本發(fā)明涉及一種電子電路，更具體地說，本發(fā)明涉及一種雙通道LED(發(fā)光二極管)驅(qū)動器及其開路保護方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的不斷發(fā)展，LED由于其體積小、驅(qū)動簡單且節(jié)能環(huán)保，正逐漸取代熒光燈在液晶顯示背光和普通照明中的應(yīng)用。LED需要驅(qū)動電路來為其提供受控的電流信號。在某些應(yīng)用場合，除了受控的LED電流以外，還需要一些諸如12V、5V、3.3V之類的電源電壓，用來為其他模塊(例如微控制器MCU、無線控制模塊RF、路由器等等)供電。

現(xiàn)有的雙通道LED驅(qū)動電路通常采用兩個功率級：第一功率級包括諸如反激變換器來提供兩個恒定電壓，其中一個電壓用來驅(qū)動LED，另一個電壓用來給其他模塊供電；第二功率級包括兩個恒流降壓變換器，來分別控制流過兩個通道的LED的電流。若其中一個通道LED發(fā)生開路(斷路)情況，則現(xiàn)有雙通道LED驅(qū)動電路關(guān)閉相應(yīng)的功率級，以阻止功率繼續(xù)提供給該通道LED。

美國芯源系統(tǒng)有限公司(Monolithic Power Systems，MPS)提供不一樣的雙通道LED解決方案。MPS僅使用一個功率級，即可實現(xiàn)對雙通道LED的驅(qū)動和對無線模塊的供電。無線模塊提供兩個調(diào)光信號，其中一個調(diào)光信號控制雙通道LED的總亮度，另一個調(diào)光信號控制兩個通道LED的調(diào)光比例。當(dāng)該雙通道LED的其中一個通道發(fā)生開路情況時，如何檢測該開路情況、保證系統(tǒng)的安全性(不會過壓)并且繼續(xù)提供照明是個挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問題，提出一種改進的雙通道LED驅(qū)動器及其控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提出了一種雙通道LED驅(qū)動器，驅(qū)動第一通道LED和第二通道LED，所述雙通道LED驅(qū)動器包括：功率變換器，為所述第一和第二通道LED提供驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流，其中該開關(guān)變換器包括：第一繞組以及耦接至第一繞組的主功率開關(guān)，所述第一繞組在主功率開關(guān)導(dǎo)通時存儲能量、在主功率開關(guān)斷開時將能量提供至第一和第二通道LED；功率控制電路，接收無線控制模塊提供的第一調(diào)光信號和表征流過主功率開關(guān)的電流的電流采樣信號，產(chǎn)生驅(qū)動控制信號用以控制主功率開關(guān)；比較電路，比較表征驅(qū)動電壓的輔助電壓和開路閾值的大小，判斷第一通道LED或第二通道LED是否開路，產(chǎn)生開路檢測信號；鎖存電路，接收無線控制模塊提供的第二調(diào)光信號和開路檢測信號，當(dāng)開路檢測信號指示第一通道LED或第二通道LED開路時，所述鎖存電路將第二調(diào)光信號的反相信號鎖存，產(chǎn)生反相鎖存信號；第一調(diào)光開關(guān)，耦接至第一通道LED，對第一通道LED進行調(diào)光；第二調(diào)光開關(guān)，耦接至第二通道LED，對第二通道LED進行調(diào)光，所述第二調(diào)光開關(guān)與第一調(diào)光開關(guān)互補導(dǎo)通；其中當(dāng)?shù)谝煌ǖ繪ED或第二通道LED開路時，第一調(diào)光開關(guān)和第二調(diào)光開關(guān)由反相鎖存信號控制導(dǎo)通與斷開；當(dāng)?shù)谝煌ǖ繪ED和第二通道LED均沒有開路時，第一調(diào)光開關(guān)和第二調(diào)光開關(guān)由第二調(diào)光信號控制導(dǎo)通與斷開。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提出了一種雙通道LED驅(qū)動器的開路保護方法，所述雙通道LED驅(qū)動器用以驅(qū)動第一通道LED和第二通道LED，所述方法包括：接收輸入電壓，產(chǎn)生驅(qū)動電流，用以驅(qū)動第一和第二通道LED；接收用戶輸入的第一調(diào)光信號和調(diào)節(jié)信號；將調(diào)節(jié)信號與輸入電壓進行同步，得到第二調(diào)光信號；根據(jù)第一調(diào)光信號調(diào)節(jié)第一和第二通道LED的總電流；監(jiān)測第一通道LED和第二通道LED的開路情況，當(dāng)有一通道LED出現(xiàn)開路情況時，保持相應(yīng)開路通道的開路狀態(tài)，使另一通道保持點亮；當(dāng)?shù)谝缓偷诙ǖ繪ED均沒有出現(xiàn)開路情況，根據(jù)第二調(diào)光信號調(diào)節(jié)第一通道LED和第二通道LED的調(diào)光比例。

根據(jù)本發(fā)明各方面的上述雙通道LED驅(qū)動器及其控制方法，只需要一個功率級即可實現(xiàn)對雙通道LED的驅(qū)動、對無線模塊的供電、并在其中一個通道LED出現(xiàn)開路情況時，保證輸出不過壓且可以繼續(xù)提供照明服務(wù)；在兩個通道LED均處于開路狀態(tài)時，將功率級關(guān)閉，從而降低功耗，保障系統(tǒng)安全。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器100的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器200的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的輸出電流計算電路61的電路原理示意圖；

圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器400的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器500的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器的選擇電路110的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器700的選擇電路110的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器800的邏輯控制及驅(qū)動電路64的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器900的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器1000的過壓判定電路120的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器的開路保護方法流程圖1100。

具體實施方式

下面將詳細描述本發(fā)明的具體實施例，應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明。在以下描述中，為了提供對本發(fā)明的透徹理解，闡述了大量特定細節(jié)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是：不必采用這些特定細節(jié)來實行本發(fā)明。在其他實例中，為了避免混淆本發(fā)明，未具體描述公知的電路、材料或方法。

在整個說明書中，對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例”或“示例”的提及意味著：結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在本發(fā)明至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在實施例中”、“一個示例”或“示例”不一定都指同一實施例或示例。此外，可以以任何適當(dāng)?shù)慕M合和/或子組合將特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性組合在一個或多個實施例或示例中。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)稱元件“耦接到”或“連接到”另一元件時，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中間元件。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。這里使用的術(shù)語“和/ 或”包括一個或多個相關(guān)列出的項目的任何和所有組合。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。所謂雙通道LED，即有兩路LED串/LED并聯(lián)耦接在驅(qū)動器的負載端。在圖1所示實施例中，所述雙通道LED驅(qū)動器100驅(qū)動第一通道LED 1001和第二通道LED 1002，包括：輸入端口101，接收交流輸入電壓(如市電)V_in；整流橋102，接收交流輸入電壓V_in，提供整流信號V_DC；第一通道LED 1001、第二通道LED 1002；功率變換器，為所述第一和第二通道LED(1001和1002)提供驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流，其中該開關(guān)變換器包括：第一繞組31以及耦接至第一繞組31的主功率開關(guān)32，所述第一繞組31在主功率開關(guān)32導(dǎo)通時存儲能量、在主功率開關(guān)32斷開時將能量提供至第一和第二通道LED；第二繞組104，與功率變換器中的第一繞組31磁耦合，提供供電電壓V_PS給無線控制模塊(RF/MCU)105；功率控制電路106，接收第一調(diào)光信號DIM1和表征流過主功率開關(guān)32電流的電流采樣信號I_SEN，產(chǎn)生驅(qū)動控制信號Dr用以控制主功率開關(guān)32，其中第一調(diào)光信號DIM1由無線控制模塊105提供；比較電路108，接收表征驅(qū)動電壓的輔助電壓V_AUX和開路閾值V_OVP，所述比較電路108比較輔助電壓V_AUX和開路閾值V_OVP的大小，判斷第一通道LED 1001或第二通道LED 1002是否開路，產(chǎn)生開路檢測信號OC；鎖存電路109，接收無線控制模塊105提供的第二調(diào)光信號DIM2和開路檢測信號OC，當(dāng)開路檢測信號OC指示第一通道LED 1001或第二通道LED 1002開路時，所述鎖存電路109將第二調(diào)光信號DIM2的反相信號鎖存，產(chǎn)生反相鎖存信號DIML；第一調(diào)光開關(guān)111，耦接至第一通道LED 1001，對第一通道LED 1001進行調(diào)光；第二調(diào)光開關(guān)112，耦接至第二通道LED 1002，對第二通道LED 1002進行調(diào)光；其中當(dāng)?shù)谝煌ǖ繪ED 1001或第二通道LED 1002開路時，第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112由反相鎖存信號DIML控制導(dǎo)通與斷開；當(dāng)?shù)谝煌ǖ繪ED1001和第二通道LED 1002均沒有開路時，第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112由第二調(diào)光信號DIM2控制導(dǎo)通與斷開；第二調(diào)光開關(guān)112與第一調(diào)光開關(guān)111互補導(dǎo)通。

在一個實施例中，鎖存電路109包括D觸發(fā)器。所述D觸發(fā)器包括：D輸入端，接收第二調(diào)光信號DIM2；時鐘輸入端clk，接收開路檢測信號OC；第一輸出端Q和第二輸出端/Q，其中反相鎖存信號DIML在第二輸出端/Q處提供。

在一個實施例中，第一調(diào)光信號DIM1和第二調(diào)光信號DIM2均為PWM(脈沖寬度調(diào)節(jié))信號。

在圖1所示實施例中，雙通道LED驅(qū)動器100通過選擇電路110對第二調(diào)光信號DIM2及其反相鎖存信號DIML進行選擇，當(dāng)開路檢測信號OC指示第一通道LED 1001或第二通道LED 1002開路，系統(tǒng)需要開路保護(open current protection，OCP)時，所述選擇電路110選擇反相鎖存信號DIML作為比例調(diào)光信號DIM0，來控制第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112；當(dāng)開路檢測信號OC指示第一通道LED 1001和第二通道LED 1002均沒有開路，系統(tǒng)不需要開路保護(non-open current protection，NOCP)時，所述選擇電路110選擇第二調(diào)光信號DIM2作為比例調(diào)光信號DIM0，來控制第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112。

在圖1所示實施例中，所述雙通道LED驅(qū)動器100還包括輔助繞組107，與第一繞組反激磁耦合，產(chǎn)生表征驅(qū)動電壓的輔助電壓V_AUX。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，輔助電壓V_AUX也可以其他方式獲得。

在圖1所示實施例中，所述功率控制電路106包括：輸出電流計算器61，接收表征流過主功率開關(guān)32電流的電流采樣信號I_SEN，計算流過第一和第二通道LED的總電流，產(chǎn)生等效輸出電流IE_Q；參考信號產(chǎn)生電路62，接收第一調(diào)光信號DIM1，產(chǎn)生受第一調(diào)光信號DIM1調(diào)節(jié)的參考信號V_REF；誤差放大器(EA)63，接收參考信號V_REF和等效輸出電流I_EQ，所述誤差放大器63將參考信號V_REF和等效輸出電流I_EQ的誤差放大并進行積分，產(chǎn)生補償信號CMP；邏輯控制及驅(qū)動電路64，接收補償信號CMP，產(chǎn)生驅(qū)動控制信號Dr用以控制主功率開關(guān)32。在一個實施例中，所述參考信號產(chǎn)生電路62接收源參考電壓V_R0和第一調(diào)光信號DIM1，并將第一調(diào)光信號DIM1的占空比和源參考電壓V_R0相乘，產(chǎn)生參考信號V_REF，即參考信號V_REF與第一調(diào)光信號DIM1的占空比和源參考電壓V_R的關(guān)系為：

V_REF＝V_R0×D_DIM1

其中D_DIM1表示第一調(diào)光信號DIM1的占空比。

在圖1所示實施例中，所述功率變換器還包括：副邊繞組33，與第一繞組31磁耦合；第一從功率開關(guān)34，耦接在副邊繞組33與第一通道LED 1001之間；第二從功率開關(guān)35，耦接在副邊繞組33與第二通道LED 1002之間。所述雙通道LED驅(qū)動器100還包括：反相器113，接收比例調(diào)光信號DIM0，產(chǎn)生比例調(diào)光信號DIM0的反相信號。

在一個實施例中，當(dāng)功率變換器采用隔離式(如圖1中的反激變換器)時，比例調(diào)光信號DIM0經(jīng)由光電耦合器114后再用來控制第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112。此時由于光電耦合器114的作用，比例調(diào)光信號DIM0被反相。當(dāng)功率變換器采用非隔離式變換器時，第二調(diào)光信號無需經(jīng)由光電耦合器，具體見下文圖5所示實施例。

在一個實施例中，第二繞組104通過二極管和電壓調(diào)節(jié)電路(如圖1所示實施例的低壓差線性穩(wěn)壓器LDO)給無線控制模塊105供電。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，電壓調(diào)節(jié)電路不局限于LDO，也可以采用其他合適的電路，甚至可以被省略。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器200的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示雙通道LED驅(qū)動器200與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100不同的是，圖2具體示出了第二繞組104和功率開關(guān)32的耦接方式，以及輸出電流計算器106與功率開關(guān)32的耦接方式。圖2所示雙通道LED驅(qū)動器200還包括：第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116，串聯(lián)耦接在主功率開關(guān)32和原邊參考地之間，其中第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116兩端的電壓為所述電流采樣信號I_SEN。第二繞組104經(jīng)由第二采樣電阻器116耦接至原邊參考地。第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116兩端的電壓(I_SEN)經(jīng)由輸出電流計算器106后，被轉(zhuǎn)化為反映第一和第二通道LED總電流的等效輸出電流I_EQ。

在系統(tǒng)的運行過程中，當(dāng)主功率開關(guān)32斷開時，流過其上的電流為零；當(dāng)主功率開關(guān)32導(dǎo)通時，流過其上的電流I₃₂可以表示為

其中I_Lm表示流過第一繞組31的勵磁電感的電流，I₁₀₄表示流過第二繞組104的電流，N2/N1表示第二繞組104與第一繞組31的匝數(shù)比。

則第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116兩端的電壓(即電流采樣信號I_SEN)為：

I_SEN＝I₃₂×(R₁₁₅+R₁₁₆)-I₁₀₄×R₁₁₆ (2)

其中R₁₁₅表示第一采樣電阻器115的電阻值，R₁₁₆表示第二采樣電阻器116的電阻值。

由等式(1)和等式(2)，可以得到

將第二繞組104與第一繞組31的匝數(shù)比、第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116的電阻值做如下設(shè)定：

則可以得到

I_SEN＝I_Lm×(R₁₁₅+R₁₁₆) (4)

從等式(4)可以看到，當(dāng)將第二繞組104與第一繞組31的匝數(shù)比、第一采樣電阻器115和第二采樣電阻器116的電阻值關(guān)系做特定設(shè)定后，電流采樣信號I_SEN僅與流過第一繞組31勵磁電感的電流相關(guān)，而不受流過第二繞組104的電流的影響。該電流采樣信號I_SEN經(jīng)過輸出電流計算器106被轉(zhuǎn)化為等效輸出電流I_EQ后，可以準(zhǔn)確反映第一通道LED 1001和第二通道1002的總電流。

圖2所示雙通道LED驅(qū)動器200的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的輸出電流計算電路61的電路原理示意圖。在圖3所示實施例中，所述輸出電流計算電路61包括：受驅(qū)動控制信號Dr控制的開關(guān)管661～663和電容器664。當(dāng)主功率開關(guān)32導(dǎo)通時，開關(guān)管661和663 導(dǎo)通，開關(guān)管662斷開，此時電流采樣信號I_SEN被傳輸至電容器664、等效輸出電流I_EQ等于零。當(dāng)主功率開關(guān)32斷開時，開關(guān)管661和663斷開，開關(guān)管663導(dǎo)通，此時等效輸出電流I_EQ等于電容器664兩端的電壓，該電壓等于電流采樣信號I_SEN的峰值。

表征第一和第二通道LED總電流的等效輸出電流I_EQ被輸送至誤差放大器63。通過誤差放大器63的作用，等效輸出電流IE_Q的平均值被調(diào)節(jié)至參考信號V_REF，而參考信號V_REF受用戶提供的第一調(diào)光信號DIM1控制。因此，在前述雙通道LED驅(qū)動器100、200中，第一調(diào)光信號DIM1調(diào)節(jié)了第一和第二通道LED的總電流，即雙通道LED的總亮度。

由于第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112由比例調(diào)光信號DIM0控制、且第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112互補導(dǎo)通，即第一通道LED 1001和第二通道LED 1002被互補點亮提供照明。因此，比例調(diào)光信號DIM0調(diào)節(jié)了每個通道LED的調(diào)光比例。例如，當(dāng)比例調(diào)光信號DIM2的占空比為40％時，經(jīng)由光電耦合器114后由于被反相，則第一通道LED 1001的調(diào)光比例為60％，第二通道LED 1002的調(diào)光比例為40％。即在比例調(diào)光信號DIM2的一個周期中，第一通道LED 1001的點亮?xí)r間占60％，第二通道LED 1002的點亮?xí)r間占40％。

系統(tǒng)運行過程中，如果某一通道LED(如第一通道LED 1001)出現(xiàn)開路情況，當(dāng)該通道相應(yīng)的調(diào)光開關(guān)被導(dǎo)通(如第二調(diào)光信號DIM2使得第一調(diào)光開關(guān)111被導(dǎo)通)時，則由于第一通道LED 1001的開路情況，表征驅(qū)動電壓的輔助電壓V_AUX在主功率開關(guān)32斷開時將高于開路閾值V_oVP。相應(yīng)的，鎖存電路109將被觸發(fā)，在其第二輸出端/Ω產(chǎn)生第二調(diào)光信號DIM2的反相鎖存信號DIML，該反相鎖存信號DIML鎖住第二調(diào)光信號DIM2此時的反相狀態(tài)(即鎖住將第一調(diào)光開關(guān)111斷開、將第二調(diào)光開關(guān)112導(dǎo)通的狀態(tài))；同時，在選擇電路110處，第二調(diào)光信號DIM2的反相鎖存信號DIML被選擇為比例調(diào)光信號DIM0，用來控制第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112，使得第二調(diào)光開關(guān)112被保持持續(xù)導(dǎo)通，第一調(diào)光開關(guān)111被保持持續(xù)斷開。即在開路情況發(fā)生時，相應(yīng)通道LED被熄滅(開路狀態(tài)被鎖住)，另一通道LED被保持持續(xù)點亮以提供照明并保證輸出不過壓。

因此，前述雙通道LED驅(qū)動器100、200在某一通道LED出現(xiàn)開路時，保證了系統(tǒng)可以繼續(xù)對應(yīng)用場合提供照明并保障了系統(tǒng)安全。

圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器400的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示雙通道LED驅(qū)動器400與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100不同的是，在圖4所示雙通道LED驅(qū)動器400中，所述無線控制模塊(RF/MCU)105的第二調(diào)光信號DIM2和交流輸入電壓V_in和/或整流電壓V_DC同步。具體來說，所述無線控制模塊105包括：用戶輸入模塊51，提供用戶輸入的第一調(diào)光信號DIM1和調(diào)節(jié)信號DIM；過零比較器52，接收表征交流輸入電壓V_in(和/或整流信號V_DC)的輸入采樣信號和零值參考信號V_Z(如0.1V)，所述零值比較器52比較輸入采樣信號和零值參考信號V_Z的大小，產(chǎn)生過零檢測信號ZD；同步觸發(fā)器53，接收用戶提供的調(diào)節(jié)信號DIM和過零檢測信號ZD，產(chǎn)生第二調(diào)光信號DIM2。其中所述第二調(diào)光信號DIM2響應(yīng)過零檢測信號ZD被復(fù)位、響應(yīng)調(diào)節(jié)信號DIM被置位，復(fù)位的優(yōu)先級高于置位的優(yōu)先級。

圖4所示雙通道LED驅(qū)動器400的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

前述雙通道LED驅(qū)動器100、200和400的功率變換器均采用隔離式變換器，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，雙通道LED驅(qū)動器的功率變換器也可采用非隔離變換器，如圖5所示。

圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器500的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖5所示實施例中，所述雙通道LED驅(qū)動器500的功率變換器包括升-降壓型(buck-boost)變換器。所述buck-boost變換器包括：第一繞組31；耦接至第一繞組31的主功率開關(guān)32，所述第一繞組31在主功率開關(guān)32導(dǎo)通時存儲能量，在主功率開關(guān)32斷開時將能量提供至第一和第二通道LED；第一從功率開關(guān)34，耦接至第一繞組31和主功率開關(guān)32；第二從功率開關(guān)35，耦接至第一繞組31和主功率開關(guān)32。

在圖5所示實施例中，由于其功率變換器采用buck-boost變換器，因此第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112為高端(high-side)配置，需要浮驅(qū)動。

在圖5所示實施例中，由于其功率變換器為非隔離式變換器，因此比例調(diào)光信號DIM0無需經(jīng)由光電耦合器114，因此，反相器113耦接在選擇電路110和第一調(diào)光開關(guān)111之間。

圖5所示雙通道LED驅(qū)動器500的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

前述根據(jù)本發(fā)明各實施例的雙通道LED驅(qū)動器中，若其中一個通道LED出現(xiàn)開路情況，則驅(qū)動電壓的輔助電壓V_AUX在主功率開關(guān)32斷開時將超過開路閾值V_OVP，；而在功率變換器的主功率開關(guān)32導(dǎo)通時，輔助電壓V_AUX被拉低，開路檢測信號OC變成低電平。因此，當(dāng)出現(xiàn)某一通道LED開路時，開路檢測信號OC是脈沖信號，其高電平存續(xù)于開路狀態(tài)發(fā)生并且主功率開關(guān)32的斷開期間。該脈沖的高電平需要被鎖住，以保證相應(yīng)通道LED被持續(xù)斷開。

圖6示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器600的選擇電路110的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖6所示實施例中，所述選擇電路110包括：RS鎖存器11，具有置位輸入端S、復(fù)位輸入端R和輸出端Q，其中置位輸入端S接收開路檢測信號OC，復(fù)位輸入端R接收系統(tǒng)的欠壓鎖存信號UVLO，當(dāng)開路檢測信號OC指示有一通道LED出現(xiàn)開路情況時，所述RS鎖存器11將開路狀態(tài)鎖存，產(chǎn)生開路鎖存信號OCL；選擇開關(guān)12，在開路鎖存信號OCL的控制下選擇第二調(diào)光信號DIM2或者反相鎖存信號DIML作為比例調(diào)光信號DIM0，來控制第一調(diào)光開關(guān)和第二調(diào)光開關(guān)。當(dāng)開路鎖存信號OCL指示其中一通道LED開路時，選擇開關(guān)12選擇反相鎖存信號DIML作為比例調(diào)光信號DIM0；當(dāng)開路鎖存信號OCL指示沒有任一通道LED開路時，選擇開關(guān)12選擇第二調(diào)光信號DIM2作為比例調(diào)光信號DIM0。

圖6所示雙通道LED驅(qū)動器600的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

圖7示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器700的選擇電路110的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖7所示實施例中，所述選擇電路110包括：RS鎖存器11，當(dāng)?shù)谝煌ǖ繪ED和第二通道LED的其中一通道出現(xiàn)開路情況時，RS鎖存器11響應(yīng)開路檢測信號OC產(chǎn)生開路鎖存信號OCL，以鎖存所述開路通道LED的開路狀態(tài)；反相單元13，接收開路鎖存信號OCL，產(chǎn)生與開路鎖存信號反相的開路反相信號；第一邏輯與單元14，對反相鎖存信號DIML和開路鎖存信號OCL執(zhí)行邏輯與運算，產(chǎn)生第一邏輯與信號；第二邏輯與單元15，對開路反相信號和第二調(diào)光信號DIM2執(zhí)行邏輯與運算，產(chǎn)生第二邏輯與信號；邏輯或單元16，對第一邏輯與信號和第二邏輯與信號執(zhí)行邏輯或運算，產(chǎn)生比例調(diào)光信號DIM0，用以控制第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112。

當(dāng)開路檢測信號OC指示某一通道LED開路，則開路鎖存信號OCL為高電平，開路反相信號為低電平。相應(yīng)的，在第一邏輯與單元14處，反相鎖存信號DIML被傳輸至邏輯或單元16；在第二邏輯與15處，第二調(diào)光信號DIM2被屏蔽。因此，比例調(diào)光信號DIM0為反相鎖存信號DIML，第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112由反相鎖存信號DIML控制。反之，當(dāng)開路檢測信號OC指示第一通道LED和第二通道LED均沒有開路，則開路鎖存信號OCL為低電平，開路反相信號為高電平。相應(yīng)的，在第一邏輯與單元14處，反相鎖存信號DIML被屏蔽；在第二邏輯與15處，第二調(diào)光信號DIM2被傳輸至邏輯或單元16。因此，比例調(diào)光信號DIM0為第二調(diào)光信號DIM2，第一調(diào)光開關(guān)111和第二調(diào)光開關(guān)112由第二調(diào)光信號DIM2控制。

圖7所示雙通道LED驅(qū)動器700的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

圖8示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器800的邏輯控制及驅(qū)動電路64的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖8所示實施例中，邏輯控制及驅(qū)動電路64包括：比較器81，接收補償信號CMP和鋸齒波信號V_SAW，其中所述鋸齒波信號V_SAW在主功率開關(guān)32導(dǎo)通時線性上升、在主功率開關(guān)32斷開時被復(fù)位，所述比較器81對所述補償信號CMP和鋸齒波信號V_SAW進行比較，產(chǎn)生比較信號；邏輯電路82，接收表征副邊繞組的電流是否過零的電流過零信號ZCD(如通過一第三繞組檢測)和比較信號，產(chǎn)生邏輯信號，其中所述邏輯信號響應(yīng)電流過零信號ZCD被置位、響應(yīng)比較信號被復(fù)位；驅(qū)動單元83，接收邏輯信號，產(chǎn)生所述驅(qū)動控制信號Dr，用以控制主功率開關(guān)32的運行。

在圖8所示實施例中，所述邏輯電路82包括RS觸發(fā)器。

圖8所示雙通道LED驅(qū)動器800的其他電路結(jié)構(gòu)及運行原理與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，為敘述簡明，這里不再詳述。

前述根據(jù)本發(fā)明多個實施例的雙通道LED驅(qū)動器在其中一個通道LED出現(xiàn)開路情況時，通過斷開相應(yīng)開路通道LED，并保持另一個未開路通道LED持續(xù)點亮，繼續(xù)給應(yīng)用場合提供照明。若在第一通道LED開路后，第二通道LED也發(fā)生開路，即兩個通道LED均發(fā)生開路情況，則需要關(guān)閉功率級，停止功率變換器的運行，以降低功耗，保證系統(tǒng)安全。以下結(jié)合圖9具體闡述當(dāng)兩個通道LED均發(fā)生開路時的電路保護。

圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器900的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖9所示雙通道LED驅(qū)動器900與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100相似，與圖1所示雙通道LED驅(qū)動器100不同的是，圖9所示雙通道LED驅(qū)動器900還包括：過壓判定電路120，接收開路檢測信號OC，判定輔助電壓V_AUX是否連續(xù)N個周期(如連續(xù)4個周期)均出現(xiàn)高于開路閾值V_OVP的脈沖(判斷第一通道LED和第二通道LED是否均處于開路狀態(tài))，當(dāng)判定結(jié)果為輔助電壓V_AUX連續(xù)設(shè)定周期均出現(xiàn)高于開路閾值V_OVP的脈沖，則第一通道LED和第二通道LED均處于開路狀態(tài)，過壓判定電路120產(chǎn)生過壓保護信號OVP，以關(guān)閉功率控制電路，停止功率變換器的工作。N為自然數(shù)，可以根據(jù)實際情況設(shè)定。

具體來說，假定第一通道LED 1001出現(xiàn)開路情況，則其相應(yīng)的第一調(diào)光開關(guān)111被保持斷開，第二通道LED 1002相應(yīng)的第二調(diào)光開關(guān)112被保持持續(xù)導(dǎo)通，使得第二通道LED 1002繼續(xù)給應(yīng)用場合提供照明。若第二通道LED 1002在某一時刻也出現(xiàn)開路情況，則輔助電壓V_AUX將再一次超過開路閾值V_OVP，此時開路檢測信號OC再一次變高，直至功率變換器的主功率開關(guān)32在下一個周期中被導(dǎo)通，以指示另一通道LED也出現(xiàn)開路情況。過壓判定電路120接收此開路檢測信號OC，并判斷在接下來的設(shè)定周期，開路檢測信號OC是否連續(xù)出現(xiàn)脈沖信號，指示另一通道LED也出現(xiàn)開路情況。當(dāng)開路檢測信號OC連續(xù)設(shè)定周期(如連續(xù)2個或4個周期)出現(xiàn)脈沖信號，則過壓判定電路120輸出過壓保護信號OVP，以關(guān)閉功率控制電路(如將驅(qū)動控制信號Dr拉低，屏蔽驅(qū)動控制信號Dr等等)，停止功率變換器的工作，從而降低功耗，保證系統(tǒng)不過壓，使得安全性得到保障。

圖10示意性的示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器1000的過壓判定電路120的電路結(jié)構(gòu)示意圖。在圖10所示實施例中，所述過壓判定電路120包括：RS觸發(fā)器21，具有置位端S，接收開路檢測信號OC，復(fù)位端R，接收表征驅(qū)動控制信號Dr的復(fù)位信號Gatef，所述RS觸發(fā)器21響應(yīng)驅(qū)動控制信號Dr的下降沿，將開路檢測信號OC傳輸至其第一輸出端Q，并在其第二輸出端/Q產(chǎn)生開路檢測信號OC的反相信號；D鎖存器22，具有輸入端D、時鐘端clk和輸出端Q，其輸入端D耦接至RS觸發(fā)器21的第二輸出端/Q接收開路檢測信號OC的反相信號，其時鐘端clk接收表征驅(qū)動控制信號Dr的方波信號Gater，所述D鎖存器22響應(yīng)驅(qū)動控制信號Dr的上升沿，將開路檢測信號OC的反相信號傳輸至其輸出端Q；計數(shù)器23，具有輸入端I、復(fù)位端R和輸出端O，其中輸入端I接收開路檢測信號OC，所述計數(shù)器23響應(yīng)開路檢測信號的上升沿計數(shù)、響應(yīng)開路檢測信號的反相信號被復(fù)位，當(dāng)計數(shù)達到設(shè)定值，產(chǎn)生過壓保護信號OVP，以關(guān)閉功率控制電路，停止功率變換器的工作。如果計數(shù)器23在計數(shù)沒有達到設(shè)定值時，其復(fù)位端R被D鎖存器22的輸出復(fù)位，則計數(shù)器被清零，過壓保護信號OVP不對功率控制電路產(chǎn)生作用。

如前所述，當(dāng)兩通道LED均開路時，開路檢測信號OC為連續(xù)脈沖信號(其高電平時間為主功率開關(guān)32的斷開期間)。當(dāng)功率變換器的主功率開關(guān)32斷開時，輔助電壓V_AUX超過開路閾值V_OVP，開路檢測信號OC變?yōu)楦唠娖?，RS觸發(fā)器21響應(yīng)驅(qū)動控制信號Dr的下降沿(即響應(yīng)主功率開關(guān)32的斷開)，將該高電平的開路檢測信號OC的反相信號(低電平)傳輸至其第二輸出端/Q。相應(yīng)的，D鎖存器22的輸出為低電平，不對計數(shù)器23執(zhí)行復(fù)位。當(dāng)計數(shù)器23響應(yīng)開路檢測信號OC的連續(xù)脈沖進行計數(shù)并達到設(shè)定值時，過壓保護信號OVP變?yōu)楦唠娖?，將功率控制電?06關(guān)閉，使功率變換器停止工作，降低功耗，保證系統(tǒng)安全。如果在計數(shù)器未達到設(shè)定值之前，開路檢測信號OC在某個周期沒有出現(xiàn)脈沖(即在該周期內(nèi)，開路檢測信號OC一直為低電平)，則RS觸發(fā)器21響應(yīng)驅(qū)動控制信號Dr的下降沿，將該低電平的開路檢測信號OC的反相信號(高電平)傳輸至其第二輸出端/Q。相應(yīng)的，D鎖存器22接收該高電平的輸入信號，并響應(yīng)下一周期驅(qū)動控制信號Dr的上升沿，將其傳輸至輸出端Q。于是計數(shù)器23被復(fù)位清零，過壓保護信號OVP為低電平，不對功率控制電路產(chǎn)生作用。

本發(fā)明還提出了一種雙通道LED驅(qū)動器的開路保護方法。圖11示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的雙通道LED驅(qū)動器的開路保護方法流程圖1100。所述雙通道LED驅(qū)動器用以驅(qū)動第一通道LED和第二通道LED，所述方法包括：

步驟1101，接收輸入電壓，產(chǎn)生驅(qū)動電流，用以驅(qū)動第一和第二通道LED。

步驟1102，接收用戶輸入的第一調(diào)光信號和調(diào)節(jié)信號。

步驟1103，將調(diào)節(jié)信號與輸入電壓進行同步，得到第二調(diào)光信號。

步驟1104，根據(jù)第一調(diào)光信號調(diào)節(jié)第一和第二通道LED的總電流。

步驟1105，監(jiān)測第一通道LED和第二通道LED的開路情況，當(dāng)有一通道LED出現(xiàn)開路情況時，進入步驟1106；當(dāng)?shù)谝缓偷诙ǖ繪ED均沒有出現(xiàn)開路情況，進入步驟1107。

步驟1106，保持相應(yīng)開路通道的開路狀態(tài)，使另一通道保持點亮。

步驟1107，根據(jù)第二調(diào)光信號調(diào)節(jié)第一通道LED和第二通道LED的調(diào)光比例。

在一個實施例中，所述步驟1106“保持所述開路通道的開路狀態(tài)，使另一通道保持點亮”包括：鎖存該開路狀態(tài)和第二調(diào)光信號的反相狀態(tài)，并根據(jù)鎖存的第二調(diào)光信號的反相信號調(diào)節(jié)第一通道LED和第二通道LED的調(diào)光比例。

在一個實施例中，所述步驟1103“將調(diào)節(jié)信號與輸入電壓進行同步，得到第二調(diào)光信號”包括：判斷輸入電壓的過零情況，在輸入電壓過零時產(chǎn)生過零檢測信號；響應(yīng)過零檢測信號將第二調(diào)光信號復(fù)位，響應(yīng)調(diào)節(jié)信號將第二調(diào)光信號置位。

在一個實施例中，所述方法還包括：持續(xù)監(jiān)測第一通道LED和第二通道LED的開路情況，如果第一通道LED和第二通道LED均處于開路狀態(tài)，關(guān)閉雙通道LED驅(qū)動器的功率級。

雖然已參照幾個典型實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。