TWI612842B - 光源驅動電路和光源模組 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種光源驅動電路和光源模組。光源驅動電路包括整流器、電力變換器和光源模組。整流器接收來自電源的電壓並產生整流電壓。電力變換器與該整流器耦接,接收該整流電壓並提供輸出電流給光源模組供電。光源模組包括具有第一顏色的第一光源、具有第二顏色的第二光源以及與該第一光源和該第二光源耦接的電流分配單元,電流分配單元根據該輸出電流調節流經該第一光源的電流和流經該第二光源的電流。本發明的光源驅動電路可以透過傳統開關同時調節光源的亮度和顏色。
Description
本發明係有關光源驅動領域,特別係有關一種光源驅動電路和一種光源模組。
眾所周知,發光二極體(LED)光源相較於傳統白熾燈具有節能環保、發光效率高、使用壽命長等優點。因此,用LED光源取代白熾燈是當前發展的必然趨勢。LED燈泡是LED燈具中的一種,它具有與傳統白熾燈相似的外形和大小,燈泡內部包括LED光源和控制晶片。利用現有的電燈開關,如傳統的開/關調光器(on/off switch dimmer),一般只能控制LED燈泡的開或者關,或者控制燈泡的亮度,而無法調節燈光的顏色。如果需要調節燈光的顏色,則需要利用特殊的開關或者遙控器。
本發明的目的為提供一種光源驅動電路,包括整流器、電力變換器和光源模組。整流器接收來自電源的電壓並產生整流電壓。電力變換器與該整流器耦接,接收該整流電壓並提供輸出電流給光源模組供電。光源模組包括具有第一顏色的第一光源、具有第二顏色的第二光源以及與該第一光源和該第二光源耦接的電流分配單元,電流分配單元根據該
輸出電流調節流經該第一光源的電流和流經該第二光源的電流。
本發明還提供了一種光源模組,包括具有第一顏色的第一光源、具有第二顏色的第二光源以及與該第一光源和該第二光源耦接的電流分配單元。電流分配單元根據光源模組的輸入電流調節流經該第一光源的電流和流經該第二光源的電流。
有利地,透過本發明提供的光源驅動電路和光源模組,利用傳統的電源開關即可同時調節光源的亮度和顏色。
100‧‧‧光源驅動電路
118‧‧‧光源模組
121‧‧‧第一光源
122‧‧‧第二光源
200‧‧‧光源驅動電路
201‧‧‧電流分配單元
202‧‧‧電源
204‧‧‧整流器
206‧‧‧電力變換器
210‧‧‧控制器
214‧‧‧儲能單元
218‧‧‧電阻
221‧‧‧晶片
278‧‧‧電流監測器
301‧‧‧調光單元
302‧‧‧電感
303‧‧‧濾波器
304‧‧‧電感
305‧‧‧觸發監測單元
307‧‧‧計時器
308‧‧‧電容
309‧‧‧計數器
311‧‧‧數/模轉換器
314‧‧‧二極體
316‧‧‧開關
318‧‧‧電容
324‧‧‧電容
333‧‧‧節點
505‧‧‧參考信號產生單元
507‧‧‧運算放大器
602‧‧‧誤差放大器
604‧‧‧比較器
606‧‧‧鋸齒波信號產生器
608‧‧‧重設信號產生器
610‧‧‧脈波寬度調變信號產生器
641‧‧‧控制單元
643‧‧‧電流調整單元
645‧‧‧監測單元
801‧‧‧計數器
805‧‧‧觸發監測單元
811‧‧‧數/模轉換器
1002‧‧‧電源開關
1203‧‧‧電壓上升緣
1208‧‧‧電壓下降緣
1210‧‧‧電壓上升緣
1903‧‧‧電壓下降緣
1905‧‧‧電壓上升緣
1907‧‧‧電壓下降緣
1909‧‧‧電壓上升緣
第1圖係根據本發明一實施例的光源驅動電路的電路示意圖。
第2圖係根據本發明一實施例的光源驅動電路的電路示意圖。
第3圖係第2圖中的控制器的電路示意圖。
第4圖係第2圖中的控制器的波形圖。
第5圖係第2圖中的光源驅動電路的波形圖。
第6圖係第2圖中的電流分配單元的電路示意圖。
第7圖係第2圖中第一光源和第二光源的電流波形圖。
第8圖係第2圖中的控制器的另一種實施例的電路示意圖。
第9圖係第8圖中的光源驅動電路的波形圖。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。儘管本發明透
過這些實施方式進行闡述和說明,但需要注意的是本發明並不僅僅只局限於這些實施方式。相反地,本發明涵蓋後附申請專利範圍所定義的發明精神和發明範圍內的所有替代物、變體和等同物。在以下對本發明的詳細描述中,為了提供一個針對本發明的完全的理解,闡明瞭大量的具體細節。然而,本領域技術人員將理解,沒有這些具體細節,本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中,對於大家熟知的方案、流程、元件和電路未作詳細描述,以便於凸顯本發明的主旨。
第1圖所示為根據本發明一個實施例的光源驅動電路100的電路示意圖。光源驅動電路100包含整流器204。整流器204透過電源開關1002與電源202耦接,用於接收來自電源202的電壓,並為電力變換器206提供整流電壓。電力變換器206接收整流電壓並為負載(比如光源模組118)提供輸出電流。電力變換器206可以是降壓變換器或者升壓變換器。在一個實施例中,電力變換器206包含儲能單元214和用於監測儲能單元214狀況的電流監測器278(比如一個電阻)。電流監測器278為控制器210提供第一信號ISEN,該第一信號ISEN指示流經儲能單元214的暫態電流。控制器210接收第一信號ISEN並利用濾波器(在第3圖中示出)對第一信號ISEN進行濾波以產生指示流經儲能單元214的平均電流的第二信號IAVG,並控制流經儲能單元214的平均電流(即電力變換器206的輸出電流IOUT,該電流也即光源模組118的輸入電流),使得該平均電流與目標電流值相等。光源模組118包括第一光源121和第二光源122。第一光源121可以是具有第一種顏色(如暖光)的第一發光二極體鏈LED1。第二光源122可以是具有第二種顏色(如冷光)的第二發光二極體鏈LED2。光源模組118還包括與第一光源121和第
二光源122耦接的電流分配單元201,用於根據電力變換器206的輸出電流IOUT調節流經第一光源121的電流和流經第二光源122的電流。
第2圖所示為根據本發明一個實施例的光源驅動電路200的電路示意圖。第2圖中與第1圖編號相同的元件具有類似的功能。在第2圖的例子中,光源驅動電路200包含整流器204、電力變換器206、控制器210和光源模組118。整流器204可以是包含二極體D1-D4的橋式整流器。整流器204透過電源開關1002與電源202耦接,並調整來自電源202的電壓。電力變換器206接收整流器204輸出的調整後的整流電壓並提供輸出電流IOUT為負載(如光源模組118)供電。在一個實施例中,電源開關1002是置於牆面上的傳統電源開關。
在第2圖的例子中,電力變換器206是降壓變換器。該降壓變換器包含電容308、第一開關316、二極體314、電流監測器(比如電阻218)、儲能單元214(包含彼此電磁耦接的電感302和電感304)以及電容324。二極體314位於開關316和光源驅動電路200的地之間。電容324與光源模組118並聯。
電感302和電感304都連接至一個共同節點333。在第2圖的例子中,節點333位於電阻218和電感302之間。然而本發明並不限於此結構,節點333也可以位於開關316和電阻218之間。節點333為控制器210提供參考地。在一個實施例中,控制器210的參考地和光源驅動電路200的地不同。透過接通和斷開開關316,流經電感302的電流可以得到調整,從而調節電力變換器206的輸出電流IOUT。電感304監測電感302的狀況,比如,監測流經電感302的電流是否減小到預設的電流值。
電阻218的一端與開關316和二極體314陰極之間的節點耦接,另一端與電感302耦接。電阻218提供第一信號ISEN,當開關316接通和斷開時,該第一信號ISEN均能指示流經電感302的暫態電流。換言之,不管開關316接通還是斷開,電阻218均能監測流經電感302的暫態電流。
控制器210接收第一信號ISEN,並透過接通或斷開開關316使得流經電感302的平均電流等於目標電流值。電容324濾除輸出電流IOUT的波紋,使得光源模組118的輸入電流相對平穩並等於流經電感302的平均電流,從而使光源模組118的輸入電流與目標電流值相等。此處“與目標電流值相等”是在不考慮電路元件的不理想情況和忽略從電感304傳送至控制器210的電力的情況下。
第2圖的例子中,控制器210的埠包括ZCD、GND、DRV、VDD、CS、COMP和CLK。埠ZCD與電感304耦接,用於接收指示電感302狀況(比如,流經電感302的電流是否減小到預設的電流值“0”)的監測信號AUX。埠DRV與開關316耦接,用於產生驅動信號(如脈波寬度調變信號PWM1)以接通或斷開開關316。埠VDD與電感304耦接並接收來自電感304的電力。埠CS與電阻218耦接,用於接收指示流經電感302的暫態電流的第一信號ISEN。埠COMP透過電容318與控制器210的參考地耦接。埠CLK透過電阻R3連接至整流器204並透過電阻R6連接到地(即埠CLK透過包含電阻R3和R6的分壓單元以及整流器204與電源開關1002耦接),用於監測電源開關1002的動作。在一個實施例中,控制器210透過埠CLK接收指示電源開關1002的第一組動作的調光請求信號和指示電源開關1002的第二組動作的調光終止信號,並根據調光請求信號和調光終止信號調整輸出電流IOUT。具體
而言,控制器210在調光請求信號的作用下連續調整輸出電流IOUT,在調光終止信號的作用下停止調整輸出電流IOUT。在第2圖的例子中,埠GND(也即控制器210的參考地)連接至節點333。
開關316可以是N型金屬氧化物半導體場效應電晶體(N型MOSFET)。開關316的導通狀態由開關316的閘極電壓與埠GND的電壓(即節點333的電壓)之間的電壓差決定。因此,埠DRV輸出的脈波寬度調變信號PWM1決定了開關316的狀態。當開關316接通,控制器210的參考地高於光源驅動電路200的地,使得本發明的電路可以適用於具有較高電壓的電源。
當開關316接通時,電流流經開關316、電阻218、電感302、光源模組118到光源驅動電路200的地。當開關316斷開,電流流經電阻218、電感302、光源模組118和二極體314。電感304與電感302耦接且能夠監測電感302的狀況,比如,監測流經電感302的電流是否減小到預設電流值。控制器210根據信號AUX和ISEN監測流經電感302的電流,並透過脈波寬度調變信號PWM1控制開關316,使得流經電感302的平均電流等於目標電流值。所以經過電容324濾波後,電力變換器206的輸出電流IOUT也等於目標電流值。
第3圖所示為第2圖中控制器210的電路示意圖。第4圖所示為第3圖中控制器210的波形圖。第3圖將結合第2圖和第4圖進行描述。
在第3圖的例子中,控制器210包含調光單元301、濾波器303、誤差放大器602、比較器604、鋸齒波信號產生器606、重設信號產生器608和脈波寬度調變信號產生器610。調光單元301監測第2圖中電源開關
1002的動作,透過埠CLK接收調光請求信號和調光終止信號並產生調光信號SET,其中,調光請求信號指示電源開關1002的第一組動作,調光終止信號指示電源開關1002的第二組動作,調光信號SET指示流經電感302的平均電流的目標電流值。濾波器303對第一信號ISEN進行濾波並提供指示流經電感302的平均電流的第二信號IAVG。在第3圖的例子中,濾波器303集成於控制器210內部,在其他的實施例中,濾波器303可以位於控制器210的外部。誤差放大器602根據調光信號SET和第二信號IAVG之間的電壓差產生誤差信號VEA,透過誤差信號VEA的作用使得流經電感302的平均電流等於目標電流值。鋸齒波信號產生器606產生鋸齒波信號SAW。比較器604與誤差放大器602以及鋸齒波信號產生器606耦接,並將誤差信號VEA與鋸齒波信號SAW進行比較。重設信號產生器608與埠ZCD耦接,並根據埠ZCD接收到的信號AUX產生重設信號RESET,重設信號RESET作用於鋸齒波信號產生器606和脈波寬度調變信號產生器610。在重設信號RESET的作用下可以使得開關316接通。信號AUX指示流經電感302的電流是否減小到預設電流值(比如減小到0)。脈波寬度調變信號產生器610與比較器604以及重設信號產生器608耦接,並根據比較器604的輸出和重設信號RESET產生脈波寬度調變信號PWM1。脈波寬度調變信號PWM1透過埠DRV控制開關316的導通狀態。
當開關316接通時,電流流經開關316、電阻218、電感302、光源模組118到光源驅動電路200的地。在一個實施例中,當開關316接通時,信號AUX的電壓為負值。當開關316斷開,信號AUX的電壓變為正值。當開關316斷開,電流流經電阻218、電感302、光源模組118和二極體314,流經電感302的電流逐漸減小,當流經電感302的電流減小到預設電流值(如
減小到0),信號AUX的電壓會產生一個下降緣。在信號AUX下降緣的作用下,重設信號產生器608輸出的重設信號RESET中產生一個脈衝。在重設信號RESET的脈衝的作用下,脈波寬度調變信號產生器610產生具有第一狀態(如邏輯1)的脈波寬度調變信號PWM1以接通開關316。在重設信號RESET的脈衝的作用下,鋸齒波信號產生器606產生的鋸齒波信號SAW的電壓從初始值INI開始增大。當鋸齒波信號SAW的電壓增大到誤差信號VEA的電壓,脈波寬度調變信號產生器610產生具有第二狀態(如邏輯0)的脈波寬度調變信號PWM1以斷開開關316,並且鋸齒波信號SAW的電壓被重設到初始值INI。直到重設信號RESET的下一個脈衝到來時,鋸齒波信號SAW的電壓才從初始值INI又開始增大。
在一個實施例中,脈波寬度調變信號PWM1的責任週期由誤差信號VEA決定。如果第二信號IAVG的電壓小於調光信號SET的電壓,則誤差放大器602增大誤差信號VEA的電壓以增大脈波寬度調變信號PWM1的責任週期,從而使得流經電感302的平均電流增大,直到第二信號IAVG的電壓增大到調光信號SET的電壓。如果第二信號IAVG的電壓大於調光信號SET的電壓,則誤差放大器602減小誤差信號VEA的電壓以減小脈波寬度調變信號PWM1的責任週期,從而使得流經電感302的平均電流減小,直到第二信號IAVG的電壓減小到調光信號SET的電壓。這樣,流經電感302的平均電流能夠被調整到與目標電流值相等。
第5圖所示為第2圖中的光源驅動電路200的波形圖。第3圖中調光單元301的功能將結合第5圖進行描述。調光單元301包括觸發監測單元305、計時器307和數/模轉換器311。在一個實施例中,計時器307包括計
數器309。觸發監測單元305透過埠CLK接收調光請求信號和調光終止信號,並根據調光請求信號和調光終止信號產生致能信號EN來啟動或關閉計時器307。計時器307在該致能信號EN的控制下計時。數/模轉換器311用於根據計時器307的輸出產生調光信號SET以調節電力變換器206的輸出電流IOUT。調光請求信號指示電源開關1002的第一組動作,調光終止信號指示電源開關1002的第二組動作。調光單元301在調光請求信號的作用下連續調整調光信號SET的值,在調光終止信號的作用下停止調整調光信號SET的值。換言之,如果監測到電源開關1002的第一組動作,控制器210連續調整電力轉換器206的輸出電流IOUT;如果監測到電源開關1002的第二組動作,控制器210停止調整電力轉換器206的輸出電流IOUT。在一個實施例中,電源開關1002的第一組動作包括第一個接通動作。在一個實施例中,電源開關1002的第二組動作包括第一個斷開動作和其後的第二個接通動作。
假設初始時刻電源開關1002斷開。當電源開關1002被使用者接通,電力變換器206為光源模組118供電,其輸出電流IOUT的值由數/模轉換器311產生的調光信號SET的初始值決定。另一方面,當電源開關1002被使用者接通時,觸發監測單元305在埠CLK接收到調光請求信號。在一個實施例中,觸發監測單元305接收到調光請求信號表現為在埠CLK監測到電壓上升緣1203(第5圖中示出)。回應於調光請求信號,觸發監測單元305產生具有高電位的致能信號EN,從而啟動計時器307開始計時。在第3圖的例子中,計時器307中的計數器309在時鐘信號的驅動下開始計數,計數值從0開始逐漸增加到N(N為大於或等於1的整數)。在一個實施例中,控制器210在接收到調光請求信號之後、調整輸出電流IOUT之前的一預設時間段內保持
輸出電流IOUT不變,例如在計數器309的計數值達到N之前對應的時間段T1之內,數/模轉換器311保持調光信號SET為初始值,保持輸出電流IOUT不變。在計數值從N開始,數/模轉換器311對應計數值的遞增連續增大調光信號SET的值。其結果是,電力變換器206的輸出電流IOUT以及光源模組118的亮度均相應增大。
一旦光源模組118達到期望的亮度,使用者透過對電源開關1002施以第二組動作來終止光源模組118的亮度調整。在第二組動作的作用下產生調光終止信號。在一個實施例中,第二組動作包括第一個斷開動作和其後的第二個接通動作。觸發監測單元305在埠CLK接收到調光終止信號。在一個實施例中,觸發監測單元305接收到調光終止信號表現為在埠CLK監測到電壓下降緣1208和其後的電壓上升緣1210。在調光終止信號的作用下,觸發監測單元305產生具有低電位的致能信號EN,從而關閉計時器307,計數器309保持其此時的計數值M不變,數/模轉換器311也應此保持調光信號SET的值不變。其結果是,電力變換器206的輸出電流IOUT以及光源模組118的亮度均停止變化。
因此,在計數器309的計數值為0到N-1對應的時間段T1之內,電力變換器206的輸出電流IOUT保持初始值不變。從計數器309的計數值為N到M對應的時間段T2之內,電力變換器206的輸出電流IOUT持續增大,光源模組118的亮度也持續增大。在時間段T2之後,回應於調光終止信號,電力變換器206的輸出電流IOUT以及光源模組118的亮度均被鎖定。在一個實施例中,N為1,時間段T1的長度為0,則控制器210接收到調光請求信號後就開始連續調整輸出電流IOUT。
當電源開關1002斷開後的一段時間內,控制器210可以由與埠VDD耦接的電容供電。在一個實施例中,如果電源開關1002的第二組動作中的第一個斷開動作和其後的第二個接通動作之間的間隔時間超過閾值,計數器309的計數值將被重置為0,在第二個接通動作之後的輸出電流IOUT將恢復初始值。
第6圖所示為第2圖中的電流分配單元201的電路示意圖。第7圖所示為第2圖中第一發光二極體鏈LED1的電流ILED1和第二發光二極體鏈LED2的電流ILED2與電力變換器206輸出電流IOUT之間的關係。第6圖將結合第7圖進行描述。
電流分配單元201包括與發光二極體鏈LED1和發光二極體鏈LED2耦接的監測單元645、與監測單元645耦接的控制單元641以及與發光二極體鏈LED1耦接的電流調整單元643。監測單元645提供指示輸出電流IOUT的監測信號。控制單元641根據指示輸出電流IOUT的監測信號來控制電流調整單元643,以調節流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1。在第2圖和第6圖的例子中,監測單元包括與發光二極體鏈LED1和發光二極體鏈LED2耦接的電阻RT,指示輸出電流IOUT的監測信號VT是電阻RT兩端的電壓。控制單元641包括運算放大器507,電流調整單元643包括與發光二極體鏈LED1串聯的第二開關(比如電晶體Q)。運算放大器507的正端從參考信號產生單元505接收參考信號VREF,負端透過電阻RW與電阻RT耦接,輸出端與電晶體Q耦接。運算放大器507透過控制電晶體Q來調節流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1。因為流經發光二極體鏈LED2的電流ILED2為輸出電流IOUT與流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1的差值,因此調節流經發光二極體鏈LED1
的電流ILED1即可實現發光二極體鏈LED1、LED2的電流分配,從而相應地調節流經發光二極體鏈LED2的電流ILED2。在一個實施例中,參考信號產生單元505、運算放大器507以及電晶體Q被集成於晶片221中。
如果電源開關1002接通,電力變換器206的輸出電流IOUT流至光源模組118,晶片221與電阻RW耦接的埠S上的初始電壓小於參考信號產生單元505產生的參考信號VREF,運算放大器507使得電晶體Q完全導通。為便於說明發光二極體鏈LED1的電流ILED1和發光二極體鏈LED2的電流ILED2與輸出電流IOUT的關係,假設輸出電流IOUT從0開始逐漸增大。在一個實施例中,光源驅動電路200被配置使得發光二極體鏈LED1的正向壓降小於發光二極體鏈LED2的正向壓降。當發光二極體鏈LED1兩端的電壓達到其正向壓降,發光二極體鏈LED1導通,此時發光二極體鏈LED2未導通,電流流經發光二極體鏈LED1、電阻RW和電阻RT到地。流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1隨著輸出電流IOUT增大而增大,埠S上的電壓VS也隨之增大。另一方面,隨著輸出電流IOUT增大,當發光二極體鏈LED2兩端的電壓達到其正向壓降,發光二極體鏈LED2也導通。當輸出電流IOUT增大到IT1時,埠S上的電壓VS增大到接近參考信號VREF的電壓的一個值,電晶體Q進入放大區,運算放大器507透過控制電晶體Q開始線性地調節流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1,從而使運算放大器507兩個輸入端的電壓趨近於相等。
因此,在理想的狀態下,當電晶體Q工作於線性模式時,埠S上的電壓VS與參考信號VREF的關係為VS=VREF (1)
其中,VREF是參考信號VREF的電壓值。
因為流過發光二極體鏈LED1和發光二極體鏈LED2的總的電流(即輸出電流IOUT)都流經電阻RT到地,電阻RT兩端的電壓VT可以表示為V T =I OUT ×R T (2)
其中,RT是電阻RT的阻值。
電阻RW與發光二極體鏈LED1串聯,流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1可以表示為
其中,RW是電阻RW的阻值。
流經發光二極體鏈LED2的電流ILED2可以表示為ILED2=IOUT-ILED1 (4)
由等式(3)可以看出,運算放大器507根據監測信號VT控制電晶體Q以調節流經發光二極體鏈LED1的電流ILED1。由等式(1)到(4)可以看出,當電晶體Q工作於線性區時,如果輸出電流IOUT增大,ILED1逐漸減小,而ILED2逐漸增大。當輸出電流IOUT增大到IT2時,運算放大器507使電晶體Q關閉,使得發光二極體鏈LED1關閉,而發光二極體鏈LED2保持接通。
回顧第5圖,當電源開關1002接通後,在T2時間段,調光單元301輸出的調光信號SET的值隨時間增大,從而使得輸出電流IOUT隨時間增大。若發光二極體鏈LED1為暖光,發光二極體鏈LED2為冷光,則T2時間段內光源模組118總體亮度增大,其顏色從暖光向冷光逐漸過渡。
第8圖所示為第2圖中的控制器210的另一種實施例的電路
示意圖。第8圖與第3圖類似,區別在於調光單元301的配置。在第8圖的例子中,調光單元301包括觸發監測單元805、計數器801和數/模轉換器811。觸發監測單元805透過埠CLK接收指示電源開關1002的動作的開關監測信號,並根據電源開關1002的動作產生驅動信號。電源開關1002的動作包括接通動作和斷開動作。計數器801在驅動信號的驅動下產生計數值。數/模轉換器811根據計數器801的計數值產生調光信號SET,控制器210根據調光信號SET調整輸出電流IOUT。
圖9所示為採用了第8圖中控制器210的配置的光源驅動電路200的波形圖。圖9將結合第8圖進行描述。假設初始時刻電源開關1002斷開。當電源開關1002被使用者接通,電力變換器206為光源模組118供電,其輸出電流IOUT的值由數/模轉換器811產生的調光信號SET的初始值決定。如果使用者想改變光源的亮度和/或顏色,可以對電源開關1002施以一組動作。觸發監測單元805透過埠CLK接收開關監測信號。在一個實施例中,電源開關1002的一組動作包括第一個斷開動作和其後的第一個接通動作,與此對應,觸發監測單元805接收到開關監測信號表現為在埠CLK監測到電壓下降緣1903和其後的電壓上升緣1905。在這組動作的作用下,觸發監測單元805產生驅動信號CNT使得計數器801的計數值加1(比如從0變為1),數/模轉換器811輸出的調光信號SET的值也相應的改變(比如從初始值增大到第二值)。其結果是,電力變換器206的輸出電流IOUT相應改變。從第7圖可以看出,光源模組118的亮度和顏色也會隨輸出電流IOUT以發生改變。類似的,如果使用者對電源開關1002再次施以一組動作,比如第二個斷開動作和其後的第二個接通動作,觸發監測單元805接收到開關監測信號表現為在
埠CLK監測到電壓下降緣1907和其後的電壓上升緣1909。在這組動作的作用下,觸發監測單元805產生驅動信號CNT使得計數器801的計數值加1(比如從1變為2),數/模轉換器811輸出的調光信號SET的值也相應的改變(比如從第二值增大到第三值)。光源模組118的顏色和亮度也會相應的再次改變。
如前所述,本發明提供了一種光源驅動電路。本發明披露的光源驅動電路可以與傳統的電源開關配合使用。使用者可以利用傳統的牆面電源開關同時調節光源的亮度和顏色,而不需要使用特殊的調光器或遙控器。
在此使用之措辭和表達都是用於說明而非限制,使用這些措辭和表達並不將在此圖示和描述的特性之任何等同物(或部分等同物)排除在發明範圍之外,在權利要求的範圍內可能存在各種修改。其它的修改、變體和替換物也可能存在。因此,權利要求旨在涵蓋所有此類等同物。
118‧‧‧光源模組
200‧‧‧光源驅動電路
201‧‧‧電流分配單元
202‧‧‧電源
204‧‧‧整流器
206‧‧‧電力變換器
210‧‧‧控制器
214‧‧‧儲能單元
218‧‧‧電阻
221‧‧‧晶片
302‧‧‧電感
304‧‧‧電感
308‧‧‧電容
314‧‧‧二極體
316‧‧‧開關
318‧‧‧電容
324‧‧‧電容
333‧‧‧節點
1002‧‧‧電源開關
Claims (18)
- 一種光源驅動電路,包括:一整流器,接收來自一電源的一電壓並產生一整流電壓;一電力變換器,耦接該整流器,接收該整流電壓並提供一輸出電流;以及一光源模組,耦接該電力變換器並由該輸出電流供電,其中,該光源模組包括:一第一光源,具有一第一顏色;一第二光源,具有一第二顏色;以及一電流分配單元,耦接該第一光源和該第二光源,根據該輸出電流調節流經該第一光源的一電流和流經該第二光源的一電流;該光源驅動電路還包括:一控制器,耦接該電力變換器,監測連接於該電源和該光源驅動電路之間的一電源開關,接收指示該電源開關的一第一組動作的一調光請求信號和指示該電源開關的一第二組動作的一調光終止信號,在該調光請求信號的作用下調整該輸出電流,在該調光終止信號的作用下停止調整該輸出電流。
- 根據申請專利範圍第1項之光源驅動電路,其中,該控制器調整該輸出電流之前在一預設時間段內保持該輸出電流不變。
- 根據申請專利範圍第1項之光源驅動電路,其中,該電源開關的該第一組動作包括一第一個接通動作,該電源開關的該第二組動作包括一第一個斷開動作和其後的一第二個接通動作。
- 根據申請專利範圍第1項之光源驅動電路,其中,該控制器包括: 一調光單元,根據該調光請求信號和該調光終止信號產生一調光信號,該控制器根據該調光信號調整該輸出電流。
- 根據申請專利範圍第4項之光源驅動電路,其中,該調光單元包括:一觸發監測單元,接收該調光請求信號和該調光終止信號並產生一致能信號;一計時器,在該致能信號的控制下計時;以及一數/模轉換器,根據該計時器的一輸出產生該調光信號。
- 一種光源驅動電路,包括:一整流器,接收來自一電源的一電壓並產生一整流電壓;一電力變換器,耦接該整流器,接收該整流電壓並提供一輸出電流;以及一光源模組,耦接該電力變換器並由該輸出電流供電,其中,該光源模組包括:一第一光源,具有一第一顏色;一第二光源,具有一第二顏色;一電流分配單元,耦接該第一光源和該第二光源,根據該輸出電流調節流經該第一光源的一電流和流經該第二光源的一電流;該光源驅動電路還包括:一控制器,耦接該電力變換器,接收開關監測信號並根據該開關監測信號調整該輸出電流,其中,該開關監測信號指示連接於該電源和該光源驅動電路之間的電源開關的一組動作;其中,該控制器包括: 一調光單元,根據該開關監測信號產生一調光信號,該控制器根據該調光信號調整該輸出電流。
- 根據申請專利範圍第6項之光源驅動電路,其中,該調光單元包括:一觸發監測單元,接收該開關監測信號並產生一驅動信號;一計數器,在該驅動信號的驅動下計數;以及一數/模轉換器,根據該計數器的一計數值產生該調光信號。
- 根據申請專利範圍第6項之光源驅動電路,其中,該光源驅動電路還包括:一儲能單元,耦接於該整流器和該光源模組之間;一電流監測器,耦接該儲能單元,提供指示流經該儲能單元的一暫態電流的一第一信號;以及一濾波器,耦接該電流監測器,根據該第一信號提供指示流經該儲能單元的一平均電流的一第二信號,其中,該控制器透過控制耦接於該整流器和該儲能單元的一第一開關來調整該輸出電流。
- 根據申請專利範圍第8項之光源驅動電路,其中,該控制器還包括:一信號產生器,產生一鋸齒波信號;以及一誤差放大器,根據該第二信號和該調光信號產生一誤差信號,其中,如果指示該鋸齒波信號的一電壓增大到指示該誤差信號的一電壓,則該控制器斷開該第一開關。
- 根據申請專利範圍第9項之光源驅動電路,其中,該控制器還包括:一重設信號產生器,產生一重設信號,該控制器在該重設信號的作用下接通該第一開關。
- 根據申請專利範圍第6項之光源驅動電路,其中,該第一光源是一第一發光二極體鏈,該第二光源是一第二發光二極體鏈,且該第一發光二極體鏈的一正向壓降小於該第二發光二極體鏈的一正向壓降。
- 一種光源驅動電路,包括:一整流器,接收來自一電源的一電壓並產生一整流電壓;一電力變換器,耦接該整流器,接收該整流電壓並提供一輸出電流;以及一光源模組,耦接該電力變換器並由該輸出電流供電,其中,該光源模組包括:一第一光源,具有一第一顏色;一第二光源,具有一第二顏色;以及一電流分配單元,耦接該第一光源和該第二光源,根據該輸出電流調節流經該第一光源的一電流和流經該第二光源的一電流;其中,該電流分配單元包括:一監測單元,耦接該第一光源和該第二光源,提供指示該輸出電流的一監測信號;一控制單元,耦接該監測單元;以及一電流調整單元,耦接該第一光源,其中該控制單元根據該監測信號控制該電流調整單元以調節流經該第一光源的該電流。
- 根據申請專利範圍第12項之光源驅動電路,其中,該監測單元包括:一第一電阻,其中,流經該第一光源的該電流和流經該第二光源的該電流均流經該第一電阻。
- 根據申請專利範圍第12項之光源驅動電路,其中,該控制單元包括一運算放大器,該電流調整單元包括一第二開關,該第二開關與該第一光源串聯,其中,該運算放大器的一第一輸入端接收一參考信號,該運算放大器的一第二輸入端透過一第二電阻與該監測單元耦接以接收該監測信號,該運算放大器的一輸出端與該第二開關耦接,該運算放大器透過控制該第二開關來調節流經該第一光源的該電流。
- 一種光源模組,包括:一第一光源,具有一第一顏色;一第二光源,具有一第二顏色;以及一電流分配單元,耦接該第一光源和該第二光源,根據該光源模組的一輸入電流來調節流經該第一光源的一電流和流經該第二光源的一電流,其中,該電流分配單元包括:一監測單元,耦接該第一光源和該第二光源,提供指示該輸入電流的一監測信號;一控制單元,耦接該監測單元;以及一電流調整單元,耦接該第一光源,其中該控制單元根據該監測信號控制該電流調整單元以調節流經該第一光源的該電流。
- 根據申請專利範圍第15項之光源模組,其中,該第一光源是一第一發光二極體鏈,該第二光源是一第二發光二極體鏈,且該第一發光二極體鏈的一正向壓降小於該第二發光二極體鏈的一正向壓降。
- 根據申請專利範圍第15項之光源模組,其中,該監測單元包括: 一第一電阻,其中,流經該第一光源的該電流和流經該第二光源的該電流均流經該第一電阻。
- 根據申請專利範圍第15項之光源模組,其中,該控制單元包括一運算放大器,該電流調整單元包括一第二開關,該第二開關與該第一光源串聯,其中,該運算放大器的一第一輸入端接收一參考信號,該運算放大器的一第二輸入端透過一第二電阻與該監測單元耦接以接收該監測信號,該運算放大器的一輸出端與該第二開關耦接,該運算放大器透過控制該第二開關來調節流經該第一光源的該電流。
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