驱动电路与其相关的电路驱动方法
【专利摘要】一种驱动电路包含有：一第一分压电路，用来依据一电源电压来产生一第一分压信号；一第二分压电路，用来依据一特定电压来产生一第二分压信号；一耦合电路，耦接于该第一分压电路与该第二分压电路之间，用来将该第一分压信号耦合至该第二分压信号以产生一耦合信号；以及一控制电路，用来至少依据该耦合信号以及一回授信号来产生一控制信号，以控制一晶体管的一工作周期，其中该回授信号是由该晶体管所产生。
【专利说明】驱动电路与其相关的电路驱动方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种发光二极管驱动电路与其相关电路驱动方法，尤指具有全电压操作范围以及较佳线性调节能力并具有功率因数校正功能的一发光二极管驱动电路与其相关电路驱动方法。
【背景技术】
[0002]在照明的领域，为了达到节能省电的目的，人们已逐渐地以发光二极管为发光源的灯具来取代传统的日光灯管。一般上，发光二极管必须通过一驱动电路来驱动始能发挥其省电的效果，其中该驱动电路是将一般市电的弦波输出电压进行整流处理后再以周期性的方式提供给该发光二极管。再者，灌入该发光二极管的电流会正比于该输出电压的振幅。换句话说，该发光二极管的亮度会正比于该输出电压的振幅。此时，该驱动电路就必须降低该发光二极管的工作周期(duty cycle)以使得该发光二极管的亮度维持不变。然而，由于世界各国市电的输出电压的振幅并不一致，例如该输出电压的振幅可能是IlOV(伏特)或220V，因此一般传统的驱动电路只能用在单一振幅的输出电压，或另外使用一升压电路(Boost converter)来将该输出电压提升至一特定电压后再将该特定电压提供给该发光二极管，然而此一做法却会提高该驱动电路的制造成本。此外，由于该驱动电路本身的一延迟时间会造成该驱动电路不会马上将该市电电压的改变量呈现在该发光二极管的电流上，进而使得该驱动电路的线性调节能力(Line regulation)变差。因此，如何以较低的成本来设计一个具有全电压操作范围以及较佳线性调节能力的发光二极管驱动电路已成为此领域所亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的一目的在于提供具有全电压操作范围以及较佳线性调节能力具有功率因数校正功能的一发光二极管驱动电路与其相关电路驱动方法。
[0004]依据本发明的一第一实施例，其提供一种驱动电路。该驱动电路包含有一第一分压电路、一第二分压电路、一耦合电路以及一控制电路。该第一分压电路是用来依据一电源电压来产生一第一分压信号。该第二分压电路是用来依据一特定电压来产生一第二分压信号。该耦合电路耦接于该第一分压电路与该第二分压电路之间，用来将该第一分压信号耦合至该第二分压信号以产生一耦合信号。该控制电路是用来至少依据该耦合信号以及一回授信号来产生一控制信号，以控制一晶体管的一工作周期，其中该回授信号是由该晶体管所产生。
[0005]依据本发明的一第二实施例，其提供一种电路驱动方法。该电路驱动方法包含有:依据一电源电压来产生一第一分压信号；依据一特定电压来产生一第二分压信号；将该第一分压信号耦合至该第二分压信号以产生一耦合信号；以及至少依据该耦合信号以及一回授信号来产生一控制信号，以控制一晶体管的一工作周期，其中该回授信号是由该晶体管所产生。[0006]本发明的实施例主要是利用一组分压电路以及一耦合电路来将对应一电源电压的一交流信号输入一控制电路，并依据该交流信号来控制一晶体管的工作周期，进而使得流经一组发光二极管的平均输出电流可以大致上维持不变。另一方面，本发明的实施例除了制造成本较低之外，其操作于正常操作模式时亦具有较佳的线性调节能力以及功率因数校正的能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的一种驱动电路的一实施例示意图。
[0008]图2是本发明一控制电路的一实施例示意图。
[0009]图3是本发明一驱动电路在操作在IlOV的电源电压时的一整流输入电压、一耦合
信号、一输出电流一、一控制信号、一回授信号以及一晶体管的一工作周期的一实施例时序图。
[0010]图4是本发明一驱动电路在操作在220V的电源电压时的一整流输入电压、一耦合
信号、一输出电流一、一控制信号、一回授信号以及一晶体管的一工作周期的一实施例时序图。
[0011]图5是本发明的一种电路驱动方法的一实施例流程图。
[0012]主要元件符号说明:
[0013]100驱动电路
[0014]102整流电路
[0015]104、106 分压电路
[0016]108耦合电路
[0017]110控制电路
[0018]112晶体管
[0019]114电感性元件
[0020]116回授电路
[0021]118发光二极管
[0022]120、1042、1044、1062、1064、1068、1164 电阻性电路
[0023]122、124 电容性电路
[0024]126补偿电路
[0025]1066、1162 二极管
[0026]1102、1104、1106 比较电路
[0027]1108 开关控制电路
[0028]1110 信号产生电路
【具体实施方式】
[0029]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域普通技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准贝U。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或者通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0030]请参考图1。图1所示是依据本发明的一种驱动电路100的一实施例示意图。驱动电路100包含有一整流电路102、一第一分压电路104、一第二分压电路106、一耦合电路108、一控制电路110、一晶体管112、一电感性元件114以及一回授电路116。由于驱动电路100是用来驱动至少一发光二极管(LED)，因此为了方便描述本发明驱动电路100的技术特征，图1另图示出一组发光二极管118，发光二极管118包含有至少一颗发光二极管。整流电路102是用来将一交流输入电压Vs转换为一整流输入电压Vin，其中交流输入电压Vs可以是来自一般市电的一电源电压，例如该电源电压可以是IIOV (伏特)或220V的交流电压。第一分压电路102是用来依据一电源电压来产生一第一分压信号VI。进一步而言,第一分压电路102是用来将整流输入电压Vin进行分压来产生第一分压信号VI。第二分压电路104是用来依据一特定电压Vp来产生一第二分压信号V2，其中特定电压Vp可以是一定电压。耦合电路108是耦接于第一分压电路102与第二分压电路104之间，用来将第一分压信号Vl I禹合至第二分压信号V2以产生一I禹合信号Sac,其中f禹合电路108可以是一电容性(capacitive)元件。进一步而言，在本实施例中，由于特定电压Vp是一定电压，因此当第一分压信号Vl还未出现时，第二分压信号V2也是一个定电压。但是，当第一分压信号Vl出现时，由于I禹合电路108是用来将第一分压信号Vl的交流信号I禹合至第二分压电路104 (即控制电路110的输入端点DM)，因此控制电路110的输入端点DM所看到的电压将会是第一分压信号Vl的交流信号加上固定的第二分压信号V2，即耦合信号Sac。换句话说，耦合信号Sac是由第一分压信号Vl的交流信号载在固定的第二分压信号V2上所造成的。
[0031]控制电路110是用来至少依据该耦合信号Sac以及一回授信号Sfb来产生一控制信号Sc，以控制晶体管112的一工作周期(duty cycle)，其中回授信号Sfb是由晶体管112的输出所产生，如图1所示。晶体管112可以是一开关晶体管。进一步而言，晶体管112的一第一连接端点耦接于整流输入电压Vin，晶体管112的一控制端点耦接于控制信号Sc，以及晶体管112的一第二连接端点耦接于电感性元件114的一第一端点No。电感性电路114的一第二端点耦接于一负载的一第一端点，亦即电感性电路114的该第二端点耦接于发光二极管118的一第一端点(例如正极)。此外，一电阻性电路120的一第一端点稱接于该负载(即发光二极管118)的该第二端点(例如负极)，以及一第二端点耦接于一参考电压Vgnd,即接地电压。电阻性电路120是用来依据驱动电路100的一输出电流1来产生一对应电压。回授电路116是耦接于电阻性电路120的该第一端点以及控制电路110的一回授端点FB之间，以依据该对应电压来产生回授信号Sfb至控制电路110。
[0032]在此实施例中，回授电路116包含有一第一二极管1162以及一电阻性电路1164。第一二极管1162具有一第一端点(例如正极)稱接于发光二极管118的该第二端点，以及一第二端点(例如负极)是用来输出回授信号Sfb。电阻性电路1164具有一第一端点耦接于发光二极管118的该第二端点，以及一第二端点稱接于第一二极管1162的该第一端点，如图1所示。
[0033]此外，本实施例的第一分压电路104包含有一第一电阻性元件1042以及一第二电阻性元件1044。第一电阻性元件1042具有一第一端点耦接于整流输入电压Vin。第二电阻性元件1044具有一第一端点耦接于第一电阻性元件1042的一第二端点，以及一第二端点耦接于接地电压Vgnd，其中第一电阻性元件1042的该第二端点是用来输出第一分压信号VI。第二分压电路106包含有一第一电阻性元件1062以及一第二电阻性元件1064。第一电阻性(resistive)元件1062具有一第一端点稱接于特定电压Vp。第二电阻性元件1064具有一第一端点稱接于第一电阻性兀件1062的一第二端点，以及一第二端点稱接于接地电压Vgnd，其中第一电阻性元件1062的该第二端点是用来提供第二分压信号V2。耦合电路108是耦接于第一分压电路104的第一电阻性元件1042的该第二端点与第二分压电路106的第一电阻性元件1062的该第二端点之间，以及第二分压电路106的第一电阻性元件1062的该第二端点是用来输出耦合信号Sac至控制电路110。此外，本实施例的第二分压电路106另包含有一第二二极管1066以及一电阻性电路1068。第二二极管1066具有一第一端点(例如正极)耦接于电感性电路114的第二端点No，以及一第二端点(例如负极)用来输出特定电压Vp。电阻性电路1068具有一第一端点耦接于电感性电路的第二端点No，以及一第二端点耦接于第二二极管1066的该第一端点，如图1所示。
[0034]请注意，若忽略电阻性电路120以及电阻性电路1068所造成的电压降的话，当驱动电路100处于一正常操作模式且输出电流1流经发光二极管118时，由于发光二极管118中每一颗发光二极管的跨压大致上为固定的电压，因此电感性电路的第二端点No上的一输出电压Vo亦大致上是一固定的电压。如此一来,当驱动电路100处于该正常操作模式时，特定电压Vp就可以是一个固定的电压。
[0035]另一方面，请参考图2。图2所示是依据本发明控制电路110的一实施例示意图。控制电路110包含有一第一比较电路1102、一第二比较电路1104、一第三比较电路1106、一开关控制电路1108以及一信号产生电路1110。第一比较电路1102用来依据耦合信号Sac以及回授信号Sfb来产生一第一比较输出信号Scl。第二比较电路1104用来依据第一比较输出信号Scl以及一锯齿波信号St来产生一第二比较输出信号Sc2。第三比较电路1104用来依据回授信号Sfb以及一预定信号Sp来产生一第三比较输出信号Sc3。开关控制电路1108是耦接于第二比较电路1104以及第三比较电路1106，用来至少依据第二比较输出信号Sc2以及第三比较输出信号Sc3中之一来产生控制信号Sc，以控制晶体管112的该工作周期。此外，信号产生电路1110是用来产生锯齿波信号St，其可以是一三角波。另一方面，第一比较电路1102可以是一操作转导放大器(Operational transconductanceamplifier, OTA),然其并不作为本发明的限制所在。
[0036]请注意，本实施例的驱动电路100另包含有一电容性电路122以及124，其中电容性电路122具有一第一端点耦接于端点No以及一第二端耦接于接地电压Vgnd，电容性电路124具有一第一端点耦接于整流输入电压Vin以及一第二端耦接于接地电压Vgnd。本实施例的驱动电路100另包含有一补偿电路126，其是耦接驱动电路100的端点COMP以及接地电压Vgnd之间。补偿电路126包含有一电容器串接于一电阻器，如图1所示。
[0037]当驱动电路100操作于该正常操作模式时，驱动电路100会依据整流输入电压Vin以及回授信号Sfb来控制晶体管112的工作周期，以使得流经发光二极管118的平均电流大致上维特不变，进而使得发光二极管118所产生的亮度维特不变，如图3以及图4所示。图3以及图4所示是依据本发明驱动电路100分别在操作在两个不同的电源电压时(例如图3的IlOV以及图4的220V的交流电压)分别的整流输入电压Vin以及耦合信号Sac、输出电流Ιο、控制信号Sc、回授信号Sfb以及晶体管112的工作周期DC的一实施例时序图。请注意，图3以及图4中会另外在整流输入电压Vin、耦合信号Sac以及晶体管112的工作周期DC的标号旁分别标示(IlOV)以及(220V)，以区分对应IlOV以及220V的交流电压所造成的波形。另一方面，为了简化起见，图3以及图4只图示出整流输入电压Vin、耦合信号Sac、输出电流Ιο、控制信号Sc、回授信号Sfb以及晶体管112的工作周期DC的半个波形的时序变化，本领域普通技术人员应可了解其他时序的变化。
[0038]首先，以交流输入电压Vs为IlOV的交流电压为例(即图3的实线部分的时序图)，当驱动电路100接收到IlOV的交流电压时，整流电路102就会将IlOV的交流电压整流为都是正向的半波型电压，如图3所示的Vin(IlOV)。同时，第一分压电路104会将IlOV的半波型电压分压为第一分压信号VI。由于第一分压信号Vl只是整流输入电压Vin的分压信号，其波形时序图是相似于整流输入电压Vin的波形时序图，因此为了简化起见，图3就未图示出第一分压信号Vl的波形时序图。同时,稱合电路108 (例如一电容器)就会将第一分压信号Vl耦合至第一电阻性元件1062的该第二端点(即控制电路110的输入端点DM)，以产生耦合信号Sac (即图3所示的Sac (110V))到控制电路110的输入端点DM。请注意，经由适当地设计，当驱动电路100接收到IlOV的交流电压时，本实施例的耦合信号Sac (110V)的振幅刚好是介于OV与预定信号Sp之间，如图3所示。例如，预定信号Sp可以是一固定电压(例如250mV)。
[0039]由于耦合信号Sac (110V)的振幅并不会超过预定信号Sp (即250mV)，因此当耦合信号Sac(IlOV)的电压在时间点t0之后开始逐渐增加时，图2所示的第一比较电路1102就会开始比较耦合信号Sac (110V)的电压与回授信号Sfb(IlOV)的电压来产生第一比较输出信号Scl，而第三比较电路1106就会输出第三比较输出信号Sc3(例如一低电压准位)至开关控制电路1108，以指示开关控制电路1108耦合信号Sac(IlOV)的电压是小于预定信号Sp。举例而言，若回授信号Sfb(IlOV)的电压比耦合信号Sac (110V)的电压来得小时，则第一比较输出信号Scl为一高电压准位。反之，若回授信号Sfb(IlOV)的电压比耦合信号Sac (110V)的电压来得大时,贝U第一比较输出信号Scl为一低电压准位。接着,第二比较电路1104就会依据第一比较输出信号Scl所造成的电压准位与锯齿波信号St来产生一第二比较输出信号Sc2。接着，开关控制电路1108就会依据第二比较输出信号Sc2来控制晶体管112的开启(Turn on)或关闭(Turn off)。请注意,本领域普通技术人员应可了解第二比较输出信号Sc2可以是一震荡信号，该震荡信号的工作周期是相关于第一比较输出信号Scl所造成的电压准位，故其细部运作在此不另赘述。
[0040]举例而言，如图3所示，在时间点tl时，回授信号Sfb(IlOV)的电压会因为输出电流1 (110V)的增加而上升到刚好超过耦合信号Sac (110V)的电压，此时开关控制电路1108就会关闭晶体管112。当晶体管112关闭时，输出电流1(IlOV)会逐渐减小，进而使得回授信号Sfb(IlOV)的电压逐渐下降。在时间点t2时，开关控制电路1108又会再次开启晶体管112。如此一来，输出电流1(IlOV)就会呈现锯齿状地随着整流输入电压Vin(110V)的波形变化。
[0041]请注意，当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐增加时，输出电流1 (110V)的增加速度(即斜率)也会提高。换句话说，当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐增加时，回授信号Sfb(IlOV)的电压会以较快的速度碰触到信号Sac(IlOV)的电压(即斜率较大)，而当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐下降时，回授信号Sfb(IlOV)的电压会以较慢的速度碰触到信号Sac(IlOV)的电压(即斜率较小)。因此，当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐增加时，开关控制电路1108开启晶体管112的时段就会逐渐变短(即晶体管112的工作周期变小)，而当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐下降时，开关控制电路1108开启晶体管112的时段就会逐渐变长(即晶体管112的工作周期变大)，如图3所示的控制信号Sc(IlOV)以及工作周期DC(IlOV)。如此一来，当驱动电路100操作于该正常操作模式时，流经发光二极管118的平均输出电流就可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内，这是因为当输出电流1(IlOV)增加时，晶体管112开启的时间也变短，反之亦然。
[0042]再者，从图3可以看出来，当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐增加时，输出电流1(IlOV)也会同步地逐渐增加，而当耦合信号Sac(IlOV)的电压逐渐下降时，输出电流(110V) 1也会同步地逐渐减小，因此本实施例的驱动电路100在操作于该正常操作模式会具有较佳的线性调节能力。
[0043]接下来的段落是以交流输入电压Vs为220V的交流电压为例(即图4的实线部分的时序图)来说明本实施例驱动电路100的运作。同理，当驱动电路100接收到220V的交流电压时，整流电路102就会将220V的交流电压整流为都是正向的半波型电压，如图4所示的Vin (220V)。同时，第一分压电路104会将220V的半波型电压分压为第一分压信号Vl。由于第一分压信号Vl只是整流输入电压Vin的分压信号，其波形时序图相似于整流输入电压Vin的波形时序图，因此为了简化起见，图4就未图示出第一分压信号Vl的波形时序图。同时，稱合电路108就会将第一分压信号Vl f禹合至第一电阻性兀件1062的该第二端点(即控制电路110的输入端点DM)，以产生耦合信号Sac (即图4所示的Sac(220V))到控制电路110的输入端点DIM。请注意，当驱动电路100接收到220V的交流电压时，本实施例的耦合信号Sac(220V)的振幅是比预定信号Sp (例如250mV)来得大之间，如图4所示。
[0044]由于耦合信号Sac(220V)的振幅大于预定信号Sp (即250mV)，因此当耦合信号Sac (220V)的电压在时间点t0之后开始逐渐增加且耦合信号Sac (220V)的电压仍小于预定信号Sp时(即在时间点t3之前)，图2所示的第一比较电路1102就会用来比较耦合信号Sac(220V)的电压与回授信号Sfb(220V)(即图4中为粗体的波形)的电压来产生第一比较输出信号Scl以控制晶体管112的开启或关闭，同时第三比较电路1106会输出第三比较输出信号Sc3(例如一低电压准位)至开关控制电路1108，以指示开关控制电路1108耦合信号Sac(220V)的电压仍小于预定信号Sp，其操作相似于上述关于IlOV的交流电压的操作，故在此不另赘述。
[0045]但是，当耦合信号Sac(220V)的电压在时间点t3之后开始超过耦合信号Sac(220V)的电压时，第三比较电路1106就会用来限制回授信号Sfb的电压，以使得回授信号Sfb(220V)的电压不大于预定信号Sp (即250mV)。进一步而言，在时间点t3之后，随着耦合信号Sac(220V)的增加，回授信号Sfb(220V)的电压也会增加。但是，一旦回授信号Sfb (220V)的电压碰触到预定信号Sp时，第三比较电路1106就会输出第三比较输出信号Sc3(例如一闻电压准位)至开关控制电路1108,以指不开关控制电路1108将晶体管112关闭，例如在时间点t4和t5。如此一来，当整流输入电压Vin超过IlOV时(即耦合信号Sac超过250mV时)，回授信号Sfb的电压就会沿着预定信号Sp呈现锯齿状的变化，而不会超过250mV，如图4所示。同时，当整流输入电压Vin超过IlOV时(即耦合信号Sac超过250mV时)，由于回授信号Sfb(220V)的电压已经被限制在250mV以下了，因此耦合信号Sac (220V)就会持续大于回授信号Sfb (220V)的电压。如此一来，第一比较电路1102就会持续地产生一定电压准位的第一比较输出信号Scl (例如一高电压准位)至第二比较电路1104。请注意，第一比较电路1102也可以产生一可变的电压准位，该可变的电压准位可能正比或反比于回授信号Sfb(220V)与回授信号Sfb(220V)之间的电压差量。接着，第二比较电路1104就会依据第一比较输出信号Scl的定电压准位与锯齿波信号St来产生第二比较输出信号Sc2。接着，开关控制电路1108就会依据第二比较输出信号Sc2来控制晶体管112的工作周期。进一步而言，经由适当地设计开关控制电路1108,当整流输入电压Vin越来越大时，开关控制电路1108就可以依据第二比较输出信号Sc2以及第三比较输出信号Sc3来减小晶体管112的工作周期，以使得平均的输出电流1 (220V)可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内。
[0046]请注意，当耦合信号Sac(220V)的电压超过250mV并继续逐渐增加时，输出电流1(220V)(即图4中粗体的波形)的增加速度(即斜率)也会提高。换句话说，当耦合信号Sac(220V)的电压逐渐增加时，回授信号Sfb(220V)的电压会以较快的速度(即斜率较大)碰触到预定信号Sp (即250mV)，而当耦合信号Sac(220V)的电压逐渐下降时，回授信号Sfb(220V)的电压会以较慢的速度碰触速度(即斜率较小)碰触到预定信号Sp(即250mV)。因此，当耦合信号Sac(220V)的电压超过250mV并继续逐渐增加时，开关控制电路1108开启晶体管112的时段就会逐渐变短(即晶体管112的工作周期变小)，而当耦合信号Sac(220V)的电压逐渐下降时，开关控制电路1108开启晶体管112的时段就会逐渐变长(即晶体管112的工作周期变大)，如图4所示的控制信号Sc(220V)以及工作周期DC(220V)。如此一来，当驱动电路100操作于该正常操作模式时，流经发光二极管118的平均输出电流就可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内。这是因为当输出电流1增加时，晶体管112开启的时间也变短，反之亦然。
[0047]再者，从图4可以看出来，当耦合信号Sac (220V)的电压逐渐增加时，输出电流1(220V)也会同步地逐渐增加，而当耦合信号Sac (220V)的电压逐渐下降时，输出电流1(220V)也会同步地逐渐减小，因此本实施例的驱动电路100在操作于该正常操作模式会具有较佳的线性调节能力。此外，经由使得上述的方法，无论输入电压Vin是IlOV或220V，本发明驱动电路100的输出电流1都会大致上同步于输入电压Vin的电压变化，因此本发明的实施例也具有功率因数(power factor)校正的功能。
[0048]另一方面，从图4可以看出，由于I禹合电路108是一电容器的关系，I禹合信号Sac (220V)的电压在时段t0至t8以及t6至t7之间会处于负电压。同时，回授信号Sfb (220V)在时段t0至t8以及t6至t7之间的电压为零。如此一来，在时段t0至t8以及t6至t7之间第一比较电路1102会持续地输出低电压准位的第一比较输出信号Scl，而第二比较电路1104也会持续地输出低电压准位的第二比较输出信号Sc2。接着，开关控制电路1108就会依据第一比较输出信号Scl以及第二比较输出信号Sc2来关闭晶体管112，以使得输出电流1在时段t0至t8以及t6至t7之间大致上为零。
[0049]从上述的描述可以得知，当交流输入电压Vs为110V时，由于耦合信号Sac的电压会落在OV和250mV之间，因此控制电路110就可以用来比较耦合信号Sac和回授信号Sfb的电压(即通过第一比较电路1102)来据以调整输出电流Ιο。当交流输入电压Vs为220V时，由于回授信号Sfb的电压会被大致上限制在OV和250mV之间，因此控制电路110就可以用来比较耦合信号Sac和回授信号Sfb的电压(即通过第一比较电路1102)以及比较回授信号Sfb和预定信号Sp的电压(即通过第三比较电路1106)来据以调整输出电流Ιο。如此一来，当交流输入电压Vs的振幅越大时，控制电路110就可以将晶体管112的工作周期调整得越小(即比交流输入电压Vs为IIOV的工作周期更小)，进而使得流经发光二极管118的平均输出电流就可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内。
[0050]换句话说，当回授信号Sfb的电压不超过预定信号Sp的电压时，开关控制电路1108主要是依据第二比较输出信号Sc2来产生控制信号Sc，以控制晶体管112的工作周期。当回授信号Sfb的电压超过预定信号Sp的电压时，开关控制电路1108依据第二比较输出信号Sc2以及第三比较输出信号Sc3来产生控制信号Sc，以控制晶体管112的工作周期。
[0051]另一方面，从图1可以得知，本实施例的控制电路110可以实作为一单晶片，以减小驱动电路100的成本。换句话说,本发明的驱动电路100是一单级(Single stage)的驱动电路。
[0052]请注意，上述实施例驱动电路100的操作可以简化为图5所示的方法流程，图5所示是依据本发明的一种电路驱动方法500的一实施例流程图。电路驱动方法500是用来驱动图1所示的发光二极管118，因此以下关于电路驱动方法500的描述请同时参考图1所示的驱动电路100。倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定照图5所示的流程中的步骤顺序来进行，且图5所示的步骤不一定要连续进行，亦即其他步骤亦可插入其中。电路驱动方法500包含有以下步骤:
[0053]步骤502:依据电源电压Vs来产生第一分压信号Vl ；
[0054]步骤504:依据特定电压Vp来产生第二分压信号V2 ；
[0055]步骤506:将该第一分压信号Vl稱合至第二分压信号V2以产生稱合信号Sac ；
[0056]步骤508:依据耦合信号Sac以及回授信号Sfb来产生第一比较输出信号Scl ；
[0057]步骤510:依据第一比较输出信号Scl以及锯齿波信号St来产生第二比较输出信号 Sc2 ；
[0058]步骤512:依据回授信号Sfb以及预定信号Sp来产生第三比较输出信号Sc3 ；以及
[0059]步骤514:至少依据第二比较输出信号Sc2以及第三比较输出信号Sc3中之一来产生控制信号Sc，以控制该晶体管112的工作周期。
[0060]依据图1的实施例可以得知，当回授信号Sfb的电压不超过预定信号Sp的电压时，电路驱动方法500主要是依据第二比较输出信号Sc2来产生控制信号Sc，以控制晶体管112的工作周期。当回授信号Sfb的电压超过预定信号Sp的电压时，电路驱动方法500依据第二比较输出信号Sc2以及第三比较输出信号Sc3来产生控制信号Sc，以控制晶体管112的工作周期。如此一来，当交流输入电压Vs的振幅越大时，电路驱动方法500就可以将晶体管112的工作周期调整得越小，进而使得流经发光二极管118的平均输出电流就可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内。
[0061]综上所述，本发明的上述实施例主要是利用一组分压电路(104、106)以及一耦合电路(108)来将对应一电源电压(Vs)的一交流信号输入一控制电路(110)，并依据该交流信号来控制一晶体管(112)的工作周期，进而使得流经一组发光二极管(118)的平均输出电流可以大致上维持不变，或至少维持在一可接受的变动范围内。另一方面，本发明的实施例除了制造成本较低之外，其操作于正常操作模式时亦具有较佳的线性调节能力以及功率因数校正的能力。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种驱动电路，包含有: 一第一分压电路，用来依据一电源电压来产生一第一分压信号； 一第二分压电路，用来依据一特定电压来产生一第二分压信号； 一率禹合电路，稱接于该第一分压电路与该第二分压电路之间，用来将该第一分压信号耦合至该第二分压信号以产生一耦合信号；以及 一控制电路，用来至少依据该耦合信号以及一回授信号来产生一控制信号，以控制一晶体管的一工作周期； 其中该回授信号是由该晶体管所产生。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中该耦合电路是一电容性元件。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其中该特定电压是一定电压。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中该控制电路包含有: 一第一比较电路，用来依据该耦合信号以及该回授信号来产生一第一比较输出信号；一第二比较电路，用来依据该第一比较输出信号以及一锯齿波信号来产生一第二比较输出信号； 一第三比较电路，用来依据该回授信号以及一预定信号来产生一第三比较输出信号；以及 一开关控制电路，耦接于该第二、第三比较电路，用来至少依据该第二比较输出信号以及该第三比较输出信号中之一来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
5.如权利要求4所述的驱动电路，其中该第一比较电路是一操作转导放大器。
6.如权利要求4所述的驱动电路，其中该锯齿波信号是一三角波信号。
7.如权利要求4所述的驱动电路，其中当该回授信号不超过该预定信号时，该开关控制电路依据该第二比较输出信号来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
8.如权利要求4所述的驱动电路，其中当该回授信号超过该预定信号时，该开关控制电路依据该第二比较输出信号以及该第三比较输出信号来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
9.如权利要求1所述的驱动电路，其中该第二分压电路包含有: 一第一电阻性兀件，具有一第一端点稱接于该特定电压；以及 一第二电阻性兀件，具有一第一端点稱接于该第一电阻性兀件的一第二端点，以及一第二端点稱接于一参考电压； 其中该第一电阻性元件的该第二端点是用来提供该第二分压信号。
10.如权利要求9所述的驱动电路，其中该第一分压电路包含有: 一第一电阻性兀件，具有一第一端点稱接于该电源电压；以及 一第二电阻性兀件，具有一第一端点稱接于该第一电阻性兀件的一第二端点，以及一第二端点稱接于一参考电压； 其中该第一电阻性元件的该第二端点是用来输出该第一分压信号，该耦合电路是耦接于该第一分压电路的该第一电阻性兀件的该第二端点与该第二分压电路的该第一电阻性元件的该第二端点之间，以及该第二分压电路的该第一电阻性元件的该第二端点是用来输出该耦合信号。
11.如权利要求1所述的驱动电路，其中该晶体管的一第一连接端点耦接于该电源电压，该晶体管的一控制端点耦接于该控制信号，以及该控制电路另包含有: 一电感性电路，具有一第一端点耦接于该晶体管的一第二连接端点，以及一第二端点是用来I禹接于一负载的一第一端点；以及 一第一二极管，具有一第一端点稱接于该负载的一第二端点，以及一第二端点是用来输出该回授信号。
12.如权利要求11所述的驱动电路，另包含有: 一电阻性电路，具有一第一端点耦接于该负载的该第二端点，以及一第二端点耦接于一参考电压。
13.如权利要求11所述的驱动电路，另包含有: 一电阻性电路，具有一第一端点耦接于该负载的该第二端点，以及一第二端点耦接于该第一二极管的该第一端点。
14.如权利要求11所述的驱动电路，另包含有: 一第二二极管，具有一第一端点耦接于该电感性电路的该第二端点，以及一第二端点用来输出该特定电压。
15.如权利要求14所述的驱动电路，另包含有: 一电阻性电路，具有一第一端点耦接于该电感性电路的该第二端点，以及一第二端点耦接于该第二二极管的该第一端点。
16.如权利要求14所述的驱动电路，另包含有: 一电容性电路，具有一第一端点耦接于该第二二极管的该第二端点，以及一第二端点率禹接于一参考电压。
17.如权利要求11所述的驱动电路，其中该负载包含至少一发光二极管。
18.—种电路驱动方法,包含有: 依据一电源电压来产生一第一分压信号； 依据一特定电压来产生一第二分压信号； 将该第一分压信号耦合至该第二分压信号以产生一耦合信号；以及 至少依据该耦合信号以及一回授信号来产生一控制信号，以控制一晶体管的一工作周期； 其中该回授信号是由该晶体管所产生。
19.如权利要求18所述的电路驱动方法，其中至少依据该耦合信号以及该回授信号来产生该控制信号的步骤包含有: 依据该耦合信号以及该回授信号来产生一第一比较输出信号； 依据该第一比较输出信号以及一锯齿波信号来产生一第二比较输出信号； 依据该回授信号以及一预定信号来产生一第三比较输出信号；以及至少依据该第二比较输出信号以及该第三比较输出信号中之一来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
20.如权利要求19所述的电路驱动方法，其中当该回授信号不超过该预定信号时，依据该第二比较输出信号来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
21.如权利要求19所述的电路驱动方法，其中当该回授信号达到该预定信号时，依据该第二比较输出信号以及该第三比较输出信号来产生该控制信号，以控制该晶体管的该工作周期。
【文档编号】H05B37/02GK103687178SQ201310331466
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2012年9月7日
【发明者】李育恩 申请人:瑞鼎科技股份有限公司