TWI583120B - A system and method for providing an output current to one or more light emitting diodes - Google Patents

A system and method for providing an output current to one or more light emitting diodes Download PDF

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TWI583120B
TWI583120B TW105108887A TW105108887A TWI583120B TW I583120 B TWI583120 B TW I583120B TW 105108887 A TW105108887 A TW 105108887A TW 105108887 A TW105108887 A TW 105108887A TW I583120 B TWI583120 B TW I583120B
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Description

一種用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統及方法
本發明涉及電路領域，更具體地涉及一種用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統。
目前，發光二極體(Light Emitting Doide,LED)照明技術已日趨成熟。LED由於具有發光效率高、使用壽命長等特點，在照明領域被廣泛用以取代傳統的白熾燈。但是，當使用LED取代白熾燈時，由於LED驅動電路一般不具有過壓保護功能或者過壓保護精度不高，導致LED驅動電路容易被損壞或者無法被高效利用。為了實現高精度過壓保護，需要在LED驅動電路中增加複雜的週邊線路，這一方面成本高另一方面會造成其印刷電路尺寸大，無法直接放入燈頭介面內。
本發明提供了一種新穎的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統、以及控制用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的輸出電壓的方法。
根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統包括：開關控制元件，被配置為根據與感測信號、退磁信號、取樣信號、以及參考信號相關聯的資訊生成控制信號，並利用所述控制信號來控制系統功率開關的截止與導通，其中所述系統功率開關被連接到二極體的第一二極體端子和電感器的第一電感器端子，所述二極體還包括第二二極體端子，所述電感器還包括第二電感器端子，並且所述一個或多個發光二極體與輸出電容並聯連接在所述第二二極體端子和所述第二電感器端子之間，所述感測信號是通過感測流過所述系統功率開關的電流生 成的，所述退磁信號是通過感測流過所述電感器的電流生成的，所述取樣信號是通過取樣所述第二二極體端子處的電壓生成的，且所述參考信號是預定信號。
根據本發明實施例的控制用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的輸出電壓的方法包括：利用表徵所述一個或多個發光二極體是否處於工作狀態的控制信號生成輸出電壓感測信號；將所述輸出電壓感測信號指示的電壓與參考信號指示的電壓進行比較，並根據比較結果判斷所述系統的輸出電壓是否高於預定電壓值；在所述系統的輸出電壓高於預定電壓值的情況下，利用所述控制信號關閉所述系統中的系統功率開關。其中，所述控制信號是根據與感測信號、退磁信號、取樣信號、以及所述參考信號相關聯的資訊生成的，所述感測信號是通過感測流過所述系統功率開關的電流生成的，所述退磁信號是通過感測流過與所述系統功率開關串聯連接的電感器的電流生成的，所述取樣信號是通過取樣所述一個或多個發光二極體一端處的電壓生成的，所述參考信號是預定信號。
根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統、以及控制用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的輸出電壓的方法能夠提供高精度的過壓保護功能。
LED‧‧‧發光二極體
202-1‧‧‧第一整流元件端子
202-2‧‧‧第二整流元件端子
202-3‧‧‧第三整流元件端子
202-4‧‧‧第四整流元件端子
VAC‧‧‧交流輸入電壓
VBULK‧‧‧直流電壓
1062‧‧‧系統功率開關
104‧‧‧控制器元件
COUT‧‧‧輸出電容
204-1‧‧‧第一分壓元件端子
204-2‧‧‧第二分壓元件端子
204-3‧‧‧第三分壓元件端子
VIN‧‧‧第一控制元件端子
GATE‧‧‧第二控制元件端子
CS‧‧‧第三控制元件端子
GND‧‧‧第四控制元件端子
VDD‧‧‧第五控制元件端子
208-1‧‧‧第一輸出元件端子
208-2‧‧‧第二輸出元件端子
208-3‧‧‧第三輸出元件端子
208-4‧‧‧第四輸出元件端子
208-5‧‧‧第五輸出元件端子
100、200‧‧‧升降壓結構系統
102、202‧‧‧交流整流元件
106、208‧‧‧電流輸出元件
1064、L1‧‧‧電感器
1066、RS‧‧‧感測電阻器
1068、D1‧‧‧二極體
R1、R2‧‧‧電阻器
VOUT‧‧‧輸出電壓
204‧‧‧電阻分壓元件
206‧‧‧開關控制元件
C1‧‧‧電容器
VSENSE‧‧‧取樣電壓
VVIN‧‧‧電壓信號
PWM‧‧‧脈衝寬度調變
HV‧‧‧高壓電
IL‧‧‧電流波形
IPK‧‧‧電流IL的最大值
VOUT_PK‧‧‧VOUT的最大值
GM1‧‧‧第一跨導放大器
GM2‧‧‧第二跨導放大器
K1‧‧‧開關
C‧‧‧電容器
COMP1‧‧‧比較器
Vth_ovp‧‧‧參考信號
Vramp‧‧‧電壓
OVP‧‧‧過壓保護
VOUT_OVP‧‧‧臨界OVP電壓
VCS‧‧‧感測電阻器RS上產生的電壓值
Demag‧‧‧退磁感測模組的輸出波形
TDemag‧‧‧電感器L1的退磁時間
TON‧‧‧系統功率開關MOSFET處於導通狀態的持續時間
TOFF‧‧‧系統功率開關MOSFET處於截止狀態的持續時間
I_source‧‧‧開關控制元件206的第一控制元件端子VIN處的電壓信號通過第一跨導放大器GM1生成的電流
I_sink‧‧‧參考信號Vth_ovp通過第二跨導放大器GM2生成的電流
從下面結合附圖對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：第1圖是傳統的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的升降壓結構系統(BUCK BOOST電路)的電路圖；第2a圖是根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的電路圖；第2b圖是根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的另一電路圖； 第3圖是第2a圖和第2b圖所示的系統電路中的工作波形圖；第4圖是第2a圖和第2b圖所示的系統電路中的過壓保護(Over Voltage Protection,OVP)模組的電路圖。
下面將詳細描述本發明的各個方面的特徵和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明決不限於下面所提出的任何具體配置和演算法，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和演算法的任何修改、替換和改進。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以便避免對本發明造成不必要的模糊。
為了使LED的亮度恒定，通常向LED提供基本恒定的電流。第1圖是傳統的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的升降壓結構系統(BUCK BOOST電路)的電路圖。
如第1圖所示，用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的升降壓結構系統100包括交流整流元件102、控制器元件104、以及電流輸出元件106。具體地，當一個或多個LED連接在電流輸出元件106的兩個輸出端之間時：交流整流元件102接收交流輸入電壓VAC，並將交流輸入電壓VAC變換為直流電壓VBULK，以向一個或多個LED提供電流。控制器元件104通過第二控制元件端子GATE(閘極)向電流輸出元件106中的系統功率開關1062輸出控制信號，以控制系統功率開關1062的導通與截止，從而調節流過一個或多個LED的電流(或稱為輸出電流)。當系統功率開關1062導通時，流過電流輸出元件106中的電感器1064的電流被電流輸出元件106中的感測電阻器1066感測到，從而使得電流感測信號被控制器元件104通過CS(Current Sensor，電流感測腳)端 子接收到。作為回應，控制器元件104根據電流感測信號生成控制信號，以控制系統功率開關1062的導通與截止。當系統功率開關1062截止時，在電流輸出元件106中的電感器1064、二極體1068、以及連接在電流輸出元件106的兩個輸出端之間的一個或多個LED之間形成了電流回路。
在第1圖所示的系統中，當LED從電流輸出元件106的兩個輸出端之間斷開時(即，兩個輸出端開路時)或者LED發生故障不能工作時，電流輸出元件106的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT會過高(例如，等於或者大於連接在電流輸出元件106的兩個輸出端之間的輸出電容COUT的額定電壓)，從而導致電流輸出元件106中的輸出電容COUT容易被損壞。
所以，需要在第1圖所示的升降壓結構系統中提供用於電流輸出元件106的兩個輸出端開路時的過壓保護(即，保護電流輸出元件106中的輸出電容COUT不會由於LED從電流輸出元件106的兩個輸出端之間斷開時電流輸出元件106的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT等於或者大於其額定電壓而被損壞)。但是，在第1圖所示的升降壓結構系統中，控制器元件104無法直接測量到電流輸出元件106的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT，因而無法準確地控制電流輸出元件106的兩個輸出端開路時的輸出電壓。
為了解決第1圖所示的升降壓結構系統中存在的一個或多個問題，提出了下面參考第2a圖-第4圖詳細描述的根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統。
第2a圖是根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的電路圖。如第2a圖所示，用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的升降壓結構系統200包括交流整流元件202、電阻分壓元件204、開關控制元件206、以及電流輸出元件208。交流整流元件202包括第一、第二、第三、以及第四整流元件端子202-1、202-2、202-3、202-4。電阻分壓元件204包括第一、第二、以及第三分壓元件端 子204-1、204-2、204-3。開關控制元件206包括第一、第二、第三、第四、以及第五控制元件端子VIN、GATE、CS、GND(Ground，接地)、VDD(電源)。電流輸出元件208包括第一、第二、第三、第四、以及第五輸出元件端子208-1、208-2、208-3、208-4、208-5。
如第2a圖所示，交流整流元件202的第一和第二整流元件端子202-1、202-2分別與交流電源的兩端連接，第三和第四整流元件端子202-3、202-4分別與電流輸出元件208的第一輸出元件端子208-1和第四控制元件端子(GND)連接。電阻分壓元件204的第一和第二分壓元件端子204-1、204-2分別與電流輸出元件208的第五輸出元件端子208-5(用於獲取取樣電壓VSENSE)和第四控制元件端子GND連接。電阻分壓元件204的第三分壓元件端子204-3與開關控制元件206的第一控制元件端子VIN連接。開關控制元件206的第二控制元件端子GATE與電流輸出元件208的第二輸出元件端子208-2連接，第三控制元件端子CS與電流輸出元件208的第三輸出元件端子208-3連接，第四控制元件端子GND接地，第五控制元件端子VDD經由電阻器R3與電流輸出元件208的第五輸出元件端子208-5連接並且經由電容器C1接地(第五控制元件端子VDD用於給開關控制元件206供電)。電流輸出元件208的第四輸出元件端子208-4接地。電流輸出元件208中的輸出電容COUT與一個或多個LED並聯連接在電流輸出元件208的第一輸出元件端子208-1和第五輸出元件端子208-5之間(第一輸出元件端子208-1和第五輸出元件端子208-5是電流輸出元件208的兩個輸出端)。
在第2a圖所示的系統中，交流整流元件202接收交流輸入電壓VAC，並將交流輸入電壓VAC整流為直流電壓VBULK，以向一個或多個LED提供電流。電阻分壓元件204通過電阻器R1和R2對取樣電壓VSENSE進行分壓，以生成進入開關控制元件206的電壓信號VVIN。由電阻分壓元件204對取樣電壓VSENSE進行分壓得到的電壓信號VVIN經由電阻分壓元件204的第三分壓元件端子204-3和開關控制元件206的第一控制元 件端子VIN進入電壓控制元件206。電壓控制元件206通過第二控制元件端子GATE向電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應管)輸出控制信號，以控制系統功率開關MOSFET的導通與截止。當系統功率開關MOSFET導通時，流過電流輸出元件208中的電感器L1的電流被電流輸出元件208中的感測電阻器RS感測到，從而使得電流感測信號被開關控制元件206通過第三控制元件端子CS接收到。作為回應，開關控制元件206將電流感測信號作為多個基礎信號中的一個來生成控制信號，以控制系統功率開關MOSFET的導通與截止。當系統功率開關MOSFET截止時，在電流輸出元件208中的電感器L1、二極體D1、以及連接在電流輸出元件208的兩個輸出端之間的一個或多個LED之間形成了電流回路。
具體地，如第2a圖所示，系統功率開關MOSFET的柵極作為電流輸出元件208的第二輸出元件端子208-2；系統功率開關MOSFET的汲極與二極體D1的第一二極體端子和電感器L1的第一電感器端子連接；電感器L1的第二電感器端子作為電流輸出元件208的第一輸出元件端子208-1；二極體D1的第二二極體端子作為電流輸出元件208的第五輸出元件端子208-5；系統功率開關MOSFET的集極作為電流輸出元件208的第三輸出元件端子208-3，並且經由感測電阻器RS接地；一個或多個LED與輸出電容COUT並聯連接在電流輸出元件208的第一輸出元件端子208-1和第五輸出元件端子208-5之間。
如第2a圖所示，開關控制元件206包括過壓保護模組、脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)信號生成模組、閘極驅動模組、退磁感測模組、電流感測模組、以及參考信號生成模組。其中，過壓保護模組基於來自電阻分壓元件204的電壓信號VVIN、來自退磁感測模組的退磁信號、來自PWM信號生成模組的調變信號、以及來自參考信號生成模組的參考信號生成過壓保護信號，退磁感測模組基於與電流輸出元件208中的電感器L1的退磁情況相關的電流或電壓信號生成退磁信號， 電流感測模組基於通過電流輸出元件208中的感測電阻器RS得到的電流感測信號生成感測電流相關信號，PWM信號生成模組基於過壓保護信號、退磁信號、以及感測電流相關信號生成調變信號，柵極驅動模組基於調變信號生成驅動信號用以驅動電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET的導通與截止。
具體地，在本實施例中，PWM信號生成模組生成調變信號的基本原理如下：當一個或多個LED連接在電流輸出元件208的兩個輸出端之間並且正常工作時，PWM信號生成模組基於退磁信號、和感測電流相關信號生成調變信號，用以控制電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET的截止與導通，從而調節流過一個或多個LED的電流(例如，當退磁信號指示退磁結束時，PWM信號生成模組將調變信號由低位準變為高位準；當感測電流相關信號指示感測電流達到設定值時，PWM信號生成模組將調變信號由高位準變為低位準；退磁信號和感測電流相關信號交替控制PWM信號生成模組生成調變信號)；當LED從電流輸出元件208的兩個輸出端之間斷開時或者LED發生故障時，PWM信號生成模組基於過壓保護模組生成的過壓保護信號生成調變信號，用以控制電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET處於截止狀態，使得電流輸出元件208的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT不會高於輸出電容Cout的額定電壓(即，保護輸出電容Cout不被損壞)。在本實施例中，PWM信號生成模組生成的調變信號實際上是用於系統功率開關MOSFET的控制信號，開關控制元件206可以是PWM晶片。
第2b圖是根據本發明實施例的用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的另一電路圖。第2b圖與第2a圖的區別僅在於，開關控制元件206的第五控制元件端子不是VDD管腳而是HV(High Voltage，高壓電)管腳，並且直接與電流輸出元件208的第五輸出元件端子208-5連接。
第3圖是第2a圖和第2b圖所示的系統電路中的工作波 形圖。在第3圖中，PWM波形為PWM信號生成模組的輸出波形(即，調變信號的波形)，GATE波形為閘極驅動模組的輸出波形(即，驅動信號的波形)，IL波形為流過電感器L1的電流波形，Demag波形為退磁感測模組的輸出波形(即，退磁信號的波形)。TON為系統功率開關MOSFET處於導通狀態的持續時間(即，系統功率開關MOSFET的導通時間)，TOFF為系統功率開關MOSFET處於截止狀態的持續時間(即，系統功率開關MOSFET的截止時間)，TDemag為電感器L1的退磁時間，且TDemag小於TOFF。
在第2a圖和第2b圖所示的系統中，當開關控制元件206的第二控制元件端子GATE的輸出電壓為高位準(即，第3圖中的GATE波形為邏輯高)時，電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET導通，流過電流輸出元件208中的電感器L1的電流線性上升(流過電感器L1的電流值可根據公式(1)得出，其中t是電流流過電感器L1的時間)。在電流輸出元件208中，流過電感器L1的電流通過系統功率開關MOSFET流經感測電阻器RS到地，在感測電阻器RS上產生的電壓值(即，在開關控制元件206的第三控制元件端子CS處感測到的電壓值VCS)可根據公式(2)得出。當VCS達到設定值或t達到設定值TON時，開關控制元件206的第二控制元件端子GATE的輸出電壓變為低位準(即，第3圖中的GATE波形變為邏輯低)，電流輸出元件208中的系統功率開關MOSFET截止。此時，電流輸出元件208中的電感器L1通過二極體D1和一個或多個LED進行退磁，經過TDemag時間後退磁結束，流過電感器L1的電流變為零。開關控制元件206可以通過感測流過電流輸出元件208中的電感器L1的電流來確定電感器L1的退磁起始點與結束點，從而得到退磁時間Tdemag(可以根據公式(3)得出退磁時間，其中IPK是流過電感器L1的電流IL的最大值，VOUT_PK是電流輸出元件208的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT的最大值)。另外，由於第2圖所示的系統本質上是對升降壓結構(BUCK BOOST)電路的改進，所以電流輸出元件208的兩個輸出端之間 的輸出電壓VOUT與由交流整流元件202輸出的直流電壓VBULK之間的關係如等式(4)所示。
也就是說，基於由交流整流元件202輸出的直流電壓VBULK、系統功率開關MOSFET的導通時間TON、和電感器L1的退磁時間TDemag，可以利用等式(4)計算出輸出電壓VOUT。
第4圖是第2a圖和第2b圖所示的系統電路中的過壓保護(Over Voltage Protection,OVP)模組的電路圖。如第4圖所示，過壓保護模組包括第一跨導放大器GM1、第二跨導放大器GM2、開關K1、重置單元、電容器C、及比較器COMP1。其中，第一跨導放大器GM1連接在開關控制元件206的第一控制元件端子VIN與開關K1的第一開關端子之間，第二跨導放大器GM2連接在開關K1的第二開關端子與過壓保護模組外部的參考信號生成模組之間，重置單元連接在開關K1的第二開關端子與過壓保護模組外部的退磁感測模組之間，電容器C連接在開關K1的第二開關端子與地之間，比較器COMP1連接在開關K1的第二開關端子與過壓保護模組外部的PWM信號生成模組之間。
如第4圖所示，交流整流元件202對交流輸入電壓VAC進行整流得到的直流電壓VBULK與輸出電壓VOUT的串聯電壓(即，電流輸出元件208的第五輸出元件端子208-5處的取樣電壓)VSENSE被電阻分壓元 件204中的電阻器R1和R2分壓，從而生成了開關控制元件206的第一控制元件端子VIN處的電壓信號；在PWM生成模組輸出的調信號(即，第3圖中的PWM波形)為高位準(即，系統功率開關MOSFET導通)時開關K1導通，開關控制元件206的第一控制元件端子VIN處的電壓信號通過第一跨導放大器GM1生成I_source電流給電容器C充電，同時來自參考信號生成模組的OVP閾值電壓Vth_ovp通過第二跨導放大器GM2生成I_sink電流給電容器C放電；如果I_source>I_sink，則電容器C上的電壓Vramp上升；在PWM生成模組輸出的控制信號(即，第3圖中的PWM波形)為低位準(即，系統功率開關MOSFET截止且電感器L1退磁)時開關K1截止，此時只有來自參考信號生成模組的參考信號Vth_ovp通過第二跨導放大器GM2生成I_sink電流給電容器C放電，電容器C上的電壓Vramp下降。
在電感器L1每次退磁結束後，通過比較器COMP1比較Vramp電壓和Vth_ovp OVP閾值電壓來判斷是否需要觸發過壓保護(OVP)(例如，如果Vramp高於Vth_ovp，則觸發OVP)。每次比較結束後，通過重置單元將電容器C上的電壓Vramp強行重定到Vth_ovp。
這裡，開關控制元件206的第一控制元件端子VIN處的電壓信號可以根據等式(5)得出。
當電流輸出元件208的兩個輸出端之間的輸出電壓VOUT處於臨界OVP電壓(VOUT_OVP)時，在對電感器L1進行充電和放電的每個週期中TON時間內對電容器C的充電電壓和在退磁時間內對電容器C的放電電壓相等(如等式(6)所示)：
結合等式(4)至(6)，可以得出等式(7)：
從以上所述可知，通過在對電感器L1進行充電和放電的每個週期中電感器L1退磁結束時比較Vramp和Vth_ovp，並且在Vramp高於Vth_ovp時觸發OVP(即，立即關閉開關控制元件206的第二控制元件端子GATE的輸出)，可以實現高精度的過壓保護。這裡，臨界OVP電壓VOUT_OVP可以是電流輸出元件206中的輸出電容COUT的額定電壓，可以根據臨界OVP電壓VOUT_OVP和參考信號Vth_ovp預先計算出所需要的R1和R2比例。
可以看出，這裡公開了這樣一種輸出電壓控制方法包括：利用表徵一個或多個LED是否處於工作狀態的控制信號生成輸出電壓感測信號(即，Vramp)；將輸出電壓感測信號指示的電壓與參考信號指示的電壓(即，Vth_ovp)進行比較，並根據比較結果判斷輸出電壓是否高於預定電壓值；在輸出電壓高於預定電壓值的情況下，利用控制信號(即，上述調變信號)關閉系統功率開關(即，上述MOSFET)。
本領域技術入員將理解，還存在可用于實現本發明實施例的更多可選實施方式和改進方式，並且上述實施方式和示例僅是一個或多個實施例的說明。因此，本發明的範圍僅由所附申請專利範圍限制。
LED‧‧‧發光二極體
202-1‧‧‧第一整流元件端子
202-2‧‧‧第二整流元件端子
202-3‧‧‧第三整流元件端子
202-4‧‧‧第四整流元件端子
204-1‧‧‧第一分壓元件端子
204-2‧‧‧第二分壓元件端子
204-3‧‧‧第三分壓元件端子
VIN‧‧‧第一控制元件端子
GATE‧‧‧第二控制元件端子
CS‧‧‧第三控制元件端子
GND‧‧‧第四控制元件端子
VDD‧‧‧第五控制元件端子
208-1‧‧‧第一輸出元件端子
208-2‧‧‧第二輸出元件端子
208-3‧‧‧第三輸出元件端子
208-4‧‧‧第四輸出元件端子
208-5‧‧‧第五輸出元件端子
200‧‧‧升降壓結構系統
202‧‧‧交流整流元件
208‧‧‧電流輸出元件
L1‧‧‧電感器
RS‧‧‧感測電阻器
D1‧‧‧二極體
VAC‧‧‧交流輸入電壓
VBULK‧‧‧直流電壓
COUT‧‧‧輸出電容
VOUT‧‧‧輸出電壓
204‧‧‧電阻分壓元件
206‧‧‧開關控制元件
C1‧‧‧電容器
VSENSE‧‧‧取樣電壓
PWM‧‧‧脈衝寬度調變
OVP‧‧‧過壓保護
Vth_ovp‧‧‧參考信號
R1、R2、R3‧‧‧電阻器
VCS‧‧‧感測電阻器RS上產生的電壓值
Demag‧‧‧退磁感測模組的輸出波形

Claims (8)

  1. 一種用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統，包括：開關控制元件，被配置為根據與感測信號、退磁信號、取樣信號、以及參考信號相關聯的資訊生成控制信號，並利用所述控制信號來控制系統功率開關的截止與導通，其中所述系統功率開關被連接到二極體的第一二極體端子和電感器的第一電感器端子，所述二極體還包括第二二極體端子，所述電感器還包括第二電感器端子，並且所述一個或多個發光二極體與輸出電容並聯連接在所述第二二極體端子和所述第二電感器端子之間，所述感測信號是通過感測流過所述系統功率開關的電流生成的，所述退磁信號是通過感測流過所述電感器的電流生成的，所述取樣信號是通過取樣所述第二二極體端子處的電壓生成的，且所述參考信號是預定信號；其中，所述參考信號指示的電壓不大於針對所述輸出電容預先設定的電壓與取決於所述系統的電路結構的比例因數的乘積。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的系統，其中，所述開關控制元件還被配置為：根據與所述感測信號、以及所述退磁信號相關聯的資訊生成調變信號，並且在所述一個或多個發光二極體連接在所述第二二極體端子和所述第二電感器端子之間、且處於工作狀態時將所述調變信號作為所述控制信號來控制所述系統功率開關的導通與截止，並且根據與所述退磁信號、所述取樣信號、所述參考信號、以及所述調變信號相關聯的資訊生成所述控制信號，並且在所述一個或多個發光二極體從所述第二二極體端子和所述第二電感器端子之間斷開、或發生故障時根據所述控制信號來控制所述系統功率開關的導通與截止。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的系統，其中還包括：交流整流元件，被配置為對來自交流電源的交流信號進行整流以生成整流後的電壓信號； 電阻分壓元件，被配置為對所述取樣信號進行分壓以生成進入所述開關控制元件的電壓信號，其中所述交流整流元件包括第一、第二、第三、及第四整流元件端子，所述第一和第二整流元件端子分別與所述交流電源的兩端連接，所述第三整流元件端子與所述第二電感器端子連接，並且所述第四整流元件端子連接到地，所述電阻分壓元件包括第一、第二、及第三分壓元件端子，所述第一分壓元件端子與所述第二二極體端子連接，所述第二分壓元件端子連接到地，並且所述第三分壓元件端子提供進入所述開關控制元件的電壓信號。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述的系統，其中，所述開關控制元件包括開關、第一跨導放大器、第二跨導放大器、比較器、第一電容器、以及重置單元，其中所述開關的導通與截止由所述控制信號控制，所述第一跨導放大器在所述開關導通期間，利用從外部進入所述開關控制元件的電壓信號生成第一電流，用以對所述第一電容器進行充電，所述第二跨導放大器在所述開關導通期間、以及所述退磁信號指示的退磁時段期間，利用所述參考信號生成第二電流，用以對所述第一電容器進行放電，所述比較器在所述退磁信號指示退磁結束時比較所述第一電容器上的當前電壓與所述參考信號指示的電壓，並根據比較結果生成所述控制信號，所述重置單元在所述比較器完成所述第一電容器上的當前電壓與所述參考信號指示的電壓的比較時，將所述第一電容器上的當前電壓強制重定到所述參考信號指示的電壓。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的系統，其中，當所述第一電容器上的當前電壓高於所述參考信號指示的電壓時，所述開關控制元件生成用以截止所述系統功率開關的所述控制信號。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的系統，其中，所述開關控制元件的用於從外部接收電能的端子經由電阻與所述第二二極體端子連接，並且經由第二電容器連接到地。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的系統，其中，所述開關控制元件的用於從外部接收電能的端子直接與所述第二二極體端子連接。
  8. 一種控制用於向一個或多個發光二極體提供輸出電流的系統的輸出電壓的方法，包括下列步驟：利用表徵所述一個或多個發光二極體是否處於工作狀態的控制信號生成輸出電壓感測信號；將所述輸出電壓感測信號指示的電壓與參考信號指示的電壓進行比較，並根據比較結果判斷所述系統的輸出電壓是否高於預定電壓值；在所述系統的輸出電壓高於所述預定電壓值的情況下，利用所述控制信號截止所述系統中的系統功率開關，其中所述控制信號是根據與感測信號、退磁信號、取樣信號、以及所述參考信號相關聯的資訊生成的，所述感測信號是通過感測流過所述系統功率開關的電流生成的，所述退磁信號是通過感測流過與所述系統功率開關串聯連接的電感器的電流生成的，所述取樣信號是通過取樣所述一個或多個發光二極體一端處的電壓生成的，所述參考信號是預定信號；其中，所述參考信號指示的電壓不大於針對與所述一個或多個發光二極體並聯連接的輸出電容預先設定的電壓與取決於所述系統的電路結構的比例因數的乘積。
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