光源驅(qū)動電路和光源模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了光源驅(qū)動電路和光源模塊。光源驅(qū)動電路包括整流器、電力變換器和光源模塊。整流器用于接收來自電源的電壓并產(chǎn)生整流電壓。電力變換器與所述整流器耦合，用于接收所述整流電壓并提供輸出電流給光源模塊供電。光源模塊包括具有第一顏色的第一光源、具有第二顏色的第二光源以及與所述第一光源和所述第二光源耦合的電流分配單元，電流分配單元根據(jù)所述輸出電流調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流。本發(fā)明的光源驅(qū)動電路可以通過傳統(tǒng)開關同時調(diào)節(jié)光源的亮度和顏色。
【專利說明】
光源驅(qū)動電路和光源模塊
技術領域
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種驅(qū)動電路，尤其是涉及一種光源驅(qū)動電路和光源模塊。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，發(fā)光二極管（LED)光源相較于傳統(tǒng)白熾燈具有節(jié)能環(huán)保、發(fā)光效率高、 使用壽命長等優(yōu)點。因此，用LED光源取代白熾燈是當前發(fā)展的必然趨勢。LED燈泡是LED 燈具中的一種，它具有與傳統(tǒng)白熾燈相似的外形和大小，燈泡內(nèi)部包括LED光源和控制芯 片。利用現(xiàn)有的電燈開關，如傳統(tǒng)的開/關調(diào)光器（〇n/off switch dimmer)，一般只能控制 LED燈泡的開或者關，或者控制燈泡的亮度，而無法調(diào)節(jié)燈光的顏色。如果需要調(diào)節(jié)燈光的 顏色，則需要利用特殊的開關或者遙控器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種光源驅(qū)動電路，包括整流器、電力變換器和光源模塊。整流器用 于接收來自電源的電壓并產(chǎn)生整流電壓。電力變換器與所述整流器耦合，用于接收所述整 流電壓并提供輸出電流給光源模塊供電。光源模塊包括具有第一顏色的第一光源、具有第 二顏色的第二光源以及與所述第一光源和所述第二光源耦合的電流分配單元，電流分配單 元根據(jù)所述輸出電流調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流。
[0004] 本發(fā)明還提供了一種光源模塊，包括具有第一顏色的第一光源、具有第二顏色的 第二光源以及與所述第一光源和所述第二光源耦合的電流分配單元。電流分配單元根據(jù)光 源模塊的輸入電流調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流。
[0005] 通過本發(fā)明提供的光源驅(qū)動電路和光源模塊，利用傳統(tǒng)的電源開關即可同時調(diào)節(jié) 光源的亮度和顏色。
【附圖說明】
[0006] 以下通過結合本發(fā)明的一些實施例及其附圖的描述，可以進一步理解本發(fā)明的目 的、具體結構特征和優(yōu)點。
[0007] 圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路的電路示意圖；
[0008] 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路的電路示意圖；
[0009] 圖3所示為圖2中的控制器的電路示意圖；
[0010] 圖4所示為圖2中的控制器的波形圖；
[0011] 圖5所示為圖2中的光源驅(qū)動電路的波形圖；
[0012] 圖6所示為圖2中的電流分配單元的電路示意圖；
[0013] 圖7所示為圖2中第一光源和第二光源的電流波形圖；
[0014] 圖8所示為圖2中的控制器的另一種實施例的電路示意圖；以及
[0015] 圖9所示為圖2中的光源驅(qū)動電路的波形圖。
【具體實施方式】
[0016] 以下將對本發(fā)明的實施例給出詳細的說明。盡管本發(fā)明通過這些實施方式進行闡 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)明涵蓋后附 權利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。
[0017] 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節(jié)。 本領域技術人員將理解，沒有這些具體細節(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、流程、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0018] 圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路100的電路示意圖。光源驅(qū)動 電路100包含整流器204。整流器204通過電源開關1002與電源202耦合，用于接收來自 電源202的電壓，并為電力變換器206提供整流電壓。電力變換器206接收整流電壓并為 負載（比如光源模塊118)提供輸出電流。電力變換器206可以是降壓變換器或者升壓變 換器。在一個實施例中，電力變換器206包含儲能單元214和用于監(jiān)測儲能單元214狀況 的電流監(jiān)測器278 (比如一個電阻）。電流監(jiān)測器278為控制器210提供第一信號ISEN，該 第一信號ISEN指示流經(jīng)儲能單元214的瞬時電流。控制器210接收第一信號ISEN并利用 濾波器（在圖3中示出）對第一信號ISEN進行濾波以產(chǎn)生指示流經(jīng)儲能單元214的平均 電流的第二信號IAVG，并控制流經(jīng)儲能單元214的平均電流（即電力變換器206的輸出電 流，該電流也即光源模塊118的輸入電流），使得該平均電流與目標電流值相等。光源 模塊118包括第一光源121和第二光源122。第一光源121可以是具有第一種顏色（如暖 光）的第一發(fā)光二極管鏈LED1。第二光源122可以是具有第二種顏色（如冷光）的第二發(fā) 光二極管鏈LED2。光源模塊118還包括與第一光源121和第二光源122耦合的電流分配單 元201，用于根據(jù)電力變換器206的輸出電流1_調(diào)節(jié)流經(jīng)第一光源121的電流和流經(jīng)第二 光源122的電流。
[0019] 圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光源驅(qū)動電路200的電路示意圖。圖2中與 圖1編號相同的部件具有類似的功能。在圖2的例子中，光源驅(qū)動電路200包含整流器204、 電力變換器206、控制器210和光源模塊118。整流器204可以是包含二極管D1-D4的橋式 整流器。整流器204通過電源開關1002與電源202耦合，并調(diào)整來自電源202的電壓。電 力變換器206接收整流器204輸出的調(diào)整后的整流電壓并提供輸出電流I QUT為負載（如光 源模塊118)供電。在一個實施例中，電源開關1002是置于墻面上的傳統(tǒng)電源開關。
[0020] 在圖2的例子中，電力變換器206是降壓變換器。該降壓變換器包含電容308、第 一開關316、二極管314、電流監(jiān)測器（比如電阻218)、儲能單元214(包含彼此電磁耦合的 電感302和電感304)以及電容324。二極管314位于開關316和光源驅(qū)動電路200的地之 間。電容324與光源模塊118并聯(lián)。
[0021] 電感302和電感304都連接至一個共同節(jié)點333。在圖2的例子中，節(jié)點333位于 電阻218和電感302之間。然而本發(fā)明并不限于此結構，節(jié)點333也可以位于開關316和 電阻218之間。節(jié)點333為控制器210提供參考地。在一個實施例中，控制器210的參考 地和光源驅(qū)動電路200的地不同。通過接通和斷開開關316，流經(jīng)電感302的電流可以得到 調(diào)整，從而調(diào)節(jié)電力變換器206的輸出電流1_。電感304監(jiān)測電感302的狀況，比如，監(jiān)測 流經(jīng)電感302的電流是否減小到預設的電流值。
[0022] 電阻218的一端與開關316和二極管314陰極之間的節(jié)點相連，另一端與電感302 相連。電阻218提供第一信號ISEN，當開關316接通和斷開時，該第一信號ISEN均能指示 流經(jīng)電感302的瞬時電流。換言之，不管開關316接通還是斷開，電阻218均能監(jiān)測流經(jīng)電 感302的瞬時電流。
[0023] 控制器210接收第一信號ISEN，并通過接通或斷開開關316使得流經(jīng)電感302的 平均電流等于目標電流值。電容324濾除輸出電流1_的波紋，使得光源模塊118的輸入 電流相對平穩(wěn)并等于流經(jīng)電感302的平均電流，從而使光源模塊118的輸入電流與目標電 流值相等。此處"與目標電流值相等"是在不考慮電路元件的不理想情況和忽略從電感304 傳送至控制器210的電力的情況下。
[0024] 圖2的例子中，控制器210的端口包括ZCD、GND、DRV、VDD、CS、C0MP和CLK。端口 ZCD與電感304耦合，用于接收指示電感302狀況（比如，流經(jīng)電感302的電流是否減小到 預設的電流值"〇"）的監(jiān)測信號AUX。端口 DRV與開關316耦合，用于產(chǎn)生驅(qū)動信號（如脈 沖寬度調(diào)制信號PWM1)以接通或斷開開關316。端口 VDD與電感304耦合并接收來自電感 304的電力。端口 CS與電阻218耦合，用于接收指示流經(jīng)電感302的瞬時電流的第一信號 ISEN。端口 C0MP通過電容318與控制器210的參考地耦合。端口 CLK通過電阻R3連接至 整流器204并通過電阻R6連接到地（即端口 CLK通過包含電阻R3和R6的分壓單元以及 整流器204與電源開關1002耦合），用于監(jiān)測電源開關1002的動作。在一個實施例中，控 制器210通過端口 CLK接收指示電源開關1002的第一組動作的調(diào)光請求信號和指示電源 開關1002的第二組動作的調(diào)光終止信號，并根據(jù)調(diào)光請求信號和調(diào)光終止信號調(diào)整輸出 電流。具體而言，控制器210在調(diào)光請求信號的作用下連續(xù)調(diào)整輸出電流，在調(diào)光終 止信號的作用下停止調(diào)整輸出電流。在圖2的例子中，端口 GND(也即控制器210的參 考地）連接至節(jié)點333。
[0025] 開關316可以是N型金屬氧化物半導體場效應晶體管（N型M0SFET)。開關316的 導通狀態(tài)由開關316的柵極電壓與端口 GND的電壓（即節(jié)點333的電壓）之間的電壓差決 定。因此，端口 DRV輸出的脈沖寬度調(diào)制信號PWM1決定了開關316的狀態(tài)。當開關316接 通，控制器210的參考地高于光源驅(qū)動電路200的地，使得本發(fā)明的電路可以適用于具有較 高電壓的電源。
[0026] 當開關316接通時，電流流經(jīng)開關316、電阻218、電感302、光源模塊118到光源 驅(qū)動電路200的地。當開關316斷開，電流流經(jīng)電阻218、電感302、光源模塊118和二極管 314。電感304與電感302耦合且能夠監(jiān)測電感302的狀況，比如，監(jiān)測流經(jīng)電感302的電 流是否減小到預設電流值?？刂破?10根據(jù)信號AUX和ISEN監(jiān)測流經(jīng)電感302的電流，并 通過脈沖寬度調(diào)制信號PWM1控制開關316,使得流經(jīng)電感302的平均電流等于目標電流值。 所以經(jīng)過電容324濾波后，電力變換器206的輸出電流I QUT也等于目標電流值。
[0027] 圖3所示為圖2中控制器210的電路示意圖。圖4所示為圖3中控制器210的波 形圖。圖3將結合圖2和圖4進行描述。
[0028] 在圖3的例子中，控制器210包含調(diào)光單元301、濾波器303、誤差放大器602、比較 器604、鋸齒波信號產(chǎn)生器606、復位信號產(chǎn)生器608和脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器610。調(diào)光 單元301監(jiān)測圖2中電源開關1002的動作，通過端口 CLK接收調(diào)光請求信號和調(diào)光終止信 號并產(chǎn)生調(diào)光信號SET，其中，調(diào)光請求信號指示電源開關1002的第一組動作，調(diào)光終止信 號指示電源開關1002的第二組動作，調(diào)光信號SET指示流經(jīng)電感302的平均電流的目標電 流值。濾波器303對第一信號ISEN進行濾波并提供指示流經(jīng)電感302的平均電流的第二 信號IAVG。在圖3的例子中，濾波器303集成于控制器210內(nèi)部，在其他的實施例中，濾波 器303可以位于控制器210的外部。誤差放大器602根據(jù)調(diào)光信號SET和第二信號IAVG之 間的電壓差產(chǎn)生誤差信號VEA，通過誤差信號VEA的作用使得流經(jīng)電感302的平均電流等于 目標電流值。鋸齒波信號產(chǎn)生器606產(chǎn)生鋸齒波信號SAW。比較器604與誤差放大器602 以及鋸齒波信號產(chǎn)生器606耦合，并將誤差信號VEA與鋸齒波信號SAW進行比較。復位信 號產(chǎn)生器608與端口 Z⑶耦合，并根據(jù)端口 Z⑶接收到的信號AUX產(chǎn)生復位信號RESET，復 位信號RESET作用于鋸齒波信號產(chǎn)生器606和脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器610。在復位信號 RESET的作用下可以使得開關316接通。信號AUX指示流經(jīng)電感302的電流是否減小到預 設電流值（比如減小到0)。脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器610與比較器604以及復位信號產(chǎn)生 器608耦合，并根據(jù)比較器604的輸出和復位信號RESET產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號PWM1。脈 沖寬度調(diào)制信號PWM1通過端口 DRV控制開關316的導通狀態(tài)。
[0029] 當開關316接通時，電流流經(jīng)開關316、電阻218、電感302、光源模塊118到光源 驅(qū)動電路200的地。在一個實施例中，當開關316接通時，信號AUX的電壓為負值。當開關 316斷開，信號AUX的電壓變?yōu)檎?。當開關316斷開，電流流經(jīng)電阻218、電感302、光源 模塊118和二極管314,流經(jīng)電感302的電流逐漸減小，當流經(jīng)電感302的電流減小到預設 電流值（如減小到〇)，信號AUX的電壓會產(chǎn)生一個下降沿。在信號AUX下降沿的作用下， 復位信號產(chǎn)生器608輸出的復位信號RESET中產(chǎn)生一個脈沖。在復位信號RESET的脈沖的 作用下，脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器610產(chǎn)生具有第一狀態(tài)（如邏輯1)的脈沖寬度調(diào)制信號 PWM1以接通開關316。在復位信號RESET的脈沖的作用下，鋸齒波信號產(chǎn)生器606產(chǎn)生的 鋸齒波信號SAW的電壓從初始值INI開始增大。當鋸齒波信號SAW的電壓增大到誤差信號 VEA的電壓，脈沖寬度調(diào)制信號產(chǎn)生器610產(chǎn)生具有第二狀態(tài)（如邏輯0)的脈沖寬度調(diào)制 信號PWM1以斷開開關316,并且鋸齒波信號SAW的電壓被復位到初始值INI。直到復位信 號RESET的下一個脈沖到來時，鋸齒波信號SAW的電壓才從初始值INI又開始增大。
[0030] 在一個實施例中，脈沖寬度調(diào)制信號PWM1的占空比由誤差信號VEA決定。如果第 二信號IAVG的電壓小于調(diào)光信號SET的電壓，則誤差放大器602增大誤差信號VEA的電壓 以增大脈沖寬度調(diào)制信號PWM1的占空比，從而使得流經(jīng)電感302的平均電流增大，直到第 二信號IAVG的電壓增大到調(diào)光信號SET的電壓。如果第二信號IAVG的電壓大于調(diào)光信號 SET的電壓，則誤差放大器602減小誤差信號VEA的電壓以減小脈沖寬度調(diào)制信號PWM1的 占空比，從而使得流經(jīng)電感302的平均電流減小，直到第二信號IAVG的電壓減小到調(diào)光信 號SET的電壓。這樣，流經(jīng)電感302的平均電流能夠被調(diào)整到與目標電流值相等。
[0031] 圖5所示為圖2中的光源驅(qū)動電路200的波形圖。圖3中調(diào)光單元301的功能將 結合圖5進行描述。調(diào)光單元301包括觸發(fā)監(jiān)測單元305、計時器307和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311。 在一個實施例中，計時器307包括計數(shù)器309。觸發(fā)監(jiān)測單元305通過端口 CLK接收調(diào)光請 求信號和調(diào)光終止信號，并根據(jù)調(diào)光請求信號和調(diào)光終止信號產(chǎn)生使能信號EN來啟動或 關閉計時器307。計時器307在所述使能信號EN的控制下計時。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311用于 根據(jù)計時器307的輸出產(chǎn)生調(diào)光信號SET以調(diào)節(jié)電力變換器206的輸出電流I QUT。調(diào)光請 求信號指示電源開關1002的第一組動作，調(diào)光終止信號指示電源開關1002的第二組動作。 調(diào)光單元301在調(diào)光請求信號的作用下連續(xù)調(diào)整調(diào)光信號SET的值，在調(diào)光終止信號的作 用下停止調(diào)整調(diào)光信號SET的值。換言之，如果監(jiān)測到電源開關1002的第一組動作，控制 器210連續(xù)調(diào)整電力轉(zhuǎn)換器206的輸出電流如果監(jiān)測到電源開關1002的第二組動作， 控制器210停止調(diào)整電力轉(zhuǎn)換器206的輸出電流I QUT。在一個實施例中，電源開關1002的 第一組動作包括第一個接通動作。在一個實施例中，電源開關1002的第二組動作包括第一 個斷開動作和其后的第二個接通動作。
[0032] 假設初始時刻電源開關1002斷開。當電源開關1002被使用者接通，電力變換器 206為光源模塊118供電，其輸出電流1_的值由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311產(chǎn)生的調(diào)光信號SET的 初始值決定。另一方面，當電源開關1002被使用者接通時，觸發(fā)監(jiān)測單元305在端口 CLK 接收到調(diào)光請求信號。在一個實施例中，觸發(fā)監(jiān)測單元305接收到調(diào)光請求信號表現(xiàn)為在 端口 CLK監(jiān)測到電壓上升沿1203 (圖5中示出）。響應于調(diào)光請求信號，觸發(fā)監(jiān)測單元305 產(chǎn)生具有高電平的使能信號EN，從而啟動計時器307開始計時。在圖3的例子中，計時器 307中的計數(shù)器309在時鐘信號的驅(qū)動下開始計數(shù)，計數(shù)值從0開始逐漸增加到N(N為大 于或等于1的整數(shù)）。在一個實施例中，控制器210在接收到調(diào)光請求信號之后、調(diào)整輸出 電流1_之前的一預設時間段內(nèi)保持輸出電流I _不變，例如在計數(shù)器309的計數(shù)值達到N 之前對應的時間段T1之內(nèi)，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311保持調(diào)光信號SET為初始值，保持輸出電流 Ι〇υτ不變。在計數(shù)值從N開始，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311對應計數(shù)值的遞增連續(xù)增大調(diào)光信號SET 的值。其結果是，電力變換器206的輸出電流以及光源模塊118的亮度均相應增大。
[0033] 一旦光源模塊118達到期望的亮度，使用者通過對電源開關1002施以第二組動作 來終止光源模塊118的亮度調(diào)整。在第二組動作的作用下產(chǎn)生調(diào)光終止信號。在一個實施 例中，第二組動作包括第一個斷開動作和其后的第二個接通動作。觸發(fā)監(jiān)測單元305在端 口 CLK接收到調(diào)光終止信號。在一個實施例中，觸發(fā)監(jiān)測單元305接收到調(diào)光終止信號表 現(xiàn)為在端口 CLK監(jiān)測到電壓下降沿1208和其后的電壓上升沿1210。在調(diào)光終止信號的作 用下，觸發(fā)監(jiān)測單元305產(chǎn)生具有低電平的使能信號EN，從而關閉計時器307,計數(shù)器309 保持其此時的計數(shù)值Μ不變，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器311也應此保持調(diào)光信號SET的值不變。其結 果是，電力變換器206的輸出電流以及光源模塊118的亮度均停止變化。
[0034] 因此，在計數(shù)器309的計數(shù)值為0到N-1對應的時間段T1之內(nèi)，電力變換器206 的輸出電流1^保持初始值不變。從計數(shù)器309的計數(shù)值為N到Μ對應的時間段T2之內(nèi)， 電力變換器206的輸出電流1_持續(xù)增大，光源模塊118的亮度也持續(xù)增大。在時間段Τ2 之后，響應于調(diào)光終止信號，電力變換器206的輸出電流1_以及光源模塊118的亮度均被 鎖定。在一個實施例中，Ν為1，時間段Τ1的長度為0,則控制器210接收到調(diào)光請求信號 后就開始連續(xù)調(diào)整輸出電流I QUT。
[0035] 當電源開關1002斷開后的一段時間內(nèi)，控制器210可以由與端口 VDD耦合的電容 供電。在一個實施例中，如果電源開關1002的第二組動作中的第一個斷開動作和其后的第 二個接通動作之間的間隔時間超過閾值，計數(shù)器309的計數(shù)值將被重置為0,在第二個接通 動作之后的輸出電流1_將恢復初始值。
[0036] 圖6所示為圖2中的電流分配單元201的電路示意圖。圖7所示為圖2中第一發(fā) 光二極管鏈LED1的電流Ι ?ΕΜ和第二發(fā)光二極管鏈LED2的電流I ?Ε：)2與電力變換器206輸 出電流之間的關系。圖6將結合圖7進行描述。
[0037] 電流分配單元201包括與發(fā)光二極管鏈LED1和發(fā)光二極管鏈LED2耦合的監(jiān)測單 元645、與監(jiān)測單元645親合的控制單元641以及與發(fā)光二極管鏈LED1親合的電流調(diào)整單 元643。監(jiān)測單元645提供指示輸出電流IQUT的監(jiān)測信號。控制單元641根據(jù)指示輸出電 流的監(jiān)測信號來控制電流調(diào)整單元643,以調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1的電流I ?Ε：)1。在 圖2和圖6的例子中，監(jiān)測單元包括與發(fā)光二極管鏈LED1和發(fā)光二極管鏈LED2耦合的電 阻RT，指示輸出電流1_的監(jiān)測信號V τ是電阻RT兩端的電壓?？刂茊卧?41包括運算放 大器507,電流調(diào)整單元643包括與發(fā)光二極管鏈LED1串聯(lián)的第二開關（比如晶體管Q)。 運算放大器507的正端從參考信號產(chǎn)生單元505接收參考信號VREF，負端通過電阻RW與電 阻RT耦合，輸出端與晶體管Q耦合。運算放大器507通過控制晶體管Q來調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光二 極管鏈LED1的電流Ι ?Ε：)1。因為流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED2的電流Ι?Ε：)2為輸出電流IQUT與流經(jīng) 發(fā)光二極管鏈LED1的電流Ι ?Ε：)1的差值，因此調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1的電流I 可實現(xiàn)發(fā)光二極管鏈LED1、LED2的電流分配，從而相應地調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED2的電 流Ι?Ε：)2。在一個實施例中，參考信號產(chǎn)生單元505、運算放大器507以及晶體管Q被集成于 芯片221中。
[0038] 如果電源開關1002接通，電力變換器206的輸出電流IQUT流至光源模塊118,芯 片221與電阻RW相連的端口 S上的初始電壓小于參考信號產(chǎn)生單元505產(chǎn)生的參考信號 VREF，運算放大器507使得晶體管Q完全導通。為便于說明發(fā)光二極管鏈LED1的電流Ι?Ε：)1 和發(fā)光二極管鏈LED2的電流1_2與輸出電流I (jUT的關系，假設輸出電流I (^從0開始逐漸 增大。在一個實施例中，光源驅(qū)動電路200被配置使得發(fā)光二極管鏈LED1的正向壓降小于 發(fā)光二極管鏈LED2的正向壓降。當發(fā)光二極管鏈LED1兩端的電壓達到其正向壓降，發(fā)光 二極管鏈LED1導通，此時發(fā)光二極管鏈LED2未導通，電流流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1、電阻RW 和電阻RT到地。流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1的電流Ι?Ε：)1隨著輸出電流I _增大而增大，端口 S上的電壓Vs也隨之增大。另一方面，隨著輸出電流I _增大，當發(fā)光二極管鏈LED2兩端 的電壓達到其正向壓降，發(fā)光二極管鏈LED2也導通。當輸出電流1_增大到I ^時，端口 S 上的電壓Vs增大到接近參考信號VREF的電壓的一個值，晶體管Q進入放大區(qū)，運算放大器 507通過控制晶體管Q開始線性地調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1的電流Ι ?Ε：)1，從而使運算放 大器507兩個輸入端的電壓趨近于相等。
[0039] 因此，在理想的狀態(tài)下，當晶體管Q工作于線性模式時，端口 S上的電壓Vs與參考 信號VREF的關系為
[0040] VS=VREF (1)
[0041] 其中，VREF是參考信號VREF的電壓值。
[0042] 因為流過發(fā)光二極管鏈LED1和發(fā)光二極管鏈LED2的總的電流（即輸出電流Ιουτ) 都流經(jīng)電阻RT到地，電阻RT兩端的電壓VT可以表示為
[0043] VT= I 〇UTXRT (2)
[0044] 其中，RT是電阻RT的阻值。
[0045] 電阻RW與發(fā)光二極管鏈LED1串聯(lián)，流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED1的電流1_可以表示 為
[0046]
[0047] 其中，Rw是電阻RW的阻值。
[0048] 流經(jīng)發(fā)光二極管鏈LED2的電流可以表示為
[0049] Iled2 - I out_Iledi ⑷
[0050] 其中，Rw是電阻RW的阻值。
[0051] 由等式（3)可以看出，運算放大器507根據(jù)監(jiān)測信號VT控制晶體管Q以調(diào)節(jié)流經(jīng) 發(fā)光二極管鏈LED1的電流Iu D1。由等式（1)到（4)可以看出，當晶體管Q工作于線性區(qū)時， 如果輸出電流增大，I UD1逐漸減小，而I _2逐漸增大。當輸出電流I (W增大到I ^時，運 算放大器507使晶體管Q關閉，使得發(fā)光二極管鏈LED 1關閉，而發(fā)光二極管鏈LED2保持接 通。
[0052] 回顧圖5,當電源開關1002接通后，在T2時間段，調(diào)光單元301輸出的調(diào)光信號 SET的值隨時間增大，從而使得輸出電流1_隨時間增大。若發(fā)光二極管鏈LED1為暖光，發(fā) 光二極管鏈LED2為冷光，則T2時間段內(nèi)光源模塊118總體亮度增大，其顏色從暖光向冷光 逐漸過渡。
[0053] 圖8所示為圖2中的控制器210的另一種實施例的電路示意圖。圖8與圖3類 似，區(qū)別在于調(diào)光單元301的配置。在圖8的例子中，調(diào)光單元301包括觸發(fā)監(jiān)測單元805、 計數(shù)器801和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器811。觸發(fā)監(jiān)測單元805通過端口 CLK接收指示電源開關1002 的動作的開關監(jiān)測信號，并根據(jù)電源開關1002的動作產(chǎn)生驅(qū)動信號。電源開關1002的動 作包括接通動作和斷開動作。計數(shù)器801在驅(qū)動信號的驅(qū)動下產(chǎn)生計數(shù)值。數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 811根據(jù)計數(shù)器801的計數(shù)值產(chǎn)生調(diào)光信號SET，控制器210根據(jù)調(diào)光信號SET調(diào)整輸出電 流 I〇L)T0
[0054] 圖9所示為采用了圖8中控制器210的配置的光源驅(qū)動電路200的波形圖。圖9 將結合圖8進行描述。假設初始時刻電源開關1002斷開。當電源開關1002被使用者接通， 電力變換器206為光源模塊118供電，其輸出電流1_的值由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器811產(chǎn)生的調(diào)光 信號SET的初始值決定。如果使用者想改變光源的亮度和/或顏色，可以對電源開關1002 施以一組動作。觸發(fā)監(jiān)測單元805通過端口 CLK接收開關監(jiān)測信號。在一個實施例中，電 源開關1002的一組動作包括第一個斷開動作和其后的第一個接通動作，與此對應，觸發(fā)監(jiān) 測單元805接收到開關監(jiān)測信號表現(xiàn)為在端口 CLK監(jiān)測到電壓下降沿1903和其后的電壓 上升沿1905。在這組動作的作用下，觸發(fā)監(jiān)測單元805產(chǎn)生驅(qū)動信號CNT使得計數(shù)器801 的計數(shù)值加1 (比如從〇變?yōu)?)，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器811輸出的調(diào)光信號SET的值也相應的改變 (比如從初始值增大到第二值）。其結果是，電力變換器206的輸出電流1_相應改變。從 圖7可以看出，光源模塊118的亮度和顏色也會隨輸出電流1_以發(fā)生改變。類似的，如果 使用者對電源開關1002再次施以一組動作，比如第二個斷開動作和其后的第二個接通動 作，觸發(fā)監(jiān)測單元805接收到開關監(jiān)測信號表現(xiàn)為在端口 CLK監(jiān)測到電壓下降沿1907和其 后的電壓上升沿1909。在這組動作的作用下，觸發(fā)監(jiān)測單元805產(chǎn)生驅(qū)動信號CNT使得計 數(shù)器801的計數(shù)值加1 (比如從1變?yōu)?)，數(shù)/模轉(zhuǎn)換器811輸出的調(diào)光信號SET的值也相 應的改變（比如從第二值增大到第三值）。光源模塊118的顏色和亮度也會相應的再次改 變。
[0055] 如前所述，本發(fā)明提供了一種光源驅(qū)動電路。本發(fā)明披露的光源驅(qū)動電路可以與 傳統(tǒng)的電源開關配合使用。用戶可以利用傳統(tǒng)的墻面電源開關同時調(diào)節(jié)光源的亮度和顏 色，而不需要使用特殊的調(diào)光器或遙控器。
[0056] 上文【具體實施方式】和附圖僅為本發(fā)明的常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書 所界定的本發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員 應該理解，本發(fā)明在實際應用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準則的前提下 在形式、結構、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露的實施例 僅用于說明而非限制，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其合法等同物界定，而不限于此前 的描述。
【主權項】
1. 一種光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述光源驅(qū)動電路包括： 整流器，用于接收來自電源的電壓并產(chǎn)生整流電壓； 與所述整流器耦合的電力變換器，用于接收所述整流電壓并提供輸出電流；以及 與所述電力變換器耦合并由所述輸出電流供電的光源模塊，其中，所述光源模塊包 括： 具有第一顏色的第一光源； 具有第二顏色的第二光源；以及 與所述第一光源和所述第二光源耦合的電流分配單元，用于根據(jù)所述輸出電流調(diào)節(jié)流 經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流。2. 根據(jù)權利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述光源驅(qū)動電路還包括： 與所述電力變換器耦合的控制器，用于監(jiān)測連接于所述電源和所述光源驅(qū)動電路之間 的電源開關，接收指示所述電源開關的第一組動作的調(diào)光請求信號和指示所述電源開關的 第二組動作的調(diào)光終止信號，在所述調(diào)光請求信號的作用下調(diào)整所述輸出電流，在所述調(diào) 光終止信號的作用下停止調(diào)整所述輸出電流。3. 根據(jù)權利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器調(diào)整所述輸出電流 之前在一預設時間段內(nèi)保持所述輸出電流不變。4. 根據(jù)權利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述電源開關的第一組動作包 括第一個接通動作，所述電源開關的第二組動作包括第一個斷開動作和其后的第二個接通 動作。5. 根據(jù)權利要求2所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器包括： 調(diào)光單元，用于根據(jù)所述調(diào)光請求信號和所述調(diào)光終止信號產(chǎn)生調(diào)光信號，所述控制 器根據(jù)所述調(diào)光信號調(diào)整所述輸出電流。6. 根據(jù)權利要求5所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述調(diào)光單元包括： 觸發(fā)監(jiān)測單元，用于接收所述調(diào)光請求信號和所述調(diào)光終止信號并產(chǎn)生使能信號； 計時器，用于在所述使能信號的控制下計時；以及 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述計時器的輸出產(chǎn)生所述調(diào)光信號。7. 根據(jù)權利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述光源驅(qū)動電路還包括： 與所述電力變換器耦合的控制器，用于接收開關監(jiān)測信號并根據(jù)所述開關監(jiān)測信號調(diào) 整所述輸出電流，其中，所述開關監(jiān)測信號指示連接于所述電源和所述光源驅(qū)動電路之間 的電源開關的一組動作。8. 根據(jù)權利要求7所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述電源開關第一次接通后所 述輸出電流為第一值，如果所述控制器接收到的開關監(jiān)測信號指示所述電源開關的所述一 組動作包括第一個斷開動作和其后的第二個接通動作，則所述控制器將所述輸出電流從所 述第一值調(diào)整為第二值。9. 根據(jù)權利要求7所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器包括： 調(diào)光單元，用于根據(jù)所述開關監(jiān)測信號產(chǎn)生調(diào)光信號，所述控制器根據(jù)所述調(diào)光信號 調(diào)整所述輸出電流。10. 根據(jù)權利要求9所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述調(diào)光單元包括： 觸發(fā)監(jiān)測單元，用于接收所述開關監(jiān)測信號并產(chǎn)生驅(qū)動信號； 計數(shù)器，用于在所述驅(qū)動信號的驅(qū)動下計數(shù)；以及 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述計數(shù)器的計數(shù)值產(chǎn)生所述調(diào)光信號。11. 根據(jù)權利要求5或9所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述光源驅(qū)動電路還包 括： 耦合于所述整流器和所述光源模塊之間的儲能單元； 與所述儲能單元親合的電流監(jiān)測器，用于提供指示流經(jīng)所述儲能單元的瞬時電流的第 一信號；以及 與所述電流監(jiān)測器耦合的濾波器，用于根據(jù)所述第一信號提供指示流經(jīng)所述儲能單元 的平均電流的第二信號， 其中，所述控制器通過控制耦合于所述整流器和所述儲能單元的第一開關來調(diào)整所述 輸出電流。12. 根據(jù)權利要求11所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器還包括： 信號產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生鋸齒波信號；以及 誤差放大器，用于根據(jù)所述第二信號和所述調(diào)光信號產(chǎn)生誤差信號， 其中，如果所述鋸齒波信號的電壓增大到所述誤差信號的電壓，則所述控制器斷開所 述第一開關。13. 根據(jù)權利要求12所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制器還包括： 用于產(chǎn)生復位信號的復位信號產(chǎn)生器，所述控制器在所述復位信號的作用下接通所述 第一開關。14. 根據(jù)權利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于， 所述第一光源是第一發(fā)光二極管鏈，所述第二光源是第二發(fā)光二極管鏈，且所述第一 發(fā)光二極管鏈的正向壓降小于所述第二發(fā)光二極管鏈的正向壓降。15. 根據(jù)權利要求1所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述電流分配單元包括： 與所述第一光源和所述第二光源耦合的監(jiān)測單元，用于提供指示所述輸出電流的監(jiān)測 信號； 與所述監(jiān)測單元耦合的控制單元；以及 與所述第一光源耦合的電流調(diào)整單元，其中所述控制單元根據(jù)所述監(jiān)測信號控制所述 電流調(diào)整單元以調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流。16. 根據(jù)權利要求15所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述監(jiān)測單元包括： 第一電阻， 其中，流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流均流經(jīng)所述第一電阻。17. 根據(jù)權利要求15所述的光源驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制單元包括運算放大 器，所述電流調(diào)整單元包括與所述第一光源串聯(lián)的第二開關， 其中，所述運算放大器的第一輸入端接收參考信號，所述運算放大器的第二輸入端通 過第二電阻與所述監(jiān)測單元耦合以接收所述監(jiān)測信號，所述運算放大器的輸出端與所述第 二開關耦合，所述運算放大器通過控制所述第二開關來調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流。18. -種光源模塊，其特征在于，所述光源模塊包括： 具有第一顏色的第一光源； 具有第二顏色的第二光源；以及 與所述第一光源和所述第二光源耦合的電流分配單元，用于根據(jù)所述光源模塊的輸入 電流來調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流。19. 根據(jù)權利要求18所述的光源模塊，其特征在于， 所述第一光源是第一發(fā)光二極管鏈，所述第二光源是第二發(fā)光二極管鏈，且所述第一 發(fā)光二極管鏈的正向壓降小于所述第二發(fā)光二極管鏈的正向壓降。20. 根據(jù)權利要求18所述的光源模塊，其特征在于，所述電流分配單元包括： 與所述第一光源和所述第二光源耦合的監(jiān)測單元，用于提供指示所述輸入電流的監(jiān)測 信號； 與所述監(jiān)測單元耦合的控制單元；以及 與所述第一光源耦合的電流調(diào)整單元，其中所述控制單元根據(jù)所述監(jiān)測信號控制所述 電流調(diào)整單元以調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流。21. 根據(jù)權利要求20所述的光源模塊，其特征在于，所述監(jiān)測單元包括： 第一電阻， 其中，流經(jīng)所述第一光源的電流和流經(jīng)所述第二光源的電流均流經(jīng)所述第一電阻。22. 根據(jù)權利要求20所述的光源模塊，其特征在于，所述控制單元包括運算放大器，所 述電流調(diào)整單元包括與所述第一光源串聯(lián)的第二開關， 其中，所述運算放大器的第一輸入端接收參考信號，所述運算放大器的第二輸入端通 過第二電阻與所述監(jiān)測單元耦合以接收所述監(jiān)測信號，所述運算放大器的輸出端與所述第 二開關耦合，所述運算放大器通過控制所述第二開關來調(diào)節(jié)流經(jīng)所述第一光源的電流。
【文檔編號】H05B37/02GK105992437SQ201510082437
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】郭清泉, 閻鐵生
【申請人】凹凸電子（武漢）有限公司