CN109831843B - 具有多重调光模式的发光元件驱动装置及其转换控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有多重调光模式的发光元件驱动装置及其转换控制电路。发光元件驱动装置包含：电感；功率开关，用以切换电感以转换输入电源而产生输出电流以驱动发光元件电路；以及一转换控制电路，包括调光控制电路。当调光信号超过第一调光阈值时，调光控制电路根据调光信号的位准而产生参考电流信号用以产生第一脉冲调制信号以控制功率开关，使得输出电流对应于调光信号的位准；当调光信号未超过第一调光阈值时，将参考电流信号箝位而使其对应于第一调光阈值的位准，且根据调光信号的位准而产生第二脉冲调制信号，其中第二脉冲调制信号用以调制第一脉冲调制信号而产生开关控制信号以控制功率开关。

Description

具有多重调光模式的发光元件驱动装置及其转换控制电路

技术领域

本发明涉及一种发光元件驱动装置，特别是指一种具有多重调光模式的发光元件驱动装置。本发明还涉及用于具有多重调光模式的发光元件驱动装置中的转换控制电路。

背景技术

图1A与1B中显示一种现有技术的发光元件驱动装置(发光元件驱动装置1)及其中的转换控制电路(转换控制电路15)，发光元件驱动装置1以转换控制电路15控制功率开关SWN以切换电感L而转换输入电源VDD而产生输出电流IOUT，用以驱动发光元件电路60。图1B中，调光控制电路50用以接收模拟式(连续性)调光信号DIM而产生参考电流信号IREF，而误差放大电路20则根据电流相关信号ISN以及参考电流信号IREF而产生误差放大信号EAO，接着由比较电路30通过比较斜坡信号RMP以及误差放大信号EAO而产生PWM信号PP，用以控制功率开关SWN，使得输出电流IOUT对应于参考电流信号IREF；就一观点而言，也就是输出电流IOUT对应于调光信号DIM的位准，因此，通过调整调光信号DIM的位准可进而调整输出电流IOUT，也就是发光元件电路60的亮度，因此，此种调光方式可称为模拟式调光。其中斜坡信号RMP例如可为另一电流相关信号。

请同时参阅图2，图中显示对应于图1的特性曲线图，图1中所示的现有技术，其缺点在于，当调光信号DIM为较低的位准时，调光控制电路50的转换曲线可能由于量产参数的变异或元件间的不匹配而造成零件间变异，以图2为例，在调光信号DIM的位准为V1的情况下，不同实体的调光控制电路所转换出来的输出电流IOUT会有不同的位准，如图所示，例如分别对应到ILED1、ILED与ILED3的位准，而这类的零件间变异，在调光信号DIM的位准为较低的情况下，其误差比例会较大，较易被使用者察觉；相对而言，在调光信号DIM的位准为V2的情况下，其误差比例会较小。

图3中显示另一种现有技术的发光元件驱动装置(发光元件驱动装置3)，发光元件驱动装置3以一固定的参考电流信号IREF’进行内回路的PWM调制用以产生PWM信号PP，接着以也同样具有PWM形式的调光信号DIM’将PWM信号PP加以调制，使得输出电流IOUT(或ILED)相关于(例如但不限于正比于)调光信号DIM’的占空比以实现调光的效果，其中PWM信号PP的频率高于调光信号DIM’的频率。此种调光方式可称为数字式调光或PWM调光。

请同时参阅图4，图中显示对应于图3的波形示意图，图3中所示的现有技术，其缺点在于，发光元件串61的电流ILED的纹波较大，特别是当调光信号DIM’的占空比较低的时候，电流纹波会更为明显。

本发明相较于图1与3的现有技术，其优点在于，可改善模拟调光方式在低亮度时，由于零件间变异而造成的亮度不一致的问题，且在以PWM形式调光时，发光元件串的电流ILED的纹波较小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种具有多重调光模式的发光元件驱动装置及其转换控制电路，其可改善模拟调光方式在低亮度时，由于零件间变异而造成的亮度不一致的问题，且在以PWM形式调光时，发光元件串的电流ILED的纹波较小。

为了实现上述发明目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种发光元件驱动装置，包含：一电感；一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；以及一转换控制电路，用以切换该功率开关，该转换控制电路包括：一调制电路，用以根据一电流相关信号以及一参考电流信号而进行脉冲调制以产生一第一脉冲调制信号，该调制电路控制该电流相关信号对应于该参考电流信号，其中该电流相关信号相关于该输出电流；一逻辑驱动电路，用以根据该第一脉冲调制信号以及一第二脉冲调制信号而产生一开关控制信号，用以控制该功率开关以产生该输出电流；以及一调光控制电路，用以接收一调光信号而产生该参考电流信号，其中当该调光信号超过一第一调光阈值时，根据该调光信号的位准而产生该参考电流信号，且该开关控制信号对应于该第一脉冲调制信号以控制该功率开关，使得该输出电流对应于该调光信号的位准，以进行一模拟式调光；当该调光信号未超过该第一调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第一调光阈值的位准，且根据该调光信号的位准而产生该第二脉冲调制信号，其中该第二脉冲调制信号的频率低于该第一脉冲调制信号的频率；其中该第二脉冲调制信号用以调制该第一脉冲调制信号而产生该开关控制信号以控制该功率开关，其中，于该第二脉冲调制信号为使能的期间内，该输出电流对应于该第一调光阈值的位准，且于该第二脉冲调制信号为禁止的期间内，控制该功率开关为关断，以进行一脉冲调制式调光。

在一较佳实施例中，该调制电路包括：一误差放大电路，根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而产生一误差放大信号；以及一第一比较电路，用以比较一第一斜坡信号以及该误差放大信号而产生该第一脉冲调制信号。

在一较佳实施例中，该调光控制电路包括：一参考电流产生电路，用以转换一调光参考信号而产生一参考电流信号；一信号选择电路，用以比较该调光信号与该第一调光阈值，当该调光信号超过该第一调光阈值时，选择该调光信号作为该调光参考信号，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，选择该第一调光阈值作为该调光参考信号；以及一第二比较电路，用以比较该调光信号以及一第二斜坡信号而产生该第二脉冲调制信号。

在一较佳实施例中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，该参考电流信号与该调光信号之间具有一预设的比例关系。

在一较佳实施例中，该第二斜坡信号的一波峰位准为该第一调光阈值。

在一较佳实施例中，该误差放大电路包括：一转导放大电路，用以根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而于一转导输出端产生一误差放大电流；一补偿电容器，用以积分该误差放大电流而产生该误差放大信号；以及一积分控制开关，耦接于该转导输出端与该补偿电容器之间，其中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，于该第二脉冲调制信号为使能期间，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，而于该第二脉冲调制信号为禁止期间，关断该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径。

在一较佳实施例中，该发光元件电路包括：一发光元件串，包括至少一发光元件；以及一输出电容器，并联耦接于该发光元件串，用以降低流经该发光元件串的电流纹波。

在一较佳实施例中，当该调光信号超过一第二调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第二调光阈值的位准，用以箝位该输出电流于一电流上限。

在一较佳实施例中，该转换控制电路通过一单一的引脚而接收该调光信号的位准，以实现该模拟式调光以及该脉冲调制式调光。

在一较佳实施例中，该转换控制电路根据一零件间变异而决定该第一调光阈值。

就另一个观点言，本发明也提供了一种转换控制电路，用以控制一发光元件驱动装置，该发光元件驱动装置包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；转换控制电路用以切换该功率开关，该转换控制电路包含：一调制电路，用以根据一电流相关信号以及一参考电流信号而进行脉冲调制以产生一第一脉冲调制信号，该调制电路控制该电流相关信号对应于该参考电流信号，其中该电流相关信号相关于该输出电流；一逻辑驱动电路，用以根据该第一脉冲调制信号以及一第二脉冲调制信号而产生一开关控制信号，用以控制该功率开关以产生该输出电流；以及一调光控制电路，用以接收一调光信号而产生该参考电流信号，其中当该调光信号超过一第一调光阈值时，根据该调光信号的位准而产生该参考电流信号，且该开关控制信号对应于该第一脉冲调制信号以控制该功率开关，使得该输出电流对应于该调光信号的位准，以进行一模拟式调光；当该调光信号未超过该第一调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第一调光阈值的位准，且根据该调光信号的位准而产生该第二脉冲调制信号，其中该第二脉冲调制信号的频率低于该第一脉冲调制信号的频率；其中该第二脉冲调制信号用以调制该第一脉冲调制信号而产生该开关控制信号以控制该功率开关，其中，于该第二脉冲调制信号为使能的期间内，该输出电流对应于该第一调光阈值的位准，且于该第二脉冲调制信号为禁止的期间内，控制该功率开关为关断，以进行一脉冲调制式调光。

以下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、特点及其所实现的功效。

附图说明

图1A显示一种现有技术发光元件驱动装置的方块图；

图1B显示一种现有技术发光元件驱动装置中，转换控制电路的示意图；

图2显示对应于图1B的现有技术发光元件驱动装置的特性曲线示意图；

图3显示另一种现有技术发光元件驱动装置中，转换控制电路的示意图；

图4显示现有技术发光元件驱动装置的波形示意图；

图5A显示本发明的发光元件驱动装置的一种实施例示意图；

图5B显示本发明的发光元件驱动装置中，转换控制电路的一种实施例示意图；

图5C显示本发明的发光元件驱动装置中，调制电路的一种具体实施例示意图；

图6显示显示对应于本发明实施例的特性曲线图；

图7A-7B显示对应于图5B、图5C与图6实施例的波形示意图；

图7C显示现有技术的发光元件驱动装置的波形示意图；

图8A显示本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的一种具体实施例示意图；

图8B显示本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的另一种具体实施例示意图；

图8C显示本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的一种更具体实施例示意图；

图9显示本发明的发光元件驱动装置中，误差放大电路的一种具体实施例示意图。

具体实施方式

本发明中的附图均属示意，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。

请参阅图5A-5B，图中所示为本发明的发光元件驱动装置的一种实施例(发光元件驱动装置5)以及其中的转换控制电路10的一种实施例。发光元件驱动装置5包含电感L、功率开关SWN、以及转换控制电路10。功率开关SWN耦接于电感L，用以切换电感L以转换输入电源VDD而产生输出电流IOUT，用以驱动发光元件电路60。转换控制电路10，用以切换功率开关SWN以产生该输出电流IOUT。在一实施例中，发光元件电路60包括：发光元件串61，包括至少一发光元件(例如但不限于如图中所示的发光元件611-61N，N为自然数)。在一实施例中，如图5A所示，并联耦接于发光元件串61的输出电容器CO，可对输出电流IOUT滤波用而降低实际流经发光元件串61的电流ILED的纹波。在一实施例中，功率开关SWN与电感L可形成例如但不限于图5A中所示的降压型电源转换电路，而在其他实施例中，也可为升压型、升降压型，或返驰式电源转换电路。

请继续参阅图5B，转换控制电路10包括调制电路80、逻辑驱动电路40以及调光控制电路50。调制电路80用以根据电流相关信号ISN以及参考电流信号IREF而进行脉冲调制以产生第一脉冲调制信号PWM1，调制电路80控制电流相关信号ISN对应于参考电流信号IREF，在一实施例中，调制电路80控制电流相关信号ISN大致上等于参考电流信号IREF；其中电流相关信号ISN相关于输出电流IOUT。逻辑驱动电路40则根据第一脉冲调制信号PWM1以及第二脉冲调制信号PWM2而产生一开关控制信号GT，用以控制功率开关SWN，其中第二脉冲调制信号PWM2的产生方式稍后详述。

请参阅图5C，图中所示为本发明的发光元件驱动装置中，调制电路(调制电路80)的一种具体实施例示意图。本实施例中，调制电路80包括误差放大电路20以及第一比较电路30。误差放大电路20根据电流相关信号ISN以及参考电流信号IREF而产生误差放大信号EAO。第一比较电路30用以比较第一斜坡信号RMP1以及误差放大信号EAO而产生第一脉冲调制信号PWM1。

在一实施例中，前述的第一斜坡信号RMP1可为电感电流相关信号或为一无关于电流的斜坡信号，在一实施例中，第一斜坡信号RMP1可为定频或非定频。此外，前述的电流相关信号ISN例如可通过感测电感电流或功率开关而得到的连续或非连续的电流相关信号，其可用于误差放大电路20的输入，或做为前述的第一斜坡信号RMP1。

需说明的是，图5C中的调制电路80的实施例并非用以限制本发明的范围，根据本发明，在其他实施例中，调制电路还可以是例如其他架构的定频或非定频的脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)、固定导通/不导通时间调制(COT)或启停式调制(bang bangcontrol)等调制架构，仍可实现上述相同的操作。

请同时参阅图6，图中显示对应于本发明实施例的特性曲线图。调光控制电路50用以接收调光信号DIM而产生参考电流信号IREF，其中当调光信号DIM超过第一调光阈值DIML时，调光控制电路50根据调光信号DIM的位准而产生参考电流信号IREF，且开关控制信号GT对应于第一脉冲调制信号PWM1以控制功率开关SWN，使得输出电流IOUT对应于调光信号DIM的位准，以进行模拟式调光。详言之，本实施例中，参考电流信号IREF与调光信号DIM之间具有例如一预设的比例K，如图6中调光信号DIM大于DIML的区间(也就是模拟式调光区间)，其中K为一实数，在一较佳实施例中，K为一正实数。而误差放大电路20以及其他PWM调制相关的电路会将输出电流IOUT以反馈方式调节控制使其对应于参考电流信号IREF(例如但不限于相等，或具有另一预设的比例J)，因此进而可使得输出电流IOUT对应于调光信号DIM的位准。

在一实施例中，第一调光阈值DIML可为一预设的固定值，而在其他实施例中，第一调光阈值DIML可为一可调整的变动值。在一实施例中，第一调光阈值DIML的选择，可根据如图2中调光曲线的零件间变异特性而决定，在一实施例中，第一调光阈值DIML可选为当零件间变异开始变化较大而超出一定容许范围时，换言之，可根据调光控制电路50的一零件间变异而决定第一调光阈值DIML。

请继续参阅图5B与图6，另一方面，当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时(也就是如图6所示的脉冲调制式调光区间)，调光控制电路50根据第一调光阈值DIML的位准而产生参考电流信号IREF，本实施例中，第一调光阈值DIML为一预设值，且于调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，参考电流信号IREF的位准如图所示为第一电流位准IRL(例如参考电流信号IREF与第一调光阈值DIML维持上述的预设的比例K)。就一观点而言，当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，调光控制电路50箝位参考电流信号IREF使其对应于第一调光阈值DIML的位准。

前述的“脉冲调制式调光区间”是指通过第二脉冲调制信号PWM2的“脉冲”的不同特性而调制输出电流IOUT，其中可用以调制输出电流IOUT的脉冲调制方式可为例如但不限于脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation-PWM)、脉冲振幅调制(Pulse AmplitudeModulation-PAM)，或其组合或其他形式的脉冲调制等调制方式，本发明的“脉冲调制式调光区间”的细节稍后详述。

请同时参阅图7A，图中显示对应于图5B与图6实施例的波形示意图。当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时(也就是“脉冲调制式调光区间”)，调光控制电路50通过比较调光信号DIM以及第二斜坡信号RMP2而产生第二脉冲调制信号PWM2。在一实施例中，第二脉冲调制信号PWM2的频率低于第一脉冲调制信号PWM1的频率，在一实施例中，第二脉冲调制信号PWM2的频率可为例如但不限于1KHz，而第一脉冲调制信号PWM1的频率可为例如但不限于100KHz。如图7A所示，第二脉冲调制信号PWM2用以调制第一脉冲调制信号PWM1而产生开关控制信号GT以控制功率开关SWN而产生输出电流IOUT。其中于第二脉冲调制信号PWM2为使能(例如图7A中t5-t6的高位准状态)的期间内，输出电流IOUT对应于第一调光阈值DIML，由于如前所述，IRL＝K*DIML，因此，就另一观点言，于第二脉冲调制信号PWM2为使能的期间内，输出电流IOUT对应于参考电流信号IREF的第一电流位准IRL。在一实施例中，于第二脉冲调制信号PWM2为禁止时(例如图7A中t6-t7的低位准状态)，开关控制信号GT控制功率开关SWN为关断。就一观点而言，当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，输出电流IOUT整体的平均值对应于第一调光阈值DIML乘以第二脉冲调制信号PWM2的占空比大小D2，由此实现脉冲调制式调光的功效。类似地，输出电流IOUT整体的平均值对应于第一电流位准IRL乘以第二脉冲调制信号PWM2的占空比大小D2。因此，就一观点而言，本发明在“脉冲调制式调光区间”，同时具有脉冲宽度调制(PWM)与脉冲振幅调制(PAM)的特性，与图3的现有技术仅具有脉冲宽度调制(PWM)并不相同。当然，根据本发明的精神并不限于此，也就是，在一实施例中，“脉冲调制式调光区间”也可仅以PWM调制的方式进行调光，使得当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，输出电流IOUT整体的平均值对应于例如图6中的第二调光阈值DIMH乘以第二脉冲调制信号PWM2的占空比大小D2。

就另一观点而言，根据本发明，当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，以脉冲调制方式，也就是，通过第二脉冲调制信号PWM2的占空比大小而调整发光元件串61的电流ILED的平均值(也就是输出电流IOUT整体的平均值)，以实现脉冲调制式调光的目标。值得注意的是，根据本发明，当调光信号DIM超过第一调光阈值DIML时，控制输出电流IOUT对应于调光信号DIM的位准，而当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，则将调光信号DIM转换为PWM方式(通过第二脉冲调制信号PWM2的占空比)，控制输出电流IOUT的平均值对应于第一调光阈值DIML乘以第二脉冲调制信号PWM2的占空比，又由于第二脉冲调制信号PWM2比较调光信号DIM以及第二斜坡信号RMP2而得，因此在一实施例中，通过适当选择第二斜坡信号RMP2的波峰与波谷的位准，可控制调光转换曲线为无缝衔接的线性曲线(例如图5所示的转换曲线)。在一实施例中，选择第二斜坡信号RMP2的波峰位准为第一调光阈值DIML(例如图7A所示)时，可使调光转换曲线于第一调光阈值DIML时为连续，而在一较佳实施例中，选择第二斜坡信号RMP2的波谷位准使其对应于模拟式调光区间的延长线时，可使脉冲调制式调光区间的调光转换曲线斜率与模拟式调光区间的调光转换曲线斜率相同。值得注意的是，就另一观点言，在第二斜坡信号RMP2的波峰位准为第一调光阈值DIML的情况下，当调光信号DIM超过第一调光阈值DIML时(例如图7A中t10以后)，仍可视开关控制信号GT为以第二脉冲调制信号PWM2调制第一脉冲调制信号PWM1所产生的结果(此时PWM2的占空比为100％)。

需说明的是，上述第二斜坡信号RMP2的波峰与波谷的位准的选择方式仅为举例而非限制，在其他实施例中，也可利用第二斜坡信号RMP2的波峰与波谷的位准的选择而调整使脉冲调制式调光区间的调光转换曲线斜率与模拟式调光区间的调光转换曲线斜率为不同，或使其衔接点为不连续(包括DIM轴或IOUT平均值轴)。

此外，根据上述的操作，于脉冲调制式调光区间中，本发明还具有发光元件串61的电流ILED的纹波较小的优点。请同时参考图7B与图7C，图7B显示对应于图5B与图6的本发明的实施例的稳态波形示意图，图7C则显示对应于图3的现有技术的稳态波形示意图。详言之，根据本发明，由于当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，于第二脉冲调制信号PWM2为使能的期间内，输出电流IOUT对应于第一调光阈值DIML，也就是，对应于前述的第一电流位准IRL(如图7B所示)，换言之，在相同的输出电流目标下，当于第二脉冲调制信号PWM2为使能的期间内，本发明的发光元件驱动装置以较低的电流位准(如图7B对应于IRL)进行PWM调制，因而输出电流IOUT具有较低的PWM电流振幅，因此，发光元件串61的电流ILED的纹波可有效降低(如图7B所示)。而由于现有技术以较高的电流位准(如图7C对应于IRH)进行PWM调制(如图7C的PWM2’)，其占空比D2’较低，因而输出电流IOUT’具有较高的PWM电流振幅，因此，现有技术的发光元件串的电流ILED’的纹波较大(如图7C所示)。此外，值得注意的是，根据本发明，即使操作于脉冲调制式调光区间中，仍是通过调整调光信号DIM的位准而调光，就应用电路(特别是用以产生调光信号DIM的外部电路)而言，可以以具有一致性的调光信号DIM形式(也就是通过调整调光信号DIM的模拟位准)进行调光。在一实施例中，转换控制电路可为一集成电路；在一实施例中，转换控制电路可通过一单一的引脚而接收该调光信号，以实现该模拟式调光以及该脉冲调制式调光。

请参阅图8A，图中所示为本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的一种具体实施例(调光控制电路50)，调光控制电路50包括参考电流产生电路51、信号选择电路52、以及第二比较电路53。参考电流产生电路51用以转换调光参考信号VREF而产生参考电流信号IREF；在一实施例中，参考电流信号IREF与调光参考信号VREF之间具有例如前述数的预设的比例K。信号选择电路52则用以比较调光信号DIM与第一调光阈值DIML，当调光信号DIM超过第一调光阈值DIML时，选择调光信号DIM作为调光参考信号VREF，当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，选择第一调光阈值DIML作为调光参考信号VREF。第二比较电路53用以比较调光信号DIM以及第二斜坡信号RMP2而产生第二脉冲调制信号PWM2。

请同时参阅图6与图8B，图8B显示本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的另一种具体实施例(调光控制电路50’)。在一实施例中，当调光信号DIM超过一第二调光阈值的位准DIMH时，调光控制电路50’可将参考电流信号IREF箝位而使其对应于该第二调光阈值DIMH的位准(例如箝位于如图6中所示的参考电流信号位准IRH)，进而可将输出电流IOUT箝位于一电流上限，也就是，如图8B所示，当调光信号DIM超过第二调光阈值的位准DIMH时，信号选择电路52’选择第二调光阈值DIMH作为调光参考信号VREF。在一实施例中，第二调光阈值DIMH高于第一调光阈值DIML。

请参阅图8C，图中显示本发明的发光元件驱动装置中，调光控制电路的另一种更具体的实施例(调光控制电路50’)。在一实施例中，信号选择电路52包括若干比较器与选择开关，用以根据前述的调光信号DIM、第一调光阈值DIML以及第二调光阈值的位准DIMH而选择其一做为调光参考信号VREF。在一实施例中，参考电流产生电路51为一线性放大电路，用以转换调光参考信号VRE而产生参考电流信号IREF，其中参考电流信号IREF与调光参考信号VREF之间的预设的比例K由图中的电阻比例决定。

请参阅图9，图中所示为本发明的发光元件驱动装置中，误差放大电路的一种具体实施例(误差放大电路20)，误差放大电路20包括转导放大电路21、补偿电容器CC以及积分控制开关SWC。转导放大电路21用以根据电流相关信号ISN以及参考电流信号IREF的差值而于转导输出端GO产生误差放大电流IGO。补偿电容器CC，用以积分误差放大电流IGO而产生误差放大信号EAO。积分控制开关SWC耦接于转导输出端GO与补偿电容器CC之间，其中，当调光信号DIM超过第一调光阈值DIML时，积分控制开关SWC导通误差放大电流IGO至补偿电容器CC的电流路径，而当调光信号DIM未超过第一调光阈值DIML时，于第二脉冲调制信号PWM2为使能期间，导通误差放大电流IGO至补偿电容器CC的电流路径，而于第二脉冲调制信号PWM2为禁止期间，关断误差放大电流IGO至补偿电容器CC的电流路径。就一观点而言，积分控制开关SWC于第二脉冲调制信号PWM2为禁止期间，关断误差放大电流IGO至补偿电容器CC的电流路径，其目的在于在第二脉冲调制信号PWM2为禁止期间，可维持补偿电容器CC上的电压，使得第二脉冲调制信号PWM2再度转为使能时，发光元件驱动装置可接续上一段使能期间的稳态状态，而无需重新进行软启动，以维持调光的精准度。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，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。所说明的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用，举例而言，两个或以上的实施例可以组合运用，而一实施例中的部分组成也可用以取代另一实施例中对应的组成部件。此外，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，举例而言，本发明所称“根据某信号进行处理或运算或产生某输出结果”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等，之后根据转换后的信号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，其组合方式很多，在此不一一列举说明。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。

Claims (19)

1.一种发光元件驱动装置，包含：

一电感；

一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；以及

一转换控制电路，用以切换该功率开关，该转换控制电路包括：

一调制电路，用以根据一电流相关信号以及一参考电流信号而进行脉冲调制以产生一第一脉冲调制信号，该调制电路控制该电流相关信号对应于该参考电流信号，其中该电流相关信号相关于该输出电流；

一逻辑驱动电路，用以根据该第一脉冲调制信号以及一第二脉冲调制信号而产生一开关控制信号，用以控制该功率开关以产生该输出电流；以及

一调光控制电路，用以接收一调光信号而产生该参考电流信号，其中

当该调光信号超过一第一调光阈值时，根据该调光信号的位准而产生该参考电流信号，且该开关控制信号对应于该第一脉冲调制信号以控制该功率开关，使得该输出电流对应于该调光信号的位准，以进行一模拟式调光；

当该调光信号未超过该第一调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第一调光阈值的位准，且根据该调光信号的位准而产生该第二脉冲调制信号，其中该第二脉冲调制信号的频率低于该第一脉冲调制信号的频率；其中该第二脉冲调制信号用以调制该第一脉冲调制信号而产生该开关控制信号以控制该功率开关，其中，于该第二脉冲调制信号为使能的期间内，该输出电流对应于该第一调光阈值的位准，且于该第二脉冲调制信号为禁止的期间内，控制该功率开关为关断，以进行一脉冲调制式调光。

2.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，该调制电路包括：

一误差放大电路，根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而产生一误差放大信号；以及

一第一比较电路，用以比较一第一斜坡信号以及该误差放大信号而产生该第一脉冲调制信号。

3.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，该调光控制电路包括：

一参考电流产生电路，用以转换一调光参考信号而产生一参考电流信号；

一信号选择电路，用以比较该调光信号与该第一调光阈值，当该调光信号超过该第一调光阈值时，选择该调光信号作为该调光参考信号，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，选择该第一调光阈值作为该调光参考信号；以及

一第二比较电路，用以比较该调光信号以及一第二斜坡信号而产生该第二脉冲调制信号。

4.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，该参考电流信号与该调光信号之间具有一预设的比例关系。

5.如权利要求3所述的发光元件驱动装置，其中，该第二斜坡信号的一波峰位准为该第一调光阈值。

6.如权利要求2所述的发光元件驱动装置，其中，该误差放大电路包括：

一转导放大电路，用以根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而于一转导输出端产生一误差放大电流；

一补偿电容器，用以积分该误差放大电流而产生该误差放大信号；以及

一积分控制开关，耦接于该转导输出端与该补偿电容器之间，其中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，于该第二脉冲调制信号为使能期间，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，而于该第二脉冲调制信号为禁止期间，关断该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径。

7.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，该发光元件电路包括：

一发光元件串，包括至少一发光元件；以及

一输出电容器，并联耦接于该发光元件串，用以降低流经该发光元件串的电流纹波。

8.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，当该调光信号超过一第二调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第二调光阈值的位准，用以箝位该输出电流于一电流上限。

9.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，该转换控制电路通过一单一的引脚而接收该调光信号的位准，以实现该模拟式调光以及该脉冲调制式调光。

10.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中，该转换控制电路根据一零件间变异而决定该第一调光阈值。

11.一种转换控制电路，用以控制一发光元件驱动装置，该发光元件驱动装置包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；该转换控制电路用以切换该功率开关，该转换控制电路包含：

一调制电路，用以根据一电流相关信号以及一参考电流信号而进行脉冲调制以产生一第一脉冲调制信号，该调制电路控制该电流相关信号对应于该参考电流信号，其中该电流相关信号相关于该输出电流；

一逻辑驱动电路，用以根据该第一脉冲调制信号以及一第二脉冲调制信号而产生一开关控制信号，用以控制该功率开关以产生该输出电流；以及

一调光控制电路，用以接收一调光信号而产生该参考电流信号，其中

当该调光信号超过一第一调光阈值时，根据该调光信号的位准而产生该参考电流信号，且该开关控制信号对应于该第一脉冲调制信号以控制该功率开关，使得该输出电流对应于该调光信号的位准，以进行一模拟式调光；

当该调光信号未超过该第一调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第一调光阈值的位准，且根据该调光信号的位准而产生该第二脉冲调制信号，其中该第二脉冲调制信号的频率低于该第一脉冲调制信号的频率；其中该第二脉冲调制信号用以调制该第一脉冲调制信号而产生该开关控制信号以控制该功率开关，其中，于该第二脉冲调制信号为使能的期间内，该输出电流对应于该第一调光阈值的位准，且于该第二脉冲调制信号为禁止的期间内，控制该功率开关为关断，以进行一脉冲调制式调光。

12.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，该调制电路包括：

一误差放大电路，根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而产生一误差放大信号；以及

一第一比较电路，用以比较一第一斜坡信号以及该误差放大信号而产生该第一脉冲调制信号。

13.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，该调光控制电路包括：

一参考电流产生电路，用以转换一调光参考信号而产生一参考电流信号；

一信号选择电路，用以比较该调光信号与该第一调光阈值，当该调光信号超过该第一调光阈值时，选择该调光信号作为该调光参考信号，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，选择该第一调光阈值作为该调光参考信号；以及

一第二比较电路，用以比较该调光信号以及一第二斜坡信号而产生该第二脉冲调制信号。

14.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，该参考电流信号与该调光信号之间具有一预设的比例关系。

15.如权利要求13所述的转换控制电路，其中，该第二斜坡信号的一波峰位准为该第一调光阈值。

16.如权利要求12所述的转换控制电路，其中，该误差放大电路包括：

一转导放大电路，用以根据该电流相关信号以及该参考电流信号的差值而于一转导输出端产生一误差放大电流；

一补偿电容器，用以积分该误差放大电流而产生该误差放大信号；以及

一积分控制开关，耦接于该转导输出端与该补偿电容器之间，其中，当该调光信号超过该第一调光阈值时，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，当该调光信号未超过该第一调光阈值时，于该第二脉冲调制信号为使能期间，导通该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径，而于该第二脉冲调制信号为禁止期间，关断该误差放大电流至该补偿电容器的电流路径。

17.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，当该调光信号超过一第二调光阈值时，将该参考电流信号箝位而使其对应于该第二调光阈值的位准，用以箝位该输出电流于一电流上限。

18.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，该转换控制电路通过一单一的引脚而接收该调光信号的位准，以实现该模拟式调光以及该脉冲调制式调光。

19.如权利要求11所述的转换控制电路，其中，该转换控制电路根据一零件间变异而决定该第一调光阈值。

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