发光二极管的热折返控制电路及方法技术

本发明专利技术公开一种发光二极管的热折返控制电路及方法，用以侦测该发光二极管的温度及该发光二极管的控制器芯片的温度，在该发光二极管或该控制器芯片过热之前，便逐步降低该发光二极管的驱动电流，避免因为该控制器芯片过热导致启动过热保护机制而造成发光二极管闪烁。该热折返控制电路包括：外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管(LED)的控制器，特别是关于一种LED的热折返 (thermal foldback)控制电路及方法。
技术介绍
过热保护机制(Over Temperature Protection ；OTP)是保护控制器芯片的技术， 其在控制器芯片的温度上升到设定值时，关闭控制器芯片，以避免控制器芯片烧毁。热折返 技术是保护LED的机制，其在LED的温度上升到设定值时，减少LED的驱动电流，以避免LED 的温度继续升高。现行LED灯具的设计着重在LED本身的安全及散热，因此将LED与其驱动 电路分开设置，并特别为LED保留可供空气对流的空间，以降低其表面接触的温度，而驱动 电路大多被设置在密闭的空间中，散热不易，因此，有时反而是驱动电路的控制器芯片的温 度高于LED的温度，触动OTP使控制器芯片进入热保护模式，造成LED的驱动电流被切断， LED因而产生闪烁的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种LED的热折返控制电路及方法，根据温度变化 逐步调整LED的驱动电流。本专利技术的目的之一，在于提出一种简单的电路及方法，同时侦测LED及控制器芯 片的温度变化，据以智能调节LED的驱动电流，进而自行调节LED及控制器芯片的温度。为达上述目的，本专利技术提供一种发光二极管的热折返控制电路，该发光二极管受 控制器芯片控制的驱动电流点亮，该热折返控制电路包括外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过 第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱 动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。为达上述目的，本专利技术还提供一种发光二极管的热折返控制方法，该发光二极管 受控制器芯片控制的驱动电流点亮，该热折返控制方法包括(A)接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；(B)侦测该控制器芯片的温度以决定内部热侦测讯号；以及(C)在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯 号时，智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。根据本专利技术，一种LED的控制电路及方法同时监视该发光二极管的温度及其控制 器芯片的温度，判断何者较高，再决定温度平衡的位准。本专利技术可以侦测该发光二极管的温 度及该发光二极管的控制器芯片的温度，在该发光二极管或该控制器芯片过热之前，便逐 步降低该发光二极管的驱动电流，避免因为该控制器芯片过热导致启动过热保护机制而造成发光二极管闪烁。 附图说明图1是根据本专利技术的实施例的示意图；图2是热可控电路的实施例；图3是热可控电路的实施例；以及图4是使用多门坎讯号的实施例。具体实施例下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细描述。显然，所描述的实施 例仅仅是本专利技术的一部分实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取 的其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。 图1是根据本专利技术的实施例的示意图，LED数组10经电阻Rl耦接电源Vcc，控制器 芯片12连接LED数组10，用来控制LED数组10的驱动电流lied。控制器芯片12包含BJT 14与LED数组10串联，因此BJT 14的集电极电流Ic等于LED数组10的驱动电流lied。 驱动器16连接BJT 14的基极，以控制BJT 14的集电极电流Ic。如同现有技术一般，控制 器芯片12具有调光(dimming)接脚DIM连接驱动器16，用来接受调光输入，以控制LED数 组10的亮度。控制器芯片12还包含热折返控制电路18，用来提供热调节讯号给驱动器16， 据以调节BJT 14的集电极电流Ic。热敏电阻NTCR侦测LED数组10的温度，据以产生外部 热侦测讯号VTO给控制器芯片12。当温度升高时，热敏电阻NTCR的电阻值下降，使得外部 热侦测讯号VTO降低。热折返控制电路18具有外部热侦测端20，接收外部热侦测讯号VT0， 热可控电路22侦测控制器芯片12本身的温度，产生内部热侦测讯号VTI，以及多路侦测电 路24根据外部热侦测讯号VTO与内部热侦测讯号VTI决定热调节讯号。在多路侦测电路 24中，比较器26具有两正输入端分别接收外部热侦测讯号VTO与内部热侦测讯号VTIJf 其与门坎讯号VTH比较，产生比较讯号给电压产生器28，据以产生过热侦测电压Vt，磁滞比 较器30比较过热侦测电压Vt与来自LED数组10的回授电压Vf产生热调节讯号。由于驱 动电流Iled流经电阻Rl，因此回授电压Vf = Vcc-IledXRl,公式 1是驱动电流Iled的函数。比较器26的门坎讯号VTH由不受温度影响的电压源32 提供。电压产生器28包含电流源34根据比较讯号决定过热侦测电流It，以及电阻R2连接 在电源Vcc与磁滞比较器30的正输入端之间，过热侦测电流It流过电阻R2产生跨压，因 而决定过热侦测电压Vt = Vcc-ItXR2,公式 2是过热侦测电流It的函数。在一实施例中，过热侦测电流It的初始值为零。当 外部的LED数组10温度过高或控制器芯片12的内部温度过高时，比较器26产生的比较讯 号使电流源34增加其过热侦测电流It，从而降低过热侦测电压Vt，磁滞比较器30因而触 发热调节讯号，导致驱动器16减少BJT 22的集电极电流Ic，但是仍然维持LED数组10工 作。每次热调节讯号被触发后，驱动器16就会将集电极电流Ic减少一个预定的差值，除非 控制器芯片12的温度升高到OTP的设定值，才会触动OTP机制关闭控制器芯片12。因此，不论是LED数组10的温度或控制器芯片12的温度过高，都会促使集电极电流Ic减少，但 是LED数组10仍然维持在工作中。通过比较器26，可以判断外部的LED数组10温度及控 制器芯片12的内部温度何者较高，再决定温度平衡的位准。此侦测架构比较有弹性，使用 者可以有更多掌握灯具温度保护的设定。上述热可控电路22可为双极性接面晶体管，该双极性接面晶体管具有基_射极电 压因应温度变化而改变该内部热侦测讯号。图2是热可控电路22的实施例，其使用一个简 单的B JT电路产生内部热侦测讯号VTI。BJT 36的基-射极电压VBE在正常温度下约为 0. 7V，当温度升高时，VBE会降低，造成其集电极电流Ic增加，因此内部热侦测讯号VTI下 降。可通过调整设定电阻Rset决定内部热侦测讯号VTI的初始值，设定电阻Rset的电阻值 越高，则内部热侦测讯号VTI的初始值越低，换言之，控制器芯片12自身的临界温度越低。 如图3所示，在热可控电路22的输出端增设电容C，可以提高内部热侦测讯号VTI的稳定 性。为减少控制器芯片12的面积，图3的实施例将热可控电路10的设定电阻Rset设置在 控制器芯片12外部，但在其它实施例中，也可将设定电阻Rset设置在控制器芯片12内部。本专利技术的热折返控制电路18可以自动判断是LED数组10的温度高或是控制器芯 片12的内部温度高，进而开始智能调节LED数组10的驱动电流Iled，使之随控制器芯片 12的内部温度或LED数组10的温度升高而逐渐减少，以缓和温度上本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管的热折返控制电路，该发光二极管受控制器芯片控制的驱动电流点亮，其特征在于，该热折返控制电路包括：外部热侦测端，接收与该发光二极管的温度相关的外部热侦测讯号；热可控电路，侦测该控制器芯片的温度，据以决定内部热侦测讯号；以及多路侦测电路，连接该外部热侦测端及该热可控电路，在该外部热侦测讯号超过第一门坎讯号或该内部热侦测讯号超过第二门坎讯号时，触发热调节讯号以智能调节该驱动电流，进而自行调节该发光二极管及该控制器芯片的温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄培诚，刘景萌，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]