐振器级1120可以耦合到调光器兼容性级1102,例如示出的调光器兼容性级或另一调光器兼容性级。在图11示出的实施例中,控制器1140可以耦合到没有与发光二极管(LED) 1164隔离的感测电阻器1166。
[0052]通过控制器1140的DHLDig输入引脚1156,可以接收数字数据格式的LED调光数据。数字可调光LED驱动器拓扑结构可以用于有线商业LED照明应用如“DALI”、“0-10v”等或无线商业/住宅LED照明应用。隔离的原因之一是能够在LED 1164侧具有隔离地电压,因此可以耦合到引用数字调光数据的相同地电压。通过利用控制器1140控制初级侧的SOR级,可以实现基于调光数据的LED电流调节。在此拓扑结构中,可以将变压器1162的额外绕组设置在次级侧。额外绕组可以连接到地引脚1148和Vc&1引脚1146。为了控制经过LED 1164的电流,控制器1140可以启动和关闭上述振荡网络1130,具体操作取决于数字调光数据。
[0053]当电路1110通电时,自激振荡型谐振器级1120通过基于DIAC启动方式开始运行,然后为变压器1162的次级侧供电,从而使控制器1140通电。启动后,控制器1140使用上述脚踏启动方法在自激振荡型谐振器级1120中开始振荡。在控制器1140通电后,控制器1140可以开始接收数字调光数据。然后,控制器1140开始使用启动-关闭或电阻式DAC算法控制S0R级。
[0054]在图11的电路的另一个实施例中,电流调节级可以放置在变压器的次级侧。图12为图示了根据本公开的一个实施例的具有辅助绕组驱动器控制和降压级的自激谐振驱动器的电路。电路1200与电路1100近似,但具有开关1212,例如场效应晶体管(PET)。开关1212耦合到控制器1140的引脚1252。
[0055]在电路1200中,通过包括晶体管1212的降压电源转换器级,可以实现基于数字调光数据DHldata的经过LED 1164的电流调节。在此实例中,因为使用变压器1126的次级侦.压级感测和控制经过LED1164的电流,所以不能通过引脚1146的控制信号(&1控制自激振荡型谐振器级1120。然而,自激振荡型谐振器级1120在接收输入线电压后开始运行,然后继续为变压器1126的次级侧供电。推荐的拓扑结构可以仍然使用耦合到引脚1146的控制信号1&1的变压器1126的额外绕组。在一个实施例中,控制信号可以用于在不需要供电时停止自激振荡型谐振器级1120的运行。
[0056]在另一个实施例中,可以使用控制器执行色彩混合以及经过LED的电流调节。图13为图示了根据本公开的一个实施例的具有辅助绕组驱动器控制、降压级和色彩混合的自激谐振驱动器的电路。电路1300的控制器1140可以通过引脚1350和1252分别耦合到晶体管1312和1314,以允许红色发光二极管(LED) 1364R、绿色LED 1364G和蓝色LED 1364B
色彩混合。
[0057]虽然图13仅示出了一个色彩混合实施例,但是其他数字可调光LED驱动器拓扑结构如上述拓扑结构也可用于LED色彩混合。
[0058]如果在固件/软件中实施,例如根据图4的上述运
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