本案涉及一種驅(qū)動電路，特別涉及一種調(diào)光驅(qū)動電路及其控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的照明設(shè)備，例如發(fā)光二極管的照明設(shè)備，只包含點(diǎn)亮與不點(diǎn)亮的兩種型態(tài)，并無法充分滿足使用者于不同區(qū)域或不同時間中隨時調(diào)整照明的亮度，因此造成能源的耗費(fèi)或應(yīng)用受限等問題，于是應(yīng)用于照明設(shè)備的調(diào)光驅(qū)動電路便因應(yīng)而生，以通過調(diào)光驅(qū)動電路調(diào)整照明設(shè)備的亮度。

一般而言，傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路包含電源轉(zhuǎn)換單元、控制單元、電流檢測電阻及高端驅(qū)動單元，其中電源轉(zhuǎn)換單元還具有開關(guān)元件。開關(guān)元件串接于電源轉(zhuǎn)換單元的正極路徑上，而高端驅(qū)動單元與開關(guān)元件的控制端電連接，用以驅(qū)動開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換。電源轉(zhuǎn)換單元接收輸入電壓，并通過開關(guān)元件的運(yùn)作而將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，以輸出至負(fù)載(即發(fā)光二極管等發(fā)光元件)。電流檢測電阻串接于電源轉(zhuǎn)換單元的負(fù)極路徑上，并與負(fù)極路徑的參考電平(接地端)電連接，用以檢測電源轉(zhuǎn)換單元所輸出的輸出電流，并對應(yīng)輸出檢測電壓信號(即電流檢測電阻兩端的壓差)?？刂茊卧c高端驅(qū)動單元及電流檢測電阻電連接，用以接收檢測信號及調(diào)光信號，并比較檢測信號與調(diào)光信號而產(chǎn)生脈沖信號至高端驅(qū)動單元，使高端驅(qū)動單元依據(jù)脈沖信號而對應(yīng)驅(qū)動開關(guān)元件，藉以調(diào)整電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流的大小，使其符合調(diào)光信號。

然而上述此種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路由于開關(guān)元件串接于電源轉(zhuǎn)換單元的正極路徑上，故開關(guān)元件的控制端實(shí)際上需要高電壓來驅(qū)動，使得傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路需設(shè)置高端驅(qū)動單元來將高電壓轉(zhuǎn)換為符合開關(guān)元件的低電壓，然而由于高端驅(qū)動單元須具備耐高壓能力，且電路較為復(fù)雜，故其成本也相對較高，導(dǎo)致上述此種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路的生產(chǎn)成本也相對提高。

為了解決上述第一種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路所存在的缺失，第二種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路便順應(yīng)而生。與第一種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路不同在于，第二種傳 統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路的電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)元件改為電連接于負(fù)極路徑上而與負(fù)極路徑的參考電平電連接，如此一來，電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)元件僅需低電壓來驅(qū)動，故第二種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路便利用低端驅(qū)動單元取代高端驅(qū)動單元來驅(qū)動開關(guān)元件的運(yùn)作，而由于低端驅(qū)動單元無須耐高壓能力，且電路結(jié)構(gòu)簡單，因此第二種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路可利用低端驅(qū)動單元來節(jié)省生產(chǎn)成本。然而，第二種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路由于開關(guān)元件設(shè)置位置的改變，故電源轉(zhuǎn)換單元的負(fù)極路徑并無法與參考電平電連接，使得串接于電源轉(zhuǎn)換單元的負(fù)極路徑上的電流檢測電阻相對于參考電平而位于高電壓位置，故第二種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路必須額外設(shè)置高端電流檢測單元來接收并轉(zhuǎn)換電流檢測電阻所輸出的檢測信號，使其符合控制單元的低電壓，然因高端電流檢測單元線路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜且成本較高，導(dǎo)致第二種調(diào)光驅(qū)動電路的生產(chǎn)成本卻因高端電流檢測單元而提高。

再者，無論各種電路，皆存在誤差信號，故針對第一種或第二種調(diào)光驅(qū)動電路而言，當(dāng)調(diào)光信號由大至小變化時，電流檢測電阻的兩端的壓差同樣呈現(xiàn)由大至小變化，因此當(dāng)電流檢測電阻所輸出的檢測電壓信號傳送至控制單元時，控制單元所接收到的信號實(shí)際上則為誤差信號與檢測電壓信號的疊加，因此當(dāng)調(diào)光信號增大，電流檢測電阻的兩端電壓差則增高，此時誤差信號所占的比例較小，然而一旦調(diào)光信號減小，則電流檢測電阻的兩端的壓差也降低，此時控制單元所接受到的誤差信號所占的比例則較大，導(dǎo)致控制單元無法準(zhǔn)確地依據(jù)調(diào)光信號而輸出對應(yīng)的脈沖信號，使得電源轉(zhuǎn)換單元所輸出的輸出電流無法對應(yīng)調(diào)光信號而調(diào)整，如此一來，傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路的調(diào)光準(zhǔn)確性便因使用電流檢測電阻而相對較差。

上述的缺失雖然可通過增大電流檢測電阻的阻抗來提高電流檢測電阻實(shí)際上所檢測到的本身兩端壓差的比例，藉以有效避免當(dāng)調(diào)光信號較小造成誤差信號占有比例過高的問題，然而此種方式卻造成因電流檢測電阻的阻抗提高而相對增加損耗，導(dǎo)致此種傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路有損耗增加及效率降低的問題。

有鑒于此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的調(diào)光驅(qū)動電路，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本案的目的在于提供一種調(diào)光驅(qū)動電路及其控制方法，以解決傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路有損耗增加及效率降低的問題。

為達(dá)上述目的，本案的一較佳實(shí)施態(tài)樣為提供一種調(diào)光驅(qū)動電路，用以調(diào)整發(fā)光二極管的亮度，調(diào)光驅(qū)動電路包含：電源轉(zhuǎn)換單元，具有輸入端、輸出端及至少一第一開關(guān)元件，電源轉(zhuǎn)換單元從輸入端接收輸入電壓，并通過第一開關(guān)元件的運(yùn)作將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓，以輸出至輸出端；輸入電壓檢測單元，電連接于輸入端，用以檢測輸入電壓的電壓值，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第一檢測信號；輸出電壓檢測單元，電連接于輸出端，用以檢測輸出電壓的電壓值，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第二檢測信號；低端驅(qū)動單元，電連接于第一開關(guān)元件，用以驅(qū)動第一開關(guān)元件；以及控制單元，與低端驅(qū)動單元、輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元電連接，其中控制單元依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光信號計(jì)算第一開關(guān)元件于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并依據(jù)導(dǎo)通時間對應(yīng)輸出控制信號至低端驅(qū)動單元，以控制低端驅(qū)動單元依據(jù)導(dǎo)通時間調(diào)整第一開關(guān)元件的運(yùn)作，以使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于該調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管。用以控制發(fā)光二極管的亮度。

為達(dá)上述目的，本案的另一較佳實(shí)施態(tài)樣為提供一種控制方法，應(yīng)用在一種調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元中，其中調(diào)光驅(qū)動電路用以調(diào)整發(fā)光二極管的亮度，且至少包括電源轉(zhuǎn)換單元及控制單元，電源轉(zhuǎn)換單元具有開關(guān)元件，且電源轉(zhuǎn)換單元用以接收輸入電壓并轉(zhuǎn)換成輸出電壓，控制方法至少包含下列步驟：(a)檢測輸入電壓與輸出電壓，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第一檢測信號及第二檢測信號；(b)接收調(diào)光信號并進(jìn)行處理，以對應(yīng)產(chǎn)生參考電流；(c)根據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及參考電流計(jì)算開關(guān)元件于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并輸出計(jì)算結(jié)果；以及(d)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，產(chǎn)生控制信號，以通過控制信號調(diào)整開關(guān)元件的運(yùn)作，以使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)效果在于：利用低端驅(qū)動單元來驅(qū)動電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)元件，且利用線路簡單而且成本較低的輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元來取代電流檢測電阻，以檢測電源轉(zhuǎn)換單元的 相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而配合調(diào)光信號計(jì)算開關(guān)元件于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，藉此使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管，以控制發(fā)光二極管的亮度，以解決傳統(tǒng)調(diào)光電路成本過高及調(diào)光準(zhǔn)確性不佳等缺失。

附圖說明

圖1為本案的較佳實(shí)施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。

圖2為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的電源轉(zhuǎn)換單元、輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元的細(xì)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1所示調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元的細(xì)部電路方塊圖。

圖4A為圖2所示調(diào)光驅(qū)動電路于第一開關(guān)元件進(jìn)行導(dǎo)通狀態(tài)時的電流運(yùn)作圖。

圖4B為圖2所示調(diào)光驅(qū)動電路于第一開關(guān)元件進(jìn)行截止?fàn)顟B(tài)時的電流運(yùn)作圖。

圖5為圖4A及圖4B所示的調(diào)光驅(qū)動電路的運(yùn)作時序波形圖。

圖6為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法的控制步驟流程圖。

圖7為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法的另一變化例的步驟流程圖。

圖8為應(yīng)用本案的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法時，電源轉(zhuǎn)換單元的第一開關(guān)元件的導(dǎo)通時間與反應(yīng)調(diào)光信號的參考電流關(guān)系圖。

圖9為應(yīng)用本案的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法時，電源轉(zhuǎn)換單元的第一開關(guān)元件的導(dǎo)通時間與輸出電流的關(guān)系圖。

圖10為本案的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值時的作動時序圖。

圖11為圖7所示本案的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時的作動時序圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：調(diào)光驅(qū)動電路

2：電源轉(zhuǎn)換單元

3：輸入電壓檢測單元

4：輸出電壓檢測單元

5：低端驅(qū)動單元

6：控制單元

21a：正輸入端

21b：負(fù)輸入端

22a：正輸出端

22b：負(fù)輸出端

Q1：第一開關(guān)元件

Q2：第二開關(guān)元件

S1：調(diào)光信號

S2：控制信號

Vin：輸入電壓

Vout：輸出電壓

R1：第一電阻

R2：第二電阻

R3：第三電阻

R4；第四電阻

D1：二極管

C1:電容

L1：電感

QS：第一傳導(dǎo)端

QD：第二傳導(dǎo)端

QG：控制端

G：接地端

C：第四傳導(dǎo)端

B：控制端

E：第三傳導(dǎo)端

Vgate：第一開關(guān)元件的控制端的控制電壓

IL：電感的電流

61：調(diào)光信號處理單元

62：儲存單元

63：運(yùn)算單元

64：脈沖控制單元

101～104、102a、102b、102c、103a、103b、103c、103d：控制步驟

t0-t2：時間

Ia、Ib、Ic：參考電流的電流值

Ton：導(dǎo)通時間

Idim：參考電流

Imid：預(yù)設(shè)電流門檻值

Iout；輸出電流

Imid/2：二分之一預(yù)設(shè)電流門檻值

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)本案特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本案能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說明之用，而非用于限制本案。

圖1為本案的較佳實(shí)施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。如圖1所示，本案的調(diào)光驅(qū)動電路1用以調(diào)整發(fā)光元件(未圖示)，例如發(fā)光二極管的亮度，且包含電源轉(zhuǎn)換單元2、輸入電壓檢測單元3、輸出電壓檢測單元4、低端驅(qū)動單元5以及控制單元6。其中，電源轉(zhuǎn)換單元2具有由正輸入端21a與負(fù)輸入端21b所構(gòu)成的輸入端、由正輸出端22a與負(fù)輸出端22b所構(gòu)成的輸出端及第一開關(guān)元件Q1(如圖2所示)，電源轉(zhuǎn)換單元2從輸入端接收輸入電壓Vin，并通過第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作而將輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成輸出電壓Vout，以輸出至輸出端，進(jìn)而驅(qū)動與電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出端電連接的發(fā)光元件發(fā)亮。輸入電壓檢測單元3電連接于電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸入端21a及負(fù)輸入端21b，用以檢測輸入電壓Vin的電壓值，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第一檢測信號。輸出電壓檢測單元4電連接于正輸出端22a及負(fù)輸出端22b，用以檢測輸出電壓Vout的電壓值，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第二檢測信號。低端驅(qū)動單元5電連接于第一開關(guān)元件Q1的控制端QG，用以驅(qū)動第一開關(guān)元件Q1進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作。控制單元6與低端驅(qū)動單元5、輸入電壓檢測單元3及輸出電壓檢測單元4電連接，且接收第 一檢測信號、第二檢測信號以及調(diào)光信號S1，其中調(diào)光信號S1用以調(diào)整發(fā)光二極管的亮度，而控制單元6用以依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光信號S1計(jì)算第一開關(guān)元件Q1于一運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并依據(jù)導(dǎo)通時間對應(yīng)輸出控制信號S2至低端驅(qū)動單元5，使低端驅(qū)動單元5依據(jù)控制信號S2而驅(qū)動第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作符合導(dǎo)通時間，以使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)于調(diào)光信號S1的輸出電流，以控制發(fā)光二極管的亮度。

請參閱圖2并配合圖1，其中圖2為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的電源轉(zhuǎn)換單元、輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元的細(xì)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1、2所示，電源轉(zhuǎn)換單元2可為降壓型轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器或升降壓轉(zhuǎn)換器所構(gòu)成，而以圖2所示的電源轉(zhuǎn)換單元2為降壓型轉(zhuǎn)換器為例，電源轉(zhuǎn)換單元2包含二極管D1、電感L1、電容C1及第一開關(guān)元件Q1。第一開關(guān)元件Q1具有第一傳導(dǎo)端QS、第二傳導(dǎo)端QD及控制端QG，且第一開關(guān)元件Q1可例如由金氧半導(dǎo)體場效晶體管所構(gòu)成，故第一傳導(dǎo)端QS對應(yīng)為源極、第二傳導(dǎo)端QD對應(yīng)為漏極、控制端QG對應(yīng)為柵極，且第一開關(guān)元件Q1的第一傳導(dǎo)端QS與接地端G及電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸入端21b電連接，第一開關(guān)元件Q1的控制端QG與低端驅(qū)動單元5電連接。二極管D1的陰極端與電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸入端21a、電容C1的一端及電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸出端22a電連接，二極管D1的陽極端與第一開關(guān)元件Q1的第二傳導(dǎo)端QD及電感L1的一端電連接。電感L1的另一端與電容C1的另一端及電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸出端22b電連接。電容C1的另一端與電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸出端22b電連接。

輸入電壓檢測單元3包含第一電阻R1及第二電阻R2，第一電阻R1的一端電連接于電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸入端21a，第一電阻R1的另一端與第二電阻R2的一端及控制單元6電連接，第二電阻R2的一端也與控制單元6電連接，第二電阻R2的另一端與接地端G電連接。

輸出電壓檢測單元4包含第三電阻R3、第四電阻R4及第二開關(guān)元件Q2。其中第三電阻R3的一端與電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸出端22a電連接。第四電阻R4的一端與接地端G電連接，第四電阻R4的另一端與控制單元6電連接。第二開關(guān)元件Q2具有控制端B、第三傳導(dǎo)端E及第四傳導(dǎo)端C，其中第三傳導(dǎo)端E與第三電阻R3的另一端電連接，第四傳導(dǎo)端C與第四 電阻R4的另一端及控制單元6電連接，控制端B與電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸出端22b電連接。此外，第二開關(guān)元件Q2可為BJT晶體管所構(gòu)成，故控制端B對應(yīng)為基極，第三傳導(dǎo)端E對應(yīng)為射極、第四傳導(dǎo)端C對應(yīng)為集極。

根據(jù)圖2所示及上述元件連接關(guān)可清楚得知，于本實(shí)施例中，輸入電壓檢測單元4以第三電阻R3、第四電阻R4及第二開關(guān)元件Q2架構(gòu)為一分壓電路，亦即利用分壓的方式來將輸出電壓Vout等比例減小而輸出第二檢測信號。因此控制單元6所接收到的第二檢測信號的電壓值實(shí)際上等于(Vout-Vbe)*R4/R3，其中Vbe為第二開關(guān)元件Q2的順向偏壓值，Vout為輸出電壓，R4為第四電阻的電阻值、R3為第三電阻的電阻值。輸入電壓檢測單元3同樣利用第一電阻R1與第二電阻R2串聯(lián)分壓的方式來將輸入電壓Vin等比例減小為第一檢測信號。然電源轉(zhuǎn)換單元2、輸入電壓檢測單元3及輸出電壓檢測單元4的內(nèi)部元件組成及連接關(guān)并不局限于如上所述，其更可依實(shí)際需求而變化。

請參閱圖3，圖3為圖1所示調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元的細(xì)部電路方塊圖。如圖3所示，于一些實(shí)施例中，控制單元6還包含調(diào)光信號處理單元61、儲存單元62、運(yùn)算單元63及脈沖控制單元64。調(diào)光信號處理單元61用以接收調(diào)光信號S1，并依據(jù)調(diào)光信號S1產(chǎn)生對應(yīng)的參考電流。儲存單元62與調(diào)光信號處理單元61電連接，用以儲存參考電流。運(yùn)算單元63與儲存單元62、輸入電壓檢測單元3及輸出電壓檢測單元4電連接，運(yùn)算單元63讀取調(diào)光信號處理單元61所儲存的參考電流，并依據(jù)參考電流、第一檢測信號、第二檢測信號計(jì)算出第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并輸出計(jì)算結(jié)果。脈沖控制單元64與運(yùn)算單元63及低端驅(qū)動單元5電連接，用以接收控制單元6所輸出的計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生由至少一個脈沖所構(gòu)成的控制信號S2。

于一些實(shí)施例中，運(yùn)算單元63還設(shè)有一預(yù)設(shè)電流門檻值，當(dāng)參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值時，運(yùn)算單元63依據(jù)參考電流、第一檢測信號、第二檢測信號計(jì)算出第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間。然而當(dāng)參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時，運(yùn)算單元63則根據(jù)該預(yù)設(shè)電流門檻值、第一檢測信號、第二檢測信號計(jì)算出導(dǎo)通時間，再對應(yīng)反映調(diào)光信號S1的參考電流而進(jìn)行脈沖斬波比例計(jì)算，再將相關(guān)的計(jì)算結(jié)果輸出至脈沖控制單元64， 此時脈沖控制單元64在參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值的情況下，依據(jù)運(yùn)算單元63的計(jì)算結(jié)果而產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號S2來調(diào)整第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作，以驅(qū)使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)于調(diào)光信號S1的輸出電流至發(fā)光二極管，其中控制信號S2的脈沖數(shù)量為符合運(yùn)算單元63所計(jì)算出的脈沖斬波比例而進(jìn)行斬波，且斬波的脈沖數(shù)量為K＝(1-Idim/Imid)*fs/fz，其中K為斬波的脈沖數(shù)量、Idim為參考電流、Imid為預(yù)設(shè)電流門檻值、fs為控制信號S2的一脈沖頻率、fz為脈沖斬波的頻率。由上可知，當(dāng)調(diào)光信號S1過小而使參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時，本案的調(diào)光驅(qū)動電路1改以脈沖斬波的方式來進(jìn)一步降低電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流。

請參閱圖4A、圖4B及圖5并配合圖1、2，其中圖4A為圖2所示調(diào)光驅(qū)動電路于第一開關(guān)元件為導(dǎo)通狀態(tài)時的電流運(yùn)作圖，圖4B為圖2所示調(diào)光驅(qū)動電路于第一開關(guān)元件為截止?fàn)顟B(tài)時的電流運(yùn)作圖，圖5為圖4A及圖4B所示的調(diào)光驅(qū)動電路的運(yùn)作時序波形圖。首先如圖4A及圖4B所示，第一開關(guān)元件Q1可分為導(dǎo)通狀態(tài)及截止?fàn)顟B(tài)，其中當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件Q1于導(dǎo)通狀態(tài)時，電源轉(zhuǎn)換單元2的內(nèi)部的電流的流動方向如圖4A的箭頭所示，其沿著電容C1、電感L1及第一開關(guān)元件Q1而流向接地端G，此時電感L1進(jìn)行充電，亦即如圖5所例示，在時間t0至t1時，第一開關(guān)元件Q1的控制端QG的控制電壓Vgate呈現(xiàn)高電平狀態(tài)，使得第一開關(guān)元件Q1為導(dǎo)通狀態(tài)，此時電感L1進(jìn)行充電而使電感L1的平均電流IL持續(xù)上升，且電感L1的電流為：

ILon(t)＝(Vin-Vout)*t/L (1)

Ipk＝(Vin-Vout)*Ton/L (2)

其中ILon(t)為電感L1在第一開關(guān)元件Q1為導(dǎo)通狀態(tài)時的電流與時間的函數(shù)、Ipk為電感L1在t1時刻的電流值、Vin為輸入電壓的電壓值、Vout為輸出電壓的電壓值、Ton為第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，L為電感L1的電感值。另外，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件Q1為截止?fàn)顟B(tài)時，電感L1為放電，且電感L1的電流流向如圖4B的箭頭所示，由電感L1流向二極管D1的陽極，再經(jīng)由二極管D1的陰極流向電容C1，亦即如圖5所例示，在時間t1至t2時，第一開關(guān)元件Q1的控制端QG的控制電壓Vgate呈現(xiàn)低電平狀態(tài)，使得第一開關(guān)元件Q1為截止?fàn)顟B(tài)，此時電感L1為放電而使電 感L1的平均電流IL持續(xù)下降，且電感L1的電流為：

ILoff(t)＝Ipk-Vout*t/L (3)

ILT_off＝Ipk-Vout*Ton/L (4)

其中ILoff(t)為電感L1在第一開關(guān)元件Q1為截止?fàn)顟B(tài)時的電流與時間的函數(shù)，ILT_off為電感L1在t1時刻的電流值，Toff為第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的截止時間。而當(dāng)電源轉(zhuǎn)換單元2工作在斷續(xù)電流模式時，則ILT_off＝0，所以可得：

0＝Ipk-Vout*Ton/L (5)

ILavg＝(Ipk/2)*(Ton+Toff)/L (6)

Ts＝1/fs (7)

其中，ILavg為電感L1在第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的電流平均值，Ts為第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作周期，fs為第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作頻率，fs亦為控制信號S2的脈沖頻率。再將(2)、(5)、(7)代入(6)中，可得：

其中，Iout為電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流。由公式(8)可知，電感L1的電感值L與控制信號S2的一脈沖頻率fs實(shí)際上為常量，而輸入電壓Vin的電壓值、輸出電壓Vout的電壓值及第一開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通時間Ton則為變量，因此輸出電流Iout實(shí)際上與輸入電壓Vin的電壓值、輸出電壓Vout的電壓值及導(dǎo)通時間Ton有關(guān)。至于導(dǎo)通時間Ton，其計(jì)算方式如下：

其中，Idim為對應(yīng)調(diào)光信號S1的參考電流，且為一變量，VinAD為第一檢測信號，VoutAD為第二檢測信號。

根據(jù)上述公式(9)可清楚得知，對應(yīng)調(diào)光信號S1的參考電流、輸入電壓Vin及輸出電壓Vout可計(jì)算出第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間Ton，且當(dāng)輸入電壓Vin與輸出電壓Vout為恒定電壓時，電源轉(zhuǎn)換單元2 的輸出電流實(shí)際上由導(dǎo)通時間來決定，因此，若導(dǎo)通時間不變，則輸出電流同樣不變，故可對輸出電流進(jìn)行恒流控制。另外，由上述公式(8)可知，當(dāng)調(diào)光信號S1的參考電流變小，則導(dǎo)通時間與輸出電流也同樣變小，因此利用輸入電壓Vin、輸出電壓Vout及調(diào)光信號S1的參考電流即可決定輸出電流，故無需檢測電元轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流即可對應(yīng)調(diào)光信號S1實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的亮度調(diào)整。

由上可知，本案的調(diào)光驅(qū)動電路1僅須通過輸入電壓檢測單元3與輸出電壓檢測單元4來分別檢測電源轉(zhuǎn)換單元2的輸入電壓Vin與輸出電壓Vout，并利用控制單元6來計(jì)算及調(diào)整第一開關(guān)元件Q1于導(dǎo)通狀態(tài)時的導(dǎo)通時間，以驅(qū)使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)調(diào)光信號S1的輸出電流，并無需如傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路需使用電流檢測電阻，故本案的調(diào)光驅(qū)動電路1實(shí)不存在因使用電流檢測電阻所產(chǎn)生的誤差信號，因此本案的調(diào)光驅(qū)動電路1的調(diào)光準(zhǔn)確性可大幅提升。此外，本案的調(diào)光驅(qū)動電路1使用電路結(jié)構(gòu)簡單而成本較為便宜的輸入電壓檢測單元3及輸出電壓檢測單元4，來進(jìn)行調(diào)光的控制，故本案的調(diào)光驅(qū)動電路1的成本較為便宜。

請參閱圖6，并配合圖1，其中圖6為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法的控制步驟流程圖。如圖1及圖6所示，首先，執(zhí)行步驟101，調(diào)光驅(qū)動電路1開始運(yùn)作時，由輸入電壓檢測單元3檢測電源轉(zhuǎn)換單元2的輸入電壓Vin，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第一檢測信號，以及由輸出電壓檢測單元4檢測電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電壓Vout，并依據(jù)檢測結(jié)果輸出第二檢測信號。接著，執(zhí)行步驟102，控制單元6接收調(diào)光信號S1，并將調(diào)光信號S1進(jìn)行處理后，以對應(yīng)產(chǎn)生參考電流。然后，執(zhí)行步驟103，控制單元6分別接收輸入電壓檢測單元3的第一檢測信號、輸出電壓檢測單元4的第二檢測信號及參考電流，且根據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及參考電流計(jì)算第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并產(chǎn)生計(jì)算結(jié)果。最后，執(zhí)行步驟104，控制單元6根據(jù)計(jì)算結(jié)果對應(yīng)產(chǎn)生符合所計(jì)算的導(dǎo)通時間的控制信號S2至低端驅(qū)動單元5，使低端驅(qū)動單元5依據(jù)控制信號S2調(diào)整第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作，以對應(yīng)調(diào)光信號S1而調(diào)整電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流，使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)于調(diào)光信號S1的輸出電流至發(fā)光二極管。

請參閱圖7，并配合圖5，其中圖7為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路的控制方 法的另一變化例的步驟流程圖。如圖7所示，于一些實(shí)施例中，步驟102與步驟103之間還包含子步驟102a、102b及102c。其中于步驟102結(jié)束后，執(zhí)行步驟102a，調(diào)光信號處理單元61判斷是否接收到新的調(diào)光信號S1，以決定對產(chǎn)生的參考電流是否進(jìn)行更新。接著，執(zhí)行步驟102b，當(dāng)調(diào)光信號處理單元61判斷接收到新的調(diào)光信號S1時，將新的調(diào)光信號S1所產(chǎn)生的參考電流存儲至儲存單元62中。然后，執(zhí)行步驟102c，運(yùn)算單元63讀取存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流，并執(zhí)行步驟103。另外，當(dāng)步驟102a的判斷結(jié)果為否時，則直接執(zhí)行步驟102c。

于一些實(shí)施例中，步驟103還可包含子步驟103a、103b、103c、103d，當(dāng)執(zhí)行步驟102后，則執(zhí)行子步驟103a，運(yùn)算單元63判斷存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流是否小于預(yù)設(shè)電流門檻值。當(dāng)步驟103a的判斷結(jié)果為是時，則執(zhí)行子步驟103b，根據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及預(yù)設(shè)電流門檻值計(jì)算出第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間。接著，執(zhí)行步驟103d，運(yùn)算單元63依據(jù)反映調(diào)光信號S1的參考電流而進(jìn)行脈沖斬波的比例計(jì)算，并輸出計(jì)算結(jié)果。然后執(zhí)行步驟104，脈沖控制單元64便根據(jù)運(yùn)算單元63的計(jì)算結(jié)果，亦即分別根據(jù)子步驟103b及子步驟103d的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生符合所計(jì)算的導(dǎo)通時間及脈沖數(shù)量的控制信號S2，使低端驅(qū)動單元5依據(jù)控制信號S2調(diào)整第一開關(guān)元件Q1的運(yùn)作，以對應(yīng)調(diào)光信號S1而調(diào)整電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流，使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)于調(diào)光信號S1的輸出電流至發(fā)光二極管。另外，若子步驟103a的判斷結(jié)果為否時，則執(zhí)行子步驟103c，運(yùn)算單元63根據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及參考電流計(jì)算出第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，并輸出計(jì)算結(jié)果，然后接續(xù)執(zhí)行步驟104。

請參閱圖8，圖8為應(yīng)用于本案的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法時，電源轉(zhuǎn)換單元的第一開關(guān)元件的導(dǎo)通時間與反應(yīng)調(diào)光信號的參考電流關(guān)系圖。如圖8所示，當(dāng)運(yùn)算單元63判斷存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值(如圖8所標(biāo)示的Imid)時，則運(yùn)算單元63所計(jì)算出的導(dǎo)通時間(即圖8所示的Ton)，隨著參考電流的變化而變化且呈現(xiàn)線性關(guān)系，亦即第一開關(guān)元件Q1于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間對應(yīng)調(diào)光信號S1的變化而進(jìn)行對應(yīng)調(diào)整。反之，當(dāng)運(yùn)算單元63判斷存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流小于 預(yù)設(shè)電流門檻值(如圖8所示的Imid)時，則運(yùn)算單元63所計(jì)算出的導(dǎo)通時間維持固定，且導(dǎo)通時間固定在當(dāng)參考電流等于預(yù)設(shè)電流門檻值時的所計(jì)算出的導(dǎo)通時間。

請參閱圖9，圖9為應(yīng)用于本案的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法時，電源轉(zhuǎn)換單元的第一開關(guān)元件的導(dǎo)通時間與輸出電流的關(guān)系圖。如圖9所示，當(dāng)運(yùn)算單元63判斷存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值(如圖9所標(biāo)示的Imid)時，則電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的輸出電流(如圖9所示的Iout)隨著參考電流的變化而變化且呈現(xiàn)線性關(guān)系。反之，當(dāng)運(yùn)算單元63判斷存儲于儲存單元62內(nèi)的參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時，運(yùn)算單元63對應(yīng)反映調(diào)光信號S1的參考電流而進(jìn)行脈沖斬波比例計(jì)算，且脈沖斬波的比例愈大(其中斬波比例C實(shí)際上等于(1-Idim/Imid)，而例如圖9所示，斬波比例C實(shí)際上介于0％至100％之間)，電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流也隨著斬波的比例愈大而降低，因此在參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時，可通過對控制信號S2進(jìn)行所需的脈沖斬波來達(dá)到控制電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的輸出電流符合調(diào)光信號S1。

請參考圖10，圖10為本案的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值時的作動時序圖，如圖10所示，當(dāng)在反映調(diào)光信號S1的參考電流大于預(yù)設(shè)電流門檻值的條件下而調(diào)光信號S1變化時，控制信號S2的導(dǎo)通時間隨著參考電流而變化，以圖10為例，當(dāng)參考電流(如圖10所示的Idim)的電流值分別等于電流值Ia、Ib及Ic，且Ia>Ib>Ic時，若參考電流從電流值Ia減小至電流值Ib，再由電流值Ib減小至電流值Ic變化，則導(dǎo)通時間(如圖10所示的Ton)的寬度隨著參考電流Idim的減小而減少，電感L1的電流(如圖10所示的IL)，及電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流(如圖10所示的Iout)亦對應(yīng)下降。

請參考圖11，圖11為圖7所示本案的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值時的作動時序圖，如圖11所示，當(dāng)在反映調(diào)光信號S1的參考電流小于預(yù)設(shè)電流門檻值的條件下而調(diào)光信號S1變化時，控制信號S2的脈沖數(shù)量將隨著調(diào)光信號S1的參考電流的改變而進(jìn)行對應(yīng)的斬波，以圖11為例，于本實(shí)施例中，當(dāng)參考電流(如圖11所示的Idim)的電流值小于預(yù)設(shè)電流門檻值(即Imid)時，若控制信號S2的脈沖數(shù)量假設(shè) 為4個，一旦當(dāng)參考電流變化為一半的預(yù)設(shè)電流門檻值，即Imid/2時，運(yùn)算單元63所計(jì)算出的斬波的比例為50％，換言之，即脈沖控制單元64在生成兩個脈沖后即產(chǎn)生高電平的斬波信號，以屏蔽后續(xù)的兩個脈沖，亦即對應(yīng)輸出的脈沖數(shù)量由4個變成2個的控制信號S2，此時電感L1的電流(如圖11所示的IL)也隨著降低，輸出電流(如圖11所示的Iout)也對應(yīng)降低。而根據(jù)上述及圖11所示可知，通過斬波的方式，本案的調(diào)光驅(qū)動電路可進(jìn)一步降低電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流。

綜上所述，本案提供一種調(diào)光驅(qū)動電路，其利用低端驅(qū)動單元來驅(qū)動電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)元件，且利用線路簡單而且成本較低的輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元來取代電流檢測電阻，以檢測電源轉(zhuǎn)換單元的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而配合調(diào)光信號計(jì)算開關(guān)元件于運(yùn)作周期內(nèi)的導(dǎo)通時間，藉此使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管，以控制發(fā)光二極管的亮度，以解決傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路成本過高及調(diào)光準(zhǔn)確性不佳等缺失。