发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法技术

本发明专利技术提出一发光元件驱动电路，包含：一功率级电路，用以产生一输出讯号驱动一发光元件电路；以及一控制电路，用以根据一相关于该输出讯号的回授讯号，产生一操作讯号控制该功率级电路，该控制电路包括：一箝位电路(Clamping Circuit)，用以产生一箝位讯号；一误差回授电路(Error Feedback Circuit)，与该箝位电路耦接，用以根据该相关于该输出讯号的回授讯号及该箝位讯号，产生一误差回授讯号；以及一操作讯号产生电路，与该误差回授电路耦接，用以根据该误差回授讯号的位准，产生该操作讯号；其中该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准。另外，本发明专利技术还提出一种发光元件驱动电路的控制电路与控制方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，特别是指一种改善发光元件电路可调光范围的发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。
技术介绍
请参阅图1的现有技术，图中显示一种常见的发光元件驱动电路1，包含功率级电路24以及控制电路26。如图所示，相切调光电路22(Phase-cut Dimmer Circuit)将交流电源21转换为一交流相切调光讯号，其中交流相切调光讯号包括交流相切调光电压Vin及交流相切调光电流Iin；整流电路23将交流相切调光讯号转换为整流相切调光讯号Vm；功率级电路24与整流电路耦接并将整流相切调光讯号转换为输出讯号以驱动发光元件电路25，其中输出讯号包括输出电压VLED及输出电流ILED；控制电路26控制功率级电路24的操作，其中控制电路26包括误差回授电路261以及操作讯号产生电路262，其中误差回授电路261根据相关于该输出讯号的回授讯号VFB，产生操作讯号PWM；功率级电路24根据操作讯号PWM的控制，将整流相切调光讯号转换为输出讯号。图2A为对应图1的现有技术中，交流相切调光电压Vin、整流相切调光讯号Vm、以及交流相切调光电流Iin的波形示意图。发光元件驱动电路1中，相切调光电路22通过相切(Phase-cut)将输入的交流电源(波形未示出)转换成如图2A的交流相切调光电压Vin，其具有一相切角度(Phase-cut Angle)以及一相切剩余百分比(Phase-cut Residue Percentage)，以图2A中的前缘相切(Leading Edge Phase-cut)的交流相切调光电压Vin为例，以交流电源的过零点(Zero Crossing Point)为原点，交流电源在该相切角度(如图2A中的P0)之前的交流电源受相切调光电路22阻挡，而让一相切剩余百分比P0’(以图2A为例P0’即为(180-P0)/180·100％)的交流电源通过，该相切角度P0愈大(从另一方面而言，其相切剩余百分比P0’愈小)，被阻挡的交流电源功率愈多，则Vin可供应的功率愈小，例如图2A中的Iin，并因此降低了输出电流ILED，由此获得对发光元件电路25调光的效果。图2B显示，该现有技术的输出电流ILED对应相切剩余百分比的特征曲线图，其中有一电流转折点(如图中圆圈所标示)，其所对应的相切剩余百分比P1为可通过改变相切剩余百分比而调光的临界值，相切剩余百分比在大于图中所示P1以上时，发光元件驱动电路1的回授控制机制可以使输出电流ILED为定值，此时无法调光；而当相切剩余百分比在小于图中所示P1以下时，输出电流ILED随着相切剩余百分比递减而递减，因而可达成调光的功能。图1中所示的现有技术，其缺点在于其调光范围无法控制；首先，其电流转折点所对应的相切剩余百分比临界值(例如图2B中的P1)是无法控制的，可能太低或太高，在P1太低的情况下，举例而言，例如但不限于P1为50％，以致于在调光控制的前半段(相切剩余百分比>P1时)，有很大的相切剩余百分比范围，发光元件电路25对于调光动作会没有反应；而另一方面，某些相切调光电路(例如但不限于包含某些种类的TRIAC)所能达成的最大相切剩余百分比可能不足，造成P1有可能相对而言太高，例如P1为80％，而相切调光电路所能达成的最大相切剩余百分比为60％，则此时P1相对而言太高，以致于相切调光电路即使调光至其最大相切剩余百分比，发光元件电路25仍无法获得其最大的亮度所需的电流。除了电流转折点无法控制之外，此现有技术的另一缺点在于，其最小可调光电流例如图2B中所示的最小ILED(Imin)亦无法控制，而造成调光范围的受限；最小ILED(Imin)是当相切调光电路22在其最小相切剩余百分比时，发光元件驱动电路所输出的ILED；在此现有技术中，最小ILED(Imin)可能会太大，以致于使用者在调整相切调光电路22至最小相切剩余百分比的情况下，仍然觉得发光元件电路25的亮度太高。本专利技术相较于图1的现有技术，具有可调整电流转折点(亦即可调整相切剩余百分比临界值，例如图2B中的P1)的优点，可避免前述对于调光动作会没有反应，或是最大的亮度不足的问题。此外，本专利技术相较于图1的现有技术，还具有可调整最小可调光电流(如图2B中的最小ILED,Imin)的优点，可避免前述的最小亮度过高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，具有可调整电流转折点的优点，可避免前述对于调光动作会没有反应，或是最大的亮度不足的问题；还具有可调整最小可调光电流的优点，可避免前述的最小亮度过高的问题。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种控制电路，用以控制一发光元件驱动电路，其中该发光元件驱动电路用以根据一整流相切调光讯号，以驱动一发光元件电路，其中该整流相切调光讯号为一相切后的半弦波，该发光元件驱动电路包含：一功率级电路，包括至少一功率开关，其与该整流电路耦接，用以根据一操作讯号而操作其中该功率开关，以将该整流相切调光讯号转换为一输出讯号，而驱动该发光元件电路，其中该输出讯号包含一输出电流；其中该控制电路，用以根据一相关于该输出讯号的回授讯号，产生该操作讯号；该控制电路包含：一箝位电路(Clamping Circuit)，用以产生一箝位讯号；一误差回授电路(Error Feedback Circuit)，与该箝位电路耦接，用以根据该相关于该输出讯号的回授讯号及该箝位讯号，产生一误差回授讯号；以及一操作讯号产生电路，与该误差回授电路耦接，用以根据该误差回授讯号的位准，产生该操作讯号；其中该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准不大于该箝位讯号，使得在该交流相切调光讯号的一相切剩余百分比小于一预设的相切剩余百分比时，该输出电流不大于一预设的箝位电流值。在一较佳实施例中，该箝位讯号为一固定值、或是一随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动值，且该预设的箝位电流值为一随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动电流值。在一较佳实施例中，该箝位电路包括：一箝位器，其一端耦接于一固定电位，另一端与该误差回授电路耦接，以提供该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准。在一较佳实施例中，该箝位器包括一齐纳二极管，该齐纳二极管的反向端提供该箝位讯号，该齐纳二极管的顺向端耦接于该固定电位。在一较佳实施例中，该箝位电路包括：一箝位参考讯号产生器，用以产生一箝位参考讯号；以及一箝位器，与该箝位参考讯号产生器及该误差回授电路耦接，用以根据该箝位参考讯号而产生该箝位讯号，以限制该误差回授讯号的上限位准。在一较佳实施例中，该箝位参考讯号产生器，根据一固定电压源或该固定电压源的分压以产生该箝位参考讯号，使得该箝位讯号为该固定值。在一较佳实施例中，该箝位参考讯号产生器根据该整流相切调光讯号产生该箝位参考讯号，使得该箝位讯号为该随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动值。在一较佳实施例中，该箝位参考讯号产生器包括：一相切剩余编码电路，用以根据该整流相切调光讯号或该整流相切调光讯号的分压产生一相切剩余百分比编码；以及一箝位参考信号转换器，用以根据该相切剩余百分比编码产生该箝位参考讯号。在一较佳实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制电路，用以控制一发光元件驱动电路，其中该发光元件驱动电路，用以根据一整流相切调光讯号，以驱动一发光元件电路，其中该整流相切调光讯号为一相切后的半弦波，该发光元件驱动电路包含：一功率级电路，包括至少一功率开关，其与该整流电路耦接，用以根据一操作讯号而操作其中该功率开关，以将该整流相切调光讯号转换为一输出讯号，而驱动该发光元件电路，其中该输出讯号包含一输出电流；其中该控制电路，用以根据一相关于该输出讯号的回授讯号，产生该操作讯号；其特征在于，该控制电路包含：一箝位电路，用以产生一箝位讯号；一误差回授电路，与该箝位电路耦接，用以根据该相关于该输出讯号的回授讯号及该箝位讯号，产生一误差回授讯号；以及一操作讯号产生电路，与该误差回授电路耦接，用以根据该误差回授讯号的位准，产生该操作讯号；其中该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准不大于该箝位讯号，使得在该交流相切调光讯号的一相切剩余百分比小于一预设的相切剩余百分比时，该输出电流不大于一预设的箝位电流值。

【技术特征摘要】
2015.05.08 US 62/159,1681.一种控制电路，用以控制一发光元件驱动电路，其中该发光元件驱动电路，用以根据一整流相切调光讯号，以驱动一发光元件电路，其中该整流相切调光讯号为一相切后的半弦波，该发光元件驱动电路包含：一功率级电路，包括至少一功率开关，其与该整流电路耦接，用以根据一操作讯号而操作其中该功率开关，以将该整流相切调光讯号转换为一输出讯号，而驱动该发光元件电路，其中该输出讯号包含一输出电流；其中该控制电路，用以根据一相关于该输出讯号的回授讯号，产生该操作讯号；其特征在于，该控制电路包含：一箝位电路，用以产生一箝位讯号；一误差回授电路，与该箝位电路耦接，用以根据该相关于该输出讯号的回授讯号及该箝位讯号，产生一误差回授讯号；以及一操作讯号产生电路，与该误差回授电路耦接，用以根据该误差回授讯号的位准，产生该操作讯号；其中该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准不大于该箝位讯号，使得在该交流相切调光讯号的一相切剩余百分比小于一预设的相切剩余百分比时，该输出电流不大于一预设的箝位电流值。2.如权利要求1所述的控制电路，其中，该箝位讯号为一固定值、或是一随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动值，且该预设的箝位电流值为一随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动电流值。3.如权利要求2所述的控制电路，其中，该箝位电路包括：一箝位器，其一端耦接于一固定电位，另一端与该误差回授电路耦接，以提供该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准。4.如权利要求3所述的控制电路，其中，该箝位器包括一齐纳二极管，该齐纳二极管的反向端提供该箝位讯号，该齐纳二极管的顺向端耦接于该固定电位。5.如权利要求2所述的控制电路，其中，该箝位电路包括：一箝位参考讯号产生器，用以产生一箝位参考讯号；以及一箝位器，与该箝位参考讯号产生器及该误差回授电路耦接，用以根据该箝位参考讯号而产生该箝位讯号，以限制该误差回授讯号的上限位准。6.如权利要求5所述的控制电路，其中，该箝位参考讯号产生器，根据一固定电压源或该固定电压源的分压以产生该箝位参考讯号，使得该箝位讯号为该固定值。7.如权利要求5所述的控制电路，其中，该箝位参考讯号产生器根据该整流相切调光讯号产生该箝位参考讯号，使得该箝位讯号为该随该相切剩余百分比递减而线性或非线性递减的变动值。8.如权利要求7所述的控制电路，其中，该箝位参考讯号产生器包括：一相切剩余编码电路，用以根据该整流相切调光讯号或该整流相切调光讯号的分压产生一相切剩余百分比编码；以及一箝位参考信号转换器，用以根据该相切剩余百分比编码产生该箝位参考讯号。9.如权利要求3、5至8中任一项所述的控制电路，其中，该箝位器包括一箝位二极管，该箝位二极管的顺向端与该误差回授电路耦接，以提供该箝位讯号限制该误差回授讯号的上限位准，该箝位二极管的反向端与该箝位参考讯号产生器耦接。10.如权利要求3、5至8中任一项所述的控制电路，其中，该箝位电路还以一偏移讯号修正调整该箝位讯号。11.如权利要求10所述的控制电路，其中，该箝位电路包括至少一偏移二极管，与该箝位参考讯号产生器及该箝位器耦接，用以产生该偏移讯号。12.一种发光元件驱动电路，用以根据一整流相切调光讯号，以驱动一发光元件电路，其中，该整流相切调光讯号为一相切后的半弦波，其特征在于，该发光元件驱动电路包含：一功率级电路，包括至少一功率开关，其与该整流电路耦接，用以根据一操作讯号而操作其中该功率开关，以将该整流相切调光讯号转换为一输出讯号，而驱动该发光元件电路，其中该输出讯号包含一输出电流；以及一控制电路，用以根据一相关于该输出讯号的回授讯号，产生该操作讯号，该控制电路包括：一箝位电路，用以产生一箝位讯号；一误差回授电路，与该箝位电路耦接，用以根据该相关于该输出讯号的回授讯号及该箝位讯号，产生一误差回授讯号；以及一操作讯号产生电路，与该误差回授电路耦接，用以根据该误差回授讯号的位准，产生该操作讯号；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌谕，邱韦铭，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71