CN105282922B - 发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。发光元件驱动电路，用以根据整流调光信号，以驱动发光元件电路。发光元件驱动电路包含功率级电路与控制电路。其中控制电路包括：脉宽调制电路、电流限制电路、以及判断电路。电流限制电路用以根据电流感测信号与默认电流临界值，产生电流限制信号。判断电路与脉宽调制电路及电流限制电路耦接，用以根据脉宽调制信号与电流限制信号，产生操作信号。功率级电路根据操作信号而操作功率开关，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。

Description

发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法

技术领域

本发明涉及一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，特别是指一种改善发光元件电路可调光范围的发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。

背景技术

图1A显示一种现有技术发光二极管(light emitting diode,LED)电源供应电路10示意图。如图1A所示，LED电源供应电路10包含三极交流开关(Tri-electrode ACSwitch,TRIAC)调光电路11、整流电路13、LED驱动电路15、与泄流电路(bleeder circuit)17。TRIAC调光电路11接收交流信号AC，当交流信号AC超过默认的触发相位时，TRIAC调光电路11启动并导通。TRIAC调光电路11接收的交流信号AC包含交流电压ACV，与输出的交流调光信号AC1’包含的交流调光电压ACV1’，其信号波形如图1B的信号波形图所示意，其中分别以虚线波形表示交流电压ACV，并以实线波形表示经过TRIAC调光电路11之后的交流调光电压ACV1’。其中，TRIAC调光电路11于触发相位启动并导通一段导通相位期间ONPP，而交流周期中，TRIAC调光电路11不导通的期间，为不导通相位期间OFFPP。整流电路13接收此交流调光信号AC1’，并对交流调光信号AC1’整流后，产生整流调光信号，其包括整流调光电流Ir1’，以分成流经LED驱动电路15的输入电流Iin1与流经泄流电路17的泄流电流Ibld。LED驱动电路15将整流调光电压Vin转换为输出电压Vout，以供应予LED电路20。以上电路中，设置TRIAC调光电路11的目的是决定交流调光电压ACV1’的触发相位，由此调整LED电路20的平均亮度。其中，LED驱动电路15包括具有功率开关的功率级电路，其可为同步或异步的降压型、升压型、反压型、升降压型、升反压型、或返驰型功率级电路，如图6A-6K所示。

上述现有技术的问题是，TRIAC调光电路11需要在每一交流周期内的触发相位，于交流信号AC中，产生较大的闩锁电流(latching current)以使其启动。并在LED电路20导通后，在触发相位之后的导通相位期间ONPP，必须维持导通所需要的维持电流(holdingcurrent)，以维持TRIAC调光电路11正常操作。在传统白炽灯等高消耗功率的发光元件电路中，不需要特别考虑闩锁电流与维持电流，这是因为维持白炽灯等高消耗功率的发光元件电路导通时所需的电流足以达成启动与维持TRIAC调光电路11正常操作所需。因此，在驱动LED电路20这种低消耗功率的发光元件电路时，LED电源供应电路10若未能产生所需要的闩锁电流来充分启动TRIAC调光电路11，或是将交流信号AC中的交流电流维持高于维持电流，将会造成启动失败(misfire)，或是可调光的范围受限。一方面，启动失败的交流调光电压信号波形如图1C的交流调光电压ACV1’实线信号波形所示意。另一方面，即使闩锁电流达到启动所需的位准，如果因为触发相位太高，致使交流信号AC中的交流电流太低，以致流经TRIAC调光电路11的电流低于维持电流，则也会造成LED电路20的可调光的范围受限。

图1D与图1E显示输入电流Iin1、泄流电流Ibld、与整流调光电流Ir1’的波形示意图。用以说明，如何利用泄流电路(bleeder circuit)17维持导通所需要的维持电流。泄流电路17设置于整流电路13与LED驱动电路15之间，以于每交流周期产生泄流电流(bleedercurrent)提供所需要的闩锁电流，以供应TRIAC调光电路11使其中的TRIAC元件启动，并维持流经TRIAC元件的电流高于维持电流。其中，泄流电流Ibld必须不低于维持电流，以使TRIAC调光电路11正常操作。

图1A所显示的现有技术，虽然改善了闪烁与调光范围的问题。但是，使用这种泄流电路17，TRIAC调光电路12无法进行全相位的调光，其触发相位不能晚于一定的限制；此外，这种泄流电路17消耗的电源是消耗在泄流电路17中，因未被利用于LED电路20而浪费了，也容易造成过热问题，并衍生电路空间较大的问题。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。本发明利用控制电路中，产生的操作信号，而操作功率级电路的功率开关，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，利用控制电路中产生的操作信号，而操作功率级电路的功率开关，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，该发光元件驱动电路包含：一功率级电路，与该整流电路耦接，用以根据一操作信号而操作其中至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路；以及一控制电路，用以根据一相关于流过该功率开关电流的电流感测信号与一相关于该输出信号的回授信号，产生该操作信号，该控制电路包括：一脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电路，用以根据该回授信号的位准，产生一脉宽调制(PWM)信号；一电流限制(current limit,CL)电路，用以根据该电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制(CL)信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及一判断电路，与该PWM电路及该CL电路耦接，用以产生该操作信号，并根据该PWM信号与该CL信号其中之一，决定该操作信号的工作时间(duty)；其中该功率级电路根据该操作信号而操作该功率开关，使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流，且在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该PWM信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该CL信号决定；其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断(block)该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

在其中一种较佳的实施例中，该判断电路包括：一逻辑栅电路，与该PWM电路及该CL电路耦接，用以根据该PWM信号与该CL信号，产生一重置信号；以及一正反器电路，与该逻辑电路耦接，用以根据该重置信号与一设置信号，产生该控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

在其中一种较佳的实施例中，该PWM电路包括：一误差放大器电路，用以根据该回授信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及一比较电路，与该误差放大器电路耦接，用以根据该误差放大信号与一斜坡信号，产生该PWM信号。

在其中一种较佳的实施例中，发光元件驱动电路不与用以提供一泄流电流的一泄流电路并联，其中该泄流电路用以于一非流经该发光元件电路的路径提供该泄流电流，使得该交流调光电流的该绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

在其中一种较佳的实施例中，该电流限制(CL)信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

在其中一种较佳的实施例中，该功率级电路包括：一第一绕组，与该整流电路及该功率开关耦接，用以接收该整流调光信号，并根据该功率开关的操作，以决定流经该功率开关的一开关电流；一第二绕组，与该第一绕组耦接，用以根据该整流调光信号与该开关电流，产生该输出信号，而供应予该发光元件电路；以及一第三绕组，与该第二绕组耦接，用以根据该输出信号，产生一感应信号。

在前述的实施例中，该第一绕组较佳地与该第二绕组串联，以形成一多头感应线圈。

在前述的实施例中，该功率级电路较佳地还包括一分压电路，与该第三绕组耦接，用以根据该感应信号，取其分压而产生该回授信号。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路的控制方法，其中该发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，该发光元件驱动电路的控制方法包含：根据一操作信号而操作至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路，并使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流；根据相关于该输出信号的一回授信号的位准，产生一脉宽调制(PWM)信号；根据相关于流过该功率开关电流的一电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制(CL)信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及根据该PWM信号与该CL信号，产生该操作信号，并根据该PWM信号与该CL信号其中之一，决定该操作信号的工作时间(duty)；其中在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该PWM信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该CL信号决定；其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断(block)该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

在其中一种较佳的实施例中，该根据该PWM信号与该CL信号，产生该操作信号的步骤包括：将该PWM信号与该CL信号作一逻辑运算，产生一重置信号；以及将该重置信号与一设置信号，输入一正反器电路，以产生该控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

在其中一种较佳的实施例中，该根据相关于该输出信号的一回授信号的位准产生该PWM信号的步骤包括：比较该回授信号或其相关信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及比较该误差放大信号与一斜坡信号，产生该PWM信号。

在其中一种较佳的实施例中，该电流限制(CL)信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

为达上述目的，就另一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，该发光元件驱动电路包括一功率级电路与该发光元件驱动电路中的控制电路，该功率级电路与该整流电路耦接，用以根据一操作信号而操作其中至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路，该控制电路用以根据一电流感测信号与一回授信号而产生该操作信号，其中该电流感测信号相关于流过该功率开关电流，该回授信号相关于该输出信号，该控制电路包含：一脉宽调制(pulsewidth modulation,PWM)电路，用以根据该回授信号的位准，产生一脉宽调制(PWM)信号；一电流限制(current limit,CL)电路，用以根据该电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制(CL)信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及一判断电路，与该PWM电路及该CL电路耦接，用以产生该操作信号，并根据该PWM信号与该CL信号其中之一，决定该操作信号的工作时间(duty)；其中该功率级电路根据该操作信号而操作该功率开关，使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流，且在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该PWM信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该CL信号决定；其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断(block)该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

在其中一种较佳的实施例中，该判断电路包括：一逻辑栅电路，与该PWM电路及该CL电路耦接，用以根据该PWM信号与该CL信号，产生一重置信号；以及一正反器电路，与该逻辑电路耦接，用以根据该重置信号与一设置信号，产生该控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

在其中一种较佳的实施例中，该PWM电路包括：一误差放大器电路，用以根据该回授信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及一比较电路，与该误差放大器电路耦接，用以根据该误差放大信号与一斜坡信号，产生该PWM信号。

在其中一种较佳的实施例中，该发光元件驱动电路，不与用以提供一泄流电流的一泄流电路并联，其中该泄流电路用以于一非流经该发光元件电路的路径提供该泄流电流，使得该交流调光电流的该绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

在其中一种较佳的实施例中，该电流限制(CL)信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A显示一种现有技术LED电源供应电路10示意图；

图1B与图1C分别显示现有技术中，闩锁电流足够与不足以启动TRIAC元件的交流电压ACV及交流调光电压ACV1’信号波形；

图1D与图1E显示现有技术输入电流Iin1、泄流电流Ibld、与整流调光电流Ir1’的波形示意图；

图2A-2C显示本发明的第一个实施例；

图3显示本发明的第二个实施例；

图4A显示本发明的第三个实施例；

图4B显示本发明第三个实施例的其中一种具体实现方式；

图5A-5E显示根据本发明在PWM模式与定电流模式的各信号波形图；

图6A-6K显示同步或异步的降压型、升压型、反压型、升降压型、升反压型、或返驰型功率级电路。

图中符号说明

1 发光元件电路

10 LED电源供应电路

11 TRIAC调光电路

12 相切调光电路

13 整流电路

15 LED驱动电路

17 泄流电路

20 LED电路

100 发光元件驱动电路

101 功率级电路

103 控制电路

1011 分压电路

1031 PWM电路

1033 CL电路

1035 判断电路

AC 交流信号

ACV 交流电压

ACV1’ 交流调光电压

AC1’,AC2’ 交流调光信号

CLK 频率信号

COMP,COMP1,COMP2 误差放大信号

COM1,COM2 比较电路

CS,CS1,CS2 电流感测信号

C1 电容

EA 误差放大器电路

FB 回授信号

FF 正反器电路

GT 操作信号

Ibld 泄流电流

Ids 开关电流

Iin1 输入电流

Ir1’,Ir2’ 整流调光电流

Ir2 整流调光滤波电流

LG 逻辑栅电路

ONPP 导通相位期间

OFFPP 不导通相位期间

PCL 预设电流临界值

Q 控制信号

R 重置信号

RAMP 斜坡信号

REF 参考信号

S 设置信号

S1 第一绕组

S2 第二绕组

S3 第三绕组

Q1 功率开关

VDD 内部电压

Vin 整流调光电压

Vout 输出电压

具体实施方式

本发明中的图式均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。

图2A-2C显示本发明的第一个实施例。如图2A所示，发光元件驱动电路100用以根据整流调光信号，以驱动发光元件电路1。相切调光电路12将交流信号AC转换为交流调光信号AC2’，其中，相切调光电路12例如但不限于如现有技术TRIAC调光电路11。其中交流调光信号AC2’具有流经相切调光电路12的交流调光电流。相切调光电路12阻断(block)交流信号AC的不导通相位期间OFFPP，如现有技术所示不导通相位期间OFFPP；而保留交流信号AC的导通相位期间ONPP，如现有技术所示导通相位期间ONPP，以产生交流调光信号AC2’。整流电路13将交流调光信号AC2’转换为整流调光信号，其中，整流电路13例如但不限于为桥式整流电路，并可选择性地搭配低通滤波电路或功率因子校正电路，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。发光元件驱动电路100包含功率级电路101与控制电路103。功率级电路101与整流电路13耦接，用以根据操作信号而操作其中至少一功率开关，以将整流调光信号转换为输出信号，而驱动该发光元件电路1；其中，该整流调光信号包括整流调光电流Ir2’与整流调光电压Vin；该输出信号包括输出电压Vout。其中，功率级电路101例如包括同步或异步的降压型、升压型、反压型、升降压型、升反压型、或返驰型功率级电路，如图6A-6K所示。控制电路103用以根据电流感测信号与回授信号，产生操作信号，其中该电流感测信号相关于流过功率级电路101中功率开关的电流，例如但不限于可为该电流的感测值，而该回授信号相关于该输出信号，例如但不限于可为该输出信号的感测值。功率级电路101根据操作信号而操作功率开关，使得前述交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间ONPP，不低于维持电流。须说明的是，整流电路13将交流调光信号AC2’转换为整流调光信号，其中，整流调光信号所包含的整流调光电流Ir2’，受到功率级电路101中功率开关切换的影响，会如图2C所示意的包含高频载波的信号波形；而整流调光滤波电流Ir2则受到图中电容滤波的作用，而如图2B中平滑信号波形。

图2B显示根据本发明的整流调光滤波电流Ir2信号波形示意图。如图2B所示，根据本发明，发光元件驱动电路100将整流调光滤波电流Ir2维持不低于维持电流的方式，是利用电流感测信号与回授信号，产生操作信号；并使功率级电路101根据操作信号而操作功率开关时，使得前述交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。与现有技术不同，图1A所示的现有技术是利用泄流电路17于每交流周期中的导通相位期间ONPP产生泄流电流(bleeding current)，并维持流经TRIAC元件的电流高于维持电流。而根据本发明，利用操作信号操作功率开关，使整流调光滤波电流Ir2不低于维持电流，进而使流经相切调光电路12的交流调光电流的绝对值位准也不低于维持电流。相较于现有技术，本发明不需要泄流电路17，也就是根据本发明的发光元件驱动电路可以不与用以提供泄流电流Ibld的泄流电路17并联，其中该泄流电路17用以于非流经该发光元件电路的路径，且在导通相位期间ONPP提供泄流电流Ibld，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间ONPP，不低于维持电流。因此，根据本发明，消耗的电源不会消耗在泄流电路中，而主要是消耗于发光元件电路1，不会因为如现有技术被消耗于泄流电路17而浪费了，也因而改善了过热问题，并节省电路空间。

图2C显示根据本发明的整流调光电流Ir2’信号波形示意图。如图2C所示，根据本发明，整流调光电流Ir2’信号从微观的方式看，操作信号例如以每秒数千到百万次的频率切换功率开关，使得整流调光电流Ir2’信号微观的波形示意图如图2C所示，具有高频的载波。而整流调光滤波电流Ir2则受到图2A中电容滤波的作用，而产生如图2B中平滑信号波形。此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。

如图2C所示，根据本发明，整流调光电流Ir2’信号在一个交流周期中，可分为PWM模式的相位期间与定电流模式的相位期间。即是：于整流调光滤波电流Ir2在高于维持电流，但即将低于维持电流之前，发光元件驱动电路100将操作模式由PWM模式转换为定电流模式，使整流调光滤波电流Ir2在交流周期结束之前，维持在高于维持电流的位准，这会使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间ONPP，不低于维持电流，以使相切调光电路12正常操作。对应地，在整流调光电流Ir2’的导通相位期间ONPP内，控制电路103产生多次操作信号，其中一部分次数的操作信号是以PWM模式来产生，另一部分次数的操作信号是以定电流模式来产生。在PWM模式中，操作信号的工作时间(duty)由一PWM信号决定；在定电流模式中，操作信号的工作时间由电流感测信号是否达于一默认电流临界值来决定(容后详述)。

图3显示本发明的第二个实施例。本实施例显示发光元件驱动电路100一种较具体的实施例。如图所示，功率级电路101包括第一绕组S1、第二绕组S2、第三绕组S3、以及功率开关Q1。第一绕组S1，与整流电路13及功率开关Q1耦接，用以接收整流调光信号，并根据功率开关Q1的操作，以决定流经功率开关Q1的开关电流Ids。第二绕组S2与第一绕组S1耦接，用以根据整流调光信号与开关电流Ids，产生包括输出电压Vout的输出信号，而供应予发光元件电路1。第三绕组S3与第二绕组S2耦接，用以根据输出信号，产生感应信号。其中，如图所示，第一绕组S1例如但不限于与第二绕组S2串联，以形成多头感应线圈。

举例而言，如图3所示，第三绕组S3根据输出电压Vout，产生感应信号，且功率级电路101还包括分压电路1011，与第三绕组S3耦接，用以根据感应信号，取其分压而产生回授信号FB。控制电路103接收相关于开关电流Ids的电流感测信号CS。其中，电流感测信号CS例如但不限于如图所示为开关电流Ids流经电阻所产生的电压信号。误差放大信号COMP相关于回授信号FB，将于后详述。内部电压VDD是用于供应控制电路103的电源，其为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。

图4A显示本发明的第三个实施例。本实施例显示控制电路103一种较具体的实施例。如图4A所示，控制电路103包括脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电路1031、电流限制(current limit,CL)电路1033、与判断电路1035。PWM电路1031用以根据回授信号FB的位准，产生PWM信号。CL电路1033用以根据电流感测信号CS与默认电流临界值PCL，产生电流限制(CL)信号，表示电流感测信号是否达于默认电流临界值PCL。判断电路1035，与PWM电路1031及CL电路1033耦接，用以根据PWM信号与CL信号，产生操作信号GT，其中判断电路1035根据该PWM信号与该CL信号其中之一，决定操作信号GT的工作时间。其中功率级电路101根据操作信号GT而操作功率开关Q1，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。

请参阅图4B，显示本发明第三个实施例的一个具体实现方式。PWM电路1031例如包括误差放大器电路EA、以及比较电路COM1。误差放大器电路EA用以根据回授信号FB与参考信号REF，产生误差放大信号COMP。如图所示，误差放大器电路EA比较回授信号FB(或其相关信号，例如但不限于正比于回授信号FB的其他信号)与参考信号REF，且，误差放大器电路EA与电容C1耦接，并利用电容C1的特性，而产生稳定的误差放大信号COMP。比较电路COM1与误差放大器电路EA耦接，用以根据误差放大信号COMP与斜坡信号RAMP，产生PWM信号。另一方面，CL电路1033例如包括比较电路COM2。CL电路1033用以比较电流感测信号CS与默认电流临界值PCL，并根据比较结果，产生电流限制(CL)信号。

请继续参阅图4B，判断电路1035例如但不限于包括逻辑栅电路LG与正反器电路FF。逻辑栅电路LG例如但不限于如图所示的或门。逻辑栅电路LG与PWM电路1031及CL电路1033耦接，用以根据PWM信号与CL信号之一，产生重置信号R。正反器电路FF与逻辑电路LG耦接，用以根据设置信号S与重置信号R，产生控制信号Q，此控制信号Q例如可经过位准放大(未示出)后作为操作信号GT，其中操作信号GT的工作时间始点由设置信号S决定，结束点由重置信号R决定。设置信号S可为一频率信号CLK、或回授信号FB、或其相关信号。正反器电路FF的操作机制，为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。如此，在导通相位期间ONPP内，在PWM模式中，操作信号GT的工作时间会由PWM信号决定；而在定电流模式中，操作信号GT的工作时间会由CL信号决定。这可确保整流调光滤波电流Ir2不低于维持电流，进而确保交流调光电流的绝对值位准，于导通相位ONPP期间，不低于维持电流。

图5A-5E显示根据本发明在PWM模式与定电流模式的各信号波形示意图。如图5A所示，并如前述，整流调光电流Ir2’在一个交流周期内，可以分为PWM模式期间与定电流模式期间。在PWM模式期间，代表整流调光电流Ir2’的位准是由PWM信号主导，如图5B与图5C所示，此情况下误差放大信号COMP1的位准较低，误差放大信号COMP1和斜坡信号RAMP的交点会先发生，而电流感测信号CS1尚未达到默认电流临界值PCL，因此由误差放大信号COMP1和斜坡信号RAMP的交点来决定重置信号R，以决定操作信号GT的工作时间。操作信号GT导通功率开关Q1一段时间，形成PWM模式期间的整流调光电流Ir2’波形信号。

另一方面，在定电流模式期间，代表整流调光电流Ir2’的位准是由CL信号主导，如图5D与图5E所示，此情况下误差放大信号COMP2的位准较高，电流感测信号CS2会先达到预设电流临界值PCL，而误差放大信号COMP2和斜坡信号RAMP的交点尚未发生，因此由CL信号来决定重置信号R，以决定操作信号GT的工作时间。操作信号GT导通功率开关Q1一段时间，形成定电流模式期间的整流调光电流Ir2’波形信号。

本发明不需要使用泄流电路，可节省无谓耗能与电路成本。除此之外，须说明的是，根据本发明，由于整流调光电流Ir2’在导通相位期间ONPP内，皆高于维持电流，这使得本发明可以做全相位调光。此外，相对于现有技术，本发明可以适当控制导通相位期间内流过发光元件的电流积分值于较低值，因此可调亮度可以更低。以上都是本发明优于现有技术之处。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其他电路或元件，因此“耦接”应视为包括直接和间接连接。又如，发光元件不限于发光二极管(LED)，亦可扩及具有顺向端与逆向端的发光元件；再如，误差放大器电路与比较器电路的正负端可以互换，仅需对应修改相关电路或是信号高低位准的意义即可；又再如，控制电路外部的信号(例如但不限于回授信号与电流感测信号)，在取入控制电路内部进行处理或运算时，可能经过电压电流转换、电流电压转换、比例转换等，因此，本发明所称“根据某信号进行处理或运算”，不限于根据该信号的本身，亦包含于必要时，将该信号进行上述转换后，根据转换后的信号进行处理或运算。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。

Claims (17)

1.一种发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，其特征在于，该发光元件驱动电路包含：

一功率级电路，与该整流电路耦接，用以根据一操作信号而操作其中至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路；以及

一控制电路，用以根据一相关于流过该功率开关电流的电流感测信号与一相关于该输出信号的回授信号，产生该操作信号，该控制电路包括：

一脉宽调制电路，用以根据该回授信号的位准，产生一脉宽调制信号；

一电流限制电路，用以根据该电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及

一判断电路，与该脉宽调制电路及该电流限制电路耦接，用以产生该操作信号，并根据该脉宽调制信号与该电流限制信号其中之一，决定该操作信号的工作时间；

其中该功率级电路根据该操作信号而操作该功率开关，使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流，且在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该脉宽调制信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该电流限制信号决定；

其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

2.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该判断电路包括：

一逻辑栅电路，与该脉宽调制电路及该电流限制电路耦接，用以根据该脉宽调制信号与该电流限制信号，产生一重置信号；以及

一正反器电路，与该逻辑电路耦接，用以根据该重置信号与一设置信号，产生一控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；

其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

3.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该脉宽调制电路包括：

一误差放大器电路，用以根据该回授信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及

一比较电路，与该误差放大器电路耦接，用以根据该误差放大信号与一斜坡信号，产生该脉宽调制信号。

4.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，不与用以提供一泄流电流的一泄流电路并联，其中，该泄流电路用以于一非流经该发光元件电路的路径提供该泄流电流，使得该交流调光电流的该绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

5.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该电流限制信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

6.如权利要求1所述的发光元件驱动电路，其中，该功率级电路包括：

一第一绕组，与该整流电路及该功率开关耦接，用以接收该整流调光信号，并根据该功率开关的操作，以决定流经该功率开关的一开关电流；

一第二绕组，与该第一绕组耦接，用以根据该整流调光信号与该开关电流，产生该输出信号，而供应予该发光元件电路；以及

一第三绕组，与该第二绕组耦接，用以根据该输出信号，产生一感应信号。

7.如权利要求6所述的发光元件驱动电路，其中，该第一绕组与该第二绕组串联，以形成一多头感应线圈。

8.如权利要求6所述的发光元件驱动电路，其中，该功率级电路还包括一分压电路，与该第三绕组耦接，用以根据该感应信号，取其分压而产生该回授信号。

9.一种发光元件驱动电路的控制方法，其中该发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，其特征在于，该发光元件驱动电路的控制方法包含：

根据一操作信号而操作至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路，并使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流；

根据相关于该输出信号的一回授信号的位准，产生一脉宽调制信号；

根据相关于流过该功率开关电流的一电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及

根据该脉宽调制信号与该电流限制信号，产生该操作信号，并根据该脉宽调制信号与该电流限制信号其中之一，决定该操作信号的工作时间；

其中在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该脉宽调制信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该电流限制信号决定；

其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

10.如权利要求9所述的发光元件驱动电路的控制方法，其中，该根据该脉宽调制信号与该电流限制信号，产生该操作信号的步骤包括：

将该脉宽调制信号与该电流限制信号作一逻辑运算，产生一重置信号；以及

将该重置信号与一设置信号，输入一正反器电路，以产生一控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；

其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

11.如权利要求9所述的发光元件驱动电路的控制方法，其中，该根据相关于该输出信号的一回授信号的位准，产生该脉宽调制信号的步骤包括：

比较该回授信号或其相关信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及

比较该误差放大信号与一斜坡信号，产生该脉宽调制信号。

12.如权利要求9所述的发光元件驱动电路的控制方法，其中，该电流限制信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

13.一种发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该发光元件驱动电路，用以根据一整流调光信号，以驱动一发光元件电路，其中，一相切调光电路将一交流信号转换为一交流调光信号，且一整流电路将该交流调光信号转换为该整流调光信号，该发光元件驱动电路包括一功率级电路与该发光元件驱动电路中的控制电路，该功率级电路与该整流电路耦接，用以根据一操作信号而操作其中至少一功率开关，以将该整流调光信号转换为一输出信号，而驱动该发光元件电路，该控制电路用以根据一电流感测信号与一回授信号而产生该操作信号，其中该电流感测信号相关于流过该功率开关电流，该回授信号相关于该输出信号，其特征在于，该控制电路包含：

一脉宽调制电路，用以根据该回授信号的位准，产生一脉宽调制信号；

一电流限制电路，用以根据该电流感测信号与一默认电流临界值，产生一电流限制信号，表示该电流感测信号是否达于该默认电流临界值；以及

一判断电路，与该脉宽调制电路及该电流限制电路耦接，用以产生该操作信号，并根据该脉宽调制信号与该电流限制信号其中之一，决定该操作信号的工作时间；

其中该功率级电路根据该操作信号而操作该功率开关，使得一交流调光电流的一绝对值位准，于一导通相位期间，不低于一维持电流，且在该导通相位期间内，产生多次该操作信号，其中一部分次数的该操作信号的工作时间由该脉宽调制信号决定、另一部分次数的该操作信号的工作时间由该电流限制信号决定；

其中该交流调光信号具有流经该相切调光电路的该交流调光电流，且该相切调光电路阻断该交流信号的一不导通相位期间，而保留该交流信号的该导通相位期间，以产生该交流调光信号。

14.如权利要求13所述的发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该判断电路包括：

一逻辑栅电路，与该脉宽调制电路及该电流限制电路耦接，用以根据该脉宽调制信号与该电流限制信号，产生一重置信号；以及

一正反器电路，与该逻辑电路耦接，用以根据该重置信号与一设置信号，产生一控制信号，其中该设置信号相关于一频率信号或该回授信号；

其中该操作信号的工作时间始点由该设置信号决定，结束点由该重置信号决定。

15.如权利要求13所述的发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该脉宽调制电路包括：

一误差放大器电路，用以根据该回授信号与一参考信号，产生一误差放大信号；以及

一比较电路，与该误差放大器电路耦接，用以根据该误差放大信号与一斜坡信号，产生该脉宽调制信号。

16.如权利要求13所述的发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该发光元件驱动电路，不与用以提供一泄流电流的一泄流电路并联，其中该泄流电路用以于一非流经该发光元件电路的路径提供该泄流电流，使得该交流调光电流的该绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。

17.如权利要求13所述的发光元件驱动电路中的控制电路，其中，该电流限制信号，用以使得该交流调光电流的绝对值位准，于该导通相位期间，不低于该维持电流。