半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種用于驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的深入發(fā)展，諸如LED或半導(dǎo)體激光器之類的半導(dǎo)體發(fā)光器件由于效率高、壽命長、不易破損、可靠性高等優(yōu)點，從而逐漸取代傳統(tǒng)光源得到越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]通常，半導(dǎo)體發(fā)光器件使用恒流方式來進行驅(qū)動。以LED為例，圖1示出了一種常見的用恒流方式驅(qū)動LED的示意圖。在圖1中，LED驅(qū)動器I用于驅(qū)動LED模塊2，恒流控制單元3從采樣點A對LED模塊2的電流平均值進行采樣，將采樣得到的電流平均值反饋給LED驅(qū)動器1，進而LED驅(qū)動器I基于反饋的電流平均值來調(diào)整LED模塊2。圖1中的LED模塊2 (即，負載部分)可以是單個LED燈，也可以是由多個LED燈串聯(lián)而成的LED燈串，也可以是由多個LED燈串串聯(lián)或并聯(lián)而成的LED燈，并且，LED模塊2中可以包括均流電路、濾波電容或者保護電路等其他電路部分。
[0004]現(xiàn)有的LED驅(qū)動電路通常會涉及到多串LED燈的應(yīng)用，對于這類多串輸出的LED線路，在某一串或者多串LED發(fā)生故障時，常常要求剩余串的LED可以繼續(xù)工作，因此通常會采用在LED串并聯(lián)一保護電路的做法將發(fā)生故障的LED串短路，以保證剩余的LED工作狀態(tài)正常。該保護電路例如如圖2中的(b)所示，在圖2中的(b)中，保護電路21包括Zener管(齊納管)Dl1、電阻Rll和晶閘管QlI，Zener管Dll和電阻Rll串聯(lián)，且Zener管Dll的陽極與電阻Rll第二端連接，晶閘管Qll的門極連接至Zener管Dll的陽極和電阻Rll第二端的連接點，晶閘管Qll的陽極連接至Zener管Dll的陰極，晶閘管Qll的陰極連接至電阻Rll的第一端。
[0005]另外，圖2中的(a)示出了利用恒流控制單元3驅(qū)動具有多串LED燈的LED模塊2的詳細電路圖。在圖2中的(a)中，LED驅(qū)動器I包括開關(guān)元件SI和S2、諧振電路以及變壓器Tr，該諧振電路包括彼此串聯(lián)的諧振電感Ls和諧振電容Cs，諧振電路的一端連接至開關(guān)元件SI和S2的連接點，另一端連接至變壓器Tr的一次側(cè)。此外，LED模塊2包括均流電路，該均流電路包括均流電容Cl?C5，整流二極管Dl?D6以及六組LED負載LED1-LED6，每組LED負載包括濾波電容Col-Co6、保護電路21以及LED串，該LED串可以包括一個以上的LED。其中，開關(guān)元件SI和S2串聯(lián)構(gòu)成半橋開關(guān)電路，以將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為直流方波并傳送給諧振電路以及變壓器Tr，變壓器Tr的二次側(cè)輸出為交流電流源，以給圖2中的(a)右側(cè)的LED模塊2供給能量。恒流控制單元3連接在LED驅(qū)動器I與LED模塊2之間，并可以從能反映LED電流的任意采樣點采樣電流平均值，該采樣點例如可以是圖2中的(a)中示出的采樣點SA、SB、SC、SD、SE、SF或SG，并根據(jù)采樣的電流平均值來控制LED驅(qū)動器I的輸出。也就是說，當LED工作在恒流模式下時，可以通過檢測變壓器Tr的副邊電流的平均值來實現(xiàn)反饋。
[0006]但是，當任意一串LED電路發(fā)生故障時，保護電路21將該串LED短路，線路的負載將發(fā)生突變。諧振電路的增益也會隨之突變，變壓器Tr的副邊會產(chǎn)生一個比正常狀態(tài)大得多的電流，即，沖擊電流。上述恒流模式由于反饋調(diào)節(jié)環(huán)速度不夠快，不能及時針對這一沖擊電流進行調(diào)整，因而這一沖擊電流會對LED的壽命造成損害。
[0007]一種傳統(tǒng)的避免沖擊電流的方式，即在LED負載中串入如圖3所示的正溫度特性元件(PTC)，這種方式成本不高，但是引入PTC會導(dǎo)致線路阻抗增大，進而增大在正常工作狀態(tài)下線路的損耗。
[0008]鑒于此，如何發(fā)展出一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷的電流沖擊抑制電路，使其能夠減小半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流沖擊并且花費較小成本，為目前所迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本申請的一目的在于提供一種能夠有效地減小半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流沖擊的用于驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置和方法。
[0010]本申請的另一目的在于提供一種成本較低的用于驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置和方法。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┮环N用于驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置，包括:驅(qū)動單元，驅(qū)動所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組；以及即時控制單元，包括:采樣電路，采集所述驅(qū)動單元或者所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流瞬時值；以及調(diào)整電路，在通過所述采樣電路采集的電流瞬時值大于等于預(yù)定參考值時，調(diào)整所述驅(qū)動單元的輸出。
[0012]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組可以包括并聯(lián)的多于I串的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
[0013]優(yōu)選地，每串所述半導(dǎo)體發(fā)光器件可以包括濾波電容、保護電路和LED串，該濾波電容與該保護電路分別并聯(lián)在該LED串的兩端。
[0014]優(yōu)選地，用于驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動裝置還可以包括一恒流控制單元，所述恒流控制單元采集所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流平均值，并根據(jù)所采集的電流平均值來控制所述驅(qū)動單元驅(qū)動所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組。
[0015]優(yōu)選地，所述采樣電路采集電流瞬時值的采樣點與所述恒流控制單元采集電流平均值的采樣點可以相同。
[0016]優(yōu)選地，所述采樣電路采集電流瞬時值的采樣點與所述恒流控制單元采集電流平均值的采樣點可以不同。
[0017]優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元可以包括第一開關(guān)、第二開關(guān)、諧振電路以及變壓器，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)串聯(lián)連接，所述諧振電路的一端連接至所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)的連接點，另一端連接至所述變壓器的一次側(cè)的一端，所述變壓器的一次側(cè)的另一端連接至所述第二開關(guān)的不與所述第一開關(guān)連接的一端。
[0018]優(yōu)選地，所述采樣電路可以包括串聯(lián)連接的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一端連接至采集電流的采樣點，另一端連接至所述第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端接地。
[0019]優(yōu)選地，所述調(diào)整電路可以包括第三電阻和一三極管，所述三極管的發(fā)射極接地，基極連接至所述第一電阻與所述第二電阻之間的連接點，集電極連接至所述第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接至所述驅(qū)動單元。
[0020]優(yōu)選地，所述調(diào)整電路可以包括一數(shù)字信號處理單元，其輸入端連接于所述第一電阻與所述第二電阻之間的連接點，其輸出端連接至所述驅(qū)動單元。
[0021]優(yōu)選地，在所述采樣電路采集的所述電流瞬時值大于等于所述預(yù)定參考值時，所述調(diào)整電路可以調(diào)整所述驅(qū)動單元的輸出，以限制所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流尖峰。
[0022]優(yōu)選地，所述調(diào)整電路可以通過調(diào)整所述驅(qū)動單元的工作頻率來限制所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流尖峰。
[0023]優(yōu)選地，所述調(diào)整電路可以通過調(diào)整所述驅(qū)動單元的占空比來限制所述半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流尖峰。
[0024]優(yōu)選地，所述驅(qū)動單元可以為正激電路、反激電路、半橋開關(guān)電路或全橋開關(guān)電路。
[0025]本申請還提供一種使用根據(jù)上述驅(qū)動裝置來驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組的驅(qū)動方法，包括:利用采樣電路采集驅(qū)動單元或半導(dǎo)體發(fā)光器件組的電流瞬時值；將電流瞬時值與預(yù)定參考值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果來調(diào)整驅(qū)動單元的輸出；以及根據(jù)驅(qū)動單元的輸出，驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組。
[0026]優(yōu)選地，當電流瞬時值大于等于預(yù)定參考值時，利用即時控制單元來調(diào)整驅(qū)動單兀的輸出。
【附圖說明】
[0027]圖1為示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在恒流控制方式下利用LED驅(qū)動器驅(qū)動LED模塊的示意圖；
[0028]圖2為示出利用恒流控制單元驅(qū)動具有多串LED燈的LED模塊的詳細電路圖；
[0029]圖3示出了在LED中串入正溫度特性元件(PTC)的電路圖；
[0030]圖4示出了根據(jù)本申請實施例的用來驅(qū)動LED模塊的LED驅(qū)動器的示意圖；
[0031 ]圖5示出了根據(jù)本申請實施例的驅(qū)動裝置來驅(qū)動LED模塊的電路圖；
[0032]圖6示出了根據(jù)本申請第一實施例利用頻率調(diào)節(jié)方式來驅(qū)動LED模塊的詳細電路圖；
[0033]圖7示出了采用本申請的驅(qū)動裝置和未采用本申請的驅(qū)動裝置驅(qū)動半導(dǎo)體發(fā)光器件組所得到的比較圖；
[0034]圖8示出了根據(jù)本申請第二實施例利用占空比調(diào)節(jié)方式來驅(qū)動LED模塊的波形圖；