CN102984849A - 多通道驱动装置以及照明装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于驱动照明单元的多通道驱动装置以及带有该多通道驱动装置的照明装置。该多通道驱动装置包括：用于供给驱动电流的电源单元；电流分配单元，其包括至少一个电流分配电路，所述至少一个电流分配电路分别包括两个输出通道并且将驱动电流分配到所述两个输出通道中；用于检测所述输出通道输出的输出电流的电流检测单元，其中电流检测单元针对所述至少一个电流分配电路的两个输出通道设置有至少一个电流检测电路；以及控制单元，其中该控制单元根据电流检测单元的所述至少一个电流检测电路所检测的输出电流来调节电源单元供给的驱动电流，使得输出通道中的输出电流保持恒定。

Description

多通道驱动装置以及照明装置

技术领域

本发明总的来说涉及照明技术，具体而言，涉及一种用于发光单元的多通道驱动装置。此外，本发明还涉及一种照明装置。

背景技术

目前，在用于驱动发光二极管的多通道驱动电路中，每个通道中均设置一个DC/DC转换器以便保证发光二极管正常工作。然而，由于必须在每个通道中各设置一个DC/DC转换器，所以造成多通道驱动电路在整体上比较复杂。此外，由于即使在该支路中未耦合负载时DC/DC转换器也始终处于电路中，所以造成驱动器电路效率低下。另外，该多通道驱动电路由其本身的复杂性而成本高昂。

发明内容

在下文中将给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种用于驱动照明单元的多通道驱动装置，该多通道驱动装置包括与发光单元耦合的多个输出通道，其中该多通道驱动装置包括：用于供给驱动电流的电源单元；电流分配单元，其包括至少一个电流分配电路，所述至少一个电流分配电路分别包括两个输出通道并且将驱动电流分配到所述两个输出通道中；用于检测所述输出通道输出的输出电流的电流检测单元，其中电流检测单元针对所述至少一个电流分配电路的两个输出通道设置有至少一个电流检测电路；以及控制单元，其中该控制单元根据电流检测单元的所述至少一个电流检测单元所检测的输出电流来调节电源单元供给的驱动电流，使得输出通道中的输出电流保持恒定。该多通道驱动装置结构简单。由其简单的结构，其制造成本低廉。另外，该多通道驱动器减小了附加的功率损耗，效率高。

此外，本发明还提供了一种照明装置，其包括根据本发明的实施例的多通道驱动装置和发光单元，其中发光单元耦合到多通道驱动的输出通道中并且从该多通道驱动装置获得工作电流。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1示出了现有技术中的双通道发光二极管驱动器，

图2示出了根据本发明实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的示意性框图，

图3示出了根据本发明的一个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置，

图4示出了根据本发明的另一实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置，

图5示出了根据本发明的一个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的电流分配电路的结构示意图，

图6示出了根据本发明的一个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的电流检测电路的结构示意图，

图7示出了根据本发明的一个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的电压检测电路的结构示意图，

图8示出了根据本发明的实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的一个具体例子的电路图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施方式的过程中可以做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

图1示意性地示出了现有技术中的用于驱动发光二极管的多通道驱动装置。如该图所示，该多通道驱动装置包括一个主AC/DC转换器AC/DC和两个辅助DC/DC转换器DC/DC_1和DC/DC_2。主AC/DC转换器通过其输出端将其输出电流提供给两个辅助DC/DC转换器DC/DC_1和DC/DC_2，辅助DC/DC转换器DC/DC_1和DC/DC_2于是在其输出端即输出通道Ch1和Ch2彼此独立地为发光二极管提供驱动电流。需要指出的是，在此仅以双通道驱动装置为例来描述现有技术的多通道驱动装置。目前现有技术中为了实现以多通道方式驱动发光二极管，需要在多通道驱动装置的每个输出通道中设置一个DC/DC转换器。

由此从图1中可清楚的看到，为保证耦合到该多通道驱动装置的各个通道中的发光二极管的可靠运行而设置的辅助DC/DC转换器会造成多通道驱动电路的布线在整体上比较复杂。此外，由于即使在该支路中未耦合负载时辅助DC/DC转换器也始终处于电路中即消耗一定的电能，所以造成驱动器电路效率低下。另外，该多通道驱动装置的布线的繁杂性必然会带来成本高昂的缺点。

以下借助附图更为详细地阐述根据本发明实施例的用于发光单元的多通道驱动装置。应理解的是，本发明并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。

图2示出了根据本发明实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置。该多通道驱动装置包括用于供给驱动电流的电源单元1。本领域技术人员应理解的是，在本申请的上下文中提及的电源单元1可以是本技术领域中常见的电源模块或电源芯片等等，如全桥电路或半桥电路等等。

该多通道驱动装置包括电流分配单元2。该电流分配单元包括至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n，其中n为自然数。至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n分别包括两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))并且将驱动电流分配到所述两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中。

该多通道驱动装置包括用于检测所述输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))输出的输出电流的电流检测单元3。该电流检测单元(3)针对所述至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))设置有至少一个电流检测电路30₁，30₂，…，30_m，其中m为自然数并且n≤m≤2n。

换言之，电流检测单元3所包含的电流检测电路30₁，30₂，…，30_m的数目取决于对输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))进行电流检测的数目。可以针对电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的每个的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中的任一个仅仅设置一个电流检测电路，即总共n个电流检测电路30₁，30₂，…，30_m。也可能的是，为了实现对输出通道的输出电流进行更为精确的调节，则需要更多的电流检测电路，这样也可以针对电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的每个的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))均分别设置一个电流检测电路，即总共2n个电流检测电路30₁，30₂，…，30_m。也就是说，电流检测电路30₁，30₂，…，30_m的数目最多是电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的数目的两倍。在此只是出于清楚原因，而未示出为2n个电流检测电路30₁，30₂，…，30_m的示意图。当然，根据应用的需要，也可以选取其中一个或多个电流分配电路来对其两个输出均进行电流检测。在此不再赘述。

该多通道驱动装置还包括控制单元4。该控制单元4根据电流检测单元3的所述至少一个电流检测单元30₁，30₂，…，30_m所检测的输出电流来调节电源单元1供给的驱动电流，使得输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中的输出电流保持恒定。

图2中附图标记O₁，O₂，...，

表示相应的电流分配电路的输出端，该输出端耦接到该多通道驱动装置所驱动的发光单元(图中未示出)。

由于省去了复杂的DC/DC电路，尤其是在多通道的情况下，该多通道驱动装置结构简单。由其简单的结构，其制造成本低廉。另外，在输出通道未耦合发光单元时，该输出通道也不消耗电流，从而减小了该多通道驱动器的附加功率损耗。由此进一步提高了该多通道驱动器的效率。

下面将描述如图2中所示多通道驱动装置的各种可替选实施例。

第一可替选实施例

如从图3中可以看到的那样，该可替选实施例是对图2所示的实施例的变形方案。需要指出的是，为了描述的简洁而省去了与图2中作用和功能相同的部分的描述。

该多通道驱动装置还包括输入级5，该输入级5串联地设置在电源单元1与电流分配单元2之间，用于将电源单元1供给的驱动电流转换为用于该电流分配单元的一个或多个输入电流。

用于该电流分配单元的一个或多个输入电流在此应理解为，该输入级5为电流分配单元提供的输入电流的数目取决于该电流分配单元所包含的所述至少一个电流分配电路的数目。例如，输入级5可以配置成使得为每一个电流分配电路提供一路输入电流。本领域技术人员根据本发明的教导可以根据应用的要求而适当地调整和修改该输入级5。

在一个具体实现方案中，输入级5可以包括变压器Tr。在最简单情况下，变压器Tr具有初级绕组P和多个次级绕组N₁，N₂，…，N_n，并且次级绕组N₁，N₂，…，N_n的数目等于所述至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的数目。每个次级绕组N₁，N₂，…，N_n分别与所述电流分配电路20₁，20₂，…，20_n之一的输入端耦合(如图3所示)。在这种最简单的情况下，次级绕组的数目等于电流分配电路的数目。当然，并不排除的是，根据该多通道驱动电路工作的需要，还可以适当增加或者减小一些器件(例如电阻器、电容器等等)或适当地修改如图所示的耦合关系等，从而使根据本发明的实施例的多通道驱动装置的工作参数复合特定应用要求等。在此不再逐一赘述。

第二可替选实施例

如从图4中可以看到的那样，该实施例是对图2所示的实施例的另一种变形方案。需要指出的是，为描述的简洁而省去了与图2中作用和功能相同的部分的描述。

该多通道驱动装置还包括电压检测单元6。该电压检测单元6针对所述至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))设置有至少一个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k，其中k为自然数并且n≤k≤2n。该控制单元(4)根据电压检测单元6的所述至少一个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k检测到的发光单元两端的电压来调节电源单元(1)供给的驱动电流，使得发光单元两端的电压保持不超过预定的阈值。

换言之，电压检测单元6所包含的电压检测电路60₁，60₂，…，60_m的数目取决于对待耦合到输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))的发光单元进行电压检测的数目。例如，可以针对电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的每个的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中的任一个仅仅设置一个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k，在此情况下，总共n个电压检测电路，即k＝n。同样，为了根据所检测的发光单元两端的电压更为可靠地保证发光单元两端的电压不超过预先的阈值，也可以针对电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的每个的两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))分别设置一个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k，在此情况下k＝2n，即总共2n个电压检测电路。也就是说，电压检测电路60₁，60₂，…，60_k的数目最多是电流分配电路20₁，20₂，…，20_n的数目的两倍。在此只是出于清楚原因，而未示出为2n个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k的示意图。当然，根据应用的需要，也可以选取耦合到其中一个或多个电流分配电路的两个输出通道的发光单元的电压借助所设置的电压检测电路进行检测。在此不再赘述。

在此应该理解的是，预定的阈值可以根据实际应用情况以及相关技术规定来确定，例如，可以通过本领域技术人员的经验值来设定，也可以通过合理次数的实验或者经过学习的过程来设定。

图5示出了可用在根据本发明的各个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置中的电流分配电路的结构示意图。处于清楚的原因，图5仅示出了多通道驱动装置的电流分配单元中的其中一个的电流分配电路。

该电流分配电路20包括电容器Co和单向导通元件D1和D2。由电源单元1(未示出)供给的驱动电流经电容器Co(从电流分配电路20的输入端20_I)分配到两个各设置有一个单向导通元件D1或D2的输出通道中，并且单向导通元件D1和D2的导通方向定向为使得分别耦合到两个输出通道中(在此为耦合到电流分配电路20的两个输出端20_O1和20_O2)的发光单元(未示出)交替工作。

也就是说，至少一个电流分配电路20₁，20₂，…，20_n分别包括电容器Co和单向导通元件D1和D2。驱动电流经电容器Co分配到两个各设置有一个单向导通元件D1、D2的输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中并且单向导通元件D1、D2的导通方向定向为使得分别耦合到两个输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中的发光单元交替工作。

在一种具体实现方案中，单向导通元件为二极管。

图6示出了可用在根据本发明的各个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置中的电流检测电路的结构示意图。处于清楚的原因，图6仅示出了多通道驱动装置的电流检测电路中的其中一个。

该电流检测单元3的所述至少一个电流检测电路30₁，30₂，…，30_m中的每一个可以是包括运算放大器OP1的比较器。在该图中，电流检测电路30包括运算放大器OP1构成的比较器。

具体而言，该比较器可以包括第一运算放大器OP1、电容器C34、第一参考电压电路和用于反映检测到的流经发光单元(未示出)的电流(即输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))中的输出电流)的电流采集电路。第一参考电压电路借助串联的电阻器R31和R32构成的分压器为比较器提供比较参考电压，该第一参考电压电路的参考输出端与第一运算放大器OP1的正输入端耦合。电流采集电路通过电阻器R33和R34构成的串联电路形成。该串联电路将从此电流检测电路30的输入端30_I输入的流经发光单元的电流转换成电压信号(待比较电压)并将其输入到第一运算放大器OP1的负输入端，并且经由电容器C4耦合到第一运算放大器OP1的输出端30_O。第一运算放大器OP1将第一参考电路提供的参考输出电压与反映所检测的流经发光单元(未示出)的电流的电压比较，并且通过其输出端30_O将比较结果输出给控制单元(未示出)。由此，借助该比较器形成的反馈电路实现每个输出通道中的输出电流恒定。在后续实施例中还将借助具体实施例结合附图来详细描述电流检测电路的工作过程。

本领域技术人员应理解的是，在此仅示出了包括运算放大器OP1的比较器的最为简单的实现形式。根据实际应用的需求，本领域技术人员还可以适当地增减各种器件(例如二极管、三极管等等)、调整已有器件的参数或者修改各个器件间的耦合关系等等，以便实现上述电流检测电路的功能。

图7示出了可用在根据本发明的各个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置中的电压检测电路的结构示意图。处于清楚的原因，图7仅示出了多通道驱动装置的电压检测电路中的其中一个。

该电压检测单元6的所述至少一个电压检测电路60₁，60₂，…，60_k中的每一个是包括运算放大器OP2的比较器。在该图中，电压检测电路60包括运算放大器OP2构成的比较器。

具体而言，该比较器可以包括第二运算放大器OP2、电容器C65和用于检测发光单元(未示出)两端的电压的电压采集电路。可以将在该多通道驱动装置中本来就存在的参考电势Vref用作第二运算放大器OP2的正输出端的比较参考电压，必要时也可以通过合适的分压电路为第二运算放大器OP2提供比较参考电压。电压采集电路通过电阻器R61和R62构成的分压电路形成。该分压电路将从电压检测电路60的输入端60_I采集到的发光单元两端的电压转换成合适范围的电压值，并输入到第二预算放大器OP2的负输入端，并且经由电容器C65耦合到第二运算放大器OP2的输出端。第二运算放大器OP2将比较参考电压与反映发光单元(未示出)两端的电压的电压值进行比较，并且经过电压检测电路的输出端60_O将比较结果输出给控制单元(未示出)。在后续实施例中还将借助具体实施例结合附图来详细描述电压检测电路的工作过程。

本领域技术人员应理解的是，在此仅示出了包括运算放大器OP2的比较器的最为简单的实现形式。根据实际应用的需求，本领域技术人员还可以适当地增减各种器件(例如二极管、三极管等等)、调整已有器件的参数或者修改各个器件间的耦合关系等等，以便实现上述电压检测电路的功能。

在一个优选的实施例中，该多通道驱动装置还包括设置在输出通道Ch1，Ch2，…中的多个电容器C11，C12，…，这些电容用于使相应输出通道中的输出电流平滑。

在另一优选的实施例中，控制单元4与电流检测单元3之间设置有光电耦合器，用于将表征通过输出通道(Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n))的输出电流升高或降低的信号以光学方式传输给该控制单元4。由此，借助光电耦合器能够避免输出通道中的交流电流干扰影响控制单元4的运行，从而使该多通道驱动装置工作更为稳定和可靠。

在另一优选的实施例中，控制单元4与电压检测单元6之间设置有光电耦合器，用于将表征发光单元两端的电压超过预定的阈值的信号以光学方式传输给控制单元。由此，借助光电耦合器能够避免输出通道中的干扰电压(如毛刺电压)影响控制单元4的运行，从而使该多通道驱动装置工作更为稳定和可靠。

以下将描述根据本发明的实施例的用于发光单元的多通道驱动装置的一个具体例子。应理解的是，本发明并不会由于如下附图的描述而只限于所描述的具体实施形式。

图8示意性地示出了根据本发明的实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的一个具体例子。具体而言，在此出于简洁清楚的目的而仅仅示出了双通道驱动装置。然而对于本领域技术人员而言应理解的是，本发明并不限于双通道，而是可以根据应用要求任意增加通道数目。

如图8所示，该多通道驱动装置包括电源单元1、控制单元4、输入级5、电流分配电路20、电流检测单元30、电压检测单元60以及两个输出通道Ch1和Ch2。控制单元4的两个控制端耦合到构成电源单元1的两个场效应晶体管M1和M2的栅极(即控制电极)。这两个场效应晶体管构成半桥电路。该半桥电路的桥中点与输入级5的输入端即变压器Tr1的初级绕组Lr的一端耦合。于是，电源单元1供给的驱动电流经输入级耦合到电流分配电路20，换言之，能量经变压器Tr1的初级绕组Lr与次级绕组Ns的电磁耦合而提供给电流分配电路20。电流分配电路20将该驱动电流分配到两个输出通道Ch1和Ch2上，即为分别耦合到输出通道Ch1和Ch2上的发光单元(在此为多个发光二极管(LED))提供输出电流Io_1和Io_2。

在此具体例子中，耦合到输出通道Ch1和Ch2上的发光单元两端还并联有电容器C1和C2，用于使通道Ch1和Ch2的输出电流平滑。

电流检测电路30借助在输出通道Ch1中串联连接在发光单元之后的电阻器Rs的分流作用从输出通道Ch1中检测该输出通道的输出电流(即流过发光二极管的电流)，经串联电阻R5和R6构成的串联电路转换成电压信号并且借助经过包括运算放大器U1_B的比较器将该电压信号与比较参考电压进行比较。同时将比较结果借助光电耦合器7提供给控制单元4。即形成反馈回路。

同样，电压检测单元60并联在发光单元(即多个发光二极管(LED))两端，从而获取发光单元两端的电压，并借助包括运算放大器U1_A的比较器与参考电压进行比较。借助同一光电耦合装置7将该比较器的比较结果提供给控制单元4。由此，形成了对发光单元两端的电压的反馈控制。

该控制单元4根据电流检测电路30所检测的输出通道Ch1的输出电流即流经耦合在输出通道Ch1中的发光单元(在此为多个发光二极管)的电流Io_1或电压检测电路60所检测的发光二极管两端的电压Uo_1来调节电源单元1供给的驱动电流，使得输出通道Ch1中的输出电流保持恒定以及发光单元两端的电压不超过预定的阈值。由于电容器Co的充放电平衡特点，在输出通道Ch1中的输出电流保持恒定或耦合在输出通道Ch1中的发光单元两端的电压不超过预定的阈值时，输出通道Ch2中的输出电流保持恒定以及耦合在输出通道Ch2中的发光单元两端的电压不超过预定的阈值。也就是说，由电容器Co的特性：电容器充电和放电时的电子数目守恒，所以这两个输出通道Ch1和Ch2的输出电流彼此间的平衡。

在此，控制单元1可以包括微控制器10。就本例而言，使用型号为L6599的微控制器10作为控制单元1的主要构成部分。该微控制器10根据电流检测电路和电压检测电路所提供的检测信号控制构成电源单元1的半桥电路输出的驱动电流。

本领域技术人员应理解的是，微控制器10并不限于在此所使用的微控制器型号及类型。同时，控制单元中的其他外围器件的类型、数目以及其耦合关系并不限于如图示的类型、数目以及耦合关系，而是可以根据应用需要任意增加减小相关外围器件、修改其类型以及调制耦合关系。

在该多通道驱动装置的每个输出通道均串联耦合有多个发光单元。在此具体而言为发光二极管。但本发明并不排除使用其他类型的发光单元，如荧光灯或白炽灯。在每个发光单元串两端并联有电容器C1和C2，用于平滑输出通道Ch1和Ch2的输出电流。

该输入级5在此是变压器Tr1。当然，本发明并不限于变压器或在此所示的变压器结构，而可以是其他能够实现电压或电流耦合的器件以及通过增加相应的器件而调制输入级5的工作特性的变压器结构。在该实施例中，该变压器Tr1还为所使用的运算放大器以及光电耦合器提供参考电压或工作电压。

电流检测单元30和电压检测单元60借助光电耦合器7(OT1_A和OT1_B)将各比较器的比较结果提供给控制单元4。在电流检测单元30和电压检测单元60的输出端均设置有单向导通元件(在此为二极管)，用于防止电流检测单元30和电压检测单元60相互干扰。

在此仅示例性地以正弦电流为例来描述了根据本发明的一个实施例的用于驱动照明单元的多通道驱动装置的工作。但本发明并不排除使用其他类型的驱动电流，例如交变对称的锯齿波、交变对称的方波等等。

在该多通道驱动装置运行时，由于各种因素影响而导致各输出通道中的输出电流波动，控制单元4将根据电流检测电路30和电压检测电路60来进行调节，从而使各输出通道中的输出电流保持恒定以及避免待耦合的发光单元上的电压超过预定的阈值。如果经输出通道Ch1输出的电流Io_1升高，则导致在输出通道Ch1中串联在发光二极管后的电阻器Rs上的电压V_Rs升高，随之引起电流检测电路30的运算放大器U1_B的输出电压Vo_U1_B降低，进而引起流过光电器件OT1_A的电流Id_OT1_A升高，最后控制单元4借助光电器件OT1_A与光电器件OT1_B的光耦合接收到该检测信号，于是该控制单元4使场效应晶体管M1和M2构成的半桥电路的开关频率增加。结果，施加到输入级5上的初级绕组Lr上的电压降Vdrop_Lr升高，进而其次级绕组上的输出电压Vo_Tr1_Ns降低，从而使与电流分配电路20的输出通道Ch1耦合的电容器C1上的电压Vo_C1降低，最终使Io_1降低。由此使输出通道的输出电流保持恒定。

在该多通道驱动装置运行时，如果经输出通道Ch1输出的电流Io_1降低，则导致在输出通道Ch1中串联在发光二极管后的电阻器Rs上的电压V_Rs降低，随之引起电流检测电路30的运算放大器U1_B的输出电压Vo_U1_B升高，进而引起流过光电器件OT1_A的电流Id_OT1_A降低，最后控制单元4借助光电器件OT1_A与光电器件OT1_B的光耦合接收到该检测信号，于是该控制单元4使场效应晶体管M1和M2构成的半桥电路的开关频率减小。结果，施加到输入级5上的次级绕组Lr上的电压降Vdrop_Lr降低，进而其次级绕组上的输出电压Vo_Tr1_Ns升高，从而使与电流分配电路20的输出通道Ch1耦合的电容器C1上的电压Vo_C1升高，最终使Io_1升高。由此使输出通道的输出电流保持恒定。

在电压检测单元60检测到电压高于预定的阈值时，电压检测电路60检测到该变化，并且引起电压检测电路60的运算放大器U1_A的输出电压Vo_U1_A降低，进而引起流过光电器件OT1_A的电流Id_OT1_A升高，于是控制单元4借助光电器件OT1_A与光电器件OT1_B的光耦合接收到该检测信号。由此，该控制单元4使场效应晶体管M1和M2构成的半桥电路的开关频率增加。结果，施加到输入级5上的初级绕组Lr上的电压降Vdrop_Lr升高，进而其次级绕组上的输出电压Vo_Tr1_Ns降低，从而使与电流分配电路20的输出通道Ch1耦合的电容器C1上的电压Vo_C1降低。从而，引起发光单元上的电压Vo_1降低。

另一未耦合电流检测电路和电压检测电路的输出通道Ch2的调节可以借助电容器Co的特性来实现。电容器Co具有如下两种功能：第一：将来自变压器Tr1的能量传送给负载(发光二极管)；第二：平衡输出通道Ch1和Ch2的输出电流，这是通过电容器的特性：充电和放电时的电子数量必须保持相等。在根据本发明的实施例的多通道驱动装置中，该电容器Co在输出通道Ch1的输出电流Io_1升高时引起输出通道Ch1中的二极管D1的电流I_D1增加，进而引起充电时的电荷q_Co增加。结果，这导致电容器Co的电压V_Co增加，从而引起放电时的电荷q_Co增加，最后输出通道Ch2中的输出电流Io_2也增加。从而实现两个输出通道Ch1和Ch2之间的平衡。确保了两个输出通道Ch1和Ch2中流动的用于发光单元的工作电流是相等的。容易理解，如果不设置电容器Co，则也可以通过在输出通道Ch2中设置与输出通道Ch1中上述类似的电流检测单元和电压检测单元、通过反馈控制来实现输出通道Ch2中输出电流及其驱动的发光单元两端的驱动电压的稳定性。如果将用于两个通道的电压和电流反馈控制的标准值设置为相同，则可以确保两个通道的输出电流和驱动电压相同。当然，如果为电流分配单元同时设置了电容器Co以及电流检测单元和电压检测单元，则在保证各个输出通道的电流和驱动电压稳定的益处之外，还可以获得额外的益处，即，提高了多通道驱动装置运行的可靠性。据此，在上述各实施例的多通道驱动装置中，电流检测单元和电压检测单元的数目可以根据实际情况进行适当设置，只要能够使得用于驱动发光单元的各个通道的输出电流和驱动电压稳定可控即可。例如，既可以为每一个电流分配电路都设置对应的电流检测单元和电压检测单元，也可以针对特定的电流分配电路设置对应的电流检测单元和电压检测单元，例如在通过电容器Co来实现各通道输出电流平衡的情况下，可以不必为每一个电流分配电路都配备对应的电流检测单元和电压检测单元，由此简化了电路结构。该多通道驱动装置结构简单。由其简单的结构，其制造成本低廉。另外，该多通道驱动器减小了附加的功率损耗，效率高。

此外，本发明还提供了一种照明装置，其包括根据本发明的上述实施例之一所述的多通道驱动装置和发光单元，如图8所示。发光单元耦合到多通道驱动的输出通道中并且从该多通道驱动装置获得工作电流。此外，发光单元为发光二极管。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (13)

1.一种用于驱动照明单元的多通道驱动装置，该多通道驱动装置包括用于与发光单元耦合的多个输出通道，其特征在于，

该多通道驱动装置包括：

用于供给驱动电流的电源单元(1)；

电流分配单元(2)，其包括至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)，所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)分别包括两个输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))并且将所述电源单元供给的驱动电流分配到所述两个输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中；

用于检测所述输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))输出的输出电流的电流检测单元(3)，其中电流检测单元(3)针对所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)的两个输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))设置有至少一个电流检测电路(30₁，30₂，…，30_n)；以及

控制单元(4)，其中该控制单元(4)根据电流检测单元(3)的所述至少一个电流检测电路(30₁，30₂，…，30_m)所检测的输出电流来调节所述电源单元(1)供给的驱动电流，使得输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中的输出电流保持恒定。

2.根据权利要求1所述的多通道驱动装置，其特征在于，该多通道驱动装置还包括输入级(5)，该输入级(5)串联地设置在电源单元(1)与电流分配单元(2)之间，用于将电源单元(1)供给的驱动电流转换为用于该电流分配单元(2)的一个或多个输入电流。

3.根据权利要求1或2所述的多通道驱动装置，其特征在于，该多通道驱动装置还包括电压检测单元(6)，该电压检测单元(6)针对所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)的两个输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))设置有至少一个电压检测电路(60₁，60₂，…，60_k)，其中该控制单元(4)根据电压检测单元(6)的所述至少一个电压检测电路(60₁，60₂，…，60_k)检测到的发光单元两端的电压来调节电源单元(1)供给的驱动电流，使得发光单元两端的电压保持不超过预定的阈值。

4.根据权利要求1至3之一所述的多通道驱动装置，其特征在于，所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)分别包括电容器(Co)和单向导通元件(D1，D2)，驱动电流经电容器(Co)分配到两个各设置有一个单向导通元件(D1，D2)的输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中，并且单向导通元件(D1，D2)的导通方向定向为使得分别耦合到两个输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中的发光单元交替工作。

5.根据权利要求2所述的多通道驱动装置，其特征在于，输入级(5)包括变压器(Tr)，其中变压器(Tr)具有初级绕组(P)和多个次级绕组(N₁，N₂，…，N_n)，并且次级绕组(N₁，N₂，…，N_n)的数目对应于所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)的数目，其中每个次级绕组(N₁，N₂，…，N_n)分别与所述至少一个电流分配电路(20₁，20₂，…，20_n)之一的输入端耦合。

6.根据权利要求1至5之一所述的多通道驱动装置，其特征在于，电流检测单元(3)的所述至少一个电流检测电路(30₁，30₂，…，30_m)是包括运算放大器(OP1)的比较器。

7.根据权利要求3所述的多通道驱动装置，其特征在于，该电压检测单元(6)的所述至少一个电压检测电路(60₁，60₂，…，60_k)是包括运算放大器(OP2)的比较器。

8.根据权利要求1至7之一所述的多通道驱动装置，其特征在于，该多通道驱动装置还包括多个电容器，其耦合在输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中用于使输出电流平滑。

9.根据权利要求1至8之一所述的多通道驱动装置，其特征在于，控制单元(4)与电流检测单元(3)之间设置有光电耦合器，用于将表征通过输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))的输出电流升高或降低的信号以光学方式传输给该控制单元(4)。

10.根据权利要求3所述的多通道驱动装置，其特征在于，控制单元(4)与电压检测单元(3)之间设置有光电耦合器，用于将表征发光单元两端的电压超过预定的阈值的信号以光学方式传输给该控制单元(4)。

11.根据权利要求4所述的多通道驱动装置，其特征在于，单向导通元件(D1，D2)为二极管。

12.一种照明装置，其包括根据权利要求1至11之一所述的多通道驱动装置和发光单元，其中发光单元耦合到多通道驱动装置的输出通道((Ch1，Ch2)；(Ch3，Ch4)；…；(Ch(2n-1)，Ch(2n)))中并且从所述多通道驱动装置获得工作电流。

13.根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于，发光单元为发光二极管。

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