CN102740548B - 照明驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在正常运行时通过LED照明的输出电压反馈而稳定地驱动LED照明并且在非正常运行时通过向LED照明的供应电压反馈而稳定地驱动LED照明的照明驱动装置，根据本发明的照明驱动装置，其包括整流电路，其对由电源输出的电波进行整流；变压电路，其对由上述整流电路输出的电压的大小进行转换并输出；功率因数补偿电路，其利用反馈电压感测负载大小，并根据感测的负载大小，调节上述变压电路的输出电压，补偿上述电源的功率因数；平滑电路，其对由上述变压电路输出的电压进行平滑化并输出，并将其输出电压供应至LED模块；恒定电流驱动电路，其控制LED电流使得在上述LED模块中流动有恒定的驱动电流；调光控制电路，其控制上述恒定电流驱动电路，调节上述LED模块的电流流动，进而控制调光；光耦合器，其向上述功率因数补偿电路施加反馈电压；第一光耦合器驱动电路，其反馈上述LED模块的输出电压并以上述光耦合器的驱动电压进行施加；以及，第二光耦合器驱动电路，其反馈供应至上述LED模块的电压并以上述光耦合器的驱动电压进行施加，从而具有防止电路受损或者破坏元件等事故的发生，延长LED照明的使用寿命的效果。

Description

照明驱动装置
技术领域
本发明涉及一种照明驱动装置，尤其涉及一种能够稳定地驱动LED照明的照明驱动装置。
背景技术
近年来，对于以低耗电实现驱动并且具有了相当于白炽灯等照明装置所具有的亮度的LED照明的关注度越来越高。
尤其对控制电流使得在LED照明中流动恒定的电流并驱动LED照明的照明驱动装置进行了很多相关研究和开发工作。这种照明驱动装置拥有着各种照明效果的功能，特别是通过变更以串联/并联方式设置的LED元件的调光(Dimming)，能够实现各种照明效果。
图1是以往的照明驱动装置的结构图，图2是以往的根据照明驱动装置的调光控制信号的输出电压及LED电流形态例示图。
参照图1及图2，以往的照明驱动装置包括整流电路110，其对由AC电源100输出的电波进行整流；变压电路120，其对由上述整流电路110输出的电压的大小进行转换并输出；功率因数补偿电路130，其利用反馈电压来感测负载大小，并根据感测到的负载大小来调节上述变压电路120的输出电压，补偿由AC电源100输出的电源的功率因数；平滑电路140，其对由上述变压电路120输出的电压进行平滑化并输出稳定的DC电压，并将其输出电压(VOUT)供应至LED模块10；恒定电流驱动电路150，其控制LED电流(ILED)以使恒定的驱动电流在上述LED模块10中流动；调光控制电路160，其通过脉宽调制方式调节上述LED模块10的电流流动，进而控制调光；以及，光耦合器170，其在通过恒定驱动电路150传输的LED模块10的输出电压(Vo)作用下实现驱动，并向上述功率因数补偿电路130施加反馈电压。
这种照明驱动装置以变压电路120及光耦合器170为基准划分为一次侧及二次侧，一次侧具有AC电源100、整流电路110及功率因数补偿电路130，二次侧具有LED模块10、平滑电路140、恒定驱动电路150及调光控制电路160。
在这里，LED模块10由LED元件的串联结构构成，能够选择性地释放一种或者多种颜色的光。
并且，变压电路120由多个变压器TF1、TF2构成。在这里，一次侧的第一变压器TF1执行将由整流电路110输出的电压传送至二次侧的第二变压器TF2的功能。同时，第二变压器TF2执行对由第一变压器TF1传输的电压进行转换并输出的功能。
功率因数补偿电路130包括功率因数补偿控制器132和开关元件(SW)，上述功率因数补偿控制器132通过统一由AC电源100输出的AC电源电压及AC输入电流(IAC)的位相，补偿AC电源100的功率因数，上述开关元件(SW)根据功率因数补偿控制器132的控制进行开关驱动，调节变压电路120的输出电压，例如：MOSFET等。
功率因数补偿控制器132接收由规定的电阻R1、R2、R3进行电压分配的AC电源电压，统一AC电源电压及AC输入电流(IAC)的位相，根据LED模块10的负载大小，调节开关元件(SW)的门极电压(VG)并调节流动在开关元件(SW)的电流量，进而调节变压电路120的输出电压。
即，功率因数补偿控制器132，随着高电压施加于光耦合器170的输入端(OPTO)使得光耦合器170在高电压作用下驱动，将判断为LED模块10中存在小负载，并将低的门极电压(VG)施加于开关元件(SW)，减小在开关元件(SW)中流动的电流量，进而减小变压电路120的输出电压的大小。相反，功率因数补偿控制器132，随着低电压施加于光耦合器170的输入端(OPTO)使得光耦合器170在低电压作用下驱动，将判断为LED模块10中存在重负载(Heavy Load)，并将高的门极电压(VG)施加于开关元件(SW)，增加在开关元件(SW)中流动的电流量，进而增加变压电路120的输出电压的大小。
平滑电路140包括与变压电路120的输出端并联的规定的电容。
调光控制电路160包括第一开关元件(SW)1，其根据由脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号，进行接通/关闭开关驱动，调节LED模块10的电流流动。
以上，根据以往的照明驱动装置，在LED照明的调光控制时，根据脉宽调制信号的逻辑值，光耦合器170的输入端(OPTO)的电压大小的变动幅度大且非常不稳定。因此，如图2所示，当脉宽调制信号的逻辑值为高(High)时，供应至LED模块10的照明驱动装置的输出电压(VOUT)将上升至OVP(Over Voltage Protection)电压，在逻辑值演变的区间内，LED模块10将产生过电流现象，进而缩短构成LED模块10的LED元件的使用寿命。
并且，根据以往的照明驱动装置，当发生电压浪涌或者由于外部因素导致LED模块10开启(Open)并以非正常状态运行的情况下，如图3所示，LED电流(ILED)几乎不流动，LED模块10的输出电压(Vo)降至低电压。此时，光耦合器170仅仅根据LED模块10的输出电压(Vo)进行驱动并向功率因数补偿电路130供应反馈电压，功率因数补偿电路130将不流动LED电流(ILED)的情况判断为存在重负载，将变压电路120的输出电压，即，将供应至LED模块10的电压(VOUT)进行增压(Boosting)而达到饱和电压，例如：300V，导致电路受损或者破坏元件等事故的发生。
发明内容
本发明是为了解决如上存在问题而提出，其目的在于提供一种根据具体情况，在LED照明的输出电压和供应至LED的电压中选择其一进行反馈，根据反馈电压的大小，调节供应至LED照明的电压，进而稳定LED照明的驱动电流的照明驱动装置。
为了实现如上所述的目的，根据本发明的一个实施例的照明驱动装置，优选地应包括整流电路，其对由电源输出的电波进行整流；变压电路，其对由上述整流电路输出的电压的大小进行转换并输出；功率因数补偿电路，其利用反馈电压来感测负载大小，并根据感测到的负载大小来调节上述变压电路的输出电压，补偿上述电源的功率因数；平滑电路，其对由上述变压电路输出的电压进行平滑化并输出，并将其输出电压供应至LED模块；恒定电流驱动电路，其控制LED电流以使恒定的驱动电流在上述LED模块中流动；调光控制电路，其控制上述恒定电流驱动电路，调节上述LED模块的电流流动，进而控制调光；光耦合器，其向上述功率因数补偿电路施加反馈电压；采样保持电路，其根据上述调光控制电路的控制进行驱动，并保持恒定的输出电压；第一光耦合器驱动电路，其反馈由上述采样保持电路输出的电压并以上述光耦合器的驱动电压进行施加；以及，第二光耦合器驱动电路，其反馈由上述平滑电路输出并供应至上述LED模块的电压并以上述光耦合器的驱动电压进行施加。
在这里，随着上述光耦合器在高电压作用下进行驱动，优选地上述功率因数补偿电路应使上述变压电路的输出电压大小减少，并且，随着上述光耦合器在低电压作用下进行驱动，上述功率因数补偿电路应使上述变压电路的输出电压大小增加。
同时，上述第一光耦合器驱动电路的输出端及上述第二光耦合器驱动电路的输出端优选地应分别具有用于防止电流的逆流的二极管，并且与上述光耦合器的输入端并联。
并且，上述第二光耦合器驱动电路，优选地应包括多个电阻元件，其对供应至上述LED模块的电压进行电压分配；第一放大器，其对相当于通过上述多个电阻元件中的任一个电阻元件进行电压分配的电压和第一基准电压的差值的电压进行放大并输出；第二放大器，其对相当于由上述第一放大器输出的电压和第二基准电压的差值的电压进行放大并输出；以及，基准电压源，其向上述第一放大器及上述第二放大器供应基准电压。
并且，随着上述恒定驱动电路的驱动在上述调光控制电路的控制作用下中断，优选地上述第一光耦合器驱动电路将特定程度的高电压施加于上述光耦合器，该特定程度是指，由上述功率因数补偿电路使上述变压电路的输出电压减小来使上述变压电路的驱动中断的程度。
这种上述第一光耦合器驱动电路，优选地应包括第三放大器，其对相当于由上述采样保持电路输出的电压和第三基准电压的差值的电压进行放大并输出；第四放大器，其对相当于由上述第三放大器输出的电压和第四基准电压的差值的电压进行放大并输出；基准电压源，其向上述第三放大器及上述第四放大器供应基准电压；以及，开关元件，其在上述调光控制电路的控制作用下进行开关驱动，随着上述恒定驱动电路的驱动中断，通过上述第四放大器的第四基准电压，施加特定程度的高压电，该特定程度是指，由上述功率因数补偿电路使上述变压电路的输出电压减小来使上述变压电路的驱动中断的程度。
同时，上述恒定驱动电路，优选地应包括稳压二极管，其与接地端连接；感应电阻，其与上述LED模块的输出端连接；第五放大器，其对相当于上述稳压二极管上的电压和上述感应电阻上的电压的差值的电压进行放大并输出；以及，第一开关元件，其随着接收由上述第五放大器输出的电压，进行接通/关闭开关驱动，来调节上述LED模块的电流流动。
并且，上述调光控制电路，优选地应包括死区时间部，其接收由脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号，输出调光控制信号的同时，输出S/H控制信号；以及，第二开关元件，其根据上述调光控制信号进行接通/关闭开关驱动，以上述第一开关元件的驱动信号传输或者切断上述第五放大器的输出电压，进而控制上述第一开关元件的驱动。
在这里，上述死区时间部，优选地应当接收由脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号时，将接收的脉宽调制信号直接以调光控制信号输出的同时，在脉宽调制信号的逻辑值演变的区间内，赋予相当于各个非重叠(NonOverlap)时间区间的死区时间区间，生成和输出S/H控制信号。
同时，优选地，上述采样保持电路应对由上述调光控制电路输出的S/H控制信号为第一逻辑值时的输出电压进行采样，在S/H控制信号由第一逻辑值演变为第二逻辑值的情况下，上述采样保持电路输出当S/H控制信号为第一逻辑值时进行采样的输出电压。
如上，上述采样保持电路，优选地应包括：电容器，其对上述LED模块的输出电压进行充电；第六放大器，其将相当于上述LED模块的输出电压或者上述电容器的充电电压和输入电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，并且反馈输出电压而用作输入电压；以及，第三开关元件，其根据上述S/H控制信号的逻辑值进行接通/关闭开关驱动，将上述LED模块的输出电压传输或者切断至上述第六放大器及电容器。
在这里，上述第三开关元件，更加优选地应从上述调光控制信号的逻辑值变成第二逻辑值的时间点开始到经过相当于第一死区时间区间的时间之后，当上述S/H控制信号的逻辑值变成第一逻辑值时，从变成第一逻辑值的时间点开始到保持第一逻辑值的时间内进行接通开关驱动，将上述LED模块的输出电压传输至上述第六放大器的输入端及上述电容器的同时，当上述S/H控制信号的逻辑值变成第二逻辑值时，从变成第二逻辑值的时间点开始到保持第二逻辑值的时间内进行关闭开关驱动，切断上述LED模块的输出电压传输至上述第六放大器的输入端及上述电容器。
根据本发明的照明驱动装置，能够根据具体情况，在LED照明的输出电压和供应至LED照明的电压中选择其一进行反馈，根据反馈电压的大小，调节供应至LED照明的电压，稳定LED照明的驱动电流，进而能够始终稳定地驱动LED照明，防止电路受损或元件破坏等事故的发生，进一步延长LED照明的使用寿命。
附图说明
图1是以往的照明驱动装置的结构图。
图2及图3是用于说明以往的照明驱动装置的运行的参考图。
图4是根据本发明的一个实施例的照明驱动装置的结构图。
图5及图6是用于说明根据本发明的一个实施例的照明驱动装置的运行的参考图。
附图标记的说明
10：LED模块                100：AC电源
110：整流电路              120：变压电路
130：功率因数补偿电路      132：功率因数补偿控制器
140：平滑电路              150：恒定驱动电路
160：调光控制电路          162：死区时间部
170：光耦合器              180：采样保持电路
190：第一光耦合器驱动电路  192：零极点补偿器
200：第二光耦合器驱动电路  202：低通滤波器
具体实施方式
以下，将参考附图对根据本发明的优选实施例的照明驱动装置的结构及运行过程进行详细说明。
参照附图4，根据本发明的一个实施例的照明驱动装置，优选地应包括整流电路110，其对由AC电源100输出的电波进行整流；变压电路120，其对由上述整流电路110输出的电压的大小进行转换并输出；功率因数补偿电路130，其利用反馈电压来感测负载大小，并根据感测到的负载大小来调节上述变压电路120的输出电压，补偿由AC电源100输出的电源的功率因数；平滑电路140，其对由上述变压电路120输出的电压进行平滑化并输出稳定的DC电压，并将其输出电压(VOUT)供应至LED模块10；恒定电流驱动电路150，其控制LED电流(ILED)以使恒定的驱动电流在上述LED模块10中流动；调光控制电路160，其通过脉宽调制方式控制上述恒定电流驱动电路150，调节上述LED模块10的电流流动，进而控制调光；光耦合器170，其向上述功率因数补偿电路130施加反馈电压；采样保持电路180，其根据上述调光控制电路160的控制进行驱动，并保持恒定的输出电压；第一光耦合器驱动电路190，其反馈由上述采样保持电路180输出的电压并以上述光耦合器170的驱动电压进行施加；以及，第二光耦合器驱动电路200，其反馈由上述平滑电路140输出并供应至上述LED模块10的输出电压(VOUT)并以上述光耦合器170的驱动电压进行施加。同时，LED模块10的输出端优选地应并联有第二稳压二极管ZD2，用于限制LED模块10的输出电压(Vo)的电压上升。
这种根据本发明的照明驱动装置，优选地应以变压电路120及光耦合器170为基准划分为一次侧及二次侧，一次侧具有AC电源100、整流电路110及功率因数补偿电路130，二次侧具有LED模块10、平滑电路140、恒定驱动电路150、调光控制电路160、采样保持电路180、第一光耦合器驱动电路190及第二光耦合器驱动电路200。
并且，恒定驱动电路150、调光控制电路160、采样保持电路180、第一光耦合器驱动电路190及第二光耦合器驱动电路200优选地应设置于单一IC内。
同时，第一光耦合器驱动电路190的输出端(IOPTO)及第二光耦合器驱动电路200的输出端(VOPTO)与光耦合器170的输入端(OPTO)并联，各个输出端(IOPTO，VOPTO)具有用于防止电流的逆流的二极管D3、D4，由于这种电路结构的特性，第一光耦合器驱动电路190的输出端(IOPTO)电压和第二光耦合器驱动电路200的输出端(VOPTO)电压中相对大的电压施加于光耦合器170的输入端OPTO。此时，功率因数补偿电路130，随着光耦合器170在高电压作用下进行驱动，减少上述变压电路120的输出电压大小；同时，随着光耦合器170在低电压作用下进行驱动，增加上述变压电路120的输出电压大小。
以下，将更加具体地说明根据本发明的照明驱动装置的结构。但根据本发明的AC电源100、整流电路110、变压电路120、功率因数补偿电路130、平滑电路140及光耦合器170与构成以往照明驱动装置的AC电源100、整流电路110、变压电路120、功率因数补偿电路130、平滑电路140及光耦合器170，在其技术结构及功能方面相同，因此对其省略详细说明。
恒定驱动电路150包括第一稳压二极管ZD1，其连接至接地端；第一放大器OP1，其对相当于上述第一稳压二极管ZD1上的电压和连接至LED模块10的输出端的感应电阻(Rs)上的电压的差值的电压进行放大并输出；以及，第一开关元件(SW)1，其随着接收由上述第一放大器OP1输出的电压，进行接通/关闭开关驱动，调节LED模块10的电流流动。例如，第一开关元件(SW)1能够由功率晶体管(Power Transistor)构成。
即，在恒定驱动电路150的第一放大器OP1输出作用下，第一开关元件(SW)1驱动接通开关时，恒定大小的LED电流(ILED)将在LED模块10中流动。此时，LED电流(ILED)的大小通过第一稳压二极管ZD1上的电压值“VZD1”除以感应电阻(Rs)的大小而计算得出。
并且，调光控制电路160包括死区时间部162，其接收由脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号，输出调光控制信号(DIM)的同时，生成并输出S/H控制信号(S/H)；以及，第二开关元件(SW)2，其根据调光控制信号(DIM)进行接通/关闭开关驱动，以第一开关元件(SW)1的驱动信号传输或者切断第一放大器OP1的输出电压，进而控制第一开关元件(SW)1的驱动。
在这里，死区时间部162如图5所示，当接收脉宽调制信号时，将接收的脉宽调制信号直接以调光控制信号(DIM)输出的同时，在脉宽调制信号(脉宽调制)的逻辑值演变的区间内，赋予各个死区时间区间DT1、DT2，生成和输出S/H控制信号(S/H)。在这里，S/H控制信号(S/H)具有与调光控制信号(DIM)相同的位相，但具有相当于死区时间区间DT1、DT2的非重叠(Non Overlap)时间区间。
并且，在第二开关元件(SW)2中，当调光控制信号(DIM)的逻辑值变成第二逻辑值时，从变成第二逻辑值的时间点T1′开始到保持第二逻辑值的时间内进行关闭开关驱动，将第一放大器OP1的输出电压传输至第一开关元件(SW)1的驱动信号，进而驱动恒定驱动电路150。此时，随着驱动恒定驱动电路150，LED模块10中流动着由恒定驱动电路150设置的恒定电流，由此，LED模块10的输出电压Vo下降至恒定大小。
之后，在第二开关元件(SW)2中，当调光控制信号(DIM)的逻辑值变成第一逻辑值时，从变成第一逻辑值的时间点T2′开始到保持第一逻辑值的时间内进行接通开关驱动，切断传输至第一开关元件(SW)1的第一放大器OP1的输出电压，进而中断驱动恒定驱动电路150。由此，随着恒定驱动电路150的驱动中断，LED模块10的电流流动同样被中断。在这里，调光控制信号(DIM)的第一逻辑值将成为例如高(High)或者低(Low)，此时，优选地当调光控制信号(DIM)的第一逻辑值为高时，第二逻辑值为低；当第一逻辑值为低时，第二逻辑值为高。
一方面，在采样保持电路180中，对由调光控制电路160输出的S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时的输出电压进行采样，在S/H控制信号(S/H)由第一逻辑值演变为第二逻辑值的情况下，上述采用保持电路输出当S/H控制信号为第一逻辑值时进行采样的输出电压，进而保持恒定电压的输出。在这里，S/H控制信号(S/H)的第一逻辑值将成为例如高(High)或者低(Low)，此时，优选地当S/H控制信号(S/H)的第一逻辑值为高时，第二逻辑值为低；当第一逻辑值为低时，第二逻辑值为高。
如上，采样保持电路180，其包括：电容器C1，其对LED模块10的输出电压(Vo)进行充电；第二放大器OP2，其将相当于LED模块10的输出电压(Vo)或者电容器C1的充电电压和输入电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，并且反馈输出电压用于输入电压；以及，第三开关元件(SW)3，其根据由死区时间部162输出的S/H控制信号(S/H)的逻辑值进行接通/关闭开关驱动，将LED模块10的输出电压(Vo)传输或者切断至第二放大器OP2及电容器C1。
在这里，在第二放大器中，当第三开关元件(SW)3进行接通开关驱动的情况下，将相当于从LED模块10的输出端接收LED模块的输出电压(Vo)而输入的LED模块的输出电压(Vo)与反馈的自身输出电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，当第三开关元件(SW)3进行关闭开关驱动的情况下，将相当于充电有LED模块10的输出电压(Vo)的电容器C1的充电电压与反馈的自身输出电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，将恒定大小的电压施加于第一光耦合器驱动电路190的输入端FB2。由此，在第一光耦合器驱动电路190的输入端FB2，始终存在由第二放大器OP2输出的恒定大小的电压。
并且，在第三开关元件(SW)3中，当由死区时间部162输出的S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时，进行接通开关驱动，并将LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器O2的输入端及电容器C1；当S/H控制信号(S/H)为第二逻辑值时，进行关闭开关驱动，并切断LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。
即，在第三开关元件(SW)3中，从调光控制信号(DIM)的逻辑值变成第二逻辑值的时间点T1′开始到经过相当于第一死区时间区间(DT1)的时间之后，当S/H控制信号的逻辑值变成第一逻辑值时，从变成第一逻辑值的时间点T1开始到保持第一逻辑值的时间t1内进行接通开关驱动，将LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1的同时，当S/H控制信号(S/H)的逻辑值变成第二逻辑值时，从变成第二逻辑值的时间点T2开始到保持第二逻辑值的时间内进行关闭开关驱动，切断LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。
一方面，第一光耦合器驱动电路190，其包括：第三放大器OP3，其对相当于由采样保持电路180输出的电压与第一基准电压Vref1的差值的电压进行放大并输出；以及，第四放大器OP4，其对相当于由第三放大器OP3输出的电压与第二基准电压Vref2的差值的电压进行放大并输出。此时，第一光耦合器驱动电路190优选地应还包括规定的基准电压源，其用于供应基准电压。
并且，第一光耦合器驱动电路190优选地应由零极点补偿器192并联至第三放大器OP3而构成，上述零极点补偿器192由相互串联/并联的电阻R5及多个电容器C2、C3构成并用于补偿反馈回路的零极点。对此，根据本发明的照明驱动装置，通过零极点补偿器192的反馈回路的零极点补偿，能够确保充分的位相。
如上，在第一光耦合器驱动电路190中，当照明驱动装置以正常状态运行的情况下，即，LED模块10未接通并且LED电流(ILED)的流动持续的状况下，随着LED模块10的输出电压(Vo)保持恒定电压、供应至LED模块10的电压保持恒定数值(例如：60V)以下，相对高于第二光耦合器驱动电路200的电压以恒定大小输出至光耦合器170的输入端OPTO。由此，当根据本发明的照明驱动装置以正常状态运行的情况下，第一光耦合器驱动电路190的输出电压施加于光耦合器170的输入端OPTO，由此，光耦合器170在第一光耦合器驱动电路190的恒定输出电压下实现驱动。
即，第二光耦合器驱动电路200将由采样保持电路180输出的恒定电压通过光耦合器170反馈至功率因数补偿电路130，将在功率因数补偿电路130的变压电路120驱动下供应至LED模块10的电压(VOUT)保持稳定的电压大小，尤其保持第一目标值(例如，50V)。
并且，在第一光耦合器驱动电路190中，随着恒定驱动电路150的驱动在调光控制电路160的控制作用下被中断，由功率因数补偿电路130减小变压电路120的输出电压，将相当于能够使变压电路120的驱动被中断的高电压施加于光耦合器170。
即，第一光耦合器驱动电路190还包括第四开关元件(SW)4，其根据调光控制信号(DIM)的逻辑值进行接通/关闭开关驱动，向第四放大器OP4的第二基准电压Vref2施加高电压(VDD)。
如上，在第四开关元件(SW)4中，当由于调光控制电路160的恒定驱动电路150控制而LED电流(ILED)不流动时，通过以第四放大器OP4的第二基准电压Vref2施加高电压(VDD)，通过第四放大器OP4向光耦合器170施加相当于能够中断一次侧的驱动的高电压，中断一次侧的驱动，进而防止照明驱动装置的误运行。
例如，在第四开关元件(SW)4中，当调光控制信号(DIM)的逻辑值为第一逻辑值时，即，在第二开关元件(SW)2的接通开关驱动下，恒定驱动电路150的驱动被中断，LED电流(ILED)不流动时，进行接通开关驱动，替代基准电压源的第二基准电压Vref2，将高电压源的高电压(VDD)供应至第四放大器OP4的第二基准电压Vref2，使得向第四放大器OP4输出相当于能够驱动一次侧的驱动的高电压。
由此，构成功率因数补偿电路130的功率因数控制补偿器132，其将开关元件(SW)的门极电压(VG)降低至接近“0”，进而中断开关元件(SW)的驱动，使得中断变压电路120的驱动，由此，最终导致一次侧的驱动被中断。
此时，关于供应至LED模块10的电压(VOUT)，即便一次侧的驱动被中断，直到调光控制信号(DIM)的逻辑值演变为第二逻辑值并且在第二开关元件(SW)2的关闭开关驱动下恒定驱动电路150开始驱动，在构成平滑电路140的大容量电容器作用下，稳定地保持恒定电压大小，尤其保持第一目标值(例如，50V)。
一方面，第二光耦合器驱动电路200，其包括：多个电阻元件R6、R7，其对供应至LED模块的输出电压(VOUT)进行电压分配；第五放大器OP5，其对相当于通过多个电阻元件中的任一个电阻元件R7进行电压分配的电压和第三基准电压Vref3的差值的电压进行放大并输出；第六放大器OP6，其对相当于由第五放大器OP5输出的电压和第四基准电压Vref4的差值的电压进行放大并输出。此时，第二光耦合器驱动电路200优选地应还包括用于供应基准电压的规定的基准电压源。
并且，第二光耦合器驱动电路200还能够包括低通滤波器202，其对由电阻元件R7进行电压分配的电压的波形进行过滤。此时，低通滤波器202能够由相互串联/并联的电阻R8及多个电容器C4、C5构成。
如上，在第二光耦合器驱动电路200中，当照明驱动装置以非正常状态运行时，即，由于LED模块10接通等原因使得LED电流(ILED)的流动被中断的情况下，随着LED模块10的输出电压(Vo)下降、供应至LED模块10的电压(VOUT)持续增压(Boosting)并上升至恒定数值(例如，60V)以上，相对高于第一光耦合器驱动电路190的电压输出至光耦合器170的输入端OPTO。由此，当根据本发明的照明驱动装置以非正常状态运行的情况下，第二光耦合器驱动电路200的输出电压施加于光耦合器170的输入端OPTO，由此，光耦合器170在第二光耦合器驱动电路200的输出电压下实现驱动。
即，在第二光耦合器驱动电路200中，将由变压电路120输出并通过平滑电路140供应至LED模块10的输出电压(VOUT)通过光耦合器170反馈至功率因数补偿电路130。由此，如图6所示，随着LED模块10接通，LED电流(ILED)几乎不流动且LED模块10的输出电压(Vo)降至低电压的情况下，防止在功率因数补偿电路130的变压电路120驱动下供应至LED模块10的电压(VOUT)增压至饱和电压的现象，将供应至LED模块10的电压(VOUT)以稳定的电压大小保持，尤其以相对大于第一目标值的第二目标值(例如，60V)保持。
在如上所述的结构中，根据本发明的一个实施例的照明驱动装置的运行情况如下。
首先，在调光控制电路160的死区时间部162中，当接收脉宽调制信号时，将接收的脉宽调制信号直接以调光控制信号(DIM)输出而控制恒定驱动电路150的同时，在脉宽调制信号的逻辑值演变的区间内，赋予各个死区时间区间DT1、DT2，生成和输出S/H控制信号(S/H)，输出生成的S/H控制信号(S/H)并输入至采样保持电路180。
例如，调光控制电路160的第二开关元件(SW)2，当调光控制信号(DIM)的逻辑值为低时，从逻辑值变低的时间点T1′开始到保持低等级的时间内进行关闭开关驱动，将第一放大器OP1的输出电压以第一开关元件(SW)1的驱动信号传输，进而驱动恒定驱动电路150。相反，当调光控制信号(DIM)的逻辑值为高时，从逻辑值变高的时间点T2′开始到保持高等级的时间内进行接通开关驱动，切断传输至第一开关元件(SW)1的第一放大器OP1的输出电压，进而中断恒定驱动电路150的驱动。如上，随着恒定驱动电路150的驱动被中断，LED模块10的电流流动同样被中断。
一方面，恒定驱动电路150根据调光控制电路160的控制而对LED模块10的电流流动进行控制。此时，LED模块10的输出电压(Vo)具有相当于感应电阻(Rs)上的电压和第一开关元件(SW)1的两端上的电压合，例如，第一开关元件(SW)1由功率晶体管构成的情况下，第一开关元件的源漏(Source-Drain)两端上的电压合。
如上，随着驱动恒定驱动电路150，LED模块10中流动着由恒定驱动电路150设置的恒定电流，由此，LED模块10的输出电压(Vo)下降至恒定大小。
一方面，在采样保持电路180对由调光控制电路160输出的S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时的输出电压进行采样，在S/H控制信号(S/H)由第一逻辑值演变为第二逻辑值的情况下，上述采样保持电路输出当S/H控制信号为第一逻辑值时进行采样的输出电压，进而保持恒定电压的输出。
即，采样保持电路180的第三开关元件(SW)3在由死区时间部162输出的S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时进行接通开关驱动，将LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。相反，当S/H控制信号(S/H)为第二逻辑值时进行关闭开关驱动，切断LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。
例如，在第三开关元件(SW)3中，从调光控制信号(DIM)的逻辑值变高的时间点T1′开始到经过相当于第一死区时间区间(DT1)的时间之后，当S/H控制信号的逻辑值变高时，从逻辑值变高的时间点T1开始到保持高等级的时间t1内进行接通开关驱动，将LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。相反，当S/H控制信号(S/H)的逻辑值变低时，从逻辑值变低的时间点T2开始到保持低等级的时间内进行关闭开关驱动，切断LED模块10的输出电压(Vo)传输至第二放大器OP2的输入端及电容器C1。
这样，在采样保持电路180的第二放大器中，当第三开关元件(SW)3进行接通开关驱动的情况下，将相当于从LED模块10的输出端接收LED模块的输出电压(Vo)而输入的LED模块的输出电压(Vo)与反馈的自身输出电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出。一方面，当第三开关元件(SW)3进行关闭开关驱动的情况下，将相当于充电有LED模块10的输出电压(Vo)的电容器C1的充电电压与反馈的自身输出电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，将恒定大小的电压施加于第一光耦合器驱动电路190的输入端FB2。
由此，在S/H控制信号(S/H)为第二逻辑值时，S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时的输出电压传输至第一光耦合器驱动电路190的输入端FB2。也就是说，调光控制时，与由调光控制电路160输出的S/H控制信号(S/H)的逻辑值无关，保持在S/H控制信号(S/H)为第一逻辑值时采样的采样保持电路180的输出电压。
之后，第一光耦合器驱动电路190通过接收由采样保持电路180输出的恒定大小进行驱动，通过输出端(OPTO)输出恒定大小的输出电压，稳定地驱动光耦合器170。
由此，光耦合器170在针对照明驱动装置的调光控制进行驱动时，接收第一光耦合器驱动电路190的恒定大小的电压，稳定地输出恒定大小的反馈电压FB，使得照明驱动装置能够保持恒定大小的输出电压(VOUT)。由此，在LED模块10中始终流动着稳定大小的驱动电流。
一方面，随着调光控制信号(DIM)的逻辑值变高，在第二开关元件(SW)2的接通开关驱动下恒定驱动电路150的驱动被中断，使得LED电流(ILED)的流动被中断的情况下，在功率因数补偿电路130的驱动下，将发生变压电路120的输出电压增压等误运行。此时，第四开关元件(SW)4在调光控制信号(DIM)的逻辑值变高的情况下，从逻辑值变高的时间点T2′开始到高等级保持时间内进行接通开关驱动，将高电压(VDD)供应至第四放大器OP4的第二基准电压Vref2，控制一次侧的驱动，以稳定的电压大小保持供应至LED模块10的电压(VOUT)。
一方面，当照明驱动装置以非正常状态运行时，即，由于LED模块10接通等原因使得LED电流(ILED)的流动被中断的情况下，随着LED模块10的输出电压(Vo)下降、供应至LED模块10的电压(VOUT)持续增压(Boosting)并上升至恒定数值(例如，60V)以上，相对高于第一光耦合器驱动电路190的电压输出至光耦合器170的输入端OPTO，由此，光耦合器170在第二光耦合器驱动电路200的输出电压下实现驱动。此时，第二光耦合器驱动电路200将由变压电路120输出并供应至LED模块10的输出电压(VOUT)通过光耦合器170反馈至功率因数补偿电路130。
如上，功率因数补偿电路130通过下降供应至LED模块10的电压(VOUT)，下降第二光耦合器驱动电路200的输出电压，下降施加于光耦合器170的电压，反复上述动作，进而将供应至LED模块10的电压(VOUT)保持稳定的电压大小，即，下降至第二目标值(例如，60V)并保持。
根据本发明的照明驱动装置并不局限于上述实施例，在本发明的技术思想允许范围内能够进行各种变更。

Claims (9)

1.一种照明驱动装置，其特征在于，包括：
整流电路，其对由电源输出的电波进行整流；
变压电路，其对由所述整流电路输出的电压的大小进行转换并输出；
功率因数补偿电路，其利用反馈电压来感测负载大小，并根据感测到的负载大小来调节所述变压电路的输出电压，补偿所述电源的功率因数；
平滑电路，其对由所述变压电路输出的电压进行平滑化并输出，并将其输出电压供应至LED模块；
恒定电流驱动电路，其控制LED电流以使恒定的驱动电流在所述LED模块中流动；
调光控制电路，其控制所述恒定电流驱动电路，调节所述LED模块的电流流动，进而控制调光；
光耦合器，其向所述功率因数补偿电路施加反馈电压；
采样保持电路，其根据所述调光控制电路的控制进行驱动，并保持恒定的输出电压；
第一光耦合器驱动电路，其反馈由所述采样保持电路输出的电压而作为所述光耦合器的驱动电压进行施加；以及，
第二光耦合器驱动电路，其反馈由所述平滑电路输出并供应至所述LED模块的电压而作为所述光耦合器的驱动电压进行施加；
其中，所述第一光耦合器驱动电路的输出端电压和所述第二光耦合器驱动电路的输出端电压中相对大的电压施加于所述光耦合器的输入端；
其中，所述第二光耦合器驱动电路包括：
多个电阻元件，对供应至所述LED模块的电压进行电压分配；
第一放大器，其对相当于通过所述多个电阻元件中的任一个电阻元件进行电压分配的电压和第一基准电压的差值的电压进行放大并输出；
第二放大器，其对相当于由所述第一放大器输出的电压和第二基准电压的差值的电压进行放大并输出；以及，
基准电压供给器，其向所述第一放大器及所述第二放大器供应基准电压；
其中，随着所述恒定电流驱动电路的驱动在所述调光控制电路的控制下中断，所述第一光耦合器驱动电路将特定程度的高电压施加于所述光耦合器，该特定程度是指，由所述功率因数补偿电路使所述变压电路的输出电压减小来使所述变压电路的驱动中断的程度；
其中，所述第一光耦合器驱动电路包括：
第三放大器，其对相当于由所述采样保持电路输出的电压和第三基准电压的差值的电压进行放大并输出；
第四放大器，其对相当于由所述第三放大器输出的电压和第四基准电压的差值的电压进行放大并输出；
基准电压供给器，其向所述第三放大器及所述第四放大器供应基准电压；以及，
开关元件，其在所述调光控制电路的控制下进行开关驱动，随着所述恒定电流驱动电路的驱动中断，通过所述第四放大器的第四基准电压，施加特定程度的高电压，该特定程度是指，由所述功率因数补偿电路使所述变压电路的输出电压减小来使所述变压电路的驱动中断的程度。
2.根据权利要求1所述的照明驱动装置，其特征在于，随着所述光耦合器在高电压作用下进行驱动，所述功率因数补偿电路使所述变压电路的输出电压大小减少，并且，随着所述光耦合器在低电压作用下进行驱动，所述功率因数补偿电路使所述变压电路的输出电压大小增加。
3.根据权利要求2所述的照明驱动装置，其特征在于，所述第一光耦合器驱动电路的输出端及所述第二光耦合器驱动电路的输出端分别具有用于防止电流的逆流的二极管，并且与所述光耦合器的输入端并联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的照明驱动装置，其特征在于，
所述恒定电流驱动电路包括：
稳压二极管，其与接地端连接；
感应电阻，其与所述LED模块的输出端连接；
第五放大器，其对相当于所述稳压二极管上的电压和所述感应电阻上的电压的差值的电压进行放大并输出；以及，
第一开关元件，其随着接收由所述第五放大器输出的电压，进行接通/关闭开关驱动，来调节所述LED模块的电流流动。
5.根据权利要求4所述的照明驱动装置，其特征在于，
所述调光控制电路包括：
死区时间部，其接收由脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号来输出调光控制信号，并且输出采样保持控制信号；以及，
第二开关元件，其根据所述调光控制信号进行接通/关闭开关驱动，用所述第一开关元件的驱动信号传输或者切断所述第五放大器的输出电压，从而控制所述第一开关元件的驱动。
6.根据权利要求5所述的照明驱动装置，其特征在于，所述死区时间部当接收到由所述脉宽调制控制器生成的脉宽调制信号时，用调光控制信号直接输出所接收的脉宽调制信号，并且在脉宽调制信号的逻辑值演变的区间，赋予分别相当于非重叠时间区间的死区时间区间，生成和输出采样保持控制信号。
7.根据权利要求5所述的照明驱动装置，其特征在于，所述采样保持电路对由所述调光控制电路输出的采样保持控制信号为第一逻辑值时的输出电压进行采样，在采样保持控制信号由第一逻辑值演变为第二逻辑值的情况下，所述采样保持电路输出当采样保持控制信号为第一逻辑值时进行采样的输出电压。
8.根据权利要求7所述的照明驱动装置，其特征在于，
所述采样保持电路包括：
电容器，其对所述LED模块的输出电压进行充电；
第六放大器，其将相当于所述LED模块的输出电压或者所述电容器的充电电压和输入电压的差值的电压以单位增益进行缓冲并输出，并且反馈输出电压而用作输入电压；以及，
第三开关元件，其根据所述采样保持控制信号的逻辑值进行接通/关闭开关驱动，将所述LED单元的输出电压传输至所述第六放大器及电容器或者切断所述LED单元的输出电压。
9.根据权利要求8所述的照明驱动装置，其特征在于，从所述调光控制信号的逻辑值变成第二逻辑值的时间点开始经过相当于第一死区时间区间的时间之后，当所述采样保持控制信号的逻辑值变成第一逻辑值时，从变成第一逻辑值的时间点开始到保持第一逻辑值的时间内，所述第三开关元件进行接通开关驱动，来将所述LED模块的输出电压传输至所述第六放大器的输入端及所述电容器，并且，当所述采样保持控制信号的逻辑值变成第二逻辑值时，从变成第二逻辑值的时间点开始到保持第二逻辑值的时间内，所述第三开关元件进行关闭开关驱动，切断所述LED模块的输出电压以防止该LED模块的输出电压传输至所述第六放大器的输入端及所述电容器。
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