CN110461056B - 自动匹配多规格光源负载的供电驱动、灯具及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动、灯具及驱动方法，其中，供电驱动包括电源驱动和辅助识别电路，电源驱动包括控制器和与其连接的驱动电路、第一检测电阻，控制器经驱动电路向辅助识别电路提供驱动电压。辅助识别电路，包括串联于驱动电路和第一检测电阻之间的识别电阻。供电驱动包括电流检测模式、电压检测模式和正常工作模式，供电驱动通过在电流检测模式、电压检测模式下检测出光源负载所需的预设负载电流和负载最大驱动电压，从而在正常工作模式下控制器经驱动电路向负载光源提供能够满足光源工作需求的电压和电流，使得一个供电驱动可以自动匹配多种不同规格的光源负载。

Description

自动匹配多规格光源负载的供电驱动、灯具及驱动方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动、灯具及驱动方法。

背景技术

在传统的LED灯具中，驱动电源需要与灯具的电流或功率一一匹配，因此，多种不同规格的灯具可能需要匹配多个不同规格的驱动电源。虽然传统的数字驱动可以匹配多种不同规格的灯具，但是，需要通过人工设定或增加接线等方式才能实现与多种不同规格灯具的匹配。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的自动匹配多规格光源负载的供电驱动、灯具及驱动方法。

依据本发明一方面，提供了一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动，包括：电源驱动和辅助识别电路，其中，所述电源驱动，包括控制器和与其连接的驱动电路、第一检测电阻，所述控制器经所述驱动电路向所述辅助识别电路提供驱动电压；

所述辅助识别电路，包括串联于所述驱动电路和第一检测电阻之间的识别电阻和开关元件，其中，所述识别电阻的阻值大于所述第一检测电阻的阻值；

所述供电驱动包括两个模式，电流检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第一电压范围中的多个电压值，所述多个电压值均达到所述开关元件的导通电压，所述开关元件导通，电流流经所述识别电阻；所述控制器依据所述多个电压值、所述第一检测电阻的电压和阻值确定出所述识别电阻的阻值后，确定与所述识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述负载提供预设负载电流，所述开关元件关断，所述辅助识别电路功耗为零；所述光源负载发光。

可选地，供电驱动还包括电压检测模式，

所述电压检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压，所述开关元件关断，所述识别电阻不通电流；所述控制器确定与所述第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述负载提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值；

其中，在第二电压下所述第一检测电阻的分压为0。

可选地，供电驱动还包括负载检测模式，

所述负载检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供指定电压；所述开关元件关断，所述辅助识别电路不工作；所述控制器检测到所述第一检测电阻的分压为0后，确定所述光源负载符合指定规范并进入所述电流检测模式；

其中，所述指定电压小于所述第一电压范围中的最小电压值。

可选地，所述驱动电路具有输入端和输出端，所述控制器具有PWM端和ADC端，其中，所述PWM端连接所述驱动电路输入端，驱动电路的输出端连接负载正极，所述第一检测电阻连接于所述ADC端和地端之间；

所述辅助识别电路具有输入端和识别端，其输入端连接所述驱动电路的输出端，识别端连接所述ADC端，所述识别电阻连接于所述辅助识别电路的输入端和识别端之间。

可选地，所述开关管包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极连接所述第一检测电阻，漏极连接所述识别电阻，所述开关元件的VGS导通阀值大于DS极反向体二极管VF值；

所述辅助识别电路还包括高压关断电路，高压关断电路具有输入端和控制端，输入端连接所述辅助识别电路的输入端，控制端连接所述MOS管Q1的栅极，配置为在接收到所述驱动电路输出的第二电压时，关断所述MOS管Q1，所述识别电阻不通电流，所述第一检测电阻的分压为0。

可选地，所述高压关断电路包括：三极管Q2、在所述辅助识别电路的输入端和识别端之间依次串联的阻断稳压管Z2、电阻R3和电阻R4，

所述阻断稳压管Z2阴极作为所述高压关断电路的输入端连接所述辅助识别电路的输入端；

所述三极管Q2基极连接所述电阻R3和电阻R4的连接点，集电极作为所述高压关断电路的控制端连接所述MOS管Q1的栅极；所述电阻R4未连接所述电阻R3的一端连接所述光源负载负极；

所述驱动电路输出所述第二电压后，所述三极管Q2导通，控制所述MOS管Q1关断。

可选地，所述辅助识别电路还包括电阻R2，连接于所述MOS管Q1的栅极和所述辅助识别电路的输入端之间。

可选地，供电驱动还包括：

保护稳压管Z1，阴极连接所述MOS管Q1的栅极，阳极连接所述MOS管Q1的源极，配置为限定MOS管Q1的VGS电压不超过最大允许电压值。

可选地，所述识别电阻阻值为所述第一检测电阻阻值的N倍，其中，N大于50小于100。

可选地，所述第一检测电阻，还与所述光源负载负极连接，配置为将发光状态的光源负载的电流和/或电压信号提供至所述控制器，供控制器检测所述光源负载的工作状态。

可选地，所述电源驱动还包括：

开关管，具有第一、第二端和控制端，其通过第一端和第二端与所述第一检测电阻并联，控制端接收所述控制器或外部电压控制电路的控制信号，配置为在所述正常工作模式下，利用所述控制信号控制所述开关管导通，以短路所述第一检测电阻。

可选地，所述电源驱动还包括：

第二检测电阻，与所述开关管串联，配置为在所述正常工作模式下，利用所述控制信号控制所述开关管导通，以将发光状态的光源负载的电流和/或电压信号提供至所述控制器，供控制器检测所述光源负载的工作状态；

其中，所述第二检测电阻的阻值小于所述第一检测电阻的阻值。

可选地，所述开关管包括三极管或MOS管。

依据本发明另一方面，还提供了一种灯具，包括：

上文任意实施例所述的自动匹配多规格光源负载的供电驱动；

与所述供电驱动连接的光源负载。

依据本发明再一方面，还提供了一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动方法，应用于包含电源驱动和辅助识别电路的供电驱动，所述电源驱动包括控制器、驱动电路和第一检测电阻，所述辅助识别电路包括开关元件和阻值大于所述第一检测电阻的阻值的识别电阻，所述方法包括：

所述供电驱动上电后进入电流检测模式，在所述电流检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第一电压范围中的多个电压值；其中，所述多个电压值均达到所述开关元件的导通电压，以使所述开关元件导通且电流流经所述识别电阻；

若所述控制器在多个电压值下分别检测到所述第一检测电阻的电压与对应的电压值成相同比例，则依据所述多个电压值、所述第一检测电阻的电压和阻值确定所述识别电阻的阻值，并确定与所述识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述光源负载提供所述预设负载电流，提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值，以控制开关元件关断并控制所述光源负载发光。

可选地，所述供电驱动在进入正常工作模式之前，还包括：

所述供电驱动进入电压检测模式，在所述电压检测模式下所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压；

若所述控制器检测到所述第一检测电阻的分压为0，确定与所述第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述光源负载提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值，控制所述光源负载发光。

可选地，所述供电驱动在进入电流检测模式之前，还包括：

所述供电驱动上电后进入负载检测模式，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供指定电压；

若所述控制器检测所述第一检测电阻的分压为0，确定负载符合指定规范并进入电流检测模式；

其中，所述辅助识别电路接收到所述指定电压后控制所述开关元件关断，所述指定电压小于所述第一电压范围中的最小电压值。

可选地，所述辅助识别电路还包括高压关断电路，所述方法还包括：

所述电压检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压时，所述高压关断电路控制所述识别电阻不通电流，使得所述第一检测电阻的分压为0，进入正常工作模式。

可选地，所述第一检测电阻还与所述光源负载连接，所述方法还包括：

在正常工作模式下，所述控制器通过检测所述第一检测电阻上的电压和/或电流信号，检测所述光源负载的工作状态。

可选地，所述供电驱动还包括与所述第一检测电阻并联的开关管，所述方法还包括：

在正常工作模式下，所述控制器直接向所述开关管发送控制信号或通知外部电压控制电路向所述开关管发送控制信号，控制所述开关管导通；

所述开关管导通后短路所述第一检测电阻。

可选地，所述供电驱动还包括与所述开关管串联的第二检测电阻，且所述第二检测电阻的阻值小于所述第一检测电阻的阻值，所述方法还包括：

所述开关管导通后短路所述第一检测电阻，并将所述第二检测电阻连接至所述控制器；

在正常工作模式下，所述控制器通过检测所述第二检测电阻上的电压和/或电流信号，检测所述光源负载的工作状态。

在本发明实施例中，供电驱动包括电流检测模式和正常工作模式，供电驱动的控制器通过驱动电路向辅助识别电路提供逐步上升的输出电压，从而使得供电驱动分别工作于电流检测模式和正常工作模式，通过在电流检测模式下检测出光源负载所需的预设负载电流，从而在正常工作模式下控制器经驱动电路向负载光源提供能够满足光源工作需求的电流，使得一个供电驱动可以自动匹配多种不同规格的光源负载，而无需安装人员设置，也不用增加控制接口接线数量或改变传统简单接线方式，不仅简化了供电驱动的匹配过程，也大大增加了供电驱动应用的灵活性和适应性。进一步地，本方案的电路结构简单，可以有效地节约灯具的电路元件成本。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的供电驱动的结构示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施例的供电驱动的电路结构示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的第一检测电阻和开关管相并联的结构示意图；

图4示出了根据本发明一个实施例的在图3所示开关管上串联第二检测电阻的结构示意图；

图5示出了根据本发明一个实施例的供电驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动，可以应用于照明灯具中。图1示出了根据本发明一个实施例的自动匹配多规格光源负载的供电驱动的结构示意图。

参见图1，供电驱动包括电源驱动11和辅助识别电路12，其中，电源驱动11包括控制器111和与其连接的驱动电路112、第一检测电阻113，控制器111经驱动电路112向辅助识别电路12提供驱动电压。辅助识别电路12包括串联于驱动电路112和第一检测电阻113之间的识别电阻(图中未示出)和开关元件(图中未示出)。

在该实施例中，供电驱动包括两个模式，分别为电流检测模式、正常工作模式。

电流检测模式下，控制器111经驱动电路向辅助识别电路12提供第一电压范围中的多个电压值，多个电压值均达到开关元件的导通电压，因此开关元件导通，且电流流经识别电阻。控制器111依据多个电压值、第一检测电阻113的电压和阻值确定出识别电阻的阻值后，确定与识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式。正常工作模式下，控制器111经驱动电路向负载提供电流检测模式确定出的预设负载电流，控制开关元件关断，此时，辅助识别电路12功耗为零，且光源负载点亮发光。

该实施例中，识别电阻的阻值远远大于第一检测电阻113的阻值。通常识别电阻阻值为第一检测电阻113阻值的N倍，这里，N大于50小于100。当然，识别电阻阻值与第一检测电阻113阻值也可以不是倍数关系，本发明实施例对此不做具体的限定。

在本发明实施例中，供电驱动包括电流检测模式和正常工作模式，供电驱动的控制器111通过驱动电路112向辅助识别电路12提供逐步上升的输出电压，从而使得供电驱动分别工作于电流检测模式、电压检测模式和正常工作模式，通过在电流检测模式下检测出光源负载所需的预设负载电流，从而在正常工作模式下控制器111经驱动电路112向负载光源提供能够满足光源工作需求的电流，使得一个供电驱动可以自动匹配多种不同规格的光源负载，而无需安装人员设置，也不用增加控制接口接线数量或改变传统简单接线方式，不仅简化了供电驱动的匹配过程，也大大增加了供电驱动应用的灵活性和适应性。进一步地，本方案的电路结构简单，可以有效地节约灯具的电路元件成本。

在本发明实施例中，识别电阻主要用于提供识别信息，对于不同规格参数的光源负载会设置不同阻值的识别电阻，这里的规格参数可以是光源负载预设的额定电流、功率、电压信息等。因此，每一种规格参数的光源负载均会对应一个阻值的识别电阻，例如，100欧姆的识别电阻对应光源负载的预设电流为150mA。光源负载的规格参数和识别电阻的对应关系可以预先存储于控制器中。另外，识别电阻的阻值远大于导线内阻及和第一检测电阻，识别电阻的阻值及功率满足在各个模式下都不会过热而坏损。

参见图2，本发明实施例中的控制器111(如图1所示)可以采用微处理器U1，这里的微处理器U1指的是MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。光源负载可以采用LED光源，LED光源可以采用板上芯片COB(Chip On Board)，也可以采用灯丝灯等。开关元件可以采用图2中的MOS管Q1，MOS管Q1的源极连接第一检测电阻113，漏极连接识别电阻。其中，MOS管Q1为高耐压MOS管，MOS管Q1的耐压值不小于驱动电路输出的最大驱动电压或光源负载的工作电压值。MOS管Q1的内阻阻值远较识别电阻R1的阻值，并且，MOS管Q1的VGS导通阀值需明显大于DS极反向体二极管VF值。本发明实施例对微处理器U1、光源负载和开关元件的类型不做具体的限定。此外，本发明实施例中的驱动电路可以是现有技术中的任意驱动电路，本发明实施例也不做具体限定。

继续参见图2，图2中电阻Ri即上文中的第一检测电阻113，驱动电路(图2未示出)具有输入端和输出端，微处理器U1具有PWM端和ADC端，其中，PWM端连接驱动电路输入端，驱动电路的输出端连接负载正极，ADC端连接电阻Ri和识别电阻R1的连接点，电阻Ri连接于ADC端和地端之间。辅助识别电路12具有输入端和识别端，其输入端连接驱动电路的输出端，识别端连接ADC端，识别电阻R1串联于辅助识别电路12的输入端和识别端之间。电阻Ri的未连接ADC端的一端还连接微处理器U1的Vss引脚。MOS管Q1的源极连接辅助识别电路12的识别端，MOS管Q1的漏极连接识别电阻R1。

在本发明一实施例中，供电驱动还可以包括电压检测模式，供电驱动的电压检测模式是位于正常工作模式和电流检测模式之间的一个模式，以有效地保证为光源负载提供不超过负载最大驱动电压的电压值。

在电压检测模式下，控制器111经驱动电路向辅助识别电路12提供第二电压，此时MOS管Q1关断，且识别电阻R1不通电流。控制器111确定与第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压之后，进入正常工作模式，其中，在第二电压下第一检测电阻113的分压为0。

通过在电压检测模式下检测出光源负载所需的负载最大驱动电压，从而在正常工作模式下控制器经驱动电路向负载光源提供能够满足光源工作需求的电压。由此，采用本发明供电驱动既能够为光源负载提供满足其工作需求的电流，又可以为光源负载提供不超过负载最大驱动电压的电压值，保证光源负载的有效工作。

在本发明一实施例中，供电驱动还可以包括负载检测模式，供电驱动上电之后先进入负载检测模式，在负载检测模式下微处理器U1经驱动电路向辅助识别电路12提供指定电压，此时，指定电压无法达到MOS管Q1的导通电压，MOS管Q1关断，辅助识别电路12不工作。当微处理器U1检测到电阻Ri的分压为0后，可以确定光源负载符合指定规范，从而进入电流检测模式，电流检测模式下光源负载不发光。该实施例中，指定电压小于第一电压范围内的最小电压值，并且，指定电压大于MOS管Q1的DS反向体二极管VF值且小于VGS导通阀值。

这里所说的光源负载符合指定规范可以是，光源负载为LED光源，而非白炽灯或其他灯，因为白炽灯在电流检测模式下就会发光，从而无法执行后续的电流、电压检测模式，供电驱动也无法实现与多规格的白炽灯进行自动匹配。

参见图2，在本发明实施例中，辅助识别电路12还包括电阻R2，电阻R2连接于MOS管Q1的栅极和辅助识别电路12的输入端之间。

在该实施例中，辅助识别电路12还包括保护稳压管Z1，保护稳压管Z1的阴极连接MOS管Q1的栅极，阳极连接MOS管Q1的源极，其可以限定MOS管Q1的VGS电压不超过最大允许电压值。

为了更加清楚的体现本发明实施例，下面以图2为例对供电驱动工作在各模式下的工作过程分别进行具体介绍。

负载检测模式

供电驱动上电之后，微处理器U1经驱动电路输出的指定电压大于MOS管Q1的DS反向体二极管VF值且小于VGS导通阀值时，MOS管Q1不导通。为了保证负载检测的准确性，通常会在负载检测模式下由驱动电路给辅助识别电路12提供指定电压范围内的多个电压值，并且，指定电压范围内的多个电压值均小于第一电压范围内的最小电压值。

例如，假设MOS管Q1的DS反向体二极管VF值为1V(VFQ1＝1V)，VGS通阀值为4V，那么驱动电路输出的指定电压范围内的多个电压值可以是2V、2.5V、3V、3.5V等电压值，并且会在每个电压值下保持一段时间，以放止寄生电容等影响电路准确性。若在驱动电路输出的每个电压值下，微处理器U1检测到电阻Ri的分压均为0，则可以确定光源负载符合指定规范，进入电流检测模式。

在另一实施例中，还可以由驱动电路给辅助识别电路12提供在指定电压范围内缓慢提升的驱动电压，同时微处理器U1持续监控并测量电阻Ri上的电压。例如，驱动电路输出的驱动电压在1V到4V之间缓慢提升，微处理器U1持续监控并测量电阻Ri上的电压，若持续测量到的电阻Ri的电压为0，则可以确定光源负载符合指定规范，进入电流检测模式。

另外，负载检测模式还可以有效地识别出光源负载是否接反，若微处理器U1检测到电阻Ri上的电压为0，证明光源负载没有接反，从而进入电流检测模式。若微处理器U1检测到电阻Ri上的电压符合Ri x(Vadj-VFQ1)/R1(公式1)的规律，那么可以确定光源负载被接反，此时供电驱动不会再进入后续模式。Vadj为驱动电路给辅助识别电路12提供的驱动电压。

本发明实施例还可以在微处理器U1上连接指示灯，或者将微处理器U1与外部通讯设备的通讯接口连接，以在各个模式下出现问题时及时上报问题。当通过微处理器U1检测电阻Ri上的电压得知电阻Ri上的电压不符合Ri x(Vadj-VFQ1)/R1(公式1)的规律，则光源负载接反，微处理器U1可以通过点亮指示灯，或者通过通讯接口向外部通讯设备发送相关提示信息等方式来提示用户。

电流检测模式

微处理器U1控制驱动电路继续提升输出的驱动电压，当驱动电压达到第一电压范围后，可以控制驱动电压在第一电压范围内的多个电压值下分别保持在一段时间，或者驱动电路在第一电压范围内缓慢提升输出的驱动电压。其中，第一电压范围中的多个电压值均达到MOS管Q1的饱和导通电压，从而使得MOS管Q1导通。

然后，微处理器U1在每个电压值(驱动电压)下分别检测电阻Ri的电压，若多次计算出的电阻Ri的电压符合Ri x Vadj/R1(公式2)的规律，即在每个电压值下计算出的电阻Ri的电压与该电压值成相同比例，则可以初步确定出照明灯具具有本方案设计的辅助识别电路12。若驱动电路在第一电压范围内缓慢提升其输出的驱动电压，则微处理器U1持续监控并测量电阻Ri上的电压，并计算出识别电阻R1的阻值。

进而，微处理器U1根据公式2反推出每个电压值(驱动电压)下识别电阻R1的阻值，若每次计算出的识别电阻R1的阻值相同，或者是在同一个阻值段位，那么可以进一步确定出照明灯具具有本方案设计的辅助识别电路12。当每次计算出的识别电阻R1的阻值在同一个阻值段位时，后续可以取识别电阻R1的阻值段位中阻值的平均值或者中间值作为识别电阻R1的阻值。

最后，微处理器U1从预先存储的对应关系中查找出与识别电阻R1的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入电压检测模式。

如果微处理器U1上连接指示灯，或者微处理器U1与外部通讯设备的通讯接口连接，那么，在电流检测模式中，若通过计算得出多次计算出电阻Ri的电压不符合Ri x Vadj/R1(公式2)的规律，或者是多次计算出的识别电阻R1的阻值不相等也不再同一段位。那么，供电驱动不再进入后续模式，且驱动电路不再上升驱动电压，微处理器U1可以通过点亮指示灯，或者通过通讯接口向外部通讯设备发送相关提示信息等方式来提示用户。

电压检测模式

辅助识别电路12还包括高压关断电路122，高压关断电路122具有输入端和控制端，其输入端连接辅助识别电路12的输入端，控制端连接MOS管Q1的栅极，高压关断电路122可以在接收到驱动电路输出的第二电压时，关断MOS管Q1，此时，识别电阻R1不通电流，电阻Ri的分压为零或接近零。

高压关断电路122具体包括三极管Q2、在辅助识别电路12的输入端和识别端之间依次串联的阻断稳压管Z2、电阻R3和电阻R4，其中，阻断稳压管Z2阴极作为高压关断电路122的输入端连接辅助识别电路12的输入端。三极管Q2基极连接电阻R3和电阻R4的连接点，集电极作为高压关断电路122的控制端连接MOS管Q1的栅极。电阻R4未连接电阻R3的一端连接光源负载负极。

该实施例中，电阻R2和电阻R3均为极大阻值的电阻，以使正常工作模式下光源负载点亮后，电阻R2和电阻R3上的功率损耗可忽略不计。阻断稳压管Z2，用来制造条件使得三极管Q2比MOS管Q1需要更大的最小导通输入电压值V+。并且，三极管Q2的导通输入电压阀值需明显小于光源负载开始有微亮时所需的电压值。

微处理器U1控制驱动电路继续提升输出的驱动电压，当驱动电压达到第二电压后，第二电压达到三极管Q2的开启阀值，从而控制三极管Q2开启，三极管Q2开启之后控制MOS管Q1关断，此时识别电阻R1上不再有电流通过。由于第二电压尚未达光源负载点亮所需最小电压值，因此，电阻Ri上的电压接近零。

该实施例中的第二电压实际上是一个拐点电压，即在该拐点电压下，微处理器U1检测出电阻Ri上的电压为零或接近零。本发明实施例会针对不同的光源负载的最大驱动电压设置与其具备对应关系的拐点电压，且该对应关系可以预先存储于微处理器U1中。因此，当微处理器U1在第二电压下检测出电阻Ri的电压为零或接近零时，从预先存储的对应关系中查找出与第二电压的电压值对应的光源负载的最大驱动电压。

如果微处理器U1上连接指示灯，或者微处理器U1与外部通讯设备的通讯接口连接，那么，在电压检测模式下，若驱动电路输出的驱动电压已经达到驱动电路的最大电压阀值，但是微处理器U1仍未到电阻Ri上的电压为零或接近零，则供电驱动不再进入后续模式，且驱动电路不再上升驱动电压，微处理器U1可以通过点亮指示灯，或者通过通讯接口向外部通讯设备发送相关提示信息等方式来提示用户。

正常工作模式

微处理器U1控制驱动电路继续提升输出的驱动电压，以使驱动电路向光源负载提供预设负载电流，并且，提供的驱动电压不超过负载最大驱动电压，从而控制光源负载发光。此时，MOS管Q1和识别电阻R1上不通电流，而电阻R2和电阻R3均为极大阻值的电阻，所以电阻R2和电阻R3上的功率损耗可忽略不计，即辅助识别电路12的功耗为零。

另外，根据为光源负载提供的预设负载电流，还可以确定为光源负载提供的预设的电压、功率等。

如果微处理器U1上连接指示灯，或者微处理器U1与外部通讯设备的通讯接口连接，那么，在正常工作模式下，若驱动电路输出的驱动电压已经达到驱动电路的最大电压阀值，但是无法达到光源负载的预设电流、电压、功率等，微处理器U1可以通过点亮指示灯，或者通过通讯接口向外部通讯设备发送相关提示信息等方式来提示用户。

参见图2和图3，在本发明一实施例中，为避免由于电阻Ri上的损耗或电阻Ri阻值过大影响光源负载点亮后正常工作，还可以在电阻Ri上并联开关管Qi。开关管Qi具有第一端、第二端和控制端(ONOFF)，其通过第一端和第二端与电阻Ri并联，控制端用于接收微处理器U1或外部电压控制电路的控制信号。开关管Qi可以在驱动电路的输出电压升高至预设电压后，利用控制信号控制开关管Qi导通，以短路电阻Ri。

参见图2和图4，如果采用上文实施例单纯在电阻Ri上并联开关管Qi，那么则在微处理器U1在进入正常工作模式后，无法有效地检测光源负载的工作状态，因此，为了既可以实现对光源负载工作状态的检测，也可以保证光源负载点亮后的正常工作，本发明实施例中还在可以在开关管Qi上串联第二检测电阻Ri2，并且第二检测电阻Ri2的阻值小于电阻Ri的阻值。

当驱动电路输出预设电压后，可以利用控制信号控制开关管Qi导通，短路电阻Ri，并将发光状态的光源的电流和/或电压信号通过第二检测电阻Ri2提供至微处理器U1，供微处理器U1检测光源的工作状态。

在本发明实施例中，开关管Qi可以采用超低阻的MOS管或三极管。图3和图4示出的开关管Qi采用MOS管，并且，MOS管的漏极和源极分别作为第一端、第二端，栅极作为控制端。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种灯具，包括上文任意实施例中的自动匹配多规格光源负载的供电驱动和与供电驱动连接的光源负载。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动方法，应用于包含电源驱动和辅助识别电路的供电驱动，电源驱动包括控制器、驱动电路和第一检测电阻，辅助识别电路包括开关元件和阻值远大于第一检测电阻的阻值的识别电阻。图5示出了根据本发明一个实施例的自动匹配多规格光源负载的供电驱动方法的流程示意图。参见图5，该方法至少包括步骤S502至步骤S506。

步骤S502，供电驱动上电后进入电流检测模式，在电流检测模式下，控制器经驱动电路向辅助识别电路提供第一电压范围中的多个电压值，其中，多个电压值均达到开关元件的导通电压，以使开关元件导通且电流流经所述识别电阻。

步骤S504，若控制器在多个电压值下分别检测到第一检测电阻的电压与对应的电压值成相同比例，则依据多个电压值、第一检测电阻的电压和阻值确定识别电阻的阻值，并确定与识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式。

步骤S506，正常工作模式下，控制器经驱动电路向光源负载提供预设负载电流，提供不超过负载最大驱动电压的电压值，以控制开关元件关断并控制光源负载发光。

在本发明一实施例中，在供电驱动在进入电流检测模式之后，且进入正常工作模式之前，有效地保证为光源负载提供不超过负载最大驱动电压的电压值，可以先进入电压检测模式，在电压检测模式下，控制器经驱动电路向辅助识别电路提供第二电压，若检测到第一检测电阻的分压为0，确定与第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压，进入正常工作模式。在正常工作模式下，控制器经驱动电路向光源负载提供不超过负载最大驱动电压的电压值，控制光源负载发光。

在本发明一实施例中，在供电驱动在进入电流检测模式之前，为了确保光源负载符合指定规范，避免光源负载不符合指定规范使得供电驱动无法执行后续的电流、电压检测模式，并有效地识别出光源负载是否接反，在供电驱动上电后，可以先进入负载检测模式，控制器经驱动电路向辅助识别电路提供指定电压，控制开关元件关断，若控制器检测第一检测电阻的分压为0，确定负载符合指定规范并进入电流检测模式。其中，辅助识别电路接收到指定电压后不工作，指定电压小于第一电压范围中的最小电压值。本发明实施例中的开关元件可以采用MOS管，并且，指定电压大于MOS管的DS反向体二极管VF值且小于VGS导通阀值，并且，MOS管的VGS导通阀值大于DS极反向体二极管VF值。

在本发明一实施例中，辅助识别电路还包括高压关断电路，在电压检测模式下，控制器经驱动电路向辅助识别电路提供第二电压时，高压关断电路控制识别电阻不通电流，使得第一检测电阻的分压为0，供电驱动进入正常工作模式。

在本发明一实施例中，第一检测电阻还与光源负载连接，在正常工作模式下，控制器通过检测第一检测电阻上的电压和/或电流信号，检测光源负载的工作状态。

在本发明一实施例中，供电驱动还包括与第一检测电阻并联的开关管，在正常工作模式下，控制器直接向开关管发送控制信号或通知外部电压控制电路向开关管发送控制信号，控制开关管导通。开关管导通后短路第一检测电阻。

在本发明一实施例中，供电驱动还包括与开关管串联的第二检测电阻，且第二检测电阻的阻值小于第一检测电阻的阻值。开关管导通后短路第一检测电阻，并将第二检测电阻连接至控制器，在正常工作模式下，控制器通过检测第二检测电阻上的电压和/或电流信号，检测光源负载的工作状态。

根据上述任意一个优选实施例或多个优选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：

在本发明实施例中，供电驱动包括电流检测模式、电压检测模式和正常工作模式，供电驱动的控制器通过驱动电路向辅助识别电路提供逐步上升的输出电压，从而使得供电驱动分别工作于电流检测模式、电压检测模式和正常工作模式，通过在电流检测模式、电压检测模式下检测出光源负载所需的预设负载电流和负载最大驱动电压，从而在正常工作模式下控制器经驱动电路向负载光源提供能够满足光源工作需求的电压和电流，使得一个供电驱动可以自动匹配多种不同规格的光源负载，而无需安装人员设置，也不用增加控制接口接线数量或改变传统简单接线方式，不仅简化了供电驱动的匹配过程，也大大增加了供电驱动应用的灵活性和适应性。进一步地，本方案的电路结构简单，可以有效地节约灯具的电路元件成本。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统、装置和单元实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动，包括：电源驱动和辅助识别电路，其中，所述电源驱动，包括控制器和与其连接的驱动电路、第一检测电阻，所述控制器经所述驱动电路向所述辅助识别电路提供驱动电压；

所述驱动电路具有输入端和输出端，所述控制器具有PWM端和ADC端，其中，所述PWM端连接所述驱动电路输入端，驱动电路的输出端连接负载正极，所述第一检测电阻连接于所述ADC端和地端之间；

所述辅助识别电路，包括串联于所述驱动电路和第一检测电阻之间的识别电阻和开关元件，其中，所述识别电阻的阻值大于所述第一检测电阻的阻值；所述辅助识别电路具有输入端和识别端，其输入端连接所述驱动电路的输出端，识别端连接所述ADC端，所述识别电阻连接于所述辅助识别电路的输入端和识别端之间；

所述开关元件包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极连接所述第一检测电阻，漏极连接所述识别电阻，所述开关元件的VGS导通阀值大于DS极反向体二极管VF值；

所述供电驱动包括电流检测模式、正常工作模式和负载检测模式；

所述电流检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第一电压范围中的多个电压值，所述多个电压值均达到所述开关元件的导通电压，所述开关元件导通，电流流经所述识别电阻；所述控制器依据所述多个电压值、所述第一检测电阻的电压和阻值确定出所述识别电阻的阻值后，确定与所述识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述负载提供预设负载电流，所述开关元件关断，所述辅助识别电路功耗为零；所述光源负载发光；

所述负载检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供指定电压；所述开关元件关断，所述辅助识别电路不工作；所述控制器检测到所述第一检测电阻的分压为0后，确定所述光源负载符合指定规范并进入所述电流检测模式；

其中，所述指定电压小于所述第一电压范围中的最小电压值，并且，指定电压大于MOS管Q1的DS反向体二极管VF值且小于VGS导通阀值。

2.根据权利要求1所述的供电驱动，其特征在于，还包括电压检测模式，

所述电压检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压，所述开关元件关断，所述识别电阻不通电流；所述控制器确定与所述第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述负载提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值；

其中，在第二电压下所述第一检测电阻的分压为0。

3.根据权利要求2所述的供电驱动，其特征在于，

所述辅助识别电路还包括高压关断电路，所述高压关断电路具有输入端和控制端，输入端连接所述辅助识别电路的输入端，控制端连接所述MOS管Q1的栅极，配置为在接收到所述驱动电路输出的第二电压时，关断所述MOS管Q1，所述识别电阻不通电流，所述第一检测电阻的分压为0。

4.根据权利要求3所述的供电驱动，其特征在于，所述高压关断电路包括：三极管Q2、在所述辅助识别电路的输入端和识别端之间依次串联的阻断稳压管Z2、电阻R3和电阻R4，

所述阻断稳压管Z2阴极作为所述高压关断电路的输入端连接所述辅助识别电路的输入端；

所述三极管Q2基极连接所述电阻R3和电阻R4的连接点，集电极作为所述高压关断电路的控制端连接所述MOS管Q1的栅极；所述电阻R4未连接所述电阻R3的一端连接所述光源负载负极；

所述驱动电路输出所述第二电压后，所述三极管Q2导通，控制所述MOS管Q1关断。

5.根据权利要求3所述的供电驱动，其特征在于，

所述辅助识别电路还包括电阻R2，连接于所述MOS管Q1的栅极和所述辅助识别电路的输入端之间；

所述供电驱动还包括保护稳压管Z1，阴极连接所述MOS管Q1的栅极，阳极连接所述MOS管Q1的源极，配置为限定MOS管Q1的VGS电压不超过最大允许电压值。

6.根据权利要求1或2所述的供电驱动，其特征在于，所述识别电阻阻值为所述第一检测电阻阻值的N倍，其中，N大于50小于100。

7.根据权利要求1或2所述的供电驱动，其特征在于，

所述第一检测电阻，还与所述光源负载负极连接，配置为将发光状态的光源负载的电流和/或电压信号提供至所述控制器，供控制器检测所述光源负载的工作状态。

8.根据权利要求7所述的供电驱动，其特征在于，所述电源驱动还包括：

开关管，具有第一、第二端和控制端，其通过第一端和第二端与所述第一检测电阻并联，控制端接收所述控制器或外部电压控制电路的控制信号，配置为在所述正常工作模式下，利用所述控制信号控制所述开关管导通，以短路所述第一检测电阻。

9.根据权利要求8所述的供电驱动，其特征在于，所述电源驱动还包括：

第二检测电阻，与所述开关管串联，配置为在所述正常工作模式下，利用所述控制信号控制所述开关管导通，以将发光状态的光源负载的电流和/或电压信号提供至所述控制器，供控制器检测所述光源负载的工作状态；

其中，所述第二检测电阻的阻值小于所述第一检测电阻的阻值。

10.根据权利要求8或9所述的供电驱动，其特征在于，所述开关管包括三极管或MOS管。

11.一种灯具，其特征在于，包括：

权利要求1-10任一项所述的自动匹配多规格光源负载的供电驱动；

与所述供电驱动连接的光源负载。

12.一种自动匹配多规格光源负载的供电驱动方法，其特征在于，应用于包含电源驱动和辅助识别电路的供电驱动，所述电源驱动包括控制器、驱动电路和第一检测电阻，所述控制器经所述驱动电路向所述辅助识别电路提供驱动电压；

所述驱动电路具有输入端和输出端，所述控制器具有PWM端和ADC端，其中，所述PWM端连接所述驱动电路输入端，驱动电路的输出端连接负载正极，所述第一检测电阻连接于所述ADC端和地端之间；

所述辅助识别电路，包括串联于所述驱动电路和第一检测电阻之间的识别电阻和开关元件，其中，所述识别电阻的阻值大于所述第一检测电阻的阻值；所述辅助识别电路具有输入端和识别端，其输入端连接所述驱动电路的输出端，识别端连接所述ADC端，所述识别电阻连接于所述辅助识别电路的输入端和识别端之间；

所述开关元件包括MOS管Q1，MOS管Q1的源极连接所述第一检测电阻，漏极连接所述识别电阻，所述开关元件的VGS导通阀值大于DS极反向体二极管VF值；所述方法包括：

所述供电驱动上电后进入电流检测模式，在所述电流检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第一电压范围中的多个电压值；其中，所述多个电压值均达到所述开关元件的导通电压，以使所述开关元件导通且电流流经所述识别电阻；

若所述控制器在多个电压值下分别检测到所述第一检测电阻的电压与对应的电压值成相同比例，则依据所述多个电压值、所述第一检测电阻的电压和阻值确定所述识别电阻的阻值，并确定与所述识别电阻的阻值具有对应关系的预设负载电流，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述光源负载提供所述预设负载电流，提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值，以控制开关元件关断并控制所述光源负载发光；

所述供电驱动在进入电流检测模式之前，还包括：

所述供电驱动上电后进入负载检测模式，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供指定电压；

若所述控制器检测所述第一检测电阻的分压为0，确定负载符合指定规范并进入电流检测模式；

其中，所述辅助识别电路接收到所述指定电压后控制所述开关元件关断，所述指定电压小于所述第一电压范围中的最小电压值，并且，指定电压大于MOS管Q1的DS反向体二极管VF值且小于VGS导通阀值。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述供电驱动在进入正常工作模式之前，还包括：

所述供电驱动进入电压检测模式，在所述电压检测模式下所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压；

若所述控制器检测到所述第一检测电阻的分压为0，确定与所述第二电压具有对应关系的负载最大驱动电压，进入正常工作模式；

所述正常工作模式下，所述控制器经驱动电路向所述光源负载提供不超过所述负载最大驱动电压的电压值，控制所述光源负载发光。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述辅助识别电路还包括高压关断电路，所述方法还包括：

所述电压检测模式下，所述控制器经驱动电路向所述辅助识别电路提供第二电压时，所述高压关断电路控制所述识别电阻不通电流，使得所述第一检测电阻的分压为0，进入正常工作模式。

15.根据权利要求12-14任一项所述的方法，其特征在于，所述第一检测电阻还与所述光源负载连接，所述方法还包括：

在正常工作模式下，所述控制器通过检测所述第一检测电阻上的电压和/或电流信号，检测所述光源负载的工作状态。

16.根据权利要求12-14任一项所述的方法，其特征在于，所述供电驱动还包括与所述第一检测电阻并联的开关管，所述方法还包括：

在正常工作模式下，所述控制器直接向所述开关管发送控制信号或通知外部电压控制电路向所述开关管发送控制信号，控制所述开关管导通；

所述开关管导通后短路所述第一检测电阻。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述供电驱动还包括与所述开关管串联的第二检测电阻，且所述第二检测电阻的阻值小于所述第一检测电阻的阻值，所述方法还包括：

所述开关管导通后短路所述第一检测电阻，并将所述第二检测电阻连接至所述控制器；

在正常工作模式下，所述控制器通过检测所述第二检测电阻上的电压和/或电流信号，检测所述光源负载的工作状态。