电源转换驱动电路及萤光灯管驱动电路的制作方法

专利名称：电源转换驱动电路及萤光灯管驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源转换驱动电路与萤光灯管驱动电路，特别涉及一种具有自动 关闭、自动重启功能的电源转换驱动电路与萤光灯管驱动电路。
背景技术：
现有的电源供应器主要可分为线性式和切换式电源供应器两种。线性式电源供应 器的电路简单、涟波小、电磁干扰小，然而电子元件较大，故电路体积大且重量重，而且转换 效率低。切换式电源供应器虽然电路较复杂，且涟波比较大、电磁干扰也比较大，但由于有 转换效率高、空载时耗电小的优点，目前电源供应器的市场仍以切换式电源供应器为主流。请参考图1A，为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器的电路示意图。切换式电 源供应器包含一初始电阻R、一初始电容C2、一齐纳二极管(Zener Diode)Z、一控制器CON、 一高端驱动电容Cl、一高端驱动变压器Tl、一高端晶体管开关Ml、一低端晶体管开关M2、 一二极管D、一输出电容C3以及一变压器T2，用以将一直流输入电压VIN转换成一交流输 出电压VOUT以驱动一灯管LAMP。当直流输入电压VIN输入后，通过初始电阻R提供电流至初始电容C2，使初始电 容C2的跨压开始上升至等于齐纳二极管Z的雪崩电压为止。初始电容C2产生一驱动电压 VDD以提供控制器CON操作所需的电力。当驱动电压VDD超过控制器CON的一启动电压值 后开始启动，以产生控制高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的信号，其中控制器CON 通过高端驱动电容Cl及高端驱动变压器Tl将控制信号的位提高至合适的准位以控制高端 晶体管开关Ml。通过高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的切换，直流输入电压VIN 的电力将传送至输出端以产生交流输出电压VOUT以驱动灯管LAMP发光。而变压器T2耦 接交流输出电压并通过二极管D整流后输出电力至初始电容C2。通过初始电阻R的电力大于控制器CON尚未启动前所需的电力，因此可使初始电 容C2逐渐储存电力。而控制器CON启动后，通过变压器T2及二极管D亦提供电力至控制 器CON。因此初始电阻R可使用较大的电阻值，以降低初始电阻R的功率损耗。然而，当电 路出现异常使直流输入电压VIN无法提供电力至交流输出电压V0UT，使得变压器T2及二极 管D无法提供电力、而通过初始电阻R的电力又不足以提供控制器CON正常操作所需的全 部电力，将使控制器CON的操作发生问题。请参考图1B，为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器于电路异常时的信号波形 示意图。当驱动电压VDD高于启动电压值UVLO后开始操作，由于控制器CON内部的震荡器 及控制电路开始动作，此时消耗的电流会远大于通过直流输入电压VIN经过电阻R所提供 的电流，因此驱动电压VDD的电压会开始下降。在电路工作正常情况下，由于控制器CON会 输出信号控制高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2进行切换，使输出电压VOUT上升并 开始经由变压器T2及二极管D提供电力至驱动电压VDD。然而当电路发生异常时，控制器 CON会停止高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的切换，使输出电压VOUT下降而无法 再提供电力至驱动电压VDD，而导致驱动电压VDD会开始下降。当驱动电压VDD降低至控制器CON可容许操作的最低电压值时，控制器CON停止操作，因此驱动电压VDD又开始回升至 启动电压值UVLO之上，使控制器CON再重新启动，如此周而复始直至电路异常的状态被排 除。或者，现有的灯管驱动电路为了避免可能的暂时电路异常使灯管LAMP熄灭，亦会使控 制器CON不断地尝试重新点亮灯管LAMP。而这过程不仅会消耗灯管的点亮次数限制而缩短 灯管寿命，而且若使用者在忘记关闭电源下更换灯管亦有触电的危险。另外，若使用者先关 闭电源而于更换灯管后再开启电源，如此虽然避免更换灯管时触电的危险，但增加了使用 者的不便，且与现今使用者的习惯不同。因此，现有的切换式电源供应器，于电路异常时有不断重新启动的问题，此不仅造 成电路元件的使用寿命缩减，且亦有造成使用者使用上的不便或有安全上的疑虑的问题。

发明内容
鉴于现有技术中所述的问题，本发明的电源转换驱动电路于所驱动的负载时关闭 电源转换驱动电路以减少电源转换驱动电路中的控制电路于电路异常时持续运作的可能 功耗，而且也可避免使用者使用安全上的疑虑。另外，当使用者更换负载后，电源转换驱动 电路将自动重启，以增加使用者使用上的便利性。为达上述目的，本发明提供了一种电源转换驱动电路，包含一转换电路、一控制电 路及一负载电路。转换电路耦接一输入电压，控制电路耦接转换电路，用以控制转换电路将 输入电压转换成一输出电压。负载电路包含一负载侦测单元及一负载，负载耦接输出电压， 负载侦测单元耦接一侦测电压源。其中，负载侦测单元于负载电路插入电源转换驱动电路 时产生一负载侦测信号，使控制电路重新启动。如此，通过侦测负载电路的插入以重新启动控制电路，即可达到自动重启的优点。本发明也提供了另一种电源转换驱动电路，包含一转换电路、一控制电路、一负载 电路。转换电路耦接一输入电压，控制电路耦接转换电路，用以控制转换电路将输入电压转 换成一输出电压。负载电路包含一负载侦测单元及一负载，负载耦接输出电压，负载侦测单 元耦接一驱动电压源。其中，控制电路通过负载侦测单元耦接驱动电压源以接收操作所需 电力，当负载电路移除时，当负载电路移除时，停止提供控制电路操作所需电力。本发明另外提供了一种萤光灯管驱动电路，包含一转换电路、一控制电路以及一 负载电路。转换电路耦接一输入电压，控制电路耦接转换电路，用以控制转换电路将输入电 压转换成一输出电压。负载电路包含一负载侦测单元及一萤光灯管，其中萤光灯管耦接输 出电压并具有两灯丝，负载侦测单元通过两灯丝耦接输入电压及接地并产生一负载侦测信 号。控制电路于萤光灯管驱动电路发生电路异常时停止操作，并于后侦测到负载侦测信号 进入一预定电压范围时重新启动。如此，当负载电路移除时，停止提供控制电路所需电力，可使控制电路因驱动电压 不足而关闭而达到减少控制电路功耗。而且，当负载电路再度插入，使再度提供控制电路所 需电力，控制电路将重新启动，亦可达到自动重启的优点。以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请 专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。


图。

图IA为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器的电路示意图。 图IB为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器于电路异常时的信号波形示意
图2为根据本发明的电源转换驱动电路的电路方块图。 图3为根据本发明一第一较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示意图, 第二较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示意图< 第三较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示意图< 第四较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示意图<
图4为根据本发明-图5为根据本发明-图6为根据本发明-主要元件符号说明 初始电阻R ； 齐纳二极管Z ； 高端驱动电容Cl ； 高端晶体管开关Ml 二极管D ； 变压器T2 ； 输出电压VOUT ；
初始电容C2 ； 控制器CON ； 高端驱动变压器Tl ； 低端晶体管开关M2; 输出电容C3 ； 输入电压VIN;
灯管LAMP ；
控制电路 100、200、300、400、500 ；转换电路 160、260、360、460、560 ； 负载电路 180、280、380、480、580 ；负载 182 ； 负载侦测单元185、285、385、485、电压过低锁定单元205、305、405、 585 ；
重启单元210、310 ； 过温保护单元230、330、530 ； 保护单元 240、340、440、540 ；
电流侦测电路270、570 ； 发光二极管模组282 ； 限流单元320 限流电阻365 均流电路384 电性隔离电流侦测电路470 萤光灯管482、582 ； 第一比较器511 ； 或门513 ；
负载侦测初始电路590 ； 频率调整电阻Rfadj ； 电流信号Ise ； 控制信号S ； 侦测电压源VDE ；
505 ；
电流反馈单元215、415、515 ； 电压反馈单元235、335、535 ； 驱动信号产生单元245、345、445、 545 ；
电压侦测电路275、375、575 ； 电阻 290a、390a、490a、590a ； 输入启动器350、450、550 ； 发光二极管382a、382b ； 震荡单元416、516 ； 电性隔离电压侦测电路475; 灯管保护重启单元510; 第二比较器512; 延迟电路514 ； 频率调整电路595 ； 震荡信号OSC ； 输入电压VIN; 输出电压VOUT ； 负载侦测信号Sre ；
第一共同电位Gl ；第二共同电位G2;
电感L ；二极管 D、D1、D2 ；
切换开关SW、Sffl ；第一连接端点al、bl、cl、
第二连接端点a2、b2、c2、d2 ；第三连接端点a3、b3、c3 ；
第四连接端点c4;电压侦测信号VFB ；
电流侦测信号IFB ；脉冲宽度控制信号PWM ；
过流保护信号OCP ；过压保护信号OVP ；
过温保护信号OTP ；保护信号PROT ；
变压器T ；桥式整流器BD ；
交流电压源VAC ；一次绕组Ll ；
二次绕组L2 ；辅助绕组L3 ；
启动信号UVLO ；启动电容Cs ；
齐纳二极管ZD ；启动电阻Rs ；
限流信号Ili ；输入稳压电容Cin ；
重新启动信号Reset ；灯管欠流保护信号UCP ；
限压信号Vli ；开关SW3 ；
第一灯丝582a ；第二灯丝582b ；
交流输出电压VO ；灯管保护信号LD ；
第一参考电位Vl ；第二参考电位V2;
限压单元435 ；输出稳压电容Co。
具体实施例方式请参考图2，图2为根据本发明的电源转换驱动电路的电路方块图。电源转换驱动 电路包含一控制电路100、一转换电路160及一负载电路180。转换电路160耦接一输入电 压VIN，控制电路100耦接转换电路160，产生一控制信号S以控制转换电路160将输入电 压VIN转换成一输出电压V0UT。负载电路180包含一负载182及一负载侦测单元185，负载 182耦接输出电压V0UT，负载侦测单元185耦接一侦测电压源VDE，侦测电压源VDE可以是输 入电压VIN、输出电压VOUT或其他可以提供电力的一电压源。其中，负载侦测单元VDE于耦 接侦测电压源VDE时会产生一负载侦测信号Sre。因此，当负载电路180插入电源转换驱动 电路时，控制电路100能接收到负载侦测单元185所产生的负载侦测信号Sre而重新启动。值得注意的是，本发明的电源转换驱动电路可配合安规的需要而提供电性隔离的 作用。请再参考图2，转换电路160的一侧耦接输入电压VIN及一第一共同电位Gl，经转换 作用后于另一侧产生输出电压V0UT，而此侧耦接一第二共同电位G2。负载一端接收输出电 压VOUT而另一侧耦接第二共同电位G2。控制电路100及负载侦测单元185则耦接第一共 同电位G1。因此，在负载电路180中的负载182及负载侦测单元185彼此不互相直接连接 且各自耦接对应的共同电位下达到电性隔离的效果。当然，实际应用上若无须电性隔离，负 载182及负载侦测单元185彼此可相互连接。接着请参考图3，图3为根据本发明一第一较佳实施例的电源转换驱动电路的电 路示意图。电源转换驱动电路包含一控制电路200、一转换电路260及一负载电路280。转换电路260为一直流转直流升压转换电路，包含一电感L、一二极管D、一切换开关SW及一 输出稳压电容Co，用以接收一输入电压VIN并升压转换成输出电压V0UT。负载电路280包 含一发光二极管模组282及一负载侦测单元285。发光二极管模组282通过负载电路280 的一第一连接端点al耦接转换电路260以接收输出电压V0UT，并通过负载电路280的一第 二连接端点a2耦接地。负载侦测单元285包含一电阻，其一端由第一连接端点al耦接转 换电路260，以将输出电压VOUT作为一侦测电压源。另一端由负载电路280的一第三连接 端点a3通过一电阻290a耦接地并产生一负载侦测信号Sre。控制电路200包含一电压过低锁定单元205、一重启单元210、一电流反馈单元 215、一过温保护单元230、一电压反馈单元235、一保护单元240及一驱动信号产生单元 245，以产生控制信号控制转换电路260中的切换开关SW的切换。电压过低锁定单元205 耦接一驱动电压VDD，于驱动电压VDD到达一预定操作电压后产生一启动信号UVLO至控制 电路200中其他电路单元，使其他电路单元开始启动操作。电源转换驱动电路包含了一电流侦测电路270以及一电压侦测电路275，其中电 流侦测电路270耦接负载电路280，以侦测流经发光二极管模组282的一负载电流并产生 一电流侦测信号IFB，而电压侦测电路275耦接转换电路260，以侦测输出电压VOUT并产生 一电压侦测信号VFB。电流反馈单元215接收由电流侦测信号IFB以产生一脉冲宽度控制 信号PWM，并于负载电流超过一预定电流上限值时产生一过流保护信号0CP。电压反馈单元 235接收由电压侦测信号VFB，于输出电压VOUT超过一预定电压上限值时产生一过压保护 信号0VP。过温保护单元230侦测发光二极管模组282的温度，于温度超过一预定温度上限 值时产生一过温保护信号OTP。保护单元240耦接电流反馈单元215、过温保护单元230、电 压反馈单元235以及电流侦测电路270，于接收过压保护信号0VP、过流保护信号OCP及过 温保护信号OTP的任一时，产生一保护信号PROT至驱动信号产生单元245，以停止驱动信 号产生单元245产生控制信号。驱动信号产生单元245接收脉冲宽度控制信号PWM，并据 此调整控制信号的占空比以控制输入电压VIN传送至转换电路260的电力大小，使流经发 光二极管模组282的负载电流稳定于一预定电流值上，进而使发光二极管模组282稳定发 光。而当驱动信号产生单元245接收到保护信号PROT时，则立即停止输出控制信号直至不 再接收到保护信号PROT为止。若电路异常致使保护单元240持续一预定时间接收到过压 保护信号OVP或过流保护信号0CP，或者持续一预定时间电流侦测信号IFB为零时(即，持 续一预定时间负载电流为零)，保护单元240产生并持续输出保护信号PR0T，以停止控制电 路200控制转换电路260并锁住于保护模式直至控制电路200被重启为止。当负载182出现异常时，将使控制电路200停止输出控制信号，而使输出电压VOUT 因为电路的漏流而逐渐下降，直至低于输入电压VIN而使二极管D导通，输出电压VOUT此 时将维持在低于输入电压VIN —个二极管顺向偏压上。重启单元210耦接负载侦测单元285 以接收负载侦测信号Sre。由于负载侦测单元285内建于负载电路280之内，当负载282出 现异常而使用者移除负载电路280以进行更换时，负载侦测单元285将随负载电路280 — 同被移除。此时，通过电阻290a，负载侦测信号Sre为低准位，重启单元210进入预备重启 状态。而当新的负载电路280被插入电源转换驱动电路，此时负载侦测单元285重新耦接 第三连接端点a3至输出电压V0UT。因此，当新的负载电路280插入电源转换驱动电路后， 负载侦测信号Sre重新上升至一重启电位之上。此时，重启单元210输出一重新启动信号Reset使保护单元240解除锁定状态，控制电路200被重新启动。接下来，请参考图4，图4为根据本发明一第二较佳实施例的电源转换驱动电路的 电路示意图。电源转换驱动电路包含一控制电路300、一转换电路360及一负载电路380。转 换电路360为一反驰式转换电路，包含一变压器T、一第一二极管D1、一第二二极管D2、一切 换开关SWl及一输出稳压电容Co，用以接收一输入电压VIN并升压转换成输出电压V0UT。 输入电压VIN系由一交流电压源VAC经一桥式整流器BD整流并经一输入稳压电容Cin稳 压后产生。变压器T具有一一次绕组Li、一二次绕组L3及一辅助绕组L2。一次绕组Ll 一 端耦接输入电压VIN，另一侧耦接切换开关SW1。二次绕组L3耦接第一二极管Dl以整流， 并经输出稳压电容Co稳压成输出电压V0UT。辅助绕组L2经第二二极管D2，以传送变压器 T所储存的部分电力至控制电路300。负载电路380包含一发光二极管模组382及一负载侦测单元385。发光二极管模 组382包含复数串发光二极管382a、382b以及一均流电路384，均流电路384耦接复数串发 光二极管382a、382b使其流经大致相同的电流并通过负载电路380的一第二连接端点b2 接地。在本实施例中，负载侦测单元385为一电力线，耦接负载电路380的一第一连接端点 bl及一第三连接端点b3，其阻值几乎为零。负载侦测单元385的一端通过一电阻390a耦 接输入电压VIN，另一端产生负载侦测信号Sre。电源转换驱动电路包含一输入启动器350，其具有一启动电容Cs、一齐纳二极管 ZD及一启动电阻Rs，以接收输入电压VIN并转换成一驱动电压VDD至控制电路300。控制 电路300包含一电压过低锁定单元305、一重启单元310、一限流单元320、一过温保护单元 330、一电压反馈单元335、一保护单元340及一驱动信号产生单元345，以产生控制信号控 制转换电路360中的切换开关SWl的切换。电压过低锁定单元305耦接一驱动电压VDD，于 驱动电压VDD到达一预定启动电压后产生一启动信号UVLO至控制电路300中其他电路单 元，使其他电路单元开始启动操作。电源转换驱动电路包含了一电压侦测电路375及一限流电阻365。限流电阻365 耦接转换电路360中的切换开关SW1，根据流经切换开关SWl的电流大小产生一电流信号 Ise0限流单元320接收电流信号Ise，于流经切换开关SWl的电流超过一限流值时产生一 限流信号Ili至驱动信号产生单元345。电压侦测电路375耦接转换电路360，以侦测输出 电压VOUT并产生一电压侦测信号VFB。电压反馈单元335接收电压侦测信号VFB以产生一 脉冲宽度控制信号PWM，并于输出电压超过一预定电压上限值时产生一过压保护信号0VP。 过温保护单元330侦测发光二极管模组382的温度，于温度超过一预定温度上限值时产生 一过温保护信号OTP。保护单元340耦接过温保护单元330、电压反馈单元335，于接收过 压保护信号OVP及过温保护信号OTP的任一时，产生一保护信号PROT至驱动信号产生单元 345，以停止驱动信号产生单元345产生控制信号。驱动信号产生单元345接收脉冲宽度控 制信号PWM，并据此调整控制信号的占空比以控制输入电压VIN传送至转换电路360的电力 大小，输出电压VOUT稳定于一预定电压值上，且于某一切换周期时接收到限流信号Ili时， 立即截止切换开关SWl至该切换周期结束为止，以避免切换开关流经过大电流。而当驱动 信号产生单元345接收到保护信号PROT时，则立即停止输出控制信号直至不再接收到保护 信号PROT为止。若电路异常致使保护单元340持续一预定时间接收到过压保护信号0VP， 保护单元340产生并持续输出保护信号PR0T，以停止控制电路300控制转换电路360并锁住于保护模式直至控制电路300被重启为止。重启单元310耦接负载侦测单元385以接收负载侦测信号Sre。由于负载侦测单 元385内建于负载电路380之内，当负载182出现异常而使用者移除负载电路380以进行 更换时，负载侦测单元385将随负载380 —同被移除。此时，负载侦测信号Sre为低准位， 重启单元310进入预备重启状态。而当新的负载电路380被插入电源转换驱动电路，此时 负载侦测单元385通过电阻390a耦接至输入电压VIN。因此，当新的负载电路380插入电 源转换驱动电路后，负载侦测信号Sre重新上升至一重启电位之上。此时，重启单元310输 出一重新启动信号Reset使保护单元340解除锁定状态，控制电路300被重新启动。请参考图5，图5为根据本发明一第三较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示 意图。电源转换驱动电路包含一控制电路400、一转换电路460及一负载电路480。转换电 路460为一全桥式直流转交流转换电路，其初级侧耦接一第一共同电路Gl，而次级侧耦接 一第二共同电路G2，用以将一直流输入电压VIN转换成一交流输出电压V0，以驱动负载电 路480中的一萤光灯管482。负载电路480包含了萤光灯管482及一负载侦测单元485，萤 光灯管482通过一第一连接端点Cl、一第二连接端点c2分别耦接交流输出电压VO及第二 共同电位G2，负载侦测单元485通过一第三连接端点c3、一第四连接端点c4分别耦接一输 入启动器450及第一共同电位G1，并产生一负载侦测信号Sre。由于负载侦测单元485经 由一电阻490a耦接输入电压VIN，故于负载电路480被移除时，负载侦测信号Sre的准位上 升至输入电压VIN的准位，于负载电路480被插入时，负载侦测信号Sre的准位会下降。另 外，由于萤光灯管482及一负载侦测单元485的共同电位不相同且并未直接连接，故彼此电 性隔离。电源转换驱动电路还包含一输入启动器450，输入启动器450与控制电路400均耦 接第一共同电位Gl。输入启动器450接收输入电压VIN并转换成一驱动电压VDD至控制 电路400。控制电路400包含一电压过低锁定单元405、一电流反馈单元415、一震荡单元 416、一限压单元435、一保护单元440及一驱动信号产生单元445，以产生控制信号控制转 换电路460中的切换开关的切换。电压过低锁定单元405耦接一驱动电压VDD，于驱动电压 VDD到达一预定启动电压后产生一启动信号UVLO至控制电路400中其他电路单元，使其他 电路单元开始启动操作。电源转换驱动电路包含了一电性隔离电流侦测电路470及一电性隔离电压侦测 电路475，可以为光耦合器或其他具有电性隔离的元件。电性隔离电压侦测电路475耦接萤 光灯管482，以侦测流经萤光灯管482的灯管电流大小并产生一电流侦测信号IFB。电性隔 离电压侦测电路475耦接转换电路460，以侦测交流输出电压VOUT的振幅大小并产生一电 压侦测信号WB。震荡单元416接收电流侦测信号ira并产生一震荡信号0SC。震荡单元 416于电流侦测信号IFB代表灯管电流为零时震荡信号0SC，输出较高频率的震荡信号OSC 以点亮萤光灯管482 ；于电流侦测信号IFB代表灯管电流大于零时(代表萤光灯管482已 点亮)，输出较低频率的震荡信号0SC。电流反馈单元415接收电流侦测信号IFB及震荡信 号OSC以产生一脉冲宽度控制信号PWM，并于灯管电流持续一预定时间为零时，产生一灯管 欠流保护信号UCP。限压单元435接收电压侦测信号VFB，于输出电压VO超过一预定电压 上限值时产生一限压信号Vli。驱动信号产生单元445接收脉冲宽度控制信号PWM，并据此 调整控制信号的占空比以控制输入电压VIN传送至转换电路460的电力大小，使灯管电流稳定于一预定电流值上，且于接收到限压信号Vli时，改成电压反馈控制，使萤光灯管482 于点亮过程上时的跨压不致过高。保护单元440耦接电流反馈单元415、震荡单元416、限压单元435，并根据震荡信 号OSC判断灯管欠流保护信号UCP或限压信号Vli是否持续产生超过一预定时间时，若是 则持续产生一保护信号PROT至驱动信号产生单元445，以停止驱动信号产生单元445产生 控制信号并锁住直至控制电路400被重启。输入启动器450包含了一开关SW3，在本实施例中，开关SW3为一 P型金氧半导体。 当负载电路480移除时，负载侦测信号Sre的准位上升至输入电压VIN的准位，使开关SW3 截止，此时驱动电压VDD开始下降。当驱动电压VDD过低使电压过低锁定单元405无法产 生一启动信号UVLO至控制电路400中其他电路单元时，控制电路400停止操作。而当负载 电路480再度插入时，负载侦测信号Sre电位下降使开关SW3导通，驱动电压VDD再度上升 至使电压过低锁定单元405再度产生一启动信号UVL0，控制电路400自动重新启动。请参考图6，图6为根据本发明一第四较佳实施例的电源转换驱动电路的电路示 意图。电源转换驱动电路包含一控制电路500、一输入启动器550、一转换电路560、一电流 侦测电路570及一电压侦测电路575、一负载电路580及一频率调整电路595。转换电路560 为一直流转交流转换电路，其初级侧耦接一直流输入电压VIN，并于次级侧转换成一交流输 出电压V0，以驱动负载电路580中的一萤光灯管582，其辅助侧通过一二极管整流以提供电 力至输入启动器550。输入启动器550耦接至直流输入电压VIN及转换电路560的辅助侧， 于电源转换驱动电路未运作时，接收直流输入电压VIN的电力以提供一驱动电压VDD至控 制电路500，于电源转换驱动电路运作时，亦同时接收来自辅助侧的电力。负载电路580包 含了萤光灯管582及一负载侦测单元585，萤光灯管582为具有一第一灯丝582a及一第二 灯丝582b，第一灯丝582a的一端与第二灯丝582b的一端通过负载侦测单元585耦接，而第 一灯丝582a的另一端经一第一连接端点dl耦接交流输出电压VO并通过电阻590a耦接至 直流输入电压VIN，第二灯丝582b的另一端通过一第二连接端点d2耦接地。控制电路500 接收电流侦测电路570所产生的一电流侦测信号IFB及电压侦测电路575所产生的一电压 侦测信号VFB，以产生控制信号控制转换电路560的电力转换。控制电路500包含一电压过低锁定单元505、一灯管保护重启单元510、一电流反 馈单元515、一震荡单元516、一过温保护单元530、一电压反馈单元535、一保护单元540及 一驱动信号产生单元545，以产生控制信号控制转换电路560中的切换开关SW的切换。电 压过低锁定单元505耦接输入启动器550以接收驱动电压VDD，于驱动电压VDD到达一预 定操作电压后产生一启动信号UVLO至电流反馈单元515、过温保护单元530、电压反馈单元 535、保护单元540及驱动信号产生单元545，使这些电路单元开始启动操作。电流侦测电路570耦接负载电路580，以侦测流经萤光灯管582的一负载电流并产 生一电流侦测信号IFB，而电压侦测电路575耦接转换电路560，以侦测输出电压VO并产生 一电压侦测信号VFB。震荡单元516产生一震荡信号0SC，于电路启动之初，震荡信号OSC 的频率持续一预热时间维持在一较高频率以预热萤光灯管582，之后频率往较低的一操作 频率进行扫频以点亮萤光灯管582，并于后将频率维持在操作频率上。电流反馈单元515接 收由电流侦测信号IFB及震荡信号OSC以产生一脉冲宽度控制信号PWM，并于负载电流超 过一预定电流上限值时产生一过流保护信号0CP。电压反馈单元535接收由电压侦测信号VFB,于输出电压VO超过一预定电压上限值时产生一过压保护信号0VP。灯管保护重启单元 510耦接负载侦测单元585，用以侦测萤光灯管582的第一灯丝582a、第二灯丝582b是否毁 损或萤光灯管582是否被移除，若是则产生一灯管保护信号LD。过温保护单元530侦测控 制电路500的温度，于温度超过一预定温度上限值时产生一过温保护信号OTP。保护单元 540耦接震荡单元516、灯管保护重启单元510、电流反馈单元515、过温保护单元530、电压 反馈单元535以及电流侦测电路570，于接收过压保护信号0VP、过流保护信号0CP、灯管保 护信号LD及过温保护信号OTP的任一时，产生一保护信号PROT至驱动信号产生单元545， 以停止驱动信号产生单元545产生控制信号。驱动信号产生单元545接收脉冲宽度控制信 号PWM，并据此调整控制信号的占空比以控制直流输入电压VIN传送至转换电路560的电 力大小，使萤光灯管582稳定发光。而当驱动信号产生单元545接收到保护信号PROT时， 则立即停止输出控制信号直至不再接收到保护信号PROT为止。若电路异常致使保护单元 540持续一预定时间接收到过压保护信号OVP或过流保护信号0CP，或者持续一预定时间电 流侦测信号IFB为零时，保护单元540根据震荡信号OSC计时，于判断出现上述电路异常时 产生并持续输出保护信号PR0T，以停止控制电路500控制转换电路560并锁住于保护模式 直至控制电路500被重启为止。负载电路580安装于电源转换驱动电路，负载侦测单元585耦接至直流输入电压 VIN以产生并产生一负载侦测信号Sre，此时负载侦测信号Sre的电位会落在灯管保护重启 单元510中的一第一参考电位Vl及一第二参考电位V2之间，其中第一参考电位Vl高于第 二参考电位V2。而当负载电路580被移除或萤光灯管582的第一灯丝582a毁损而开路时， 负载侦测信号Sre被一负载侦测初始电路590耦接至地，使负载侦测信号Sre的电位低于 第二参考电位V2。而当萤光灯管582的第二灯丝582b毁损而开路，则负载侦测信号Sre被 一电阻590a耦接至直流输入电压VIN而高于第一参考电位VI。灯管保护重启单元510包 含一第一比较器511、一第二比较器512、一或门513、一延迟电路514。第一比较器511及 第二比较器用以比较负载侦测信号Sre是否落在一第一参考电位Vl及一第二参考电位V2 之间。当负载侦测信号Sre高于第一参考电位Vl或低于第二参考电位V2，第一比较器511 或第二比较器512则产生高准位的输出至或门513，使或门513产生灯管保护信号LD至保 护单元540使控制电路500进入保护模式。另外，当延迟电路514接收到保护信号PROT时启动，以判断萤光灯管582的异常 状态是否已解除。当萤光灯管582的异常状态被解除，例如使用者置换新的萤光灯管582， 则或门513输出低准位的输出信号。当延迟电路514持续接收或门513的低准位输出信号 一预定时间后，产生一重新启动信号Reset至保护单元540，使保护单元540解除锁定状态， 控制电路500被重新启动。震荡单元516可以耦接一频率调整电路595，以调整控制电路500的操作频率，即 震荡信号OSC的频率。如图6所示，频率调整电路595为一电流镜结构，包含两基极连接的 双极性晶体管，两双极性晶体管的射极接地，集极与基极连接的双极性晶体管通过一频率 调整电阻Rfadj连接至驱动电压VDD (或其他定电压源)以流经一频率调整电流Ifadj，并 经另一双极性晶体管镜像产生并输入震荡单元516，以调整震荡单元516的充放电流大小， 进而改变震荡信号OSC的频率。频率调整电路595可以达到调光的功能，在本实施例中的 调整频率调整电阻Rfadj为可调电阻，使用者调整频率调整电阻Rfadj的阻值大小来决定频率调整电流Ifadj大小，进而调整电路500的操作频率。当频率调高时，萤光灯管582所 接收的功率会下降而亮度变暗，当频率调低时，萤光灯管582所接收的功率会上升而亮度变亮。当频率调整电路595连接至输入电压VIN，则具有随输入电压VIN调整输出功率 的功能。当输入电压VIN较高时(例如由220V的市电经整流后提供)，频率调整电流 Ifadj会上升使频率增加，以补偿输入电压VIN上升的输出功率，反则反之。上述频率调整 电路595利用调整充放电电流的手段仅为调整频率的手段之一，实际应用时可配合震荡单 元516的电路结构，例如对于压控振荡器可调整内部上下参考电压的电位或产生斜坡信 号的电容值大小。因此，如上述实施例所示，本发明的电源转换驱动电路于所驱动的负载时关闭电 源转换驱动电路以减少电源转换驱动电路中的控制电路于电路异常时持续运作的可能功 耗，而且也可避免使用者使用安全上的疑虑。另外，当使用者更换负载后，电源转换驱动电 路将自动重启，以增加使用者使用上的便利性。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依 然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修 改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1. 一种电源转换驱动电路，包含 一转换电路，耦接一输入电压；一控制电路，耦接该转换电路，用以控制该转换电路将该输入电压转换成一输出电压；以及一负载电路，包含一负载侦测单元及一负载，该负载耦接该输出电压，该负载侦测单元 耦接一侦测电压源；其中，该负载侦测单元于该负载电路插入该电源转换驱动电路时产生一负载侦测信 号，使该控制电路重新启动。
2.根据权利要求1所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该侦测电压源为该输入电压 或该输出电压。
3.根据权利要求2所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该转换电路为一直流转直流 转换电路，该负载为一发光二极管模组，以及该控制电路根据代表该输出电压的一电压侦 测信号控制该转换电路。
4.根据权利要求3所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该控制电路还根据代表流经 该负载的一负载电流的一电流侦测信号控制该转换电路。
5.根据权利要求2所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该转换电路为一直流转交流 转换电路，该负载为一萤光灯管，以及该控制电路根据代表该输出电压的一电压侦测信号 及代表流经该负载的一负载电流的一电流侦测信号控制该转换电路。
6.根据权利要求3或5所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该控制电路包含一保护 单元，该保护单元于该输出电压超过一预定保护电压值、该负载电流超过一预定保护电流 值或该负载电流低于一预定电流值时停止该控制电路控制该转换电路并锁住。
7.根据权利要求6所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该保护单元于接收该负载侦 测信号时解除锁定，使该控制电路重新启动。
8.根据权利要求1所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该负载侦测单元与该负载不 直接连接。
9.根据权利要求8所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该电源转换驱动电路还包含 一输入启动器，该输入启动器耦接该输入电压以产生一驱动电压，该控制电路耦接该驱动 电压以接收操作所需电力。
10.根据权利要求1所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该电源转换驱动电路还包 含一频率调整电路以调整控制电路的一操作频率而调整该转换电路输出至该负载的功率。
11.根据权利要求10所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该频率调整电路耦接该输 入电压，使该操作频率随该输入电压变化。
12.一种电源转换驱动电路，包含 一转换电路，耦接一输入电压；一控制电路，耦接该转换电路，用以控制该转换电路将该输入电压转换成一输出电压；以及一负载电路，包含一负载侦测单元及一负载，该负载耦接该输出电压，该负载侦测单元 耦接一驱动电压源；其中，该控制电路通过该负载侦测单元耦接该驱动电压源以接收操作所需电力，当该负载电路移除时，停止提供该控制电路操作所需电力。
13.根据权利要求12所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该电源转换驱动电路还包 含一输入启动器，该输入启动器耦接该输入电压以产生一驱动电压，该控制电路耦接该驱 动电压以接收操作所需电力。
14.根据权利要求13所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该输入启动器包含一开关 元件耦接该负载侦测单元，用以传送该操作所需电力，当该负载电路移除时停止传送该操 作所需电力。
15.根据权利要求14所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该转换电路包含一变压 器，该变压器具有一一次绕组、一二次绕组及一辅助绕组，该一次绕组耦接该输入电压，该 二次绕组耦接该输出电压，该辅助绕组耦接该输入启动器。
16.根据权利要求14所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该驱动电压源为该输入电 压，该输入启动器通过该负载侦测单元耦接该输入电压。
17.根据权利要求12所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该负载侦测单元与该负载 彼此电性隔离。
18.根据权利要求12所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该电源转换驱动电路还包 含一频率调整电路以调整控制电路的一操作频率而调整该转换电路输出至该负载的功率。
19.根据权利要求18所述的电源转换驱动电路，其特徵在於该频率调整电路耦接该输 入电压，使该操作频率随该输入电压变化。
20.一种萤光灯管驱动电路，包含一转换电路，耦接一输入电压；一控制电路，耦接该转换电路，用以控制该转换电路将该输入电压转换成一输出电压；以及一负载电路，包含一负载侦测单元及一萤光灯管，该萤光灯管耦接该输出电压并具有 两灯丝，该负载侦测单元通过该两灯丝耦接该输入电压及接地并产生一负载侦测信号；其中，该控制电路于该萤光灯管驱动电路发生电路异常时停止操作，并于后侦测到该 负载侦测信号进入一预定电压范围时重新启动。
21.根据权利要求20所述的萤光灯管驱动电路，其特徵在於该控制电路包含一保护单 元，该保护单元于该输出电压超过一预定保护电压值或于该负载电流超过一预定保护电流 值或该负载电流低于一预定电流值时产生一保护信号以停止该控制电路的操作。
22.根据权利要求21所述的萤光灯管驱动电路，其特徵在於该控制电路包含一重启单 元，该重启单元于接收该保护信号时启动，并于后侦测到该负载侦测信号进入该预定电压 范围时产生一重新启动信号以重新启动该控制电路。
23.根据权利要求22所述的萤光灯管驱动电路，其特徵在於该重启单元还包含一延 迟电路，于判断该负载侦测信号进入该预定电压范围一预定时间长度后产生该重新启动信 号。
24.根据权利要求20所述的萤光灯管驱动电路，其特徵在於该萤光灯管驱动电路还包 含一频率调整电路以调整控制电路的一操作频率而调整该转换电路输出至该负载的功率。
25.根据权利要求24所述的萤光灯管驱动电路，其特徵在於该频率调整电路耦接该输 入电压，使该操作频率随该输入电压变化。
全文摘要
本发明公开了一种电源转换驱动电路及荧光灯管驱动电路，包含一转换电路、一控制电路及一负载电路。转换电路耦接一输入电压，控制电路耦接转换电路，用以控制转换电路以将输入电压转换成一输出电压。负载电路包含一负载侦测单元及一负载，负载耦接输出电压，负载侦测单元耦接一侦测电压源。其中，负载侦测单元于负载电路插入电源转换驱动电路时产生一负载侦测信号，使控制电路重新启动。
文档编号H05B41/298GK102006710SQ200910172029
公开日2011年4月6日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者余仲哲 申请人:登丰微电子股份有限公司