CN102098853A - 发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法 - Google Patents

发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法,该驱动系统包括:隔离式功率变换电路,接收输入信号并对其进行变换,以提供用于驱动发光元件的电流信号、以及直流母线电压;以及至少一个直流电压变换电路,接收所述直流母线电压,并将其变换为至少一个电源电压;其中,隔离式功率变换电路利用调光信号,分时地对电流信号和直流母线电压进行调节,以分别得到所需的驱动电流和母线电压。该驱动系统仅需一个隔离式功率变换电路和几个DC/DC变换电路即可在驱动发光元件的同时提供所需电源电压,结构简单且成本低廉。

Description

发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法
技术领域
本发明涉及电子电路,尤其是一种发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法。
背景技术
随着科技的不断发展,LED(light-emitting diode,发光二极管)由于其体积小、驱动简单且节能环保,正逐渐取代荧光灯在液晶显示背光和普通照明中的应用。LED需要驱动电路来为其提供受控的电流信号。在某些应用场合,除了受控的LED电流以外,还需要一些诸如12V、5V之类的电源电压,用以为其他电路或芯片供电。
图1~3示出目前LCD电视背光中常用的几种LED驱动系统。图1所示系统包括PFC(power factor correction,功率因数校正)电路、两个隔离式DC/DC变换电路和一个LED驱动电路。PFC电路将交流输入转换为直流电压(例如400V),其中一个隔离式DC/DC变换电路将该直流电压转换为其他电路或芯片所需的电源电压(例如12V和5V),另一个隔离式DC/DC变换电路将该直流电压转换为LED驱动电路所需的直流输入电压。LED驱动电路将该直流输入电压转换为LED所需的电流信号并将其传送至LED面板。
图2所示系统也包括PFC电路、两个隔离式DC/DC变换电路和一个LED驱动电路,但其中一个隔离式DC/DC变换电路仅输出5V电源电压,另一个隔离式DC/DC变换电路为LED驱动电路提供直流输入电压并同时输出12V电源电压。图3所示系统包括PFC电路、一个隔离式DC/DC变换电路、一个LED驱动电路和两个非隔离式的DC/DC变换电路。该隔离式DC/DC转换电路为LED驱动电路提供直流输入电压并同时输出另一直流母线电压(例如18V),两个非隔离式的DC/DC变换电路将该直流母线电压分别转换为所需的电源电压12V和5V。
以上几种现有的LED驱动系统均采用电压变换电路与驱动电路相分离的多级的电路架构,需要分离的驱动电路将变换后的电压进一步转换成驱动电流以驱动LED,这种多级电路架构一般需要多个功率电路和控制电路,结构复杂且成本高昂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法,其能够减少现有技术发光元件驱动系统的电路级数,以更简单的结构、更高的效率和更低的成本来同时提供用于驱动发光元件的驱动电流以及用于其他电路的直流母线电压。
根据本发明实施例,一种发光元件驱动系统,包括:隔离式功率变换电路,接收输入信号并对其进行变换,以提供用于驱动发光元件的电流信号、以及直流母线电压;以及至少一个直流电压变换电路,接收所述直流母线电压,并将其变换为至少一个电源电压;其中,隔离式功率变换电路利用调光信号,分时地对电流信号和直流母线电压进行调节,以分别得到所需的驱动电流和母线电压。
根据本发明实施例,一种发光元件驱动方法,包括:通过初级电路将输入信号转换为一交流信号,并将该交流信号提供至变压器的初级绕组;通过电耦接至所述变压器一个次级绕组的第一整流电路,提供一直流母线电压;通过电耦接至所述变压器另一个次级绕组的第二整流电路,提供电流信号以驱动发光元件;以及产生调光信号,在调光信号有效时调节电流信号,在调光信号无效时调节直流母线电压。
根据本发明实施例,一种发光元件驱动控制电路,包括:电流调节环路,将代表流过发光元件电流的电流反馈信号与电流参考信号比较,并产生电流补偿信号;电压调节环路,将代表输出直流母线电压的电压反馈信号与电压参考信号比较,并产生电压补偿信号;以及开关控制电路,当调光信号有效时根据所述电流补偿信号产生控制信号,当调光信号无效时根据所述电压补偿信号产生控制信号。
由于隔离式功率变换电路既直接驱动发光元件,又提供直流母线电压,本发明仅需一个隔离式功率变换电路和几个DC/DC变换电路即可在驱动发光元件的同时提供所需电源电压,结构简单且成本低廉。此外,通过利用调光信号,采用分时策略对发光元件驱动电流和直流母线电压分别进行调节,解决了从单级电路中同时提供电流与电压时会出现的不稳定和干扰问题,确保能够得到所需的驱动电流和直流电压。
附图说明
图1~3为LCD电视背光中三种现有的LED驱动系统的框图;
图4为根据本发明一实施例的LED驱动系统的框图;
图5为根据本发明一实施例的LED驱动系统的电路图;
图6为根据本发明另一实施例的LED驱动系统的电路图;
图7为图5所示控制电路的框图;
图8为根据本发明一实施例的图7所示控制电路的电路图;
图9为图8所示控制电路的工作波形;
图10为根据本发明一实施例的LED驱动系统的电路图;
图11为图10所示控制电路的电路图;
图12为图11所示控制电路的工作波形;
图13为根据本发明一实施例的LED驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。本领域普通技术人员可知,本发明不仅适用于驱动LED,也可用于驱动其它发光元件,例如CCFL等。
图4为根据本发明一实施例的LED驱动系统的框图,包括隔离式功率变换电路401和n个DC/DC电压变换电路402_1~402_n(n≥0)。隔离式功率变换电路401接收输入电压V_in,将其转换为电流信号I_LED以驱动LED,并同时提供直流母线电压V_bus。该输入电压V_in可来自于PFC电路,也可来自于其他直流或交流电源。隔离式功率变换电路401可采用诸如LLC谐振变换器、反激变换器等电流型拓扑。隔离式功率变换电路401可采用脉冲宽度调制(PWM,pulse width modulation)、脉冲频率调制(PFM,pulse frequency modulation)等控制方法,其具体实现方式可为峰值电流控制、平均电流控制、滞环电流控制等。
DC/DC电压变换电路402_1~402_n接收直流母线电压V_bus,并将其分别转换为电源电压V_ps1~V_psn。DC/DC电压变换电路402_1~402_n可采用任何DC/DC拓扑,例如BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、LDO等。
在根据本实施例的LED驱动系统中,采用例如间歇调光方式等调光方式来对LED进行亮度调节。当调光信号DIM有效时,LED被点亮,LED有电流流过,当调光信号DIM无效时,LED无电流流过。此外,LED驱动系统进一步利用该调光信号,在调光信号DIM有效时调节流过LED的电流I_LED,而在在调光信号DIM无效时调节直流母线电压V_bus。这样,实现了分时地对电流信号和直流母线电压进行调节,以分别得到所需的驱动电流和母线电压,并且解决了从单级电路中同时提供电流与电压时会出现的不稳定和干扰问题。。
此外,图4所示的LED驱动系统调节流过LED的电流,并对直流母线电压V_bus实现粗略控制,仅需一个隔离式功率变换电路和几个DC/DC变换电路即可在驱动LED的同时提供所需电源电压,结构简单且成本低廉。
图5为根据本发明一实施例的LED驱动系统的电路图,其中隔离式功率变换电路501包括初级电路503、变压器T1、第一整流电路504、第二整流电路505、控制电路506、隔离电路507、输入电容C_in、输出电容C_out1、C_out2,以及开关S3和S4。变压器T1具有一个初级绕组和两个次级绕组。初级电路503采用LLC谐振变换拓扑,包括开关S1、S2和电容C1,接收输入电压V_in,并通过开关S1和S2的导通与关断将该输入电压转换为一交流信号提供至变压器T1的初级绕组。电容C1、变压器T1初级绕组的励磁电感以及漏感构成LLC谐振电路。输入电容C_in电耦接在初级电路503的两个输入端之间。在其他实施例中,初级电路503可为诸如半桥等直流/交流变换电路。
第一整流电路504电耦接至变压器T1的一个次级绕组,对该次级绕组两端的电压进行整流,以提供直流母线电压V_bus。第二整流电路505电耦接至变压器T1的另一个次级绕组,对该次级绕组两端的电压进行整流,以提供电流信号I_LED驱动LED。第一整流电路504和第二整流电路505可为半波、全波或全桥整流电路。输出电容C_out1和C_out2分别电耦接在第一整流电路504和第二整流电路505的两个输出端之间。DC/DC电压变换电路502_1~502_n接收直流母线电压V_bus,并将其分别转换为电源电压V_ps1~V_psn。
开关S3电耦接在输出电容C_out2和第二整流电路505的一个输出端之间。在调光信号DIM无效或装置发生故障时,开关S3被关断以使第二整流电路505停止对输出电容C_out2供电;正常情况下,调光信号有效时,开关S3导通,第二整流电路对输出电容C_out2供电。开关S4和LED串组成的串联回路并联连接至输出电容C_out2。当调光信号DIM有效时,开关S4导通,LED有电流流过;当调光信号DIM无效时,开关S4关断,LED无电流流过。
控制电路506电耦接至初级电路503,根据来自变压器T1次级侧的电压、电流反馈信号产生控制信号以控制开关S1和S2的导通与关断,并同时产生调光信号和故障信号以控制开关S3、S4的导通与关断。在图5所示实施例中,控制电路506位于变压器T1的次级侧,隔离电路507电耦接在控制电路506和初级电路503之间,以实现两者之间的电隔离。隔离电路507可包括光电耦合器或变压器。
图6为根据本发明另一实施例的LED驱动系统的电路图,其基本结构与图5所示驱动系统相似,不同点在于控制电路606位于变压器T1的初级侧。隔离电路608和609分别电耦接在控制电路606和变压器T1的次级侧以及开关S3、S4的门极之间,以实现调光信号、故障信号以及各反馈信号的电隔离。
图7为图5所示控制电路506的框图,其采用脉冲频率调制,在调光信号DIM有效时调节流过LED的电流I_LED,在调光信号DIM无效时调节直流母线电压V_bus。LED电流控制环路710接收代表流过LED电流的电流反馈信号ILED_fb,并根据其产生电流补偿信号CMP_i。母线电压控制环路711接收代表母线电压V_bus的电压反馈信号Vbus_fb,并根据其产生电压补偿信号CMP_v。频率控制电路712在调光信号DIM有效时接收电流补偿信号CMP_i,在调光信号DIM无效时接收电压补偿信号CMP_v,并根据接收到的信号产生控制信号CTRL以调节开关S1和S2的开关频率。在LED驱动支路故障情况下,频率控制电路712接收电压补偿信号CMP_v,并根据接收到的信号产生控制信号CTRL。
图8为根据本发明一实施例的图7所示控制电路的电路图。当调光信号DIM有效时,开关S6、S7导通,开关S5、S8关断。电流反馈信号ILED_fb被送入放大器AMP1的反相输入端,用作与参考值IREF比较,并据之产生电流补偿信号CMP_i。电容C_v两端的电压,即电压补偿信号CMP_v基本维持不变。放大器AMP2的输出电压为低电平,基本为0V。此时电流补偿信号CMP_i大于放大器AMP2的输出电压,因而被送入频率控制电路812。当调光信号DIM无效时,开关S5、S8导通,开关S6、S7关断。电压反馈信号Vbus_fb被送入放大器AMP2的反相输入端,用作与参考值VREF比较,并据之产生电压补偿信号CMP_v。电容C_i两端的电压,即电流补偿信号CMP_i基本维持不变。放大器AMP1的输出电压为低电平,基本为0V。此时电压补偿信号CMP_v大于放大器AMP1的输出电压,因而被送入频率控制电路812。频率控制电路812根据接收到的信号产生控制信号CTRL,以调节开关S1和S2的开关频率。
由于开关S7和S8的作用,电流补偿信号CMP_i和电压补偿信号CMP_v分别在调光信号DIM无效和有效时基本保持不变,这加快了控制电路的反应速度。在一个实施例中,参考值VREF被设置为略小于直流母线电压V_bus在调光信号DIM有效时的值。这使得LED驱动电压不会在调光信号DIM无效时增大,从而避免流过LED的电流I-LED在调光信号DIM有效时出现过冲。
在另一个实施例中,参考值VREF被设置为直流母线电压V_bus在调光信号DIM有效时的自动采样值,并在调光信号无效时被保持。这使得直流母线电压V_bus能自动跟随LED驱动电压,在调光信号有效或者无效时都保持同一个值,既避免了流过LED的电流I_LED在调光信号DIM有效时出现过冲,又使得直流母线电压V_bus在调光过程中无波动。
图9为图8所示控制电路的工作波形,其中调光信号DIM为高电平有效。
在一个实施例中,控制电路还包括驱动信号产生电路,接收控制信号CRTL并据此产生驱动信号来驱动初级电路中开关S1和S2的导通和关断。此外,驱动信号产生电路还可以接收指示例如第一整流电路504等直流母线电压产生电路发生故障的故障信号,并在故障信号有效时产生驱动信号来关断S1和S2,停止初级电路工作。
图10为根据本发明一实施例的LED驱动系统的电路图,其基本结构与图5所示驱动系统相似。其中第一整流电路1004为全波整流电路,第二整流电路1005为全桥整流电路,隔离电路1007为变压器结构,开关S3为PMOS,开关S4为NMOS。控制电路1006接收母线电压V_bus、代表第一整流电路1004输出电流的信号Ibus_fb、第二整流电路1005的输出电压V_LED、代表第二整流电路1005输出电流的信号ISSD_fb,以及电流反馈信号ILED_fb,根据这些信号产生驱动信号以控制开关S1和S2的导通与关断,并产生信号P_drive和D_drive以控制开关S3、S4的导通与关断。
控制电路1006可集成在一IC中。图11为图10所示控制电路1006的电路图。母线电压V_bus经电阻分压分别得到电压反馈信号Vbus_fb和信号Vbus_ovp,电压V_LED信号经电阻分压得到信号VLED_fb。信号Ibus_fb被送入比较器CMP1的反相输入端,以与阈值信号Vth_OCP进行比较,以对直流母线电压支路出现短路或过流情况进行保护。信号Vbus_ovp被送入比较器CMP2的同相输入端,以与阈值信号Vth_OVP进行比较,以对直流母线电压支路出现过压情况进行保护。或门OR1接收比较器CMP1和CMP2的输出信号,并产生指示母线电压支路是否出现故障(短路、过流或过压)的故障信号FAULT。
电压反馈信号Vbus_fb被送入放大器AMP3的反相输入端,以与参考值VREF进行比较,并据之产生电压补偿信号CMP_v。电流反馈信号ILED_fb被送入放大器AMP4的反相输入端,以与参考值IREF进行比较,并据之产生电流补偿信号CMP_i。频率控制电路1112根据调光信号DIM接收电压补偿信号CMP_v或电流补偿信号CMP_i,并根据接收到的信号产生控制信号CTRL,以调节开关S1和S2的开关频率。
驱动信号产生电路1113接收故障信号FAULT和控制信号CTRL,并根据该两个信号产生驱动信号以驱动开关S1和S2。当故障信号FAULT有效(例如高电平),指示母线电压支路出现故障时,驱动信号产生电路1113将开关S1和S2关断。
信号ILED_fb还被送入比较器CMP3的同相输入端,以与阈值信号Vth_OCPL进行比较,以对流过LED的电流出现过流情况进行保护。信号ISSD_fb被送入比较器CMP4的反相输入端,以与阈值信号Vth_SSD进行比较,以对LED驱动支路出现短路或过流情况进行保护。信号VLED_fb被送入比较器CMP5的同相输入端,以与阈值信号Vth_OVPL进行比较,以对LED驱动支路出现开路或过压情况进行保护。或门OR2接收比较器CMP3~5的输出信号,并产生指示LED驱动支路是否出现故障(短路、过流或过压)的故障信号FAULT_LED。
间歇调光电路1114接收调光控制信号DBRT和故障信号FAULT_LED,并根据该两个信号产生调光信号DIM。当故障信号FAULT_LED有效(例如高电平),指示LED驱动支路出现故障时,间歇调光电路1114无效调光信号DIM。调光控制信号DBRT可为直流电平信号或PWM信号。
保护开关驱动电路1115和调光开关驱动电路1116接收故障信号FAULT_LED和调光信号DIM,并分别根据该两个信号产生驱动信号P_drive(例如低有效,开通)和D_drive(例如高有效,开通)以驱动开关S3和S4。当故障信号FAULT_LED有效或调光信号DIM无效时,保护开关驱动电路1115和调光开关驱动电路1116将开关S3和S4关断。
图12为图11所示控制电路的工作波形。由图可知,在t1时刻,LED驱动支路发生故障,故障信号FAULT_LED有效,开关S3和S4被关断,LED无电流流过,流过其的电流I_LED变为零。而此时驱动初级电路中开关S1,S2的信号不受影响,初级电路正常工作,母线电压V_bus也维持正常输出。在t2时刻,LED驱动支路故障消失,故障信号FAULT_LED无效,开关S3和S4被导通,LED有电流流过,流过其的电流I_LED恢复正常值。在t3时刻,母线电压支路发生故障时,故障信号FAULT有效,驱动信号变为低以关断初级电路中的开关S1和S2。由于初级电路被关断,停止向变压器次级侧传输功率,母线电压V_bus变为零,LED无电流流过,流过其的电流I_LED也变为零。
图13为根据本发明一实施例的LED驱动方法的流程图,包括步骤1301~1304。
在步骤1301,通过初级电路将输入信号转换为一交流信号,并将该交流信号提供至变压器的初级绕组。
在步骤1302,通过电耦接至变压器一个次级绕组的第一整流电路,提供一直流母线电压。
在步骤1303,通过电耦接至变压器另一个次级绕组的第二整流电路,提供电流信号以驱动LED。
在步骤1304,产生调光信号,在调光信号有效时调节电流信号,在调光信号无效时调节直流母线电压。
该LED驱动方法还可包括通过至少一个直流直流电压变换电路将直流母线电压转换为至少一个电源电压。
在一个实施例中,通过一调光信号DIM来调节LED的亮度,当调光信号DIM有效时,LED有电流流过,当调光信号DIM无效时,LED无电流流过。当调光信号DIM有效时,调节流过LED的电流信号至电流参考值,当调光信号DIM无效时,调节直流母线电压至电压参考值。该电压参考值小于直流母线电压在调光信号DIM有效时的值。
在一个实施例中,当第二整流电路故障时,无效调光信号,而初级电路正常工作;当第一整流电路故障时,关断初级电路。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (22)

1.一种发光元件驱动系统,包括:
隔离式功率变换电路,接收输入信号并对其进行变换,以提供用于驱动发光元件的电流信号、以及直流母线电压;以及
至少一个直流电压变换电路,接收所述直流母线电压,并将其变换为至少一个电源电压;
其中,隔离式功率变换电路利用调光信号,分时地对电流信号和直流母线电压进行调节,以分别得到所需的驱动电流和母线电压。
2.如权利要求1所述的发光元件驱动系统,其中,在调光信号的有效时段对电流信号进行调节,而在调光信号的无效时段对直流母线电压进行调节,
其中,在调光信号的有效时段,受驱动的发光元件中有电流流过,而在调光信号的无效时段,受驱动的发光元件中无电流流过。
3.如权利要求1所述的发光元件驱动系统,其中所述隔离式功率变换电路包括:
初级电路,包括至少一个开关,接收所述输入电压,并通过该至少一个开关的导通与关断将该输入信号转换为交流信号;
变压器,包括初级绕组和两组次级绕组,该初级绕组电耦接至所述初级电路以接收所述交流信号,变压器对所述交流信号进行变换,两组次级绕组分别提供变换后信号,其中每一组次级绕组包括一个或多个次级绕组;
第一整流电路,电耦接至所述变压器的一组次级绕组,以接收该组次级绕组输出的变换后信号并进行整流以提供所述直流母线电压;
第二整流电路,电耦接至所述变压器的另一组次级绕组,以接收该另一组次级绕组输出的变换后信号并进行整流,以提供用于驱动发光元件的所述电流信号;以及
控制电路,电耦接至所述初级电路、第一和第二整流电路,接收分别来自第一和第二整流电路的电压和电流反馈信号,并据此产生控制信号,以控制所述至少一个开关的导通与关断,其中,电流反馈信号代表所述电流信号,电压反馈信号代表所述直流母线电压;
其中,所述控制电路还产生所述调光信号。
4.如权利要求1所述的发光元件驱动系统,其中所述隔离式功率变换电路在所述调光信号有效时将所述电流信号调节至电流参考值,在所述调光信号无效时将所述直流母线电压调节至电压参考值。
5.如权利要求4所述的发光元件驱动系统,其中所述电压参考值小于所述直流母线电压在所述调光信号有效时的值。
6.如权利要求3所述的发光元件驱动系统,其中所述控制电路包括:
电流调节环路,将电流反馈信号与电流参考信号比较,并产生电流补偿信号;
电压调节环路,将电压反馈信号与电压参考信号比较,并产生电压补偿信号;以及
开关控制电路,当所述调光信号有效时接收所述电流补偿信号,当所述调光信号无效时接收所述电压补偿信号,并根据接收到的信号产生控制信号,以控制所述初级电路中至少一个开关的导通与关断。
7.如权利要求6所述的发光元件驱动系统,其中当所述调光信号有效时,所述电压补偿信号维持不变,当所述调光信号无效时,所述电流补偿信号维持不变。
8.如权利要求3所述的发光元件驱动系统,还包括电耦接在第二整流电路和发光元件之间的第一开关,第一开关受到所述调光信号的控制,以在调光信号的有效时段导通,从而允许从第二整流电路向发光元件提供所述电流信号,使得发光元件中有电流流过,而在调光信号的无效时段关断,从而阻止从第二整流电路向发光元件提供所述电流信号,使发光元件中无电流流过。
9.如权利要求3所述的发光元件驱动系统,还包括电耦接在第二整流电路和发光元件之间的第二开关,当所述第二整流电路发生故障时,所述控制电路无效所述调光信号,并将第二开关关断,以停止第二整流电路向发光元件提供能量。
10.如权利要求9所述的发光元件驱动系统,其中,当所述第二整流电路发生故障时,所述初级电路保持正常工作,提供所述直流母线电压。
11.如权利要求3所述的发光元件驱动系统,其中当所述第一整流电路发生故障时,所述控制电路关断所述至少一个开关,从而停止所述初级电路工作。
12.一种发光元件驱动方法,包括:
通过初级电路将输入信号转换为一交流信号,并将该交流信号提供至变压器的初级绕组;
通过电耦接至所述变压器一个次级绕组的第一整流电路,提供一直流母线电压;
通过电耦接至所述变压器另一个次级绕组的第二整流电路,提供电流信号以驱动发光元件;以及
产生调光信号,在调光信号有效时调节电流信号,在调光信号无效时调节直流母线电压。
13.如权利要求12所述的发光元件驱动方法,还包括通过至少一个直流电压变换电路将所述直流母线电压转换为至少一个电源电压。
14.如权利要求12所述的发光元件驱动方法,其中,调光信号用于调节发光元件的亮度,当该调光信号有效时,发光元件有电流流过,当该调光信号无效时,发光元件无电流流过。
15.如权利要求14所述的发光元件驱动方法,其中,当所述调光信号有效时,调节所述电流信号至电流参考值,当所述调光信号无效时,调节所述直流母线电压至电压参考值。
16.如权利要求15所述的发光元件驱动方法,其中所述电压参考值小于所述直流母线电压在所述调光信号有效时的值。
17.如权利要求14所述的发光元件驱动方法,还包括:
将代表所述电流信号的电流反馈信号与电流参考信号比较,并产生电流补偿信号;
将代表所述直流母线电压的电压反馈信号与电压参考信号比较,并产生电压补偿信号;以及
当所述调光信号有效时接收所述电流补偿信号,当所述调光信号无效时接收所述电压补偿信号,并根据接收到的信号产生控制信号以控制所述初级电路中至少一个开关的导通与关断。
18.如权利要求17所述的发光元件驱动方法,其中,当所述调光信号有效时,维持所述电压补偿信号不变,当所述调光信号无效时,维持所述电流补偿信号不变。
19.如权利要求12所述的发光元件驱动方法,还包括当所述第二整流电路发生故障时,无效所述调光信号,所述初级电路正常工作。
20.如权利要求19所述的发光元件驱动方法,还包括当所述第一整流电路发生故障时,关断所述初级电路。
21.一种发光元件驱动控制电路,包括:
电流调节环路,将代表流过发光元件电流的电流反馈信号与电流参考信号比较,并产生电流补偿信号;
电压调节环路,将代表输出直流母线电压的电压反馈信号与电压参考信号比较,并产生电压补偿信号;以及
开关控制电路,当调光信号有效时根据所述电流补偿信号产生控制信号,当调光信号无效时根据所述电压补偿信号产生控制信号。
22.如权利要求21所述的发光元件驱动控制电路,其中当所述调光信号有效时,所述电压补偿信号维持不变,当所述调光信号无效时,所述电流补偿信号维持不变。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103167685A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 隆达电子股份有限公司 照明控制电路与照明系统
CN103199633A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 松下电器产业株式会社 照明用无线供电系统和照明设备
CN103763830A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 杭州茂力半导体技术有限公司 发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法
CN104010422A (zh) * 2014-06-13 2014-08-27 成都芯源系统有限公司 Led驱动装置及其控制器和控制方法
US8896214B2 (en) 2011-12-19 2014-11-25 Monolithic Power Systems, Inc. LED driving system for driving multi-string LEDs and the method thereof
CN104601012A (zh) * 2013-09-30 2015-05-06 爱尔博电子医疗仪器股份有限公司 具有改进型市电模块的手术装置
CN104871646A (zh) * 2012-12-10 2015-08-26 3M创新有限公司 用于自适应于多级照明开关的led照明组件的开关电路
WO2022041873A1 (zh) * 2020-08-24 2022-03-03 海信视像科技股份有限公司 显示装置、阶梯供电电路

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9386653B2 (en) 2008-12-12 2016-07-05 O2Micro Inc Circuits and methods for driving light sources
CN104640300A (zh) * 2013-11-15 2015-05-20 凹凸电子(武汉)有限公司 光源驱动电路、色温控制器及控制光源色温的方法
CN102412727B (zh) 2011-11-25 2014-02-19 成都芯源系统有限公司 开关电源及其控制电路和调光方法
DE102012007478B4 (de) * 2012-04-13 2023-08-03 Tridonic Gmbh & Co Kg Wandler für ein Leuchtmittel, LED-Konverter und Verfahren zum Betreiben eines Wandlers
US8810147B2 (en) * 2012-07-15 2014-08-19 Wen-Hsiung Hsieh Method and circuit for driving LEDs with a pulsed current
US20140049730A1 (en) * 2012-08-15 2014-02-20 Texas Instruments Incorporated Led driver with boost converter current control
AT13829U1 (de) * 2012-08-31 2014-09-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Betriebsgerät zur Ansteuerung einer LED-Strecke mit sekundärseitiger Steuereinheit
DE102012108965B4 (de) * 2012-09-24 2014-08-14 Exscitron Gmbh Stromquelle mit verbesserter Dimmvorrichtung
WO2014060872A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-24 Koninklijke Philips N.V. Driver device and driving method for driving a load, in particular an led unit, using a resonant converter
DE102013207675A1 (de) * 2013-04-26 2014-10-30 Tridonic Gmbh & Co Kg Konstantstrom-Konverter für Beleuchtungseinrichtungen
TWI532409B (zh) * 2013-05-03 2016-05-01 隆達電子股份有限公司 照明裝置與其發光二極體調光電路
AT14739U1 (de) 2013-08-19 2016-05-15 Tridonic Gmbh & Co Kg Primärseitig gesteuerter Konstantstrom-Konverter für Beleuchtungseinrichtungen
TWM468756U (zh) * 2013-08-28 2013-12-21 Chicony Power Tech Co Ltd 發光二極體驅動裝置
US9473036B2 (en) * 2014-06-05 2016-10-18 Lite-On Electronics (Guangzhou) Limited Direct current voltage conversion device
DE102014214746A1 (de) * 2014-07-28 2016-01-28 Tridonic Gmbh & Co Kg Aktive Schaltung zur Erfassung eines Leuchtmittel-Stroms
DE102014214744A1 (de) 2014-07-28 2016-01-28 Tridonic Gmbh & Co Kg Aktive Schaltung zur Erfassung eines Leuchtmittel-Stroms
DE102014216825A1 (de) * 2014-08-25 2016-02-25 Tridonic Gmbh & Co Kg Potentialgetrennte Betriebsschaltung mit sekundärseitiger Parametererfassung für den Einsatz als PFC-Schaltung
US9338854B1 (en) * 2015-02-12 2016-05-10 Cooler Master (Hui Zhou) Co., Ltd. Safety switch apparatus, universal LED tube having the safety switch apparatus, and power system of the universal LED tube
US10447148B2 (en) * 2016-02-12 2019-10-15 Signify Holding B.V. DC/DC resonant converters and power factor correction using resonant converters, and corresponding control methods
ITUA20163028A1 (it) * 2016-04-29 2017-10-29 Ledcom Int S R L Circuito di un convertitore a commutazione
CN105790575B (zh) 2016-05-05 2019-03-05 成都芯源系统有限公司 电压转换电路及其控制方法
CN106162985B (zh) 2016-06-30 2018-03-06 成都芯源系统有限公司 Led驱动器及驱动方法
US10362653B1 (en) * 2018-10-05 2019-07-23 Ledvance Llc Isolated dimming circuit
CN109617417B (zh) 2018-12-12 2020-11-17 成都芯源系统有限公司 一种单功率级多路输出的电源电路及其控制电路
US11051377B1 (en) * 2019-10-07 2021-06-29 Universal Lighting Technologies, Inc. Dynamic overload protection method
EP4301094A1 (en) * 2021-08-20 2024-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method therefor
CN116456528B (zh) * 2023-03-21 2023-11-03 江苏帝奥微电子股份有限公司 一种pwm调光控制系统及其方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687984A (zh) * 2005-06-09 2005-10-26 友达光电股份有限公司 液晶显示器及其发光二极管驱动电路
CN201420977Y (zh) * 2009-01-21 2010-03-10 泰金宝电通股份有限公司 发光装置
CN101668369A (zh) * 2009-10-01 2010-03-10 英飞特电子(杭州)有限公司 一种高效率恒流led驱动器
CN101848557A (zh) * 2009-05-31 2010-09-29 北京航空航天大学 一种移动无标度自组织网络模型的建立方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8127477B2 (en) * 2008-05-13 2012-03-06 Nthdegree Technologies Worldwide Inc Illuminating display systems
US20110101885A1 (en) 2009-11-02 2011-05-05 Eric Yang Led backlight circuit for lcd panels
CN102196618B (zh) 2010-03-16 2015-07-22 成都芯源系统有限公司 Led照明驱动电路和方法
CN101848577B (zh) * 2010-03-16 2014-02-12 成都芯源系统有限公司 一种led驱动系统及驱动方法
CN102065600B (zh) 2010-03-16 2014-06-25 成都芯源系统有限公司 一种led调光驱动系统
US8587221B2 (en) * 2010-12-20 2013-11-19 O2Micro, Inc. DC/DC converter with multiple outputs
KR101452062B1 (ko) * 2012-12-10 2014-10-16 삼성전기주식회사 전원 공급 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687984A (zh) * 2005-06-09 2005-10-26 友达光电股份有限公司 液晶显示器及其发光二极管驱动电路
CN201420977Y (zh) * 2009-01-21 2010-03-10 泰金宝电通股份有限公司 发光装置
CN101848557A (zh) * 2009-05-31 2010-09-29 北京航空航天大学 一种移动无标度自组织网络模型的建立方法
CN101668369A (zh) * 2009-10-01 2010-03-10 英飞特电子(杭州)有限公司 一种高效率恒流led驱动器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103167685A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 隆达电子股份有限公司 照明控制电路与照明系统
CN103167685B (zh) * 2011-12-09 2015-06-10 隆达电子股份有限公司 照明控制电路与照明系统
US8896214B2 (en) 2011-12-19 2014-11-25 Monolithic Power Systems, Inc. LED driving system for driving multi-string LEDs and the method thereof
CN103199633A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 松下电器产业株式会社 照明用无线供电系统和照明设备
CN103199633B (zh) * 2012-01-10 2015-07-29 松下电器产业株式会社 照明用无线供电系统和照明设备
CN104871646A (zh) * 2012-12-10 2015-08-26 3M创新有限公司 用于自适应于多级照明开关的led照明组件的开关电路
CN104601012A (zh) * 2013-09-30 2015-05-06 爱尔博电子医疗仪器股份有限公司 具有改进型市电模块的手术装置
CN104601012B (zh) * 2013-09-30 2017-10-13 爱尔博电子医疗仪器股份有限公司 具有改进型市电模块的手术装置
CN103763830B (zh) * 2014-01-22 2016-06-15 杭州茂力半导体技术有限公司 发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法
CN103763830A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 杭州茂力半导体技术有限公司 发光元件驱动系统、驱动控制电路及驱动方法
CN104010422A (zh) * 2014-06-13 2014-08-27 成都芯源系统有限公司 Led驱动装置及其控制器和控制方法
CN104010422B (zh) * 2014-06-13 2016-03-23 成都芯源系统有限公司 Led驱动装置及其控制器和控制方法
WO2022041873A1 (zh) * 2020-08-24 2022-03-03 海信视像科技股份有限公司 显示装置、阶梯供电电路
US11825577B2 (en) 2020-08-24 2023-11-21 Hisense Visual Technology Co., Ltd. Display apparatus and step power circuit

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