控制器、光源驱动系统及光源驱动方法技术方案

本发明专利技术提供了一种控制器、光源驱动系统及光源驱动方法。该控制器包括电压检测端、电流检测端及电压感应端。电压检测端感应第二输出电压。电流检测端感应流过光源的光源电流。第二输出电压先于光源电流被感应到。电压感应端接收指示第一输出电压的电压感应信号。控制器根据第二输出电压调节电压感应信号并产生调节后的电压感应信号，以使第二输出电压处于预设电压范围内。当第二输出电压处于预设电压范围内时，控制器根据光源电流与目标电流值的差值调节调节后的电压感应信号，以使光源电流保持为目标电流值。该控制器可使光源工作在最佳状态，提高功率效率，还可兼容多种显示器，设计更简单。更简单。更简单。

【技术实现步骤摘要】
控制器、光源驱动系统及光源驱动方法


[0001]本专利技术涉及光源供电
，尤其涉及一种控制器、光源驱动系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，LED光源已应用于各种各样的环境中。为了满足不同环境的需求，LED光源的亮度需要被调节。一般来说，光源驱动系统需要不断调节为光源供电的输出电压，以将流经光源的电流调节至目标电流值。但是，这种做法会增加光源驱动系统的功耗，从而降低功率效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种控制器。该控制器用于控制电能转换器产生的为光源供电的第一输出电压及为光源以外的元件供电的第二输出电压。该控制器包括：电压检测端，用于感应第二输出电压；耦合于光源的电流检测端，用于感应流过光源的光源电流，其中，第二输出电压先于光源电流被感应到；及电压感应端，经由电压感应电路与电能转换器耦合，用于接收指示第一输出电压的电压感应信号，其中电压感应信号由电压感应电路产生；其中，控制器根据第二输出电压调节电压感应信号以产生调节后的电压感应信号，并根据调节后的电压感应信号产生第一控制电流，以使电能转换器根据第一控制电流控制第二输出电压处于预设电压范围内；当第二输出电压处于预设电压范围内时，控制器再根据光源电流与目标电流值之间的差值调节调节后的电压感应信号以产生二次调节后的电压感应信号，并根据二次调节后的电压感应信号产生第二控制电流，以使电能转换器根据第二控制电流控制光源电流保持为目标电流值。
[0004]本专利技术还提供了一种光源驱动系统。该系统包括：电能转换器，用于将输入电能转换成为光源供电的第一输出电压及为系统中除光源以外的元件供电的第二输出电压；控制电路，耦合于电能转换器及光源，用于感应第一输出电压、第二输出电压及流过光源的光源电流；其中，第一输出电压及第二输出电压均先于光源电流被感应到，其中，控制电路根据第一输出电压产生电压感应信号，并根据第二输出电压调节电压感应信号以产生调节后的电压感应信号，再根据调节后的电压感应信号产生第一控制信号，以使电能转换器根据第一控制信号控制第二输出电压处于预设电压范围内；其中，当第二输出电压处于预设电压范围内时，控制电路根据光源电流调节调节后的电压感应信号以产生二次调节后的电压感应信号，再根据二次调节后的电压感应信号产生第二控制信号，以使电能转换器根据第二控制信号控制光源电流保持为目标电流值。
[0005]本专利技术还提供了一种光源驱动方法。该方法包括：电能转换器将输入电能转换成为光源供电的第一输出电压及为光源以外的元件供电的第二输出电压；控制电路感应第一输出电压、第二输出电压及流过光源的光源电流；其中第一输出电压及第二输出电压均先于光源电流被感应到；控制电路产生指示第一输出电压的电压感应信号；控制电路根据第二输出电压调节电压感应信号以产生调节后的电压感应信号，再根据调节后的电压感应信
号产生第一控制信号；电能转换器根据第一控制信号调节第二输出电压，以使第二输出电压处于预设电压范围内；当第二输出电压处于预设电压范围内时，控制电路根据光源电流调节调节后的电压感应信号以产生二次调节后的电压感应信号，再根据二次调节后的电压感应信号产生第二控制信号；及电能转换器根据第二控制信号调节第一输出电压，以使光源电流保持为目标电流值。
[0006]本专利技术通过优先根据第一输出电压及第二输出电压调节第二输出电压以使第二输出电压处于预设电压范围内。当第二输出电压处于预设电压范围内时，再根据第一输出电压和光源电流调节第一输出电压以使光源电流保持为目标电流值。本专利技术通过调节第一输出电压和第二输出电压，一方面可使光源工作在最佳状态(光源电流保持为目标电流值)，减少功耗，提高功率效率，另一方面还可兼容多种显示器而无需任何更改，设计更简易。
附图说明
[0007]以下通过结合本专利技术的一些实施例及其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。
[0008]图1所示为根据本专利技术一个实施例的光源驱动系统的电路图；
[0009]图2所示为根据本专利技术一个实施例的光源驱动系统的电路图；
[0010]图3所示为根据本专利技术一个实施例的控制器的电路图；
[0011]图4所示为根据本专利技术一个实施例的电能转换器的电路图；
[0012]图5所示为根据本专利技术一个实施例的驱动光源的方法流程图；及
[0013]图6所示为根据本专利技术一个实施例的驱动光源的方法流程图。
具体实施方式
[0014]以下将对本专利技术的实施例给出详细的说明。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。
[0015]另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细。描述，以便于凸显本专利技术的主旨。
[0016]图1所示为根据本专利技术一个实施例的光源驱动系统100的电路图。该系统100包括电源V
AC
、整流器102、电能转换器103、光源104及控制电路105。在一实施例中，光源104包括多个并联的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)串(如LED串S1、S2、
……
、SN，见图2)。其中，每个LED串包括多个串联的LED。第一输出电压V
OUT
为每一个LED串供电，从而产生流过每一个LED串的光源电流I
j
，j＝1，2，
……
，N。在其他实施例中，光源104也可以包括一个LED或者一个LED串。
[0017]该整流器102耦合于电源V
AC
和电能转换器103之间，接收并整流电源V
AC
提供的电能(例如：220V电能、110V电能等)从而提供整流电能给电能转换器103。该整流电能可视为电能转换器103的输入电能。在本实施例中，整流器102为全桥整流器。
[0018]该电能转换器103分别耦合于光源104和控制电路105，将输入电能转换成为光源
104供电的第一输出电压V
OUT
和为该系统100中除光源104以外的元件供电的第二输出电压V
S
。在本实施例中，该电能转换器103为AC/DC(Alternating Current/Direct Current，交流/直流)转换器。
[0019]该控制电路105耦合于光源104和电能转换器103，感应第一输出电压V
OUT
、第二输出电压V
S
及流过光源104的光源电流I1、I2、
……
、I
N
。其中，第一输出电压V
OUT
及第二输出电压V
S
均先于光源电流I1、I2、
……
、I
N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制器，用于控制电能转换器产生的为光源供电的第一输出电压及为所述光源以外的元件供电的第二输出电压，所述控制器包括：电压检测端，用于感应所述第二输出电压；耦合于所述光源的电流检测端，用于感应流过所述光源的光源电流，其中，所述第二输出电压先于所述光源电流被感应到；及电压感应端，经由电压感应电路与所述电能转换器耦合，用于接收指示所述第一输出电压的电压感应信号，其中所述电压感应信号由所述电压感应电路产生；其中，所述控制器根据所述第二输出电压调节所述电压感应信号以产生调节后的电压感应信号，并根据调节后的电压感应信号产生第一控制电流，以使所述电能转换器根据所述第一控制电流控制所述第二输出电压处于预设电压范围内；以及其中，当所述第二输出电压处于所述预设电压范围内时，所述控制器再根据所述光源电流与目标电流值之间的差值调节调节后的电压感应信号以产生二次调节后的电压感应信号，并根据二次调节后的电压感应信号产生第二控制电流，以使所述电能转换器根据所述第二控制电流控制所述光源电流保持为所述目标电流值。2.根据权利要求1所述的控制器，还包括：调节端，耦合于所述电压感应电路，用于传输指示所述第二输出电压的第一调节电流以调节所述电压感应信号，进而使所述第二输出电压处于所述预设电压范围内；其中，所述第一调节电流由所述控制器中的比较与反馈电路产生；其中，当所述第二输出电压处于所述预设电压范围内时，所述调节端传输指示所述光源电流与所述目标电流值之间的差值的第二调节电流以调节调节后的电压感应信号，进而使所述光源电流保持为所述目标电流值；其中，所述第二调节电流由所述比较与反馈电路产生。3.根据权利要求2所述的控制器，其中，如果所述光源电流大于所述目标电流值，所述比较与反馈电路产生所述第二调节电流以增加调节后的电压感应信号；如果所述光源电流小于所述目标电流值，所述比较与反馈电路产生所述第二调节电流以减小调节后的电压感应信号。4.根据权利要求2所述的控制器，其中，所述电压检测端包括：低钳位端，耦合于电压监测电路，用于接收指示所述第二输出电压的第一监测电压；及高钳位端，耦合于所述电压监测电路，用于接收指示所述第二输出电压的第二监测电压；其中，所述第一监测电压和所述第二监测电压由所述电压监测电路根据所述第二输出电压产生；其中，根据所述第一监测电压与低电压阈值的第一比较结果且根据所述第二监测电压与高电压阈值的第二比较结果，所述比较与反馈电路产生所述第一调节电流。5.根据权利要求4所述的控制器，其中，当所述第一比较结果为所述第一监测电压低于所述低电压阈值且所述第二比较结果为所述第二监测电压不高于所述高电压阈值时，所述第一调节电流流入所述控制器以减小所述电压感应信号。6.根据权利要求4所述的控制器，其中，当所述第一比较结果为所述第一监测电压不低于所述低电压阈值且所述第二比较结果为所述第二监测电压高于所述高电压阈值时，所述第一调节电流从所述控制器流出以增加所述电压感应信号。
7.根据权利要求4所述的控制器，其中，当所述第一比较结果为所述第一监测电压不低于所述低电压阈值且所述第二比较结果为所述第二监测电压不高于所述高电压阈值时，所述调节端传输所述第二调节电流以使所述光源电流保持为所述目标电流值。8.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述比较与反馈电路包括：第一比较器，所述第一比较器的同相输入端设置有所述低电压阈值，所述第一比较器的反相输入端耦合于所述低钳位端，以接收所述第一监测电压，所述第一比较器的输出端输出所述第一比较器根据所述第一监测电压和所述低电压阈值产生的所述第一比较结果；第二比较器，所述第二比较器的同相输入端耦合于所述高钳位端，以接收所述第二监测电压，所述第二比较器的反相输入端设置有所述高电压阈值，所述第二比较器的输出端输出所述第二比较器根据所述第二监测电压和所述高电压阈值产生的所述第二比较结果。9.根据权利要求8所述的控制器，其中，所述比较与反馈电路还包括：第一逻辑电路，耦合于所述第一比较器，用于根据所述第一比较结果输出第一加法信号；第二逻辑电路，耦合于所述第二比较器，用于根据所述第二比较结果输出第一减法信号；及转换单元，耦合于所述第一逻辑电路和所述第二逻辑电路，用于根据所述第一加法信号产生所述第一调节电流以减小所述电压感应信号，并且还用于根据所述第一减法信号产生所述第一调节电流以增加所述电压感应信号。10.根据权利要求9所述的控制器，其中，如果所述光源电流大于所述目标电流值，所述第二逻辑电路输出第二减法信号，所述转换单元根据所述第二减法信号产生所述第二调节电流以增加调节后的电压感应信号；如果所述光源电流小于所述目标电流值，所述第一逻辑电路输出第二加法信号，所述转换单元根据所述第二加法信号产生所述第二调节电流以减小调节后的电压感应信号。11.根据权利要求1所述的控制器，还包括：驱动器，耦合于所述控制器中的使能端，用于根据电压信号产生驱动信号；其中，所述使能端在所述光源被点亮时产生所述电压信号；其中，耦合于所述电能转换器的负载单元根据所述驱动信号导通并持续导通预设时间段，以减小所述第一输出电压。12.根据权利要求1所述的控制器，还包括：脉冲宽度调制端，用于接收指示所述光源的预设亮度的调光信号；及电流感应与均衡电路，用于根据所述调光信号控制与所述光源耦合的多个MOS管的工作模式并均衡所述光源电流；其中所述电流感应与均衡电路包括所述多个MOS管。13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述工作模式包括线性模式和开关模式；当所述预设亮度处于第一亮度范围时，所述电流感应与均衡电路控制所述多个MOS管工作在所述线性模式；当所述预设亮度处于第二亮度范围时，所述电流感应与均衡电路控制所述多个MOS管工作在所述开关模式。14.一种光源驱动系统，包括：电能转换器，用于将输入电能转换成为光源供电的第一输出电压及为所述系统中除所述光源以外的元件供电的第二输出电压；
控制电路，耦合于所述电能转换器及所述光源，用于感应所述第一输出电压、所述第二输出电压及流过所述光源的光源电流，其中，所述第一输出电压和所述第二输出电压均先于所述光源电流被感应到，其中，所述控制电路根据所述第一输出电压产生电压感应信号，并根据所述第二输出电压调节所述电压感应信号以产生调节后的电压感应信号，再根据调节后的电压感应信号产生第一控制信号，以使所述电能转换器根据所述第一控制信号控制所述第二输出电压处于预设电压范围内；以及其中，当所述第二输出电压处于所述预设电压范围内时，所述控制电路根据所述光源电流调节调节后的电压感应信号以产生二次调节后的电压感应信号，再根据二次调节后的电压感应信号产生第二控制信号，以使所述电能转换器根据所述第二控制信号控制所述光源电流保持为目标电流值。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制电路包括：电压监测电路，耦合于所述电能转换器，用于感应所述第二输出电压并产生指示所述第二输出电压的第一监测电压和第二监测电压；控制器，耦合于所述光源和所述电压监测电路，用于产生第一调节电流和第二调节电流；其中所述第一调节电流先于所述第二调节电流产生，其中所述第一调节电流指示所述第一监测电压和所述第二监测电压，所述第二调节电流指示所述光源电流与所述目标电流值之间的差值；及电压感应电路，耦合于所述电能转换器，用于产生指示所述第一输出电压的所述电压感应信号，其中，所述第一调节电流调节所述电压感应信号以产生调节后的电压感应信号；其中，所述控制器根据调节后的电压感应信号和电压基准信号的比较结果产生第一控制电流；所述系统中的光耦合器根据所述第一控制电流产生所述第一控制信号，以使所述电能转换器根据所述第一控制信号控制所述第二输出电压处于所述预设电压范围内；当所述第二输出电压处于所述预设电压范围内时，所述控制器产生所述第二调节电流，以使所述光源电流保持为所述目标电流值。16.根据权利要求15所述的系统，其中，当所述第一监测电压低于低电压阈值且所述第二监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜泰，冉凯平，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：