发光元件驱动装置及其中的调光控制电路及调光控制方法制造方法及图纸

一种发光元件驱动装置及其中的调光控制电路及调光控制方法。发光元件驱动装置包含功率级电路以及调光控制电路。功率级电路包括电感以及功率开关，用以驱动发光元件电路。调光控制电路用以控制功率开关。调光控制电路包括：占空比转换电路，转换PWM调光信号而产生数字占空比信号；数字

【技术实现步骤摘要】
发光元件驱动装置及其中的调光控制电路及调光控制方法


[0001]本专利技术涉及一种发光元件驱动装置，特别是指一种可调光的发光元件驱动装置。本专利技术还涉及用于发光元件驱动装置中的调光控制电路以及调光控制方法。

技术介绍

[0002]与本申请相关的前案有：美国专利申请US 2017/0005583 A1以及中国专利申请CN 106329961 A。
[0003]与本申请相关的前案有：“Datasheet of TPS54200,TPS54201 4.5V to 28-V Input Voltage,1.5A Output Current,Synchronous Buck Mono-Color or IR LED Driver,Texas Instruments”。
[0004]图1显示一种现有技术的发光元件驱动装置的操作波形图。此现有技术的发光元件驱动装置将PWM调光信号PWM_dim滤波后产生电流参考信号，且根据电流参考信号而产生发光元件驱动电流ILED，其中发光元件驱动电流ILED与PWM调光信号PWM_dim的占空比成正比。
[0005]图1中所示的现有技术，其缺点在于，由于是将PWM调光信号PWM_dim滤波后产生电流参考信号，当PWM调光信号PWM_dim的占空比很低时(例如1％)，其电流参考信号的位准可能很低，且具有较大的涟波，使得后级电路的设计条件较为严苛，也可能造成发光元件闪烁。
[0006]本专利技术相较于图1的现有技术，其优点在于，通过占空比转换电路与数字-模拟转换电路所产生的电流参考信号，其位准可自由调整，后级电路的设计条件因而较为宽松，可降低成本，且基本上不会有涟波，因此发光元件所产生的光源十分稳定。

技术实现思路

[0007]就其中一个观点言，本专利技术提供了一种发光元件驱动装置，包含：一功率级电路，该功率级电路包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；以及一调光控制电路，用以控制该功率开关，该调光控制电路包括：一占空比转换电路，用以转换一PWM调光信号而产生一数字占空比信号，其中该数字占空比信号对应于该PWM调光信号的一调光占空比；一第一数字-模拟转换电路，用以转换该数字占空比信号而产生一模拟参考信号；一误差放大电路，用以根据该模拟参考信号与一输出电流相关信号的差值而产生一误差放大信号，其中该输出电流相关信号相关于该输出电流；以及一调制控制电路，用以根据该误差放大信号而产生一PWM控制信号，用以控制该功率开关，以调节该输出电流使其相关于该调光占空比，由此该调光控制电路根据该PWM调光信号而对该发光元件电路调光。
[0008]在一较佳实施例中，该发光元件驱动装置还包含一电流感测元件，该电流感测元件用以根据该输出电流而产生一电流感测信号；其中该调光控制电路还包括：一电流信号放大电路，以全差动方式放大该电流感测信号而产生该输出电流相关信号。
[0009]在一较佳实施例中，该发光元件驱动装置还包含：一滤波电路，耦接于该电流感测元件与该电流信号放大电路之间，用以将该电流感测元件上的跨压滤波而产生该电流感测信号。
[0010]在一较佳实施例中，该占空比转换电路包括：一脉冲产生电路，用以侦测该PWM调光信号的该调光占空比的一起始时点而产生一起始脉冲，且侦测该PWM调光信号的该调光占空比的一结束时点而产生一结束脉冲，其中该起始脉冲的周期与该结束脉冲的周期都对应于该PWM调光信号的一调光信号周期；一计时时钟电路(timer clock circuit)，用以根据一周期脉冲产生一计时时钟信号，其中该计时时钟电路调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至一预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期；该周期脉冲对应于该起始脉冲或该结束脉冲的其中之一；以及一占空比计数电路，用以根据该计时时钟信号而计数以产生该数字占空比信号，其中该占空比计数电路根据该起始脉冲的触发而开始计数，根据该结束脉冲的触发而结束计数，以产生该数字占空比信号，其中该数字占空比信号的计数值与该预设满刻度值的比值对应于该调光占空比。
[0011]在一较佳实施例中，该计时时钟电路包括：一参考时钟产生电路，用以产生一参考时钟信号；一第一双向计数电路(up-down counter)，用以根据该参考时钟信号、一上数信号以及一下数信号而产生该计时时钟信号；一周期计数电路，用以根据该计时时钟信号以及该周期脉冲于该调光信号周期内进行计数以产生一周期计数值(period counting number)；以及一周期比较电路，用以比较该周期计数值与该预设满刻度值以产生该上数信号以及该下数信号，以控制该双向计数电路的计数方向，由此调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至该预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期。
[0012]在一较佳实施例中，该占空比计数电路根据该结束脉冲而闩锁该数字占空比信号。
[0013]在一较佳实施例中，该计时时钟电路包括：一可调时钟产生电路，用以根据一模拟调整信号而产生该计时时钟信号；一第二双向计数电路(up-down counter)，用以根据一上数信号以及一下数信号而产生一数字调整信号；一第二数字-模拟转换电路，用以转换该数字调整信号而产生该模拟调整信号；一周期计数电路，用以根据该计时时钟信号以及该周期脉冲于该调光信号周期内进行计数以产生一周期计数值(period counting number)；以及一周期比较电路，用以比较该周期计数值与该预设满刻度值以产生该上数信号以及该下数信号，以控制该双向计数电路的计数方向，由此调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至该预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期。
[0014]在一较佳实施例中，该占空比计数电路根据该结束脉冲而闩锁该数字占空比信号。
[0015]在一较佳实施例中，该功率级电路配置为以下之一：(1)一降压型切换式功率级电路；(2)一升压型切换式功率级电路；(3)一升降压型切换式功率级电路；或者(4)一返驰式切换式功率级电路。
[0016]就另一个观点言，本专利技术也提供了一种调光控制电路，用以控制一发光元件驱动装置，该发光元件驱动装置包括一功率级电路，该功率级电路包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以
驱动一发光元件电路；该调光控制电路用以控制该功率开关，该调光控制电路包含：一占空比转换电路，用以转换一PWM调光信号而产生一数字占空比信号，其中该数字占空比信号对应于该PWM调光信号的一调光占空比；一第一数字-模拟转换电路，用以转换该数字占空比信号而产生一模拟参考信号；一误差放大电路，用以根据该模拟参考信号与一输出电流相关信号的差值而产生一误差放大信号，其中该输出电流相关信号相关于该输出电流；以及一调制控制电路，用以根据该误差放大信号而产生一PWM控制信号，用以控制该功率开关，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光元件驱动装置，包含：一功率级电路，该功率级电路包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；以及一调光控制电路，用以控制该功率开关，该调光控制电路包括：一占空比转换电路，用以转换一PWM调光信号而产生一数字占空比信号，其中该数字占空比信号对应于该PWM调光信号的一调光占空比；一第一数字-模拟转换电路，用以转换该数字占空比信号而产生一模拟参考信号；一误差放大电路，用以根据该模拟参考信号与一输出电流相关信号的差值而产生一误差放大信号，其中该输出电流相关信号相关于该输出电流；以及一调制控制电路，用以根据该误差放大信号而产生一PWM控制信号，用以控制该功率开关，以调节该输出电流使其相关于该调光占空比，由此该调光控制电路根据该PWM调光信号而对该发光元件电路调光。2.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，还包含一电流感测元件，该电流感测元件用以根据该输出电流而产生一电流感测信号；其中该调光控制电路还包括：一电流信号放大电路，以全差动方式放大该电流感测信号而产生该输出电流相关信号。3.如权利要求2所述的发光元件驱动装置，还包含：一滤波电路，耦接于该电流感测元件与该电流信号放大电路之间，用以将该电流感测元件上的跨压滤波而产生该电流感测信号。4.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中该占空比转换电路包括：一脉冲产生电路，用以侦测该PWM调光信号的该调光占空比的一起始时点而产生一起始脉冲，且侦测该PWM调光信号的该调光占空比的一结束时点而产生一结束脉冲，其中该起始脉冲的周期与该结束脉冲的周期都对应于该PWM调光信号的一调光信号周期；一计时时钟电路，用以根据一周期脉冲产生一计时时钟信号，其中该计时时钟电路调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至一预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期；该周期脉冲对应于该起始脉冲或该结束脉冲的其中之一；以及一占空比计数电路，用以根据该计时时钟信号而计数以产生该数字占空比信号，其中该占空比计数电路根据该起始脉冲的触发而开始计数，根据该结束脉冲的触发而结束计数，以产生该数字占空比信号，其中该数字占空比信号的计数值与该预设满刻度值的比值对应于该调光占空比。5.如权利要求4所述的发光元件驱动装置，其中该计时时钟电路包括：一参考时钟产生电路，用以产生一参考时钟信号；一第一双向计数电路，用以根据该参考时钟信号、一上数信号以及一下数信号而产生该计时时钟信号；一周期计数电路，用以根据该计时时钟信号以及该周期脉冲于该调光信号周期内进行计数以产生一周期计数值；以及
一周期比较电路，用以比较该周期计数值与该预设满刻度值以产生该上数信号以及该下数信号，以控制该双向计数电路的计数方向，由此调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至该预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期。6.如权利要求5所述的发光元件驱动装置，其中该占空比计数电路根据该结束脉冲而闩锁该数字占空比信号。7.如权利要求4所述的发光元件驱动装置，其中该计时时钟电路包括：一可调时钟产生电路，用以根据一模拟调整信号而产生该计时时钟信号；一第二双向计数电路，用以根据一上数信号以及一下数信号而产生一数字调整信号；一第二数字-模拟转换电路，用以转换该数字调整信号而产生该模拟调整信号；一周期计数电路，用以根据该计时时钟信号以及该周期脉冲于该调光信号周期内进行计数以产生一周期计数值；以及一周期比较电路，用以比较该周期计数值与该预设满刻度值以产生该上数信号以及该下数信号，以控制该双向计数电路的计数方向，由此调整该计时时钟信号的周期，以调节该计时时钟信号计数至该预设满刻度值时所需的时间长度，使其大致上等于该调光信号周期。8.如权利要求7所述的发光元件驱动装置，其中该占空比计数电路根据该结束脉冲而闩锁该数字占空比信号。9.如权利要求1所述的发光元件驱动装置，其中该功率级电路配置为以下之一：(1)一降压型切换式功率级电路；(2)一升压型切换式功率级电路；(3)一升降压型切换式功率级电路；或者(4)一返驰式切换式功率级电路。10.一种调光控制电路，用以控制一发光元件驱动装置，该发光元件驱动装置包括一功率级电路，该功率级电路包括：一电感；以及一功率开关，耦接于该电感，该功率开关用以切换该电感以转换一输入电源而产生一输出电流，用以驱动一发光元件电路；该调光控制电路用以控制该功率开关，该调光控制电路包含：一占空比转换电路，用以转换一PWM调光信号而产生一数字占空比信号，其中该数字占空比信号对应于该PWM调光信号的一调光占空比；一第一数字-模拟转换电路，用以转换该数字占空比信号而产生一模拟参考信号；一误差放大电路，用以根据该模拟参考信号与一输出电流相关信号的差值而产生一误差放大信号，其中该输出电流相关信号相关于该输出电流；以及一调制控制电路，用以根据该误差放大信号而产生一PWM控制信号，用以控制该功率开关，以调节该输出电流使其相关于该调光占空比，由此该调光控制电路根据该PWM调光信号而对该发光元件电路调光。11.如权利要求10所述的调光控制电路，还包含：一电流信号放大电路，以全差动方式放大一电流感测信号而产生该输出电流相关信号；其中该发光元件驱动装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈钰民，陈曜洲，邱仁炼，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：