CN105430834A - 功率因数校正控制电路及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

提供一种功率因数校正控制电路及其驱动方法。提供一种用于调整AC直接照明设备的频率的电路。所述电路可包括：参考电压生成单元，被配置为接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压，并生成具有第二电压范围的参考电压；感测区间确定单元，被配置为基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并使用第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间；驱动信号生成单元，被配置为通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

Description

功率因数校正控制电路及其驱动方法

本申请要求于2014年9月15日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0122134号韩国专利申请的优先权，本申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种频率调整技术，更具体地说，涉及一种在AC直接照明设备中的频率调整电路以及方法，所述频率调整电路以及方法甚至在输入电压改变时也能够调整输出电流的频率。

背景技术

与本领域中其他已知的光源相比，发光二极管(LED)照明设备可在仍然产生相似的照明量的同时减少功耗。因此，LED照明设备可被用作替代品，或者除了传统的照明灯具之外，LED照明设备可被使用。某些LED照明设备采用AC直流驱动电路的使用和实现，从而能够直接地使用AC电压，而非DC电压。

这样的AC直接驱动电路可改善LED照明设备的重量和空间需求。然而，当参考电压改变时，驱动电流的频率会改变。此外，当感测驱动电流的峰值以便调整驱动电流的频率时，由于开关的闭合或断开，电压尖峰可发生。因此，因为电压尖峰，不太可能精确地感测驱动电流。

在AC直接驱动电路中，驱动电流的频率波动可能很难与输入电流和输出电流的时序匹配。当输入电流的时序与输出电流的时序不匹配时，产生无功功率，从而增加LED照明设备的功率损耗。

发明内容

多个示例性实施例克服上述缺点以及以上未描述的其他缺点。此外，示例性实施例不需要克服以上描述的缺点，并且示例性实施例可不克服以上描述的任何难题。

根据示例性实施例的一个方面，提供一种用于调整AC直接照明设备的频率的电路，所述电路包括：参考电压生成单元，被配置为接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压，并生成具有第二电压范围的参考电压；感测区间确定单元，被配置为基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并使用第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间；驱动信号生成单元，被配置为通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

参考电压生成单元还可被配置为：将调光电压转换为电流，并对转换的电流进行镜像以生成第一镜像电流。

参考电压生成单元还可被配置为：通过数-模转换器将第一镜像电流转换为电压，并通过运算放大器生成参考电压。

感测区间确定单元可包括：区间参考电压生成模块，被配置为：通过在一串电阻器上的压降对参考电压进行分压，并基于所述一串电阻器之间的电阻比生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；频率确定模块，被配置为：对具有与流入到区间参考电压生成模块的电流的大小相同的大小的电流进行镜像，以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器进行充电或放电以确定第二频率。

频率确定模块还可被配置为：通过对具有第二电容的第二电容器进行充电或放电的过程，使用第一电容器和第二电容器的电容比来生成预定时间段。

频率确定模块还可被配置为：在所述预定时间段期间对第一电容器充电，并在所述驱动电流感测区间期间对第二电容器充电。

驱动信号生成单元可包括：使能信号生成模块，被配置为：生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制感测区间确定单元的第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制感测区间确定单元的第三开关装置和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；驱动信号生成模块，被配置为：基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间来生成具有第二频率的驱动信号。

驱动信号生成单元可在驱动电流感测区间的范围感测驱动电流，并且对第二电容器充电，以控制电压尖峰的发生。

根据另一示例性实施例的一个方面，提供一种用于调整AC直接照明设备的频率的方法，所述方法包括：基于接收到具有第一频率和第一电压范围的调光电压生成具有第二电压范围的参考电压；基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并基于第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间；通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并基于第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间的步骤可包括：通过参考电流将参考电压分布到多个电阻元件以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；对参考电流进行镜像以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器充电或放电以确定第二频率。

通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号的步骤可包括：生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制第三开关和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间生成具有第二频率的驱动信号。

从以下的描述和附加的权利要求，本发明的其他方面和优点将是清楚的。

附图说明

图1是示出根据本公开的示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整电路的框图。

图2是示出根据本公开的示例性实施例的与图1中所示相似的参考电压生成单元和感测区间确定单元的结构的电路框图。

图3是示出根据本公开的示例性实施例的与图1中所示相似的驱动信号生成单元的结构的电路框图。

图4是示出根据本公开的示例性实施例的与图1中所示相似的感测区间确定单元和驱动信号生成单元的操作的时序图。

图5是示出根据本公开的示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整方法的流程图。

贯穿附图和具体实施方式，除非另外的描述，否则相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，可夸大这些元件的相对尺寸和描绘。

具体实施方式

提供以下详细描述来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物将给本领域的普通技术人员提供建议。所描述的处理步骤和/或操作的进展是示例；然而，除了必需按特定顺序发生的步骤和/或操作之外，步骤和/或操作的顺序不限于在此阐述的顺序，并且可如本领域中已知地改变。此外，为了更加清楚和简明，可省略公知的功能和构造的各自的描述。

此外，以下参照附图，示例性实施例将被更加全面地描述。然而，示例性实施例可以以许多不同的形式被实施，并且不应该被理解为受限于在此阐述的实施例。提供这些实施例从而本公开将会彻底和完整，并将完全地将示例性实施例传达给本领域的普通技术人员。不通过具体实施方式而是通过附加的权利要求限定范围。相同的标号始终指示相同的元件。

可如下理解本公开中描述的术语。

诸如“第一”和“第二”等的术语可用来将一个组件与另一个组件区分开。此外，将理解，当元件被表示为“连接到”另一元件时，可能直接连接到另一元件，或者也可存在中间元件。相比之下，当元件被表示为“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。同时，可类似地解释描述组件之间的关系的其他表述，诸如，“之间”、“直接之间”或“相邻于”以及“直接相邻于”。

除非上下文另外清楚地指示，否则本公开中的单数形式意在还包括复数形式。还将理解，诸如“包括”或者“具有”等的术语意在指示存在说明书中公开的特征、数量、操作、动作、组件、部分或其组合，并且不意在排除可能存在或可能添加一个或更多个其他的特征、数量、操作、动作、组件、部分或其组合的可能性。

在实施例中所使用的术语“…单元”指示包含软件或硬件的组件，诸如，现场可编程门阵列(FPGA)或者专用集成电路(ASIC)，并且“…单元”执行特定功能。然而，“…单元”不受限于软件或者硬件。“…单元”可被配置为包括在可寻址存储介质中或被配置为重现一个或者更多个处理器。因此，例如，“…单元”包括组件(诸如，软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和“…单元”中提供的功能可被组合为较少的组件和“…单元”，或可被进一步划分为更多的组件和“…单元”。

这里使用的术语“模块”表示但不限于软件组件或硬件组件，诸如执行特定任务的FPGA或ASIC。模块可被方便地配置为驻留在可寻址存储介质上并被配置为在一个或者更多个处理器上执行。因此，作为示例，模块可包括组件(诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、进程、函数、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。在组件和模块中提供的功能可被组合为较少的组件和模块，或可被进一步划分为更多的组件和模块。

将理解，当在本说明中使用术语“包括”和/或“包含”时，表示存在叙述的元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个元件和/或它们的组件。如这里所使用的，术语“模块”表示能够执行至少一个功能或操作的单元，并且可被实现为使用任何形式的硬件、软件或它们的组合。

虽然在此使用的术语是当前被广泛使用的通用的术语，并且考虑到它们的功能被选择，但是，术语的含义可根据本领域的技术人员的目的、判例或者新技术的出现而改变。此外，某些特定的术语可被申请者任意地选择，在此情况下，术语的含义可在示例性实施例的描述中被具体地限定。因而，不应该通过它们的简单的命名而是基于它们的含义和示例性实施例的上下文的描述来限定术语。如在此使用的，当诸如“中的至少一个”的表述在一列元素之后时，所述表述修饰整列元素，而不是修饰列的单个元素。

由于本发明的示例性实施例的表述仅是用于本发明的结构和功能的解释的示例性实施例，所以本发明的权利范围不应该被理解为受限于说明书文中所描述的示例性实施例，而仅受限于权利要求。

图1是示出根据示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整电路的框图。

参照图1，频率调整电路100包括AC输入电源10、二极管电桥20、参考电压生成单元110、感测区间确定单元120、驱动信号生成单元130、驱动开关装置30、驱动电流感测装置40和照明单元50。

AC输入电源10与AC输入电压Vin的源相对应。AC输入电压Vin的频率可根据电源供应商与50Hz或者60Hz相对应，AC输入电压Vin的频率不受限于此。此外，AC输入电压Vin的频率可根据电流分配系统波动。

二极管电桥20可连接到AC输入电源10，并且可将多个二极管21至二极管24彼此连接。二极管电桥20可对AC输入电压Vin进行全波整流。全波整流的AC输入电压Vin可通过驱动开关装置30提供给照明单元50。

参考电压生成单元110可被连接到感测区间确定单元120，并从外部接收调光电压ADIM。参考电压生成单元110可接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压ADIM以生成具有第二电压范围的参考电压VREFD。根据一个示例性实施例，第一频率可以是可变的。参考电压生成单元110可降低调光电压ADIM的第一电压范围以生成具有第二电压范围的参考电压VREFD。

作为结果，参考电压生成单元110可从外部接收调光电压ADIM以生成参考电压VREFD，并将参考电压VREFD施加到感测区间确定单元120。

感测区间确定单元120可被布置在参考电压生成单元110和驱动信号生成单元130之间。感测区间确定单元120可从参考电压生成单元110接收参考电压VREFD以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压。感测区间确定单元120可通过第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间，并将第一区间参考电压和第二区间参考电压施加到驱动信号生成单元130。

根据一个示例性实施例，当感测尖峰电流时，电压尖峰可根据驱动开关装置30的导通或截止操作而发生。为了阻止这样的电压尖峰，可在参考电压VREFD的预定区间确定驱动电流感测区间。也就是，感测区间确定单元120可基于参考电压VREFD生成第一区间参考电压和第二区间参考电压以确定驱动电流感测区间。此外，驱动信号生成单元130可在驱动电流感测区间的区域感测驱动电流IL1以阻止电压尖峰的发生。

驱动信号生成单元130可被布置在感测区间确定单元120与驱动开关装置30之间。驱动信号生成单元130可通过驱动电流感测区间生成驱动开关装置30的具有第二频率的驱动信号DRV。具体地说，驱动信号生成单元130可从驱动电流感测装置40接收感测电压VCS以及从感测区间确定单元120接收第一区间参考电压和第二区间参考电压。驱动信号生成单元130可基于第一区间参考电压和第二区间参考电压生成使能信号和驱动信号DRV。使能信号可被发送到感测区间确定单元120，并且驱动信号DRV可被发送到驱动开关装置30。

驱动开关装置30可被连接在驱动信号生成单元130与照明单元50之间。驱动开关装置30可接收驱动信号DRV以被导通或截止。当驱动开关装置30导通时，它使得驱动电流IL1流入到电感器52。当驱动开关装置30截止时，它使得电感器52中充入的电流通过二极管53流入到LED模块54。根据一个示例性实施例，驱动开关装置30可被实现为晶体管。驱动信号DRV可被发送到晶体管的栅极端以控制驱动电流IL1的流动。

驱动电流感测装置40可连接在驱动开关装置30与照明单元50之间。驱动电流感测单元40可感测驱动电流IL1以将感测电压VCS施加到驱动信号生成单元130。

照明单元50包括感测电阻器51、电感器52、二极管53和LED模块54。

根据一个示例性实施例，当驱动信号DRV对应于与正值(高电平或1)时，驱动信号DRV可使驱动开关装置30导通。当驱动信号DRV对应于负值(低电平或0)时，驱动信号DRV可使驱动开关装置30截止。当驱动开关装置30导通时，驱动电流IL1可流入到感测电阻器51和电感器52，并且驱动电流IL1的能量可被存储在电感器52中。当驱动开关装置30截止时，存储在电感器52中的能量可被提供给LED模块54。更详细地，当驱动开关装置30截止时，电感器52可作为电流源操作。基于存储在电感52中的能量，电流可通过二极管53流入到LED模块54以驱动LED模块54。AC直接照明设备可控制它的输出(也就是，驱动电流IL1)以控制LED模块54的亮度。

图2是示出根据一个或更多个示例性实施例的与图1中找到的参考电压生成单元和感测区间确定单元相似的参考电压生成单元和感测区间确定单元内找到的元件和布置的电路框图。

参考电压生成单元110可从外部接收具有第一电压范围的模拟调光电压ADIM。根据一个示例性实施例，参考电压生成单元110可将模拟调光电压ADIM转换为电流I1(I1＝ADIM/R1)，并且对转换的电流I1进行镜像以产生第一镜像电流IDAC。第一镜像电流IDAC可通过数-模转换器DAC被转换为电压VDAC(VDAC＝IDAC×RDAC，RDAC对应于数-模转换器的内部阻抗)，并通过运算放大器(OP-AMP)生成具有第二电压范围的参考电压VREFD(VDAC＝VREFD)。

参照图2，感测区间确定单元120包括区间参考电压生成模块210和频率确定模块220。

区间参考电压生成模块210可被布置在参考电压生成单元110与频率确定模块220之间。区间参考电压生成模块210可通过压降来对参考电压VREFD进行分压以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压。根据一个示例性实施例，当参考电压VREFD被施加在多个电阻元件RT(211至213)的两端时，可生成参考电流I2(I2＝VREFD/RT，RT＝R2+R3+R4)。

当参考电流I2流经多个电阻元件RT(211至213)时，参考电压VREFD可降低。可通过多个电阻元件RT(211至213)的电阻比确定第一区间参考电压和第二区间参考电压。例如，当多个电阻元件(211至213)的比是2:5:3时，第一区间参考电压可相应于0.8VREFD，而第二区间参考电压可相应于0.3VREFD。因此，可通过使多个电阻元件(211至213)的比不同而确定第一区间参考电压和第二区间参考电压。

频率确定模块220可被连接到区间参考电压生成模块210和驱动信号生成单元130。频率确定模块220可镜像出在大小上与参考电流I2相同的电流以产生第二镜像电流I3(I2＝I3＝(ADIM×RDAC)/(R1×RT))。频率确定模块220可将流经第一开关装置221的第二镜像电流I3充入具有第一电容的第一电容器225中。更详细地，当第一开关装置221导通且第三开关装置223截止时，第二镜像电流I3可被充入第一电容器225中。然而，当第一开关装置221截止且第三开关装置223导通时，第一电容器225可被放电，从而存储在第一电容器225中的能量可被释放。

频率确定模块220可将流经施加偏置电压Vb的晶体管227的电流I4充入具有第二电容的第二电容器226中。更详细地，当第二开关装置222导通且第四开关装置224截止时，电流I4可充入第二电容器226中。然而，当第二开关装置222截止且第四开关装置224导通时，第二电容器226可被放电，从而存储在第二电容器226中的能量可被释放。根据一个示例性实施例，第一开关装置221至第四开关装置224可被实现为晶体管。

频率确定模块220可使用第一电容器225和第二电容器226的电容比生成预定时间段。根据一个示例性实施例，假设第一电容器225和第二电容器226的电容比是4:1。在此情况下，在第一电容器225上施加的电压VT1可相应于“VT1＝(I3×4T)/4C＝(ADIM×RDAC×4T)/(R1×RT×4C)”。作为结果，在第一电容器225上施加的电压VT1可根据调光电压ADIM改变，并且频率调光模块220可相应地改变充入电容器225中的电流I3的大小以具有预定时间段“4T＝(4C×V)/I”。此外，在第二电容器226上施加的电压VT2可相应于“VT2＝(I4×T)/C”。在表达式“VT2＝(I4×T)/C”中，由于第二电容器226的电容和电流I4的大小是常量，所以当电压VT1随着调光电压VDIM改变而改变时，第二电容器226被充电的时间段T可根据表达式“VT1＝VT2”改变，从而在预定区间期间感测驱动电流IL1是可能的。

图3是示出与图1所示相似的驱动信号生成单元130的元件和它们的布置的电路框图。图4是示出与图1所示相似的感测区间确定单元120和驱动信号生成单元130的操作的时序图。

参照图3，驱动信号生成单元130包括使能信号生成模块310和驱动信号生成模块320。

使能信号生成模块310可生成第一使能信号至第四使能信号(DCHGb、NDT、DCHG1和DCHG2)以控制第一开关装置221和第二开关装置222，从而对第一电容器225和第二电容器226充电，并控制第三开关装置223和第四开关装置224，从而对第一电容器225和第二电容器226放电。根据一个示例性实施例，使能信号生成模块310可生成第一使能信号至第四使能信号(DCHGb、NDT、DCHG1和DCHG2)以分别地控制第一开关装置221至第四开关装置224。当第一使能信号至第四使能信号(DCHGb、NDT、DCHG1和DCHG2)相应于正值(高电平或1)时，它们可使感测区间确定单元120的第一开关装置221至第四开关装置224导通。此外，当第一使能信号至第四使能信号(DCHGb、NDT、DCHG1和DCHG2)相应于负值(低电平或0)时，它们可使第一开关装置221至第四开关装置224截止。

驱动信号生成模块320可控制驱动开关装置30以生成具有第二频率的驱动信号DRV。更详细地，驱动信号生成模块320可接收在第一电容器225和第二电容器226上施加的电压VT1和VT2以及从使能信号生成模块310输出的重置信号RST。根据一个示例性实施例，驱动信号生成模块320可向SR锁存器提供接收的电压VT1和VT2的运算放大器输出以及重置信号RST，并通过SR锁存器生成驱动信号DRV。

根据一个示例性实施例，频率确定模块220可在预定时间段期间对第一电容器225充电，并在驱动电流感测区间期间对第二电容器226充电。当第一开关装置221导通且第三开关装置223截止时，第一电容器225可在预定时间段4T期间被充电。此外，当第二开关装置222导通且第四开关装置224截止时，第二电容器226可在驱动电流感测区间T期间被充电。例如，当第一电容器225的电容是值“4C”时，在第一电容器225上施加的电压VT1可在时间段“4T”期间通过第二镜像电流I3被充电。此外，当第二电容器226的电容是值“C”时，在第二电容器226上施加的电压VT2可在时间段“T”期间被充电。作为结果，频率调整电路100可使用第一电容器225和第二电容器226的电容比而具有预定时间段，并且可校正驱动电流IL1的频率(也就是，驱动信号DRV的第二频率)。

图5是示出根据本发明的示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整方法的流程图。

参考电压生成单元110可接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压ADIM以生成具有第二电压范围的参考电压VREFD(步骤S510)。

区间参考电压生成模块210可基于参考电压VREFD生成第一区间参考电压和第二区间参考电压以确定驱动电流感测区间(步骤S520)。

频率确定模块220可对参考电流I2进行镜像以生成第二镜像电流I3并通过第二镜像电流对第一电容器225充电(步骤S530)。

频率确定模块220可将流经施加偏置电压Vb的晶体管227的电流I4充入第二电容器226中(步骤S540)。

驱动信号生成单元130可基于在第一电容器225和第二电容器226上施加的电压VT1和VT2以及驱动电流感测区间来生成驱动信号DRV(步骤S550)。

虽然以上描述了本公开的优选实施例，但是本领域的技术人员应该理解在不脱离附加的权利要求所限定的技术原理和范围的情况下，本公开可被以各种方式修改和改变。

标号的描述：

10：AC输入电源

20：二极管电桥

30：驱动开关装置

40：驱动电流感测装置

50：照明单元

51：感测电阻器

52：电感器

53：二极管

54：LED(发光二极管)模块

100：AC直接照明设备的频率调整电路

110：参考电压生成单元

120：感测区间确定单元

130：驱动信号生成单元

210：区间参考电压生成模块

211、212、213：多个电阻元件

220：频率确定模块

221：第一开关装置

222：第二开关装置

223：第三开关装置

224：第四开关装置

225：第一电容器

226：第二电容器

227：晶体管

310：使能信号生成模块

320：驱动信号生成模块

此外，本发明的一个或更多个示例性实施例可不管参考电压的改变来通过使驱动电路具有预定时间段而尝试校正驱动电流的频率。本发明的另一个示例性实施例可在感测驱动电流时尝试阻止由开关的导通或截止引起的电压尖峰。

在一些实施例中，用于调整AC直接照明设备的频率的电路包括：参考电压生成单元，被配置为接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压以生成具有第二电压范围的参考电压；感测区间确定单元，被配置为基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压以确定驱动电流感测区间；以及驱动信号生成单元，被配置为通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

在另一个实施例中，参考电压生成单元可将调光电压转换为电流，并对转换的电流进行镜像以生成第一镜像电流。在另一个实施例中，参考电压生成单元可通过数-模转换器将第一镜像电流转换为电压，并通过运算放大器生成参考电压。

在另一个实施例中，感测区间确定单元可包括：区间参考电压生成模块，被配置为通过压降对参考电压进行分压以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；以及频率确定模块，被配置为对具有与流入到区间参考电压生成模块的电流的大小相同的大小的电流进行镜像，以产生第二镜像电流，并且通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器进行充电或放电以确定第二频率。

在另一个实施例中，频率确定模块可通过对具有第二电容的第二电容器进行充电或放电的过程，使用第一电容器和第二电容器的电容比来生成预定时间段。在另一个实施例中，频率确定模块可在预定时间段期间对第一电容器充电，并在驱动电流感测区间期间对第二电容器充电。

在一个实施例中，驱动信号生成单元可包括：使能信号生成模块，被配置为生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制第三开关装置和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；以及驱动信号生成模块，被配置为基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间来生成具有第二频率的驱动信号。

在一个实施例中，驱动信号生成单元可在驱动电流感测区间的范围感测驱动电流，并且对第二电容充电，以控制电压尖峰的发生。在一些实施例中，用于调整AC直接照明设备的频率的方法包括：(a)接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压以生成具有第二电压范围的参考电压；(b)基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压以确定驱动电流感测区间；以及(c)通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

在一个实施例中，步骤(b)可包括：(b-1)通过参考电流将参考电压分布到多个电阻元件内以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；(b-2)对参考电流进行镜像以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器充电或放电以确定第二频率。

在一个实施例中，步骤(c)可包括：(c-1)生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制第三开关装置和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；(c-2)基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间生成具有第二频率的驱动信号。

公开的技术和一个或更多个示例性实施例可提供不同的效果。然而，这不意味着特定实施例应该包括以下效果中的全部或者仅包括以下效果。公开的技术的技术范围不应该被理解为受限于此。

具体地说，在根据本发明的示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整电路和方法中，不管参考电压的改变而通过使驱动电流具有预定时间段来校正驱动电流的频率是可能的。

此外，在根据本发明的示例性实施例的AC直接照明设备的频率调整电路和方法中，当感测电流时，避免由开关导通或截止引起的电压尖峰是可能的。

虽然针对本公开的具有益处的有限数目的实施例描述了示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解能够设计不脱离在此公开的范围的其他实施例。因此，范围应该仅被附加的权利要求限制。

Claims (18)

1.一种用于调整AC直接照明设备的频率的电路，包括：

参考电压生成单元，被配置为接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压，并生成具有第二电压范围的参考电压；

感测区间确定单元，被配置为基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并使用第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间；

驱动信号生成单元，被配置为通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

2.如权利要求1所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，参考电压生成单元还被配置为：将调光电压转换为电流，并对转换的电流进行镜像以生成第一镜像电流。

3.如权利要求2所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，参考电压生成单元还被配置为：通过数-模转换器将第一镜像电流转换为电压，并通过运算放大器生成参考电压。

4.如权利要求1所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，感测区间确定单元包括：

区间参考电压生成模块，被配置为：通过在一串电阻器上的压降对参考电压进行分压，并基于所述一串电阻器之间的电阻比生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；

频率确定模块，被配置为：对具有第二电容的第二电容器进行充电以确定驱动电流感测区间。

5.如权利要求4所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，频率确定模块还被配置为：对具有与流入到区间参考电压生成模块的电流的大小相同的大小的电流进行镜像，以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器进行充电或放电以确定第二频率。

6.如权利要求5所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，频率确定模块还被配置为：通过对具有第一电容的第一电容器进行充电或放电的过程，使用第一电容器和第二电容器的电容比来生成预定时间段。

7.如权利要求6所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，频率确定模块还被配置为：在所述预定时间段期间对第一电容器充电，并在驱动电流感测区间期间对第二电容器充电。

8.如权利要求1所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，驱动信号生成单元包括：

使能信号生成模块，被配置为：生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制感测区间确定单元的第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制感测区间确定单元的第三开关装置和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；

驱动信号生成模块，被配置为：基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间来生成具有第二频率的驱动信号。

9.如权利要求8所述的用于调整AC直接照明设备的频率的电路，其中，驱动信号生成单元包括：在驱动电流感测区间的范围感测驱动电流，并且对第二电容器充电，以控制电压尖峰的发生。

10.一种用于调整AC直接照明设备的频率的方法，包括：

基于接收到具有第一频率和第一电压范围的调光电压生成具有第二电压范围的参考电压；

基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并基于第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间；

通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号。

11.如权利要求10所述的用于调整AC直接照明设备的频率的方法，其中，基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并基于第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间的步骤包括：

通过参考电流将参考电压分布到多个电阻元件以生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；

对具有第二电容的第二电容器进行充电以确定驱动电流感测区间。

12.如权利要求11所述的用于调整AC直接照明设备的频率的方法，其中，基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并基于第一区间参考电压和第二区间参考电压确定驱动电流感测区间的步骤还包括：

对参考电流进行镜像以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流对具有第一电容的第一电容器充电或放电以确定第二频率。

13.如权利要求10所述的用于调整AC直接照明设备的频率的方法，其中，通过确定的驱动电流感测区间生成具有第二频率的开关装置驱动信号的步骤包括：

生成并发送第一使能信号至第四使能信号以控制第一开关装置和第二开关装置，从而对第一电容器和第二电容器充电，并且控制第三开关装置和第四开关装置，从而对第一电容器和第二电容器放电；

基于在第一电容器上施加的电压、在第二电容器上施加的电压以及驱动电流感测区间生成具有第二频率的驱动信号。

14.一种照明电路，包括：

电压频率调整电路，被配置为：基于接收的调光电压生成参考电压，基于生成的参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并通过使用通过电流感测区间确定的调整的频率的驱动电流对开关装置进行控制，其中，第一区间参考电压和第二区间参考电压被用于检测电流感测区间；

发光二极管(LED)单元，被配置为：当开关装置导通时，在电感器接收驱动电流，其中，所述电感器在开关装置截止时，用作LED模块的电流源。

15.如权利要求14所述的照明电路，其中，电压频率调整电路包括：

参考电压生成单元，被配置为：接收具有第一频率和第一电压范围的调光电压，并生成具有第二电压范围的参考电压；

感测区间确定单元，被配置为：基于参考电压生成第一区间参考电压和第二区间参考电压，并使用第一区间参考电压和第二参考电压确定驱动电流感测区间；

驱动信号生成单元，被配置为：通过确定的驱动电流感测区间生成具有调整的频率的开关装置驱动信号。

16.如权利要求15所述的照明电路，其中，所述感测区间确定单元包括：

区间参考电压生成模块，被配置为：通过在一串电阻器上的压降来对参考电压进行分压，并基于所述一串电阻器之间的电阻比来生成第一区间参考电压和第二区间参考电压；

频率确定模块，被配置为：对具有与流入到区间参考电压生成模块的电流的大小相同的大小的电流进行镜像以产生第二镜像电流，并通过第二镜像电流给具有第一电容的电容器充电或放电，以确定第二频率。

17.如权利要求16所述的照明电路，其中，所述频率确定模块还被配置为：通过对具有第一电容的第一电容器进行充电或放电的过程使用第一电容器和第二电容器的电容比来生成预定时间段。

18.如权利要求15所述的照明电路，其中，所述驱动信号生成单元还被配置为：在驱动电路感测区间感测驱动电流，并触发开关装置以避免电压尖峰的发生。