CN104955201B - 照明驱动装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种驱动电路，驱动电路包括变换器和控制器。变换器连接在电流源和负载之间以接收电流源产生的第一电能并输出第二电能以提供给负载。变换器包括至少一个开关元件，至少一个开关元件根据开关信号以开通或关断从而对第一电能的电压进行调节，变换器用于输出恒定电流或恒定电压的第二电能给负载。控制器至少与变换器相通讯并至少基于第一电能的电压反馈信号来产生开关信号。本发明还揭示了一种照明装置和方法。本发明揭示的驱动电路和方法，可通过调节镇流器输出的第一电能的电压来控制提供给负载的第二电能的电流或电压为恒定值。

Description

照明驱动装置及其方法

技术领域

本发明公开的实施方式涉及照明装置，尤其涉及一种可直接代替荧光灯的LED照明驱动装置和方法，以用于控制LED接收的电流。

背景技术

近些年来，在许多照明装置中，荧光灯逐步被LED（Light Emitting Diode）取代。与传统的荧光灯相比，LED具有许多优点如体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用等。

尽管LED有诸多优点，LED并没有在所有照明装置中得到应用。希望LED照明装置可直接安装到现有的灯座上以替换现有的荧光灯以节约更换成本。因此，需要一种与电子镇流器相兼容的LED驱动装置。电子镇流器用于将工频交流电转换为高频交流电，通常可近似于交流恒流电流源。LED驱动装置中通常采用的整流器可将电子镇流器生成的高频交流电转化为直流电，变换器可将整流后的直流电转换成LED阵列所需电压和电流的直流电。然而，传统的驱动电路中常采用控制从电子镇流器吸收的电流以输出期望电压、电流的直流电。由于电子镇流器近似于恒流电流源，因此，当采用传统的电流控制方法时，提供给LED的直流电的电压、电流会失控。

所以，需要提供一种改进的照明装置及控制方法来解决上述技术问题。

发明内容

鉴于上面提及的技术问题，本发明的一个方面在于提供一种驱动电路。该驱动电路包括变换器和控制器，其中，该变换器连接在电流源和负载之间以接收该电流源产生的第一电能并输出第二电能以提供给该负载，该变换器包括至少一个开关元件，该至少一个开关元件根据开关信号以开通或关断从而对该第一电能的电压进行调节，该变换器用于输出恒定电流或恒定电压的第二电能给该负载。该控制器至少与该变换器相通讯并至少基于第一电能的电压反馈信号来产生该开关信号。

如上所述的驱动电路，其中，该控制器包括第一调节器和第二调节器。该第一调节器用于根据该第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号。第二调节器，该第二调节器用于根据该第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

如上所述的驱动电路，其中，该第一调节器包括运算放大器，该运算放大器用于对该电流或电压指令信号和对应的该第二电能的电流或电压反馈信号之间的误差信号进行放大以得到该电压给定信号。

如上所述的驱动电路，其中，该第二调节器包括滞环比较电路，该滞环比较电路用于将该电压给定信号与该第一电能的电压反馈信号的差值与滞环宽度的上限值和下限值进行比较以输出该开关信号。

如上所述的驱动电路，进一步包括连接在该第一调节器和该第二调节器之间的隔离电路，该隔离电路用于阻断该第一调节器和该第二调节器之间的直接电信号通讯。

如上所述的驱动电路，进一步包括连接至该变换器的辅助电源以将从该变换器吸收的电能转换为控制器电压以给该控制器供电。

如上所述的驱动电路，其中，该变换器包括至少一个原边电感，该辅助电源包括与该至少一个原边电感磁耦合的副边电感，该副边电感用于通过该原边电感从该变换器中吸收电能。

本发明的另一方面在于提供一种控制驱动电路的方法，该方法包括：通过控制器至少基于第一电能的电压反馈信号来产生开关信号。开通或关断变换器中的至少一个开关元件以对该第一电能的电压进行调节并输出恒定电流或恒定电压的第二电能给负载。

如上所述的方法，其中，该方法包括：通过第一调节器根据该第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号。通过第二调节器根据该第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

如上所述的方法，其中，该方法包括用运算放大器用于对该电压或电流指令信号和该对应的第二电能的电流或电压反馈信号之间的误差信号进行放大以得到该电压给定信号。

如上所述的方法，其中，该方法包括用滞环比较电路对该电压给定信号与该第一电能的电压反馈信号的差值与滞环宽度的上限值和下限值进行比较以输出该开关信号。

本发明的再一方面在于提供一种照明装置，其特征在于：该照明装置包括镇流器、驱动电路和照明元件，其中：该镇流器包括接收第一交流电的输入端和提供第二交流电的输出端。该驱动电路连接在该镇流器和照明元件之间，该驱动电路用于将该第二交流电转换为直流电以提供给该照明元件，该驱动电路包括整流器、变换器和控制器。该整流器连接至该镇流器，该整流器用于将该第二交流电转换为整流后的电能。该变换器连接至该整流器，该变换器包括至少一个开关元件，该变换器用于将该整流后的电能转换为该直流电以提供给该照明元件，该至少一个开关元件根据开关信号以开通或关断从而对该整流后的电能的电压进行调节，该变换器用于输出恒定电流的直流电给该负载。该控制器至少与该变换器相通讯并至少基于整流后的电能的电压反馈信号来产生该开关信号。

如上所述的照明装置，其中，该镇流器由第一型号替换为第二型号时，提供给该照明元件的直流电保持该恒定电流或恒定电压值。

如上所述的照明装置，其中，该照明元件包括LED阵列。

如上所述的照明装置，其中，该控制器包括第一调节器和第二调节器，其中：该第一调节器用于根据该第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号。该第二调节器用于根据该第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

如上所述的照明装置，其中，该第二调节器用于实施一种脉宽调制算法或滞环比较跟踪算法。

本发明提供的照明驱动装置及方法与传统的方法相比，通过调节镇流器输出的第一电能的电压来控制提供给LED阵列的第二电能的电流或电压为恒定值。通过第一调节器控制第二电能的电流或电压反馈信号跟踪指令信号并输出电压给定信号，第二调节器控制第一电能的电压反馈信号跟踪电压给定信号并输出开关信号。变化器的开关信号根据开关信号以进行开通和关断进而对该第一电能的电压进行调节。通过本发明提出的照明驱动装置及方法，驱动电路和LED阵列可集成在现有的荧光灯外壳中以直接替换荧光灯。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为驱动电路的一种实施方式的模块图；

图2所示为控制如图1所示的驱动电路输出恒定电流给负载的一种控制框图；

图3所示为驱动电路的另一种实施方式的模块图；

图4所示为控制如图3所示的驱动电路输出恒定电压给负载的一种控制框图；

图5所示为一种LED照明装置驱动电路的一种实施方式的示意图；以及

图6所示为一种控制如图1或图3所示的驱动电路的一种实施方式的方法流程图。

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。

本发明中使用的“可”、“可以”与“可能”等词语表明在某些环境中事件发生的可能性，拥有一种特定属性、特征或功能，和/或通过与某一合格动词结合表示一个或多个能力、性能或可能性。相应地，“可能”的使用表明：被修饰的术语对于所示的能力、功能或用途是明显适当、可匹配或合适的。同时考虑到在某些情况的存在，被修饰的术语有时可能不适当，不匹配或不合适。例如，在某些情况下，可能预期出现某一结果或性能，而在其他情况下，该结果或性能可能不出现。这一区别由表示“可能”的词语体现。

请参照图1，为本发明揭示的驱动电路100的一种实施方式的模块图。如图1所示，该驱动电路100连接在电流源11和负载17之间，该驱动电路100用于接收该电流源11输出的第一电能并对该第一电能进行转换以生成第二电能提供给该负载17。更具体地，当该负载17所需电能为直流电时，例如，当该负载17为用作照明的LED阵列时，该驱动电路100输出恒定电流的直流电给该LED阵列17。在此所述的“LED阵列”既包括若干个LED元件串联或并联连接的LED也包括由多个LED串并联连接的阵列。

在一些实施方式中，该电流源11可包括输入端（未示出）以与其他外部电源相连接。在其他实施方式中，该电流源11可自行提供电能。在一些实施方式中，该电流源11包括交流电流源。在一些实施方式中，该电流源11包括直流电流源。

如图1所示，当该电流源11为交流电流源，该负载17为直流负载时，该驱动电路100包括整流器13、变换器15和控制器19。

该整流器13与该电流源11相连接以用于将该电流源11输出的交流电能进行整流以得到直流电以用作该第一电能。在其他实施方式中，当该电流源11为直流电流源时，该整流器13可省略，此时该电流源11输出的直流电能直接用作该第一电能。

该变换器15可包括至少一个开关器件150如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）和/或双极结型晶体管（BJTs）。在一些实施方式中，该变换器15包括直流/直流变换器以用于对该第一电能的电压进行调节从而调节从该电流源11吸收的第一电能。在一些实施方式中，该直流/直流变换器15可包括但不限于升压变换器（Boost Converter）、降压变换器（Buck Converter）、升降压变换器（Buck-Boost Converter）、反激变换器（FlybackConverter）或其他任何可将一种直流电能转换为另一种直流电能的电路。

如图1所示，该至少一个开关元件150根据开关信号151以开通或关断从而对该第一电能的电压进行调节，该变换器15用于输出恒定电流的第二电能给该负载17。

该控制器19至少与该变换器15相通讯并至少基于第一电能的电压反馈信号来产生该开关信号151。更具体地，如图1所示，该驱动电路100包括电流传感器或电流采样电路171，该电流传感器或电流采样电路171用于检测该变换器输出端154上传导的第二电能的电流I_second并输出该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}172给该控制器19。该驱动电路100还包括电压传感器或电压采样电路131，该电压传感器或该电压采样电路131用于检测该变换器输入端152接收的该第一电能的电压U_first并输出该第一电能的电压反馈信号V_{first_ fbk}132给该控制器19。

接下来将结合图1和图2对该控制器19如何对接收的该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}172和该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}132进行处理以得到该开关信号151进行详细说明。

请参照图2，为控制如图1所示的驱动电路输出恒定电流给负载的一种控制框图。在一些实施方式中，该控制器19可以包括任何合适的可编程芯片或者装置，包括数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray，FPGA）、以及可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等。在一些实施方式中，该控制器19根据控制原理可进行软件编程以控制输出给负载的电流和/或电压恒定。

更具体地，如图2所示，该控制器19中实施的控制原理如下：该控制器19包括第一调节器104和第二调节器107。该第一调节器104用于控制该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}172跟踪电流指令信号I_ref170并输出电压给定信号V_given130。在一种实施方式中，该电流指令信号I_ref170与该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}172经由求差元件102作差得到误差信号103，该第一调节器104可实施一种比例-积分（PI）算法或比例（P）算法将该误差信号103进行放大和/或积分运算以得到该电压给定信号V_given130。

该第二调节器107用于控制该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}132跟踪该电压给定信号V_given130并输出该开关信号151。在一些实施方式中，该第二调节器107可实施一种脉宽调制（PWM）算法或滞环比较跟踪（hysteresis band）算法。该开关信号151提供给该变换器15的该至少一个开关150，从而控制该至少一个开关150的开通和关断进而对该电流源11的输出电压进行调节，最终控制该变换器15输出该电流指令值的第二电能给该负载17。

请参照图3，为本发明揭示的驱动电路200的另一种实施方式的模块图。与图1所示的驱动电路100相比，相类似地，该驱动电路200包括整流器13、变换器15和控制器19。然而，在本实施方式中，该至少一个开关元件150根据开关信号151以开通或关断从而对该第一电能的电压进行调节，该变换器15用于输出恒定电压的第二电能给该负载。

该控制器19至少与该变换器15相通讯并至少基于第一电能的电压反馈信号来产生该开关信号151。更具体地，如图3所示，该驱动电路200包括电压传感器或电压采样电路271，该电压传感器或电压采样电路271用于检测该变换器输出端154上传导的第二电能的电压U_second并输出该第二电能的电流反馈信号V_{second_fbk}272给该控制器19。相类似地，该电压传感器或该电压采样电路131用于检测该变换器输入端152接收的该第一电能的电压U_first并输出该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}132给该控制器19。

接下来将结合图3和图4对该控制器19如何对接收的该第二电能的电压反馈信号V_{second_fbk}272和该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}132进行处理以得到该开关信号151进行详细说明。

请参照图4，为控制如图3所示的驱动电路输出恒定电流给负载的一种控制框图。相类似地，该控制器19可以包括任何合适的可编程芯片或者装置。

更具体地，如图4所示，该控制器19中实施的控制原理如下：该控制器19包括第一调节器104和第二调节器107。该第一调节器104用于控制该第二电能的电压反馈信号V_{second_fbk}272跟踪电压指令信号V_ref270并输出电压给定信号V_given130。在一种实施方式中，该电压指令信号V_ref270与该第二电能的电压反馈信号V_{second_fbk}272经由求差元件102作差得到误差信号103，该第一调节器104可实施一种比例-积分（PI）算法或比例（P）算法将该误差信号103进行放大以得到该电压给定信号V_given130。

该第二调节器107用于控制该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}132跟踪该电压给定信号V_given130并输出该开关信号151。该开关信号151提供给该变换器15的该至少一个开关150，从而控制该至少一个开关150的开通和关断进而对该电流源11的输出电压进行调节，最终控制该变换器15输出该电流指令值的第二电能给该负载17。

一方面，通过如图2或图4所示的控制原理，通过开关信号151控制该变换器15的该至少一个开关150的开通和关断，可对该电流源11的的输出电压进行调节以使得该变换器15输出电能的电压或电流幅值得到有效控制。另一方面，如图1或图3所示的驱动电路可适用于不同类型的电流源11。例如，当电流源11从第一型号的镇流器变化为第二型号的镇流器时，即当该电流源11输出的电流和/或电压发生变化时，通过如图2或图4所示的控制原理可维持该变换器15输出电能的电压或电流的稳定（仍保持同一恒定电流或电压值），从而保证负载17的正常运行。

在一些实施方式中，该控制器19可采用硬件电路如数字电路或者模拟分立元件或集成电路。该硬件电路的设计原理与图2或图4所示控制原理相同。下面将以控制第二电能的电流为恒定值为例，结合图5对应用于LED照明装置的硬件驱动电路进行详细说明。

请参照图5，为一种LED照明装置驱动电路的一种实施方式的示意图。如图2所示，镇流器311用作如图1所示的该电流源11。该镇流器311包括接收第一交流电的输入端3111和提供第二交流电的输出端3112。该第一交流电可包括由电网提供的220V，50Hz工频交流电，该镇流器11用于将该工频交流电转换为高频交流电，该交流电的电流幅值大致恒定。LED阵列317用作如图1所示的该负载17。

如图5所示，该驱动电路300连接在该镇流器311和该LED阵列317之间，该驱动电路300用于将该第二交流电转换为直流电以提供给该LED阵列317，该驱动电路300包括整流器313、变换器315和控制器319。

更具体地，该整流器313连接至该镇流器311的该输出端3112，该整流器313用于将该镇流器311输出的该第二交流电转换为整流后的电能。在本实施方式中，该整流器313包括不控型整流桥，即该整流器313中的整流开关器件为不控开关器件如二极管。在一些实施方式中，该整流器313包括半控型整流桥，即该整流器313中的整流开关器件为半控型开关器件如晶闸管。在其他实施方式中，该整流器313包括全控型整流桥，即该整流器313中的整流开关器件为全控型开关器件如MOSFET。

在本实施方式中，该变换器315包括降压（Buck）变换器。该Buck变换器315连接至该整流器313，该Buck变换器315包括一个开关元件3150，二极管3153，电感3151和电容3155。

该开关元件3150（如MOSFET）与该整流器313串联以为该第一电能的传导提供通路。在本实施方式中，该开关元件3150连接在该Buck变换器315的输入端3152的低电平端，在其他实施方式中，该开关元件3150可连接在该Buck变换器315的的该输入端3152的高电平端。

该整流器313与该开关元件串联后与该二极管3153并联。该电感3151的两端分别与该二极管3153的阴极和该LED阵列的阳极相连接。该电容3155的两端分别与该电感3151和该二极管3153的阳极相连接。该电容3155的两端与该LED阵列317相连接从而通过该Buck变换器315的输出端3154给该LED阵列317供电。该Buck变换器315用于将该整流后的该第一电能降压转换为该第二电能以提供给该LED阵列317。该开关元件3150包括门极3156以接收来自该控制器319输出的该开关信号351。根据该开关信号351以控制该开关元件3150的开通或关断从而对该整流后的该第一电能的电压进行调节，该Buck变换器315用于输出恒定电流的直流电给该LED阵列317。

该Buck变换器315还可包括其他电路，如由电感、电容、电阻等器件组成的缓冲电路、过压保护电路和/或其他电路。

考虑到该镇流器311输出的是恒流交流电，为实现该镇流器11和该LED阵列317之间的电能匹配，且维持提供给该LED阵列317的第二电能的电流I_second在一个特定值或特定范围内。提供给该LED阵列317的第二电能可通过控制变换器315中从该镇流器11吸收的该第一电能的电压来实现。

如图5所示，根据如图2所示的控制原理，该控制器319包括第一调节器304和第二调节器307。在本实施方式中，该第一调节器304包括运算放大器3041，该运算放大器3041用于对该电流指令信号I_ref370和该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}372之间的误差信号进行放大以输出误差放大信号331。

更具体地，如图5所示，该运算放大器3041的反向输入端用于接收该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}372，在该运算放大器3041的反向输入端和输出端之间连接两条并联的支路，一条支路包括电容C₁，另一条支路包括电容C₂和电阻R₂相串联。在一些实施方式中，该控制器319进一步包括电流采样电路371，该电流采样电路371可通过串联连接在该Buck变换器315的输出端3154的低电平端的采样电阻373将该第二电能的电流I_second转换为电压信号并经过分压电路（未示出）转换得到该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}372。在其他实施方式中，该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}372也可通过集成的电流传感器获得。

该运算放大器3041的正向输入端用于接收该电流指令信号I_ref370。在本实施方式中，该电流指令信号I_ref370可通过基准电压U_base与电阻R₁的比值计算得到。该基准电压U_base可选自该运算放大器本身的基准电压信号。在其他实施方式中，该基准电压U_base可通过其他方式获得如由电源模块的输出电压。

在一些实施方式中，在设计硬件电路板时，该第一调节器304连接至控制电路地340，而该第二调节器307连接至LED输出地341。为便于不共地信号的采集和传递，该控制器319进一步包括连接在该第一调节器304和该第二调节器307之间的隔离电路350，该隔离电路350用于阻断该第一调节器304和该第二调节器307之间的直接电信号通讯。在一种实施方式中，该隔离电路350为光电耦合器，更具体地，该光电耦合器350包括连接在数字高压Vcc和该第一调节器304的输出端之间的发光二极管3501和接收该发光二极管3501发出的光线的光敏开关3502。该光敏开关3502输出的信号333用作如图1或图3所示的该电压给定信号V_given130。在其他实施方式中，该隔离电路350可包括其他形式的电路结构如磁耦合隔离电路。根据实际电路设计要求，该第一调节器304输出的该误差放大信号331可直接用作如图2所示该电压给定信号V_given130。

该第二调节器307包括滞环比较电路，该滞环比较电路用于将该电压给定信号V_given333和该第一电能的电压反馈信号V_{first_fbk}332的跟踪误差信号e=V_ref-V_{first_fbk}与滞环宽度2h进行比较以生成该开关信号151。h可预先设置为一个电压值如0.01V。当e＞h（上限值）时，该开关信号151为开通信号1，当e＜-h（下限值）时，该开关信号151为关断信号0。该开关元件3150根据该开关信号151以导通和关断从而对输入该Buck变换器315的该第一电能的电压进行调节进而最终实现该第二电能的电流反馈信号I_{second_fbk}372跟踪该电流指令信号I_ref370的功能。

在一些实施方式中，如图5所示的该控制器319还可采用软硬件结合的方式实现，如该第一调节器304用软件编程实现，该第二调节器307用硬件电路如PWM调节电路。相类似地，该第一调节器304用硬件电路实现如PI放大电路，该第二调节器307用软件编程实现。对控制器319的设计按照节约成本，减小体积的原则进行选择。

如图5所示，该控制器319中的多个器件如该运算放大器3041、该光电耦合器350等需要输入15V或其他电压值的电能，该驱动电路300进一步包括连接至该变换器315的辅助电源322以将从该Buck变换器315吸收的电能转换为控制器电压（Vcc）325以给该控制器319供电。在本实施方式中，该Buck变换器315的电感3151用作原边电感，在其他实施方式中，该原边电感可包括多个电感3151。该辅助电源322通过与该至少一个原边电感3151磁耦合的副边电感3221从该Buck变换器315中吸收电能，该辅助电源322可将该吸收电能转换为该控制器电压（Vcc）325如15V。当该控制器319中的器件需要其他幅值的电压输入时，可采用电阻对该控制器电压325进行分压以获得不同幅值电压。

更具体地，该辅助电源322包括至少一级降压电路如3223、3225。在本实施方式中，第一级降压电路3223包括第一开关管G₀₁如BJT，该第一开关管G₀₁的门极g和集电极c之间连接电阻R₀₁，该集电极c连接稳压管W₀₁，当该副边电感3221感应出电压U₁后，该第一开关管G₀₁工作于放大区，该电压通过电阻R₀₁加到该稳压管W₀₁的两端以使该稳压管W₀₁钳位到稳压电压值U₂，由于该第一开关管G₀₁工作于放大区，门极g和发射极e之间的电压U_ge为一个较小电压值，从而该第一开关管G₀₁的发射极e输出的电压约等于该稳压管的稳压电压值U₂。同理，该第二降压电路3225采用相同或相类似的结构对该第一级降压电路3223输出的电压U₂进行进一步降压以输出第二稳压管W₀₂的稳压电压值U₃。该U₃即为提供给该控制器317的该控制器电压Vcc325。控制器电压Vcc的获得可通过其他方式获得。

在其他实施方式中，当控制第二电能的电压为恒定值时，硬件驱动电路与如图5所示的LED照明装置的硬件驱动电路相类似。不同地，该第一调节器304用于对电压指令信号V_ref（未示出）和该第二电能的电压反馈信号V_{second_fbk}（未示出）之间的误差信号进行放大以输出误差放大信号331。该电压指令信号V_ref也可通过基准电压U_base与电阻R₁的比值计算得到。该第二电能的电压反馈信号V_{second_fbk}可通过采用如图3所示的电压传感器或电压采样电路271检测该Buck变换器315的输出端3154之间的电压得到。

对于如图5所示的该LED照明装置，一方面，该LED阵列317和该驱动电路300可封装在荧光灯灯管规格的外壳中，并且封装后的LED灯管可直接替换荧光灯而安装到现有的荧光灯灯座上。另一方面，当该镇流器311从一种型号更换为其他型号时，该镇流器311输出的第二交流电的电压和/或电流发生变化，该驱动电路300可实现输出端3151输出的该第二电能的电流或电压为恒定值。

请参照图6，为一种控制如图1或图3所示的驱动电路的一种实施方式的方法流程图600。该方法600包括如下步骤：步骤601，通过控制器至少基于第一电能的电压反馈信号来产生开关信号。步骤603，开通或关断变换器中的至少一个开关元件以对该第一电能的电压进行调节以输出恒定电流或恒定电压的第二电能给负载。

更具体地，该方法包括通过第一调节器控制该第二电能的电流或电压反馈信号跟踪对应的电流或电压指令信号并输出电压给定信号和通过第二调节器控制该第一电能的电压反馈信号跟踪该电压给定信号并输出该开关信号。具体的控制器设计原理已在图2、图4和图5中进行详细说明，在这里不再赘述。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (13)

1.一种驱动电路，其特征在于：该驱动电路包括：

变换器，该变换器连接在电流源和负载之间以接收该电流源产生的第一电能并输出第二电能以提供给该负载，该变换器包括至少一个开关元件，该至少一个开关元件根据开关信号以开通或关断从而对该第一电能的电压进行调节，该变换器用于输出恒定电流或恒定电压的第二电能给该负载；以及

控制器，该控制器至少与该变换器相通讯并至少基于第一电能的电压反馈信号来产生该开关信号；该控制器包括：第一调节器，该第一调节器用于根据该第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号；以及第二调节器，该第二调节器用于根据该第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其中，该第一调节器包括运算放大器，该运算放大器用于对该电流或电压指令信号和对应的该第二电能的电流或电压反馈信号之间的误差信号进行放大以得到该电压给定信号。

3.如权利要求1所述的驱动电路，其中，该第二调节器包括滞环比较电路，该滞环比较电路用于将该电压给定信号与该第一电能的电压反馈信号的差值与滞环宽度的上限值和下限值进行比较以输出该开关信号。

4.如权利要求2所述的驱动电路，进一步包括连接在该第一调节器和该第二调节器之间的隔离电路，该隔离电路用于阻断该第一调节器和该第二调节器之间的直接电信号通讯。

5.如权利要求1所述的驱动电路，进一步包括连接至该变换器的辅助电源以将从该变换器吸收的电能转换为控制器电压以给该控制器供电。

6.如权利要求5所述的驱动电路，其中，该变换器包括至少一个原边电感，该辅助电源包括与该至少一个原边电感磁耦合的副边电感，该副边电感用于通过该原边电感从该变换器中吸收电能。

7.一种控制驱动电路的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

通过控制器至少基于第一电能的电压反馈信号来产生开关信号；

开通或关断变换器中的至少一个开关元件以对该第一电能的电压进行调节并输出恒定电流或恒定电压的第二电能给负载；

通过第一调节器根据该第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号；以及

通过第二调节器根据该第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

8.如权利要求7所述的方法，其中，该方法包括用运算放大器对该电压或电流指令信号和对应的该第二电能的电流或电压反馈信号之间的误差信号进行放大以得到该电压给定信号。

9.如权利要求7所述的方法，其中，该方法包括用滞环比较电路对该电压给定信号与该第一电能的电压反馈信号的差值与滞环宽度的上限值和下限值进行比较以输出该开关信号。

10.一种照明装置，其特征在于：该照明装置包括镇流器、驱动电路和照明元件，其中：

该镇流器包括接收第一交流电的输入端和提供第二交流电的输出端；

该驱动电路连接在该镇流器和照明元件之间，该驱动电路用于将该第二交流电转换为直流电以提供给该照明元件，该驱动电路包括：

整流器，该整流器连接至该镇流器，该整流器用于将该第二交流电转换为整流后的电能；

变换器，该变换器连接至该整流器，该变换器包括至少一个开关元件，该变换器用于将该整流后的电能转换为该直流电以提供给该照明元件，该至少一个开关元件根据开关信号以开通或关断从而对该整流后的电能的电压进行调节，该变换器用于输出恒定电流的直流电给负载；以及

控制器，该控制器至少与该变换器相通讯并至少基于整流后的电能的电压反馈信号来产生该开关信号，该控制器包括第一调节器和第二调节器，其中：该第一调节器用于根据第二电能的电流或电压反馈信号以及对应的电流或电压指令信号产生电压给定信号；以及该第二调节器用于根据第一电能的电压反馈信号以及该电压给定信号产生该开关信号。

11.如权利要求10所述的照明装置，其中，该镇流器由第一型号替换为第二型号时，提供给该照明元件的直流电保持该恒定电流或恒定电压值。

12.如权利要求10所述的照明装置，其中，该照明元件包括LED阵列。

13.如权利要求10所述的照明装置，其中，该第二调节器用于实施一种脉宽调制算法或滞环比较跟踪算法。