CN102238778A - 用于驱动发光二极管的多电源装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于驱动发光二极管的多电源装置,其与多输出功率的一个输出功率的频率同步以控制该多输出功率的切换,并且在供应用于驱动发光二极管的功率时简化功率转换。该用于驱动发光二极管的多电源装置包括:功率转换器,其根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与该第一转换方案不同的第二转换方案来将该输入功率转换为第二功率;第一驱动器和第二驱动器,其从该功率转换器接收第一功率和第二功率,以驱动发光二极管;反馈单元,其反馈来自该第一LED驱动器和第二LED驱动器的检测信号;以及功率转换控制器,其根据来自该反馈单元的该检测信号来控制该功率转换器的第一功率的功率转换切换频率,并且与功率转换切换频率同步以控制该转换器的该第二功率的占空比。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年4月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0037520的优先权,其公开内容通过引用被合并于此。
技术领域
本发明涉及多电源装置,并且更具体地,涉及用于驱动发光二极管的多电源装置,该多电源装置与多输出功率的一个输出功率的频率同步,以控制该多输出功率的切换,并且在供应用于驱动发光二极管的功率时简化功率转换。
背景技术
电源装置迄今已经普遍地用于诸如个人计算机等的信息技术装置和诸如空调器、立体声音响系统或电视机等的家用电器中。
这样的电源装置可以根据被应用电源装置的电子产品来供应多种输出功率。
通用多电源装置通过单个变压器将输入的DC功率转换为独立的AC功率,并且再一次对它们进行整流,由此输出多个DC功率。然而,当单个变压器改变多个DC功率中的一个的电压电平时,该通用多电源装置影响其他DC功率,使得不保持互稳压(cross-regulation)性能。为此,向输出端子提供降压斩波电路。然而,在初级功率转换之后,降压斩波电路再次转换功率,由此使得功率转换效率降级。而且,由于降压斩波电路而导致组件的数目增加,使得制造成本增大。
另外,当采用电源装置来驱动发光二极管时,采用升压电路或降压电路,以便于在初级功率转换之后补偿在发光二极管之间的电压偏差,由此使得功率转换效率降级。而且,由于升压电路或降压电路而导致组件的数目增加,使得制造成本增大。
发明内容
本发明的一个方面提供了一种用于驱动发光二极管的多电源装置,所述多电源装置与多个输出功率的一个输出功率的频率同步,以控制该多输出功率的切换,并且在供应用于驱动发光二极管的功率时简化功率转换。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率,以执行预设的第一操作;第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率,以执行预设的第二操作;反馈单元,所述反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步,以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,其中,所述第一驱动器是接收所述第一功率以驱动发光二极管的第一LED驱动器。
所述第二驱动器可以是接收用于所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
所述第一反馈单元可以是第一光耦合器,所述第一光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第一LED驱动器的第一检测信号,所述第一检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
所述第二反馈单元可以是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第二LED驱动器的第二检测信号,所述第二检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
所述第二反馈单元可以是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送第二检测信号,所述第二检测信号检测供应到所述第二驱动器的所述第二功率的电压电平。
所述功率转换控制器可以恒流控制所述第一功率和所述第二功率。
所述功率转换控制器可以恒流控制所述第一功率并且恒压控制所述第二功率。
所述功率转换控制器可以包括:频率控制器,所述频率控制器根据在所述第一检测信号的电压电平和第一参考电压的预设电压电平之间的比较结果来控制谐振频率;锯齿波生成器,所述锯齿波生成器根据来自所述频率控制器的所述谐振频率来生成锯齿波;占空比控制器,所述占空比将在所述第二检测信号的电压电平和第二参考电压的预设电压电平之间的误差与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波作比较,以控制功率转换电路的切换占空比控制;以及切换控制器,所述切换控制器提供第一切换信号和第二切换信号,所述第一切换信号和所述第二切换信号根据所述占空比控制器的切换占空比控制来控制所述功率转换电路的交替切换。
所述频率控制器可以包括:第一误差放大器,所述第一误差放大器将所述第一检测信号的所述电压电平与所述第一参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;第一电阻器,所述第一电阻器根据预设电阻值来设置所述第一误差放大器的放大因数;以及频率设置装置,所述频率设置装置根据由所述第一误差放大器放大的所述比较结果来设置所述谐振频率。
所述占空比控制器可以包括:第二误差放大器,所述第二误差放大器将所述第二检测信号的所述电压电平与所述第二参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;第二电阻器,所述第二电阻器根据预设电阻值来设置所述第二误差放大器的所述放大因数;比较器,所述比较器将由所述第二误差放大器放大的所述比较结果与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波的所述电压电平作比较;以及,占空比设置装置,所述占空比设置装置根据来自所述比较器的比较结果来设置所述功率转换器的切换占空比。
所述转换器可以包括:切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的所述控制来交替地进行切换;转换器,所述转换器将从所述切换单元切换的所述功率中的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述转换器转换的所述功率的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
所述转换器可以是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,它们与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
所述转换器可以包括:切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的所述控制来交替地进行切换;第一转换器和第二转换器,所述第一转换器和所述第二转换器将从所述切换单元切换的所述功率中的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述第一转换器和所述第二转换器转换的所述功率的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
所述第一转换器和所述第二转换器可以是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,其每一个都与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
所述第一LED驱动器可以包括:第一LED单元,所述第一LED单元接收第一功率以发光;第一切换单元,所述第一切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;第一检测器,所述第一检测器检测流过所述LED单元的电流;第一控制器,所述第一控制器根据所述第一检测器的所检测的值来控制所述第一切换单元的切换;以及第一补偿器,所述第一补偿器补偿来自所述第一控制器的所检测的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
所述第二LED驱动器可以包括:第二LED单元,所述第二LED单元接收第二功率以发光;第二切换单元,所述第二切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;第二检测器,所述第二检测器检测流过所述LED单元的电流;第二控制器,所述第二控制器根据所述第二检测器的所检测的值来控制所述第二切换单元的切换;以及第二补偿器,所述第二补偿器补偿来自所述第二控制器的所检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
所述第一LED单元和所述第二LED单元可以每一个都包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
所述第一切换单元和所述第二切换单元每一个都可以包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第一LED单元和所述第二LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个串联地电连接到所述第一LED单元和所述第二LED单元的所述多列发光二极管。
所述第一检测器和所述第二检测器的每一个都可以包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第一切换单元和所述第二切换单元中的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器中的每一个都串联地电连接到所述第一切换单元和所述第二切换单元的多个开关。
所述第一控制器和所述第二控制器的每一个都可以向所述反馈单元传送来自所述第一检测器的所述多个电阻器的每个检测到的值的具有最低电平的那个值。
所述用于驱动发光二极管的多电源装置可以还包括:滤波器,所述滤波器去除公共AC功率的电磁干扰;整流器,所述整流器对由所述滤波器滤波的功率进行整流;以及功率因数校正器,所述功率因数校正器对由所述整流器整流的所述功率的功率因数进行校正,以将其作为所述输入功率传送到所述功率转换器。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率,以执行预设的第一操作;第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率,以执行预设的第二操作;反馈单元,所述反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步,以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,其中,所述第二驱动器是接收所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率以执行预设的第一操作;第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率以执行预设的第二操作;反馈单元,反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步,以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,其中,所述第一驱动器是接收所述第一功率以驱动发光二极管的第一LED驱动器,并且所述第二驱动器是接收所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述,将更清楚地理解本发明的以上和其他方面、特征和其他优点,在附图中:
图1是根据本发明的第一实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图;
图2是根据本发明的向用于驱动发光二极管的多电源装置提供的功率转换控制器的示意性内部配置图;
图3是根据本发明的第二实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图;
图4是根据本发明的用于驱动发光二极管的多电源装置的主要部分的信号波形图;
图5是根据本发明的第三实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图;
图6是根据本发明的第四实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图;以及
图7是示出根据本发明的用于驱动发光二极管的多电源装置的LED驱动器的实施例的内部配置图。
具体实施方式
现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明的第一实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图。
参考图1,根据本发明的第一实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置100可以包括:滤波器110,该滤波器110去除包括在公共AC功率中的电磁干扰(EMI);整流器120,该整流器120对由该滤波器110滤波的功率进行整流;以及功率因数校正器130,所述功率因数校正器130通过补偿在由整流器120整流的功率的电流和电压之间的相位差来校正功率因数;功率转换器140;第一LED驱动器150和第二LED驱动器160;功率转换控制器170;以及反馈单元180。
功率转换器140可以包括切换单元141、转换器142以及第一整流器143和第二整流器144。
切换单元141可以包括第一开关M1和第二开关M2,第一开关M1和第二开关M2彼此串联地电连接,并且与输入DC电源端子并联连接,以根据来自功率转换控制器170的切换信号sw1和sw2来交替地进行切换。由切换单元141切换的AC功率被相应地传送到转换器142。
转换器142可以是LLC谐振转换器,该LLC谐振转换器包括:串联连接的谐振电容器Cr和谐振电容器Lr;以及与第一开关M1和第二开关M2中的每一个并联连接的磁电感器Lm。另外,转换器142可以包括单个变压器,该单个变压器具有初级绕组L1和次级绕组L2和L3,初级绕组L1和次级绕组L2和L3具有预设匝数比。磁电感器Lm可以仅由变压器的漏电感来配置。在该情况下,转换器142的次级绕组L2和L3的每一个都可以输出独立的功率。
由切换单元141切换的AC功率被转换为具有根据转换器142的预设匝数比的电压电平的AC功率,由此被传送到第一整流器143和第二整流器144。
第一整流器143和第二整流器144对来自转换器142的AC功率进行整流,以输出第一功率Vo1和第二功率Vo2。在该情况下,第一整流器143和第二整流器144的整流元件由至少一个二极管d5构成,由此使得能够对AC功率进行半波整流。替代地,第一整流器143和第二整流器144的整流元件由桥式二极管来构成,该桥式二极管由多个二极管d1至d4构成,由此使得能够对AC功率进行全波整流。来自第一整流器143和第二整流器144的第一功率Vo1和第二功率Vo2可以被传送到第一LED驱动器150和第二LED驱动器160。
第一LED驱动器150和第二LED驱动器160的每一个都可以包括第一LED单元151和第二LED单元161、第一切换单元152和第二切换单元162、第一检测器153和第二检测器163、第一控制器154和第二控制器164以及第一补偿器155和第二补偿器165。
例如,在第一LED驱动器150的情况下,在没有独立的升压电路或降压电路的情况下第一功率Vo1被直接地传送到第一LED单元151,该第一LED单元151具有至少一个发光二极管。第一切换单元152被串联连接到第一LED单元151,由此使得能够进行切换,使得供应或阻断向第一LED单元151的电流。具有至少一个电阻器的第一检测器153可以被串联连接在第一切换单元152和地之间。由第一检测器153检测到的检测值被传送到第一控制器154。第一控制器154可以接收该检测到的值,并且控制第一切换单元152来接通/断开。因此,第一控制器154可以通过控制流过第一LED单元151的电流的供应来执行调光(dimming)控制。第一控制器154可以通过反馈单元180来传送向功率转换控制器170传送的检测到的值。另外,第一控制器154可以进一步检测第一切换单元152的漏极电压,以便于检测异常操作与否。第一补偿器155可以补偿来自控制器154的检测到的值的电平,以将其传送到反馈单元180。
第二LED驱动器160以与第一LED驱动器150相同的方式来进行操作,因此将省略其详细描述。
反馈单元180可以包括第一光耦合器181和第二光耦合器182,其中,第一光耦合器181可以从第一LED驱动器150接收检测结果。另外,第一光耦合器181还可以接收传送到第一LED驱动器150的第一功率Vo1的状态值,以便于防止故障。
同样,第二光耦合器182还可以接收来自第二LED驱动器160的检测结果以及第二功率Vo2的状态值。
功率转换控制器170可以基于来自反馈单元180的检测信号来控制功率转换器140的功率转换操作。
功率转换控制器170可以控制功率转换器140的功率转换操作,使得根据反馈单元180的检测信号来恒流控制第一功率Vo1和第二功率Vo2。
功率转换控制器170包括:频率控制器171,该频率控制器171从反馈单元180的第一光耦合器181接收第一检测信号;锯齿波生成器172;占空比控制器173,该占空比控制器173从反馈单元180的第二光耦合器182接收第二检测信号;以及切换控制器174。将参考图2来描述功率转换控制器170的详细构成。
图2是根据本发明的向用于驱动发光二极管的多电源装置提供的功率转换控制器的示意性内部配置图。
功率转换控制器170的频率控制器171包括:第一误差放大器171a,该第一误差放大器171a放大在来自第一光耦合器181的第一检测信号的电压电平和第一参考电压Vref1的预设电压电平之间的误差;第一电阻器171b,该第一电阻器171b根据预设电阻值来设置第一误差放大器171a的误差放大因数;以及频率设置设备171c,该频率设置设备171c根据第一误差放大器171a的比较结果来设置频率。来自频率设置设备171c的频率信号被传送到锯齿波生成器172。
锯齿波生成器172生成与来自频率设置设备171c的频率信号同步的锯齿波。该锯齿波被传送到占空比控制器173。
占空比控制器173包括:第二误差放大器173a,该第二误差放大器173a放大在第二光耦合器182的第二检测信号的电压电平和预设第二参考电压Vref2的电压电平之间的误差;第二电阻器173b,该第二电阻器173b根据预设电阻值来设置第二误差放大器173a的误差放大率;比较器173c,该比较器173c将第二误差放大器173a的比较结果的电压电平与来自锯齿波生成器172的锯齿波的电压电平作比较;以及占空比设置设备173d,该占空比设置设备173d根据比较器173c的比较结果来设置切换占空比。来自占空比设置设备173d的占空比信号被传送到切换控制器174。
切换控制器174根据来自占空比设置设备173d的占空比信号来向切换单元141传送控制第一开关M1和第二开关M2的切换的第一切换信号sw1和第二切换信号sw2。
图3是根据本发明的第二实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图。
除了功率转换器240之外,在图3中的根据本发明的第二实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置200具有与在图1中的根据本发明的第一实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置100的配置相同的配置。因此,将省略滤波器210、整流器220、功率因数校正器230、第一LED驱动器250和第二LED驱动器260、功率转换控制器270和反馈单元280的示意性内部配置及其详细描述。
功率转换器240的切换单元241向第一转换器242和第二转换器243中的每一个传送通过第一开关M1和第二开关M2的交替切换而切换的功率。第一转换器242和第二转换器243可以是LLC谐振转换器,该LLC谐振转换器包括:每一个都串联连接的谐振电容器Cr1和Cr2与谐振电感器Lr1和Lr2;以及磁电感器Lm1和Lm2,该磁电感器Lm1和Lm2的每一个都与第一开关M1和第二开关M2并联连接。另外,第一转换器242和第二转换器243可以包括两个变压器,该两个变压器具有初级绕组L1和L3与次级绕组L2和L4,该初级绕组L1和L3与次级绕组L2和L4具有预设匝数比。磁电感器Lm1和Lm2可以仅由变压器的漏电感构成。
由切换单元241切换的AC功率被分别转换为要传送到第一整流器244和第二整流器245的第一转换器242和第二转换器243的AC功率,第一转换器242和第二转换器243的AC功率具有根据预设匝数比的电压电平。
第一整流器244和第二整流器245的每一个对来自第一转换器242和第二转换器243的AC功率进行整流,以输出第一功率和第二功率Vo1和Vo2。在该情况下,第一整流器244和第二整流器245的整流元件由至少一个二极管d5构成,由此使得能对AC功率进行半波整流。替代地,第一整流器244和第二整流器245的整流元件由桥式二极管构成,该桥式二极管由多个二极管d1至d4构成,由此使得能够对AC功率进行全波整流。来自第一整流器244和第二整流器245的第一功率Vo1和第二功率Vo2可以被传送到第一LED驱动器250和第二LED驱动器260。
图4是根据本发明的用于驱动发光二极管的多电源装置的主要部分的信号波形图。
将参考图2和图4来详细描述根据本发明的用于驱动发光二极管的多电源装置的操作。已经基于在图3中所示的根据本发明的第二实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置来描述本发明。然而,在图3中的用于驱动发光二极管的多电源装置的配置与在图4中的用于驱动发光二极管的多电源装置的配置相同,除了关于该功率转换器是由单个变压器还是两个变压器构成的实施例中的差别之外,即,除了向第二转换器243的初级绕组L3内引入的电流Ipri2之外。因此,将基于根据本发明的第二实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置来描述本发明。
首先,根据功率转换控制器270的切换来交替地切换第一开关M1和第二开关M2,以分别在占空比D和1-D上进行操作。因此,每个电压Vsd1和Vsd2在第一开关M1和第二开关M2断开的时间被施加到第一开关M1和第二开关M2。
通过第一开关M1和第二开关M2的交替通/断切换来控制第一谐振电容器Cr1的充电电压,以控制向第一转换器242的初级绕组L1施加的电压,使得通过第一转换器242的次级绕组L2和第一整流器244的二极管d1和d4或者d2和d3来形成第一功率Vo1。
在该情况下,通过调制切换频率的频率控制器271来精密地形成第一功率Vo1。
另外,通过第一开关M1和第二开关M2的交替通/断转换来控制第二谐振电容器Cr2的充电电压,以控制向第二转换器243的初级绕组L3施加的电压,使得通过第二转换器243的次级绕组L4和第二整流器245的二极管d5来形成第二功率Vo2。
根据本发明的多输出DC/DC转换器包括:频率控制器271,该频率控制器271基于第一检测信号来控制输出电压;以及占空比控制器273,该占空比控制器273基于第二检测信号来控制输出电压。
在该情况下,调制脉冲宽度的占空比控制器273与基于第一功率Vo1转换的频率控制器271的切换频率同步,使得同时调制切换频率和脉冲宽度。
接下来,功率转换控制器270的频率控制器271通过第一误差放大器171a将第一光耦合器281的第一检测信号的电压电平与第一参考电压Vref1的预设电压电平作比较,并且通过频率设置设备171c向锯齿波生成器272传送具有根据比较结果变化的频率的频率信号。
锯齿波生成器272形成与频率信号的变化的频率同步的锯齿波。占空比控制器273通过第二误差放大器173a将第二光耦合器282的第二检测信号的电压电平与第二参考电压Vref2的预设电压电平作比较,并且通过比较器173c将来自第二误差放大器173a的误差结果与来自锯齿波生成器272的锯齿波作比较,以通过占空比设置装置173d形成占空比信号,并且然后将该占空比信号传送到切换控制器274。切换控制器274根据占空比信号来向切换单元241传送第一切换信号sw1和第二切换信号sw2,以控制第一开关M1和第二开关M2的切换。
更具体地,通过切换单元241的第一开关M1和第二开关M2的交替通/断切换来控制第一谐振电容器Cr1的充电电压,以控制向第一转换器242的初级绕组L1施加的电压,使得通过第一转换器242的次级绕组L2和第一整流器244的二极管d1和d4或者d2和d3来形成第一功率Vo1。
在该情况下,为了提高第一功率Vo1的电压电平,通过调制切换频率的频率控制器271来将切换频率控制得低。根据LLC谐振方案的特性,如果切换频率被降低,则电压增益提高。因此,从第一转换器242输出的第一功率Vo1的电压电平提高。
在该配置中,当在基于第二功率Vo2生成的占空比中有非对称时,插入第一整流器244的隔直电容器Cb,以便于防止下述现象,其中,从第一转换器242生成的谐振电流通过仅第一整流器244的二极管d1和d4或者d2或d3的通路。换句话说,通过占空比的非对称操作来限制半波整流操作。
同时,在第二功率Vo2的电压电平随着第二功率Vo2的负载变化而波动的情况下,控制与第二功率Vo2直接相关的开关的周期的占空比。在该情况下,向第一开关M1施加与第二功率Vo2直接相关的操作占空比D。当第二功率Vo2的电压电平提高时,由于在脉冲宽度的调制上的控制而导致操作占空比D降低,然而,由此切换频率不波动。因此,即使控制操作占空比D以便于控制第二功率Vo2的电压电平,第一功率Vo1的电压电平也不波动。换句话说,独立地控制第一功率Vo1和第二功率Vo2。
图5是根据本发明的第三实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图,而且图6是根据本发明的第四实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置的示意性配置图。
在根据本发明的第三实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置300中,可以向第一LED驱动器350供应第一功率Vo1,并且可以向操作器360供应第二功率Vo2,操作器360执行诸如图像驱动、IC驱动等的预设操作。在该情况下,功率转换控制器370可以恒流控制第一功率Vo1,并且恒压控制第二功率Vo2。
以相同的方式,在根据本发明的第四实施例的用于驱动发光二极管的多电源装置400中,可以向第一LED驱动器450供应第二功率Vo2,并且可以向操作器460供应第一功率Vo1,操作器460执行诸如图像驱动、IC驱动等的预设操作。在该情况下,功率转换控制器470可以恒压控制第一功率Vo1,并且恒流控制第二功率Vo2。
图7是示出根据本发明的用于驱动发光二极管的多电源装置的LED驱动器的实施例的内部配置图。
LED单元551可以包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管551a至551N。
在该情况下,切换单元552可以包括:至少一个开关,该至少一个开关串联地电连接到LED单元551的至少一个发光二极管或至少一列发光二极管;或者,多个开关552a至552N,其每一个都串联地电连接到LED单元551的多列发光二极管551a至551N。
因此,检测单元553可以包括:至少一个电阻器,该至少一个电阻器串联地电连接到切换单元552的至少一个开关;或者多个电阻器553a至553N,其每一个都串联地电连接到切换单元552的多个开关552a至552N。
控制器554可以通过补偿器555向反馈单元传送来自检测器553的多个检测到的值中的最高的一个。
如上所述,因为与控制在与频率同步的占空比的功率转换同时地控制频率,所以不需要降压斩波电路,由此使得能够降低降压斩波电路的切换损耗和由于传导损耗导致的功率损耗,并且减小与降压斩波电路的所需数目的组件相对应的制造成本。
另外,在驱动发光二极管时,本发明在不采用升压电路的情况下直接执行恒流控制,由此使得能够减小与升压电路的所需数目的组件相对应的制造成本。
另外,在根据本发明的多电源装置中,如在现有技术中使用单个变压器,使得电路面积可以与所需数目的组件相同,并且使用两个变压器,使得通过可以微型化的该两个变压器中的每一个来充电由单个变压器充电的整个功率。以相同的方式,功率转换控制器170可以集成如上在单个IC中所述的功能,由此不增加所需数目的组件和制造成本。
如上所述,根据本发明的示例性实施例,用于驱动发光二极管的多电源装置与多个输出功率的一个输出功率的频率同步,以控制该多个输出功率的切换,并且在供应用于驱动发光二极管的功率时简化功率转换,由此使得能够提高功率转换效率,并且防止由于在部件数目上的增加而导致的制造成本增大。
虽然已经结合示例性实施例示出和描述了本发明,但是对于本领域内的技术人员显然的是,在不偏离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以进行修改和变化。
Claims (71)
1.一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:
功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据被设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;
第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率以执行预设第一操作;
第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率以执行预设第二操作;
反馈单元,所述反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及
功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,
其中,所述第一驱动器是接收所述第一功率以驱动发光二极管的第一LED驱动器。
2.根据权利要求1所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二驱动器是接收所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
3.根据权利要求1所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一反馈单元是第一光耦合器,所述第一光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第一LED驱动器的第一检测信号,所述第一检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
4.根据权利要求2所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二反馈单元是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第二LED驱动器的第二检测信号,所述第二检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
5.根据权利要求1所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二反馈单元是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送第二检测信号,所述第二检测信号检测供应到所述第二驱动器的所述第二功率的电压电平。
6.根据权利要求4所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器恒流控制所述第一功率和所述第二功率。
7.根据权利要求5所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器恒流控制所述第一功率并且恒压控制所述第二功率。
8.根据权利要求6和7中的任何一项所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器包括:
频率控制器,所述频率控制器根据在所述第一检测信号的电压电平和第一参考电压的预设电压电平之间的比较结果来控制谐振频率;
锯齿波生成器,所述锯齿波生成器根据来自所述频率控制器的所述谐振频率来生成锯齿波;
占空比控制器,所述占空比控制器将在所述第二检测信号的电压电平和第二参考电压的预设电压电平之间的误差与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波作比较,以控制功率转换电路的切换占空比;以及
切换控制器,所述切换控制器提供第一切换信号和第二切换信号,所述第一切换信号和所述第二切换信号根据所述占空比控制器的切换占空比控制来控制所述功率转换电路的交替切换。
9.根据权利要求8所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述频率控制器包括:
第一误差放大器,所述第一误差放大器将所述第一检测信号的所述电压电平与所述第一参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第一电阻器,所述第一电阻器根据预设电阻值来设置所述第一误差放大器的所述放大因数;以及
频率设置设备,所述频率设置设备根据由所述第一误差放大器放大的所述比较结果来设置所述谐振频率。
10.根据权利要求8所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述占空比控制器包括:
第二误差放大器,所述第二误差放大器将所述第二检测信号的所述电压电平与所述第二参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第二电阻器,所述第二电阻器根据预设电阻值来设置所述第二误差放大器的所述放大因数;
比较器,所述比较器将由所述第二误差放大器放大的所述比较结果与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波的所述电压电平作比较;以及
占空比设置设备,所述占空比设置设备根据来自所述比较器的比较结果来设置所述功率转换器的切换占空比。
11.根据权利要求8所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的控制来交替地进行切换;
转换器,所述转换器将从所述切换单元切换的所述功率中的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述转换器转换的所述功率中的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
12.根据权利要求11所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
13.根据权利要求8所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的所述控制来交替地进行切换;
第一转换器和第二转换器,所述第一转换器和所述第二转换器将从所述切换单元切换的所述功率中的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述第一转换器和所述第二转换器转换的所述功率中的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
14.根据权利要求13所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一转换器和所述第二转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器的每一个都与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
15.根据权利要求1所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED驱动器包括:
第一LED单元,所述第一LED单元接收所述第一功率以发光;
第一切换单元,所述第一切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第一检测器,所述第一检测器检测流过所述LED单元的电流;
第一控制器,所述第一控制器根据所述第一检测器的检测到的值来控制所述第一切换单元的切换;以及
第一补偿器,所述第一补偿器补偿来自所述第一控制器的检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
16.根据权利要求2所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED驱动器包括:
第二LED单元,所述第二LED单元接收所述第二功率以发光;
第二切换单元,所述第二切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第二检测器,所述第二检测器检测流过所述LED单元的电流;
第二控制器,所述第二控制器根据所述第二检测器的所检测到的值来控制所述第二切换单元的切换;以及
第二补偿器,所述第二补偿器补偿来自所述第二控制器的检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
17.根据权利要求15所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
18.根据权利要求17所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第一LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个串联地电连接到所述第一LED单元的所述多列发光二极管。
19.根据权利要求18所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第一切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器中的每一个串联地电连接到所述第一切换单元的多个开关。
20.根据权利要求19所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一控制器向所述反馈单元传送来自所述第一检测器的所述多个电阻器的每一个检测到的值的具有最低电平的那个值。
21.根据权利要求16所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
22.根据权利要求21所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第二LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个都串联地电连接到所述第二LED单元的所述多列发光二极管。
23.根据权利要求22所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第二切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器的每一个都串联地电连接到所述第二切换单元的多个开关。
24.根据权利要求23所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二控制器向所述反馈单元传送来自所述第二检测器的所述多个电阻器的每一个检测到的值的具有最低电平的那个值。
25.根据权利要求1所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,还包括:
滤波器,所述滤波器去除公共AC功率的电磁干扰;
整流器,所述整流器对由所述滤波器滤波的功率进行整流;以及
功率因数校正器,所述功率因数校正器对由所述整流器整流的所述功率的功率因数进行校正,以将其作为所述输入功率传送到所述功率转换器。
26.一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:
功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;
第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率以执行预设的第一操作;
第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率以执行预设的第二操作;
反馈单元,所述反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及
功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,
其中,所述第二驱动器是接收所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
27.根据权利要求26所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一驱动器是接收所述第一功率以驱动发光二极管的第一LED驱动器。
28.根据权利要求27所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一反馈单元是第一光耦合器,所述第一光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第一LED驱动器的第一检测信号,所述第一检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
29.根据权利要求26所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二反馈单元是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第二LED驱动器的第二检测信号,所述第二检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
30.根据权利要求26所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,所述第一反馈单元是第一光耦合器,所述第一光耦合器向所述功率转换控制器传送第一检测信号,所述第一检测信号检测供应到所述第一驱动器的所述第一功率的电压电平。
31.根据权利要求27所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器恒流控制所述第一功率和所述第二功率。
32.根据权利要求30所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器恒流控制所述第二功率,并且恒压控制所述第一功率。
33.根据权利要求31和32中的任何一项所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器包括:
频率控制器,所述频率控制器根据在所述第一检测信号的电压电平和第一参考电压的预设电压电平之间的比较结果来控制谐振频率;
锯齿波生成器,所述锯齿波生成器根据来自所述频率控制器的所述谐振频率来生成锯齿波;
占空比控制器,所述占空比控制器将在所述第二检测信号的电压电平和第二参考电压的预设电压电平之间的误差与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波作比较,以控制功率转换电路的切换占空比;以及
切换控制器,所述切换控制器提供第一切换信号和第二切换信号,所述第一切换信号和所述第二切换信号根据所述占空比控制器的切换占空比控制来控制所述功率转换电路的交替切换。
34.根据权利要求33所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述频率控制器包括:
第一误差放大器,所述第一误差放大器将所述第一检测信号的所述电压电平与所述第一参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第一电阻器,所述第一电阻器根据预设电阻值来设置所述第一误差放大器的所述放大因数;以及
频率设置设备,所述频率设置设备根据由所述第一误差放大器放大的所述比较结果来设置所述谐振频率。
35.根据权利要求33所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述占空比控制器包括:
第二误差放大器,所述第二误差放大器将所述第二检测信号的所述电压电平与所述第二参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第二电阻器,所述第二电阻器根据预设电阻值来设置所述第二误差放大器的所述放大因数;
比较器,所述比较器将由所述第二误差放大器放大的所述比较结果与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波的所述电压电平作比较;以及,
占空比设置设备,所述占空比设置设备根据来自所述比较器的比较结果来设置所述功率转换器的切换占空比。
36.根据权利要求33所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的所述控制来交替地进行切换;
转换器,所述转换器将从所述切换单元切换的所述功率的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述转换器转换的所述功率的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
37.根据权利要求36所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
38.根据权利要求33所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的控制来交替地进行切换;
第一转换器和第二转换器,所述第一转换器和所述第二转换器将从所述切换单元切换的所述功率的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器对从所述第一转换器和所述第二转换器转换的所述功率的每一个进行整流,以输出所述第一功率和所述第二功率。
39.根据权利要求38所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一转换器和所述第二转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器的每一个与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
40.根据权利要求26所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED驱动器包括:
第一LED单元,所述第一LED单元接收所述第一功率以发光;
第一切换单元,所述第一切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第一检测器,所述第一检测器检测流过所述LED单元的电流;
第一控制器,所述第一控制器根据所述第一检测器的所检测到的值来控制所述第一切换单元的切换;以及
第一补偿器,所述第一补偿器补偿来自所述第一控制器的所检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
41.根据权利要求27所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED驱动器包括:
第二LED单元,所述第二LED单元接收所述第二功率以发光;
第二切换单元,所述第二切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第二检测器,所述第二检测器检测流过所述LED单元的电流;
第二控制器,所述第二控制器根据所述第二检测器的所检测到的值来控制所述第二切换单元的切换;以及
第二补偿器,所述第二补偿器补偿来自所述第二控制器的所检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
42.根据权利要求40所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
43.根据权利要求42所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第一LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个都串联地电连接到所述第一LED单元的所述多列发光二极管。
44.根据权利要求43所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第一切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器的每一个串联地电连接到所述第一切换单元的多个开关。
45.根据权利要求44所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一控制器向所述反馈单元传送来自所述第一检测器的所述多个电阻器的每个检测到的值的具有最低电平的那个值。
46.根据权利要求41所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
47.根据权利要求46所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第二LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个都串联地电连接到所述第二LED单元的所述多列发光二极管。
48.根据权利要求47所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第二切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器的每一个都串联地电连接到所述第二切换单元的多个开关。
49.根据权利要求48所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二控制器向所述反馈单元传送来自所述第二检测器的所述多个电阻器的每一个检测到的值的具有最低电平的那个值。
50.根据权利要求26所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,还包括:
滤波器,所述滤波器去除公共AC功率的电磁干扰;
整流器,所述整流器对由所述滤波器滤波的功率进行整流;以及
功率因数校正器,所述功率因数校正器对由所述整流器整流的所述功率的功率因数进行校正,以将其作为所述输入功率传送到所述功率转换器。
51.一种用于驱动发光二极管的多电源装置,包括:
功率转换器,所述功率转换器根据预设第一转换方案来将输入功率转换为第一功率,并且根据设置为与所述第一转换方案不同的第二转换方案来将所述输入功率转换为第二功率;
第一驱动器,所述第一驱动器从所述功率转换器接收所述第一功率以执行预设的第一操作;
第二驱动器,所述第二驱动器从所述功率转换器接收所述第二功率以执行预设的第二操作;
反馈单元,所述反馈单元具有第一反馈单元和第二反馈单元,所述第一反馈单元反馈来自所述第一驱动器的检测信号,所述第二反馈单元反馈来自所述第二驱动器的检测信号;以及
功率转换控制器,所述功率转换控制器根据来自所述反馈单元的所述检测信号来控制所述功率转换器的所述第一功率的功率转换切换频率,并且与所述功率转换切换频率同步以控制所述转换器的所述第二功率的占空比,
其中,所述第一驱动器是接收所述第一功率以驱动发光二极管的第一LED驱动器,并且所述第二驱动器是接收所述第二功率以驱动发光二极管的第二LED驱动器。
52.根据权利要求51所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一反馈单元是第一光耦合器,所述第一光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第一LED驱动器的第一检测信号,所述第一检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平,以及
所述第二反馈单元是第二光耦合器,所述第二光耦合器向所述功率转换控制器传送来自所述第二LED驱动器的第二检测信号,所述第二检测信号检测流过所述发光二极管的电流水平。
53.根据权利要求51所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器恒流控制所述第一功率和所述第二功率。
54.根据权利要求52所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述功率转换控制器包括:
频率控制器,所述频率控制器根据在所述第一检测信号的电压电平和第一参考电压的预设电压电平之间的比较结果来控制谐振频率;
锯齿波生成器,所述锯齿波生成器根据来自所述频率控制器的所述谐振频率来生成锯齿波;
占空比控制器,所述占空比控制器将在所述第二检测信号的电压电平和第二参考电压的预设电压电平之间的误差与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波作比较,以控制功率转换电路的切换占空比;以及
切换控制器,所述切换控制器提供第一切换信号和第二切换信号,所述第一切换信号和所述第二切换信号根据所述占空比控制器的切换占空比控制来控制所述功率转换电路的交替切换。
55.根据权利要求54所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述频率控制器包括:
第一误差放大器,所述第一误差放大器将所述第一检测信号的所述电压电平与所述第一参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第一电阻器,所述第一电阻器根据预设电阻值来设置所述第一误差放大器的所述放大因数;以及
频率设置设备,所述频率设置设备根据由所述第一误差放大器放大的所述比较结果来设置所述谐振频率。
56.根据权利要求54所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述占空比控制器包括:
第二误差放大器,所述第二误差放大器将所述第二检测信号的所述电压电平与所述第二参考电压的所述预设电压电平作比较,以根据预设放大因数来放大所述比较结果;
第二电阻器,所述第二电阻器根据预设电阻值来设置所述第二误差放大器的所述放大因数;
比较器,所述比较器将由所述第二误差放大器放大的所述比较结果与来自所述锯齿波生成器的所述锯齿波的所述电压电平作比较;以及
占空比设置设备,所述占空比设置设备根据来自所述比较器的比较结果来设置所述功率转换器的切换占空比。
57.根据权利要求54所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的所述控制来交替地进行切换;
转换器,所述转换器将从所述切换单元切换的所述功率的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器通过对从所述转换器转换的所述功率的每一个进行整流来输出所述第一功率和所述第二功率。
58.根据权利要求57所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
59.根据权利要求54所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述转换器包括:
切换单元,所述切换单元包括第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关根据所述功率转换控制器的控制来交替地进行切换;
第一转换器和第二转换器,所述第一转换器和所述第二转换器将从所述切换单元切换的所述功率的每一个转换为具有根据预设匝数比确定的电压电平的功率;以及
第一整流器和第二整流器,所述第一整流器和所述第二整流器通过对从所述第一转换器和所述第二转换器转换的所述功率的每一个进行整流来输出所述第一功率和所述第二功率。
60.根据权利要求59所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一转换器和所述第二转换器是LLC谐振转换器,所述LLC谐振转换器包括:谐振电容器和谐振电感器,所述谐振电容器和所述谐振电感器的每一个与所述第一开关和所述第二开关的功率输入端子串联连接;以及磁电感器,所述磁电感器与所述第一开关和所述第二开关并联连接。
61.根据权利要求51所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED驱动器包括:
第一LED单元,所述第一LED单元接收所述第一功率以发光;
第一切换单元,所述第一切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第一检测器,所述第一检测器检测流过所述LED单元的电流;
第一控制器,所述第一控制器根据所述第一检测器的所检测到的值来控制所述第一切换单元的切换;以及
第一补偿器,所述第一补偿器补偿来自所述第一控制器的所检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
62.根据权利要求51所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED驱动器包括:
第二LED单元,所述第二LED单元接收所述第二功率以发光;
第二切换单元,所述第二切换单元供应或阻断向所述LED单元的电流;
第二检测器,所述第二检测器检测流过所述LED单元的电流;
第二控制器,所述第二控制器根据所述第二检测器的所检测到的值来控制所述第二切换单元的切换;以及
第二补偿器,所述第二补偿器补偿来自所述第二控制器的所检测到的结果的电平,以将所述电平传送到所述反馈单元。
63.根据权利要求61所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
64.根据权利要求63所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第一LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个串联地电连接到所述第一LED单元的所述多列发光二极管。
65.根据权利要求64所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第一切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器的每一个都串联地电连接到所述第一切换单元的多个开关。
66.根据权利要求65所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第一控制器向所述反馈单元传送来自所述第一检测器的所述多个电阻器的每一个检测到的值的具有最低电平的那个值。
67.根据权利要求62所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二LED单元包括至少一个发光二极管、其中多个发光二极管串联连接的至少一列发光二极管或每一列都并联连接的多列发光二极管。
68.根据权利要求67所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二切换单元包括:至少一个开关,所述至少一个开关串联地电连接到所述第二LED单元的所述至少一个发光二极管或所述至少一列发光二极管;或者多个开关,所述多个开关的每一个都串联地电连接到所述第二LED单元的所述多列发光二极管。
69.根据权利要求68所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二检测器包括:至少一个电阻器,所述至少一个电阻器串联地电连接到所述第二切换单元的至少一个开关;或者多个电阻器,所述多个电阻器的每一个都串联地电连接到所述第二切换单元的多个开关。
70.根据权利要求69所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,其中,所述第二控制器向所述反馈单元传送来自所述第二检测器的所述多个电阻器的每一个检测到的值的具有最低电平的那个值。
71.根据权利要求51所述的用于驱动发光二极管的多电源装置,还包括:
滤波器,所述滤波器去除公共AC功率的电磁干扰;
整流器,所述整流器对由所述滤波器滤波的功率进行整流;以及
功率因数校正器,所述功率因数校正器对由所述整流器整流的所述功率的功率因数进行校正,以将其作为所述输入功率传送到所述功率转换器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140910 Termination date: 20160131 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |