CN104717784B - 光源驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种光源驱动电路，包含第一发光单元、第二发光单元、电力转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及第一控制单元。电力转换单元接收输入电压，并转换成输出电压。第一开关单元耦接第一发光单元，当第一开关单元开启时，第一发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第一输出电流。第二开关单元耦接第二发光单元，当第二开关单元开启时，第二发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第二输出电流。第一控制单元，用以分别依据第一输出电流和第二输出电流控制第一开关单元和第二开关单元开启和关闭。

Description

光源驱动电路
技术领域
本发明是有关于一种光源驱动电路，且特别是有关于一种驱动多组发光二极管串的光源驱动电路。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)因具有高耐久性、使用寿命长、耗电量少等优点，此外亦不包含水银等有害物质，因此在当今的照明市场上逐渐取代传统的灯泡或是卤素灯管。使用发光二极管当作光源时，通常使用多组的发光二极管串作为发光源，并且加上一个独立控制各个发光二极管串的驱动电路，以实现均匀输出光源或是光色的调节。
传统中，用于驱动多组发光二极管串的光源驱动包含多个独立工作的压降转换器(buck converter)分别用以驱动各组发光二极管串。请参照图1，图1是绘示传统的一种光源驱动电路100的示意图。如图1所示，光源驱动电路100包含电力转换单元10、第一发光单元11、第二发光单元12、第一压降变换单元13、第二压降变换单元14。第一发光单元11包含第一发光二极管串111和电容C等元件，电容C并联连接于第一发光二极管串111。第二发光单元12包含第二发光二极管串121和电容C等元件，电容C并联连接于第二发光二极管串121。第一压降变换单元13包含第一控制器131。第二压降变换单元14包含第二控制器141。第一压降变换单元13和第二压降变换单元14分别连接第一发光单元11和第二发光单元12。另外，第一压降变换单元13和第二压降变换单元14分别透过第一控制器131和第二控制器141以控制驱动第一发光单元11和第二发光单元12的电流。
以驱动第一发光单元11为例，电力转换单元10用以接收输入电压Vin，并且将输入电压Vin转换成输出电压Vout，输出电压Vout用以驱动第一发光单元11和第二发光单元12。当开关S开启时，二极管D被逆向偏压，此时第一发光单元11通过输出电压Vout驱动产生一电流，流经电感L、开关S以及电阻R，并在电感L上储存能量。当开关S关闭时，由于电感L上的电流不能突变，电流流经二极管D和第一发光单元11，实现续流。
由于传统的光源驱动电路在驱动每个发光单元时，需要设置对应的压降变换器以及控制电路(举例来说，当驱动电路需要驱动三个发光单元时，需要设置三个独立的压降变换器以及控制电路去驱动每个发光单元)。因此当发光单元的数量增加时，光源驱动电路的电路结构会更加复杂，并且造成制作光源驱动电路的成本的增加。
发明内容
本发明内容是关于一种光源驱动电路，采用一个控制单元控制、驱动各个发光单元，而不需要另行设置压降变换器，亦即，只需要一个控制单元控制、驱动多个发光单元，且各个发光单元中不需要额外设置降压变换器。
本发明的一方面是关于一种光源驱动电路，包含第一发光单元、第二发光单元、电力转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及第一控制单元。电力转换单元用以产生输出电压。第一开关单元耦接第一发光单元，当第一开关单元开启时，第一发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第一输出电流。第二开关单元耦接第二发光单元，当第二开关单元开启时，第二发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第二输出电流。第一控制单元，用以分别依据第一输出电流和第二输出电流控制第一开关单元和第二开关单元开启和关闭。
依据本发明一实施例，在第一时刻，所述第一控制单元开启所述第一开关单元。以及，当所述第一输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元并且开启所述第二开关单元。
依据本发明另一实施例，在第一时刻，所述第一控制单元开启所述第一开关单元和所述第二开关单元。以及，当所述第二输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元。
依据本发明一实施例，所述第一控制单元依据所述第一输出电流产生第一控制信号。第一控制信号用以控制所述第一开关开启时间的长度。以及，依据所述第二输出电流产生第二控制信号。第二控制信号用以控制所述第二开关开启时间的长度。
依据本发明一实施例，所述电力转换单元包含第三开关单元以及第二控制单元。第二控制单元耦接于第三开关单元，用以依据反馈信号产生第三控制信号。第三控制信号用以控制第三开关单元开启时间的长度。中当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，所述电力转换单元输出所述输出电压。
依据本发明一实施例，所述第一控制单元依据所述第一输出电流和/或所述第二输出电流产生所述反馈信号。
依据本发明一实施例，当所述第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述第一控制单元开启所述第一开关单元。当所述第一输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元并且开启所述第二开关单元。以及，当所述第二输出电流为零时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元且所述第二控制单元开启所述第三开关单元。
依据本发明一实施例，当所述第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述第一控制单元开启所述第一开关单元和所述第二开关单元。当所述第二输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元。以及，当所述第一输出电流为零时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元且所述第二控制单元开启所述第三开关单元。
依据本发明一实施例，所述电力转换单元还包含第四开关、第五开关、谐振电路以及第二控制单元。所述第五开关串联连接于所述第四开关。所述谐振电路电性连接于第四开关和第五开关之间。所述第二控制单元耦接所述第四开关和所述第五开关，用以依据反馈信号产生第三控制信号。所述第三控制信号用以控制第四开关和第五开关的工作频率或责任周期(duty cycle)以调整所述电力转换单元产生的所述输出电压。
依据本发明一实施例，所述第一控制单元依据所述第一输出电流和/或所述第二输出电流产生所述反馈信号。
依据本发明一实施例，当所述第二控制单元开启所述第四开关时，所述第一控制单元开启所述第一开关单元，当所述第一输出电流达到一额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元并且开启所述第二开关单元，以及当该第二输出电流为零时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元且所述第二控制单元关闭所述第四开关且开启所述第五开关。
依据本发明一实施例，所述第一发光单元包含第一发光二极管串以及并联于第一发光二极管串的第一电容。所述第二发光单元包含第二发光二极管串以及并联于第二发光二极管串的第二电容。
依据本发明一实施例，光源驱动电路包含第一二极管和第二二极管。所述第一二极管串联于所述第一开关单元和所述第一发光单元之间，所述第二二极管串联于所述第二开关单元和所述第二发光单元之间。
依据本发明一实施例，光源驱动电路包含第一电流取样单元和第二电流取样单元。第一电流取样单元串联于所述第一开关单元，第二电流取样单元串联于所述第二开关单元。第一电流取样单元和第二电流取样单元分别用以检测第一输出电流和第二输出电流。
依据本发明一实施例，所述第一电流取样单元和所述第二电流取样单元为电阻或是电流互感器。
本发明的另一方面是关于一种光源驱动电路，其包含第一发光单元、第二发光单元、电力转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及第一控制单元。电力转换单元用以产生输出电压。电力转换单元包含原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组以及续流单元。第一副边绕组与第二副边绕组串联连接，且第一副边绕组、第二副边绕组和原边绕组相互电性耦合。续流单元电性耦接于第一副边绕组和第二副边绕组。另外，续流单元和第二副边绕组共同产生该输出电压。第一开关单元耦接第一发光单元，其中当第一开关单元开启时，第一发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第一输出电流。第二开关单元耦接第二发光单元，其中当第二开关单元开启时，第二发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第二输出电流。第一控制单元用以分别依据第一输出电流和第二输出电流控制第一开关单元和第二开关单元开启或关闭。
依据本发明一实施例，所述电力转换单元包含第三开关单元以及第二控制单元。第二控制单元耦接于第三开关单元，用以控制第三开关单元开启或关闭。其中当所述第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述电力转换单元输出所述输出电压。
依据本发明一实施例，所述续流单元包含第四开关单元和电容。第四开关单元具有第一端和第二端，其第一端耦接于所述第一副边绕组。电容具有第一端和第二端，其第一端耦接于第四开关单元的第二端，以及其第二端耦接于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间。当所述第四开关单元开启时，所述电容上形成电容电压。
依据本发明一实施例，当所述第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述第四开关单元开启。
依据本发明一实施例，当所述第一控制单元开启所述第一开关单元时，所述第四开关单元关闭。当所述第一输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元且开启所述第二开关单元。以及，当所述第二输出电流为零时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元以及所述第二控制单元开启所述第三开关单元。
依据本发明一实施例，当所述第一控制单元开启所述第一开关单元和所述第二开关单元，所述第四开关单元关闭。当所述第二输出电流达到额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元。当所述第一输出电流为零时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元，该第二控制单元开启该第三开关单元。
依据本发明一实施例，当所述第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述第一控制单元开启所述第一开关单元和所述第二开关单元，当所述第二输出电流达到一额定电流值时，所述第一控制单元关闭该第二开关单元，当所述第一输出电流达到一额定电流值时，所述第一控制单元关闭该第一开关单元，所述第四开关单元开启。当流经所述第一副边绕组的电流为零时，所述第二控制单元开启所述第三开关单元。
依据本发明一实施例，光源驱动电路包含反馈单元。反馈单元耦接于所述续流单元。所述反馈单元依据所述电容电压产生反馈信号。所述第二控制单元依据所述反馈信号产生第三控制信号。所述第三控制信号用以控制所述第三开关单元开启时间的长度。
依据本发明一实施例，所述当该第二控制单元关闭所述第三开关单元时，所述第一控制单元开启所述第一开关单元和所述第二开关单元，当所述第二输出电流达到一额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第二开关单元，当所述第一输出电流达到一额定电流值时，所述第一控制单元关闭所述第一开关单元，所述第四开关单元开启，当所述电容电压大于等于一预设值时，所述反馈单元产生所述反馈信号，所述第二控制单元依据所述反馈信号开启所述第三开关单元。
依据本发明一实施例，所述反馈单元包含光耦器。
依据本发明一实施例，所述第一控制单元依据所述第一输出电流产生第一控制信号用以控制所述第一开关开启时间的长度。以及依据所述第二输出电流产生第二控制信号用以控制所述第二开关开启时间的长度。
依据本发明一实施例，光源驱动电路还包含信号同步单元。信号同步单元用以依据所述第一副边绕组的电压和所述第二副边绕组的电压产生同步信号。同步信号用以调整所述第一控制信号和所述第二控制信号。
依据本发明一实施例，所述第一控制单元比较所述第一输出电流和第一参考电流以产生第一调整信号，并且比较第一调整信号和所述同步信号以产生所述第一控制信号。以及比较所述第二输出电流和第二参考电流以产生第二调整信号，并且比较第二调整信号和所述同步信号以产生所述第二控制信号。
依据本发明一实施例，所述电力转换单元还包含第五开关、第六开关、谐振电路、第三副边绕组、第四副边绕组以及第二控制单元。所述第六开关串联连接于所述第五开关。所述谐振电路一端电性连接于第五开关和第六开关之间，另一端电性连接于原边绕组。所述第四副边绕组与所述第三副边绕组串联连接且耦接于所述续流单元。所述第四副边绕组、所述第三副边绕组、所述第一副边绕组、所述第二副边绕组和所述原边绕组相互电性耦合。所述第二控制单元耦接于所述第五开关和所述第六开关，用以控制第五开关和第六开关的工作频率或责任周期(duty cycle)以调整所述电力转换单元产生的所述输出电压。
依据本发明一实施例，所述续流单元包含第七开关单元、第八开关单元、第九开关单元、第十开关单元和电容。所述第七开关单元具有第一端和第二端，所述第一端耦接于所述第一副边绕组。所述第八开关单元具有第一端耦接于所述第二副边绕组，以及第二端耦接于所述第七开关单元的第二端。所述第九开关单元具有第一端和第二端，所述第一端耦接于所述第三副边绕组。所述第十开关单元具有第一端耦接于所述第四副边绕组，以及第二端耦接于所述第九开关单元的第二端。所述电容具有第一端耦接于所述第七开关单元和所述第八开关单元的第二端，以及第二端耦接于所述第九开关单元和所述第十开关单元的第二端。
本发明的另一方面是关于一种光源驱动电路，其包含第一发光单元、第二发光单元、电力转换单元、第一开关单元、第二开关单元以及第一控制单元。电力转换单元用以产生输出电压。电力转换单元包含原边绕组、第一副边绕组、第二副边绕组以及续流单元。第一副边绕组、第二副边绕组和原边绕组相互电性耦合，且第一副边绕组和第二副边绕组隔绝。续流单元电性耦接于第一副边绕组，所述第二副边绕组产生所述输出电压。第一开关单元耦接第一发光单元，其中当第一开关单元开启时，第一发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第一输出电流。第二开关单元耦接第二发光单元，其中当第二开关单元开启时，第二发光单元通过输出电压驱动而发光并且产生第二输出电流。第一控制单元用以分别依据第一输出电流和第二输出电流控制第一开关单元和第二开关单元开启或关闭。
依据本发明的技术内容，光源驱动电路可通过单一控制单元达到控制、驱动各个发光单元的功效，进而简化整个电路的架构并且省去设置压降变换器所需的成本。另外，还可减少耦接在各个发光单元的开关单元所需要的额定工作电压，降低设置较高额定工作电压的开关元件所需的成本以及功率消耗。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点和实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示传统用于多组发光二极管串的一种驱动电路的示意图；
图2是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路的方块图；
图3a是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；
图3b是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；
图4a是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图；
图4b是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图；
图4c是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图；
图5a是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；
图5b是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；
图5c是依据本发明另一实施例绘示的一种续流单元的示意图；
图5d是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路的示意图；
图6a是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图；
图6b是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图；
图6c是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图；
图7是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；
图8是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图；以及
图9是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路的电路图。
具体实施方式
请参照图2，图2是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路200的方块图。如图2所示，光源驱动电路200包含电力转换单元20、第一发光单元21、第二发光单元22、第一开关单元23、第二开关单元24、以及控制单元25，其中本实施例的光源驱动电路200以驱动两个发光单元为例，然驱动发光单元的数目可依实际的电路决定，在本实施例中并不以此为限。
电力转换单元20接收外部输入的输入电压Vin，并且将输入电压Vin转换成输出电压Vout以驱动第一发光单元21和第二发光单元22。电力转换单元20可以包含各种直流/直流变换器(DC/DC)的其中的一者，例如驰返型电源转换器(flyback converter)、顺向型电源转换器(forward converter)、推挽型电源转换式(push-pull converter)、LLC谐振转换器(LLC resonant converter)、半桥型电源转换器(half-bridge)、全桥型电源转换器(full-bridge converter)、或半桥串联谐振转换器(half-bridge LLC converter,HBLLC)等，本实施例并不以此为限。
第一开关单元23和第二开关单元24分别耦接于第一发光单元21和第二发光单元22，当第一开关单元23开启时，第一发光单元21通过电力转换单元20产生的输出电压Vout驱动而发光，并且产生第一输出电流I1给控制单元25。类似地，当第二开关单元24开启时，第二发光单元22通过电力转换单元20产生的输出电压Vout驱动而发光，并且产生第二输出电流I2给控制单元25。而控制单元25则是分别依据第一输出电流I1和第二输出电流I2控制第一开关单元23和第二开关单元24的开启和关闭。
在一操作中，电力转换单元20接收输入电压Vin并且将输入电压Vin转换成输出电压Vout，此时，第一开关单元23和第二开关单元24均未开启。接着，在第一时刻，控制单元25开启第一开关单元23，使得第一发光单元21通过输出电压Vout驱动发光并且产生第一输出电流I1。接着，当第一输出电流I1达到第一额定电流值时，控制单元25关闭第一开关单元23以及开启第二开关单元24，使得第二发光单元22通过输出电压Vout驱动发光并且产生第二输出电流I2。其中第一额定电流值为第一发光单元21维持其额定工作所需的平均电流。
需要说明的是，所述第一时刻是指电力转换单元20输出用以驱动第一发光单元21和/或第二发光单元22发光的电能的时刻。举例来说，当电力转换单元20包含返驰式电源转换器时，第一时刻可以是返驰式电源转换器的原边电路中的开关单元关闭的时刻；亦即，原边电路给返驰式电源转换器中的副边电路提供电能的时刻。类似地，当电力转换单元20包含顺向型电源转换器、推挽型电源转换式、LLC谐振转换器、半桥型电源转换器、全桥型电源转换器或半桥串联谐振转换器的其中一者时，所述第一时刻为上述转换器开始提供电能给发光单元的时刻。
在另一操作中，若假设驱动第一发光单元21的电压大于驱动第二发光单元22的电压。电力转换单元20接收输入电压Vin并且将输入电压Vin转换成输出电压Vout，此时，第一开关单元23和第二开关单元24均未开启。接着，在第一时刻，控制单元25开启第一开关单元23和第二开关单元24，此时由于驱动第一发光单元21的电压大于驱动第二发光单元22的电压，因此第二发光单元22先被输出电压Vout驱动发光并且产生第二输出电流I2。接着，当第二输出电流I2达到第二额定电流值时，控制单元25关闭第二开关单元24，第一发光单元21接着被输出电压Vout驱动发光并且产生第一输出电流I1。其中第二额定电流值为第二发光单元22维持其额定工作所需的平均电流。
另外，控制单元25还依据第一输出电流I1的大小调整第一开关单元23的开启时间，以调整流经第一发光单元21的平均电流，类似地，控制单元25亦依据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元24的开启时间，以调整流经第二发光单元22的平均电流。
进一步来说，控制单元25接收第一输出电流I1并比较第一输出电流I1和第一参考电流，然后产生第一控制信号E1。第一控制信号E1用以控制第一开关单元23开启时间的长度，其中第一控制信号E1可为脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)信号。当第一输出电流I1大于第一参考电流时，控制单元25可减少第一控制信号E1的责任周期(dutycycle)，以降低第一开关单元23的开启时间，进而调整流经第一发光单元21的平均电流。类似地，控制单元25亦接收第二输出电流I2并比较第二输出电流I2和第二参考电流，然后产生第二控制信号E2。第二控制信号E2用以控制第二开关单元24的开启时间以调整流经第二发光单元22的平均电流。
因此，通过控制各个开关单元的开启时间和关闭时间，光源驱动电路200可以通过一个控制单元达到独立控制各个发光单元的效果，并且不需要额外设置对应各个发光单元的压降转换器。
请参照图3a，图3a是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路300a的电路图。光源驱动电路300a包含电力转换单元30a、第一发光单元31、第二发光单元32、第一开关单元33、第二开关单元34以及第一控制单元35。在本实施例中，电力转换单元30a可包含驰返型电源转换器，但其并非用以限制本发明。
另外，电力转换单元30a还包含第三开关单元301a以及第二控制单元302，其中第三开关单元301a耦接在电力转换单元30a的原边绕组Np上。电力转换单元30a接收输入电压Vin，并且将输入电压Vin转换成输出电压Vout。进一步来说，在本实施例中，由于电力转换单元30a为驰返型电源转换器，当第三开关单元301a开启时，电力转换单元30开始接收输入电压Vin，并在变压器的原边绕组Np上产生电流。电力转换单元30a将接收的输入电压Vin储存在原边绕组Np上。此时，变压器的副边绕组Ns尚未产生输出电流。接着，当第三开关单元301a关闭时，电力转换单元30a才将输入电压Vin转换成输出电压Vout，并且在变压器的副边绕组Ns上产生电流。另外，第二控制单元302可用以控制第三开关单元301a的开启和关闭，来调整电力转换单元30a产生的输出电压Vout的大小。
第一发光单元31包含第一发光二极管串311以及并联在第一发光二极管串311的电容C1。第二发光单元32包含第二发光二极管串321以及并联在第二发光二极管串321的电容C2。在本实施例中，光源驱动电路300a驱动发光二极管串的数量为两组，然发光二极管串的数目可依实际的设计决定，可以是大于等于1的任意数值，本实施例并不以此为限。
光源驱动电路300a包含第一二极管D1和第二二极管D2。第一二极管D1耦接于第一发光单元31和第一开关单元33之间，第一二极管D1的阳极与第一发光二极管串311的阳极设置于同一方向。第二二极管D2耦接于第二发光单元32和第二开关单元34之间，第二二极管D2的阳极与第二发光二极管串321的阳极设置于同一方向。另外，光源驱动电路300a还包含第一电流取样单元36和第二电流取样单元37。第一电流取样单元36和第二电流取样单元37分别串联于第一开关单元33和第二开关单元34，分别用以检测和取样第一输出电流I1和第二输出电流I2。第一电流取样单元36和第二电流取样单元37可为电阻或电流互感器等元件。在本实施例中，第一电流取样单元36和第二电流取样单元37分别为电阻R1和电阻R2，但本实施例并不以此为限。
当第一开关单元33开启时，第一二极管D1被顺向导通。此时，第一发光二极管串311通过输出电压Vout驱动发光，以及产生第一输出电流I1。第一电流取样单元36用以取样第一输出电流I1并且将第一输出电流I1输出给第一控制单元35。第一控制单元35依据第一输出电流I1产生第一控制信号E1，第一控制信号E1用以调整第一开关单元33开启时间的长度。类似地，当第二开关单元34开启时，第二二极管D2被顺向导通。第二发光二极管串321通过输出电压Vout驱动发光并且产生第二输出电流I2。第二电流取样单元37用以取样第二输出电流I2并且将第二输出电流I2输出给第一控制单元35。第一控制单元35依据第二输出电流I2产生第二控制信号E2，第二控制信号E2用以调整第二开关单元34开启时间的长度。
第一控制单元35除了控制第一开关单元33和第二开关单元34的开启和关闭外，还可依据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2产生反馈信号F1给第二控制单元302。第二控制单元302可依据反馈信号F1产生第三控制信号E3，第三控制信号E3用以控制第三开关单元301a的开启时间的长度。
进一步来说，第三控制信号E3亦可为PWM信号。借此，第一控制单元35可依据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2的大小产生适当的反馈信号F1。接着，第二控制单元302依据反馈信号F1产生第三控制信号E3。第二控制单元302依据第三控制信号E3关闭第三开关单元301a，使得电力转换单元30a产生输出电压Vout，用以驱动第一发光单元31以及第二发光单元32。
在一实施例中，第一控制单元35产生反馈信号F1给第二控制单元302的过程可以通过设置光耦器(未绘示于图中)的方式来实现，但本实施例并不以此为限。光耦器包含一发光元件和一受光元件。第一控制单元35可依据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2产生一信号输入给光耦器的发光元件，并且经由发光元件发散光信号，而光耦器的受光元件接收光信号后转换成电信号，再输出给第二控制单元302。
请参照图3b，图3b是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路300b的电路图。类似地，光源驱动电路300b包含电力转换单元30b、第一发光单元31、第二发光单元32、第一开关单元33、第二开关单元34、第一控制单元35、第一电流取样单元36、以及第二电流取样单元37。在本实施例中，电力转换单元30b可包含LLC谐振转换器。具体来说，电力转换单元30b包含第四开关S1、第五开关S2、谐振电路和第二控制单元302，谐振电路具有谐振电容Cp和谐振电感Lp。谐振电容Cp和谐振电感Lp串联于电力转换单元30b中变压器的原边绕组Np。
另外，第四开关S1和第五开关S2串联连接形成半桥电路，且该半桥电路并联连接于单一输入电压Vin。谐振电路中的谐振电容Cp的一端电性连接于第四开关S1和第五开关S2之间。另外，第四开关S1和第五开关S2亦可分别与其他的开关元件连接形成全桥电路，本实施例并不以此为限。另外，第二控制单元302耦接于第四开关S1和第五开关S2，产生控制信号E3a和E3b分别控制第四开关S1和第五开关S2的工作频率或责任周期，用以调整电力转换单元30b产生的输出电压。另外，电力转换单元30b中变压器的副边绕组为中间抽头绕组，亦即，其副边绕组包含第一副边绕组Ns1与第二副边绕组Ns2。第一副边绕组Ns1与第二副边绕组Ns2通过中间抽头电性连接于连接点P1。另外，第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2分别耦接于二极管D3的阳极和二极管D4的阳极。二极管D3的阴极和二极管D4的阴极则是电性连接于连接点P2。第一发光单元31和第二发光单元32电性耦接于连接点P1和连接点P2之间。关于其它单元的连接和操作类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。
类似地，在本实施例中，第一控制单元35可依据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2的大小产生反馈信号F1。第二控制单元302可依据反馈信号F1产生第三控制信号E3a和E3b。第三控制信号E3a和E3b用以分别控制第四开关S1和第五开关S2的开启时间的长度。在一实施例中，第三控制信号E3a和E3b亦可为PWM信号，用以分别控制第四开关S1和第五开关S2的责任周期，使得电力转换单元30b提供足够的输出电压Vout驱动第一发光单元31以及第二发光单元32。在另一实施例中，第三控制信号E3a和E3b亦可为脉冲频率调变(pulsefrequency modulation,PFM)信号，用以分别控制第四开关S1和第五开关S2的开关频率，使得电力转换单元30提供足够的输出电压Vout驱动第一发光单元31以及第二发光单元32。
为了方便以及清楚说明，请一并参照图3a和图4a，图4a是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中是以图3a所示的光源驱动电路300a为例，然本实施例并不以此为限。
如图4a所示，在T0时刻，第二控制单元302开启第三开关单元301a。此时，电力转换单元30a接收输入电压Vin，并在变压器原边绕组Np上产生电流，将接收的输入电能存储于原边绕组Np上。此时由于第一开关单元33和第二开关单元34均未开启，因此副边绕组Ns上并未产生输出电流。
接着在T1时刻，第二控制单元302关闭第三开关单元301a，电力转换单元30a产生的输出电压Vout足以驱动第一发光单元31和第二发光单元32。此时，第一控制单元35开启第一开关单元33。储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout和电流驱动第一发光单元31发光，并且经由第一发光单元31产生第一输出电流I1。另外，第一控制单元35通过侦测第一输出电流I1并且依据第一输出电流I1的大小调整第一开关单元33开启时间的长度，也就是T1到T2时刻这段时间，使得电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31。
接着，在T2时刻，第一发光单元31已获得足够的能量维持其额定工作，亦即，第一输出电流I1达到第一额定电流值，其中第一额定电流值为第一发光单元31维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元35关闭第一开关单元33并且开启第二开关单元34。储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout改为驱动第二发光单元32发光，并且经由第二发光单元32产生第二输出电流I2。类似地，第一控制单元35通过侦测第二输出电流I2并且依据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元34开启时间的长度。
在T3时刻，当第一控制单元35侦测到第二输出电流I2为零时，此时，副边绕组Ns上的电流亦为零，第一控制单元35控制第二开关单元34关闭，且第一控制单元35可依据第二输出电流I2产生反馈信号F1，第二控制单元302依据反馈信号F1，产生第三控制信号E3，用以控制第三开关单元301a开启，亦即，回到T0时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300a的操作。
另外，在T3时刻，第一控制单元35可通过侦测第一输出电流I1和/或第二输出电流I2，并且依据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2产生反馈信号F1给第二控制单元302。第二控制单元302依据反馈信号F1产生第三控制信号E3，第三控制信号E3用以调整第三开关单元301a开启时间的长度，确保电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31和第二发光单元32。如此一来，光源驱动电路300a可通过第一控制单元35调节流经各个发光单元(如第一发光单元31和第二发光单元32)的平均电流，完成独立驱动各个发光单元。另外，光源驱动电路300a还可通过第二控制单元302调整电力转换单元30a转换的输出电压Vout，使电力转换单元30a提供足够的能量驱动各个发光单元。
另一方面，除了图4a提供的光源驱动电路的控制方式外，本发明还提供另一种光源驱动电路的控制方式。请一并参照图3a和图4b，图4b是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中，假设光源驱动电路300a中的第一发光二极管串311所需的驱动电压大于第二发光二极管串321所需的驱动电压。
如图4b所示，在T0时刻，第二控制单元302开启第三开关单元301a。此时，电力转换单元30a开始接收输入电压Vin，并在变压器的原边绕组Np上产生电流，将接收的输入电能存储在原边绕组Np上。此时第一开关单元33和第二开关单元34皆未开启，且副边绕组Ns上未产生输出电流。
接着在T1时刻，第二控制单元302关闭第三开关单元301a，电力转换单元30a产生的输出电压Vout足以驱动第一发光单元31和第二发光单元32。此时，第一控制单元35则是同时开启第一开关单元33和第二开关单元34。由于第二发光二极管串321所需的驱动电压小于第一发光二极管串311所需的驱动电压，因此第二发光单元32会先由储存在副边绕组Ns上的输出电压Vout驱动发光，并且产生第二输出电流I2。此时第一控制单元35通过侦测第二输出电流I2并且根据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元34开启时间的长度，也就是T1到T2这段时间，使得电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第二发光单元32。
然后在T2时刻，第二发光单元32获得足够的能量维持其额定工作时，亦即，第二输出电流I2达到第二额定电流值，其中第二额定电流值为第二发光单元32维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元35关闭第二开关单元34。输出电压Vout改为驱动第一发光单元31，第一发光单元31被驱动发光以及产生第一输出电流I1。类似地，第一控制单元35通过侦测第一输出电流I1并且根据第一输出电流I1的大小调整第一开关单元33开启时间的长度。
在T3时刻，当第一控制单元35侦测到第一输出电流I1为零时，此时，副边绕组Ns上的输出电流亦为零，第一控制单元35控制第一开关单元33关闭，且第一控制单元35可依据第一输出电流I1产生反馈信号F1，第二控制单元302依据反馈信号F1，产生第三控制信号E3，用以控制第三开关单元301a开启，亦即，回到T0时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300a的操作。
类似地，在T3时刻，第一控制单元35通过侦测到的第一输出电流I1和/或第二输出电流I2，并且根据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2产生反馈信号F1给第二控制单元302。第二控制单元302依据反馈信号F1调整第三开关单元301a开启时间的长度，确保电力转换单元30a可以提供足够的能量驱动第一发光单元31和第二发光单元32。在本实施例中，控制光源驱动电路300a的方法更加直接，因此可减少第一控制单元35设计的复杂度，以及增加光源驱动电路300a操作的稳定度。
在一实施例中，图4a和图4b的实施例提供的控制方式可用于第3a图中的光源驱动电路300a。另一方面，本发明还提供另一种光源驱动电路的控制方式用于第3b图中的光源驱动电路300b。请一并参照图3b和图4c，图4c是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图。
如图4c所示，在T0时刻，第二控制单元302先控制第四开关S1开启，但在其他实施例中，也可以先控制第五开关S2开启，本实施例并不以此为限。其中，第四开关S1和第五开关S2交替开启。在本实施例中，当第二控制单元302控制第四开关S1开启时，电力转换单元30b开始接收输入电压Vin，同时第一控制单元35控制第一开关单元33开启。因此，第一发光单元31通过电力转换单元30b输出的输出电压Vout驱动发光，并且产生第一输出电流I1。另外，第一控制单元35通过侦测第一输出电流I1并且依据第一输出电流I1的大小调整第一开关单元33开启时间的长度，也就是T0到T1时刻这段时间，使得电力转换单元30b可以提供足够的能量驱动第一发光单元31。
接着，在T1时刻，第一发光单元31已获得足够的能量维持其额定工作，亦即，第一输出电流I1达到第一额定电流值，其中第一额定电流值为第一发光单元31维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元35关闭第一开关单元33并且开启第二开关单元34。电力转换单元30b输出的输出电压Vout改为驱动第二发光单元32发光，并且经由第二发光单元32产生第二输出电流I2。类似地，第一控制单元35通过侦测第二输出电流I2并且依据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元34开启时间的长度。
接着，在T2时刻，第一控制单元35侦测到第二输出电流I2为零，此时，第一副边绕组Ns1和/或第二副边绕组Ns2上的输出电流亦为零，第一控制单元35关闭第二开关单元34。第一控制单元35可依据第二输出电流I2产生反馈信号F1。此时，第二控制单元302可依据反馈信号F1产生第三控制信号E3a和E3b，第三控制信号E3a控制第四开关S1关闭，同时第三控制信号E3b控制第五开关S2开启。由于图3所示为全波整流电路，所以在T2至T3这段时间，第二控制单元302控制第四开关S1关闭，以及控制第五开关S2开启。换句话说，第一控制单元35依次开启第一开关单元33和第二开关单元34，其时序可以与在T0至T2这段时间中的一致，在此不再赘述。
接着，在T3时刻，第二控制单元302控制第四开关S1开启，同时控制第五开关S2关闭。亦即，回到T0时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路300b的操作。
类似地，在T2时刻，第一控制单元35通过侦测到的第一输出电流I1和/或第二输出电流I2，并且根据第一输出电流I1和/或第二输出电流I2产生反馈信号F1给第二控制单元302。第二控制单元302依据反馈信号F1调整第四开关S1和第五开关S2开启时间的长度，确保电力转换单元30b可以提供足够的能量驱动第一发光单元31和第二发光单元32。
请参照图5a，图5a是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路500a的电路图。如图5a所示，光源驱动电路500a包含电力转换单元50a、第一发光单元51、第二发光单元52、第一开关单元53、第二开关单元54、第一控制单元55、第一电流取样单元56以及第二电流取样单元57。类似地，电力转换单元50a可以是各种直流/直流变换器的其中的一者，例如驰返型电源转换器、顺向型电源转换器、推挽型电源转换式、LLC谐振转换器、半桥型电源转换器、全桥型电源转换器或半桥串联谐振转换器等。本实施例中，电力转换单元50a可为驰返型电源转换器，但并不以此为限。
电力转换单元50a包含原边绕组Np、第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2、第三开关单元501、第二控制单元502，以及续流单元503。第三开关单元501耦接于原边绕组Np。第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2串联连接。另外，原边绕组Np、第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2相互电性耦合。具体来说，原边绕组Np、第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2可以绕组在同一个变压器的磁芯上，或者不同变压器的磁芯上。在本实施例中，原边绕组Np、第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2绕组在同一个变压器的磁芯上，但不以此为限。
另一方面，续流单元503电性耦接于第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2，而第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2通过续流单元503耦接于第一发光单元51和第二发光单元52。另外，续流单元503和第一副边绕组Ns1可形成释放回路。所述释放回路用以释放储存在第一副边绕组Ns1的能量。
具体来说，续流单元503包含第四开关单元5031以及电容Cv。第四开关单元5031的一端耦接于第一副边绕阻Ns1，另一端耦接于电容Cv的一端，而电容Cv的另一端则是耦接于第一副边绕阻Ns1和第二副边绕组Ns2之间。借此，第一副边绕组Ns1可通过第四开关单元5031和电容Cv形成释放回路。
当第三开关单元501开启时，电力转换单元50a接收输入电压Vin，并在原边绕组Np产生电流。另外，电力转换单元50a將输入电压Vin储存于原边绕组Np上，且在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上分别储存第一输出电压V1和第二输出电压V2。由于此时第一开关单元53和第二开关单元54皆未开启，电力转换单元50a未在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上产生电流。
当第二控制单元502控制第三开关单元501关闭时，此时，第一开关单元53和第二开关单元54仍未开启，第四开关单元5031被导通，电力转换单元50a通过释放回路释放储存在第一副边绕组Ns1的第一输出电压V1，并且在续流单元503中的电容Cv上形成电容电压V3。在本实施例中，第四开关单元5031可为二极管，当第三开关单元501关闭时，在第一副边绕组Ns1上的第一输出电压V1导通二极管，并且经由二极管对电容Cv充电，使得在电容Cv上形成电容电压V3。当第一开关单元53或第二开关单元54开启时，续流单元503和第二副边绕组Ns2共同产生输出电压用以驱动第一发光单元51和第二发光单元52。
另一方面，请参照图5b，图5b是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路500b的电路图。类似地，光源驱动电路500b包含电力转换单元50b、第一发光单元51、第二发光单元52、第一开关单元53、第二开关单元54、第一控制单元55、第一电流取样单元56、以及第二电流取样单元57。类似地，电力转换单元50b包含续流单元503电性耦接于第一副边绕组Ns1。在本实施例中，电力转换单元50b中的第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2隔绝，并且由第二副边绕组Ns2直接连接于第一发光单元51和第二发光单元52，由第二副边绕组Ns2产生输出电压。
换句话说，在本实施例中，光源驱动电路500b主要是提供第二输出电压V2驱动第一发光单元51和第二发光单元52。续流单元503则是并联于第一副边绕组Ns1以形成释放回路。另一方面，原边绕组Np、第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2相互电性耦合。另外，原边绕组Np、第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2可以绕组在同一个变压器磁芯上，或者在不同变压器的磁芯上，本实施例并不以此为限。关于其它单元的操作及连接类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。
在一实施例中，续流单元503中的第四开关单元5031可为二极管或金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)等开关元件。在图5a和图5b中的实施例中，第四开关单元5031为二极管，但并不以此为限。请参照图5c。图5c是依据本发明另一实施例绘示的一种续流单元503a的示意图。在本实施例中，续流单元503a中的第四开关单元5031a可为同步整流金属氧化物半导体场效晶体管，借此可减少第四开关单元5031a的导通损耗。另外，当同步整流金属氧化物半导体场效晶体管导通时，在第一副边绕组Ns1上可流过一段反向电流，使得电力转换单元中的第三开关单元(未绘示于图中)两端的电压可谐振到很低的电压，进而降低第三开关单元的导通损耗。
在上述实施例中，续流单元除了可提供电力转换单元中的副边绕组一个释放回路之外，还可降低耦接于各个发光单元的开关单元所需承受的额定电压，降低设置高额定工作电压开关的成本。为了方便说明，以图3a的光源驱动电路300a和第5a图的光源驱动电路500a为例。假设光源驱动电路300a中的原边绕组Np和副边绕组Ns的匝数比为4:1，而光源驱动电路500a中的原边绕组Np和第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2的匝数比为12:1:2。另外，第一发光二极管串311和第一发光二极管串511所需的驱动电压皆为40伏特，而续流单元503形成的电容电压V3为18伏特。
当输入电压Vin为400伏特时，光源驱动电路300a中的第一开关单元33所需承受的逆向偏压为(400/4)*1+40＝140伏特，而光源驱动电路500a中的第一开关单元53所需承受的逆向偏压则为(400/12)*2-18+40＝88.7伏特。由上述例子可看出，由于续流单元的设置，使得开关单元的额定工作电压大幅地减少。另外，还可通过限制续流单元形成的电容电压来限制光源驱动电路的开路电压，节省掉设置过电压保护电路的成本。
另外，请参照图5d，图5d是依据本发明另一实施例绘示的一种光源驱动电路500d的示意图。在本实施例中，第一发光单元51中的第一发光二极管串511以及第二发光单元52中的第二发光二极管串521可采用共阴极的方式串接(相较于图5a，第一发光二极管串511和第二发光二极管串521是采用共阳极的方式串接)。至于其它单元的连接和操作类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。
为了方便以及清楚说明，请一并参照图5a和图6a，图6a是依据本发明一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中是以图5a所示的光源驱动电路500a为例，但并不以此为限。值得一提的是，在本实施例中，续流单元503形成的电容电压V3和各个发光二极管串所需的驱动电压VLEDm的关系符合：V3/N1>(VLEDm-V3)/N2，其中m＝1或2，N1和N2分别为第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2的线圈匝数。如图6a所示，在T0时刻，第二控制单元502开启第三开关单元501，电力转换单元50a开始接收输入电压Vin，并在原边绕组Np上产生电流，且在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上分别储存第一输出电压V1和第二输出电压V2。此时，第一开关单元53和第二开关单元54皆未开启，因此在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上并未产生电流。
接着，在T1时刻，第二控制单元502控制第三开关单元501关闭，电力转换单元50a转换输出电压足以驱动第一发光单元51和第二发光单元52。此时，第四开关单元5031通过储存在第一副边绕组Ns1上的第一输出电压V1开启。而第一副边绕组Ns1、第四开关单元5031和电容Cv形成的释放回路开始产生电流，且在电容Cv上形成电容电压V3。此时，第一开关单元53和第二开关单元54仍皆尚未开启，因此在第二副边绕组Ns2上并未产生电流。
在T2时刻，第一控制单元55开启第一开关单元53，第四开关单元5031关闭。此时储存在第二副边绕组Ns2的第二输出电压V2通过电容Cv，并且和电容电压V3一起驱动第一发光单元51，第二副边绕组Ns2上产生输出电流。第一发光单元51通过驱动发光以及产生第一输出电流I1。而第一控制单元55通过侦测第一输出电流I1并且根据第一输出电流I1的大小调整第一开关单元53开启时间的长度。
接着，在T3时刻，第一发光单元51获得的能量维持其额定工作时，亦即，第一输出电流I1达到第一额定电流值，其中第一额定电流值为第一发光单元51维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元55关闭第一开关单元53并且开启第二开关单元54，使得第二输出电压V2和电容出电压V3改为驱动第二发光单元52。第二发光单元52通过驱动发光，以及产生第二输出电流I2。类似地，第一控制单元55通过侦测第二输出电流I2并且根据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元54开启时间的长度。
接着，在T4时刻，当第一控制单元55侦测到第二输出电流I2为零时，此时，第二副边绕组Ns2上的输出电流为零，第一控制单元55控制第二开关单元54关闭，且第二控制单元502控制第三开关单元501开启，亦即回到T0时刻的操作。借此完成控制光源驱动电路500a的操作。
除了图6a提供的控制方式之外，上述光源驱动电路500a亦可采用另一种控制方式。请一并参照图5a和图6b，图6b是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中，假设光源驱动电路500a中的第一发光二极管串511所需的驱动电压VLED1大于第二发光二极管串521所需的驱动电压VLED2。另外电容电压V3和各个发光二极管串所需的驱动电压VLEDm的关系符合：V3/N1>(VLEDm-V3)/N2，其中m＝1或2，N1和N2分别为第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2的线圈匝数。如图6b所示，在T0时刻，第二控制单元502开启第三开关单元501，电力转换单元50开始接收输入电压Vin，并在原边绕组Np上产生电流，且分别在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上储存第一输出电压V1和第二输出电压V2。此时，第一开关单元53和第二开关单元54皆未开启，因此在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上并未产生输出电流。
接着，在T1时刻，第二控制单元502关闭第三开关单元501，而第一控制单元55则是同时开启第一开关单元53和第二开关单元54。此时，第四开关单元5031并未开启。由于第二发光二极管串521所需的驱动电压VLED2小于第一发光二极管串511所需的驱动电压VLED1，因此第二发光单元52会先通过储存在第二副边绕组Ns2上的第二输出电压V2和电容Cv的电容电压V3共同驱动发光并且产生第二输出电流I2。此时，第一控制单元55通过侦测第二输出电流I2并且根据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元54开启时间的长度，亦即，T1到T2这段时间，使得电力转换单元50a可提供足够的能量驱动第二发光单元52。
接着，在T2时刻，第二发光单元52获得足够的能量维持其额定工作时，亦即，第二输出电流I2达到第二额定电流值，其中第二额定电流值为第二发光单元52维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元55关闭第二开关单元54，第二输出电压V2和电容Cv的电容电压V3改为共同驱动第一发光单元51。第一发光单元51通过驱动发光，以及产生第一输出电流I1。类似地，第一控制单元55通过侦测第一输出电流I1并且根据第一输出电流I1的大小调整第二开关单元54开启时间的长度。
接着，在T3时刻，当第一控制单元55侦测到第一输出电流I1达到第一额定电流值时，其中第一额定电流值为第一发光单元51维持其额定工作所需的平均电流。第一控制单元55控制第一开关单元53关闭。此时，第四开关单元5031开启，并且通过储存在第一副边绕组Ns1上的第一输出电压V1给电容Cv充电。第一副边绕组Ns1、第四开关单元5031和电容Cv形成的释放回路开始产生电流，并且在电容Cv上形成电容电压V3。透过电容电压V3储存在电容Cv上，可实现电力转换单元50a副边绕组续流。
接着，在T4时刻，当第一控制单元55侦测到流经第一副边绕组Ns1的电流为零时，亦即，流经第四开关单元5031的电流为零时，第二控制单元502再次开启第三开关单元501，继续下一个周期的循环。在本实施例中，光源驱动电路通过先驱动具有低驱动电压的发光单元，再驱动具有高驱动电压的发光单元，最后再释放储存在第一副边绕组Ns1的能量到电容Cv上。这样的控制方法可减少第一控制单元55设计的复杂度，以及增加光源驱动电路操作的稳定度。
除了图6a、图6b提供的控制方式之外，上述光源驱动电路亦可采用另一种控制方式。请一并参照图5a和图6c，图6c是依据本发明另一实施例绘示的一种控制时序图。在本实施例中，假设光源驱动电路500a中的第一发光二极管串511所需的驱动电压VLED1大于第二发光二极管串521所需的驱动电压VLED2。另外电容电压V3和各个发光二极管串所需的驱动电压VLEDm的关系符合：V3/N1>(VLEDm-V3)/N2，其中m＝1或2，N1和N2分别为第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2的线圈匝数。
如图6c所示，在T0时刻，第二控制单元502开启第三开关单元501，电力转换单元50a开始接收输入电压Vin，并在原边绕组Np上产生电流，且分别在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上储存第一输出电压V1和第二输出电压V2。此时，第一开关单元53和第二开关单元54皆未开启，因此在第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2上并未产生电流。
接着，在T1时刻，第二控制单元502关闭第三开关单元501。此时，第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啟，第四开关单元5031通过储存在第一副边绕组Ns1上的第一输出电压V1开启。第一副边绕组Ns1、第四开关单元5031和电容Cv形成的释放回路开始产生电流并对电容Cv充电，且在电容Cv上形成电容电压V3。
接着，在T2时刻，第一控制单元55则是同时开启第一开关单元53和第二开关单元54。此时，第四开关单元5031关闭。由于第二发光二极管串521所需的驱动电压VLED2小于第一发光二极管串511所需的驱动电压VLED1，因此第二发光单元52会先通过储存在第二副边绕组Ns2上的第二输出电压V2和电容Cv的电容电压V3共同驱动发光并且产生第二输出电流I2。此时，第一控制单元55通过侦测第二输出电流I2并且根据第二输出电流I2的大小调整第二开关单元54开启时间的长度，亦即，T2到T3这段时间，使得电力转换单元50a可提供足够的能量驱动第二发光单元52。
接着，在T3时刻，第二发光单元52获得足够的能量维持其额定工作时，亦即，第二输出电流I2达到第二额定电流值，其中第二额定电流值为第二发光单元52维持其额定工作所需的平均电流。此时，第一控制单元55关闭第二开关单元54，第二输出电压V2和电容Cv的电容电压V3改为共同驱动第一发光单元51。第一发光单元51通过驱动发光，以及产生第一输出电流I1。类似地，第一控制单元55通过侦测第一输出电流I1并且根据第一输出电流I1的大小调整第二开关单元54开启时间的长度。
接着，在T4时刻，当第一控制单元55侦测到第一输出电流I1为零时，此时，第二副边绕组Ns2上的输出电流为零，第一控制单元55控制第一开关单元53关闭，且第二控制单元502控制第三开关单元501开启，亦即回到T0时刻的操作。
请参照图7，图7是依据本发明一实施例绘示的一种光源驱动电路700的电路图。如图7所示，光源驱动电路700包含电力转换单元70、第一发光单元71、第二发光单元72、第一开关单元73、第二开关单元74、第一控制单元75、第一电流取样单元76、第二电流取样单元77以及信号同步单元78。电力转换单元70、第一发光单元71、第二发光单元72、第一开关单元73、第二开关单元74、第一控制单元75、第一电流取样单元76和第二电流取样单元77的连接和操作类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。
信号同步单元78并联于第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2。信号同步单元78用以依据储存在第一副边绕组Ns1的第一输出电压V1和储存在第二副边绕组Ns2的第二输出电压V2产生具有锯齿波电压信号的同步信号A1。第一控制单元75可依据同步信号A1与第一输出电流I1产生对应的第一控制信号E1。第一控制信号E1用以控制第一开关单元73的开启或关闭；第一控制单元75亦依据同步信号A1与第二输出电流I2产生对应的第二控制信号E2。第二控制信号E2用以控制第二开关单元74的开启或关闭。
具体来说，第一控制单元75包含对应第一发光单元71的第一误差放大器751、第一比较器752、对应第二发光单元72的第二误差放大器753和第二比较器754。当第一发光单元71时通过驱动产生第一输出电流I1时，第一控制单元75通过第一电流取样单元76侦测第一输出电流I1。接着，第一控制单元75透过第一误差放大器751比较第一输出电流I1和第一参考电流Iref1，以及产生第一调整信号M1给第一比较器752。然后，第一控制单元75再透过第一比较器752比较第一调整信号M1和同步信号A1，以及产生第一控制信号E1给第一开关单元73。第一控制信号E1用以调整第一开关单元73开启时间的长度，使得流经第一发光单元71的平均电流得以调整。于本实施方式中，当第一输出电流I1大于第一参考电流Iref1时，第一控制单元75可通过第一调整信号M1和同步信号A1调整第一控制信号E1的责任周期变小，减小第一开关单元73的导通时间，调整流经第一发光单元71的平均电流。类似地，当第二发光单元72通过驱动产生第二输出电流I2时，第一控制单元75通过第二电流取样单元77侦测第二输出电流I2。接着，第一控制单元75透过第二误差放大器753比较第二输出电流I2和第二参考电流Iref2，然后产生第二调整信号M2给第二比较器754。接着，第一控制单元75通过第二比较器754比较第二调整信号M2和同步信号A1，并且产生第二控制信号E2给第二开关单元74。第二控制信号E2用以调整第二开关单元74的开启时间，使得流经第二发光单元72的平均电流得以调整。
另外，在图7中，电力转换单元70还包含反馈单元701。反馈单元701并联于续流单元503，并且依据电容Cv上的电容电压V3产生反馈信号。第二控制单元502可根据反馈信号产生第三控制信号。第三控制信号用以控制第三开关单元501开启时间的长度，以调整电力转换单元70转换的输出电压。在本实施例中，反馈单元701可包含光耦器，但并不以此为限。光耦器包含发光元件7011和受光元件7012。反馈单元701侦测电容电压V3并产生反馈信号，且将反馈信号提供给光耦器的发光元件7011。反馈信号经由发光元件7011发散，并且通过光耦器的受光元件7012接收光信号并且将光信号转换成电信号，再提供给第二控制单元502。
关于光源驱动电路700的控制时序类似于上述实施方式中图6b的控制时序。区别点在于，当第四开关单元开启后，通过储存在第一副边绕组Ns1上的第一输出电压V1给电容Cv充电，当电容电压V3达到预设值时，反馈单元701可依据该电容电压V3产生反馈信号，第二控制单元502依据所述反馈信号再次开启第三开关单元501，继续下一个周期的循环。其他时序部分类似，在此并不赘述。
请参照图8，图8是依据本发明另一实施例绘示的光源驱动电路800的电路图。类似于图7中的光源驱动电路700，光源驱动电路800包含电力转换单元70、第一发光单元71、第二发光单元72、第一开关单元81、第二开关单元82、第一控制单元75、第一电流取样单元76、第二电流取样单元77以及信号同步单元78。第一开关单元81包含晶体管T1和双极接面晶体管(Bipolar Junction Transistor，BJT)Q1。双极接面晶体管Q1的集电极电连接于晶体管T1的栅极。另外，双极接面晶体管Q1的集电极经由电阻R连接于电源VDD，第一控制信号E1输出至双极接面晶体管Q1的基极。类似地，第二开关单元82包含晶体管T2和双极接面晶体管Q2。双极接面晶体管Q2的集电极电连接于晶体管T2的栅极。另外，双极接面晶体管Q2的集电极经由电阻R连接于电源VDD，第二控制信号E2输出至双极接面晶体管Q2的基极。关于其它单元的连接与操作类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。
请参照图9，图9是依据本发明一实施例绘示的光源驱动电路900的电路图。如图9所示，光源驱动电路900的电力转换单元90可为半桥串联谐振转换器。电力转换单元90包含半桥电路901、谐振电路902、变压器903、续流单元904以及第二控制单元502。半桥电路901可包含第五开关S3和第六开关S4。第五开关S3和第六开关S4串联连接形成半桥电路901。另外，第五开关S3和第六开关S4亦可分别与其他开关元件连接形成全桥电路，本实施例并不以此为限。另外，电力转换单元90中谐振电路902一端电性耦接于变压器903的原边绕组Np，另一端电性耦接于第五开关S3和第六开关S4之间，其中谐振电路902包含谐振电容Cp以及谐振电感Lp。
电力转换单元90中变压器903的副边绕组包含第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2、第三副边绕组Ns3、第四副边绕组Ns4。第一副边绕组Ns1与第二副边绕组Ns2串联连接且耦接于续流单元904，第四副边绕组Ns4与第三副边绕组Ns3串联连接且耦接于续流单元904。第二控制单元502电性耦接于第五开关S3和第六开关S4，用以控制第五开关S3和第六开关S4的工作频率或责任周期(duty cycle)以调整该电力转换单元90产生的输出电压。
第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2通过中间抽头电性连接于连接点X1，第三副边绕组Ns3和第四副边绕组Ns4通过中间抽头电性连接于连接点X2。另外，续流单元包含第七开关单元9041、第八开关单元9042、第九开关单元9043、第十开关单元9044和电容Cv。第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2、第三副边绕组Ns3和第四副边绕组Ns4分别电性耦接于第七开关单元9041、第八开关单元9042、第九开关单元9043以及第十开关单元9044的第一端。第七开关单元9041、第八开关单元9042、第九开关单元9043以及第十开关单元9044可以为二极管，同步整流管(MOSFET)等，但不仅以此为限。于本实施例中以二极管为例进行说明，第一副边绕组Ns1、第二副边绕组Ns2、第三副边绕组Ns3和第四副边绕组Ns4分别电性耦接于二极管D1、D2、D3和D4的阳极。二极管D1和D2的阴极电性连接于连接点X3，二极管D3和D4的阴极电性连接于连接点X4。
另一方面，二极管D1和D2的阴极透过连接点X1电性耦接于于电容Cv的第一端。二极管D3和D4的阴极透过连接点X4以及连接点X1电性耦接于电容Cv的第二端。第一发光单元51和第二发光单元52则是分别耦接于电容Cv的第一端与连接点X2之间。具体来说，第一副边绕组Ns1和第二副边绕组Ns2分别通过二极管D1和D2对电容Cv充电以获得稳定的输出电压，此输出电压会和储存在第三副边绕组Ns3和第四副边绕组Ns4的电压一同驱动各个发光二极管。在本实施例中，关于其它的单元的连接和操作类似于上述实施方式的连接和操作，在此并不赘述。由上述本发明的实施例可知，光源驱动电路可通过一个控制单元达到控制以及驱动各个发光单元的功效，进而简化整个电路的架构并且省去设置压降变换器所需的成本。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动和润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种光源驱动电路，其特征在于，包含：
一第一发光单元；
一第二发光单元；
一电力转换单元，用以产生一输出电压，包含：一原边绕组、一第一副边绕组、一第二副边绕组、以及一续流单元，该第二副边绕组与该第一副边绕组串联连接，且该第一副边绕组、该第二副边绕组和该原边绕组相互电性耦合，该续流单元电性耦接于该第一副边绕组和该第二副边绕组，该续流单元与该第一副边绕组形成一释放回路；其中，该续流单元和该第二副边绕组共同产生该输出电压；
一第一开关单元，耦接该第一发光单元，其中当该第一开关单元开启时，该第一发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第一输出电流；
一第二开关单元，耦接该第二发光单元，其中当该第二开关单元开启时，该第二发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第二输出电流；以及
一第一控制单元，用以分别依据该第一输出电流和该第二输出电流控制该第一开关单元和该第二开关单元开启或关闭,其中，
该电力转换单元还包含：
一第三开关单元；以及
一第二控制单元，耦接于该第三开关单元，用以控制该第三开关单元开启或关闭,其中当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，该电力转换单元产生该输出电压；
该续流单元包含：
一第四开关单元，具有一第一端和一第二端，该第一端耦接于该第一副边绕组；以及
一电容，具有一第一端耦接于该第四开关单元的该第二端，以及
一第二端耦接于该第一副边绕组和该第二副边绕组之间；
其中当该第四开关单元开启时，该电容上形成一电容电压。
2.根据权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，该第四开关单元开启。
3.根据权利要求2所述的光源驱动电路，其特征在于，当该第一控制单元开启该第一开关单元时，该第四开关单元关闭，当该第一输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第一开关单元且开启该第二开关单元，以及当该第二输出电流为零时，该第一控制单元关闭该第二开关单元以及该第二控制单元开启该第三开关单元。
4.根据权利要求2所述的光源驱动电路，其特征在于，当该第一控制单元开启该第一开关单元和该第二开关单元，该第四开关单元关闭，当该第二输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第二开关单元，当该第一输出电流为零时，该第一控制单元关闭该第一开关单元，该第二控制单元开启该第三开关单元。
5.根据权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，该第一控制单元开启该第一开关单元和该第二开关单元，当该第二输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第二开关单元，当该第一输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第一开关单元，该第四开关单元开启，当流经该第一副边绕组的电流为零时，该第二控制单元开启该第三开关单元。
6.根据权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，包含一反馈单元，该反馈单元耦接于该续流单元，该反馈单元依据该电容电压产生一反馈信号，该第二控制单元依据该反馈信号产生一第三控制信号，该第三控制信号用以控制该第三开关单元开启时间的长度。
7.根据权利要求6所述的光源驱动电路，其特征在于，当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，该第一控制单元开启该第一开关单元和该第二开关单元，当该第二输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第二开关单元，当该第一输出电流达到一额定电流值时，该第一控制单元关闭该第一开关单元，且该第四开关单元开启，当该电容电压大于等于一预设值时，该反馈单元产生该反馈信号，该第二控制单元依据该反馈信号开启该第三开关单元。
8.根据权利要求6所述的光源驱动电路，其特征在于，该反馈单元包含一光耦器。
9.根据权利要求1所述的光源驱动电路，其特征在于，该第一控制单元依据该第一输出电流产生一第一控制信号控制该第一开关开启时间的长度，以及依据该第二输出电流产生一第二控制信号控制该第二开关开启时间的长度。
10.根据权利要求9所述的光源驱动电路，其特征在于，还包含一信号同步单元，用以依据该第一副边绕组的电压和该第二副边绕组的电压产生一同步信号，该同步信号用以调整该第一控制信号和该第二控制信号。
11.根据权利要求10所述的光源驱动电路，其特征在于，该第一控制单元比较该第一输出电流和一第一参考电流以产生一第一调整信号，并且比较该第一调整信号和该同步信号以产生该第一控制信号，以及比较该第二输出电流和一第二参考电流以产生一第二调整信号，并且比较该第二调整信号和该同步信号以产生该第二控制信号。
12.一种光源驱动电路，其特征在于，包含：
一第一发光单元；
一第二发光单元；
一电力转换单元，用以产生一输出电压，包含：一原边绕组、一第一副边绕组、一第二副边绕组、以及一续流单元，该第二副边绕组与该第一副边绕组串联连接，且该第一副边绕组、该第二副边绕组和该原边绕组相互电性耦合，该续流单元电性耦接于该第一副边绕组和该第二副边绕组，该续流单元与该第一副边绕组形成一释放回路；其中，该续流单元和该第二副边绕组共同产生该输出电压；
一第一开关单元，耦接该第一发光单元，其中当该第一开关单元开启时，该第一发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第一输出电流；
一第二开关单元，耦接该第二发光单元，其中当该第二开关单元开启时，该第二发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第二输出电流；以及
一第一控制单元，用以分别依据该第一输出电流和该第二输出电流控制该第一开关单元和该第二开关单元开启或关闭，其中，
该电力转换单元还包含：
一第五开关；
一第六开关，该第六开关串联连接于该第五开关；
一谐振电路，该谐振电路一端电性连接于该第五开关和该第六开关之间，另一端电性连接于该原边绕组；
一第三副边绕组；
一第四副边绕组，该第四副边绕组与该第三副边绕组串联连接且耦接于该续流单元；该第四副边绕组、该第三副边绕组、该第一副边绕组、该第二副边绕组和该原边绕组相互电性耦合；以及
一第二控制单元，该第二控制单元耦接于该第五开关和该第六开关，用以控制该第五开关和该第六开关的工作频率或责任周期以调整该电力转换单元产生的该输出电压，
该续流单元包含：
一第七开关单元，具有一第一端和一第二端，该第一端耦接于该第一副边绕组；
一第八开关单元，具有一第一端耦接于该第二副边绕组，以及一第二端耦接于该第七开关单元的第二端；
一第九开关单元，具有一第一端和一第二端，该第一端耦接于该第三副边绕组；
一第十开关单元，具有一第一端耦接于该第四副边绕组，以及一第二端耦接于该第九开关单元的第二端；以及
一电容，具有一第一端耦接于该第七开关单元和该第八开关单元的第二端，以及一第二端耦接于该第九开关单元和该第十开关单元的第二端。
13.一种光源驱动电路，其特征在于，包含：
一第一发光单元；
一第二发光单元；
一电力转换单元，用以产生一输出电压，包含：一原边绕组、一第一副边绕组、一第二副边绕组、以及一续流单元，该第一副边绕组、该第二副边绕组和该原边绕组相互电性耦合，且该第一副边绕组和该第二副边绕组隔绝；以及，该续流单元电性耦接于该第一副边绕组，该续流单元与该第一副边绕组形成一释放回路；其中，该第二副边绕组产生该输出电压；
一第一开关单元，耦接该第一发光单元，其中当该第一开关单元开启时，该第一发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第一输出电流；
一第二开关单元，耦接该第二发光单元，其中当该第二开关单元开启时，该第二发光单元通过该输出电压驱动发光并且产生一第二输出电流；以及
一第一控制单元，用以分别依据该第一输出电流和该第二输出电流控制该第一开关单元和该第二开关单元开启或关闭，其中，
该电力转换单元还包含：
一第三开关单元；以及
一第二控制单元，耦接于该第三开关单元，用以控制该第三开关单元开启或关闭,其中当该第二控制单元关闭该第三开关单元时，该电力转换单元产生该输出电压；
该续流单元包含：
一第四开关单元，具有一第一端和一第二端，该第一端耦接于该第一副边绕组；以及
一电容，具有一第一端耦接于该第四开关单元的该第二端，以及
一第二端耦接于该第一副边绕组；
其中当该第四开关单元开启时，该电容上形成一电容电压。
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