关联于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:9621148 阅读:91 留言:0更新日期:2014-01-30 10:29
本发明专利技术提供一种关联于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法。所述的负载驱动装置包括:以脉宽调制结构为基础的电源转换器与判断电路。其中,以脉宽调制结构为基础的电源转换器耦接发光二极管灯管,且经配置以:产生发光二极管灯管的一直流操作电压;以及反应于一调光信号而控制流经发光二极管灯管的电流,以调整发光二极管灯管的亮度。判断电路耦接以脉宽调制结构为基础的电源转换器与发光二极管灯管,且其经配置以:接收所述直流操作电压;以及在满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件下,停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。

Load driving device relating to LED lamp tube and method thereof

The invention provides a load driving device relating to a LED lamp tube and a method thereof. The load driving device comprises a power converter and a judging circuit based on a pulse width modulation structure. Among them, the power converter coupled with pulse width modulation based structure is connected with the light emitting diode lamp, and is configured to produce a DC operating voltage of the light-emitting diode lamp; and in response to a dimming signal and control the current flowing through the light emitting diode lamp, to adjust the brightness of the lamp tube is two. The judging circuit is coupled to the power converter with PWM based structure and the light emitting diode lamp, and configured to receive the DC operating voltage; and to meet the association in the light emitting diode lamp lights under the conditions of the DC conduction stop operating voltage to the light emitting diode lamp.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本一种负载驱动装置,尤其涉及一种。
技术介绍
近20年来,人们一直致力于新型照明光源的开发。欧盟专门制定了 “彩虹计划”,提出了新型光源要符合的四个条件:高效、节能、无污染、模拟自然光。由于发光二极管(light emitting diode, LED)就具有这样的优点,且这是传统照明光源(例如:白炽灯和荧光灯)无法比拟的,因此发光二极管被公认为21世纪最有价值的“绿色”光源,将取代白炽灯和荧光灯,成为照明市场的主导产品。以脉宽调制结构为基础(PWM-based structure)且具有调光功能(dimmingfunction)的发光二极管照明设备而言,其内用以提供发光二极管灯管(LED lamp)的操作电压(operation voltage)的驱动装置大多采用直接拉低发光二极管灯管的操作电压的做法以使发光二极管灯管停止发光,从而实现熄灯的目的。然而,传统实现熄灯的技术手段/方案有可能会导致驱动装置内的脉宽调制控制器(PWM controller)停止工作或失效(因为供应至脉宽调制控制器的工作电压低于脉宽调制控制器的欠压锁定(under voltage lockout,UVL0)电压),以至于发光二极管灯管在熄灯后就无法再被点亮,除非重新启动(例如:高压(HV)启动)驱动装置内的脉宽调制控制器。为了要解决发光二极管灯管在熄灯后就无法再被点亮的问题,可行的做法为:增加驱动装置内对应于脉宽调制控制器的工作电压的变压器绕组匝数,但此举必须额外配置电压调节电路(voltage regulator circuit)以提供符合脉宽调制控制器所需的工作电压。如此一来,不但会产生额外的功率损耗(power loss)以降低转换效率,而且所需额外增加的成本也会比较高。另一方面,在脉宽调制控制器未具有闩锁性过电流保护功能(latch OCPfunction)的设计条件下,一旦发光二极管灯管发生短路的话,则脉宽调制控制器就会周期性地/间歇性地输出工作周期相当(短)小的脉宽调制信号(因为很容易达到脉宽调制控制器内建的过电流保护点)以切换驱动装置内的功率开关晶体管,从而造成无谓且重复性的大功率损耗。
技术实现思路
本专利技术提供一种适用于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法,可以有效地解决先前技术所述的问题。基于上述,本专利技术的一实施例提供一种至少适于发光二极管灯管的负载驱动装置,其包括:以脉宽调制结构为基础的电源转换器与判断电路。其中,以脉宽调制结构为基础的电源转换器耦接发光二极管灯管,且其经配置以:产生发光二极管灯管的一直流操作电压;以及反应于一调光信号而控制流经发光二极管灯管的电流,以调整发光二极管灯管的亮度。判断电路耦接以脉宽调制结构为基础的电源转换器与发光二极管灯管,且其经配置以:接收所述直流操作电压;以及在满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件下,停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。在本专利技术的一实施例中,判断电路更经配置以在满足关联于发光二极管灯管的点灯条件下,传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。在本专利技术的一实施例中,判断电路可以包括:比较器、N型开关晶体管,以及P型开关晶体管。其中,比较器的正输入端用以接收所述调光信号,而比较器的负输入端则用以接收关联于发光二极管灯管的一熄灯参考信号。N型开关晶体管的栅极耦接比较器的输出端,而N型开关晶体管的源极则耦接至一安全地。P型开关晶体管的栅极耦接N型开关晶体管的漏极,P型开关晶体管的源极用以接收所述直流操作电压,而P型开关晶体管的漏极则耦接至发光二极管灯管的高压侧。在本专利技术的一实施例中,当所述调光信号的电平高于所述熄灯参考信号的电平时,则可以视为满足关联于发光二极管灯管的点灯条件;以及当所述调光信号的电平低于所述熄灯参考信号的电平时,则可以视为满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件。在本专利技术的一实施例中,判断电路可以还包括:第一至第四电阻以及电容。其中,第一电阻耦接在比较器的输出端与N型开关晶体管的栅极之间。第二电阻耦接在N型开关晶体管的栅极与所述安全地之间。电容与第二电阻并接。第三电阻耦接在N型开关晶体管的漏极与P型开关晶体管的栅极之间。第四电阻耦接在P型开关晶体管的源极与栅极之间。在本专利技术的一实施例中,所提的负载驱动装置可以还包括:短路保护电路,耦接判断电路,且其经配置以在发光二极管灯管发生短路时,控制判断电路停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。在本专利技术的一实施例中,短路保护电路包括:二极管,其阳极耦接N型开关晶体管的栅极,而其阴极则耦接至P型开关晶体管的漏极。在本专利技术的一实施例中,以脉宽调制结构为基础的电源转换器可以包括:第一整流-滤波电路、变压器、N型功率开关晶体管、第二整流-滤波电路,以及脉宽调制控制器。其中,第一整流-滤波电路经配置以接收一交流输入电压,并对所述交流输入电压进行整流与滤波,以产生并输出一直流输出电压。变压器具有一次侧与第一二次侧,其中变压器的一次侧的第一端用以接收所述直流输出电压。N型功率开关晶体管的漏极耦接变压器的一次侧的第二端,N型功率开关晶体管的源极耦接至一危险地,而N型功率开关晶体管的栅极则用以接收一脉宽调制信号。第二整流-滤波电路耦接变压器的第一二次侧,且其经配置以对变压器的第一二次侧上的交流感应电压进行整流与滤波,以产生并输出所述直流操作电压。脉宽调制控制器耦接N型功率开关晶体管,且其经配置以产生所述脉宽调制信号来控制N型功率开关晶体管的切换。在本专利技术的一实施例中,变压器可以更具有第二二次侧。在此条件下,以脉宽调制结构为基础的电源转换器可以还包括:第三整流-滤波电路与电压电流控制电路。第三整流-滤波电路耦接变压器的第二二次侧,且其经配置以对变压器的第二二次侧上的交流感应电压进行整流与滤波,以产生并输出一直流工作电压。电压电流控制电路耦接第二与第三整流-滤波电路、判断电路以及发光二极管灯管的低压侧,且其经配置以:操作在所述直流工作电压下;反应于所述调光信号而控制流经发光二极管灯管的电流,以调整发光二极管灯管的亮度;以及提供所述熄灯参考信号。在本专利技术的一实施例中,以脉宽调制结构为基础的电源转换器可以还包括:电磁干扰滤波器,耦接在所述交流输入电压与第一整流-滤波电路之间,且其经配置以消除来自所述交流输入电压的电磁干扰,或者避免以脉宽调制结构为基础的电源转换器污染到用以供应所述交流输入电压的公共电力网。在本专利技术的一实施例中,所提的负载驱动装置可以还包括:调光器,耦接判断电路与电压电流控制电路,且其经配置以提供所述调光信号。在本专利技术的一实施例中,判断电路及/或短路保护电路能够与以脉宽调制结构为基础的电源转换器进行集成。本专利技术的另一实施例提供一种至少适于发光二极管灯管的负载驱动方法,其包括:在一脉宽调制结构下,提供发光二极管灯管的一直流操作电压;反应于一调光需求,提供一调光信号以控制流经发光二极管灯管的电流,从而调整发光二极管灯管的亮度;以及在满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件下,停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。在本专利技术的一实施例中,所提的负载驱动方法可以还包括:在满足关联于发光二极管灯管的点灯条件下,传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。在本专利技术的一实施例中,当所述调光信号的电平高于关联于发光二本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种负载驱动装置,至少适于一发光二极管灯管,其特征在于,该负载驱动装置包括:一以脉宽调制结构为基础的电源转换器,耦接该发光二极管灯管,且其经配置以:产生该发光二极管灯管的一直流操作电压;以及反应于一调光信号而控制流经该发光二极管灯管的电流,以调整该发光二极管灯管的亮度;以及一判断电路,耦接该以脉宽调制结构为基础的电源转换器与该发光二极管灯管,且其经配置以:接收该直流操作电压;以及在满足关联于该发光二极管灯管的熄灯条件下,停止传导该直流操作电压给该发光二极管灯管。

【技术特征摘要】
1.一种负载驱动装置,至少适于一发光二极管灯管,其特征在于,该负载驱动装置包括: 一以脉宽调制结构为基础的电源转换器,耦接该发光二极管灯管,且其经配置以:产生该发光二极管灯管的一直流操作电压;以及反应于一调光信号而控制流经该发光二极管灯管的电流,以调整该发光二极管灯管的亮度;以及 一判断电路,耦接该以脉宽调制结构为基础的电源转换器与该发光二极管灯管,且其经配置以:接收该直流操作电压;以及在满足关联于该发光二极管灯管的熄灯条件下,停止传导该直流操作电压给该发光二极管灯管。2.根据权利要求1所述的负载驱动装置,其特征在于,该判断电路还经配置以在满足关联于该发光二极管灯管的点灯条件下,传导该直流操作电压给该发光二极管灯管。3.根据权利要求2所述的负载驱动装置,其特征在于,该判断电路包括: 一比较器,其正输入端用以接收该调光信号,而其负输入端则用以接收关联于该发光二极管灯管的一熄灯参考信号; 一 N型开关晶体管,其栅极耦接该比较器的输出端,而其源极则耦接至一安全地;以及 一 P型开关晶体管,其栅极耦接该N型开关晶体管的漏极,其源极用以接收该直流操作电压,而其漏极则耦接至该发光二极管灯管的高压侧。4.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,包括: 当该调光信号的电平高于该熄 灯参考信号的电平时,则满足关联于该发光二极管灯管的点灯条件;以及 当该调光信号的电平低于该熄灯参考信号的电平时,则满足关联于该发光二极管灯管的熄灯条件。5.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,该判断电路还包括: 一第一电阻,耦接在该比较器的输出端与该N型开关晶体管的栅极之间; 一第二电阻,耦接在该N型开关晶体管的栅极与该安全地之间; 一电容,与该第二电阻并接; 一第三电阻,耦接在该N型开关晶体管的漏极与该P型开关晶体管的栅极之间;以及 一第四电阻,耦接在该P型开关晶体管的源极与栅极之间。6.根据权利要求5所述的负载驱动装置,其中该判断电路能够与该以脉宽调制结构为基础的电源转换器进行集成。7.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,还包括: 一短路保护电路,耦接该判断电路,且其经配置以在该发光二极管灯管发生短路时,控制该判断电路停止传导该直流操作电压给该发光二极管灯管。8.根据权利要求7所述的负载驱动装置,其特征在于,该短路保护电路包括: 一二极管,其阳极耦接该N型开关晶体管的栅极,而其阴极则耦接至该P型开关晶体管的漏极。9.根据权利要求8所述的负载驱动装置,其特征在于,该短路保护电路能够与该以脉宽调制结构为基础的电源转换器进行集成。10.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,该以脉宽调制结构为基础的电源转换器包括:一第一整流-滤波电路,其经配置以接收一交流输入电压,并对该交流输...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨正晖朱庆佳
申请(专利权)人:全汉企业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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