CN110430638B

CN110430638B - 电源驱动系统、电源驱动器及感应信号调理电路

Info

Publication number: CN110430638B
Application number: CN201910773885.1A
Authority: CN
Inventors: 朱良飞; 缪海峰; 朱臻
Original assignee: Shanghai Lis Semiconductor Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Bright Power Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2019-08-21
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2039-08-21
Also published as: CN110430638A

Abstract

本发明涉及一种电源驱动系统，包括：至少一个传感器，每个传感器适于感应环境参数而产生感应信号；电源驱动器，具有感应输入端、电源输入端和驱动输出端且包括感应信号调理电路和驱动控制电路，感应输入端输入感应信号，感应信号调理电路连接感应输入端和电源输入端，驱动控制电路连接感应信号调理电路、电源输入端和驱动输出端，其中感应信号调理适于根据感应信号产生使能信号，驱动控制电路适于根据使能信号产生驱动信号；以及功率驱动电路，连接驱动控制电路，配置为使用输出驱动信号来驱动负载。

Description

电源驱动系统、电源驱动器及感应信号调理电路

技术领域

本发明涉及一种电源驱动系统，该电源驱动系统可以实现感应信号调理以及驱动控制的双重功能。

背景技术

电源驱动系统可用来为各种电子设备的运作提供电力。具有感应功能的电源驱动系统正逐渐成为电源驱动系统领域的一个重要发展方向。与传统的电源驱动系统相比，感应电源驱动系统在一些特定的应用场景具有无可替代的优点。例如，在车库、仓库、走廊和洗手间等不需要长时间持续照明的场所，利用感应电源驱动系统实现的感应照明，不仅使用方便，而且节能效果更加显著。

目前，广泛使用的具有感应功能的电源驱动系统通常由一个感应信号调理芯片和一个驱动控制芯片组合而成。感应信号调理芯片采样和处理外部传感器感应到的环境信号，并产生控制信号来控制驱动控制芯片，驱动控制芯片进而控制光源的状态。

图1是一种现有技术的声光感应照明的电源驱动系统的电路图。该电源驱动系统100包括一个声光感应模块110和一个光源驱动模块120。其中，声光感应模块110包含一个由苏州朗宽电子技术有限公司生产的声光感应芯片KU5590、一个声音传感器(驻极体)MIC1、一个光敏传感器CDS1、两个电容C2、C3和三个电阻R2、R3、R4。光源驱动模块120包含一个整流桥121、一个输入电容C1、一个功率电感L1、一个续流二极管D1、一个电流采样电阻R1以及一个由上海莱狮半导体科技有限公司生产的光源驱动芯片LIS9412B。

声光感应芯片KU5590的控制引脚SCTRL输出一个控制信号SCTRL到驱动芯片LIS9412B的使能引脚DIM。当声光控感应模块110在其感应范围内感应到声音时，控制信号SCTRL的逻辑状态变为“逻辑高”，并通过光源驱动模块120控制光源130开启。经过一段预设的时间延迟之后，如果声光控感应模块110没有再次感应到声音，则控制信号SCTRL的逻辑状态变为“逻辑低”，并通过光源驱动模块120控制光源130关闭。

这种传统的声光感应照明的电源驱动系统100需要两颗芯片，且声光感应模块110和光源驱动模块120的电路也较为复杂。这种电源驱动系统100显然无法满足感应照明对低成本和小型化的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电源驱动系统，该电源驱动系统可以实现感应信号调理以及驱动控制的双重功能。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种电源驱动系统，包括：至少一个传感器，每个传感器适于感应环境参数而产生感应信号；电源驱动器，具有感应输入端、电源输入端和驱动输出端且包括感应信号调理电路和驱动控制电路，所述感应输入端输入所述感应信号，所述感应信号调理电路连接所述感应输入端和所述电源输入端，所述驱动控制电路连接所述感应信号调理电路、所述电源输入端和所述驱动输出端，其中所述感应信号调理电路适于根据所述感应信号产生使能信号，所述驱动控制电路适于根据所述使能信号产生驱动信号；以及功率驱动电路，连接所述驱动控制电路，配置为使用所述驱动信号来驱动负载。

在本发明的一实施例中，电源驱动系统还包括整流电路，适于连接交流电源，所述电源驱动器和所述功率驱动电路连接所述整流电路。

在本发明的一实施例中，所述电源驱动器为集成所述感应信号调理电路和驱动控制电路的电源驱动芯片。

在本发明的一实施例中，所述至少一个传感器包括声音传感器和光敏传感器。

在本发明的一实施例中，所述感应信号调理电路包括：信号检测器，具有感应输入端、使能输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述感应输入端，所述感应输入端通过偏置电阻或偏置电流源连接到第二参考电压，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器的输出端连接所述使能输出端。

在本发明的一实施例中，所述感应信号调理电路包括：信号检测器，具有第一感应输入端、比较输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述第一感应输入端输入第一感应信号，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述第一感应输入端，所述感应输入端通过偏置电阻或偏置电流源连接到第二参考电压，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器适于根据所述第一输入端和第二输入端的比较结果输出比较信号至所述比较输出端；以及延迟控制单元，具有比较输入端、第二感应输入端和使能输出端，所述比较输入端连接所述比较输出端，所述第二感应输入端输入第二感应信号，所述延迟控制单元适于在所述第二感应信号的控制下工作，且根据所述比较信号输出所述使能信号。

在本发明的一实施例中，所述第一电容直接连接到所述感应输入端。

在本发明的一实施例中，所述第一电阻和第二电阻分别包括工作在线性区的晶体管；和/或所述第一电容和第二电容是晶体管电容。

本发明的另一方面提供一种电源驱动器，具有感应输入端、电源输入端和驱动输出端，所述感应输入端输入感应信号，所述电源驱动器包括：感应信号调理电路，连接所述感应输入端和所述电源输入端，适于根据所述感应信号产生使能信号；以及驱动控制电路，连接所述感应信号调理电路、所述电源输入端和所述驱动输出端，适于根据所述使能信号产生驱动信号。

本发明的另一方面提供一种感应信号调理电路，包括信号检测器，具有感应输入端、比较输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述感应输入端输入感应信号，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述感应输入端，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器适于根据所述第一输入端和第二输入端的比较结果输出比较信号至所述比较输出端。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：

本发明的电源驱动系统在电源驱动器中集成了感应信号调理电路和驱动控制电路，从而实现了感应信号调理以及驱动控制的双重功能，简化了电源驱动系统电路的同时大幅降低了制造成本，而且使用时更加灵活，具有广泛的应用前景。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是一种现有技术的声光感应照明的电源驱动系统的电路图；

图2是本发明一实施例的一种电源驱动系统的电路图；

图3是本发明一实施例的一种电源驱动系统的感应信号调理电路的电路图；

图4是本发明一实施例的一种电源驱动系统的感应信号调理电路的控制波形图；

图5是本发明一实施例的另一种电源驱动系统的感应信号调理电路的电路图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。

本发明的以下实施例提出一种电源驱动系统，该电源驱动系统可以实现感应信号调理以及驱动控制的双重功能。

可以理解的是，下面所进行的描述仅仅示例性的，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神的情况下，进行各种变化。

图2是本发明一实施例的一种电源驱动系统的电路图。参考图2所示，该电源驱动系统200，包括至少一个传感器210、电源驱动器220以及功率驱动电路230。

传感器210可以感应环境参数而产生感应信号。在本发明的一实施例中，至少一个传感器210包括声音传感器和光敏传感器。例如，在图2所示的一个示例中，电源驱动系统200包括传感器210a和传感器210b。其中，传感器210a为声音传感器EMIC，传感器210b为光敏传感器CDS1。示例性的，声音传感器EMIC可以为驻极体。

电源驱动器220具有至少一个感应输入端221、电源输入端222和驱动输出端223。电源驱动器220还包括感应信号调理电路224和驱动控制电路225。感应输入端221输入感应信号，感应信号调理电路224连接感应输入端221和电源输入端222，驱动控制电路225连接感应信号调理电路224、电源输入端222和驱动输出端223。其中，感应信号调理电路224适于根据感应信号产生使能信号EN，驱动控制电路225适于根据使能信号EN产生驱动信号Drain。在本发明的一些实施例中，使能信号EN可以为延迟脉冲信号。

在图2所示的一个示例中，电源驱动器220通过感应输入端221a和感应输入端221b分别连接至传感器210a(声音传感器EMIC)和传感器210b(光敏传感器CDS1)。声音传感器EMIC可以产生感应信号MIC，并通过感应输入端221a输入到电源驱动器220中。光敏传感器CDS可以产生感应信号PH，并通过感应输入端221b输入到电源驱动器220中。

在本发明的一实施例中，电源驱动器220还可以是集成感应信号调理电路224和驱动控制电路225的电源驱动芯片。

参考图2所示，在本发明的一些示例中，电源驱动器220还包括功率开关NM0，功率开关NM0连接驱动控制电路225和驱动输出端223。驱动控制电路225根据使能信号EN产生驱动控制信号DRV，功率开关NM0接收驱动控制信号DRV并根据驱动控制信号DRV产生驱动信号Drain。在本发明的一些示例中，功率开关NM0可以为功率驱动管。

应当注意，功率开关NM0可以是电源驱动器220的一部分，也可以是独立于电源驱动器220之外的一个单独的装置，本发明对其具体的布置方式并不加以限制。例如，当电源驱动器220为集成感应信号调理电路224和驱动控制电路225的电源驱动芯片时，功率开关NM0可以集成于该电源驱动芯片中，功率开关NM0也可以为一个单芯片的功率开关NM0，并与电源驱动芯片共同封装在一个单片集成电路中。

在一些示例中，电源驱动器220还具有低压线性稳压器LDO(low dropoutregulator)，低压线性稳压器LDO连接电源输入端222、感应信号调理电路224和驱动控制电路225。电源输入端222输入的电源信号HV经过低压线性稳压器LDO后转换为低压电源信号VDD并输入到感应信号调理电路224和驱动控制电路225中。低压线性稳压器LDO为感应信号调理电路224和驱动控制电路225提供电源输入。

功率驱动电路230连接驱动控制电路225。功率驱动电路230配置为使用驱动信号Drain来驱动负载。示例性的，在图2所示的声光感应照明的电源驱动系统200中，负载可以为各种形式的光源。应当理解，光源可以是指热辐射光源、气体放电光源以及电致发光光源等。常见的热辐射光源主要包括白炽灯和卤钨灯。气体放电光源包括但不限于荧光灯、霓虹灯等。电致发光光源可以是场致发光光源和发光二极管(LED)光源。优选的，在本发明的以下实施例中，负载为发光二极管光源。

在图2所示的一个示例中，功率驱动电路230包括一个功率电感L和一个续流二极管Dx，但本实施例并非以此为限。

在本发明的一实施例中，电源驱动系统200还包括整流电路240。整流电路240连接交流电源Vac、电源驱动器220以及功率驱动电路230。

在图2所示的一个示例中，整流电路240包括四个二极管(二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4)以及一个输入电容Cin。整流电路240将交流电源Vac输入的交流电转换为直流电Vin，并通过电源输入端222将电源信号HV输入到电源驱动器220中。

应当理解的是，输入电容Cin可以是整流电路240的一部分，也可以是独立于整流电路240之外的一个单独的装置，本发明对其具体的布置方式并不加以限制。

下面结合图2对本发明一实施例的一种包含传感器210a(声音传感器EMIC)和传感器210b(光敏传感器CDS1)的电源驱动系统200的工作过程进行说明。

当声音传感器EMIC感应到一定强度的声音信号时，产生感应信号MIC并输入电源驱动系统200的感应信号调理电路224中。感应信号调理电路224对接收到的感应信号MIC进行处理后产生具有延迟脉冲的使能信号EN。驱动控制电路225接收该使能信号EN，并在使能信号EN的脉冲有效期间产生控制功率开关NM0的PWM驱动控制信号DRV。功率开关NM0根据驱动控制信号DRV产生相应的驱动信号Drain。该驱动信号Drain进而控制负载(例如光源)开启。

当使能信号EN的延迟脉冲结束后，驱动控制电路225产生控制功率开关NM0截止的驱动控制信号DRV。功率开关NM0根据驱动控制信号DRV产生相应的驱动信号Drain。该驱动信号Drain进而控制负载(例如光源)关闭。

当光敏传感器CDS1感应到一定强度的光信号时，光敏传感器CDS1呈现低阻态，同时产生低电平的感应信号PH并输入电源驱动系统200的感应信号调理电路224中。感应信号调理电路224对接收到的感应信号PH进行处理后，产生无延迟脉冲的使能信号EN。驱动控制电路225接收该使能信号EN，并产生控制功率开关NM0截止的驱动控制信号DRV。功率开关NM0根据驱动控制信号DRV产生相应的驱动信号Drain。该驱动信号Drain进而控制负载(例如LED光源)保持关闭状态。

当光敏传感器CDS1没有感应到一定强度的光信号时，光敏传感器CDS1呈现高阻态，同时产生高电平的感应信号PH并输入电源驱动系统200的感应信号调理电路224中。此时，如果声音传感器EMIC感应到一定强度的声音信号，感应信号调理电路224会产生有延迟脉冲的使能信号EN。驱动控制电路225接收该使能信号EN并在使能信号EN的脉冲有效期间产生控制功率开关NM0的PWM驱动控制信号DRV。功率开关NM0根据驱动控制信号DRV产生相应的驱动信号Drain。该驱动信号Drain进而控制负载(例如光源)开启。当使能信号EN的延迟脉冲结束后，驱动控制电路225产生控制功率开关NM0截止的驱动控制信号DRV。功率开关NM0根据驱动控制信号DRV产生相应的驱动信号Drain。该驱动信号Drain进而控制负载(例如光源)关闭。

图3是本发明一实施例的一种电源驱动系统的感应信号调理电路的电路图。下面结合图3对该感应信号调理电路300的结构进行说明。

在本发明的一实施例中，感应信号调理电路300包括信号检测器310和延迟控制单元320。

信号检测器310具有第一感应输入端311、比较输出端312且包括比较器313、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2。

第一感应输入端311输入第一感应信号(例如声音传感器EMIC产生的感应信号MIC)，比较器313具有第一输入端313a和第二输入端313b，第一输入端313a通过第一电阻R1连接到第一参考电压Vref1，且第一输入端313a通过第一电容C1连接到第一感应输入端311，第二输入端313b通过第二电阻R2连接到第一参考电压Vref1，且第二输入端313b通过第二电容C2接地。比较器313适于根据第一输入端313a和第二输入端313b的比较结果输出比较信号CT至比较输出端312。示例性的，比较信号CT可以为脉冲信号。

在一些实施例中，第一感应输入端311还可以通过一个偏置电阻或一个偏置电流源连接到第二参考电压Vref2。示例性的，第一参考电压Vref1可以为直流偏置电压，第二参考电压Vref2通过偏置电流源I2连接第一感应输入端。在本发明图5所示的另一些实施例中，第二参考电压Vref2还可以通过偏置电阻R3连接第一感应输入端。

在本发明的一实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2可以分别包括工作在线性区的晶体管。第一电容C1和第二电容C2可以分别是晶体管电容。示例性的，第一电阻R1和第二电阻R2可以分别采用PMOS(P沟道金属氧化物半导体)管，例如图3所示的PMOS管PM1和PMOS管PM2。第一电容C1和第二电容C2可以分别为NMOS(N沟道金属氧化物半导体)管电容，例如图3所示的NMOS管电容NM3和NMOS管电容NM4。

在本发明的一实施例中，第一电容C1可以直接连接到第一感应输入端311。第一电容C1与第一感应输入端311直接连接的一个优势是，可以省略运算放大器，以进一步简化电路。

延迟控制单元320具有第二感应输入端321、比较输入端322和使能输出端323。比较输入端322连接比较输出端312，第二感应输入端321输入第二感应信号(例如光敏传感器CDS产生的感应信号PH)，延迟控制单元320适于在第二感应信号的控制下工作，且根据比较信号CT输出使能信号EN。

参考图3所示，在本发明的一实施例中，延迟控制单元320还包括延迟计数器324、倒相器IV以及控制逻辑单元325。

延迟计数器324可以由n个D触发器构成，例如DF1，DF2...，DFn。每个D触发器具有时钟输入端口、数据输入端口D、正向输出端口Q以及反向输出端口

控制逻辑单元325具有第一逻辑输入端325a、第二逻辑输入端325b以及逻辑输出端325c。优选的，控制逻辑单元325可以为或门控制逻辑单元OR。

倒相器IV的输入端连接第二感应输入端321以接收输入的第二感应信号。倒相器IV的输出端连接控制逻辑单元325的第二逻辑输入端325b。

延迟计数器324的第一个D触发器DF1的时钟输入端口连接一个内部时钟信号CLK，其数据输入端口D连接其反向输出端口

其正向输出端口Q连接到下一个D触发器DF2的时钟输入端口。以此类推，第n-2个D触发器的正向输出端口Q连接第n-1个D触发器DFn-1的时钟输入端口。第n-1个D触发器DFn-1的数据输入端口D连接逻辑“1”，其反向输出端口

连接第n个D触发器DFn的清零端口CLR。第n个D触发器DFn的数据输入端口D也连接逻辑“1”，其时钟输入端口连接信号检测器310的比较输出端312，且输入比较信号CT，其正向输出端口Q连接到控制逻辑单元325的第一逻辑输入端325a，且输出使能信号EN。控制逻辑单元325的逻辑输出端325c连接延迟计数器324中第一个D触发器DF1到第n-1个D触发器DFn-1的清零端口CLR。

在本发明一实施例中，倒相器IV的输入端还连接到一电压VDD。示例性的，电压VDD可以为上拉电流源I1。

参考图4所示，声音传感器EMIC的正输出端连接感应信号调理电路300的第一感应输入端311。第一感应输入端311还通过一个偏置电流源I2连接到信号检测器310的第二参考电压Vref2和第一电容C1(NMOS管电容NM3)的底极板。NMOS管电容NM3的顶极板连接到比较器313的第一输入端313a。比较器313的第二输入端313b连接第二电容C2(NMOS管电容NM4)，NMOS管电容NM4的底极板接地。比较器313的第一输入端313a和第二输入端313b分别连接第一电阻R1(PMOS管PM1)和第二电阻R2(PMOS管PM2)的漏极，PMOS管PM1和PMOS管PM2的栅极被同一个电压Vb偏置，PMOS管PM1和PMOS管PM2的源极共同连到第一参考电压Vref1。由于PMOS管PM1和PMOS管PM2工作在线性区，其作用等同于两个偏置电阻。PMOS管PM1和PMOS管PM2的电阻值由(Vref1-Vb)决定，且电阻值的一阶近似计算公式为：

其中，μ_n是载流子迁移率，C_ox是栅极氧化层厚度，V_th是阈值电压，W/L是PMOS管的宽长比。

当声音传感器EMIC感应到一定强度的声音信号时，MIC引脚会产生微弱的电压波动并产生感应信号MIC。感应信号MIC通过NMOS管电容NM3耦合到比较器313的第一输入端313a，并且叠加到比较器313的第一参考电压Vref1上；比较器313的第二输入端313b无交流小信号耦合，因此保持恒定的第一参考电压Vref1。感应信号MIC在比较器313的第一输入端313a产生一个交流差分小信号。该交流差分小信号通过比较器313比较后，输出比较信号CT。比较信号CT输入到延迟控制单元320的延迟计数器324的第n个D触发器DFn的时钟输入端口。

当光敏传感器CDS1没有感应到一定强度的光信号时，光敏传感器CDS1呈现高阻态，PH引脚的电压被上拉电流源I1上拉至逻辑高并产生高电平的感应信号PH。该高电平的感应信号PH输入延迟控制单元320。这时，如果使能信号EN为0，负载处于关闭状态，控制逻辑单元325(或门控制逻辑单元OR)的逻辑输出端325c输出逻辑“0”，对延迟计数器324的第一个D触发器DF1至第n-1个D触发器DFn-1清零。因此，第n-1个D触发器DFn-1的反向输出端口

输出逻辑“1”至第n个D触发器DFn的清零端口CLR。

在这种情况下，如果比较信号CT有脉冲出现，则触发使能信号EN变为逻辑“1”，开始一个延迟脉冲，进而控制负载开启。负载开启后，使能信号EN通过控制逻辑单元325控制第一个D触发器DF1至第n-1个D触发器DFn-1的清零端口CLR全部置成逻辑“1”，导致延迟计数器324的第一个D触发器DF1至第n-2个D触发器DFn-2开始计数。时钟信号CLK经过2^n-2个周期后，第n-2个D触发器DFn-2会产生一个下降沿，进而导致第n-1个D触发器DFn-1的反向输出端口

变为逻辑“0”，并对第n个D触发器DFn清零，输出的使能信号EN由逻辑“1”变为逻辑“0”，从而结束了这个延迟脉冲，并导致负载变为关闭状态。

当光敏传感器CDS1感应到一定强度的光信号时，光敏传感器CDS1呈现低阻态，PH引脚的电压被拉至逻辑低并产生低电平的感应信号PH。该低电平的感应信号PH输入延迟控制单元320，使第n个D触发器DFn始终被清零，进而使得负载始终处于关闭状态。

图4是本发明一实施例的一种电源驱动系统的感应信号调理电路的控制波形图。参考图4所示，当声音传感器EMIC感应到一定强度的声音信号时，该声音信号会在声音传感器EMIC的直流偏置上产生电压波动信号，并产生感应信号MIC。

信号检测器310中的比较器313对该感应信号MIC进行比较，产生一个脉冲形式的比较信号CT。此时，如果光敏传感器CDS1产生的感应信号PH为逻辑高，比较信号CT将触发延迟控制单元320，并在延迟控制单元320输出的使能信号EN上产生一个预设脉冲宽度为Td的延迟脉冲。预设的脉冲宽度Td由D触发器构成的分频器的级数以及其时钟信号CLK的频率决定。脉冲宽度Td的计算公式为：

其中，f是时钟信号CLK的频率，n-2是D触发器构成的分频器的级数。

在使能信号EN输出延迟脉冲(Td)期间，负载进入开启状态；使能信号EN的延迟脉冲结束时，负载随之进入关闭状态。

参考图4所示，当光敏传感器CDS1感应到一定强度的光信号时，PH引脚的电压被拉至逻辑低并产生低电平的感应信号PH。此时，即使声音传感器EMIC感应到一定强度的声音信号，感应信号MIC也无法触发使能信号EN产生延迟脉冲进而不会使负载进入开启状态。

在本发明的以上实施例中，电源驱动系统200还可以只包含一个传感器。对应的，电源驱动系统200的感应信号调理电路可以只具有一个感应输入端。

图5是本发明一实施例的另一种电源驱动系统的感应信号调理电路的电路图。下面结合图5所示，对另一种电源驱动系统200的感应信号调理电路400进行说明。

参考图5所示，在本发明的一实施例中，感应信号调理电路400包括信号检测器410。信号检测器410具有感应输入端411、使能输出端412且包括比较器413、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2。比较器413具有第一输入端413a和第二输入端413b，第一输入端413a通过第一电阻R1连接到第一参考电压Vref1，且第一输入端413a通过第一电容C1连接到感应输入端411，感应输入端411通过作为偏置电阻的第三电阻R3连接到第二参考电压Vref2，第二输入端413b通过第二电阻R2连接到第一参考电压Vref1，且第二输入端413b通过第二电容C2接地。比较器413的输出端413c连接使能输出端412。在本发明的一实施例中，第一电容C1直接连接到感应输入端411。

在本发明的一实施例中，第一电阻R1和第二电阻R2分别包括工作在线性区的晶体管和/或第一电容C1和第二电容C2是晶体管电容。在一些示例中，信号检测器410还包括第三电阻R3。感应输入端411通过第三电阻R3连接到第二参考电压Vref2。

示例性的，第一电容C1可以为隔直电容。隔直电容的作用是隔直通交，即把感应输入端411输入的感应信号(例如感应信号MIC)中的交流小信号分量传递到比较器413的第一输入端413a，同时隔绝直流分量。

在本发明以上实施例中，电源驱动系统200只包含一个传感器(例如声音传感器EMIC)，声音传感器EMIC产生的感应信号MIC通过信号检测器410输出使能信号EN，并通过例如图2所示的驱动控制电路225驱动负载进入开启或关闭的状态。

在上述感应信号调理电路400中，比较器413的输出端413c还可以通过延迟控制单元420连接使能输出端412。在一些示例中，延迟控制单元420还可以连接至另一个传感器并通过第四电阻R4连接至一电压VDD。

应当理解，延迟控制单元420可以集成于该感应信号调理电路400中，也可以为感应信号调理电路400之外的一个单独装置，本发明对其具体的布置方式并不加以限制。

本发明的以上实施例提出了一种电源驱动系统，该电源驱动系统可以实现感应信号调理以及驱动控制的双重功能。

本发明的另一方面提供一种电源驱动器，该电源驱动器可以实现感应信号调理以及驱动控制的双重功能。

参考图2所示，电源驱动器220具有感应输入端221、电源输入端222和驱动输出端223。电源驱动器220还包括感应信号调理电路224和驱动控制电路225。感应输入端221输入感应信号(例如感应信号MIC和/或感应信号PH)，感应信号调理电路224连接感应输入端221和电源输入端222，驱动控制电路225连接感应信号调理电路224、电源输入端222和驱动输出端223。其中，感应信号调理电路224适于根据感应信号产生使能信号EN，驱动控制电路225适于根据使能信号EN产生驱动信号Drain。

本实施例的电源驱动器的其他实施细节可参考参照图2描述的实施例，在此不再展开。

本发明的另一方面提供一种感应信号调理电路。

参考图5所示，感应信号调理电路400包括信号检测器410。信号检测器410具有感应输入端411、比较输出端412(同使能输出端412)且包括比较器413、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2。感应输入端411输入感应信号(例如感应信号MIC和/或感应信号PH)。比较器413具有第一输入端413a和第二输入端413b，第一输入端413a通过第一电阻R1连接到第一参考电压Vref1，且第一输入端413a通过第一电容C1连接到感应输入端411，第二输入端413b通过第二电阻R2连接到第一参考电压Vref1，且第二输入端413b通过第二电容C2接地。比较器413适于根据第一输入端413a和第二输入端413b的比较结果输出比较信号CT至比较输出端412。

本实施例的感应信号调理电路的其他实施细节可参考参照图3或图5描述的实施例，在此不再展开。

应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或者多个特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种电源驱动系统，包括：

至少一个传感器，每个传感器适于感应环境参数而产生感应信号；

电源驱动器，是集成感应信号调理电路和驱动控制电路的电源驱动芯片，且具有感应输入端、电源输入端和驱动输出端，所述感应输入端输入所述感应信号，所述感应信号调理电路连接所述感应输入端和所述电源输入端，所述驱动控制电路直接连接所述感应信号调理电路、所述电源输入端和所述驱动输出端，其中所述感应信号调理电路适于根据所述感应信号产生使能信号，所述驱动控制电路适于根据所述使能信号产生驱动信号；以及

功率驱动电路，连接所述驱动控制电路，配置为使用所述驱动信号来驱动负载。

2.如权利要求1所述的电源驱动系统，其特征在于，还包括整流电路，适于连接交流电源，所述电源驱动器和所述功率驱动电路连接所述整流电路。

3.如权利要求1所述的电源驱动系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括声音传感器和光敏传感器。

4.如权利要求1所述的电源驱动系统，其特征在于，所述感应信号调理电路包括：

信号检测器，具有感应输入端、使能输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述感应输入端，所述感应输入端通过偏置电阻或偏置电流源连接到第二参考电压，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器的输出端连接所述使能输出端。

5.如权利要求1所述的电源驱动系统，其特征在于，所述感应信号调理电路包括：

信号检测器，具有第一感应输入端、比较输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述第一感应输入端输入第一感应信号，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述第一感应输入端，所述感应输入端通过偏置电阻或偏置电流源连接到第二参考电压，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器适于根据所述第一输入端和第二输入端的比较结果输出比较信号至所述比较输出端；以及

延迟控制单元，具有比较输入端、第二感应输入端和使能输出端，所述比较输入端连接所述比较输出端，所述第二感应输入端输入第二感应信号，所述延迟控制单元适于在所述第二感应信号的控制下工作，且根据所述比较信号输出所述使能信号。

6.如权利要求4或5所述的电源驱动系统，其特征在于，所述第一电容直接连接到所述感应输入端。

7.如权利要求4或5所述的电源驱动系统，其特征在于，所述第一电阻和第二电阻分别包括工作在线性区的晶体管；和/或所述第一电容和第二电容是晶体管电容。

8.一种电源驱动器，是集成感应信号调理电路和驱动控制电路的电源驱动芯片，且具有感应输入端、电源输入端和驱动输出端，所述感应输入端输入感应信号；其中，

所述感应信号调理电路连接所述感应输入端和所述电源输入端，适于根据所述感应信号产生使能信号；

所述驱动控制电路直接连接所述感应信号调理电路、所述电源输入端和所述驱动输出端，适于根据所述使能信号产生驱动信号。

9.如权利要求8所述的电源驱动器，其特征在于，所述感应信号调理电路包括信号检测器，具有感应输入端、比较输出端且包括比较器、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述感应输入端输入感应信号，所述比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端通过所述第一电阻连接到第一参考电压，且所述第一输入端通过所述第一电容连接到所述感应输入端，所述第二输入端通过所述第二电阻连接到所述第一参考电压，且所述第二输入端通过所述第二电容接地，所述比较器适于根据所述第一输入端和第二输入端的比较结果输出比较信号至所述比较输出端。