CN104661384B - 半导体发光器件组的驱动装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于驱动半导体发光器件组的驱动装置和驱动方法，该驱动装置包括：驱动单元，驱动所述半导体发光器件组；以及即时控制单元，包括：采样电路，采集所述驱动单元或者所述半导体发光器件组的电流瞬时值；以及调整电路，在通过所述采样电路采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，调整所述驱动单元的输出。本申请的用于驱动半导体发光器件组的驱动装置和方法可以有效地减小半导体发光器件的电流冲击并且成本低。

Description

半导体发光器件组的驱动装置及方法

技术领域

本申请涉及一种用于驱动半导体发光器件组的驱动装置及驱动方法。

背景技术

随着半导体技术的深入发展，诸如LED或半导体激光器之类的半导体发光器件由于效率高、寿命长、不易破损、可靠性高等优点，从而逐渐取代传统光源得到越来越广泛的应用。

通常，半导体发光器件使用恒流方式来进行驱动。以LED为例，图1示出了一种常见的用恒流方式驱动LED的示意图。在图1中，LED驱动器1用于驱动LED模块2，恒流控制单元3从采样点A对LED模块2的电流平均值进行采样，将采样得到的电流平均值反馈给LED驱动器1，进而LED驱动器1基于反馈的电流平均值来调整LED模块2。图1中的LED模块2(即，负载部分)可以是单个LED灯，也可以是由多个LED灯串联而成的LED灯串，也可以是由多个LED灯串串联或并联而成的LED灯，并且，LED模块2中可以包括均流电路、滤波电容或者保护电路等其他电路部分。

现有的LED驱动电路通常会涉及到多串LED灯的应用，对于这类多串输出的LED线路，在某一串或者多串LED发生故障时，常常要求剩余串的LED可以继续工作，因此通常会采用在LED串并联一保护电路的做法将发生故障的LED串短路，以保证剩余的LED工作状态正常。该保护电路例如如图2中的(b)所示，在图2中的(b)中，保护电路21包括Zener管(齐纳管)D11、电阻R11和晶闸管Q11，Zener管D11和电阻R11串联，且Zener管D11的阳极与电阻R11第二端连接，晶闸管Q11的门极连接至Zener管D11的阳极和电阻R11第二端的连接点，晶闸管Q11的阳极连接至Zener管D11的阴极，晶闸管Q11的阴极连接至电阻R11的第一端。

另外，图2中的(a)示出了利用恒流控制单元3驱动具有多串LED灯的LED模块2的详细电路图。在图2中的(a)中，LED驱动器1包括开关元件S1和S2、谐振电路以及变压器Tr，该谐振电路包括彼此串联的谐振电感Ls和谐振电容Cs，谐振电路的一端连接至开关元件S1和S2的连接点，另一端连接至变压器Tr的一次侧。此外，LED模块2包括均流电路，该均流电路包括均流电容C1～C5，整流二极管D1～D6以及六组LED负载LED1-LED6，每组LED负载包括滤波电容Co1-Co6、保护电路21以及LED串，该LED串可以包括一个以上的LED。其中，开关元件S1和S2串联构成半桥开关电路，以将直流输入电压转换为直流方波并传送给谐振电路以及变压器Tr，变压器Tr的二次侧输出为交流电流源，以给图2中的(a)右侧的LED模块2供给能量。恒流控制单元3连接在LED驱动器1与LED模块2之间，并可以从能反映LED电流的任意采样点采样电流平均值，该采样点例如可以是图2中的(a)中示出的采样点SA、SB、SC、SD、SE、SF或SG，并根据采样的电流平均值来控制LED驱动器1的输出。也就是说，当LED工作在恒流模式下时，可以通过检测变压器Tr的副边电流的平均值来实现反馈。

但是，当任意一串LED电路发生故障时，保护电路21将该串LED短路，线路的负载将发生突变。谐振电路的增益也会随之突变，变压器Tr的副边会产生一个比正常状态大得多的电流，即，冲击电流。上述恒流模式由于反馈调节环速度不够快，不能及时针对这一冲击电流进行调整，因而这一冲击电流会对LED的寿命造成损害。

一种传统的避免冲击电流的方式，即在LED负载中串入如图3所示的正温度特性元件(PTC)，这种方式成本不高，但是引入PTC会导致线路阻抗增大，进而增大在正常工作状态下线路的损耗。

鉴于此，如何发展出一种可改善上述现有技术缺陷的电流冲击抑制电路，使其能够减小半导体发光器件的电流冲击并且花费较小成本，为目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的问题，本申请的一目的在于提供一种能够有效地减小半导体发光器件的电流冲击的用于驱动半导体发光器件组的驱动装置和方法。

本申请的另一目的在于提供一种成本较低的用于驱动半导体发光器件组的驱动装置和方法。

为了实现上述目的，本申请提供一种用于驱动半导体发光器件组的驱动装置，包括：驱动单元，驱动所述半导体发光器件组；以及即时控制单元，包括：采样电路，采集所述驱动单元或者所述半导体发光器件组的电流瞬时值；以及调整电路，在通过所述采样电路采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，调整所述驱动单元的输出。

优选地，所述半导体发光器件组可以包括并联的多于1串的半导体发光器件。

优选地，每串所述半导体发光器件可以包括滤波电容、保护电路和LED串，该滤波电容与该保护电路分别并联在该LED串的两端。

优选地，用于驱动半导体发光器件组的驱动装置还可以包括一恒流控制单元，所述恒流控制单元采集所述半导体发光器件组的电流平均值，并根据所采集的电流平均值来控制所述驱动单元驱动所述半导体发光器件组。

优选地，所述采样电路采集电流瞬时值的采样点与所述恒流控制单元采集电流平均值的采样点可以相同。

优选地，所述采样电路采集电流瞬时值的采样点与所述恒流控制单元采集电流平均值的采样点可以不同。

优选地，所述驱动单元可以包括第一开关、第二开关、谐振电路以及变压器，所述第一开关与所述第二开关串联连接，所述谐振电路的一端连接至所述第一开关与所述第二开关的连接点，另一端连接至所述变压器的一次侧的一端，所述变压器的一次侧的另一端连接至所述第二开关的不与所述第一开关连接的一端。

优选地，所述采样电路可以包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接至采集电流的采样点，另一端连接至所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地。

优选地，所述调整电路可以包括第三电阻和一三极管，所述三极管的发射极接地，基极连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接点，集电极连接至所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接至所述驱动单元。

优选地，所述调整电路可以包括一数字信号处理单元，其输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接点，其输出端连接至所述驱动单元。

优选地，在所述采样电路采集的所述电流瞬时值大于等于所述预定参考值时，所述调整电路可以调整所述驱动单元的输出，以限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

优选地，所述调整电路可以通过调整所述驱动单元的工作频率来限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

优选地，所述调整电路可以通过调整所述驱动单元的占空比来限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

优选地，所述驱动单元可以为正激电路、反激电路、半桥开关电路或全桥开关电路。

本申请还提供一种使用根据上述驱动装置来驱动半导体发光器件组的驱动方法，包括：利用采样电路采集驱动单元或半导体发光器件组的电流瞬时值；将电流瞬时值与预定参考值进行比较，根据比较结果来调整驱动单元的输出；以及根据驱动单元的输出，驱动半导体发光器件组。

优选地，当电流瞬时值大于等于预定参考值时，利用即时控制单元来调整驱动单元的输出。

附图说明

图1为示出根据现有技术的在恒流控制方式下利用LED驱动器驱动LED模块的示意图；

图2为示出利用恒流控制单元驱动具有多串LED灯的LED模块的详细电路图；

图3示出了在LED中串入正温度特性元件(PTC)的电路图；

图4示出了根据本申请实施例的用来驱动LED模块的LED驱动器的示意图；

图5示出了根据本申请实施例的驱动装置来驱动LED模块的电路图；

图6示出了根据本申请第一实施例利用频率调节方式来驱动LED模块的详细电路图；

图7示出了采用本申请的驱动装置和未采用本申请的驱动装置驱动半导体发光器件组所得到的比较图；

图8示出了根据本申请第二实施例利用占空比调节方式来驱动LED模块的波形图；

图9示出了根据本申请第二实施例利用占空比调节方式来驱动LED模块的详细电路图；

图10示出了根据本申请第二实施例利用数字电路方式来驱动LED模块的详细电路图；

图11示出了根据本申请实施例的用来驱动半导体发光器件组的驱动装置的示意图；

图12示出了根据本申请实施例的用来驱动半导体发光器件组的驱动方法的流程图；以及

图13示出了图12中步骤S02的具体步骤。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例。应当注意，这里描述的实施例仅用于举例说明，并不用于限制本申请的范围。

本申请的驱动装置和方法用来驱动半导体发光器件组，该半导体发光器件组，例如可以是由多个LED或半导体激光器之类的半导体发光器件彼此并联所组成的组。

首先参考图11来说明根据本申请的用于驱动半导体发光器件组的驱动装置，该驱动装置包括：驱动单元101，驱动所述半导体发光器件组102；以及即时控制单元104，包括：采样电路1041，采集所述驱动单元101或者所述半导体发光器件组102的电流瞬时值；以及调整电路1042，在通过所述采样电路1041采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，调整所述驱动单元101的输出。其中，半导体发光器件组102可以包括并联的多于1串的半导体发光器件。此外，每串半导体发光器件可以包括滤波电容、保护电路和LED串，该滤波电容与该保护电路分别并联在该LED串的两端。

根据本申请的驱动装置还可以包括一恒流控制单元(如图6所示的恒流控制单元13)，该恒流控制单元采集半导体发光器件组102的电流平均值，并根据所采集的电流平均值来控制驱动单元101驱动半导体发光器件组102。

在一示例中，采样电路1041采集电流瞬时值的采样点与恒流控制单元13采集电流平均值的采样点相同。在另一示例中，采样电路1041采集电流瞬时值的采样点与恒流控制单元13采集电流平均值的采样点不同。

驱动单元101可以具有如图5所示的LED驱动单元类似的结构。例如，驱动单元101可以包括第一开关、第二开关、谐振电路以及变压器，该第一开关与该第二开关串联连接，该谐振电路的一端连接至该第一开关与该第二开关的连接点，另一端连接至该变压器的一次侧的一端，该变压器的一次侧的另一端连接至该第二开关的不与该第一开关连接的一端。

该采样电路1041可以包括串联连接的第一电阻和第二电阻，该第一电阻的一端连接至采集电流的采样点，另一端连接至该第二电阻的一端，该第二电阻的另一端接地。

该调整电路1042可以包括第三电阻和一三极管，该三极管的发射极接地，基极连接至该第一电阻与该第二电阻之间的连接点，集电极连接至该第三电阻的一端，该第三电阻的另一端连接至该驱动单元101。

在采样电路1041所采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，调整电路1042调整驱动单元101的输出，以限制半导体发光器件组102的电流尖峰。

该调整电路1042可以通过调整驱动单元101的频率来限制半导体发光器件组102的电流尖峰。或者，该调整电路1042也可以通过调整驱动单元101的占空比来限制半导体发光器件组102的电流尖峰。

该驱动单元101可以为正激电路、反激电路、半桥开关电路或全桥开关电路。

另外，本申请的实施例还提供一种使用上述驱动装置来驱动半导体发光器件组的驱动方法。如图12所示，在步骤S01中，利用采样电路1041采集驱动单元101或半导体发光器件组102的电流瞬时值；在步骤S02中，将电流瞬时值与预定参考值进行比较，根据比较结果来调整驱动单元101的输出；以及在步骤S03中，根据驱动单元的输出，驱动半导体发光器件组102。

接着将参照图13具体说明步骤S02的具体步骤。在步骤S01中利用采样电路1041采集驱动单元101或半导体发光器件组102的电流瞬时值之后，进入步骤S02的子步骤S021以判断采集的电流瞬时值是否大于等于预定参考值；当在子步骤S021中判断采集的电流瞬时值小于预定参考值时，程序进入步骤S02的子步骤S022以利用恒流控制单元来调节驱动单元的输出，进而来驱动半导体发光器件组102；当在子步骤S021中判断采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，程序进入步骤S02的子步骤S023以利用即时控制单元104来调整驱动单元101的输出，进而根据恒流控制单元和即时控制单元104调整的驱动单元101的输出来驱动半导体发光器件组102，由此来限制半导体发光器件组102的电流尖峰。

以下将以LED为例，对本申请的驱动装置和方法进行具体描述，但本领域技术人员应理解的是，本申请的驱动装置和方法同样适用于任何其他半导体发光器件。

首先，将参考图4来描述利用本申请的驱动装置来驱动LED模块12的原理。

在图4中，本申请的驱动装置包括LED驱动单元11和恒流控制单元13，其中，该LED驱动单元11与LED模块12连接以用来驱动LED模块12，恒流控制单元13的一端连接至LED模块，另一端连接至LED驱动单元11，以采样LED模块12的电流平均值，并基于采样的电流平均值来通过LED驱动单元11反馈调整LED模块12。具体地说，恒流控制单元13采样LED模块12的电流平均值，从而对LED驱动单元11的输出进行控制。

此外，如图4所示，本申请的驱动装置还包括即时控制(cycle by cyclecontrol)单元14，该即时控制单元14连接在LED模块12与LED驱动单元11之间，并包括采样电路141和调整电路142。该即时控制单元14利用采样电路141来采集LED驱动单元11的电流瞬时值或者LED模块12的电流瞬时值，并且当所采集的电流瞬时值大于等于一预定参考值时，调整电路142调节LED驱动单元11的输出，从而快速地调节LED驱动单元11输出的电流大小以及LED模块12电流的大小。

在图4中，恒流控制单元13采集的电流平均值为CS1，即时控制单元14采集的电流瞬时值为CS2。即时控制单元14的电流瞬时值的采样点可以与恒流控制单元13的电流平均值的采样点相同，也可以与其不同。

下面将参照图5进一步描述利用本申请的驱动装置来驱动LED模块12的一个具体电路实施例。

在图5中，LED驱动单元11包括开关元件S1和S2、谐振电感Ls、谐振电容Cs以及变压器Tr，谐振电感Ls和谐振电容Cs彼此串联以构成谐振电路，谐振电路的一端连接至开关元件S1的第二端和S2的第一端的连接点，另一端连接至变压器Tr的一次侧的一端，变压器Tr的一次侧的另一端连接至开关元件S2的第二端，开关元件S1的第一端和开关元件S2的第二端之间连接至电源(可以是直流电源或交流电源)，以接收电压信号；变压器Tr的二次侧连接至LED模块12，用以给LED模块12提供能量。

此外，图5中的LED模块12包括均流电容C1～C5，整流二极管D1～D6以及六组LED负载LED1-LED6。应注意，尽管此处示出了六组LED负载，但根据实际需要，本领域技术人员可以采用更多组或更少组的LED负载，即，LED模块12可以包括N个LED串，N>＝2，且N为整数。每组LED负载均包括滤波电容Co1-Co6、保护电路121以及LED串，滤波电容Co1-Co6、保护电路121以及LED串彼此并联连接，该LED串可以包括一个以上的LED，该保护电路121用于在对应的LED串发生故障时将该LED串短路，以避免影响剩余LED串的正常工作。该保护电路121的具体结构可以与如图2中的(b)所示的保护电路21相同。负载LED1的第一端连接至整流管D1的阴极，整流管D1的阳极经由电容C1连接驱动单元11的第一输出端，负载LED1的第二端连接至驱动单元11的第二输出端；负载LED2的第一端连接至整流管D2的阳极，整流管D1的阴极经由电容C1连接驱动单元11的第一输出端，负载LED2的第二端经由电容C2连接驱动单元11的第二输出端；负载LED3的第一端连接至整流管D3的阴极，整流管D1的阳极经由电容C3连接至驱动单元11的第一输出端，负载LED3的第二端经由电容C2连接至驱动单元11的第二输出端；负载LED4的第一端连接至整流管D4的阳极，整流管D4的阴极经由电容C3连接至驱动单元11的第一输出端，负载LED4的第二端经由电容C4连接至驱动单元11的第二输出端；负载LED5的第一端连接至整流管D5的阴极，整流管D5的阳极经由电容C5连接至驱动单元11的第一输出端，负载LED5的第二端经由电容C4连接至驱动单元11的第二输出端；负载LED6的第一端连接至整流管D6阳极，整流管D6的阴极经由电容C5连接至驱动单元11的第一输出端，负载LED6的第二端连接至驱动单元11的第二输出端；其中，负载LED1与整流管D1的极性相同，负载LED2与整流管D2的极性相同；负载LED3与整流管D3的极性相同；负载LED4与整流管D4的极性相同；负载LED5与整流管D5的极性相同；负载LED6与整流管D6的极性相同。需要说明的是，极性相同是指整流管的阳极与负载LED中LED灯的阳极位于同一侧，亦即，整流管的阳极连接于负载LED中LED灯的阴极。

另外，开关元件S1和S2串联构成半桥开关电路，且接收直流电压Vcc，该开关元件S1和S2可以将直流输入电压转换为直流方波信号并传送给谐振电容Cs、谐振电感Ls以及变压器Tr，在经过谐振电容Cs、谐振电感Ls以及变压器Tr的变压后，在变压器Tr的二次侧输出交流电流源，以给图5中右侧的LED模块12供给能量。

以下将说明本申请的驱动装置驱动LED模块12的过程。当LED模块12工作在恒流模式时，恒流控制单元13检测变压器Tr副边侧电流的平均值，并根据该电流平均值，恒流控制单元13进行处理并输出一控制信号至LED驱动单元11，用以驱动LED模块12。但是，当任意LED模块12中的任意一个LED串电路发生故障时，保护电路121将该串LED短路，这样线路的负载将发生突变。因而，谐振电路的增益也会随之突变，变压器Tr的副边会产生一个比正常状态大得多的电流，即冲击电流(亦即，即时控制单元14采集到的电流瞬时值)。当该冲击电流大于等于预设参考值时，即时控制单元14便可以调节LED驱动单元11的输出，以限制变压器Tr副边侧的电流尖峰。由于变压器Tr副边侧的电流为LED串电流之和，因此LED串上的电流尖峰也可以得到有效的抑制。在每个谐振周期中，只要检测到电流的瞬时值大于等于预设参考值，该即时控制单元14便调节LED驱动单元11的输出，而当电流瞬时值小于预设参考值时，该即时控制单元14不改变LED驱动单元11的输出，因此该即时控制单元14的这一回路可以起到逐周期电流限制的作用，直至恒流控制单元13调节线路输出电流到额定值为止。

应注意，尽管在此描述的LED驱动单元11通过半桥开关电路实现，但在具体应用中，也可以通过正激电路、反激电路、全桥电路或者其它各种电路来实现LED驱动单元11。

另外，在图5中，恒流控制单元13的采样点可以是SP,也可以是能反映LED电流的其它采样点，如SA、SB、SC、SD、SE、SF,也可以采样流过LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6的电流。

即时控制单元14的采样点可以是SP,也可以是能反映LED峰值电流的其它采样点，如SH、SG、SI，或者也可以采样SA、SB、SC、SD、SE、SF点的电流并对其求和，得到即时控制单元14所需的电流瞬时值。即时控制单元14的电流采样点可以与恒流控制单元13的电流采样点相同，也可以与其不同。

在具体实现上，采样点包含电阻、电流互感器或其他反应电流大小的元器件，用以对相应位置的电流进行采样，其中，对于恒流控制单元13的电流采样的相应位置可以是SP,也可以是能反映LED电流的其它采样点，如SA、SB、SC、SD、SE、SF,也可以采样流过LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6的电流，对于即时控制单元14的电流采样的相应位置可以是SP,也可以是能反映LED峰值电流的其它采样点，如SH、SG、SI，或者也可以采样SA、SB、SC、SD、SE、SF点的电流并对其求和。

第一实施例

下面将参考图6描述利用本申请的驱动装置来驱动LED模块12的一个更为细化的电路实施例，其中具体示出了恒流控制单元13以及即时控制单元14的电路结构。

如图6所示，根据本申请第一实施例的驱动装置包括LED驱动单元11，该LED驱动单元11与LED模块12连接以用来驱动LED模块12。由于此处LED驱动单元11和LED模块12的结构与上面参考图5描述的结构相同，故在此不再赘述。

进一步参考图6，根据本申请第一实施例的驱动装置还可以包括恒流控制单元13，恒流控制单元13包括电流感测部(即，AVG值感测部)131、运算放大器OP1、三极管Q131、电容C131以及电阻R131-R134，其中，电流感测部131的一端连接至LED模块12的采样点，另一端连接至运算放大器OP1的一个反相输入端，运算放大器OP1的同相输入端接收预先确定的参考值ref1，运算放大器OP1的输出端经由电阻R133连接至三极管Q131的基极，三极管Q131的集电极接地，且发射极经由电阻R132连接至LED驱动单元11的控制器IC的端子Rfmin，且电阻R131和电容C131串联后连接在运算放大器的反相输入端与输出端之间。

现将参考图6描述恒流控制单元13的工作原理。首先经由电流感测部131检测LED模块12的电流平均值，并将其输出至运算放大器OP1，然后运算放大器OP1将输入的电流平均值与预先确定的参考值ref1进行比较，如果平均值电流小于参考值ref1，则运算放大器OP1的输出为正，这样三极管Q131处于截止状态，亦即该三极管Q131不导通；如果平均值电流大于等于参考值ref1，则运算放大器OP1的输出为负，这样三极管Q131处于放大或饱和状态，亦即该三极管Q131导通，使得恒流控制单元输出端至LED驱动单元11之间的输出阻抗可调节，进而控制LED驱动单元11的输出。

接着参考图6，根据本申请第一实施例的驱动装置还可以包括即时控制单元14，即时控制单元14包括采样电路141和调整电路142。该采样电路141包括彼此串联连接的电阻R1和R2，电阻R1的一端连接至用于采集电流的采样点，该采集点可以是如图5所示的点SP、SH、SG或SI，或者也可以分别采集点SA、SB、SC、SD、SE、SF处的电流并利用其电流之和，且该采集点可以与上述电流感测部131检测LED模块12的电流平均值的感测点相同，也可以不同。电阻R1的另一端连接至电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地。

该调整电路142包括电阻R3和三极管Q1，该三极管Q1的发射极接地，基极连接至电阻R1与电阻R2之间的连接点，集电极连接至电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接至LED驱动单元11的控制器IC的输入端Rfmin。

然后将参考图6描述即时控制单元14的工作原理。由开关元件S1和S2构成的半桥电路的驱动器IC的Rfmin端所接收的调整电路142输出的调整信号决定了半桥电路的工作频率，因而即时控制单元14的调整电路142输出调整信号，用以改变驱动器IC的输出频率，进而控制对LED模块12的驱动，以限制LED模块12的电流尖峰。当负载突变时，例如当LED模块12中的一个或多个LED发生故障时，将会导致变压器Tr副边侧的电流发生突变，这样采样得到的电流瞬时值信号也会发生突变。当采样电路中的电阻R1和R2分压后的信号大于二极管Q1导通的阈值时，二极管Q1导通，电阻R3接入到驱动器IC的Rfmin端，导致Rfmin端所接的电阻值变小，因此驱动器IC输出的频率会迅速升高。根据LLC线路的特性，当频率变高时，变压器Tr副边侧的电流减小，从而LED模块12中的LED上的突变电流可以被有效地抑制。

图7示出了采用本申请的驱动装置和未采用本申请的驱动装置驱动半导体发光器件组所得到的比较图，其中(a)示出了采用本申请的驱动装置进行驱动的测试结果，(b)示出了未采用本申请的驱动装置进行驱动的测试结果。由图7可以看到，通过使用本申请的具有即时控制单元的驱动装置，而可以很好地抑制变压器Tr副边侧的电流尖峰(见图7的Tr副边侧电流的波形)以及LED上的电流尖峰(见图7的LED电流的波形)。

第二实施例

与通过调节频率来控制LED驱动单元11输出的第一实施例不同，本申请的第二实施例通过调节占空比来控制LED驱动单元111的输出。

如图9所示，根据本申请第二实施例的驱动装置包括LED驱动单元111、恒流控制单元13和即时控制单元14，该LED驱动单元111与LED模块12连接以用来驱动LED模块12，该恒流控制单元13和即时控制单元14连接在LED驱动单元111与LED模块12之间，以反馈控制LED模块12。由于此处的LED模块12、恒流控制单元13和即时控制单元14的结构与上面参考图6描述的结构相同，故在此不再赘述。

进一步参考图9，LED驱动单元111除了包括串联连接的开关元件S1、S2、谐振电容Cs、谐振电感Ls、变压器Tr、控制器IC之外，还包括运算放大器OP2，该运算放大器OP2的同相输入端连接至调整电路142的电阻R3，并且经由电阻R4连接至直流电压Vcc，运算放大器OP2的反相输入端接收脉冲宽度调制(PWM)信号，运算放大器OP2的输出端连接至驱动器IC的输入端Vin。该运算放大器OP2将接收的调整电路142输出的调整信号与脉冲宽度调制信号进行比较，输出调制后的方波信号至驱动器IC。调整电路142输出的调整信号决定了驱动器IC输出的驱动信号的占空比，因而即时控制单元14的调整电路142输出的调整信号，用以改变驱动器IC输出的驱动信号的占空比，进而控制对LED模块12的驱动，以限制LED模块12的电流尖峰。当负载突变时，例如当LED模块12中的一个或多个LED发生故障时，将会导致变压器Tr副边侧的电流发生突变，这样采样得到的电流瞬时值信号也会发生突变。当采样电路中的电阻R1和R2分压后的信号大于二极管Q1导通的阈值时，二极管Q1导通，电阻R3接入驱动单元111中的运算放大器OP2的同相输入端，使得驱动器IC输出的驱动信号的占空比减小，继而变压器Tr副边侧的电流减小，从而LED模块12中的LED上的突变电流可以被有效地抑制。

图8示出了利用占空比方式调节LED驱动单元输出的示意图。在图8中，is为采样电路采集的电流瞬时值，Driving 1和Driving 2分别为半桥电路的上下开关管S1和S2的驱动信号。当检测的电流峰值超过设定参考值时，对应的驱动信号的占空比减小，从而达到控制驱动单元111输出电流减小的目的。

第三实施例

上述第一和第二实施例为利用模拟电路方式通过分别控制驱动单元中开关元件的驱动信号的工作频率以及占空比来对LED驱动单元的输出进行调整的示例，根据本申请的第三实施例将使用数字信号处理单元实现方式来控制驱动单元中开关元件的驱动信号的工作频率或者占空比，进而对LED驱动单元的输出进行调整。

如图10所示，根据本申请第三实施例的驱动装置包括LED驱动单元11和LED模块12，该LED驱动单元11与LED模块12连接以用来驱动LED模块12。由于此处的LED驱动单元11和LED模块12的结构与上面参考图5描述的结构相同，故在此不再赘述。

进一步参照图10，利用电流感测部(即，AVG值感测部)131检测LED模块12的电流平均值，电流感测部131将所检测的电流平均值发送给微处理器(MCU)15。类似地，采样电路141采样LED驱动单元11或者LED模块12的电流瞬时值，然后将采样的电流瞬时值发送给微处理器15。该微处理器15输出调节信号至驱动单元11，驱动单元11根据该调节信号控制驱动单元中开关元件的驱动信号的工作频率或者占空比来控制LED驱动单元11的输出，进而驱动LED模块12。

尽管上面以示例性实施例的方式对本申请进行了详细描述，但本申请的范围不限于上述实施例，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改进和变型，这些均不脱离本申请的范围和构思。

Claims (13)

1.一种用于驱动半导体发光器件组的驱动装置，包括：

驱动单元，驱动所述半导体发光器件组；以及

即时控制单元，包括：采样电路，采集所述驱动单元或者所述半导体发光器件组的电流瞬时值；以及调整电路，在通过所述采样电路采集的电流瞬时值大于等于预定参考值时，调整所述驱动单元的输出；

其中，所述半导体发光器件组包括并联的多于1串的半导体发光器件；以及

每串所述半导体发光器件包括滤波电容、保护电路和LED串，该滤波电容与该保护电路分别并联在该LED串的两端；

其中，当任意LED串发生故障时，所述调整电路用于抑制由于所述保护电路将所述发生故障的LED串短路而引起的突变电流。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，还包括一恒流控制单元，所述恒流控制单元采集所述半导体发光器件组的电流平均值，并根据所采集的电流平均值来控制所述驱动单元驱动所述半导体发光器件组。

3.根据权利要求2所述的驱动装置，其中，所述采样电路采集电流瞬时值的采样点与所述恒流控制单元采集电流平均值的采样点相同。

4.根据权利要求2所述的驱动装置，其中，所述采样电路采集电流瞬时值的采样点与所述恒流控制单元采集电流平均值的采样点不同。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，所述驱动单元包括第一开关、第二开关、谐振电路以及变压器，所述第一开关与所述第二开关串联连接，所述谐振电路的一端连接至所述第一开关与所述第二开关的连接点，另一端连接至所述变压器的一次侧的一端，所述变压器的一次侧的另一端连接至所述第二开关的不与所述第一开关连接的一端。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述采样电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接至采集电流的采样点，另一端连接至所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，所述调整电路包括第三电阻和一三极管，所述三极管的发射极接地，基极连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接点，集电极连接至所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接至所述驱动单元。

8.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，所述调整电路包括一数字信号处理单元，其输入端连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接点，其输出端连接至所述驱动单元。

9.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，在所述采样电路采集的所述电流瞬时值大于等于所述预定参考值时，所述调整电路调整所述驱动单元的输出，以限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

10.根据权利要求9所述的驱动装置，其中，所述调整电路通过调整所述驱动单元的工作频率来限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

11.根据权利要求9所述的驱动装置，其中，所述调整电路通过调整所述驱动单元的占空比来限制所述半导体发光器件组的电流尖峰。

12.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，所述驱动单元为正激电路、反激电路、半桥开关电路或全桥开关电路。

13.一种使用根据权利要求1-12中任一项所述的驱动装置来驱动半导体发光器件组的驱动方法，包括：

利用所述采样电路采集所述驱动单元或所述半导体发光器件组的电流瞬时值；

将所述电流瞬时值与所述预定参考值进行比较，根据比较结果来调整所述驱动单元的输出；以及

根据所述驱动单元的输出，驱动所述半导体发光器件组。