本發(fā)明涉及一種驅(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):
一般而言,照明設(shè)備可搭配調(diào)光驅(qū)動電路來進(jìn)行亮度的調(diào)整。傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路包含電源轉(zhuǎn)換單元、控制單元及電流檢測電阻。其中電源轉(zhuǎn)換單元是接收輸入電壓,并將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓,以輸出至發(fā)光元件而使發(fā)光元件發(fā)亮。電流檢測電阻是串接于電源轉(zhuǎn)換單元的輸出端上,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電源轉(zhuǎn)換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,用以依據(jù)比較結(jié)果控制電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流,使其符合調(diào)光信號。
在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元的調(diào)光技術(shù)一般而言皆屬于模擬調(diào)光,然而模擬調(diào)光卻面臨著一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),即為輸出電流的精度。因傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路中實需利用電流檢測電阻來檢測電流,然而模擬調(diào)光中所存在的容許誤差、偏移量和延遲量卻導(dǎo)致了一個相對固定的誤差,如此一來,將降低輸出電流的精度,導(dǎo)致輸出電流無法指定、控制或保證,使得電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流并無法精準(zhǔn)的對應(yīng)調(diào)光信號而調(diào)整,從而無法實現(xiàn)寬范圍的調(diào)整。
且傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路一般采用單一的調(diào)光方式來實現(xiàn)調(diào)光,如模擬調(diào)光,可實現(xiàn)的調(diào)光范圍為10%~100%,或pwm調(diào)光,可以實現(xiàn)的調(diào)光范圍為1%~100%。但是在很多場合,如場景照明,建筑照明等領(lǐng)域,則需要有多路不同光色的發(fā)光二極管來實現(xiàn)調(diào)光調(diào)色,故每一路的發(fā)光二極管需要實現(xiàn)更寬的調(diào)光范圍,比如0.1%~100%,甚至需要0.01%~100%,如此一來,傳統(tǒng)調(diào)光驅(qū)動電路便無法實現(xiàn)而不符需求。
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)動電路及 其控制方法,實為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所需要解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明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)光電路的電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流無法對應(yīng)調(diào)光信號進(jìn)行寬范圍的調(diào)整等缺失。為達(dá)上述目的,本發(fā)明的一較佳實施方式為提供一種控制方法,是應(yīng)用于調(diào)光驅(qū)動電路中,調(diào)光驅(qū)動電路用以調(diào)整發(fā)光二極管的亮度,且包含電源轉(zhuǎn)換單元,電源轉(zhuǎn)換單元是包含開關(guān),開關(guān)是于運作過程所包含的多個開關(guān)周期中進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換,控制方法包含下列步驟:(a)預(yù)設(shè)由多個脈沖所構(gòu)成的初始控制信號,其中多個脈沖是以脈沖頻率產(chǎn)生,且每一脈沖是使開關(guān)在對應(yīng)的開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通;(b)檢測電源轉(zhuǎn)換單元的至少一參數(shù),并依據(jù)檢測結(jié)果輸出至少一檢測信號;(c)接收調(diào)光信號并進(jìn)行處理,以對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)光電流;(d)比較調(diào)光電流是否大于預(yù)設(shè)電流門限值;(e)當(dāng)步驟(d)的比較結(jié)果為調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時,利用至少一檢測信號并依據(jù)第一設(shè)定程序來設(shè)定開關(guān)在每一開關(guān)周期中的狀態(tài)信息,并依據(jù)設(shè)定結(jié)果對應(yīng)產(chǎn)生第一設(shè)定,當(dāng)步驟(d)的比較結(jié)果為調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時,利用至少一檢測信號并依據(jù)第二設(shè)定程序來設(shè)定開關(guān)在每一開關(guān)周期中的狀態(tài)信息,且將運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流及預(yù)設(shè)電流門限值計算至少一斬波周期中所包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)狀態(tài)信息及至少一斬波周期所包含的脈沖的比例而產(chǎn)生第二設(shè)定;以及(f)根據(jù)第一設(shè)定或第二設(shè)定調(diào)整初始控制信號的多個脈沖,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號,并通過實際控制信號控制開關(guān)的運作,俾使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管而控制發(fā)光二極管的亮度。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明的另一較佳實施方式為提供一種調(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、輸出端及開關(guān),電源轉(zhuǎn)換單元是從輸入端接收輸入電壓,并通過開關(guān)的運作將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓,以輸出至輸出端;輸入電壓檢測單元,是電連接于輸入端,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,是電連接于輸出端,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,是電連接于開關(guān),用以驅(qū)動開關(guān);以及控制單元,是與低端驅(qū)動單元、輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元電連接,且預(yù)設(shè)由多個脈沖所構(gòu)成的初始控制信號,其中多個脈沖是以脈沖頻率產(chǎn)生,且控制單元是接收調(diào)光信號并進(jìn)行處理,以對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)光電流,控制單元更比較調(diào)光電流與預(yù)設(shè)電流門限值,當(dāng)調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時,控制單元是依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光電流計算岀開關(guān)于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間,并依據(jù)導(dǎo)通時間產(chǎn)生第一設(shè)定,當(dāng)調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時,控制單元是依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及預(yù)設(shè)電流門限值計算出導(dǎo)通時間,且將開關(guān)的運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流及預(yù)設(shè)電流門限值計算至少一斬波周期中所包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)通時間及至少一斬波周期所包含的脈沖的比例而產(chǎn)生第二設(shè)定;其中控制單元根據(jù)第一設(shè)定或第二設(shè)定調(diào)整初始控制信號的多個脈沖,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號至低端驅(qū)動單元,使低端驅(qū)動單元對應(yīng)實際控制信號控制開關(guān)的運作,俾使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管而控制發(fā)光二極管的亮度。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明的又一較佳實施方式為提供一種調(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、第一電感及至少一開關(guān),其中第一電感是電連接于開關(guān)的一端及輸出端的間,電源轉(zhuǎn)換單元是從輸入端接收輸入電壓,并通過開關(guān)的運作將輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓,以輸出至輸出端;電感電流檢測裝置,是與第一電感耦合,用以檢測第一電感上的電感電流,并依據(jù)檢測結(jié)果輸出至少一檢測信號;低端驅(qū)動單元,是電連接于開關(guān),用以驅(qū)動開關(guān);以及控制單元,是與低端驅(qū)動單元及電感電流檢測裝置電連接,且預(yù)設(shè)由多個脈沖所構(gòu)成的初始控制信號,其中多個脈沖是以脈沖頻率產(chǎn)生,且控制單元是接收調(diào)光信號并進(jìn)行處理,以對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)光電流,而控制單元更比較調(diào)光電流與預(yù)設(shè)電流門限值,當(dāng)調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時,控制單元是于檢測信號等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定開關(guān)從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)小于或等于,并于檢測信號等于第二預(yù)設(shè)值時設(shè)定開關(guān)從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),并依設(shè)定結(jié)果產(chǎn)生第一設(shè)定,當(dāng)調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限 值時,控制單元是于檢測信號等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定開關(guān)從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)小于或等于,并于檢測信號等于二倍預(yù)設(shè)電流門限值時設(shè)定開關(guān)從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),且將開關(guān)的運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流及預(yù)設(shè)電流門限值計算至少一斬波周期中所包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)第一預(yù)設(shè)值、兩倍預(yù)設(shè)電流門限值及至少一斬波周期所包含的脈沖的比例而產(chǎn)生第二設(shè)其中控制單元根據(jù)第一設(shè)定或根據(jù)第二設(shè)定調(diào)整初始控制信號的多個脈沖,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號至低端驅(qū)動單元,使低端驅(qū)動單元對應(yīng)控制信號控制開關(guān)的運作,俾使電源轉(zhuǎn)換單元輸出對應(yīng)于調(diào)光信號的輸出電流至發(fā)光二極管而控制發(fā)光二極管的亮度。
附圖說明
圖1是為本發(fā)明第一較佳實施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。
圖2是為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元的細(xì)節(jié)電路方塊示意圖。
圖3是為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。
圖4是為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。
圖5是為本發(fā)明第二較佳實施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。
圖6a是為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路于開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)時的電流運作圖。
圖6b是為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路于開關(guān)為截止?fàn)顟B(tài)時的電流運作圖,圖7是為圖6a及圖6b所示的調(diào)光驅(qū)動電路的運作時序波形圖。
圖7是為圖6a及圖6b所示的調(diào)光驅(qū)動電路的運作時序波形圖。
圖8是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動的電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)的導(dǎo)通時間與反應(yīng)調(diào)光信號的調(diào)光電流關(guān)系圖。
圖9是為圖5所示的電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)的導(dǎo)通時間與輸出電流的關(guān)系圖。
圖10是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖
圖11是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。
圖12是為本發(fā)明較佳實施例的可應(yīng)用于圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路或圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法的步驟流程圖。
圖13是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第一較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。
圖14是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第二較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。
圖15是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第一較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。
圖16是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第二較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1、30:調(diào)光驅(qū)動電路
2:電源轉(zhuǎn)換單元
3:電感電流檢測單元
31:輸入電壓檢測單元
32:輸出電壓檢測單元
4:低端驅(qū)動單元
5: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)
q2:第二開關(guān)
s1:調(diào)光信號
s2:實際控制信號
vin:輸入電壓
vout:輸出電壓
r:檢測電阻
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:第一電感
l1a:耦合繞組
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:開關(guān)的控制端的控制電壓
il:電感的電流
51:調(diào)光信號處理單元
52:儲存單元
53:運算單元
54:脈沖控制單元
80~85、90~92:控制方法的步驟
t0~t2:時間
ia、ib、ic:調(diào)光電流的電流值
il:電感電流
ton:導(dǎo)通時間
ton1:脈沖的寬度
△ton:時間變化量
idim:調(diào)光電流
imid:預(yù)設(shè)電流門限值
iout、iout1;輸出電流
imid/2:二分之一預(yù)設(shè)電流門限值
△iout:電流變化量
3a:第一檢測信號
3b:第二檢測信號
具體實施方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化,其皆不脫離本發(fā)明的范圍,其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用,而非用于限制本發(fā)明。
圖1是為本發(fā)明第一較佳實施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。如圖1所示,本發(fā)明的調(diào)光驅(qū)動電路1是用以調(diào)整發(fā)光元件(未圖示),例如發(fā)光二極管的亮度,且包含一電源轉(zhuǎn)換單元2、一電感電流檢測單元3、一低端驅(qū)動單元4以及一控制單元5。其中,電源轉(zhuǎn)換單元2包含由一正輸入端21a與一負(fù)輸入端21b構(gòu)成的一輸入端、由一正輸出端22a與一負(fù)輸出端22b所構(gòu)成一輸出端、一第一開關(guān)q1及一第一電感l(wèi)1,電源轉(zhuǎn)換單元2從輸入端接收一輸入電壓vin,并通過第一開關(guān)q1于一運作過程所包含的多個開關(guān)周期中進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運作及第一電感l(wèi)1的充電運作與放電運作而將輸入電壓vin轉(zhuǎn)換為一輸出電壓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。
電感電流檢測單元3是與第一電感l(wèi)1耦接,且與控制單元5電連接,用以檢測流過第一電感l(wèi)1的一電感電流,并依據(jù)檢測結(jié)果輸出一檢測信號集成。于本實施例中,如圖1所示,電感電流檢測單元3是包含第一電感l(wèi)1的耦合繞組l1a及檢測電阻r。耦合繞組l1a是與第一電感l(wèi)1相耦合,且耦合繞組l1a的一端是與接地端g電連接,耦合繞組l1a的另一端是與控制單元5電連接。檢測電阻r的一端是與第一開關(guān)q1的第一傳導(dǎo)端qs 及控制單元5電連接,檢測電阻r的另一端是與負(fù)輸入端21b及接地端g電連接。當(dāng)?shù)谝浑姼衛(wèi)1上產(chǎn)生電感電流時,耦合繞組l1a便通過與第一電感l(wèi)1耦合而產(chǎn)生與電感電流存在比例關(guān)系的第一檢測信號3a至控制單元5,而檢測電阻r檢測電感電流的上升電流值(即電感電流在上升時的電流狀態(tài)),并產(chǎn)生與電感電流的上升電流值存在比例關(guān)系的第二檢測信號3b給控制單元5。然電感電流檢測單元3的結(jié)構(gòu)并不限于此,舉凡各種可達(dá)到上述電感電流檢測單元3的功能的電路或元件,例如霍爾感測器等,皆可用來構(gòu)成電感電流檢測單元3。
控制單元5與低端驅(qū)動單元4及電感電流檢測單元3電連接,且接收一調(diào)光信號s1及由電感電流檢測單元3輸出的第一檢測信號3a與第二檢測信號3b所構(gòu)成的檢測信號集成,其中調(diào)光信號s1是用以調(diào)整發(fā)光元件的亮度??刂茊卧?則通過所接收到的信號產(chǎn)生一實際控制信號s2至低端驅(qū)動單元4。低端驅(qū)動單元4電連接于第一開關(guān)q1的控制端qg,且依據(jù)實際控制信號s2控制第一開關(guān)q1的導(dǎo)通或截止運作,俾使電源轉(zhuǎn)換單元2輸出對應(yīng)于調(diào)光信號s1的一輸出電流至發(fā)光元件,進(jìn)而控制發(fā)光元件的亮度。
請再參閱圖1,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1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可包含二極管d1、第一電感l(wèi)1、電容c1及第一開關(guān)q1。第一開關(guān)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)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)q1的控制端qg與低端驅(qū)動單元4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)q1的第二傳導(dǎo)端qd及第一電感l(wèi)1的一端電連接。第一電感l(wèi)1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。
請參閱圖2,其是為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制單元的細(xì)節(jié)電路方塊示意圖。如圖2所示,于一些實施例中,控制單元5還包含調(diào)光信號處 理單元51、儲存單元52、運算單元53及脈沖控制單元54。調(diào)光信號處理單元51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)的調(diào)光電流idim。儲存單元52與調(diào)光信號處理單元51電連接,用以儲存調(diào)光電流idim。運算單元53與儲存單元52及電感電流檢測單元3電連接,且預(yù)設(shè)一預(yù)設(shè)電流門限值imid,此外,運算單元53讀取儲存單元52所儲存的調(diào)光電流idim,并比較調(diào)光電流idim與預(yù)設(shè)電流門限值imid。當(dāng)運算單元53的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元53便產(chǎn)生一第一設(shè)定,其中第一設(shè)定為通過依據(jù)檢測信號集成而在第一檢測信號3a等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),并于第二檢測信號3b等于第二預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。另外,當(dāng)運算單元53的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元53不但依據(jù)檢測信號集成而在第一檢測信號3a等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),并于第二檢測信號3b等于兩倍預(yù)設(shè)電流門限值imid時設(shè)定第一開關(guān)q1從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài),此外,運算單元53更將第一開關(guān)q1實際的運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流idim及預(yù)設(shè)電流門限值imid來計算至少一斬波周期中所應(yīng)包含的脈沖的比例k,進(jìn)而根據(jù)第一預(yù)設(shè)值、兩倍預(yù)設(shè)電流門限值imid及至少一斬波周期所應(yīng)包含的脈沖的比例k而對應(yīng)產(chǎn)生第二設(shè)定。于上述實施例中,第一預(yù)設(shè)值可為但不限于零,而第二預(yù)設(shè)值可為但不限于兩倍的調(diào)光電流idim。當(dāng)然第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值可依實際電路架構(gòu)及調(diào)光驅(qū)動電路1的調(diào)光需求而對應(yīng)改變。
脈沖控制單元54是與運算單元53電連接,且具有初始控制信號,脈沖控制單元54用以接收第一設(shè)定或第二設(shè)定,并根據(jù)第一設(shè)定或根據(jù)第二設(shè)定調(diào)整初始控制信號的多個脈沖,例如可以改變初始控制信號來控制第一開關(guān)q1的導(dǎo)通所需的脈沖的寬度,或可以調(diào)整初始控制信號而對控制第一開關(guān)所需脈沖的數(shù)量進(jìn)行增加或減少,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號s2至低端驅(qū)動單元4。
另外,于調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元53實際上是根據(jù)調(diào)光電流idim及預(yù)設(shè)電流門限值imid而以下列式子(1)計算斬波周期中所包含的脈沖的比例:
k=idim/imid--(1)
其中k為斬波周期所包含的脈沖的比例,idim為調(diào)光電流,imid為預(yù)設(shè)電流門限值。
于一實施例中,于調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元53便根據(jù)斬波周期中所應(yīng)包含的脈沖的比例k=idim/imid而在斬波周期中的特定時間內(nèi)輸出斬波信號。其中,當(dāng)斬波信號為無效信號(例如低電平)時,若電感電流下降至等于第一預(yù)設(shè)值,低端驅(qū)動單元4便對應(yīng)實際控制信號s2控制第一開關(guān)q1為從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),而當(dāng)電感電流上升至等于兩倍預(yù)設(shè)電流門限值imid時,低端驅(qū)動單元4便對應(yīng)實際控制信號s2控制第一開關(guān)q1為從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài);而當(dāng)斬波信號為有效信號(例如高電平時)時,低端驅(qū)動單元4便對應(yīng)實際控制信號s2控制第一開關(guān)q1始終為截止?fàn)顟B(tài)。
由上可知,當(dāng)調(diào)光信號s1較大而使調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,本發(fā)明的調(diào)光驅(qū)動電路1的控制單元5調(diào)整脈沖的寬度或者脈沖的頻率,藉此調(diào)整電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流來符合調(diào)光信號s1;當(dāng)調(diào)光信號s1較小而使調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時,本發(fā)明的調(diào)光驅(qū)動電路1的控制單元5則改以對脈沖數(shù)量進(jìn)行斬波方式,以調(diào)整電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流符合調(diào)光信號s1。
請參閱圖3并配合圖1,其中圖3是為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。如圖3所示,當(dāng)反映調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,實際控制信號s2的每一脈沖是在電感電流il下降至等于第一預(yù)設(shè)值(如零)時,從零電平轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài),使第一開關(guān)q1從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),而實際控制信號s2的每一脈沖是在電感電流上升至等于第二預(yù)設(shè)值時為從高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶娖綘顟B(tài),使第一開關(guān)q1從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。且導(dǎo)通時間和截止時間是隨著調(diào)光電流idim而變化,以圖3為例,當(dāng)調(diào)光電流idim的電流值分別等于電流值ia、ib及ic,且ia>ib>ic>imid時,若調(diào)光電流idim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,則實際控制信號s2的脈沖中為高電平狀態(tài)的時間和低電平狀態(tài)的時間(即第一開關(guān)q1的導(dǎo)通時間和截止時間)是隨著調(diào)光電流idim的減小而減少, 電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流(如圖3所示的iout)亦對應(yīng)下降。
請參閱圖4并配合圖1,其中圖4為圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時的動作時序圖。如圖4所示,當(dāng)反映調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,實際控制信號s2的脈沖的數(shù)量將隨著調(diào)光電流idim的改變而進(jìn)行斬波調(diào)節(jié),以圖4為例,于本實施例中,若假設(shè)原先在調(diào)光電流idim等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,實際控制信號s2的一個斬波周期的脈沖數(shù)量為4個,一旦當(dāng)調(diào)光電流idim變?yōu)橐话氲念A(yù)設(shè)電流門限值,即imid/2時,運算單元53便由式子(1)計算出實際控制信號s2的一個斬波周期的脈沖比例為50%,也即斬波脈沖數(shù)量為2個,并對應(yīng)輸出第二設(shè)定,故脈沖控制單元54便依據(jù)第二設(shè)定而在斬波周期的特定時間產(chǎn)生高電平的斬波信號,以屏蔽實際控制信號s2中的兩個脈沖,使實際控制信號s2在一斬波周期中的脈沖數(shù)量為兩個,此時電感電流il的平均電流降低,電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流(如圖4所示的iout)也對應(yīng)降低。
請參閱圖5,其是為本發(fā)明第二較佳實施例的調(diào)光驅(qū)動電路的電路方塊示意圖。如圖5所示,本實施例的調(diào)光驅(qū)動電路30的架構(gòu)是相似于圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1,故僅以相同符號標(biāo)示來代表電路元件的結(jié)構(gòu)與作動相似而不再贅述。唯相較于圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1,本實施例的調(diào)光驅(qū)動電路30并不具有電感電流檢測單元3,而改為具有輸入電壓檢測單元31及輸出電壓檢測單元32,其中輸入電壓檢測單元31是電連接于電源轉(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是電連接于正輸出端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。
此外,對應(yīng)于本實施例的調(diào)光驅(qū)動電路30具有輸入電壓檢測單元31及輸出電壓檢測單元32,故調(diào)光驅(qū)動電路30的控制單元33則改為與低端驅(qū)動單元4、輸入電壓檢測單元31及輸出電壓檢測單元32電連接,其中控制單元33接收第一檢測信號、第二檢測信號以及調(diào)光信號s1,并預(yù)設(shè)有由多個脈沖所構(gòu)成的初始控制信號,多個脈沖是以脈沖頻率產(chǎn)生,此外,控制單元33是將調(diào)光信號進(jìn)行處理,以對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)光電流idim,且比較調(diào)光 電流idim與預(yù)設(shè)電流門限值imid,當(dāng)控制單元33的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,控制單元33便依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光電流idim計算岀第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間,進(jìn)而依據(jù)導(dǎo)通時間產(chǎn)生第一設(shè)定,另外,當(dāng)控制單元33的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,控制單元33不但依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及預(yù)設(shè)電流門限值imid計算出第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間,此外,控制單元33在調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,更將第一開關(guān)q1實際的運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流idim及預(yù)設(shè)電流門限值imid來計算至少一斬波周期中所應(yīng)包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)通時間及至少一斬波周期所應(yīng)包含的脈沖的比例而對應(yīng)產(chǎn)生第二設(shè)定。當(dāng)控制單元33產(chǎn)生第一設(shè)定或第二設(shè)定時,控制單元33便對應(yīng)第一設(shè)定或第二設(shè)定而對第一開關(guān)q1的導(dǎo)通和截止進(jìn)行控制,例如可以改變初始控制信號來控制第一開關(guān)q1的導(dǎo)通所需的脈沖的寬度,或可以調(diào)整初始控制信號而對控制第一開關(guān)q1所需的脈沖的數(shù)量進(jìn)行增加或減少,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號s2至低端驅(qū)動單元4。
此外,雖然本實施例的控制單元33的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及元件間的作動相似于圖2所示的控制單元5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及元件間的作動,然相較于圖2所示的控制單元5的運算單元53,本實施例的控制單元33的運算單元是改為讀取儲存單元所儲存的調(diào)光電流idim,并比較調(diào)光電流idim與預(yù)設(shè)電流門限值imid,當(dāng)運算單元的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元便依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光電流idim計算岀第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間,進(jìn)而依據(jù)導(dǎo)通時間產(chǎn)生第一設(shè)定,另外,當(dāng)運算單元的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時,運算單元不但依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及預(yù)設(shè)電流門限值imid計算出導(dǎo)通時間,此外,運算單元在調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,更將第一開關(guān)q1實際的運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流idim及預(yù)設(shè)電流門限值imid來計算至少一斬波周期中所應(yīng)包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)通時間及至少一斬波周期所應(yīng)包含的脈沖的比例而對應(yīng)產(chǎn)生第二設(shè)定。
另外,對應(yīng)于本實施例的調(diào)光驅(qū)動電路30并不具有電感電流檢測單元 3,因此本實施例的電源轉(zhuǎn)換單元2的第一開關(guān)q1的第一傳導(dǎo)端qs則改為與電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸入端21b電連接。
請再參閱圖5,于本實施例中,輸入電壓檢測單元31包含第一電阻r1及第二電阻r2,第一電阻r1的一端是電連接于電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸入端21a,第一電阻r1的另一端是與第二電阻r2的一端及控制單元33電連接,第二電阻r2的一端亦與控制單元6電連接,第二電阻r2的另一端是與接地端g電連接。
輸岀電壓檢測單元32包含第三電阻r3、第四電阻r4及第二開關(guān)q2。其中第三電阻r3的一端是與電源轉(zhuǎn)換單元2的正輸出端22a電連接。第四電阻r4的一端是與接地端g電連接,第四電阻r4的另一端是與控制單元33電連接。第二開關(guān)q2是具有控制端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是與第三電阻r3的另一端電連接,第四傳導(dǎo)端c是與第四電阻r4的另一端及控制單元33電連接,控制端b是與電源轉(zhuǎn)換單元2的負(fù)輸出端22b電連接。此外,第二開關(guān)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5所示及上述元件連接關(guān)系可清楚得知,于本實施例中,輸出電壓檢測單元32是以第三電阻r3、第四電阻r4及第二開關(guān)q2架構(gòu)為一分壓電路,亦即利用分壓的方式來將輸岀電壓vout等比例減小而輸出第二檢測信號。因此控制單元33所接收到的第二檢測信號的電壓值實際上等于(vout-vbe)*r4/r3,其中vbe為第二開關(guān)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31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。
請參閱圖6a、圖6b及圖7并配合圖5,其中圖6a是為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路于開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)時的電流運作圖,圖6b是為圖5所示調(diào)光驅(qū)動電路于開關(guān)為截止?fàn)顟B(tài)時的電流運作圖,圖7是為圖6a及圖6b所示的調(diào)光驅(qū)動電路的運作時序波形圖。首先如圖6a及圖6b所示,第一開關(guān)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)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是如圖6a的箭頭所示,其是沿著電容c1、第一電感l(wèi)1及第一開關(guān)q1而流向接地端g,此時第一電感l(wèi)1是進(jìn)行充電, 亦即如圖7所例示,在時間t0至t1時,第一開關(guān)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)q1為導(dǎo)通狀態(tài),此時第一電感l(wèi)1是進(jìn)行充電而使第一電感l(wèi)1的電感電流(如圖7所示的il)持續(xù)上升,且第一電感l(wèi)1的電感電流為:
ilon(t)=(vin-vout)*t/l--(2)
ipk=(vin-vout)*ton/l--(3)
其中ilon(t)為第一電感l(wèi)1在第一開關(guān)q1為導(dǎo)通狀態(tài)時的電感電流與時間的函數(shù)、ipk為第一電感l(wèi)1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)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間,l為第一電感l(wèi)1的電感值。另外,當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)q1為截止?fàn)顟B(tài)時,第一電感l(wèi)1是為放電,且第一電感l(wèi)1的電流流向是如圖6b的箭頭所示,由第一電感l(wèi)1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7所例示,在時間t1至t2時,第一開關(guān)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)q1為截止?fàn)顟B(tài),此時第一電感l(wèi)1是為放電而使第一電感l(wèi)1的電感電流持續(xù)下降,且第一電感l(wèi)1的電感電流為:
iloff(t)=ipk-vout*t/l--(4)
ilt_off=ipk-vout*ton/l--(5)
其中iloff(t)為第一電感l(wèi)1在第一開關(guān)q1為截止?fàn)顟B(tài)時的電感電流與時間的函數(shù),ilt_off為第一電感l(wèi)1在t1時刻的電流值,toff為第一開關(guān)q1于開關(guān)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:
其中,ilavg為第一電感l(wèi)1在第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的電感電流的平均值,fs為脈沖頻率,iout為電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流。由公式(6)可知,第一電感l(wèi)1的電感值l與脈沖頻率fs實際上是為常量,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)q1的導(dǎo)通時間ton 則為變量,因此輸出電流iout實際上是與輸入電壓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,其計算方式如下:
其中,idim為對應(yīng)調(diào)光信號s1的調(diào)光電流,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(7)可清楚得知,對應(yīng)調(diào)光信號s1的調(diào)光電流、輸入電壓vin及輸出電壓vout可計算出第一開關(guān)q1于開關(guān)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的輸出電流實際上是由導(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(6)可知,當(dāng)調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim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的調(diào)光電流idim即可決定輸出電流,故無需檢測電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流即可對應(yīng)調(diào)光信號s1實現(xiàn)發(fā)光二極管的亮度調(diào)整。
請參閱圖8,其是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動的電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)的導(dǎo)通時間與反應(yīng)調(diào)光信號的調(diào)光電流關(guān)系圖。如圖8所示,當(dāng)控制單元33的運算單元判斷存儲于儲存單元內(nèi)的調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid(如圖8所標(biāo)示的imid)時,則運算單元所計算出的導(dǎo)通時間(即圖8所示的ton),是隨著調(diào)光電流idim的變化而變化且呈現(xiàn)線性關(guān)系,亦即第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間是對應(yīng)調(diào)光信號s1的變化而進(jìn)行對應(yīng)調(diào)整。反之,當(dāng)運算單元判斷存儲于儲存單元內(nèi)的調(diào)光電流idim是小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid(如圖8所示的imid)時,則運算單元所計算出的導(dǎo)通時間是維持固定,且導(dǎo)通時間是固定在當(dāng)調(diào)光電流idim等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時所計算岀的導(dǎo)通時間。
請參閱圖9,圖9是為圖5所示的電源轉(zhuǎn)換單元的開關(guān)的導(dǎo)通時間與輸出電流的關(guān)系圖。如圖9所示,當(dāng)控制單元33的運算單元判斷存儲于儲存單元內(nèi)的調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid(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)是隨著調(diào)光電流idim的變化而變化且呈現(xiàn)線性關(guān)系。反之,當(dāng)運算單元判斷存儲于儲存單元內(nèi)的調(diào)光電流idim是小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,運算單元是對應(yīng)反映調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim而進(jìn)行脈沖數(shù)量的比例的計算,且脈沖的數(shù)量比例越小(其中脈沖的數(shù)量比例k實際上等于idim/imid,而例如圖9所示,脈沖數(shù)量比例k實際上介于0%至100%的間)),電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流也隨著脈沖的數(shù)量比例愈小而降低,因此在調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,可通過對實際控制信號s2進(jìn)行脈沖數(shù)量的調(diào)整來達(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,其是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。如圖10所示,當(dāng)在反映調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下而調(diào)光信號s1是變化時,實際控制信號s2的每一脈沖的寬度是隨著調(diào)光電流idim而變化,以圖10為例,當(dāng)調(diào)光電流(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>imid時,若調(diào)光電流idim是從電流值ia減小至電流值ib,再由電流值ib減小至電流值ic變化,則實際控制信號s2的每一脈沖的寬度(如圖10所示的ton)是隨著調(diào)光電流idim的減小而減少,第一電感l(wèi)1的電感電流(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,其是為圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路在反映調(diào)光信號的調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值時的作動時序圖。如圖11所示,當(dāng)在反映調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下而調(diào)光信號s1是變化時,實際控制信號s2的脈沖數(shù)量將隨著調(diào)光信號s1的調(diào)光電流idim的改變而進(jìn)行對應(yīng)的斬波調(diào)整,以圖11為例,于本實施例中,若假設(shè)原先在調(diào)光電流idim等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,實際控制信號s2的一個斬波周期的脈沖數(shù)量為4個,一旦當(dāng)調(diào)光電流idim變化為一半的預(yù)設(shè)電流門限值imid,即imid/2時,運算單元便由式子(1)計算出實際控制信號s2在斬波周期的脈沖比例為50%,也即斬波脈沖數(shù)量為2個,并對應(yīng)輸出第二設(shè)定,換言之,故脈沖控制單元54便依據(jù)第二設(shè)定而在斬波周期的特定時間產(chǎn)生高電平的斬波信號,以屏蔽實際控制信號s2中 的兩個脈沖,使實際控制信號s2在一斬波周期中的脈沖數(shù)量為兩個,此時在斬波周期中的前面兩個脈沖時,第一電感l(wèi)1的電流(如圖1所示的il)實際上是相同于調(diào)光電流idim等于預(yù)設(shè)定電流門限值imid時的第一電感l(wèi)1的電流而維持不變,而在斬波周期中當(dāng)后面兩個脈沖被屏蔽時,第一電感l(wèi)1的電流則為零,所以電感電流il的平均電流是隨著降低電源轉(zhuǎn)換單元2的,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,即調(diào)整一斬波周期中脈沖的數(shù)量的方式,本發(fā)明的調(diào)光驅(qū)動電路30可進(jìn)一步降低電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流。
請參閱圖12,其是為本發(fā)明較佳實施例的可應(yīng)用于圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路或圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法的步驟流程圖。如圖12所示,本發(fā)明的控制方法是先執(zhí)行步驟80,預(yù)設(shè)由多個脈沖所構(gòu)成的初始控制信號,其中多個脈沖是以脈沖頻率產(chǎn)生,且每一脈沖是使第一開關(guān)q1在對應(yīng)的開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通。接著,執(zhí)行步驟81,檢測電源轉(zhuǎn)換單元2的至少一參數(shù),并依據(jù)檢測結(jié)果輸出至少一檢測信號。然后,執(zhí)行步驟82,接收調(diào)光信號s1并進(jìn)行處理,以對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)光電流idim。接著,執(zhí)行步驟83,比較調(diào)光電流idim是否大于預(yù)設(shè)電流門限值imid。當(dāng)步驟83的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,則執(zhí)行步驟84,即利用至少一檢測信號并依據(jù)一第一設(shè)定程序來設(shè)定第一開關(guān)q1在每一開關(guān)周期中的一狀態(tài)信息,并依據(jù)設(shè)定結(jié)果對應(yīng)產(chǎn)生第一設(shè)定。當(dāng)步驟83的比較結(jié)果為調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時,則執(zhí)行步驟86,即利用至少一檢測信號并依據(jù)一第二設(shè)定程序來設(shè)定第一開關(guān)q1在每一開關(guān)周期中的狀態(tài)信息,且將運作過程分為多個斬波周期,并根據(jù)調(diào)光電流idim及預(yù)設(shè)電流門限值imid計算至少一斬波周期中所包含的脈沖的比例,進(jìn)而根據(jù)狀態(tài)信息及至少一斬波周期所包含的脈沖的比例而產(chǎn)生第二設(shè)定。當(dāng)執(zhí)行完步驟s84或步驟s86后,則執(zhí)行步驟s85,根據(jù)第一設(shè)定或根據(jù)第二設(shè)定調(diào)整初始控制信號的多個脈沖,以產(chǎn)生對應(yīng)的實際控制信號s2,并通過實際控制信號s2而對應(yīng)控制第一開關(guān)q1的運作,俾使電源轉(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)光元件,以控制發(fā)光元件的亮度。
于上述實施例中,當(dāng)本發(fā)明的控制方法是應(yīng)用于圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1時,不但步驟81中所提及的參數(shù)實際上為通過電感電流檢測單元3 所檢測到的電感電流,而至少一檢測信號是包含耦合繞組l1a所輸出的第一檢測信號3a以及檢測電阻r所輸出的第二檢測信號3b;且步驟84或步驟86所提及的狀態(tài)信息是由第一開關(guān)q1于每一開關(guān)周期中的導(dǎo)通狀態(tài)及截止?fàn)顟B(tài)所構(gòu)成;此外,第一設(shè)定程序亦為控制單元5是在第一檢測信號3a等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),并于第二檢測信號3b等于第二預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài);更甚者,第二設(shè)定程序是為控制單元5是在第一檢測信號3a等于第一預(yù)設(shè)值時設(shè)定第一開關(guān)q1從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),并于第二檢測信號3b等于兩倍預(yù)設(shè)電流門限值imid時設(shè)定第一開關(guān)q1從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
而當(dāng)本發(fā)明的控制方法是應(yīng)用于圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路30時,不但步驟81中所提及的參數(shù)實際上包含通過輸入電壓檢測單元31所檢測到的輸出電壓vin的電壓值及通過輸出電壓檢測單元32所檢測到的輸出電壓vout的電壓值,而至少一檢測信號是包含輸入電壓檢測單元31所輸出的第一檢測信號以及輸出電壓檢測單元32所輸出的第二檢測信號;且步驟84或86所提及的狀態(tài)信息是為第一開關(guān)q1在開關(guān)周期內(nèi)為導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通時間;此外,第一設(shè)定程序是為控制單元33依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及調(diào)光電流idim計算第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間;更甚者,第二設(shè)定程序是為控制單元33依據(jù)第一檢測信號、第二檢測信號及預(yù)設(shè)電流門限值imid計算第一開關(guān)q1于開關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時間。
于一些實施例中,步驟82與步驟83的間還包含子步驟90、91及92。其中于步驟82結(jié)束后,執(zhí)行步驟90,調(diào)光信號處理單元51是判斷是否接收到新的調(diào)光信號s1,以決定對產(chǎn)生的調(diào)光電流idim是否進(jìn)行更新。接著,執(zhí)行步驟91,當(dāng)調(diào)光信號處理單元51判斷接收到新的調(diào)光信號s1時,是將新的調(diào)光信號s1所產(chǎn)生的調(diào)光電流idim存儲至儲存單元52中。然后,執(zhí)行步驟92,運算單元53是讀取存儲于儲存單元52內(nèi)的調(diào)光電流idim,并執(zhí)行步驟83。另外,當(dāng)步驟90的判斷結(jié)果為否時,則直接執(zhí)行步驟92。
請參閱圖13,其是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第一較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。如圖13所示,于一些實施例中,當(dāng)調(diào)光電流idim在大于預(yù)設(shè)電流門限值imid時的條件下變化時,則于步驟85 中,是依據(jù)第一設(shè)定調(diào)整實際控制信號s2的每一脈沖的寬度。
因此如圖13所示,假設(shè)實際控制信號s2的每一脈沖的寬度原先為ton1(如圖13所示的左半邊波形),且電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的輸出電流的平均值為iout1,一旦調(diào)光信號s1變化而使調(diào)光電流idim在大于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化,使得圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1的控制單元5或是圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路30的控制單元33需依據(jù)第一設(shè)定而控制脈沖的寬度增加時間變化量△ton或減少△ton時(其中△ton對應(yīng)的電流變化量為△iout),本發(fā)明的控制方法便對應(yīng)調(diào)整實際控制信號s2的每一脈沖的寬度增加△ton或減少△ton,此時電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流便會從iout1變動為iout1+△iout或者iout1-△iout。
請參閱圖14,其是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流大于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第二較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。如圖14所示,于一些實施例中,當(dāng)調(diào)光電流idim在大于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化時,為了降低電轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流的變化率,故于步驟85中是將實際控制信號s2的原先所具有的脈沖進(jìn)行分配,以構(gòu)成多個調(diào)整周期,且依據(jù)第一設(shè)定調(diào)整每一調(diào)整周期內(nèi)的其中之一或部分脈沖的寬度,使修正后的實際控制信號s2可控制電轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流的變化率降低。
因此如圖14所示,假設(shè)實際控制信號s2的每一脈沖的寬度原先為ton1,且電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的輸出電流為iout1,一旦調(diào)光信號s1變化而使調(diào)光電流idim在大于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化,使得導(dǎo)通時間需增加△ton或減少△ton時(其中△ton對應(yīng)的電流變化量為△iout),本發(fā)明的控制方法便先將實際控制信號s2的原先所具有的脈沖進(jìn)行分配,以構(gòu)成多個調(diào)整周期,例如分配每一調(diào)整周期是具有4個脈沖,接著對應(yīng)調(diào)整每一調(diào)整周期中的其中之一或部分的脈沖的寬度增加△ton或減少△ton,如此一來,在單一調(diào)整周期中的脈沖的平均變動實際上為(4ton1+△ton)/4,即ton1+1/4△ton,此時電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流便會從iout1變動為iout1+△iout/4或者iout1-△iout/4。因此相較于圖13所示,圖14所示的控制方法確實可在調(diào)光電流idim大于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下而變化時,降低電轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流的變化率。
請參閱圖15,其是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第一較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。如圖15所示,于一些實施例中,當(dāng)調(diào)光電流idim在小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid時的條件下變化,且實際控制信號s2的每一斬波周期中的脈沖的數(shù)量依據(jù)第二設(shè)定而變化時,則于步驟85中,是依據(jù)第二設(shè)定調(diào)整每一斬波周期中所包含的脈沖的數(shù)量。
因此如圖15所示,假設(shè)實際控制信號s2的每一斬波周期中原先為4個脈沖,且此時電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的輸出電流的平均值為iout1,一旦當(dāng)調(diào)光信號s變化而使調(diào)光電流idim在小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化,圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1的控制單元5或是圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路30的控制單元33需依據(jù)第二設(shè)定而增加或減少一個脈沖時(其中假定一個脈沖的增減變化所對應(yīng)的電流變化量為△iout),本發(fā)明的控制方法便對應(yīng)調(diào)整實際控制信號s2的每一斬波周期中的脈沖的數(shù)量增加一個或減少一個,此時電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流便會從iout1變動為iout1+△iout或者iout1-△iout。
請參閱圖16,其是為圖12所示的調(diào)光驅(qū)動電路的控制方法在調(diào)光電流小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值的條件下變化時,對實際控制信號的脈沖進(jìn)行調(diào)整的第二較佳實施例的相關(guān)波形示意圖。如圖16所示,于一些實施例中,當(dāng)調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化時,為了降低電轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流的變化率,故于步驟85中,本發(fā)明的控制方法便先設(shè)定將實際控制信號s2的原先所具有的脈沖進(jìn)行分配,以構(gòu)成多個調(diào)整周期,其中調(diào)整周期包含n個斬波周期,接著是依據(jù)第二設(shè)定而對應(yīng)調(diào)整每一調(diào)整周期中的斬波周期所包含的脈沖的數(shù)量,如調(diào)整周期中的其中的一的斬波周期所包含的脈沖的數(shù)量增加m個或減少m個,或調(diào)整周期中的部分的斬波周期所包含的脈沖的數(shù)量共減少增加m個或減少m個,此時電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流便會從iout1依據(jù)脈沖的數(shù)量增加m個或減少m個而分別變動為(n*iout1+m*△iout)/n或(n*iout1-m*△iout)/n,即iout1+m*△iout/n或iout1-m*△iout/n。
因此如圖16所示,假設(shè)實際控制信號s2的每一斬波周期中原先為4個脈沖,其中調(diào)整周期包含2個斬波周期且此時電源轉(zhuǎn)換單元2所輸出的 輸出電流的平均值為iout1,一旦當(dāng)調(diào)光信號s1變化而使調(diào)光電流idim在小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下變化,圖1所示的調(diào)光驅(qū)動電路1的控制單元5或是圖5所示的調(diào)光驅(qū)動電路30的控制單元33需依據(jù)第二設(shè)定而增加或減少例如一個脈沖時(其中假定一個脈沖的增減變化所對應(yīng)的電流變化量為△iout),本實施例的控制方法則對實際控制信號s2中的每一調(diào)整周期中的其中的一的斬波周期中所包含的脈沖的數(shù)量增加一個或減少一個,此時電源轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流便會從iout1依據(jù)脈沖的數(shù)量增加一個或減少一個而分別變動為(iout1+iout1+△iout)/2或(iout1+iout1-△iout)/2,即iout1+△iout/2或iout1-△iout/2。因此相較于圖15所示,圖16所示的控制方法確實可在調(diào)光電流idim小于或等于預(yù)設(shè)電流門限值imid的條件下而變化時,降低電轉(zhuǎn)換單元2的輸出電流的變化率。
綜上所述,本發(fā)明提供一種調(diào)光驅(qū)動電路及其控制方法,其中調(diào)光驅(qū)動電路可利用由電感所構(gòu)成的電感電流檢測單元來檢測電源轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部的相關(guān)參數(shù),或亦利用輸入電壓檢測單元及輸出電壓檢測單元來檢測電源轉(zhuǎn)換單元內(nèi)部的相關(guān)參數(shù),并以數(shù)字控制方式調(diào)整脈沖的寬度以及脈沖的數(shù)量,故本發(fā)明調(diào)光驅(qū)動電路可提高電源轉(zhuǎn)換單元的輸出電流的精度,使得電源轉(zhuǎn)換單元所輸出的輸出電流可精準(zhǔn)的對應(yīng)調(diào)光信號而調(diào)整,進(jìn)而實現(xiàn)更寬的調(diào)光范圍。
本發(fā)明得由熟習(xí)此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾,然皆不脫如附權(quán)利要求所欲保護(hù)者。