TWI571175B - 發光二極體(led)驅動裝置及其控制器和控制方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及電子電路,特別地,涉及LED驅動裝置及其控制器和控制方法。
如今,以LED(發光二極體)取代傳統的白熾燈已成為照明技術發展的一個主要趨勢,然而如何使LED驅動裝置與傳統應用中的調光器相容是一個難題。
常用的調光器有兩種:前緣調光器(leading edge dimmer)和後緣調光器(trailing edge dimmer)。在某些情況下,調光器會被拆除,此時LED驅動裝置並不連接至任何調光器。也就是說,存在三種不同的調光情況:前緣調光、後緣調光和無調光。
LED驅動裝置常採用泄放電路來改善調光性能。圖1為現有LED驅動裝置的示意性方塊圖,其中泄放電路由泄放電阻器Rb和泄放開關電晶體Sb組成,泄放開關電晶體Sb在直流母線電壓Vbus小於預設值時被導通以提供泄放電流。
由於工作原理不同,後緣調光下所需的泄放電流遠遠大於前緣調光下所需的泄放電流。圖1所示的泄放電阻器Rb通常被設計得較小,以同時滿足前緣調光和後緣調光所需。然而,這樣的設計無疑影響了LED驅動裝置在前緣調光下的工作效率。在無調光情形下,這種不利影響更為嚴重。
考慮到現有技術中的一個問題或者多個問題,提出了一種簡單高效的LED驅動裝置及其控制器和控制方法。
依據本發明實施例提出的一種用於LED驅動裝置的控制器,該LED驅動裝置包括在輸出端提供直流母線電壓的整流橋、耦接在整流橋輸出端與參考接地之間的母線電容器、為母線電容器提供泄放電流的泄放電路、以及將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED的開關變換器,該控制器包括:調光模式檢測電路,接收代表直流母線電壓的電壓取樣信號,基於電壓取樣信號判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器,產生前緣調光模式信號和後緣調光模式信號;以及泄放控制電路,耦接至調光模式檢測電路,基於電壓取樣信號、前緣調光模式信號和後緣調光模式信號產生控制信號以控制泄放電路;其中若LED驅動裝置連接至前緣調光器,泄放電路在電壓取樣信號小於第一閾值電壓時提供第一泄放電流;若LED驅動裝置連接至後緣調光器,泄放電路在電壓取
樣信號小於第二閾值電壓時提供第二泄放電流。
依據本發明實施例提出的一種LED驅動裝置,包括:整流橋,具有輸出端,在輸出端提供直流母線電壓;母線電容器,耦接在整流橋的輸出端與參考接地之間;電壓取樣電路,耦接至整流橋的輸出端,產生代表直流母線電壓的電壓取樣信號;泄放電路,提供泄放電流;開關變換器,耦接至整流橋的輸出端,將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED;以及如前所述的用於LED驅動裝置的控制器。
依據本發明實施例提出的一種LED驅動裝置,包括:整流橋,具有輸出端,在輸出端提供直流母線電壓;母線電容器,耦接在整流橋的輸出端與參考接地之間;電壓取樣電路,耦接至整流橋的輸出端,產生代表直流母線電壓的電壓取樣信號;具有初級繞組和次級繞組的變壓器,其中初級繞組和次級繞組均具有第一端和第二端,初級繞組的第一端耦接至整流橋的輸出端以接收直流母線電壓;第一開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至變壓器初級繞組的第二端;第二開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端,第二端耦接至參考接地;續流開關電晶體,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至變壓器次級繞組的第一端;輸出電容器,耦接在續流開關電晶體的第二端和變壓器次級繞組的第二端之間;調光模式檢測電路,耦接至電壓取樣電路,基於電壓取樣信號判斷
LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器,產生前緣調光模式信號和後緣調光模式信號;泄放控制電路,耦接至電壓取樣電路和調光模式檢測電路,基於電壓取樣信號、前緣調光模式信號和後緣調光模式信號產生第一控制信號和第二控制信號;第一泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;第一泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路以接收第一控制信號;第二泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;以及第二泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第二泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路以接收第二控制信號。
依據本發明實施例提出的一種用於LED驅動裝置的控制方法,該LED驅動裝置包括在輸出端提供直流母線電壓的整流橋、耦接在整流橋輸出端與參考接地之間的母線電容器、提供泄放電流的泄放電路以及將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED的開關變換器,該控制方法包括:取樣直流母線電壓,產生電壓取樣信號;基於電壓取樣信號判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器;若LED驅動裝置連接至前緣調光器,在電壓取樣信號小於第一閾值電壓時提供第一泄放電流;若LED
驅動裝置連接至後緣調光器,在電壓取樣信號小於第二閾值電壓時提供第二泄放電流。
在本發明的實施例中,通過檢測LED驅動裝置是連接至前緣調光器還是後緣調光器,並在不同調光情況下提供不同的泄放電流,可以更好地適應各種調光情形的需要,優化LED驅動裝置的工作效率。
200‧‧‧LED驅動裝置
201‧‧‧電壓取樣電路
202‧‧‧泄放電路
203‧‧‧開關變換器
204‧‧‧調光模式檢測電路
205‧‧‧泄放控制電路
500‧‧‧LED驅動裝置
501‧‧‧電壓取樣電路
502‧‧‧泄放電路
504‧‧‧調光模式檢測電路
505‧‧‧泄放控制電路
604‧‧‧調光模式檢測電路
6041‧‧‧第一計時比較電路
6042‧‧‧第二計時比較電路
6043‧‧‧模式信號產生電路
圖1為現有LED驅動裝置的示意圖;圖2為根據本發明實施例的LED驅動裝置200的示意性方塊圖;圖3為根據本發明實施例的圖2所示LED驅動裝置200在連接至前緣調光器時的工作波形圖;圖4為根據本發明實施例的圖2所示LED驅動裝置200在連接至後緣調光器時的工作波形圖;圖5為根據本發明實施例的LED驅動裝置500的電路原理圖;圖6為根據本發明實施例的調光模式檢測電路604的電路原理圖;圖7為根據本發明實施例的LED驅動裝置的工作流程圖。
下面將詳細描述本發明的具體實施例,應當注意,這
裡描述的實施例只用於舉例說明,並不用於限制本發明。在以下描述中,為了提供對本發明的透徹理解,闡述了大量特定細節。然而,對於本領域普通技術人員顯而易見的是:不必採用這些特定細節來實行本發明。在其他實例中,為了避免混淆本發明,未具體描述公知的電路、材料或方法。
在整個說明書中,對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著:結合該實施例或示例描述的特定特徵、結構或特性被包含在本發明至少一個實施例中。因此,在整個說明書的各個地方出現的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外,可以以任何適當的組合和/或子組合將特定的特徵、結構或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外,本領域普通技術人員應當理解,在此提供的附圖都是為了說明的目的,並且附圖不一定是按比例繪製的。應當理解,當稱元件“連接到”或“耦接到”另一元件時,它可以是直接連接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反,當稱元件“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件時,不存在中間元件。相同的附圖標記指示相同的元件。這裡使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出的專案的任何和所有組合。
圖2為根據本發明實施例的LED驅動裝置200的示意性方塊圖。該LED驅動裝置200包括整流橋、母線電容器Cbus、電壓取樣電路201、泄放電路202、開關變換
器203、調光模式檢測電路204以及泄放控制電路205。整流橋接收電壓Vdim,在輸出端提供直流母線電壓Vbus。母線電容器Cbus耦接在整流橋的輸出端與參考接地之間。在一些實施例中,電壓Vdim為交流輸入電壓Vac經調光器切相後產生的電壓。在另一些實施例中,調光器被移除,電壓Vdim與交流輸入電壓Vac相等。
電壓取樣電路201耦接至整流橋的輸出端,取樣直流母線電壓Vbus,並產生代表直流母線電壓Vbus的電壓取樣信號Vmult。在圖2所示的實施例中,電壓取樣電路201包括由電阻器R1和R2組成的電阻分壓器。泄放電路202提供泄放電流,以保證LED驅動裝置在連接至前緣或後緣調光器時能正常工作。開關變換器203耦接至整流橋的輸出端,將直流母線電壓Vbus轉換為驅動信號以驅動LED。儘管圖2中僅示出三個串聯的LED,但本領域技術人員可知,LED驅動裝置200可驅動包含任意數目LED的LED串,也可驅動多個並聯連接的LED串。
調光模式檢測電路204耦接至電壓取樣電路201以接收電壓取樣信號Vmult,基於電壓取樣信號Vmult判斷LED驅動裝置200是否連接至前緣調光器或後緣調光器,並產生前緣調光模式信號MODE_L和後緣調光模式信號MODE_T。調光模式檢測電路204可以基於電壓取樣信號Vmult的斜率、有效值等來進行判斷。
泄放控制電路205耦接至電壓取樣電路201和調光模式檢測電路204,基於電壓取樣信號Vmult、前緣調光模
式信號MODE_L和後緣調光模式信號MODE_T產生控制信號CTRL,以控制泄放電路202。
若LED驅動裝置200連接至前緣調光器,如圖3所示,泄放電路202在電壓取樣信號Vmult小於第一閾值電壓Vth1時提供第一泄放電流Ib1,使LED驅動裝置200的輸入電流Iin大於前緣調光器的維持電流,以保證前緣調光器持續導通,直至交流輸入電壓Vac過零。在一些實施例中,泄放電路202在電壓取樣信號Vmult小於第一閾值電壓Vth1時提供第一泄放電流Ib1,直至電壓取樣信號Vmult下降至零或一略大於零的值。然而,在其他實施例中,泄放電路202可以直至電壓取樣信號Vmult大於第一閾值電壓Vth1方停止提供泄放電流。
若LED驅動裝置200連接至後緣調光器,如圖4所示,泄放電路202在電壓取樣信號Vmult小於第二閾值電壓Vth2時提供第二泄放電流Ib2,對母線電容器Cbus進行放電,以使直流母線電壓Vbus快速下降至零。在一些實施例中,泄放電路202在電壓取樣信號Vmult小於第二閾值電壓Vth2時提供第二泄放電流Ib2,直至電壓取樣信號Vmult下降至零或一略大於零的值。然而,在其他實施例中,泄放電路202可以直至電壓取樣信號Vmult大於第二閾值電壓Vth2方停止提供泄放電流。
第一泄放電流Ib1和第二泄放電流Ib2可以是恒定值,也可以是可變值。通過檢測LED驅動裝置是連接至前緣調光器還是後緣調光器,並在不同調光情況下提供不
同的泄放電流,可以更好地適應各種調光情形的需要,優化LED驅動裝置的工作效率。
在一些實施例中,為了避免不必要的損耗,在LED驅動裝置200未連接至調光器時,泄放電路202停止提供泄放電流。也就是說,在無調光情形下,泄放電流為零。
在圖2所示的實施例中,泄放電路202與母線電容器Cbus並聯,但本領域技術人員可以理解,泄放電路202也可耦接在任何其它可有效提供泄放電流的位置。泄放電路202可以包括可控電流源,也可以包括兩個並聯支路,其中每個支路均包括串聯連接的泄放電阻器和泄放開關電晶體。
圖5為根據本發明實施例的LED驅動裝置500的電路原理圖。如圖5所示,開關變換器採用反激拓撲結構,包括變壓器T1、第一、第二開關電晶體S1、S2、二極體D1以及輸出電容器Cout。變壓器T1具有初級繞組和次級繞組,其中初級繞組和次級繞組均具有第一端和第二端,初級繞組的第一端耦接至整流橋的輸出端以接收直流母線電壓Vbus。第一開關電晶體S1具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至變壓器初級繞組的第二端。第二開關電晶體S2具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一開關電晶體S1的第二端,第二端耦接至參考接地。
二極體D1具有陽極和陰極,其中陽極耦接至變壓器次級繞組的第一端。輸出電容器Cout耦接在二極體D1的
陰極與變壓器次級繞組的第二端之間。雖然圖5所示的實施例將二極體D1用作續流開關電晶體來對流過變壓器T1的電流進行續流,但本領域技術人員可知,二極體D1也可由其他可控開關電晶體(例如MOSFET)代替。
泄放控制電路505包括第一、第二比較器COM1、COM2以及第一、第二及閘AND1、AND2。第一比較器COM1具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至電壓取樣電路501以接收電壓取樣信號Vmult,第二輸入端接收第一閾值電壓Vth1。第一比較器COM1將電壓取樣信號Vmult與第一閾值電壓Vth1進行比較,在輸出端產生第一比較信號CO1。第二比較器COM2具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至電壓取樣電路501以接收電壓取樣信號Vmult,第二輸入端接收第二閾值電壓Vth2。第二比較器COM2將電壓取樣信號Vmult與第二閾值電壓Vth2進行比較,在輸出端產生第二比較信號CO2。第一及閘AND1具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路504以接收前緣調光模式信號MODE_L,第二輸入端耦接至第一比較器COM1的輸出端以接收第一比較信號CO1,輸出端提供第一控制信號CTRL1。第二及閘AND2具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路504以接收後緣調光模式信號MODE_T,第二輸入端耦接至第二比較器COM2的輸出端以接收第二比較信號CO2,輸出端
提供第二控制信號CTRL2。
泄放電路502包括第一泄放電流源CS1、第二泄放電流源CS2、第一泄放開關電晶體Sb1和第二泄放開關電晶體Sb2。第一泄放電流源CS1具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體S1的第二端和第二開關電晶體S2的第一端。第一泄放開關電晶體Sb1具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一泄放電流源CS1的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路505以接收第一控制信號CTRL1。第二泄放電流源CS2具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體S1的第二端和第二開關電晶體S2的第一端。第二泄放開關電晶體Sb2具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第二泄放電流源CS2的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路505以接收第二控制信號CTRL2。
當LED驅動裝置500連接至前緣調光器時,前緣調光模式信號MODE_L為高電平,後緣調光模式信號MODE_T為低電平。第一泄放開關電晶體Sb1在電壓取樣信號Vmult小於第一閾值電壓Vth1時被導通,第一泄放電流源CS1提供第一泄放電流Ib1。當LED驅動裝置500連接至後緣調光器時,前緣調光模式信號MODE_L為低電平,後緣調光模式信號MODE_T為高電平。第二泄放開關電晶體Sb2在電壓取樣信號Vmult小於第二閾值電壓Vth2時被導通,第二泄放電流源CS2提供第二泄放電流
Ib2。當LED驅動裝置500既未連接至前緣調光器,也未連接至後緣調光器時,前緣調光模式信號MODE_L和後緣調光模式信號MODE_T均為低電平。第一泄放開關電晶體Sb1和第二泄放開關電晶體Sb2均保持關斷,泄放電路502停止提供泄放電流。
在一個實施例中,圖5所示的LED驅動裝置500還包括電阻器R3、電容器C1、齊納二極體ZD1和二極體D2。電阻器R3具有第一端和第二端,其中第一端耦接至整流橋的輸出端和變壓器初級繞組的第一端。電容器C1具有第一端和第二端,其中第一端耦接至電阻器R3的第二端和第一開關電晶體S1的控制端,第二端耦接至參考接地。齊納二極體ZD1具有陽極和陰極,其中陰極耦接至電容器C1的第一端,陽極耦接至參考接地。二極體D2具有陽極和陰極,其中陽極耦接至第一開關電晶體S1的第二端,陰極耦接至第一開關電晶體S1的控制端。
第一泄放開關電晶體Sb1、第二泄放開關電晶體和第二開關電晶體S2耦接在第一開關電晶體S1和參考接地之間,無需承受高電壓。因此,在一些實施例中,泄放電路502、調光模式檢測電路504、泄放控制電路505和第二開關電晶體S2被製作在同一半導體晶片上。
圖6為根據本發明實施例的調光模式檢測電路604的電路原理圖。調光模式檢測電路604將電壓取樣信號Vmult自第四閾值電壓Vth4增大至第三閾值電壓Vth3所需的上升時間tr與第一時間閾值TTH1比較,以判斷LED
驅動裝置是否連接至前緣調光器,並將電壓取樣信號Vmult自第五閾值電壓Vth5減小至第六閾值電壓Vth6所需的下降時間tf與第二時間閾值TTH2進行比較,以判斷LED驅動裝置是否連接至後緣調光器。若調光模式檢測電路604在預設時長內,均未檢測到LED驅動裝置連接至前緣調光器或後緣調光器,則判斷LED驅動裝置200未連接至調光器。
調光模式檢測電路604包括第三~第六比較器COM3~COM6、第一計時比較電路6041、第二計時比較電路6042以及模式信號產生電路6043。第三比較器COM3具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號Vmult,第二輸入端接收第三閾值電壓Vth3。第三比較器COM3將電壓取樣信號Vmult與第三閾值電壓Vth3進行比較,在輸出端產生第三比較信號CO3。第四比較器COM4具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號Vmult,第二輸入端接收第四閾值電壓Vth4。第四比較器COM4將電壓取樣信號Vmult與第四閾值電壓Vth4進行比較,在輸出端產生第四比較信號CO4。
第一計時比較電路6041具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至第三比較器COM3的輸出端以接收第三比較信號CO3,第二輸入端耦接至第四比較器COM4的輸出端以接收第四比較信號CO4。第一計時比較電路6041基於第三比較信號CO3和第四比較信號
CO4,計算電壓取樣信號Vmult的上升時間tr,並將上升時間tr與第一時間閾值TTH1進行比較,在輸出端產生前緣檢測信號LD。
第五比較器COM5具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收第五閾值電壓Vth5,第二輸入端接收電壓取樣信號Vmult。第五比較器COM5將電壓取樣信號Vmult與第五閾值電壓Vth5進行比較,在輸出端產生第五比較信號CO5。第六比較器COM6具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收第六閾值電壓Vth6,第二輸入端接收電壓取樣信號Vmult。第六比較器COM6將電壓取樣信號Vmult與第六閾值電壓Vth6進行比較,在輸出端產生第六比較信號CO6。
第二計時比較電路6042具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至第五比較器COM5的輸出端以接收第五比較信號CO5,第二輸入端耦接至第六比較器COM6的輸出端以接收第六比較信號CO6。第二計時比較電路6042基於第五比較信號CO5和第六比較信號CO6,計算電壓取樣信號Vmult的下降時間tf,並將下降時間tf與第二時間閾值TTH2進行比較,在輸出端產生後緣檢測信號TD。
模式信號產生電路6043具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第一輸出端和第二輸出端,其中第一輸入端接收啟動信號INT,第二輸入端耦接至第一計時比較電路6041的輸出端以接收前緣檢測信號LD,第三輸入端
耦接至第二計時比較電路6042的輸出端以接收後緣檢測信號TD。模式信號產生電路6043基於啟動信號INT、前緣檢測信號LD和後緣檢測信號TD,在第一輸出端和第二輸出端分別產生前緣調光模式信號MODE_L和後緣調光模式信號MODE_T。
圖7為根據本發明實施例的LED驅動裝置的工作流程圖,包括步驟S701~S708。
在步驟S701,LED驅動裝置啟動。
在步驟S702,進入後緣調光模式,在電壓取樣信號Vmult小於第二閾值電壓Vth2時提供第二泄放電流Ib2。
在步驟S703,將電壓取樣信號Vmult的上升時間tr與第一時間閾值TTH1進行比較,以判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器。若LED驅動裝置連接至前緣調光器,則進入步驟S704,否則進入步驟S705。在一個實施例中,若上升時間tr小於第一時間閾值TTH1,則判斷LED驅動裝置連接至前緣調光器。在另一個實施例中,若上升時間tr在連續多個(例如連續4個)母線週期內均小於第一時間閾值TTH1,方判斷LED驅動裝置連接至前緣調光器。其中,母線週期是指直流母線電壓Vbus的週期,等於交流輸入電壓Vac週期的一半。
在步驟S704,進入前緣調光模式,在電壓取樣信號Vmult小於第一閾值電壓Vth1時提供第一泄放電流Ib1。
在步驟S705,將電壓取樣信號Vmult的下降時間tf與第二時間閾值TTH2進行比較,以判斷LED驅動裝置是
否連接至後緣調光器。若是,則至步驟S706,否則至步驟S707。在一個實施例中,若下降時間tf小於第二時間閾值TTH2,則判斷LED驅動裝置連接至後緣調光器。
在步驟S706,保持後緣調光模式,在電壓取樣信號Vmult小於第二閾值電壓Vth2時提供第二泄放電流Ib2。
在步驟S707,判斷自啟動起,是否已到達預設時長(例如32個母線週期),是,則至步驟S708,否則至步驟S703。
在步驟S708,進入無調光模式,並停止提供泄放電流。
雖然已參照幾個典型實施例描述了本發明,但應當理解,所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本發明能夠以多種形式具體實施而不脫離發明的精神或實質,所以應當理解,上述實施例不限於任何前述的細節,而應在隨附申請專利範圍所限定的精神和範圍內廣泛地解釋,因此落入申請專利範圍或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附申請專利範圍所涵蓋。
200‧‧‧LED驅動裝置
201‧‧‧電壓取樣電路
202‧‧‧泄放電路
203‧‧‧開關變換器
204‧‧‧調光模式檢測電路
205‧‧‧泄放控制電路
Claims (15)
- 一種用於LED驅動裝置的控制器,該LED驅動裝置包括在輸出端提供直流母線電壓的整流橋、耦接在整流橋輸出端與參考接地之間的母線電容器、為母線電容器提供泄放電流的泄放電路、以及將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED的開關變換器,該控制器包括:調光模式檢測電路,接收代表直流母線電壓的電壓取樣信號,基於電壓取樣信號判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器,產生前緣調光模式信號和後緣調光模式信號;以及泄放控制電路,耦接至調光模式檢測電路,基於電壓取樣信號、前緣調光模式信號和後緣調光模式信號產生控制信號以控制泄放電路;其中若LED驅動裝置連接至前緣調光器,泄放電路在電壓取樣信號小於第一閾值電壓時提供第一泄放電流;若LED驅動裝置連接至後緣調光器,泄放電路在電壓取樣信號小於第二閾值電壓時提供第二泄放電流。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制器,其中調光模式檢測電路將電壓取樣信號自第四閾值電壓增大至第三閾值電壓所需的上升時間與第一時間閾值比較以判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器,並將電壓取樣信號自第五閾值電壓減小至第六閾值電壓所需的下降時間與第二時間閾值進行比較以判斷LED驅動裝置是否連接至後緣調光器。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制器,其中若調光模式檢測電路在預設時長內均未檢測到LED驅動裝置連接至前緣調光器或後緣調光器,則判斷LED驅動裝置未連接至調光器,泄放電路停止提供泄放電流。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制器,其中泄放控制電路包括:第一比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第一閾值電壓,第一比較器將電壓取樣信號與第一閾值電壓進行比較,在輸出端產生第一比較信號;第二比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第二閾值電壓,第二比較器將電壓取樣信號與第二閾值電壓進行比較,在輸出端產生第二比較信號;第一及閘,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路以接收前緣調光模式信號,第二輸入端耦接至第一比較器的輸出端以接收第一比較信號,輸出端提供第一控制信號;以及第二及閘,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路以接收後緣調光模式信號,第二輸入端耦接至第二比較器的輸出端以接收第二比較信號,輸出端提供第二控制信號。
- 如申請專利範圍第1項所述的控制器,其中調光模式檢測電路包括: 第三比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第三閾值電壓,第三比較器將電壓取樣信號與第三閾值電壓進行比較,在輸出端產生第三比較信號;第四比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第四閾值電壓,第四比較器將電壓取樣信號與第四閾值電壓進行比較,在輸出端產生第四比較信號;第一計時比較電路,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至第三比較器的輸出端以接收第三比較信號,第二輸入端耦接至第四比較器的輸出端以接收第四比較信號,第一計時比較電路基於第三比較信號和第四比較信號計算電壓取樣信號的上升時間,並將上升時間與第一時間閾值進行比較,在輸出端產生前緣檢測信號;第五比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收第五閾值電壓,第二輸入端接收電壓取樣信號,第五比較器將電壓取樣信號與第五閾值電壓進行比較,在輸出端產生第五比較信號;第六比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收第六閾值電壓,第二輸入端接收電壓取樣信號,第六比較器將電壓取樣信號與第六閾值電壓進行比較,在輸出端產生第六比較信號;第二計時比較電路,具有第一輸入端、第二輸入端和 輸出端,其中第一輸入端耦接至第五比較器的輸出端以接收第五比較信號,第二輸入端耦接至第六比較器的輸出端以接收第六比較信號,第二計時比較電路基於第五比較信號和第六比較信號計算電壓取樣信號的下降時間,並將下降時間與第二時間閾值進行比較,在輸出端產生後緣檢測信號;模式信號產生電路,具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第一輸出端和第二輸出端,其中第一輸入端接收啟動信號,第二輸入端耦接至第一計時比較電路的輸出端以接收前緣檢測信號,第三輸入端耦接至第二計時比較電路的輸出端以接收後緣檢測信號,模式信號產生電路基於啟動信號、前緣檢測信號和後緣檢測信號,在第一輸出端和第二輸出端分別產生前緣調光模式信號和後緣調光模式信號。
- 一種LED驅動裝置,包括:整流橋,具有輸出端,在輸出端提供直流母線電壓;母線電容器,耦接在整流橋的輸出端與參考接地之間;電壓取樣電路,耦接至整流橋的輸出端,產生代表直流母線電壓的電壓取樣信號;泄放電路,提供泄放電流;開關變換器,耦接至整流橋的輸出端,將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED;以及如申請專利範圍第1至5項中任一項所述的用於LED 驅動裝置的控制器。
- 如申請專利範圍第6項所述的LED驅動裝置,其中開關變換器包括:具有初級繞組和次級繞組的變壓器,其中初級繞組和次級繞組均具有第一端和第二端,初級繞組的第一端耦接至整流橋的輸出端以接收直流母線電壓;第一開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至變壓器初級繞組的第二端;第二開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端,第二端耦接至參考接地;續流開關電晶體,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至變壓器次級繞組的第一端;以及輸出電容器,耦接在續流開關電晶體的第二端和變壓器次級繞組的第二端之間。
- 如申請專利範圍第7項所述的LED驅動裝置,其中泄放電路包括:第一泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;第一泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至控制器中的泄放控制電路以接收第一控制信號; 第二泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;以及第二泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第二泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至控制器中的泄放控制電路以接收第二控制信號。
- 如申請專利範圍第7項所述的LED驅動裝置,其中開關變換器還包括:電阻器,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至整流橋的輸出端和變壓器初級繞組的第一端;電容器,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至電阻器的第二端和第一開關電晶體的控制端,第二端耦接至參考接地;齊納二極體,具有陽極和陰極,其中陰極耦接至電容器的第一端,陽極耦接至參考接地;以及二極體,具有陽極和陰極,其中陽極耦接至第一開關電晶體的第二端,陰極耦接至第一開關電晶體的控制端。
- 一種LED驅動裝置,包括:整流橋,具有輸出端,在輸出端提供直流母線電壓;母線電容器,耦接在整流橋的輸出端與參考接地之間;電壓取樣電路,耦接至整流橋的輸出端,產生代表直流母線電壓的電壓取樣信號; 具有初級繞組和次級繞組的變壓器,其中初級繞組和次級繞組均具有第一端和第二端,初級繞組的第一端耦接至整流橋的輸出端以接收直流母線電壓;第一開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至變壓器初級繞組的第二端;第二開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端,第二端耦接至參考接地;續流開關電晶體,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至變壓器次級繞組的第一端;輸出電容器,耦接在續流開關電晶體的第二端和變壓器次級繞組的第二端之間;調光模式檢測電路,耦接至電壓取樣電路,基於電壓取樣信號判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器,產生前緣調光模式信號和後緣調光模式信號;泄放控制電路,耦接至電壓取樣電路和調光模式檢測電路,基於電壓取樣信號、前緣調光模式信號和後緣調光模式信號產生第一控制信號和第二控制信號;第一泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;第一泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第一泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路以接收第一 控制信號;第二泄放電流源,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至第一開關電晶體的第二端和第二開關電晶體的第一端;以及第二泄放開關電晶體,具有第一端、第二端和控制端,其中第一端耦接至第二泄放電流源的第二端,第二端耦接至參考接地,控制端耦接至泄放控制電路以接收第二控制信號。
- 如申請專利範圍第10項所述的LED驅動裝置,其中泄放控制電路包括:第一比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第一閾值電壓,第一比較器將電壓取樣信號與第一閾值電壓進行比較,在輸出端產生第一比較信號;第二比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端接收電壓取樣信號,第二輸入端接收第二閾值電壓,第二比較器將電壓取樣信號與第二閾值電壓進行比較,在輸出端產生第二比較信號;第一及閘,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路以接收前緣調光模式信號,第二輸入端耦接至第一比較器的輸出端以接收第一比較信號,輸出端提供第一控制信號;以及第二及閘,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中第一輸入端耦接至調光模式檢測電路以接收後緣調光 模式信號,第二輸入端耦接至第二比較器的輸出端以接收第二比較信號,輸出端提供第二控制信號。
- 如申請專利範圍第10項所述的LED驅動裝置,其中開關變換器還包括:電阻器,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至整流橋的輸出端和變壓器初級繞組的第一端;電容器,具有第一端和第二端,其中第一端耦接至電阻器的第二端和第一開關電晶體的控制端,第二端耦接至參考接地;齊納二極體,具有陽極和陰極,其中陰極耦接至電容器的第一端,陽極耦接至參考接地;以及二極體,具有陽極和陰極,其中陽極耦接至第一開關電晶體的第二端,陰極耦接至第一開關電晶體的控制端。
- 一種用於LED驅動裝置的控制方法,該LED驅動裝置包括在輸出端提供直流母線電壓的整流橋、耦接在整流橋輸出端與參考接地之間的母線電容器、提供泄放電流的泄放電路以及將直流母線電壓轉換為驅動信號以驅動LED的開關變換器,該控制方法包括:取樣直流母線電壓,產生電壓取樣信號;基於電壓取樣信號判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器;若LED驅動裝置連接至前緣調光器,在電壓取樣信號小於第一閾值電壓時提供第一泄放電流;若LED驅動裝置連接至後緣調光器,在電壓取樣信 號小於第二閾值電壓時提供第二泄放電流。
- 如申請專利範圍第13項所述的控制方法,其中檢測LED驅動裝置是否連接至前緣調光器或後緣調光器的步驟包括:將電壓取樣信號自第四閾值電壓增大至第三閾值電壓所需的上升時間與第一時間閾值比較,以判斷LED驅動裝置是否連接至前緣調光器;以及將電壓取樣信號自第五閾值電壓減小至第六閾值電壓所需的下降時間與第二時間閾值進行比較,以判斷LED驅動裝置是否連接至後緣調光器。
- 如申請專利範圍第13項所述的控制方法,其中若在預設時長內,均未檢測到LED驅動裝置連接至前緣調光器或後緣調光器,則判斷LED驅動裝置未連接至調光器,並停止提供泄放電流。
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