发光元件驱动装置及其控制器和调光方法制造方法及图纸

公开了一种发光元件驱动装置及其控制器和调光方法。该发光元件驱动装置包括用于设置调光深度的调光电阻器以及耦接至发光元件的功率变换电路。该调光方法包括：提供第一电流至调光电阻器；将调光电阻器两端的电压与第一电压阈值进行比较；基于调光电阻器两端的电压与第一电压阈值之间的比较结果，改为提供第二电流至调光电阻器；基于调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流产生调光信号；以及基于调光信号控制功率变换电路，以调节发光元件的亮度。

Driving device, controller and dimming method of luminous element

A light-emitting element driving device, a controller thereof and a light adjusting method thereof are disclosed. The light-emitting element driving device includes a light adjusting resistor for setting the light adjusting depth and a power conversion circuit coupled to the light-emitting element. The dimming method includes: providing the first current to the dimming resistor; comparing the voltage at both ends of the dimming resistor with the first voltage threshold; providing the second current to the dimming resistor based on the comparison result between the voltage at both ends of the dimming resistor and the first voltage threshold; generating the dimming signal based on the voltage at both ends of the dimming resistor and the current provided to the dimming resistor And controlling the power conversion circuit based on the dimming signal to adjust the brightness of the light-emitting element.

【技术实现步骤摘要】
发光元件驱动装置及其控制器和调光方法
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及发光元件驱动装置及其控制器和调光方法。
技术介绍
如今，LED(LightEmittingDiode，发光二极管)已成为照明技术发展的主要趋势。在许多产品领域，都需要LED的亮度能根据应用场合作相应的变化，这就意味着，LED驱动装置应能够支持调光功能。现有的LED驱动装置常采用如图1所示的调光方法，将三角波信号VTRI与电压VSET比较，产生调光信号PWM_D。在脉冲信号PWM_D为高电平时，功率变换电路向LED提供驱动电流，在脉冲信号PWM_D为低电平时，功率变换电路停止向LED提供驱动电流。因此，通过调节电压VSET，即可改变脉冲信号PWM_D的占空比，从而改变流过LED的平均电流，达到亮度调节的目的。然而，由于三角波信号VTRI和电压VSET均容易受到容差、偏移和扰动等影响，图1所示的现有技术难以满足高调光精度的需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的实施例提供一种用于发光元件驱动装置的调光方法，该发光元件驱动装置包括用于设置调光深度的调光电阻器以及耦接至发光元件的功率变换电路。该调光方法包括：提供第一电流至调光电阻器；将调光电阻器两端的电压与第一电压阈值进行比较；基于调光电阻器两端的电压与第一电压阈值之间的比较结果，改为提供第二电流至调光电阻器；基于调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流产生调光信号；以及基于调光信号控制功率变换电路，以调节发光元件的亮度。本专利技术的实施例还提供一种用于发光元件驱动装置的控制器，包括耦接至调光电阻器的第一引脚，其中：该控制器提供第一电流至第一引脚，并将第一引脚上的电压与第一电压阈值进行比较；基于第一引脚上的电压与第一电压阈值之间的比较结果，控制器改为提供第二电流至第一引脚；控制器基于第一引脚上的电压和提供至第一引脚的电流产生调光信号，并基于调光信号控制耦接至发光元件的功率变换电路，以调节发光元件的亮度。本专利技术的实施例还进一步提供一种发光元件驱动装置，包括如前所述的控制器。附图说明图1为现有调光方法的示意性框图；图2为根据本专利技术实施例的LED驱动装置100的示意性框图；图3为根据本专利技术实施例的用于图2所示LED驱动装置100的调光方法的工作流程图；图4为根据本专利技术实施例的用于LED驱动装置的控制器的示意性框图；图5为根据本专利技术实施例的图4所示控制器的工作流程图；图6A和6B为根据本专利技术实施例的图4所示控制器的工作波形图；图7为根据本专利技术实施例的可控电流源202A和调光检测电路203A的电路原理图；图8为根据本专利技术实施例的图4所示控制芯片中反馈控制电路207A的电路原理图。具体实施方式下面将结合附图详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。在以下描述中，为了便于对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，本领域普通技术人员可以理解，这些特定细节并非为实施本专利技术所必需。此外，在一些实施例中，为了避免混淆本专利技术，未对公知的电路、材料或方法做具体描述。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图均是为了说明的目的，其中相同的附图标记指示相同的元件。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接”到另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。此外，说明书中所指的相互同步或相等的信号，在实际应用中，由于信号处理造成的延时，彼此之间也许存在少许时差。图2为根据本专利技术实施例的LED驱动装置100的示意性框图，包括功率变换电路101、可变电流源102、调光检测电路103以及调光电阻器RDUTY。功率变换电路101耦接在电源与LED之间，将输入电压VIN转换为驱动电流，以驱动LED。功率变换电路101可以采用任何合适的拓扑结构，例如BUCK、BOOST、BUCK-BOOST、FLYBACK、LDO等。调光电阻器RDUTY用于设置调光深度，其阻值通常由用户基于实际应用来设定。可变电流源102耦接至调光电阻器RDUTY，向其提供电流IDUTY。调光检测电路103耦接至调光电阻器RDUTY，基于调光电阻器RDUTY两端的电压VDUTY和提供至调光电阻器的电流IDUTY产生调光信号DIM_D，以控制功率变换电路101。图3为根据本专利技术实施例的图2所示LED驱动装置100的调光方法的工作流程图，包括步骤S111～S116。在步骤S111，LED驱动装置上电启动。在步骤S112，可变电流源102提供值为IDUTY1的电流至调光电阻器RDUTY。在步骤S113，将调光电阻器RDUTY两端的电压VDUTY与电压阈值VTH_MIN进行比较。若VDUTY小于VTH_MIN，则进入步骤S114，否则，进入步骤S115。在步骤S114，可变电流源102改为提供值为IDUTY2的电流至调光电阻器RDUTY，其中IDUTY2大于IDUTY1。在步骤S115，根据调光电阻器RDUTY两端的电压VDUTY和当前提供至调光电阻器的电流IDUTY产生调光信号DIM_D。在步骤S116，基于调光信号DIM_D控制功率变换电路101，改变流过LED的电流ILED，从而实现LED的亮度调节。在一些实施例中，在调光信号DIM_D为第一状态(例如高电平)时，功率变换电路101产生驱动电流，以驱动发光元件发光。在调光信号DIM_D为第二状态(例如低电平)时，功率变换电路101停止提供驱动电流，发光元件不发光。因此，流过LED的平均电流与调光信号DIM_D的占空比DD(简称调光占空比)成正比，通过改变调光占空比DD，即可改变流过LED的平均电流，实现LED调光。调光检测电路103根据电压VDUTY和电流IDUTY，决定调光占空比DD。在一些实施例中，如下表所示，调光检测电路103设置多个电压窗口，每个电压窗口均具有相应的电压上限与电压下限。根据电压VDUTY所处的电压窗口和电流IDUTY的当前值，可以决定调光占空比DD。例如，当电流IDUTY等于IDUTY1，且电压VDUTY落入窗口1，即满足(VDUTY_L1＜VDUTY＜VDUTY_H1)时，调光占空比DD为XN+1％。当电流IDUTY等于IDUTY2，且电压VDUTY落入窗口1时，调光占空比DD为X1％。因此，只要妥善选择调光电阻器RDUTY的阻值，使电压VDUTY处于对应的电压窗口中，即可得到相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发光元件驱动装置的调光方法，该发光元件驱动装置包括用于设置调光深度的调光电阻器以及耦接至发光元件的功率变换电路，该调光方法包括：/n提供第一电流至调光电阻器；/n将调光电阻器两端的电压与第一电压阈值进行比较；/n基于调光电阻器两端的电压与第一电压阈值之间的比较结果，改为提供第二电流至调光电阻器；/n基于调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流产生调光信号；以及/n基于调光信号控制功率变换电路，以调节发光元件的亮度。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于发光元件驱动装置的调光方法，该发光元件驱动装置包括用于设置调光深度的调光电阻器以及耦接至发光元件的功率变换电路，该调光方法包括：
提供第一电流至调光电阻器；
将调光电阻器两端的电压与第一电压阈值进行比较；
基于调光电阻器两端的电压与第一电压阈值之间的比较结果，改为提供第二电流至调光电阻器；
基于调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流产生调光信号；以及
基于调光信号控制功率变换电路，以调节发光元件的亮度。


2.如权利要求1所述的调光方法，其中产生调光信号的步骤包括：
设置多个电压窗口；以及
根据调光电阻器两端的电压所处的电压窗口和提供至调光电阻器的电流产生调光信号。


3.如权利要求1所述的调光方法，其中产生调光信号的步骤包括：
基于调光电阻器两端的电压产生数字阈值信号；以及
将数字阈值信号与周期性的数字计数信号进行比较，产生调光信号。


4.如权利要求1所述的调光方法，其中基于调光信号控制功率变换电路的步骤包括：
在调光信号为第一状态时，使功率变换电路产生驱动电流，以驱动发光元件发光；以及
在调光信号为第二状态时，使功率变换电路停止提供驱动电流，发光元件不发光。


5.如权利要求1所述的调光方法，其中发光元件驱动装置还接收调光控制信号，该调光方法还包括：
若调光控制信号为第一状态，则使调光信号的占空比为100％；以及
若调光控制信号为第二状态，则根据调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流决定调光信号的占空比。


6.如权利要求1所述的调光方法，其中发光元件驱动装置还接收多功能信号，该调光方法还包括：
判断两级调光是被激活或被禁用；
若检测到两级调光被激活，此时：
若多功能信号为第一状态，则使调光信号的占空比为100％；
若多功能信号为第二状态，则根据调光电阻器两端的电压和提供至调光电阻器的电流决定调光信号的占空比；
若检测到两级调光被禁用，此时：
若多功能信号为第一状态，功率变换电路产生驱动电流，以驱动发光元件发光；
若多功能信号为第二状态，功率变换电路停止提供驱动电流，发光元件不发光。


7.如权利要求6所述的调光方法，其中若在第二电流下，调光电阻器两端的电压大于第二电压阈值，则判断为两级调光被禁用。


8.一种用于发光元件驱动装置的控制器，包括耦接至调光电阻器的第一引脚，其中：
该控制器提供第一电流至第一引脚，并将第一引脚上的电压与第一电压阈值进行比较；
基于第一引脚上的电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁华飞，钟昌贤，
申请(专利权)人：杭州茂力半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33