CN102548109B - 一种负载驱动装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负载驱动装置，包括：稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样；输出电流控制器，用于控制稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。所述负载驱动装置能够提高驱动器的可靠性；并且，还能够降低电路的复杂度。本发明还公开了一种控制方法和装置。

Description

一种负载驱动装置及系统

技术领域

本发明涉及电路领域，尤其涉及一种负载驱动装置及系统。

背景技术

现有的发光二极管(LED)灯具绝大多数是参考了传统气体放电灯和钨丝灯的灯具结构和设计，在驱动方案上也沿袭了一个光源配置一个驱动器的传统思路，和传统的单路或多路输出AC/DC变换技术。如图1所示，一个灯具中包括一个光源和一个驱动器，由配电开关进行所述灯具的控制。其中，如图1所示，所述驱动器设置于灯具内部，靠近光源。

具体的，图2中给出了一种LED灯具的具体电路结构，其中，前级的输出电压可调电压源201通过最小值采样电路202，采样后级的多路线性调整限流电路203中调整管Q1～Qn漏极电压的最小值，并通过输出电压控制电路204将此最小值做反馈控制，使该最小值始终保持为一个较小的值，从而使输出电压可调电压源201的输出电压Vo始终比多路LED负载中电压最高的一路LED负载的电压略高，使线性调整限流电路203在保证每路LED负载按限流点恒流驱动的基础上，功耗始终接近最小。其中，输出电压可调电压源201、最小值采样电路202以及输出电压控制电路204构成灯具的驱动器；多路LED组合以及多路的线性调整限流电路(每一组LED组合和对应的线性调整限流电路构成LED支路)构成光源单元。

但是，以上的电路结构具有以下缺点：

首先，为了方便驱动器中的最小值采样电路从后级电路进行电压采样，各个LED支路中的线性调整限流电路203通常需要封装在驱动器内部，多路LED支路间压差较大时调整管损耗较大，导致驱动器发热严重；而且，驱动器一般放置于LED灯具内部，靠近LED光源，则温度将更高，严重影响驱动器的可靠性；

其次，前级的输出电压可调电压源201的输出电压控制电路204需要从每路LED和线性调整限流电路203共同构成的后级电路中采样电压，使前级的输出电压可调电压源201和后级电路间接线复杂；而且，某路LED负载出现开路故障时，该路线性调整管的漏极电压为零，因此，需要为每路LED负载额外增加开路保护才能保证这种情况下其他路未发生故障的LED负载的正常工作，这进一步增加了实现电路的复杂度。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种负载驱动装置及系统，能够提高驱动器的可靠性；并且，还能够降低电路的复杂度。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种负载驱动装置，包括：

稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器；

输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，用于控制稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

稳压稳流主电路包括：

开关变换器，第一输出端和第二输出端分别作为稳压稳流主电路的第一输出端和第二输出端，用于在电流环或电压环的控制下，对输入电压进行电压变换；

电流环，用于对开关变换器的输出电流进行采样，根据采样电流确定进行开关变换器的控制时，根据限流点控制开关变换器的输出电流；

电压环，用于对开关变换器的输出电压进行采样，根据采样电压确定进行开关变换器的控制时，根据限压点控制开关变换器的输出电压；

相应的，输出电流控制器通过控制所述电流环的限流点来控制稳压稳流主电路的限流点。

所述输出电压的特性参数为：输出电压，或者，输出电压的变化率，或者，输出功率。

所述输出电流控制器具体用于：

以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；确定调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

本发明实施例还提供一种负载驱动系统，还包括：

稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

负载单元，包括至少一路负载支路，所述负载支路的第一端连接负载单元的第一端，负载支路的第二端连接负载单元的第二端；负载单元的第一端连接稳压稳流主电路的第一输出端，第二端连接稳压稳流主电路的第二输出端；

采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器；

输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，用于控制稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

所述负载支路包括：串接的负载集合以及该负载支路的限流电路。

限流电路包括：

串接的第一调整管以及电阻，电阻的两端分别连接限流控制器的两个输入端，限流控制器的输出端控制第一调整管的输出阻抗，以使对应负载支路的电流不高于预设电流值；

或者，所述限流电路为恒流二极管。

本发明实施例还提供一种稳压稳流主电路限流点的控制方法，包括：

以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；

控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

还包括：

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值为0时，返回调节限流点的步骤，以预设步长减少稳压稳流主电路的限流点；或者，

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值不为0，且小于预设差值阈值时，返回调节限流点的步骤，以预设步长增加稳压稳流主电路的限流点。

根据调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点包括：

判断本次调节前后两个限流点的数值大小，将数值小的限流点以及该限流点所对应的稳压稳流主电路的输出电压作为稳态工作点的电压和电流；或者，

判断本次调节前后两个输出特性参数的数值大小，将数值小的输出特性参数所对应的稳压稳流主电路的限流点以及输出电压作为稳态工作点的电压和电流。

本发明实施例还提供一种稳压稳流主电路限流点的控制装置，包括：

调节单元，用于以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

确定单元，用于确定调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；

控制单元，用于控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

确定单元包括：

判断子单元，用于判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值是否大于0，或者，是否大于预设差值阈值；判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值为0时，控制调节单元以预设步长减少稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值不为0，且小于预设差值阈值时，控制调节单元以预设步长增加稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，控制确定子单元确定所述稳态工作点；

确定子单元，用于根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点。

确定子单元具体用于：判断本次调节前后两个限流点的数值大小，将数值小的限流点以及该限流点所对应的稳压稳流主电路的输出电压作为稳态工作点的电压和电流；或者，

确定子单元具体用于：判断本次调节前后两个输出特性参数的数值大小，将数值小的输出特性参数所对应的稳压稳流主电路的限流点以及输出电压作为稳态工作点的电压和电流。

对于上述技术方案的技术效果分析如下：

该负载驱动装置和系统中，采样单元的输入端与稳压稳流主电路的输出端连接，对输出电压进行采样，从而可以将负载支路中的限流电路与驱动装置分开封装，且可以增加驱动装置与负载单元之间的设置距离，从而减少了驱动装置的发热来源，提高了驱动装置的可靠性；

而且，稳压稳流主电路和负载单元之间通过两条连接线即可实现电能的传输，接线简单，降低了电路的复杂度；且，当负载支路的数量发生变化，如开路或者增加支路时，通过采样单元以及输出电流控制器的控制，使得稳压稳流主电路可以自动调整输出电压，实现其余负载支路的恒流驱动，从而无需单独为各路负载支路设置开路保护电路，从而进一步降低了电路的复杂度，节约成本。

附图说明

图1为现有技术灯具设置结构示意图；

图2为现有技术LED灯具的具体电路结构示意图；

图3为本发明实施例一种负载驱动系统结构示意图；

图4为本发明实施例另一种负载驱动系统结构示意图；

图5为本发明实施例负载单元的结构示意图；

图6为本发明实施例一种稳压稳流主电路的控制方法流程示意图；

图7为本发明实施例另一种稳压稳流主电路的控制方法流程示意图；

图8为本发明实施例稳压稳流主电路限流点与输出电压之间的关系示意图；

图9为本发明实施例一种稳压稳流主电路的控制装置示意图。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本发明实施例负载驱动装置及系统的具体实现。

本发明实施例的负载驱动装置包括如下结构：

稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器；

输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，用于调节稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及每次调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

其中，所述稳态工作点是指：与后级的各路LED负载支路的限流点之和Ir相差预设差值阈值ΔI的稳压稳流主电路的限流点Ic，以及此时稳压稳流主电路的输出电压；此时，该输出电压接近后级负载支路中的最大负载电压。所述差值阈值ΔI的设置范围可以为(±0.1％～±20％)Ir。

所述负载电压是指：负载支路中负载集合两端的电压。

其中，稳压稳流主电路的最大输出电压Vo1与限流输出电压Vo2之差ΔV不小于Vo2和某一设定百分比之乘积，该设定百分比的取值范围可以为：1％到50％之间。限流输出电压(Vo2)为稳压稳流电路电流环的限流点Ic刚好等于后级各路LED负载限流点之和Ir时对应的输出电压。

一般的，稳压稳流主电路的两个输出端分别连接负载单元的两端，为负载单元供电；具体的，所述负载单元包括至少一路负载支路，所述负载支路的第一端连接负载单元的第一端，负载支路的第二端连接负载单元的第二端；负载单元的第一端和第二端分别连接稳压稳流主电路的第一输出端和第二输出端。

从而，本发明实施例的负载驱动装置与后级的负载单元共同构成本发明实施例的负载驱动系统。

该负载驱动装置和系统中，采样单元的输入端与稳压稳流主电路的输出端连接，对输出电压进行采样，从而可以将负载支路中的限流电路与驱动装置分开封装，且可以增加驱动装置与负载单元之间的设置距离，从而减少了驱动装置的发热来源，提高了驱动装置的可靠性；

而且，稳压稳流主电路和负载单元之间通过两条连接线即可实现电能的传输，接线简单，降低了电路的复杂度；且，当负载支路的数量发生变化，如开路或者增加支路时，通过采样单元以及输出电流控制器的控制，使得稳压稳流主电路可以自动调整输出电压，实现其余负载支路的恒流驱动，从而无需单独为各路负载支路设置开路保护电路，从而进一步降低了电路的复杂度，节约了实现成本。

其中，稳压稳流主电路、采样单元以及输出电流控制器可以组合封装，作为进行负载单元驱动的驱动装置，负载单元可以独立封装。另外，驱动装置也可以是：采样单元和输出电流控制器组合封装，稳压稳流主电路独立封装，当稳压稳流主电路出现故障情况时，方便替换。另外，负载单元还可以根据实际需要封装成一个或多个单元，这里并不限定。例如，若干路负载支路组成一个单元，其他路负载支路组成其他单元；或者，也可以所有路负载支路封装成一个单元。

这里由驱动装置对这些负载单元进行集中控制，降低了负载驱动系统的电路复杂度，进而降低了系统实现成本；而且，由于驱动装置和负载单元分别独立封装，驱动装置无需靠近负载单元，远离了负载发热源，从而降低了驱动装置的环境温度，提高了驱动装置的可靠性，进而提高了负载驱动系统的可靠性。

以上的驱动装置和独立封装的负载单元在照明系统中分别对应进行光源驱动的驱动器以及光源单元。由驱动器对这些光源单元进行集中控制，降低了照明系统的电路复杂度，进而降低了系统实现成本；而且，由于驱动器和光源单元分别独立封装，驱动器无需靠近光源单元，远离了光源发热源，从而降低了驱动器的环境温度，提高了驱动器的可靠性，进而提高了照明系统的可靠性。

以下，通过具体实施例对本发明实施例的负载驱动装置和系统的实现进行更为详细的说明。

图3为本发明实施例一种负载驱动系统结构示意图，如图3所示，该系统包括：

稳压稳流主电路31，用于对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

负载单元32，包括至少一路负载支路，所述负载支路的第一端连接负载单元的第一端，负载支路的第二端连接负载单元的第二端；负载单元的第一端连接稳压稳流主电路31的第一输出端，第二端连接稳压稳流主电路32的第二输出端。

采样单元33，与稳压稳流主电路31的输出端连接，用于对稳压稳流主电路31的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器34；

其中，所述输出特性参数可以包括：输出电压，或者，输出电压的变化率，或者，输出功率。

输出电流控制器34，输入端与采样单元33的输出端连接，用于调节稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

一般的，如图4所示，所述稳压稳流主电路31可以包括：

开关变换器311，第一输出端和第二输出端分别作为稳压稳流主电路的第一输出端和第二输出端，用于在电流环和电压环的控制下，对输入电压进行电压变换；

其中，开关变换器可以通过AC-DC变换器，或DC-DC变换器，也就是说，所述开关变换器的输入电压Vin可以是交流电压，也可以是直流电压；这里并不限制。

电流环312，用于对开关变换器311的输出电流进行采样，根据采样电流确定进行开关变换器311的控制时，根据限流点控制开关变换器311的输出电流；

具体的，如图4所示，所述电流环312可以包括：一运算放大器，运算放大器的反相输入端连接开关变换器311的输出端，以采集输出电流；正相输入端输入一预设电流基准值Iref；输出端连接开关变换器311以对其输出电流进行控制；输出端和反相输入端之间连接有补偿网络。所述补偿网络可以是闭环控制电路的任何一种补偿网络结构，用以实现电流环312的闭环控制，输出电流的闭环调节。

电压环313，用于对开关变换器311的输出电压进行采样，根据采样电压确定进行开关变换器311的控制时，根据限压点控制开关变换器311的输出电压。

具体的，如图4所示，所述电压环313可以包括：一运算放大器，运算放大器的反相输入端连接开关变换器311的输出端，以采集输出电压；正相输入端输入一预设电压基准值Vref；输出端连接开关变换器311以对其输出电压进行控制；输出端和反相输入端之间连接有补偿网络。所述补偿网络可以是闭环控制电路的任何一种补偿网络结构，用以实现电压环313的闭环控制，输出电压的闭环调节。

其中，所述电流环312的限流点和电压环313的限压点可以在输出电流控制器的控制下进行改变。从而，输出电流控制器34可以通过控制电流环的限流点或电压环的限压点实现对于稳压稳流主电路31限流点或限压点的控制。例如，输出电流控制器34可以通过控制稳压稳流主电路31中的电流环，将电流环的限流点设置为稳态工作点中包含的限流点，实现控制稳压稳流主电路31工作于所述稳态工作点，也可以控制电压环，将稳压稳流主电路的输出电压设置在稳态工作点对应的限压点。

另外，如图3所示，所述负载单元32中可以包括：至少一路负载支路321，所述负载支路321的第一端连接负载单元的第一端，负载支路321的第二端连接负载单元的第二端；也即：负载单元中的负载支路之间相互并联。

每一负载支路包括：串接的负载集合以及该路负载支路的限流电路。

其中，所述负载集合可以为图3中所示的多个串接的LED灯，也可以为其他类似LED的直流负载，这里并不限制。

所述限流电路可以为线性调整电路，具体的，如图5所示，每个限流电路可以包括：串接的第一调整管S以及电阻Rs，电阻Rs的两端分别连接限流控制器的两个输入端，限流控制器的输出端控制第一调整管S的输出阻抗，以使对应负载支路的电流不高于预设电流值，实现对于负载支路的限流。所述第一调整管工作在线性状态，负载支路中的电流为直流电流；当调整管工作在开关状态或者全导通状态时，负载支路中的电流为脉冲斩波电流(如PWM电流)或者直流电流。

或者，所述限流电路也可以通过恒流二极管实现。

其中，不同负载支路中限流电路的限流点可以相同，也可以不同，这里并不限制。

由于在本发明实施例中，采样单元的输入端与稳压稳流主电路的输出端连接，对输出电压进行采样，而不需要对后级每路负载支路进行采样，因此，负载支路的限流电路无需封装在驱动装置中，而是可以设置于负载单元中，例如，在照明系统中，可以将限流电路设置于其所在支路的LED负载的基板上，从而可以有利于限流电路的散热。

具体地，输出电流控制器在实现时可以通过数字控制方式实现，其对于稳压稳流主电路的控制方法可以包括如下步骤：

以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；

控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

具体的，当采样单元采样的输出特性参数为输出电压时，输出电流控制器中的控制方法如图6所示，可以包括：

步骤601：存储稳压稳流主电路的当前输出电流和电压，控制稳压稳流主电路的限流点以预设第一步长增加或减小；

步骤602：计算限流点变化前后，稳压稳流主电路的输出电压之间的差值；

步骤603：判断所述差值是否为0，如果是，执行步骤604，否则，执行步骤605。

步骤604：以预设第一步长减小稳压稳流主电路的限流点，返回步骤602。

步骤605：判断所述差值是否大于预设差值阈值，如果是，执行步骤606，否则，执行步骤607。

步骤606：将当前输出电流和电压分别与之前存储的输出电流和电压比较，将输出电流和电压小的状态点作为稳态工作点；执行步骤608；

这里，也可以存储调节前后的限流点，将数值小的限流点所对应的状态点作为稳态工作点，具体的，将数值小的限流点以及其对应的输出电压作为稳态工作点的电流和电压。

步骤607：存储当前输出电流和电压，以预设第一步长增加稳压稳流主电路的限流点，返回步骤602。

步骤608：控制稳压稳流主电路工作于稳态工作点。

当采样的输出特性参数为输出功率时，输出电流控制器对于稳压稳流主电路的控制方法，如图7所示，可以包括：

步骤701：存储稳压稳流主电路的当前输出功率，控制稳压稳流主电路的限流点以预设第一步长增加或减小；

步骤702：计算限流点变化前后，稳压稳流主电路的输出功率之间的差值；

步骤703：判断所述差值是否为0，如果是，执行步骤704，否则，执行步骤705。

步骤704：以预设第一步长减小稳压稳流主电路的限流点，返回步骤702。

步骤705：判断所述差值是否大于预设差值阈值，如果是，执行步骤706，否则，执行步骤707。

步骤706：将当前输出功率与之前存储的输出功率比较，将输出功率小的输出功率所对应的状态点作为稳态工作点(即将输出功率小的输出功率所对应的输出电压和电流作为稳态工作点的输出电压和电流)；执行步骤708；

步骤707：存储当前输出功率，以预设第一步长增加稳压稳流主电路的限流点，返回步骤702。

步骤708：控制稳压稳流主电路工作于稳态工作点。

当采样的输出特性参数为输出电压的变化率时，工作过程可以参考图6的步骤实现，这里不再赘述。

对于图6和图7所示的控制方法中，所述的预设第一步长可以是固定的，也可以随着调节过程中某一参数的变化而变化。

以下，对图6和7所示的稳态工作点的确定方法的实现原理进行说明：

在图3和图4所示的负载驱动装置和系统中，稳压稳流主电路的限流点与输出电压之间的关系通过图8进行直观的举例说明。在图8中，横轴I表示稳压稳流主电路电流环的限流点，对应稳压稳流主电路的输出电流，纵轴U表示稳压稳流电路的输出电压。

根据稳压稳流主电路电流环的限流点Ic与负载支路限流点之和Ir的大小关系，可以将稳压稳流主电路划分为三种工作状态：

(1)当前级稳压稳流主电路电流环的限流点Ic大于后级负载单元所有负载支路的限流点之和Ir时，稳压稳流主电路工作在稳压状态，电压环工作，稳压稳流主电路输出最大输出电压Vo1，此时，在Ic大于Ir的条件下调节电流环的限流点Ic，，稳压稳流主电路的输出电压不变，始终为稳压稳流主电路的最大输出电压Vo1；例如，图8中所示的实施例中，V2为最大输出电压(对应Vo1)，I2是最大输出电压所对应的限流点，是一个稳压稳流主电路工作在稳压状态的临界点；当电流环的限流点Ic＞I2时，限流点Ic的变化不会引起输出电压V的变化。

(2)当稳压稳流主电路电流环的限流点Ic位于所述限流点之和Ir附近，且差值在某一微小的阈值范围内时(此时的Ic对应所述I1～I2的区间)，稳压稳流主电路的输出电压将发生突变，此时，降低稳压稳流主电路的限流点至小于Ir，输出电压降低，稳压稳流主电路从稳压状态进入限流状态(即从电压环工作转换为电流环工作)；调高电流环的限流点至大于Ir，输出电压升高，稳压稳流主电路将从限流状态进入稳压状态(即从电流环工作转换为电压环工作)。例如，图8中所示，当限流点Ic从横轴箭头方向接近I1，或从横轴箭头反向接近I1时，输出电压V有阶跃式突变的过程，从V1突变到V2，或从V2突变到V1。

(3)当稳压稳流主电路电流环的限流点Ic小于限流点之和Ir，差值在所述阈值范围外时，稳压稳流主电路处于限流状态(即电流环工作)，其输出电压为限流状态下的电压，即输出电压取决于负载电压，例如照明系统中LED灯，由于LED灯的特性，流过LED灯的电流变化会引起LED灯电压的变化，因此，此时改变限流点会引起输出电压的微小变化；例如，如图8中，当电流环的限流点Ic＜I1时，随着限流点Ic的增大输出电压V也增大，随着限流点Ic的减小输出电压V也减小。

图8中，工作点(V1，I1)中的I1表示稳压稳流电路电流环的限流点Ic刚好等于后级LED负载限流点之和Ir，V1是此时对应I1的输出电压。

在实际应用中，最好将稳压稳流主电路的工作点设置于工作点(V1，I1)附近，而本发明实施例中检测稳态工作点也即为寻找工作点(V1，I1)及其附近的工作点，从而使得稳压稳流主电路电流环的限流点Ic设置在后级LED负载的限流点之和Ir附近，此时，

如果稳态工作时电流环的的限流点Ic比后级LED负载的限流点之和Ir略低一点，主电路工作在限流状态，输出电压略低于最高的一路LED灯电压；

如果稳态工作时电流环的的限流点Ic刚好等于后级LED负载的限流点之和Ir，主电路工作在限流状态和稳压状态的临界点，输出电压刚好等于最高的一路LED灯电压；

如果稳态工作时的电流环的比限流点Ic比后级LED负载的限流点之和Ir略高一点，控制主电路工作在稳压状态，且限压点比在限流点之和Ir时的输出电压略高一点(同时，限压点比最大输出电压Vo1低)，输出电压略高于最高的一路LED灯电压。

例如，如图8中，当稳压稳流主电路电流环的限流点从小到大调整时(即沿图8中的横轴箭头方向)，稳态工作点位于输出电压突变前的工作点(V1，I1)附近，可以是比限流点略低一点的工作点(V0，I0)，或比限流点略高一点的工作点(V3，I3)；当从大到小调整时(即沿图8中的横轴箭头反方向)，稳态工作点位于输出电压突变后的工作点(V1，I1)附近，也可以是比限流点略低一点的工作点(V0，I0)，或比限流点略高一点的工作点(V3，I3)。

需要说明的是稳压稳流主电路电流环的限流点Ic设置在后级LED负载的限流点之和Ir附近，优选地，是指Ic和Ir的差值ΔI在(±0.1％～±10％)Ir范围内。在图8的举例中，I1即为后级限流点之和Ir，稳态工作点Ic的选取，需使Ic和I1之差ΔI在(±0.1％～±10％)I1范围之内。

与以上对于稳压稳流主电路的控制方法相对应，本发明实施例还提供一种稳压稳流主电路的控制装置，如图9所示，该装置可以包括：

调节单元910，用于以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

确定单元920，用于确定调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；

控制单元930，用于控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

其中，确定单元920可以包括：

判断子单元，用于判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值是否大于0，或者，是否大于预设差值阈值；判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值为0时，控制调节单元以预设步长减少稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值不为0，且小于预设差值阈值时，控制调节单元以预设步长增加稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，控制确定子单元确定所述稳态工作点；

确定子单元，用于根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点。

优选地，确定子单元具体可以用于：判断本次调节前后两个限流点的数值大小，将数值小的限流点以及该限流点所对应的稳压稳流主电路的输出电压作为稳态工作点的电压和电流；或者，

确定子单元具体可以用于：判断本次调节前后两个输出特性参数的数值大小，将数值小的输出特性参数所对应的稳压稳流主电路的限流点以及输出电压作为稳态工作点的电压和电流。

以上所述的控制方法和装置，配合采样单元实现了控制稳压稳流主电路工作于稳态工作点，进而实现了对于后级负载单元的驱动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种负载驱动装置，其特征在于，包括：

稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器；

输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，用于控制稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点；

所述稳态工作点是指：与后级的各路LED负载支路的限流点之和Ir相差预设差值阈值⊿I的稳压稳流主电路的限流点Ic，以及此时稳压稳流主电路的输出电压；此时，该输出电压接近后级负载支路中的最大负载电压。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，稳压稳流主电路包括：

开关变换器，第一输出端和第二输出端分别作为稳压稳流主电路的第一输出端和第二输出端，用于在电流环或电压环的控制下，对输入电压进行电压变换；

电流环，用于对开关变换器的输出电流进行采样，根据采样电流确定进行开关变换器的控制时，根据限流点控制开关变换器的输出电流；

电压环，用于对开关变换器的输出电压进行采样，根据采样电压确定进行开关变换器的控制时，根据限压点控制开关变换器的输出电压；

相应的，输出电流控制器通过控制所述电流环的限流点来控制稳压稳流主电路的限流点。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出特性参数为：输出电压，或者，输出电压的变化率，或者，输出功率。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输出电流控制器具体用于：

以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；确定调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点；通过控制电流环的限流点或电压环的限压点实现对于稳压稳流主电路限流点或限压点的控制；控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

5.一种负载驱动系统，其特征在于，还包括：

稳压稳流主电路，用于在输出电流控制器的控制下，对输入电压进行电压变换，向后级的负载单元提供电能；

负载单元，包括至少一路负载支路，所述负载支路的第一端连接负载单元的第一端，负载支路的第二端连接负载单元的第二端；负载单元的第一端连接稳压稳流主电路的第一输出端，第二端连接稳压稳流主电路的第二输出端；

采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接，用于对稳压稳流主电路的输出特性参数进行采样，将采样得到的采样信号发送给输出电流控制器；

输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，用于控制稳压稳流主电路的限流点，根据限流点的调节方向以及调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的变化，确定稳压稳流主电路的稳态工作点，控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点；

所述稳态工作点是指：与后级的各路LED负载支路的限流点之和Ir相差预设差值阈值⊿I的稳压稳流主电路的限流点Ic，以及此时稳压稳流主电路的输出电压；此时，该输出电压接近后级负载支路中的最大负载电压。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述负载支路包括：串接的负载集合以及该负载支路的限流电路。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，限流电路包括：

串接的第一调整管以及电阻，电阻的两端分别连接限流控制器的两个输入端，限流控制器的输出端控制第一调整管的输出阻抗，以使对应负载支路的电流不高于预设电流值；

或者，所述限流电路为恒流二极管。

8.一种稳压稳流主电路限流点的控制方法，其特征在于，应用于负载驱动装置中，所述负载驱动装置包括稳压稳流主电路、采样单元和输出电流控制器，所述稳压稳流主电路与输出电流控制器相连；采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接；输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，包括：

以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点，具体为：判断本次调节前后两个限流点的数值大小，将数值小的限流点以及该限流点所对应的稳压稳流主电路的输出电压作为稳态工作点的电压和电流；或者，判断本次调节前后两个输出特性参数的数值大小，将数值小的输出特性参数所对应的稳压稳流主电路的限流点以及输出电压作为稳态工作点的电压和电流；

控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值为0时，返回调节限流点的步骤，以预设步长减少稳压稳流主电路的限流点；或者，

判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值不为0，且小于预设差值阈值时，返回调节限流点的步骤，以预设步长增加稳压稳流主电路的限流点。

10.一种稳压稳流主电路限流点的控制装置，其特征在于，应用于负载驱动装置中，所述负载驱动装置包括稳压稳流主电路、采样单元和输出电流控制器，所述稳压稳流主电路与输出电流控制器相连；采样单元，与稳压稳流主电路的输出端连接；输出电流控制器，输入端与采样单元的输出端连接，包括：

调节单元，用于以预设步长调节稳压稳流主电路的限流点；

确定单元，用于确定调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点，具体为：判断本次调节前后两个限流点的数值大小，将数值小的限流点以及该限流点所对应的稳压稳流主电路的输出电压作为稳态工作点的电压和电流；或者，判断本次调节前后两个输出特性参数的数值大小，将数值小的输出特性参数所对应的稳压稳流主电路的限流点以及输出电压作为稳态工作点的电压和电流；

控制单元，用于控制稳压稳流主电路工作于该稳态工作点。

11.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，确定单元包括：

判断子单元，用于判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值是否大于0，或者，是否大于预设差值阈值；判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值为0时，控制调节单元以预设步长减少稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值不为0，且小于预设差值阈值时，控制调节单元以预设步长增加稳压稳流主电路的限流点；或者，判断调节前后稳压稳流主电路的输出特性参数的差值大于预设差值阈值时，控制确定子单元确定所述稳态工作点；

确定子单元，用于根据本次调节前后的限流点或输出特性参数确定稳压稳流主电路的稳态工作点。

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