CN102131324B - 发光二极管的热折返控制电路及方法 - Google Patents
发光二极管的热折返控制电路及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102131324B CN102131324B CN201010000760.4A CN201010000760A CN102131324B CN 102131324 B CN102131324 B CN 102131324B CN 201010000760 A CN201010000760 A CN 201010000760A CN 102131324 B CN102131324 B CN 102131324B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot
- signal
- control circuit
- detection signal
- heat detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明公开一种发光二极管的热折返控制电路及方法，用以侦测该发光二极管的温度及该发光二极管的控制器芯片的温度，在该发光二极管或该控制器芯片过热之前，便逐步降低该发光二极管的驱动电流，避免因为该控制器芯片过热导致启动过热保护机制而造成发光二极管闪烁。该热折返控制电路包括：外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管(LED)的控制器，特别是关于一种LED的热折返(thermal foldback)控制电路及方法。
背景技术
过热保护机制(Over Temperature Protection；OTP)是保护控制器芯片的技术，其在控制器芯片的温度上升到设定值时，关闭控制器芯片，以避免控制器芯片烧毁。热折返技术是保护LED的机制，其在LED的温度上升到设定值时，减少LED的驱动电流，以避免LED的温度继续升高。现行LED灯具的设计着重在LED本身的安全及散热，因此将LED与其驱动电路分开设置，并特别为LED保留可供空气对流的空间，以降低其表面接触的温度，而驱动电路大多被设置在密闭的空间中，散热不易，因此，有时反而是驱动电路的控制器芯片的温度高于LED的温度，触动OTP使控制器芯片进入热保护模式，造成LED的驱动电流被切断，LED因而产生闪烁的现象。
发明内容
本发明的目的之一，在于提出一种LED的热折返控制电路及方法，根据温度变化逐步调整LED的驱动电流。
本发明的目的之一，在于提出一种简单的电路及方法，同时侦测LED及控制器芯片的温度变化，据以智能调节LED的驱动电流，进而自行调节LED及控制器芯片的温度。
为达上述目的，本发明提供一种发光二极管的热折返控制电路，该发光二极管受控制器芯片控制的驱动电流点亮，该热折返控制电路包括：
外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；
热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及
多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。
为达上述目的，本发明还提供一种发光二极管的热折返控制方法，该发光二极管受控制器芯片控制的驱动电流点亮，该热折返控制方法包括：
(A)接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；
(B)侦测该控制器芯片的温度以决定内部热侦测讯号；以及
(C)在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。
根据本发明，一种LED的控制电路及方法同时监视该发光二极管的温度及其控制器芯片的温度，判断何者较高，再决定温度平衡的位准。本发明可以侦测该发光二极管的温度及该发光二极管的控制器芯片的温度，在该发光二极管或该控制器芯片过热之前，便逐步降低该发光二极管的驱动电流，避免因为该控制器芯片过热导致启动过热保护机制而造成发光二极管闪烁。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的示意图；
图2是热可控电路的实施例；
图3是热可控电路的实施例；以及
图4是使用多门坎讯号的实施例。
具体实施例
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取的其它实施例，都属于本发明的保护范围。
图1是根据本发明的实施例的示意图，LED数组10经电阻R1耦接电源Vcc，控制器芯片12连接LED数组10，用来控制LED数组10的驱动电流Iled。控制器芯片12包含BJT 14与LED数组10串联，因此BJT 14的集电极电流Ic等于LED数组10的驱动电流Iled。驱动器16连接BJT 14的基极，以控制BJT 14的集电极电流Ic。如同现有技术一般，控制器芯片12具有调光(dimming)接脚DIM连接驱动器16，用来接受调光输入，以控制LED数组10的亮度。控制器芯片12还包含热折返控制电路18，用来提供热调节讯号给驱动器16，据以调节BJT 14的集电极电流Ic。热敏电阻NTCR侦测LED数组10的温度，据以产生外部热侦测讯号VTO给控制器芯片12。当温度升高时，热敏电阻NTCR的电阻值下降，使得外部热侦测讯号VTO降低。热折返控制电路18具有外部热侦测端20，接收外部热侦测讯号VTO，热可控电路22侦测控制器芯片12本身的温度，产生内部热侦测讯号VTI，以及多路侦测电路24根据外部热侦测讯号VTO与内部热侦测讯号VTI决定热调节讯号。在多路侦测电路24中，比较器26具有两正输入端分别接收外部热侦测讯号VTO与内部热侦测讯号VTI，将其与门坎讯号VTH比较，产生比较讯号给电压产生器28，据以产生过热侦测电压Vt，磁滞比较器30比较过热侦测电压Vt与来自LED数组10的回授电压Vf产生热调节讯号。由于驱动电流Iled流经电阻R1，因此回授电压
Vf＝Vcc-Iled×R1， 公式1
是驱动电流Iled的函数。比较器26的门坎讯号VTH由不受温度影响的电压源32提供。电压产生器28包含电流源34根据比较讯号决定过热侦测电流It，以及电阻R2连接在电源Vcc与磁滞比较器30的正输入端之间，过热侦测电流It流过电阻R2产生跨压，因而决定过热侦测电压
Vt＝Vcc-It×R2， 公式2
是过热侦测电流It的函数。在一实施例中，过热侦测电流It的初始值为零。当外部的LED数组10温度过高或控制器芯片12的内部温度过高时，比较器26产生的比较讯号使电流源34增加其过热侦测电流It，从而降低过热侦测电压Vt，磁滞比较器30因而触发热调节讯号，导致驱动器16减少BJT 22的集电极电流Ic，但是仍然维持LED数组10工作。每次热调节讯号被触发后，驱动器16就会将集电极电流Ic减少一个预定的差值，除非控制器芯片12的温度升高到OTP的设定值，才会触动OTP机制关闭控制器芯片12。因此，不论是LED数组10的温度或控制器芯片12的温度过高，都会促使集电极电流Ic减少，但是LED数组10仍然维持在工作中。通过比较器26，可以判断外部的LED数组10温度及控制器芯片12的内部温度何者较高，再决定温度平衡的位准。此侦测架构比较有弹性，使用者可以有更多掌握灯具温度保护的设定。
上述热可控电路22可为双极性接面晶体管，该双极性接面晶体管具有基-射极电压因应温度变化而改变该内部热侦测讯号。图2是热可控电路22的实施例，其使用一个简单的BJT电路产生内部热侦测讯号VTI。BJT 36的基-射极电压VBE在正常温度下约为0.7V，当温度升高时，VBE会降低，造成其集电极电流Ic增加，因此内部热侦测讯号VTI下降。可通过调整设定电阻Rset决定内部热侦测讯号VTI的初始值，设定电阻Rset的电阻值越高，则内部热侦测讯号VTI的初始值越低，换言之，控制器芯片12自身的临界温度越低。如图3所示，在热可控电路22的输出端增设电容C，可以提高内部热侦测讯号VTI的稳定性。为减少控制器芯片12的面积，图3的实施例将热可控电路10的设定电阻Rset设置在控制器芯片12外部，但在其它实施例中，也可将设定电阻Rset设置在控制器芯片12内部。
本发明的热折返控制电路18可以自动判断是LED数组10的温度高或是控制器芯片12的内部温度高，进而开始智能调节LED数组10的驱动电流Iled，使之随控制器芯片12的内部温度或LED数组10的温度升高而逐渐减少，以缓和温度上升的趋势，达到自行调节控制器芯片12内部及LED数组10的温度的效果，降低LED数组10因为控制器芯片12过热而中止工作的发生机率。
在图1的实施例中，内部控制器芯片12的温度监视和外部LED数组10的温度监视都使用同一个门坎讯号VTH，但是在其它实施例中，也可分别为LED数组10的温度和控制器芯片12的温度设置不同的门坎讯号VTH1和VTH2，如图4所示，使用两个比较器38和40分别比较，比较的结果经或门42产生比较讯号给电压产生器28。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (22)
1.一种发光二极管的热折返控制电路，该发光二极管受控制器芯片控制的驱动电流点亮，其特征在于，该热折返控制电路包括：
外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；
热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及
多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。
2.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该外部热侦测端连接热敏电阻。
3.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该热可控电路包括第二双极性接面晶体管，具有基-射极电压因应温度变化而改变该内部热侦测讯号。
4.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该热可控电路连接设定电阻，以决定该内部热侦测讯号的起始值。
5.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该第一门坎讯号与该第二门坎讯号彼此相等。
6.如权利要求5所述的热折返控制电路，其特征在于，该多路侦测电路包括：
比较器，比较该外部热侦测讯号与该第一门坎讯号，以及该内部热侦测讯号与该第二门坎讯号，以产生比较讯号；
电压产生器，连接该比较器，根据该比较讯号产生过热侦测电压；以及
磁滞比较器，比较该过热侦测电压与来自该发光二极管的回授电压，以产生该热调节讯号。
7.如权利要求6所述的热折返控制电路，其特征在于，该电压产生器包括：
电流源，根据该比较讯号产生过热侦测电流；以及
电阻，连接该电流源；
其中，该过热侦测电流流经该电阻产生该过热侦测电压。
8.如权利要求6所述的热折返控制电路，其特征在于，该回授电压是该驱动电流的函数。
9.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该第一门坎讯号与该第二门坎讯号彼此不相等。
10.如权利要求9所述的热折返控制电路，其特征在于，该多路侦测电路包括：
第一比较器，比较该外部热侦测讯号与该第一门坎讯号；
第二比较器，比较该内部热侦测讯号与该第二门坎讯号；
或门，根据该第一比较器及第二比较器的比较结果产生该比较讯号；
电压产生器，连接该或门，根据该比较讯号产生过热侦测电压；以及
磁滞比较器，比较该过热侦测电压与来自该发光二极管的回授电压，以产生该热调节讯号。
11.如权利要求10所述的热折返控制电路，其特征在于，该电压产生器包括：
电流源，根据该比较讯号产生过热侦测电流；以及
电阻，连接该电流源；
其中，该过热侦测电流流经该电阻产生该过热侦测电压。
12.如权利要求10所述的热折返控制电路，其特征在于，该回授电压是该驱动电流的函数。
13.如权利要求1所述的热折返控制电路，更包括电压源连接该多路侦测电路，提供该第一门坎讯号及第二门坎讯号。
14.如权利要求1所述的热折返控制电路，其特征在于，该热调节讯号包含用以截止该驱动电流，使该发光二极管自动过热关闭以降低温度。
15.一种发光二极管的热折返控制方法，该发光二极管受控制器芯片控制的驱动电流点亮，其特征在于，该热折返控制方法包括：
(A)接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；
(B)侦测该控制器芯片的温度以决定内部热侦测讯号；以及
(C)在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。
16.如权利要求15所述的热折返控制方法，其特征在于，该步骤B包括根据双极性接面晶体管的基-射极电压的变化改变该内部热侦测讯号。
17.如权利要求15所述的热折返控制方法，更包括设定该内部热侦测讯号的起始值。
18.如权利要求15所述的热折返控制方法，其特征在于，该第一门坎讯号与该第二门坎讯号彼此相等。
19.如权利要求15所述的热折返控制方法，其特征在于，该第一门坎讯号与该第二门坎讯号彼此不相等。
20.如权利要求15所述的热折返控制方法，其特征在于，该步骤C包括：
比较该外部热侦测讯号与该第一门坎讯号，以及该内部热侦测讯号与该第二门坎讯号，据以产生过热侦测电压；以及
比较该过热侦测电压与来自该发光二极管的回授电压，以决定该驱动电流。
21.如权利要求20所述的热折返控制方法，其特征在于，该回授电压是该驱动电流的函数。
22.如权利要求15所述的热折返控制方法，其特征在于，该步骤C更包括截止该驱动电流，使该发光二极管自动过热关闭以降低温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010000760.4A CN102131324B (zh) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | 发光二极管的热折返控制电路及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010000760.4A CN102131324B (zh) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | 发光二极管的热折返控制电路及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102131324A CN102131324A (zh) | 2011-07-20 |
| CN102131324B true CN102131324B (zh) | 2015-03-18 |
Family
ID=44269188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010000760.4A Active CN102131324B (zh) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | 发光二极管的热折返控制电路及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102131324B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9265119B2 (en) | 2013-06-17 | 2016-02-16 | Terralux, Inc. | Systems and methods for providing thermal fold-back to LED lights |
| CN114023739B (zh) * | 2022-01-10 | 2022-06-17 | 上海奥简微电子科技有限公司 | 温度感测电路及热反馈保护电路 |
| CN114035643A (zh) * | 2022-01-10 | 2022-02-11 | 上海奥简微电子科技有限公司 | 温控保护电路 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101164378A (zh) * | 2005-04-19 | 2008-04-16 | 电灯专利信托有限公司 | Led模块和具有多个led模块的led照明设备 |
| CN101379889A (zh) * | 2006-02-10 | 2009-03-04 | Tir科技公司 | 光源强度控制***及方法 |
| CN101400942A (zh) * | 2005-09-15 | 2009-04-01 | 美光工具公司 | 改进的led模块 |
| CN201374838Y (zh) * | 2009-03-11 | 2009-12-30 | 四川九洲铭伟半导体照明有限公司 | 一种led驱动电源 |
-
2010
- 2010-01-18 CN CN201010000760.4A patent/CN102131324B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101164378A (zh) * | 2005-04-19 | 2008-04-16 | 电灯专利信托有限公司 | Led模块和具有多个led模块的led照明设备 |
| CN101400942A (zh) * | 2005-09-15 | 2009-04-01 | 美光工具公司 | 改进的led模块 |
| CN101379889A (zh) * | 2006-02-10 | 2009-03-04 | Tir科技公司 | 光源强度控制***及方法 |
| CN201374838Y (zh) * | 2009-03-11 | 2009-12-30 | 四川九洲铭伟半导体照明有限公司 | 一种led驱动电源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102131324A (zh) | 2011-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI384171B (zh) | 發光二極體的熱折返控制電路及方法 | |
| US11877362B2 (en) | Light emitting diode thermal foldback control device and method | |
| JP5294920B2 (ja) | Ｌｅｄ光源点灯装置とそれを用いたｌｅｄ照明器具 | |
| CN104679089B (zh) | 用于集成led驱动芯片的梯级过温补偿保护***及电路 | |
| US20150181682A1 (en) | Bypass circuit for neutral-less controller in lighting control system | |
| JP2010129612A (ja) | 点灯装置 | |
| US8638038B2 (en) | System for reprogramming power parameters for light emitting diodes | |
| EP2482615A1 (en) | Lighting device and luminaire with failure protection | |
| CN103997811A (zh) | 点亮装置和使用该点亮装置的照明器具 | |
| CN104105274A (zh) | Led驱动装置、照明装置、及led驱动方法 | |
| CN102131324B (zh) | 发光二极管的热折返控制电路及方法 | |
| CN105075394B (zh) | 具有霜冻启动功能的led变换器 | |
| EP2706822A2 (en) | Energy-saving illumination device detecting proximity of human body | |
| JP6114988B2 (ja) | 点灯装置および、これを用いた照明器具 | |
| JP2013161591A (ja) | 光源点灯装置及び照明装置 | |
| CN208690918U (zh) | 一种过温保护电路 | |
| TWI593313B (zh) | 調光控制器、驅動電路和控制方法 | |
| US11071185B2 (en) | LED arrangement with over-current protection | |
| JP6198812B2 (ja) | Ｌｅｄ照明システム | |
| WO2018149824A1 (en) | Led arrangement with over-current protection | |
| CN105317721A (zh) | Led控制装置及具有led控制装置的led照明设备 | |
| CN118234090A (zh) | 一种led控制方法、装置、存储介质及车辆 | |
| JP2013137934A (ja) | 発光素子点灯装置及び該回路を有する照明装置 | |
| JP2020201774A (ja) | 照明用電源およびその保護回路 | |
| CN109959069A (zh) | 自动控温电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |