專利名稱：發(fā)光裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種發(fā)光裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管是一電流驅(qū)動(dòng)的發(fā)光器件，通過控制流過發(fā)光二極管的電流可以調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的亮度。通常，透過連續(xù)電流調(diào)光(continuous current dimming)或脈沖寬度調(diào)變調(diào)光(pulse width modulation dimming)等方式用來調(diào)節(jié)發(fā)光二極管亮度。與連續(xù)電流調(diào)光相比，利用脈沖寬度調(diào)變具有更低的調(diào)光深度和更小的顏色變化等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛使用的調(diào)光方法。然根據(jù)不同的發(fā)光二極管特性及電源供應(yīng)器差異，采用脈沖寬度調(diào)變調(diào)光時(shí)，是否能提供發(fā)光二極管的穩(wěn)定電流幅值輸出便形成重要關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一種發(fā)光裝置，包括一發(fā)光單元，具有至少一發(fā)光二極管和與所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接的開關(guān)；一轉(zhuǎn)換電路，其輸出端與發(fā)光單元電性連接開驅(qū)動(dòng)發(fā)光單元；一采樣電路，包括一采樣組件，間接檢測(cè)流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流并輸出一回授電流信號(hào)； 以及一電流控制電路，接收一電流幅值參考、回授電流信號(hào)和一外部調(diào)光命令并發(fā)出一調(diào)光控制信號(hào)至發(fā)光單元和一電流控制信號(hào)至轉(zhuǎn)換電路控制流過發(fā)光二極管的電流幅值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電流幅值參考是由發(fā)光裝置內(nèi)部產(chǎn)生，或者由外部輸入。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換電路可以是一返馳式轉(zhuǎn)換器、一降壓型轉(zhuǎn)換器、 一升壓型轉(zhuǎn)換器、一升/降壓型轉(zhuǎn)換器、一正激轉(zhuǎn)換器、一半橋轉(zhuǎn)換器或一全橋轉(zhuǎn)換器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電流控制電路包括一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器、一信號(hào)變換器以及一調(diào)節(jié)器，所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器接收一外部調(diào)光信號(hào)輸出所述調(diào)光控制信號(hào)至所述發(fā)光單元；所述信號(hào)變換器接收所述電流幅值參考并根據(jù)所述調(diào)光控制信號(hào)變換是一電流平均值參考；所述調(diào)節(jié)器依據(jù)所述電流平均值參考及所述回授訊號(hào)，產(chǎn)生一電流控制訊號(hào)并傳送至所述轉(zhuǎn)換電路。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電流控制電路還包括一比較電路，與所述調(diào)節(jié)器電性連接，并比對(duì)所述電流平均值參考及所述回授訊號(hào)輸出一電流差值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述發(fā)光裝置還包括一電容，與所述發(fā)光單元并聯(lián)；所述采樣電路還包括一采樣信號(hào)變換器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣電路中的所述采樣組件與所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路串聯(lián)，所述采樣組件與所述發(fā)光單元與所述電容并聯(lián)電路串聯(lián)的一端還與所述采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端電連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件的另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一濾波器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換電路是一返馳式轉(zhuǎn)換器、一降壓型轉(zhuǎn)換器、一升壓型轉(zhuǎn)換器、一升/降壓型轉(zhuǎn)換器、一正激轉(zhuǎn)換器、一半橋轉(zhuǎn)換器或一全橋轉(zhuǎn)換器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述電流控制電路可以是一數(shù)字控制器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換電路是一返馳式轉(zhuǎn)換器，包括一緩沖電路、一變壓器、一開關(guān)、以及一二極管，所述變壓器的一次側(cè)與所述緩沖電路并聯(lián)；所述開關(guān)與緩沖電路及變壓器的一次側(cè)形成的并聯(lián)電路串聯(lián)，所述開關(guān)根據(jù)所述電流控制電路發(fā)出的電流控制信號(hào)進(jìn)行開通與關(guān)斷動(dòng)作；所述二極管與所述變壓器的二次側(cè)串聯(lián)；其中所述采樣電路中的所述采樣組件與所述開關(guān)串聯(lián)，所述與開關(guān)電連接的一端還與采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件的另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換電路是一降壓型轉(zhuǎn)換器，包括一開關(guān)、一二極管、以及一電感，所述二極管的陰極與所述開關(guān)的一端電連接，陽(yáng)極接地；所述電感的一端與開關(guān)的一端及二極管的陰極電連接，另一端與所述二極管的陽(yáng)極形成所述降壓型轉(zhuǎn)換器的輸出端；其中所述開關(guān)的另一端與所述二極管的陽(yáng)極形成降壓型轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述開關(guān)根據(jù)電流控制電路輸出的電流控制信號(hào)進(jìn)行開通與關(guān)斷動(dòng)作。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件與所述降壓變換器中的二極管串聯(lián)，其與二極管電連接的一端還與所述采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述降壓變換器的輸入端及所述發(fā)光單元與電容組成的并聯(lián)電路電連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件的另一端與所述降壓變換器輸入端及所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件的一端與所述降壓變換器中的二極管的陽(yáng)極及所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路電連接并接地，另一端與所述降壓變換器輸入端及所述采樣信號(hào)變換器電連接，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件與所述降壓型轉(zhuǎn)換器的電感感應(yīng)耦合，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述采樣組件是電阻組件或電流互感器。另外，本發(fā)明的一種發(fā)光裝置的控制方法，其中發(fā)光裝置包括一發(fā)光單元、一轉(zhuǎn)換電路、一電流控制電路及一采樣電路，發(fā)光單元具有至少一發(fā)光二極管，控制方法包括以下步驟通過采樣電路間接感測(cè)流經(jīng)發(fā)光二極管的電流，并生成一回授信號(hào)；接收一外部調(diào)光命令，生成一調(diào)光控制信號(hào)以控制發(fā)光二極管的電流；以及接收一電流幅值參考，并根據(jù)調(diào)光控制信號(hào)、電流幅值參考及回授信號(hào)，生成一電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)發(fā)光二極管的電流幅值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述控制方法還包括根據(jù)所述外部調(diào)光信號(hào)生成的所述調(diào)光控制信號(hào)，將所述電流幅值參考調(diào)變?yōu)橐浑娏髌骄祬⒖迹槐容^所述回授信號(hào)與所述電流平均值參考，形成一差值；以及根據(jù)所述差值，生成所述電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流幅值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述控制方法還包括所述電流幅值參考是由發(fā)光裝置內(nèi)部產(chǎn)生，或者由外部輸入。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的發(fā)光裝置及其控制方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)因依據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)光裝置及其控制方法，通過設(shè)置一采樣電路在發(fā)光裝置電路中的不同位置，使其可間接量測(cè)發(fā)光二極管的電流。與直接量測(cè)發(fā)光二極管支路電流的直接量測(cè)方式相較，本發(fā)明除了調(diào)光過程中能夠維持流過發(fā)光二極管的電流幅值恒定外， 一是可避免在啟動(dòng)過程中，在發(fā)光二極管導(dǎo)通后流過的過沖電流；二是防止轉(zhuǎn)換電路輸出端短路時(shí)在采樣電阻處產(chǎn)生電流突波，損壞裝置器件。


圖1是依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種發(fā)光裝置示意圖；圖2A至2G是依據(jù)本發(fā)明第一至第七優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光裝置的示意圖；圖3A、3B是依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的信號(hào)變換器的詳細(xì)電路示意圖；以及圖4A、圖4B是依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的發(fā)光裝置的控制方法的流程步驟圖。主要元件符號(hào)說明11 交流/直流轉(zhuǎn)換器2Ja、2b、2c、2dJe、2f、2g 發(fā)光裝置21、21a、21b 轉(zhuǎn)換電路212 變壓器213:緩沖電路22 發(fā)光單元23、23a、2!3b 電流控制電路231 信號(hào)變換器2311 濾波電路232 脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器233 調(diào)節(jié)器234:比較電路235 數(shù)字控制器24a、24b、24c、24d 采樣電路241a、Mlb 采樣信號(hào)變換器242a,242b 采樣組件Drl 第一驅(qū)動(dòng)器Dr2 第二驅(qū)動(dòng)器Ll 電感C1、C2、C11:電容R11、R12:電阻Q1、Q2、Q11、S 開關(guān)D1、D2:二極管LED 發(fā)光二極管ILED 發(fā)光二極管的電流ILED_P:發(fā)光二極管的電流幅值
ILED_AV:發(fā)光二極管的電流平均值Iref 電流幅值參考Iav-ref 電流平均值參考lav:回授訊號(hào)Dim 調(diào)光命令Dcon 電流控制訊號(hào)Ddim 調(diào)光控制訊號(hào)Vcc 峯值Tdim 周期D:占空比SlO S30、S31 S33 步驟
具體實(shí)施例方式以下將參照相關(guān)圖式，說明依本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置，其中相同的組件將以相同的參照符號(hào)加以說明。請(qǐng)參閱圖1所示，是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置的示意圖。發(fā)光裝置2用于驅(qū)動(dòng)一發(fā)光單元22，且發(fā)光單元22具有至少一發(fā)光二極管LED， 在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置2包括一轉(zhuǎn)換電路21、一電流控制電路23以及一采樣電路M。 轉(zhuǎn)換電路21與發(fā)光單元22電性連接并驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED。電流控制電路23與轉(zhuǎn)換電路22、采樣電路M及發(fā)光單元22電性連接。采樣電路M間接感測(cè)流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流1_，并產(chǎn)生一回授訊號(hào)Iav。而電流控制電路23接收一電流幅值參考IMf、一調(diào)光命令Dim及回授訊號(hào)Iav，并依據(jù)所接受的信號(hào)，發(fā)出一調(diào)光控制訊號(hào)Ddim經(jīng)過一第一驅(qū)動(dòng)器Drl至發(fā)光二極管LED調(diào)節(jié)LED亮度，以及產(chǎn)生一電流控制訊號(hào)D。。n傳送至轉(zhuǎn)換電路21控制流過發(fā)光二極管的電流幅值I· ρ。其中電流幅值參考Iref可以由發(fā)光裝置 2內(nèi)部產(chǎn)生也可以由外部輸入。須特別說明的是，發(fā)光裝置2的轉(zhuǎn)換電路21可以是一返馳式轉(zhuǎn)換器(Flykick converter)，當(dāng)然也可以是降壓型轉(zhuǎn)換器(Buck converter)、升壓型轉(zhuǎn)換器(Boost converter)、升/降壓型轉(zhuǎn)換器(Buck-Boost converter)、下激轉(zhuǎn)換器 (Forward converter)、半橋轉(zhuǎn)換器(Half bridge converter)及全橋轉(zhuǎn)換器(Full bridge converter)，在此非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參考圖2A所示，是本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置加的詳細(xì)示意圖。在此如圖2A所示，轉(zhuǎn)換電路21a是一返馳式轉(zhuǎn)換器，包括一緩沖電路213、一變壓器212、一開關(guān)Q2及一二極管D2。其中所述緩沖電路213與變壓器212的一次側(cè)并聯(lián)后與開關(guān)Q2串聯(lián)，變壓器212的二次側(cè)的一端與所述二極管D2陽(yáng)極電連接，變壓器212的二次側(cè)的另一端與轉(zhuǎn)換電路21a的一個(gè)輸出端電連接，所述二極管D2陰極與轉(zhuǎn)換電路21a的另一個(gè)輸出端電連接。所述緩沖電路213包括一電阻R1、電容C2及一二極管D1，用于吸收變壓器212 在開關(guān)Q2關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的漏感，其中所述電阻Rl與所述電容C2并聯(lián)后與所述二極管Dl串聯(lián)。所述開關(guān)Q2常見是一 M0SFET，也可以是電晶體，非用以限制本發(fā)明，所述開關(guān)Q2具有三端，一端與變壓器212 —次側(cè)的一端電連接，一端與一第二驅(qū)動(dòng)器Dr2電連接，最后一端電性連接轉(zhuǎn)換電路21a的一個(gè)輸入端，變壓器212 —次側(cè)的另一端與轉(zhuǎn)換電路21a的另一個(gè)輸入端電連接。須特別說明的是，在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換電路21a的輸入訊號(hào)是一直流訊號(hào)，直流訊號(hào)包括由電池、電瓶或交流電壓經(jīng)由一整流電路而產(chǎn)生的訊號(hào)。若輸入訊號(hào)是一交流訊號(hào)時(shí)，例如可以是一般熟知的市電，意即是90V至250V的交流電，亦可是經(jīng)由電源轉(zhuǎn)換所輸出的交流訊號(hào)，則轉(zhuǎn)換電路21a的前級(jí)需有一交流/直流轉(zhuǎn)換器接收所述輸入訊號(hào)(未圖標(biāo))，詳細(xì)的實(shí)施方式將在第三優(yōu)選實(shí)施例中說明。在本實(shí)施例中，所述發(fā)光單元22電連接所述轉(zhuǎn)換電路21a的輸出端，且包括至少一發(fā)光二極管LED，一與所述發(fā)光二極管LED串聯(lián)的開關(guān)Q1。通過控制所述開關(guān)Ql的導(dǎo)通與關(guān)斷，來控制所述發(fā)光二極管LED上流過的電流，從而實(shí)現(xiàn)所述發(fā)光二極管LED亮度的調(diào)節(jié)。開關(guān)Ql具有三端，一端電連接發(fā)光二極管LED，一端電連接一第一驅(qū)動(dòng)器Drl，最后一端電連接轉(zhuǎn)換電路21a的輸出端。此外，一電容Cl并聯(lián)發(fā)光單元22。在本實(shí)施例中，采樣電路2 包括一采樣組件對(duì)加及一采樣信號(hào)變換器Mla，所述采樣組件對(duì)加與發(fā)光單元22及電容Cl的并聯(lián)電路串聯(lián)，所述采樣組件對(duì)加與發(fā)光單元22及電容Cl的并聯(lián)電路連接的一端與采樣信號(hào)變換器Mla電連接，另一端與轉(zhuǎn)換電路 21a的輸出端連接。所述采樣信號(hào)變換器Mla通過采樣組件對(duì)加間接獲得發(fā)光單元22中發(fā)光二極管LED的電流采樣信號(hào)，并產(chǎn)生一回授信號(hào)Iav。所述采樣組件對(duì)加是一被動(dòng)組件，例如是一電阻。如圖2A所示，若所述采樣組件Mh的另一端與轉(zhuǎn)換電路21a的輸出端連接并接地，則所述采樣信號(hào)變換器Mla是一濾波器。另外，在本實(shí)施例中，電流控制電路23a包括一信號(hào)變換器231、一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器232以及一調(diào)節(jié)器233。所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器232接收一調(diào)光命令Dim，輸出一調(diào)光控制訊號(hào) Ddim，控制第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)控制發(fā)光單元22中的開關(guān)Ql導(dǎo)通與關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)所述發(fā)光二極管LED的亮度。圖2A中的波形圖是流過發(fā)光單元22的LED上的電流波形，其中Tdim是一周期，ILED_P是流過LED的電流幅值，Iled av是流過LED的電流平均值。所述信號(hào)變換器231接收一電流幅值參考Iref,，根據(jù)所述脈沖寬度調(diào)制訊號(hào)產(chǎn)生器232輸出的所述調(diào)光控制訊號(hào)Ddim變換輸出電流平均值參考。所述調(diào)節(jié)器233根據(jù)所述回授信號(hào)Iav及電流平均值參考Iav_Mf輸出一電流控制訊號(hào)D。。n至第二驅(qū)動(dòng)器Dr2，以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路21a的輸出，從而控制流過發(fā)光二極管LED的電流幅值P。請(qǐng)同時(shí)參考圖3Α，其是信號(hào)變換器231的第一優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)電路示意圖。信號(hào)變換器231包括一開關(guān)Q11、一電阻R12以及一濾波電路2311。開關(guān)Qll —端輸入發(fā)光二極管的電流幅值參考Iref，一端輸入調(diào)光控制訊號(hào)Ddim，最后一端電性連接電阻R12及濾波電路2311。其中濾波電路2311可由一電阻Rll串接一電容Cll所組成，非用以限制本發(fā)明。在此，調(diào)光控制訊號(hào)Ddim是一周期性方波作示范，其具有一周期Tdim、一峯值V。。、以及一占空比(duty cycle) D，用以驅(qū)動(dòng)不同設(shè)計(jì)需求的MOSFET開關(guān)Qll，而調(diào)光控制訊號(hào)Ddim可透過脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器232轉(zhuǎn)換調(diào)光命令Dim而產(chǎn)生。簡(jiǎn)而言之，信號(hào)變換器231中通過調(diào)光控制訊號(hào)Ddim驅(qū)動(dòng)開關(guān)Qll來變換發(fā)光二極管的電流幅值參考1&，再由開關(guān)Qll 的其中一端輸出至濾波電路2311做電流訊號(hào)處理，最終濾波電路2311輸出電流平均值參考Iav,f。因此，透過信號(hào)變換器231能將電流幅值參考變換是電流平均值參考Iav_ref，所述電流幅值參考Iref是一外部輸入值。至于脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器232產(chǎn)生的調(diào)光控制訊號(hào)Ddim，除傳輸至信號(hào)變換器231，也傳輸至發(fā)光單元22來由第一驅(qū)動(dòng)器Drl驅(qū)動(dòng)開關(guān) Ql工作在開關(guān)狀態(tài)。再請(qǐng)參考圖;3B所示，其是信號(hào)變換器231的第二優(yōu)選實(shí)施例。不同于圖3A，信號(hào)變化器231直接將調(diào)光控制訊號(hào)Ddim經(jīng)濾波電路2311濾波后，輸出電流平均值參考Iav_ref， 流過發(fā)光二極管LED的電流幅值參考I,ef由發(fā)光裝置加內(nèi)部電壓信號(hào)峯值V。。決定。較佳地，調(diào)節(jié)器233還電性連接一比較電路234，比較電路234能利用放大器等具體實(shí)施，非用以限制本發(fā)明，而比較電路234用以比對(duì)電流平均值參考Iav_Mf及回授訊號(hào)Iav 差值結(jié)果，由調(diào)節(jié)器233根據(jù)所述比對(duì)迪Mil結(jié)果產(chǎn)生一電流控制訊號(hào)D。。n傳送至第二驅(qū)動(dòng)器Dr2調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路21a的輸出而控制流過LED的電流幅值Imi P。至于調(diào)光控制訊號(hào) Ddim，其占空比D能透過外部調(diào)光命令Dim觸發(fā)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器232進(jìn)行改變。請(qǐng)參考圖2B所示，是本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置2b的示意圖。其與圖2A相異處在于采樣電路Mb的組成、連接關(guān)系及設(shè)置位置的不同，其它的電路組件與其設(shè)置方式以及輸入訊號(hào)，均與圖2A相同，為了清楚說明，在此僅敘述采樣電路24b。在本實(shí)施例中，采樣電路24b包括一采樣組件對(duì)加及一采樣信號(hào)變換器Mlb，所述采樣組件對(duì)加與開關(guān)Q2串聯(lián)，且與開關(guān)Q2電連接的一端與采樣信號(hào)變換器Mlb電連接，另一端與轉(zhuǎn)換電路21a的輸入端電連接。所述采樣信號(hào)變換器Mlb通過采樣組件對(duì)加間接獲得發(fā)光單元22中發(fā)光二極管LED的采樣信號(hào)，并產(chǎn)生一回授信號(hào)Iav。所述采樣組件是一被動(dòng)組件，例如是一電阻。如圖2B所示，若所述采樣組件對(duì)加的另一端與轉(zhuǎn)換電路21a的輸入端電連接并接地，則所述采樣信號(hào)變換器Mlb是一計(jì)算器。因此，采樣電路24b與發(fā)光單元22分別位在變壓器212的一次側(cè)及二次側(cè)，形成一隔離型電路。請(qǐng)參考圖2C所示，是本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置2c的示意圖。其與圖2A不同處在于發(fā)光裝置2c的轉(zhuǎn)換電路21b是降壓型轉(zhuǎn)換器，包括一開關(guān)Q2、一電感 Li、一二極管D2，開關(guān)Q2具有三端，一端與電感Ll的一端及二極管D2的陰極電連接，一端電性連接一第二驅(qū)動(dòng)器Dr2，最后一端與與所述二極管的陽(yáng)極形成降壓型轉(zhuǎn)換器的輸入端。 第二驅(qū)動(dòng)器Dr2接收電流控制電路23a輸出的電流控制訊號(hào)D。。n控制開關(guān)Q2的開通與關(guān)斷，從而控制流過發(fā)光二極管的電流幅值P。電感的一端與開關(guān)的一端及二極管的陰極電連接，另一端與所述二極管的陽(yáng)極形成降壓型轉(zhuǎn)換器的輸出端。二極管D2的陰極與開關(guān)的一端電連接，陽(yáng)極接地并與電感Ll的另一端同是轉(zhuǎn)換電路21b的輸出端。此外，本實(shí)施例中，如圖2C所示，轉(zhuǎn)換電路21b的輸入訊號(hào)是一交流訊號(hào)，其可以是一般熟知的市電，意即是90V至250V的交流電，亦可以是經(jīng)由電源轉(zhuǎn)換所輸出的交流電。因此轉(zhuǎn)換電路21b的前級(jí)還設(shè)有一交流/直流轉(zhuǎn)換器11，用以將輸入的交流訊號(hào)轉(zhuǎn)換為直流訊號(hào)，輸出至轉(zhuǎn)換電路21b的輸入端。交流/直流轉(zhuǎn)換器11輸出端的一端與開關(guān)Q2電連接，另一端接地，且與二極管D2的陽(yáng)極電連接。若輸入訊號(hào)是一直流訊號(hào)，則所述訊號(hào)接在轉(zhuǎn)換電路21b的輸入端，而無需在前級(jí)設(shè)置交流/直流轉(zhuǎn)換器11。其余的電路組件包括采樣電路2 與其設(shè)置方式均與圖2A相同，在此不再重復(fù)。 須特別說明的是，在本實(shí)施例及第一優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換電路分別以一降壓型轉(zhuǎn)換器及一返馳式轉(zhuǎn)換器為例，然而在實(shí)際運(yùn)用上，所述轉(zhuǎn)換電路還可以是一升壓型轉(zhuǎn)換器、一升/降壓型轉(zhuǎn)換器、一正激轉(zhuǎn)換器、一半橋轉(zhuǎn)換器或一全橋轉(zhuǎn)換器。
請(qǐng)參考圖2D所示，其是本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例的一種發(fā)光裝置2d的示意圖。其與圖2C不同處在于電流控制電路23b，此實(shí)施例中的電流控制電路2 包括一數(shù)字控制器 235。其中數(shù)字控制器235依據(jù)一電流幅值參考Iref信號(hào)、一回授訊號(hào)Iav以及調(diào)光命令Dim 經(jīng)過內(nèi)部運(yùn)算，并發(fā)出一調(diào)光控制訊號(hào)Ddim由第一驅(qū)動(dòng)器Drl調(diào)節(jié)發(fā)光二極管LED亮度，以及產(chǎn)生一電流控制訊號(hào)0_傳送至轉(zhuǎn)換電路21b控制流過發(fā)光二極管的電流幅值Imi ρ。其余的電路組件以及輸入訊號(hào)，包括采樣電路2 及其設(shè)置方式均與圖2C相同。請(qǐng)參考圖2E及圖2F所示，其是本發(fā)明第五及第六優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光裝置&、2f 的示意圖。其與圖2C相異處在于采樣電路Mb、Mc的組成、連接關(guān)系及設(shè)置位置的不同， 其它的電路組件與其設(shè)置方式以及輸入訊號(hào)，均與圖2C相同，為了清楚說明，在此僅敘述采樣電路Mb、Mc。如圖2E所示，采樣電路24b包括一采樣組件對(duì)加及一采樣信號(hào)變換器Mlb，所述采樣組件Mh與轉(zhuǎn)換電路21b內(nèi)的二極管D2串聯(lián)，其與二極管D2電連接的一端還與采樣信號(hào)變換器Mlb電連接，另一端與轉(zhuǎn)換電路21b的輸入端以及所述發(fā)光單元與電容Cl并聯(lián)的電路電連接。所述采樣信號(hào)變換器Mlb通過采樣組件對(duì)加間接獲得發(fā)光單元22中發(fā)光二極管LED的電流采樣信號(hào)，并產(chǎn)生一回授信號(hào)Iav。所述采樣組件對(duì)加是一被動(dòng)組件， 例如是一電阻。如圖2E所示，若采樣組件對(duì)加的另一端與轉(zhuǎn)換電路21b的輸入端以及發(fā)光單元22與電容Cl并聯(lián)的電路電連接并接地，則所述采樣信號(hào)變換器Mlb是一計(jì)算器。另如圖2F所示，采樣電路2 包括一采樣組件對(duì)加及一采樣信號(hào)變換器Mlb，所述采樣組件對(duì)加的一端與轉(zhuǎn)換電路21b的輸入端以及采樣信號(hào)變換器Mlb電連接，另一端與轉(zhuǎn)換電路21b內(nèi)的二極管D2的陽(yáng)極及所述發(fā)光單元22與電容Cl的并聯(lián)電路電連接并接地。所述采樣信號(hào)變換器Mlb通過采樣組件對(duì)加間接獲得發(fā)光單元22中發(fā)光二極管LED的電流采樣信號(hào)，并產(chǎn)生一回授信號(hào)Iav。所述采樣組件對(duì)加是一被動(dòng)組件，例如是一電阻。如圖2F所示，則所述采樣信號(hào)變換器Mlb是一計(jì)算器。請(qǐng)參考圖2G所示，其是本發(fā)明第七優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光裝置2g的示意圖。其與圖 2C相異處在于采樣電路Md的組成、連接關(guān)系及設(shè)置位置的不同，其余的電路組件與其設(shè)置方式以及輸入訊號(hào)，均與圖2C相同，為了清楚說明，在此僅敘述采樣電路Md。采樣電路 24d包括一采樣組件M2b及一采樣信號(hào)變換器Mlb，所述采樣組件M2b的一端與采樣信號(hào)變換器Mlb電性連接，并與電感Ll感應(yīng)耦合。所述采樣信號(hào)變換器Mlb通過采樣組件 242b間接獲得發(fā)光單元22中發(fā)光二極管LED的采樣信號(hào)，并產(chǎn)生一回授信號(hào)Iav。所述采樣組件M2b是一被動(dòng)組件，例如是一繞組。如圖2G所示，若所述采樣組件M2b的另一端接地，則所述采樣信號(hào)變換器Mlb是一計(jì)算器。在上述實(shí)施例中，采樣電路Ma、Mb、Mc、Md中的采樣組件還可以是電流互感器，采樣信號(hào)變換器通過電流互感器間接獲得發(fā)光單元22中LED的電流信號(hào)，產(chǎn)生一回授
信號(hào)Iav。另外，請(qǐng)參考圖4A所示，是本發(fā)明一種發(fā)光裝置的控制方法的流程步驟圖。其中發(fā)光裝置包括一發(fā)光單元、一轉(zhuǎn)換電路、一電流控制電路及一采樣電路，發(fā)光單元具有至少一發(fā)光二極管。發(fā)光裝置的連接關(guān)系及其結(jié)構(gòu)變化如上所述，在此不重述。其控制方法包括以下步驟通過所述采樣電路間接感測(cè)流經(jīng)發(fā)光二極管的電流，并生成一回授信號(hào)(SlO)； 接收一外部調(diào)光命令，生成一調(diào)光控制信號(hào)以控制發(fā)光二極管的電流(S20)；接收一電流幅值參考，并根據(jù)所述調(diào)光控制信號(hào)、所述電流幅值參考及所述回授信號(hào)，生成一電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流幅值(S30)。在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4B所示，步驟S30還可包括以下子步驟根據(jù)外部調(diào)光命令生成的調(diào)光控制信號(hào)，將電流幅值參考調(diào)變是一電流平均值參考(S31)；比較回授信號(hào)與電流平均值參考，形成一差值(S32)；根據(jù)差值，生成電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)發(fā)光二極管的電流幅值(S3!3)。此外，在本實(shí)施例中，電流幅值參考可由發(fā)光裝置內(nèi)部產(chǎn)生，或者由外部輸入。綜上所述，因依據(jù)本發(fā)明的一種發(fā)光裝置及其控制方法，通過設(shè)置一采樣電路在發(fā)光裝置電路中的不同位置，使其可間接量測(cè)發(fā)光二極管的電流。與直接量測(cè)發(fā)光二極管支路電流的直接量測(cè)方式相較，本發(fā)明除了調(diào)光過程中能夠維持流過發(fā)光二極管的電流幅值恒定外，一是可避免在啟動(dòng)過程中，在發(fā)光二極管導(dǎo)通后流過的過沖電流；二是防止轉(zhuǎn)換電路輸出端短路時(shí)在采樣電阻處產(chǎn)生電流突波，損壞裝置器件。以上所述僅是舉例性，而非限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括一發(fā)光單元，具有至少一發(fā)光二極管和與所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接的開關(guān)；一轉(zhuǎn)換電路，其輸出端與所述發(fā)光單元電性連接并驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光單元；一采樣電路，包括一采樣組件，間接檢測(cè)流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流并輸出一回授電流信號(hào)；以及一電流控制電路，接收一電流幅值參考、所述回授電流信號(hào)和一外部調(diào)光命令并發(fā)出一調(diào)光控制信號(hào)至所述發(fā)光單元和一電流控制信號(hào)至所述轉(zhuǎn)換電路控制流過發(fā)光二極管的電流幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述電流幅值參考是由發(fā)光裝置內(nèi)部產(chǎn)生，或者由外部輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換電路可以是一返馳式轉(zhuǎn)換器、一降壓型轉(zhuǎn)換器、一升壓型轉(zhuǎn)換器、一升/降壓型轉(zhuǎn)換器、一正激轉(zhuǎn)換器、一半橋轉(zhuǎn)換器或一全橋轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述電流控制電路包括一脈沖寬度調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器，其接收一外部調(diào)光信號(hào)輸出所述調(diào)光控制信號(hào)至所述發(fā)光單元；一信號(hào)變換器，其接收所述電流幅值參考并根據(jù)所述調(diào)光控制信號(hào)變換是一電流平均值參考；以及一調(diào)節(jié)器，其依據(jù)所述電流平均值參考及所述回授訊號(hào)，產(chǎn)生一電流控制訊號(hào)并傳送至所述轉(zhuǎn)換電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述電流控制電路還包括一比較電路，與所述調(diào)節(jié)器電性連接，并比對(duì)所述電流平均值參考及所述回授訊號(hào)輸出一電流差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括一電容，與所述發(fā)光單元并聯(lián)；所述采樣電路還包括一采樣信號(hào)變換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述采樣電路中的所述采樣組件與所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路串聯(lián)，所述采樣組件與所述發(fā)光單元與所述電容并聯(lián)電路串聯(lián)的一端還與所述采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述采樣組件的另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換電路是一返馳式轉(zhuǎn)換器、一降壓型轉(zhuǎn)換器、一升壓型轉(zhuǎn)換器、一升/降壓型轉(zhuǎn)換器、一正激轉(zhuǎn)換器、一半橋轉(zhuǎn)換器或一全橋轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述電流控制電路可以是一數(shù)字控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換電路是一返馳式轉(zhuǎn)換器，包括一緩沖電路；一變壓器，所述變壓器的一次側(cè)與所述緩沖電路并聯(lián)；一開關(guān)，所述開關(guān)與緩沖電路及變壓器的一次側(cè)形成的并聯(lián)電路串聯(lián)，所述開關(guān)根據(jù)所述電流控制電路發(fā)出的電流控制信號(hào)進(jìn)行開通與關(guān)斷動(dòng)作；以及一二極管，所述二極管與所述變壓器的二次側(cè)串聯(lián)；其中所述采樣電路中的所述采樣組件與所述開關(guān)串聯(lián)，所述與開關(guān)電連接的一端還與采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述采樣組件的另一端與所述轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述轉(zhuǎn)換電路是一降壓型轉(zhuǎn)換器，包括一開關(guān)；一二極管，所述二極管的陰極與所述開關(guān)的一端電連接，陽(yáng)極接地；以及一電感，所述電感的一端與開關(guān)的一端及二極管的陰極電連接，另一端與所述二極管的陽(yáng)極形成所述降壓型轉(zhuǎn)換器的輸出端；其中所述開關(guān)的另一端與所述二極管的陽(yáng)極形成降壓型轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述開關(guān)根據(jù)電流控制電路輸出的電流控制信號(hào)進(jìn)行開通與關(guān)斷動(dòng)作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述采樣組件與所述降壓變換器中的二極管串聯(lián)，其與二極管電連接的一端還與所述采樣信號(hào)變換器電連接，另一端與所述降壓變換器的輸入端及所述發(fā)光單元與電容組成的并聯(lián)電路電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述采樣組件的另一端與所述降壓變換器輸入端及所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路電連接并接地，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述采樣組件的一端與所述降壓變換器中的二極管的陽(yáng)極及所述發(fā)光單元與所述電容組成的并聯(lián)電路電連接并接地，另一端與所述降壓變換器輸入端及所述采樣信號(hào)變換器電連接，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算ο
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述采樣組件與所述降壓型轉(zhuǎn)換器的電感感應(yīng)耦合，所述采樣信號(hào)變換器是一計(jì)算器。
18.根據(jù)權(quán)利要求7、11、14或16所述的發(fā)光裝置，其特征在于，其中所述采樣組件是電阻組件或電流互感器。
19.一種發(fā)光裝置的控制方法，其特征在于，其中所述發(fā)光裝置包括一發(fā)光單元、一轉(zhuǎn)換電路、一電流控制電路及一采樣電路，所述發(fā)光單元具有至少一發(fā)光二極管，所述控制方法包括以下步驟通過所述采樣電路間接感測(cè)流經(jīng)發(fā)光二極管的電流，并生成一回授信號(hào)；接收一外部調(diào)光命令，生成一調(diào)光控制信號(hào)以控制發(fā)光二極管的電流；以及接收一電流幅值參考，并根據(jù)所述調(diào)光控制信號(hào)、所述電流幅值參考及所述回授信號(hào)， 生成一電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流幅值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述外部調(diào)光信號(hào)生成的所述調(diào)光控制信號(hào)，將所述電流幅值參考調(diào)變是一電流平均值參考；比較所述回授信號(hào)與所述電流平均值參考，形成一差值；以及根據(jù)所述差值，生成所述電流控制信號(hào)，控制流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流幅值。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的控制方法，其特征在于，還包括 所述電流幅值參考是由發(fā)光裝置內(nèi)部產(chǎn)生，或者由外部輸入。
全文摘要
一種發(fā)光裝置，包括一發(fā)光單元，具有至少一發(fā)光二極管和與所述發(fā)光二極管串聯(lián)連接的開關(guān)；一轉(zhuǎn)換電路，其輸出端與發(fā)光單元電性連接并驅(qū)動(dòng)發(fā)光單元；一采樣電路，包括一采樣組件，間接檢測(cè)流經(jīng)所述發(fā)光二極管的電流并輸出一回授電流信號(hào)；以及一電流控制電路，接收一電流幅值參考、所述回授電流信號(hào)和一外部調(diào)光命令并發(fā)出一調(diào)光控制信號(hào)至發(fā)光單元和一電流控制信號(hào)至轉(zhuǎn)換電路控制流過發(fā)光二極管的電流幅值。本發(fā)明除了調(diào)光過程中能夠維持流過發(fā)光二極管的電流幅值恒定外，一是可避免在啟動(dòng)過程中，在發(fā)光二極管導(dǎo)通后流過的過沖電流；二是防止轉(zhuǎn)換電路輸出端短路時(shí)在采樣電阻處產(chǎn)生電流突波，損壞裝置器件。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102413600SQ20101029290
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者應(yīng)建平, 張偉強(qiáng), 張琪, 徐立智 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司