光源驅(qū)動電路、色溫控制器及控制光源色溫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光源領(lǐng)域，尤其涉及一種光源驅(qū)動電路、色溫控制器及控制光源色溫 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，發(fā)光二極管（light-emittingdiode,LED)等新型光源在材料和制造上都 取得了進(jìn)步。LED具有高效率，長壽命，顏色鮮艷等特點，可以應(yīng)用于汽車，電腦，通信，軍事 和日用品等領(lǐng)域。比如，LED燈可以替代傳統(tǒng)的白熾燈作為照明光源。
[0003] 圖1所示為一種傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路100的示意圖。LED驅(qū)動電路100利用LED 鏈106作為光源。LED鏈106包含多個串聯(lián)的LED。電力轉(zhuǎn)換器102用于將直流輸入電壓 Vin轉(zhuǎn)換成期望的直流輸出電壓Vout用于給LED鏈106供電。與LED驅(qū)動電路100相連的 開關(guān)104能將LED鏈106與輸入電壓Vin連通或斷開從而打開或關(guān)閉LED燈。電力轉(zhuǎn)換器 102接收來自電流偵測電阻Rsen的反饋信號并調(diào)節(jié)輸出電壓Vout以使LED鏈106產(chǎn)生期 望的亮度。該傳統(tǒng)方案的缺點之一是，該期望亮度是預(yù)先設(shè)定好的，在使用過程中，使用者 無法調(diào)節(jié)亮度。
[0004] 圖2所示為另一種傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路200的示意圖。電力轉(zhuǎn)換器102用于將直 流輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成期望的直流輸出電壓Vout用于給LED鏈106供電。與LED驅(qū)動電 路100相連的開關(guān)104能將LED鏈106與輸入電壓Vin連通或斷開從而打開或關(guān)閉LED燈。 LED鏈106與線性電流調(diào)節(jié)器208相連。線性電流調(diào)節(jié)器208中的運算放大器210比較參 考信號REF和來自電流偵測電阻Rsen的電流監(jiān)測信號，并產(chǎn)生控制信號，以線性的方式調(diào) 節(jié)晶體管Q1的阻值，從而流經(jīng)LED鏈106的電流可以得到相應(yīng)的調(diào)節(jié)。應(yīng)用該傳統(tǒng)方案， 為控制LED鏈106的光輸出，使用者需要利用某種專用器件，比如一個專門設(shè)計的具有調(diào)節(jié) 按鈕的開關(guān)或是能接收遙控信號的開關(guān)，來調(diào)節(jié)參考信號REF。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種光源驅(qū)動電路、色溫控制器及控制光源色 溫的方法，能夠以簡單便捷的方式來實現(xiàn)對光源色溫的調(diào)節(jié)。
[0006] 本發(fā)明提供了一種光源驅(qū)動電路，該光源驅(qū)動電路用于驅(qū)動具有可調(diào)色溫的光 源，所述光源驅(qū)動電路包括：電力轉(zhuǎn)換器，耦合在電源與所述光源之間，用于從所述電源接 收電能并且向所述光源提供調(diào)節(jié)后的電能；以及色溫控制器，耦合于所述電力轉(zhuǎn)換器，用于 接收指示耦合在所述電源與所述電力轉(zhuǎn)換器之間的電源開關(guān)的操作的開關(guān)監(jiān)測信號，并且 基于所述開關(guān)監(jiān)測信號調(diào)整所述光源的色溫。
[0007] 本發(fā)明又提供了一種色溫控制器，該色溫控制器包括：驅(qū)動單元，用于接收指示流 經(jīng)光源的電流值的電流監(jiān)測信號并且根據(jù)所述電流監(jiān)測信號產(chǎn)生驅(qū)動信號來控制電力轉(zhuǎn) 換器提供調(diào)節(jié)后的電能給光源；以及控制單元，耦合于所述驅(qū)動單元，用于接收指示原邊電 路中的電源開關(guān)的操作的開關(guān)監(jiān)測信號并且基于所述開關(guān)監(jiān)測信號調(diào)整副邊電路中的所 述光源的色溫，其中所述電源開關(guān)耦合在所述電源與所述電力轉(zhuǎn)換器之間。
[0008] 本發(fā)明還提供一種控制光源色溫的方法，該方法包括：從電源接收電能并且由電 力轉(zhuǎn)換器向所述光源提供調(diào)節(jié)后的電能；接收指示耦合在所述電源與所述電力轉(zhuǎn)換器之間 的電源開關(guān)的操作的開關(guān)監(jiān)測信號；以及基于所述開關(guān)監(jiān)測信號調(diào)整所述光源的色溫。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的光源驅(qū)動電路、色溫控制器及控制光源色溫的方法能 夠通過對電源開關(guān)的操作來實現(xiàn)對光源色溫的調(diào)節(jié)，無需使用額外的專用器件，簡單便捷 且節(jié)省了成本。
【附圖說明】
[0010] 以下通過對本發(fā)明的一些實施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目 的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點。
[0011] 圖1所示為一種傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路的電路圖；
[0012] 圖2所不為另一種傳統(tǒng)的LED驅(qū)動電路的電路圖；
[0013] 圖3所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的示意圖；
[0014] 圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的電路圖；
[0015] 圖5所示為圖4中的調(diào)光控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖6所示為模擬調(diào)光模式下的信號波形示意圖；
[0017] 圖7所示為脈沖調(diào)光模式下的信號波形示意圖；
[0018] 圖8所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的運作方式示意圖，該光源驅(qū)動電 路包含有圖5中所示的調(diào)光控制器；
[0019] 圖9所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的對光源進(jìn)行電能控制的方法流程圖；
[0020] 圖10所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的電路圖；
[0021] 圖11所示為圖10中的調(diào)光控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖12所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的運作方式示意圖，該光源驅(qū)動 電路包含有圖11中所示的調(diào)光控制器；
[0023] 圖13所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的對光源進(jìn)行電能控制的方法流程圖；
[0024] 圖14A所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的光源驅(qū)動電路的電路圖；
[0025] 圖14B所示圖14A中的電源開關(guān)的一個實施例的示意圖；
[0026] 圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖14A中的調(diào)光控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖16所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含圖15中的調(diào)光控制器的光源驅(qū)動電路的 信號示意圖；
[0028] 圖17所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含圖15中的調(diào)光控制器的光源驅(qū)動電路的 另一信號示意圖；
[0029] 圖18所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制LED光源的調(diào)光的方法流程圖；
[0030] 圖19所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的光源驅(qū)動電路的電路圖；
[0031] 圖20所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖19中的調(diào)光控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖21所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的包含圖19中的調(diào)光控制器的光源驅(qū)動電路的 信號示意圖；
[0033] 圖22所示為根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制LED光源的調(diào)光的方法流程圖；
[0034] 圖23A所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的方框圖；
[0035] 圖23B所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的光源驅(qū)動電路的電路圖；
[0036] 圖24所示為圖23B中的色溫控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖25所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的包含圖24所示的色溫控制器的光源驅(qū)動電路的 信號波形圖；
[0038] 圖26所示為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的包含圖24所示的色溫控制器的光源驅(qū)動電 路的信號波形圖；及
[0039] 圖27所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的控制光源色溫的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0040] 以下將對本發(fā)明的實施例給出詳細(xì)的參考。盡管本發(fā)明通過這些實施方式進(jìn)行闡 述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實施方式。相反，本發(fā)明涵蓋所附 權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。
[0041] 另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在另外一些實例中，對 于大家熟知的方法、手續(xù)、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0042] 圖3所不為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路300的不意圖。在一個實施例 中，電源開關(guān)304耦合于電源Vin和光源驅(qū)動電路300之間，用于有選擇性的將光源驅(qū)動電 路300和電源Vin相連。光源驅(qū)動電路300包括用于將來自電源的交流輸入電壓Vin轉(zhuǎn) 換為直流輸出電壓Vout的交流/直流轉(zhuǎn)換器306,與交流/直流轉(zhuǎn)換器306相連的用于為 LED鏈312提供調(diào)節(jié)后電能的電力轉(zhuǎn)換器310,與電力轉(zhuǎn)換器310相連用于接收指示電源開 關(guān)304動作的開關(guān)監(jiān)測信號并根據(jù)該開關(guān)監(jiān)測信號控制電力轉(zhuǎn)換器310輸出的調(diào)光控制器 308,以及用于監(jiān)測流經(jīng)LED鏈312的電流的電流監(jiān)測器314。在一個實施例中，電源開關(guān) 304是置于墻面上的電源開關(guān)。
[0043] 在操作中，交流/直流轉(zhuǎn)換器306將輸入交流電壓Vin轉(zhuǎn)換為直流輸出電壓Vout。 電力轉(zhuǎn)換器310接收直流電壓Vout并為LED鏈312提供調(diào)節(jié)后的電壓。電流監(jiān)測器314 產(chǎn)生電流監(jiān)測信號，該電流監(jiān)測信號指示流經(jīng)LED鏈312的電流的大小。調(diào)光控制器308 監(jiān)測電源開關(guān)304的動作，接收來自電流監(jiān)測器314的電流監(jiān)測信號，并根據(jù)電源開關(guān)304 的動作控制電力轉(zhuǎn)換器310以調(diào)節(jié)LED鏈312的電能。在一個實施例中，調(diào)光控制器308 工作于模擬調(diào)光模式，通過調(diào)節(jié)一個決定LED電流峰值的參考信號來調(diào)節(jié)LED鏈312的電 能。在另一個實施例中，調(diào)光控制器308工作于脈沖調(diào)光（burstdimming)模式，通過調(diào)節(jié) 一脈沖寬度調(diào)制信號（PWM信號）的占空比來調(diào)節(jié)LED鏈312的電能。通過調(diào)節(jié)LED鏈312 的電能，LED鏈312的亮度能夠得到對應(yīng)地調(diào)節(jié)。
[0044] 圖4所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路400的電路圖。圖4將結(jié)合圖 3進(jìn)行描述。圖4中與圖3編號相同的部件具有類似的功能，為簡明起見在此不做重復(fù)描 述。
[0045] 光源驅(qū)動電路400包括連接于電源和LED鏈312之間的電力轉(zhuǎn)換器310,用于接收 來自電源的電能并為LED鏈312提供調(diào)節(jié)后的電能。在圖4的實施例中，電力轉(zhuǎn)換器310是 包括電感L1，二極管D4和控制開關(guān)Q16的降壓轉(zhuǎn)換器。圖4中的實施例中，控制開關(guān)Q16 位于調(diào)光控制器308的外部。在其他的實施例中，控制開關(guān)Q16也可以集成于調(diào)光控制器 308的內(nèi)部。
[0046] 調(diào)光控制器308接收開關(guān)監(jiān)測信號并根據(jù)該開關(guān)監(jiān)測信號控制與LED鏈312串聯(lián) 的開關(guān)Q16,以調(diào)節(jié)電力轉(zhuǎn)換器310 (包括電感L1，二極管D4和控制開關(guān)Q16)輸出的調(diào)節(jié) 后的電能。該開關(guān)監(jiān)測信號指示電源開關(guān)(如連接于電源和光源驅(qū)動電路之間的電源開關(guān) 304)的動作。光源驅(qū)動電路400進(jìn)一步包括交流/直流轉(zhuǎn)換器306,用于將交流輸入電壓 Vin轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓Vout。光源驅(qū)動電路400還包括電流監(jiān)測器314,用于監(jiān)測流經(jīng) LED鏈312的電流。在圖4所示的實施例中，交流/直流轉(zhuǎn)換器306是包括二極管D1，二極 管D2,二極管D7,二極管D8,二極管D10和電容C9的橋式整流器。電流監(jiān)測器314包括電 流偵測電阻R5。
[0047] 在一個實施例中，調(diào)光控制器308的端口包括：HV_GATE，SEL，CLK，RT，VDD，CTRL， MON和GND。端口HV_GATE通過電阻R3與開關(guān)Q27相連，用于控制與LED鏈312相連的開 關(guān)Q27的導(dǎo)電狀態(tài)(如接通/斷開的狀態(tài))。電容C11連接于端口HV_GATE和地之間，用于 調(diào)整開關(guān)Q27的柵極電壓。
[0048] 在實際使用時，使用者可以選擇將端口SEL通過電阻R4連接到地，如圖4所示，或 者將端口SEL直接連接到地，可以相應(yīng)地選擇模擬調(diào)光模式或是脈沖調(diào)光模式。
[0049] 端口CLK通過電阻R3連接至交流/直流轉(zhuǎn)換器306,同時通過電阻R6連接到地。 端口CLK接收一個開關(guān)監(jiān)測信號，該開關(guān)監(jiān)測信號指示電源開關(guān)304的動作。在一個實施 例中，開關(guān)監(jiān)測信號在電阻R3和電阻R6之間的一個節(jié)點上產(chǎn)生。電容C12與電阻R6并聯(lián)， 用于濾除不必要的噪聲。端口RT通過電阻R7與地相連，用于確定由調(diào)光控制器308產(chǎn)生 的脈沖信號的頻率。
[0050] 端口VDD通過二極管D9與