專利名稱：發(fā)光元件電源供應(yīng)電路、發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種發(fā)光元件電源供應(yīng)電路與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法，特別是指ー種可產(chǎn)生閂鎖電流，以啟動(dòng)TRIAC元件，并將其引導(dǎo)至輸出端，以減少功率損耗，達(dá)成無閃爍的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
圖IA顯示現(xiàn)有技術(shù)ー種發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)電源供應(yīng)電路示意圖。如圖IA所示，LED電源供應(yīng)電路包含TRIAC調(diào)光電路12、整流電路14、與LED驅(qū)動(dòng)電路16。TRIAC調(diào)光電路12接收交流輸入電壓訊號(hào)端VL的交流訊號(hào)，當(dāng)交流訊號(hào)超過預(yù)設(shè)的觸發(fā)相位時(shí)啟動(dòng)并導(dǎo)通TRIAC調(diào)光電路12，TRIAC調(diào)光電路12的輸入與輸 出訊號(hào)波形如圖IB的訊號(hào)波形圖所示意。其中，交流輸入電壓訊號(hào)端VL的交流訊號(hào)與經(jīng)過TRIAC調(diào)光電路12的訊號(hào)端VL’的交流調(diào)光訊號(hào)，分別以虛線波形及實(shí)線波形表示。整流電路14接收訊號(hào)端VL’的交流調(diào)光訊號(hào)，將其整流后，產(chǎn)生整流調(diào)光訊號(hào)，以輸入LED驅(qū)動(dòng)電路16，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)LED電路11并調(diào)整其亮度。上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，TRIAC調(diào)光電路12包含TRIAC元件，當(dāng)TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)，需要相當(dāng)大的閂鎖電流(latching current),若是驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)白熾燈等高消耗功率的負(fù)載電路，不需要特別考慮閂鎖電流；但驅(qū)動(dòng)LED電路11這種低消耗功率的負(fù)載電路時(shí)，其所需要的電流很小，電源供應(yīng)電路若未于TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生所需要的閂鎖電流，將會(huì)造成啟動(dòng)失敗(misfire)，進(jìn)而產(chǎn)生肉眼可見的閃爍情況，其訊號(hào)波形如圖IC的訊號(hào)波形圖所示意。圖2A與2B顯示另一種現(xiàn)有LED電源供應(yīng)電路示意圖，用以改善前述現(xiàn)有技術(shù)的問題。如圖2A所示，相較于圖1A，圖2A的現(xiàn)有LED電源供應(yīng)電路更包含泄流電路(bleedercircuit) 18于整流電路14與LED驅(qū)動(dòng)電路16之間，以于每周期產(chǎn)生所需要的閂鎖電流，供應(yīng)TRIAC調(diào)光電路12使TRIAC元件啟動(dòng)，而該閂鎖電流由泄流電路18產(chǎn)生后則經(jīng)由接地回路消耗棹。圖2B顯示的電源供應(yīng)電路包含泄流電路18的ー種具體的電路。詳言之，泄流電路18中，電阻Rl與R2串聯(lián)于整流電路14輸出的兩端點(diǎn)之間，利用產(chǎn)生閂鎖電流引發(fā)的高電壓，使其分壓導(dǎo)通開關(guān)Q1，以產(chǎn)生閂鎖電流。類似地，也設(shè)置串聯(lián)的電阻R3與齊納ニ極管ZDl與ZD2，于TRIAC元件啟動(dòng)之后，用以導(dǎo)通開關(guān)Q2，以使TRIAC元件啟動(dòng)之后產(chǎn)生的維持電流(holding current)流經(jīng)電阻R4。圖2A與2B所顯示的現(xiàn)有技術(shù)，雖然改善了 TRIAC元件啟動(dòng)失敗，因而造成LED電路可見的閃爍問題，但是，如此一來，泄流電路所消耗的功率都未被加以利用而浪費(fèi)了。有鑒于此，本發(fā)明即針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出ー種發(fā)光元件電源供應(yīng)電路與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法，特別是指ー種將TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的閂鎖電流引導(dǎo)至功率級(jí)電路，以減少功率損耗，并達(dá)成無閃爍的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之ー在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出ー種發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明另一目的在于，提出ー種發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路控制方法。本發(fā)明又另ー目的在于，提出一種切發(fā)光元件電源供應(yīng)電路。為達(dá)上述目的，就其中ー觀點(diǎn)言，本發(fā)明提供了ー種 發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)一整流調(diào)光訊號(hào)，驅(qū)動(dòng)ー發(fā)光元件電路，該整流調(diào)光訊號(hào)由一交流輸入訊號(hào)經(jīng)過一三極交流開關(guān)(Tri-electrode AC Switch, TRIAC)調(diào)光電路和一整流電路所產(chǎn)生,該發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路包含一功率級(jí)電路，耦接于該整流電路與該發(fā)光元件電路之間，井根據(jù)ー開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一閂鎖電流(latching current),用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路，其中該閂鎖電流流入該發(fā)光元件電路；ー發(fā)光元件控制電路，與該功率級(jí)電路耦接，根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，以產(chǎn)生該開關(guān)控制訊號(hào)。就另ー觀點(diǎn)言，本發(fā)明也提供了ー種發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路控制方法，包含接收一整流調(diào)光訊號(hào)，其中該整流調(diào)光訊號(hào)由一交流輸入訊號(hào)經(jīng)一三極交流開關(guān)(Tri-electrodeAC Switch, TRIAC)調(diào)光電路再經(jīng)過整流后所產(chǎn)生；根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生ー開關(guān)控制訊號(hào)；根據(jù)該開關(guān)控制訊號(hào)而控制一功率級(jí)電路中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一閂鎖電流(latching current)，用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路；以及將該閂鎖電流輸入該發(fā)光元件。就又另ー觀點(diǎn)言，本發(fā)明也提供了ー種發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，包含一三極交流開關(guān)(Tri-electrode AC Switch, TRIAC)調(diào)光電路,根據(jù)一交流輸入訊號(hào),產(chǎn)生ー交流調(diào)光訊號(hào)；一整流電路，與該TRIAC調(diào)光電路耦接，井根據(jù)該交流調(diào)光訊號(hào)，產(chǎn)生一整流調(diào)光訊號(hào)；以及發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該整流調(diào)光訊號(hào)，驅(qū)動(dòng)ー發(fā)光元件電路，所述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路包括一功率級(jí)電路，耦接于該整流電路與該發(fā)光元件電路之間，井根據(jù)ー開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一閂鎖電流(latching current),用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路，其中該閂鎖電流流入該發(fā)光元件電路；以及ー發(fā)光元件控制電路，與該功率級(jí)電路耦接，根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，以產(chǎn)生該開關(guān)控制訊號(hào)。在其中ー種實(shí)施型態(tài)中，該偵測(cè)訊號(hào)，較佳地根據(jù)以下機(jī)制的至少ー項(xiàng)產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)(I)偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)為零電位或低于ー預(yù)設(shè)電位吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；(2)偵測(cè)流經(jīng)該功率級(jí)電路的一輸入或輸出電流或其相關(guān)訊號(hào)，于該電流為零電流吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；以及(3)根據(jù)該交流輸入訊號(hào)或整流調(diào)光訊號(hào)的頻率，產(chǎn)生一具有相應(yīng)于該頻率的該偵測(cè)訊號(hào)。上述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路中，宜更包含一電壓偵測(cè)電路，與該整流電路耦接，以偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)。上述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路中，該功率級(jí)電路宜更包括一電流偵測(cè)電路，與該功率開關(guān)耦接，以偵測(cè)該輸入或輸出電流；以及ー電感性元件，與該功率開關(guān)耦接，用以產(chǎn)生該閂鎖電流。上述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路中，該發(fā)光元件控制電路宜包括ー比較電路，比較該偵測(cè)訊號(hào)與該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，，并根據(jù)比較結(jié)果，產(chǎn)生一觸發(fā)訊號(hào)；以及ー閂鎖電路，根據(jù)該觸發(fā)訊號(hào)，決定該開關(guān)控制訊號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間。下面通過具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖IA顯示現(xiàn)有技術(shù)ー種發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)電源供應(yīng)電路示意圖；圖IB與IC分別顯示現(xiàn)有技術(shù)中，閂鎖電流足夠與不足以啟動(dòng)TRIAC元件的交流訊號(hào)波形；圖2A與2B顯示另一種現(xiàn)有LED電源供應(yīng)電路示意圖；圖3顯示本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例；圖4A顯示經(jīng)過與未經(jīng)過TRIAC調(diào)光電路的交流輸入訊號(hào)波形； 圖4B顯示SCR元件電路符號(hào)；圖4C顯示TRIAC元件電流IT波形示意圖；圖5顯示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例；圖6A-6D顯示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中，整流調(diào)光訊號(hào)、流經(jīng)磁滯電路37的電感電流、開關(guān)控制訊號(hào)、與流經(jīng)LED電路11的發(fā)光元件電流IL的波形示意圖；圖6E顯示另一種開關(guān)控制訊號(hào)的實(shí)施方式；圖7顯示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例；圖8為發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路如何控制功率開關(guān)的概念示意；圖9顯示本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例。圖中符號(hào)說明11LED 電路12TRIAC 調(diào)光電路14整流電路16LED驅(qū)動(dòng)電路18泄流電路29，39，49，59 發(fā)光元件控制電路21，31功率級(jí)電路26,36,46發(fā)光兀件驅(qū)動(dòng)電路33電壓偵測(cè)電路35電流偵測(cè)電路37電感47變壓器電路591比較電路592調(diào)光控制電路593閂鎖電路DIM調(diào)光訊號(hào)接點(diǎn)FB回授訊號(hào)接點(diǎn)GAT開關(guān)訊號(hào)接點(diǎn)IL電感電流SEN感測(cè)接點(diǎn)
Rl, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8 電阻Q1，Q2，Q3，Q4 開關(guān)VL, YV訊號(hào)端ZDl, ZD2齊納ニ極管元件
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖3，顯示本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例。如圖3所示，發(fā)光元件電源供應(yīng)電路包含三極交流開關(guān)(Tri-electrode AC Switch, TRIAC)調(diào)光電路12、整流電路14、與發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路26。TRIAC調(diào)光電路12接輸入端VL的交流訊號(hào)，如圖4A中虛線的訊號(hào)波形圖所示意。當(dāng)交流訊號(hào)超過預(yù)設(shè)的觸發(fā)相位時(shí)啟動(dòng)并導(dǎo)通TRIAC調(diào)光電路12，于訊號(hào)端VL’產(chǎn)生交流調(diào)光訊號(hào)，其訊號(hào)波形如圖4A的實(shí)線訊號(hào)波形圖所示意。TRIAC調(diào)光電路12包含TRIAC元件,其由兩娃控整流器(silicon control rectifier, SCR)元件組合而成,其電 路符號(hào)如圖4B所示。TRIAC元件與SCR元件為本技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所熟知，在此不予贅述。其中，當(dāng)TRIAC元件操作時(shí),需要較高的閂鎖電流(latching current)來啟動(dòng)TRIAC元件,與較低的維持電流(holding current)來維持TRIAC元件的操作。TRIAC元件電流IT包含閂鎖電流與維持電流如圖4C所示意。整流電路14例如但不限于為橋式整流電路(未示出)，將具有正與負(fù)的交流調(diào)光訊號(hào)，轉(zhuǎn)換為全為正的整流調(diào)光訊號(hào)。發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路26接收整流調(diào)光訊號(hào)以驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件電路并調(diào)整其亮度。發(fā)光元件電路例如但不限于如圖所示的LED電路11。發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路26包含功率級(jí)電路21與發(fā)光元件控制電路29。功率級(jí)電路21耦接于整流電路14與LED電路11之間，井根據(jù)開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生電流供應(yīng)LED電路11，且在其所產(chǎn)生的電流波形中，包含閂鎖電流，用以啟動(dòng)TRIAC調(diào)光電路12。發(fā)光元件控制電路29與功率級(jí)電路21耦接，根據(jù)偵測(cè)訊號(hào)，以產(chǎn)生上述開關(guān)控制訊號(hào)以控制功率級(jí)電路21。本發(fā)明的主要概念，在于發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路26不僅產(chǎn)生電流供應(yīng)LED電路11，且在其所產(chǎn)生的電流波形中，包含閂鎖電流，用以啟動(dòng)TRIAC調(diào)光電路12。當(dāng)TRIAC調(diào)光電路12啟動(dòng)時(shí)，所需要的閂鎖電流由發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路26來控制產(chǎn)生，且該閂鎖電流被引導(dǎo)至LED電路11，而非接地流失。如此ー來，本發(fā)明既可避免TRIAC元件啟動(dòng)失敗(misfire)，且相對(duì)于使用泄流電路的先前技術(shù)而言，又可避免電能的浪費(fèi)。在本發(fā)明中，閂鎖電流的產(chǎn)生受控于功率級(jí)電路21中功率開關(guān)的操作，因此若要產(chǎn)生閂鎖電流，其最簡(jiǎn)單的控制方式是當(dāng)需要啟動(dòng)TRIAC調(diào)光電路12時(shí)，即完全導(dǎo)通功率開關(guān)數(shù)個(gè)周期。此方式可產(chǎn)生所需的閂鎖電流，故也應(yīng)屬于本發(fā)明的概念，不過電路反應(yīng)速度較慢。根據(jù)本發(fā)明，較佳的實(shí)施方式是提前導(dǎo)通功率開關(guān)。在較佳實(shí)施方式中，發(fā)光元件控制電路29，例如可根據(jù)以下機(jī)制中的至少ー項(xiàng)，產(chǎn)生偵測(cè)訊號(hào)，并根據(jù)偵測(cè)訊號(hào)，提前導(dǎo)通功率開關(guān)(I)偵測(cè)整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于整流調(diào)光訊號(hào)為零電位或低于ー預(yù)設(shè)電位時(shí)，產(chǎn)生偵測(cè)訊號(hào)；(2)偵測(cè)功率級(jí)電路21的輸入或輸出電流，例如當(dāng)功率級(jí)電路21包含電感時(shí)，可偵測(cè)流經(jīng)功率級(jí)電路21的電感電流或其相關(guān)訊號(hào)，于其為零電流時(shí)，產(chǎn)生偵測(cè)訊號(hào)；或(3)根據(jù)交流訊號(hào)或整流調(diào)光訊號(hào)的頻率，產(chǎn)生具有相應(yīng)于頻率的偵測(cè)訊號(hào)。
以上所列機(jī)制為舉例說明，并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如，零電位或零電流可為預(yù)設(shè)相對(duì)較低的電位或電流，非絕對(duì)為零的電位或電流。又如，功率級(jí)電路21中的功率開關(guān)操作，其根據(jù)偵測(cè)訊號(hào)，可以立即完全導(dǎo)通或部分導(dǎo)通，亦可以滯后導(dǎo)通，其可根據(jù)閂鎖電流或電路設(shè)計(jì)者、使用者的需求調(diào)整?？傊诿恳恢芷谥?，在整流調(diào)光訊號(hào)到達(dá)導(dǎo)通相位時(shí)，功率級(jí)電路21中的功率開關(guān)已充分導(dǎo)通，以產(chǎn)生TRIAC調(diào)光電路12啟動(dòng)所需的較高的閂鎖電流，之后功率級(jí)電路21中的功率開關(guān)再受控而將功率級(jí)電路21的輸出電流調(diào)節(jié)為較低的維持電流。此部份的細(xì)節(jié)將于后文中再詳細(xì)說明。圖5顯示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例舉例顯示發(fā)光元件電源供應(yīng)電路中，發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路36可采用非隔離降壓式的架構(gòu)，但須說明的是此僅為本發(fā)明的其中ー種應(yīng)用例，發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路可采用任何合適的架構(gòu)。如圖5所示，發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路36除包含發(fā)光元件控制電路39與功率級(jí)電路31タト，更包含電壓偵測(cè)電路33。電壓偵測(cè)電路33與整流電路14耦接，以偵測(cè)整流電路14所輸出的整流調(diào)光訊號(hào)、或其相關(guān)訊號(hào)。電壓偵測(cè) 電路33例如可以包括分壓電路，由串連的電阻R5與R6所構(gòu)成，電阻R5的一端電連接至整流電路14，電阻R5與R6之間的分壓端點(diǎn)則耦接至發(fā)光元件控制電路39的調(diào)光訊號(hào)接點(diǎn)DIM0當(dāng)整流調(diào)光訊號(hào)為零電位時(shí)，分壓端點(diǎn)亦為零電位，因此發(fā)光元件控制電路39可以獲知整流調(diào)光訊號(hào)為零電位的時(shí)間點(diǎn)并根據(jù)之而控制功率級(jí)電路31中的功率開關(guān)Q3，例如于整流調(diào)光訊號(hào)為零電位時(shí)(不限于必須在此時(shí)點(diǎn)，而可以滯后)，發(fā)光元件控制電路39經(jīng)由開關(guān)訊號(hào)接點(diǎn)GAT，產(chǎn)生開關(guān)控制訊號(hào)使功率開關(guān)Q3導(dǎo)通。由于功率開關(guān)Q3已經(jīng)導(dǎo)通，因此當(dāng)導(dǎo)通相位到達(dá)時(shí)，功率級(jí)電路31將迅速產(chǎn)生TRIAC調(diào)光電路12啟動(dòng)時(shí)所需的閂鎖電流，并且該閂鎖電流可經(jīng)由功率級(jí)電路31而供應(yīng)給LED電路11。圖標(biāo)電壓偵測(cè)電路33的較佳實(shí)施例中，還包含由電阻和電容所構(gòu)成的低通濾波器，其目的是過濾高頻噪聲；但此低通濾波器并非絕對(duì)必要而亦可省略。第二個(gè)實(shí)施例中也顯示另一種偵測(cè)方式。如圖所示，功率級(jí)電路31除了功率開關(guān)Q3之外，例如可更包含電流偵測(cè)電路35與電感37。電流偵測(cè)電路35例如但不限于為如圖所示的電阻，與功率開關(guān)Q3耦接，以偵測(cè)電感電流IL或其相關(guān)訊號(hào)，將其輸入發(fā)光元件控制電路39的感測(cè)接點(diǎn)SEN。例如當(dāng)電感電流IL為零電流時(shí)，發(fā)光元件控制電路39產(chǎn)生開關(guān)控制訊號(hào)，操作功率開關(guān)Q3，使其導(dǎo)通，如上所述，提供TRIAC調(diào)光電路12啟動(dòng)所需的閂鎖電流，并將其轉(zhuǎn)換以輸入LED電路11。同樣是偵測(cè)電流為零的時(shí)間點(diǎn)，亦可改為比較功率開關(guān)Q3源漏極兩端的壓差，此也同樣可達(dá)成偵測(cè)的目的。或是，電流偵測(cè)電路35也可改設(shè)置于電流回路中的其它位置。此外如前所述，亦可自發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路36的內(nèi)部或外部產(chǎn)生ー個(gè)頻率訊號(hào)，并使該頻率訊號(hào)的頻率與VL端輸入的交流訊號(hào)或整流電路14輸出的整流調(diào)光訊號(hào)的頻率相同，井根據(jù)該頻率訊號(hào)而使功率開關(guān)Q3在適當(dāng)?shù)臅r(shí)點(diǎn)導(dǎo)通。由上可知，偵測(cè)并導(dǎo)通功率開關(guān)Q3，以產(chǎn)生閂鎖電流的方式不只ー種，皆應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。第二個(gè)實(shí)施例中同時(shí)顯示了電壓偵測(cè)電路33和電流偵測(cè)電路35，但兩者只需要其一，即可達(dá)成偵測(cè)零電位或零電流的目的，而另ー者則可用以在產(chǎn)生TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)所需的閂鎖電流之后，對(duì)功率開關(guān)Q3進(jìn)行回授控制。例如在本實(shí)施例中，可根據(jù)接點(diǎn)DIM所取得的訊號(hào)來判斷閂鎖電流的產(chǎn)生時(shí)間，井根據(jù)接點(diǎn)SEN所取得的訊號(hào)來進(jìn)行回授控制以調(diào)節(jié)功率級(jí)電路31的輸出電流。請(qǐng)參閱圖6A-6D，顯示本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例中，整流調(diào)光訊號(hào)、流經(jīng)電感37的電感電流IL、開關(guān)控制訊號(hào)GAT與LED電流的波形示意圖。參閱圖6A-6D與第二個(gè)實(shí)施例的說明，可以了解，交流輸入電壓訊號(hào)端VL的交流訊號(hào)，經(jīng)由TRIAC調(diào)光電路12的相切(phasecut)處理，以及整流電路14的整流處理后，所產(chǎn)生的整流調(diào)光訊號(hào)如圖6A所示。如圖6C所示，當(dāng)偵測(cè)到整流調(diào)光訊號(hào)為零電位吋，開關(guān)控制訊號(hào)GAT使功率開關(guān)Q3導(dǎo)通(如前所述不必須在零電位的時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)通而也可以滯后，圖示僅是舉例)，因此當(dāng)導(dǎo)通相位到達(dá)時(shí)，將產(chǎn)生較大的突入電流(inrush current),本發(fā)明利用此突入電流而產(chǎn)生TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)所需的閂鎖電流。之后，功率開關(guān)Q3再接受脈寬調(diào)變(PWM)控制，于是產(chǎn)生如圖6B所示的電感電流波形。而LED電路11的電流將如圖6C所示。由以上說明可知，只需要在導(dǎo)通相位到達(dá)時(shí)，功率開關(guān)Q3已經(jīng)提前導(dǎo)通，就可以產(chǎn)生較大的突入電流，以制造TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)所需的閂鎖電流。因此，功率開關(guān)Q3的導(dǎo)通時(shí)間點(diǎn)并不必須自零電位的時(shí)間點(diǎn)開始，而可以在導(dǎo)通相位到達(dá)前的任何時(shí)間點(diǎn)開始導(dǎo) 通。又，此種通過提前導(dǎo)通功率開關(guān)Q3來產(chǎn)生突入電流、以制造閂鎖電流的方式，也僅是本發(fā)明的其中一種實(shí)施方式。例如，請(qǐng)參閱圖6E，亦可不提前導(dǎo)通功率開關(guān)Q3，而是在導(dǎo)通相位到達(dá)時(shí)，使功率開關(guān)Q3完全導(dǎo)通數(shù)個(gè)周期，如此也可產(chǎn)生所需的閂鎖電流，故也應(yīng)屬于本發(fā)明的概念，不過相對(duì)于提前導(dǎo)通的實(shí)施方式而言，此方式的電路反應(yīng)速度較慢。在后面這種實(shí)施方式下，則是偵測(cè)導(dǎo)通相位到達(dá)的時(shí)間點(diǎn)而連續(xù)導(dǎo)通功率開關(guān)Q3 (例如根據(jù)整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)由零電位轉(zhuǎn)為ー預(yù)設(shè)電位時(shí)，產(chǎn)生偵測(cè)訊號(hào))，不必須偵測(cè)整流調(diào)光訊號(hào)為零電位的時(shí)間點(diǎn)或電感電流為零的時(shí)間點(diǎn)。圖7顯示本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例。與第二個(gè)實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中本發(fā)明應(yīng)用于具有變壓器的隔離式架構(gòu)，而非如圖5所示的第二個(gè)實(shí)施例，應(yīng)用于非隔離式架構(gòu)。其中，發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路46包含發(fā)光元件控制電路49，其操作功率開關(guān)Q4，以控制變壓器電路47的一次側(cè)電流，進(jìn)而產(chǎn)生適當(dāng)?shù)亩蝹?cè)電流供應(yīng)給LED電路11。在產(chǎn)生TRIAC元件啟動(dòng)時(shí)所需的閂鎖電流之后，發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路46即根據(jù)回授接點(diǎn)FB所取得的回授訊號(hào)來控制功率開關(guān)Q4，以調(diào)節(jié)供應(yīng)給LED電路11的電流。本實(shí)施例g在說明本發(fā)明的應(yīng)用不限于如圖5所示的非隔離式發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路36，只要具有TRIAC調(diào)光電路12的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，經(jīng)由發(fā)光元件控制電路的控制，利用功率級(jí)來提供TRIAC調(diào)光電路啟動(dòng)所需要的閂鎖電流，并將其導(dǎo)入負(fù)載電路中，皆在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖8為發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路如何控制功率開關(guān)的概念示意。偵測(cè)訊號(hào)(在圖7中，例如為接點(diǎn)DIM所取得的訊號(hào)；在圖7中，例如為接點(diǎn)DIM所取得的訊號(hào)或接點(diǎn)SEN所取得的訊號(hào))偵測(cè)整流調(diào)光訊號(hào)的零電位時(shí)間點(diǎn)或電感電流的零電流時(shí)間點(diǎn)，用以控制功率開關(guān)導(dǎo)通產(chǎn)生突入電流而制造閂鎖電流；回授訊號(hào)(在圖5中，例如為接點(diǎn)SEN所取得的訊號(hào)；在圖7中，例如為接點(diǎn)FB所取得的訊號(hào)、亦可為接點(diǎn)SEN所取得的訊號(hào))偵測(cè)所要調(diào)節(jié)的標(biāo)的(功率級(jí)的輸出電壓或輸出電流)是否到達(dá)目標(biāo)值，用以控制功率開關(guān)導(dǎo)通而使該標(biāo)的到達(dá)目標(biāo)值。兩者經(jīng)過邏輯運(yùn)算后，產(chǎn)生開關(guān)控制訊號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)閘將該開關(guān)控制訊號(hào)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)奈粶?zhǔn)后，控制功率開關(guān)。圖8概念的具體實(shí)施方式
的一例示于圖9，此為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例以發(fā)光元件控制電路59為例來舉例顯示前述各實(shí)施例中發(fā)光元件控制電路的可能結(jié)構(gòu)之一。如圖所示，發(fā)光元件控制電路59包含比較電路591、調(diào)光控制電路592以及閂鎖電路593。其中，調(diào)光控制電路592根據(jù)整流調(diào)光訊號(hào)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的PWM訊號(hào)，其工作比與整流調(diào)光訊號(hào)的導(dǎo)通相位有夫。比較電路591比較偵測(cè)訊號(hào)與調(diào)光參考訊號(hào)，井根據(jù)比較結(jié)果，產(chǎn)生觸發(fā)訊號(hào)輸出訊號(hào)給閂鎖電路593。其中偵測(cè)訊號(hào)例如為圖5中SEN接點(diǎn)所取得的訊號(hào)，調(diào)光參考訊號(hào)例如為圖5中DM接點(diǎn)所取得的整流調(diào)光訊號(hào)。閂鎖電路593例如但不限于如圖所示的SR正反器電路。在每一周期中，當(dāng)整流調(diào)光訊號(hào)尚未到達(dá)導(dǎo)通相位時(shí)，由于電感電流為零，偵測(cè)訊號(hào)為零，故比較電路591不觸發(fā)閂鎖電路593的重置動(dòng)作(R端無輸入)，因此閂鎖電路593產(chǎn)生100%工作比的輸出訊號(hào)，使功率開關(guān)保持導(dǎo)通。當(dāng)整流調(diào)光訊號(hào)到達(dá)導(dǎo)通相位之后，電感電流不為零，偵測(cè)訊號(hào)也不為零，因此將根據(jù)偵測(cè)訊號(hào)和調(diào)光控制電路592輸出訊號(hào)的比較結(jié)果，決定閂鎖電路593輸出訊號(hào)的工作比，進(jìn)而決定功率開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間。圖9所示僅為發(fā)光元件控制電路的其中一例，目的僅為顯示本發(fā)明已達(dá)可實(shí)施階段，不應(yīng)以其限制本發(fā)明。例如，將圖9所示的定頻架構(gòu)改為變頻架構(gòu)，或省略調(diào)光控制電路592、或作其它變換，亦均應(yīng)屬于本發(fā)明的范圍。 以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，只是以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。在本發(fā)明的相同精神下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如，在所示各實(shí)施例電路中，可插入不影響訊號(hào)主要意義的元件，如其它開關(guān)等；又例如比較器電路的輸入端正負(fù)可以互換、閂鎖電路593的S、R端輸入訊號(hào)可以互換、功率開關(guān)可以為N型或P型，僅需對(duì)應(yīng)修正電路的訊號(hào)處理方式及高低位準(zhǔn)的定義即可。凡此種種，皆可根據(jù)本發(fā)明的教示類推而得，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)涵蓋上述及其它所有等效變化。
權(quán)利要求
1.ー種發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)一整流調(diào)光訊號(hào)，驅(qū)動(dòng)ー發(fā)光元件電路，該整流調(diào)光訊號(hào)由一交流輸入訊號(hào)經(jīng)過一三極交流開關(guān)調(diào)光電路和一整流電路所產(chǎn)生，其特征在于，該發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路包含 一功率級(jí)電路，耦接于該整流電路與該發(fā)光元件電路之間，井根據(jù)ー開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一 H鎖電流，用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路，其中該H鎖電流流入該發(fā)光元件電路；以及 ー發(fā)光元件控制電路，與該功率級(jí)電路耦接，根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，以產(chǎn)生該開關(guān)控制訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，該偵測(cè)訊號(hào)的產(chǎn)生是根據(jù)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)由零電位轉(zhuǎn)為ー預(yù)設(shè)電位吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)，且該開關(guān)控制訊號(hào)根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)而連續(xù)導(dǎo)通該功率開關(guān)一段時(shí)間。
3.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，該偵測(cè)訊號(hào)，根據(jù)以下機(jī)制的至少ー項(xiàng)產(chǎn)生 (1)偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)為零電位或低于ー預(yù)設(shè)電位吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)； (2)偵測(cè)流經(jīng)該功率級(jí)電路的輸入或輸出電流或其相關(guān)訊號(hào)，于該電流為零電流時(shí)，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；以及 (3)根據(jù)該交流輸入訊號(hào)或整流調(diào)光訊號(hào)的頻率，產(chǎn)生一具有相應(yīng)頻率的該偵測(cè)訊號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，還包含一電壓偵測(cè)電路，與該整流電路耦接，以偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，該功率級(jí)電路更包含 一電流偵測(cè)電路，與該功率開關(guān)耦接，以偵測(cè)該輸入或輸出電流；以及 ー電感性元件，與該功率開關(guān)耦接，用以產(chǎn)生該閂鎖電流。
6.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，該發(fā)光元件控制電路在該功率開關(guān)的一操作周期中，先根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以產(chǎn)生該閂鎖電流，又在產(chǎn)生該閂鎖電流之后，根據(jù)一回授訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以將該功率級(jí)電路的輸出電壓或輸出電流調(diào)節(jié)于一目標(biāo)值。
7.如權(quán)利要求I所述的發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，其中，該發(fā)光元件控制電路包括 一比較電路，比較該偵測(cè)訊號(hào)與該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果，產(chǎn)生一觸發(fā)訊號(hào)；以及 ー閂鎖電路，根據(jù)該觸發(fā)訊號(hào)，決定該開關(guān)控制訊號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間。
8.ー種發(fā)光元件控制方法，其特征在于，包含 接收一整流調(diào)光訊號(hào)，其中該整流調(diào)光訊號(hào)由一交流輸入訊號(hào)經(jīng)一三極交流開關(guān)調(diào)光電路再經(jīng)過整流后所產(chǎn)生； 根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，產(chǎn)生ー開關(guān)控制訊號(hào)； 根據(jù)該開關(guān)控制訊號(hào)而控制一功率級(jí)電路中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一閂鎖電流，用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路；以及 將該閂鎖電流輸入該發(fā)光元件。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件控制方法，其中，該產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)的步驟包括根據(jù)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)由零電位轉(zhuǎn)為ー預(yù)設(shè)電位時(shí)，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；且該產(chǎn)生閂鎖電流的步驟包括根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)，使該開關(guān)控制訊號(hào)連續(xù)導(dǎo)通該功率開關(guān)一段時(shí)間。
10.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件控制方法，其中，該產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)的步驟，根據(jù)以下機(jī)制中的至少ー項(xiàng)而產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào) (1)偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)為零電位或低于ー預(yù)設(shè)電位吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)； (2)偵測(cè)流經(jīng)該功率級(jí)電路的輸入或輸出電流或其相關(guān)訊號(hào)，于該電流為零電流時(shí)，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；以及 (3)根據(jù)該交流輸入訊號(hào)或整流調(diào)光訊號(hào)的頻率，產(chǎn)生一具有相應(yīng)頻率的該偵測(cè)訊號(hào)。
11.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件控制方法，其中，在該功率開關(guān)的一操作周期中，先根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以產(chǎn)生該閂鎖電流，又該方法還包含在產(chǎn)生該閂鎖電流之后，根據(jù)一回授訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以將該功率級(jí)電路的輸出電壓或輸出電流調(diào)節(jié)于一目標(biāo)值。
12.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光元件控制方法，其中，該產(chǎn)生該開關(guān)控制訊號(hào)的步驟包括 比較該偵測(cè)訊號(hào)與該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果，產(chǎn)生一觸發(fā)訊號(hào)；以及 根據(jù)該觸發(fā)訊號(hào)，決定該開關(guān)控制訊號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間。
13.ー種發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其特征在于，包含 一三極交流開關(guān)調(diào)光電路，根據(jù)ー交流輸入訊號(hào)，產(chǎn)生ー交流調(diào)光訊號(hào)； 一整流電路，與該TRIAC調(diào)光電路耦接，井根據(jù)該交流調(diào)光訊號(hào)，產(chǎn)生一整流調(diào)光訊號(hào)；以及 發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該整流調(diào)光訊號(hào)，驅(qū)動(dòng)ー發(fā)光元件電路，所述發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路包括 一功率級(jí)電路，耦接于該整流電路與該發(fā)光元件電路之間，井根據(jù)ー開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生一 H鎖電流，用以啟動(dòng)該TRIAC調(diào)光電路，其中該H鎖電流流入該發(fā)光元件電路；以及 ー發(fā)光元件控制電路，與該功率級(jí)電路耦接，根據(jù)ー偵測(cè)訊號(hào)，以產(chǎn)生該開關(guān)控制訊號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，該偵測(cè)訊號(hào)的產(chǎn)生是根據(jù)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)由零電位轉(zhuǎn)為ー預(yù)設(shè)電位時(shí)，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)，且該開關(guān)控制訊號(hào)根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)而連續(xù)導(dǎo)通該功率開關(guān)一段時(shí)間。
15.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，該偵測(cè)訊號(hào)，根據(jù)以下機(jī)制的至少ー項(xiàng)產(chǎn)生 (1)偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，于該整流調(diào)光訊號(hào)為零電位或低于ー預(yù)設(shè)電位吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)； (2)偵測(cè)流經(jīng)該功率級(jí)電路的一輸入或輸出電流或其相關(guān)訊號(hào)，于該電流為零電流吋，產(chǎn)生該偵測(cè)訊號(hào)；以及(3)根據(jù)該交流輸入訊號(hào)或整流調(diào)光訊號(hào)的頻率，產(chǎn)生一具有相應(yīng)于該頻率的該偵測(cè)訊號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，還包含一電壓偵測(cè)電路，與該整流電路耦接，以偵測(cè)該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)。
17.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，該功率級(jí)電路更包含 一電流偵測(cè)電路，與該功率開關(guān)耦接，以偵測(cè)該輸入或輸出電流；以及 ー電感性元件，與該功率開關(guān)耦接，用以產(chǎn)生該閂鎖電流。
18.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，該發(fā)光元件控制電路在該功率開關(guān)的一操作周期中，先根據(jù)該偵測(cè)訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以產(chǎn)生該閂鎖電流，又在產(chǎn)生該閂鎖電流之后，根據(jù)一回授訊號(hào)而控制該功率開關(guān)，以將該功率級(jí)電路的輸出電壓或輸出電流調(diào)節(jié)于一目標(biāo)值。
19.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光元件電源供應(yīng)電路，其中，該發(fā)光元件控制電路包括 一比較電路，比較該偵測(cè)訊號(hào)與該整流調(diào)光訊號(hào)或其相關(guān)訊號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果，產(chǎn)生一觸發(fā)訊號(hào)；以及 ー閂鎖電路，根據(jù)該觸發(fā)訊號(hào)，決定該開關(guān)控制訊號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明提出一種發(fā)光元件電源供應(yīng)電路、發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路及其控制方法。發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路與三極交流開關(guān)(Tri-electrode AC Switch，TRIAC)調(diào)光電路耦接，驅(qū)動(dòng)發(fā)光元件電路并調(diào)整其亮度。發(fā)光元件驅(qū)動(dòng)電路包含功率級(jí)電路與發(fā)光元件控制電路。發(fā)光元件控制電路根據(jù)偵測(cè)訊號(hào)產(chǎn)生開關(guān)控制訊號(hào)，于是功率級(jí)電路根據(jù)開關(guān)控制訊號(hào)，操作其中至少一功率開關(guān)，以產(chǎn)生TRIAC調(diào)光電路啟動(dòng)時(shí)所需要的閂鎖電流(latching current)，并使該閂鎖電流流入該發(fā)光元件電路。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102695330SQ20121007658
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉景萌, 廖家瑋, 邱仁煉, 陳培元 申請(qǐng)人:立锜科技股份有限公司