调光驱动电路及其控制方法技术

技术编号:15524868 阅读:280 留言:0更新日期:2017-06-04 13:16
本案关于一种调光驱动电路及其控制方法,调光驱动电路包含:电源转换单元,具有输入端、输出端及至少一第一开关元件,从输入端接收输入电压,并通过第一开关元件的运作将输入电压转换成输出电压;输入电压检测单元,用以检测输入电压的电压值;输出电压检测单元,用以检测输出电压的电压值;低端驱动单元,用以驱动第一开关元件;控制单元依据第一检测信号、第二检测信号及调光信号计算第一开关元件于运作周期内的导通时间,并依据导通时间对应输出控制信号至低端驱动单元,以控制低端驱动单元依据导通时间调整第一开关元件的运作以控制发光二极管的亮度,以解决传统调光电路成本过高及调光准确性不佳等缺失。

Dimming drive circuit and control method thereof

In the case of circuit and control method of a dimming driver and dimming driving circuit comprises a power conversion unit has an input end and an output end and at least a first switching element receives the input voltage from the input terminal, and through the operation of the first switching element converts an input voltage to an output voltage; the input voltage detection unit for the voltage detection value of the input voltage; output voltage detecting unit for detecting the output voltage of the voltage value; low drive unit for driving the first switch element; the control unit according to the first signal and second signal detection and dimming signal to calculate the first switching element in operation period on time, and on the basis of conducting the time corresponding to the output control signal to the drive unit to control the low-end, low drive unit according to the conduction time adjustment of the first switching element to control operation The brightness of LED is used to solve the problem that the cost of traditional dimming circuit is too high and the dimming accuracy is not good enough.

【技术实现步骤摘要】
调光驱动电路及其控制方法
本案涉及一种驱动电路,特别涉及一种调光驱动电路及其控制方法。
技术介绍
传统的照明设备,例如发光二极管的照明设备,只包含点亮与不点亮的两种型态,并无法充分满足使用者于不同区域或不同时间中随时调整照明的亮度,因此造成能源的耗费或应用受限等问题,于是应用于照明设备的调光驱动电路便因应而生,以通过调光驱动电路调整照明设备的亮度。一般而言,传统调光驱动电路包含电源转换单元、控制单元、电流检测电阻及高端驱动单元,其中电源转换单元还具有开关元件。开关元件串接于电源转换单元的正极路径上,而高端驱动单元与开关元件的控制端电连接,用以驱动开关元件进行导通或截止的切换。电源转换单元接收输入电压,并通过开关元件的运作而将输入电压转换成输出电压,以输出至负载(即发光二极管等发光元件)。电流检测电阻串接于电源转换单元的负极路径上,并与负极路径的参考电平(接地端)电连接,用以检测电源转换单元所输出的输出电流,并对应输出检测电压信号(即电流检测电阻两端的压差)。控制单元与高端驱动单元及电流检测电阻电连接,用以接收检测信号及调光信号,并比较检测信号与调光信号而产生脉冲信号至高端驱动单元,使高端驱动单元依据脉冲信号而对应驱动开关元件,藉以调整电源转换单元的输出电流的大小,使其符合调光信号。然而上述此种传统调光驱动电路由于开关元件串接于电源转换单元的正极路径上,故开关元件的控制端实际上需要高电压来驱动,使得传统调光驱动电路需设置高端驱动单元来将高电压转换为符合开关元件的低电压,然而由于高端驱动单元须具备耐高压能力,且电路较为复杂,故其成本也相对较高,导致上述此种传统调光驱动电路的生产成本也相对提高。为了解决上述第一种传统调光驱动电路所存在的缺失,第二种传统调光驱动电路便顺应而生。与第一种传统调光驱动电路不同在于,第二种传统调光驱动电路的电源转换单元的开关元件改为电连接于负极路径上而与负极路径的参考电平电连接,如此一来,电源转换单元的开关元件仅需低电压来驱动,故第二种传统调光驱动电路便利用低端驱动单元取代高端驱动单元来驱动开关元件的运作,而由于低端驱动单元无须耐高压能力,且电路结构简单,因此第二种传统调光驱动电路可利用低端驱动单元来节省生产成本。然而,第二种传统调光驱动电路由于开关元件设置位置的改变,故电源转换单元的负极路径并无法与参考电平电连接,使得串接于电源转换单元的负极路径上的电流检测电阻相对于参考电平而位于高电压位置,故第二种传统调光驱动电路必须额外设置高端电流检测单元来接收并转换电流检测电阻所输出的检测信号,使其符合控制单元的低电压,然因高端电流检测单元线路设计较为复杂且成本较高,导致第二种调光驱动电路的生产成本却因高端电流检测单元而提高。再者,无论各种电路,皆存在误差信号,故针对第一种或第二种调光驱动电路而言,当调光信号由大至小变化时,电流检测电阻的两端的压差同样呈现由大至小变化,因此当电流检测电阻所输出的检测电压信号传送至控制单元时,控制单元所接收到的信号实际上则为误差信号与检测电压信号的叠加,因此当调光信号增大,电流检测电阻的两端电压差则增高,此时误差信号所占的比例较小,然而一旦调光信号减小,则电流检测电阻的两端的压差也降低,此时控制单元所接受到的误差信号所占的比例则较大,导致控制单元无法准确地依据调光信号而输出对应的脉冲信号,使得电源转换单元所输出的输出电流无法对应调光信号而调整,如此一来,传统调光驱动电路的调光准确性便因使用电流检测电阻而相对较差。上述的缺失虽然可通过增大电流检测电阻的阻抗来提高电流检测电阻实际上所检测到的本身两端压差的比例,藉以有效避免当调光信号较小造成误差信号占有比例过高的问题,然而此种方式却造成因电流检测电阻的阻抗提高而相对增加损耗,导致此种传统调光驱动电路有损耗增加及效率降低的问题。有鉴于此,如何发展一种可改善上述现有技术缺失的调光驱动电路,实为相关
者目前所需要解决的问题。
技术实现思路
本案的目的在于提供一种调光驱动电路及其控制方法,以解决传统调光驱动电路有损耗增加及效率降低的问题。为达上述目的,本案的一较佳实施态样为提供一种调光驱动电路,用以调整发光二极管的亮度,调光驱动电路包含:电源转换单元,具有输入端、输出端及至少一第一开关元件,电源转换单元从输入端接收输入电压,并通过第一开关元件的运作将输入电压转换成输出电压,以输出至输出端;输入电压检测单元,电连接于输入端,用以检测输入电压的电压值,并依据检测结果输出第一检测信号;输出电压检测单元,电连接于输出端,用以检测输出电压的电压值,并依据检测结果输出第二检测信号;低端驱动单元,电连接于第一开关元件,用以驱动第一开关元件;以及控制单元,与低端驱动单元、输入电压检测单元及输出电压检测单元电连接,其中控制单元依据第一检测信号、第二检测信号及调光信号计算第一开关元件于运作周期内的导通时间,并依据导通时间对应输出控制信号至低端驱动单元,以控制低端驱动单元依据导通时间调整第一开关元件的运作,以使电源转换单元输出对应于该调光信号的输出电流至发光二极管。用以控制发光二极管的亮度。为达上述目的,本案的另一较佳实施态样为提供一种控制方法,应用在一种调光驱动电路的控制单元中,其中调光驱动电路用以调整发光二极管的亮度,且至少包括电源转换单元及控制单元,电源转换单元具有开关元件,且电源转换单元用以接收输入电压并转换成输出电压,控制方法至少包含下列步骤:(a)检测输入电压与输出电压,并依据检测结果输出第一检测信号及第二检测信号;(b)接收调光信号并进行处理,以对应产生参考电流;(c)根据第一检测信号、第二检测信号及参考电流计算开关元件于运作周期内的导通时间,并输出计算结果;以及(d)根据计算结果,产生控制信号,以通过控制信号调整开关元件的运作,以使电源转换单元输出对应于调光信号的输出电流至发光二极管。基于上述技术方案,本专利技术的技术效果在于:利用低端驱动单元来驱动电源转换单元的开关元件,且利用线路简单而且成本较低的输入电压检测单元及输出电压检测单元来取代电流检测电阻,以检测电源转换单元的相关参数,进而配合调光信号计算开关元件于运作周期内的导通时间,藉此使电源转换单元输出对应于调光信号的输出电流至发光二极管,以控制发光二极管的亮度,以解决传统调光电路成本过高及调光准确性不佳等缺失。附图说明图1为本案的较佳实施例的调光驱动电路的电路方块示意图。图2为图1所示的调光驱动电路的电源转换单元、输入电压检测单元及输出电压检测单元的细部电路结构示意图。图3为图1所示调光驱动电路的控制单元的细部电路方块图。图4A为图2所示调光驱动电路于第一开关元件进行导通状态时的电流运作图。图4B为图2所示调光驱动电路于第一开关元件进行截止状态时的电流运作图。图5为图4A及图4B所示的调光驱动电路的运作时序波形图。图6为图1所示的调光驱动电路的控制方法的控制步骤流程图。图7为图5所示调光驱动电路的控制方法的另一变化例的步骤流程图。图8为应用本案的调光驱动电路的控制方法时,电源转换单元的第一开关元件的导通时间与反应调光信号的参考电流关系图。图9为应用本案的调光驱动电路的控制方法时,电源转换单元的第一开关元件的导通时间与输出电流的关系图。图10为本本文档来自技高网
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调光驱动电路及其控制方法

【技术保护点】
一种调光驱动电路,用以调整一发光二极管的亮度,其特征在于,该调光驱动电路包含:一电源转换单元,具有一输入端、一输出端及至少一第一开关元件,该电源转换单元从该输入端接收一输入电压,并通过该第一开关元件的运作将该输入电压转换成一输出电压,以输出至该输出端;一输入电压检测单元,电连接于该输入端,用以检测该输入电压的电压值,并依据检测结果输出一第一检测信号;一输出电压检测单元,电连接于该输出端,用以检测该输出电压的电压值,并依据检测结果输出一第二检测信号;一低端驱动单元,电连接于该第一开关元件,用以驱动该第一开关元件;以及一控制单元,与该低端驱动单元、该输入电压检测单元及该输出电压检测单元电连接,其中该控制单元依据该第一检测信号、该第二检测信号及一调光信号计算出该第一开关元件于一运作周期内的一导通时间,并依据该导通时间对应输出一控制信号至该低端驱动单元,以控制该低端驱动单元依据该导通时间调整该第一开关元件的运作,以使该电源转换单元输出对应于该调光信号的一输出电流至该发光二极管,以控制该发光二极管的亮度。

【技术特征摘要】
1.一种调光驱动电路,用以调整一发光二极管的亮度,其特征在于,该调光驱动电路包含:一电源转换单元,具有一输入端、一输出端及至少一第一开关元件,该电源转换单元从该输入端接收一输入电压,并通过该第一开关元件的运作将该输入电压转换成一输出电压,以输出至该输出端;一输入电压检测单元,电连接于该输入端,用以检测该输入电压的电压值,并依据检测结果输出一第一检测信号;一输出电压检测单元,电连接于该输出端,用以检测该输出电压的电压值,并依据检测结果输出一第二检测信号;一低端驱动单元,电连接于该第一开关元件,用以驱动该第一开关元件;以及一控制单元,与该低端驱动单元、该输入电压检测单元及该输出电压检测单元电连接,其中该控制单元依据该第一检测信号、该第二检测信号及一调光信号计算出该第一开关元件于一运作周期内的一导通时间,并依据该导通时间对应输出一控制信号至该低端驱动单元,以控制该低端驱动单元依据该导通时间调整该第一开关元件的运作,以使该电源转换单元输出对应于该调光信号的一输出电流至该发光二极管,以控制该发光二极管的亮度。2.如权利要求1所述的调光驱动电路,其中,该电源转换单元由一升压变换器、一降压变换器或一升降压变换器所构成。3.如权利要求1所述的调光驱动电路,其中,该输入电压检测单元还至少包含:一第一电阻,其一端电连接于该输入端的一正输入端;以及一第二电阻,其一端与该第一电阻的另一端电连接,该第二电阻的另一端与一接地端电连接。4.如权利要求1所述的调光驱动电路,其中,该输出电压检测单元还至少包含:一第三电阻,其一端与该输出端的一正输出端电连接;一第四电阻,其一端与该接地端电连接;以及一第二开关元件,具有一控制端、一第三传导端及一第四传导端,该第三传导端与该第三电阻的另一端电连接,该第四传导端与该第四电阻的另一端电连接,该控制端与该电源转换单元的该输出端的一负输出端电连接。5.如权利要求1所述的调光驱动电路,其中,该控制单元包含:一调光信号处理单元,用以接收该调光信号,并依据该调光信号对应产生一参考电流;一储存单元,与该调光信号处理单元电连接,用以储存该参考电流;一运算单元,与该储存单元、该输入电压检测单元及该输出电压检测单元连接,用以根据该参考电流、该第一检测信号、该第二检测信号计算出该导通时间,并输出一计算结果;以及一脉冲控制单元,与该运算单元连接,用以接收该计算结果,并根据该计算结果对应产生该控制信号。6.如权利要求5所述的调光驱动电路,其中,该运算单元还设有一预设电流门槛值,当该参考电流小于该预设电流门槛值时,该运算单元根据该预设电流门槛值、该第一检测信号、该第二检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:傅小平章兴华周健
申请(专利权)人:台达电子企业管理上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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