照明驅(qū)動(dòng)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的實(shí)施方式涉及照明裝置，尤其涉及一種可直接代替熒光燈的LED照明驅(qū)動(dòng)裝置和方法，以用于控制LED接收的電流。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，在許多照明裝置中，熒光燈逐步被LED (Light Emitting D1de)取代。與傳統(tǒng)的熒光燈相比，LED具有許多優(yōu)點(diǎn)如體積小、耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、高亮度、低熱量、環(huán)保、堅(jiān)固耐用等。
[0003]盡管LED有諸多優(yōu)點(diǎn)，LED并沒有在所有照明裝置中得到應(yīng)用。希望LED照明裝置可直接安裝到現(xiàn)有的燈座上以替換現(xiàn)有的熒光燈以節(jié)約更換成本。因此，需要一種與電子鎮(zhèn)流器相兼容的LED驅(qū)動(dòng)裝置。電子鎮(zhèn)流器用于將工頻交流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，通?？山朴诮涣骱懔麟娏髟础ED驅(qū)動(dòng)裝置中通常采用的整流器可將電子鎮(zhèn)流器生成的高頻交流電轉(zhuǎn)化為直流電，變換器可將整流后的直流電轉(zhuǎn)換成LED陣列所需電壓和電流的直流電。然而，傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路中常采用控制從電子鎮(zhèn)流器吸收的電流以輸出期望電壓、電流的直流電。由于電子鎮(zhèn)流器近似于恒流電流源，因此，當(dāng)采用傳統(tǒng)的電流控制方法時(shí)，提供給LED的直流電的電壓、電流會(huì)失控。
[0004]所以，需要提供一種改進(jìn)的照明裝置及控制方法來解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上面提及的技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路包括變換器和控制器，其中，該變換器連接在電流源和負(fù)載之間以接收該電流源產(chǎn)生的第一電能并輸出第二電能以提供給該負(fù)載，該變換器包括至少一個(gè)開關(guān)元件，該至少一個(gè)開關(guān)元件根據(jù)開關(guān)信號(hào)以開通或關(guān)斷從而對(duì)該第一電能的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，該變換器用于輸出恒定電流或恒定電壓的第二電能給該負(fù)載。該控制器至少與該變換器相通訊并至少基于第一電能的電壓反饋信號(hào)來產(chǎn)生該開關(guān)信號(hào)。
[0006]如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，該控制器包括第一調(diào)節(jié)器和第二調(diào)節(jié)器。該第一調(diào)節(jié)器用于根據(jù)該第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的電流或電壓指令信號(hào)產(chǎn)生電壓給定信號(hào)。第二調(diào)節(jié)器，該第二調(diào)節(jié)器用于根據(jù)該第一電能的電壓反饋信號(hào)以及該電壓給定信號(hào)產(chǎn)生該開關(guān)信號(hào)。
[0007]如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，該第一調(diào)節(jié)器包括運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器用于對(duì)該電流或電壓指令信號(hào)和對(duì)應(yīng)的該第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)之間的誤差信號(hào)進(jìn)行放大以得到該電壓給定信號(hào)。
[0008]如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，該第二調(diào)節(jié)器包括滯環(huán)比較電路，該滯環(huán)比較電路用于將該電壓給定信號(hào)與該第一電能的電壓反饋信號(hào)的差值與滯環(huán)寬度的上限值和下限值進(jìn)行比較以輸出該開關(guān)信號(hào)。
[0009]如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)一步包括連接在該第一調(diào)節(jié)器和該第二調(diào)節(jié)器之間的隔離電路，該隔離電路用于阻斷該第一調(diào)節(jié)器和該第二調(diào)節(jié)器之間的直接電信號(hào)通訊。
[0010]如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)一步包括連接至該變換器的輔助電源以將從該變換器吸收的電能轉(zhuǎn)換為控制器電壓以給該控制器供電。
[0011 ] 如上所述的驅(qū)動(dòng)電路，其中，該變換器包括至少一個(gè)原邊電感，該輔助電源包括與該至少一個(gè)原邊電感磁耦合的副邊電感，該副邊電感用于通過該原邊電感從該變換器中吸收電能。
[0012]本發(fā)明的另一方面在于提供一種控制驅(qū)動(dòng)電路的方法，該方法包括:通過控制器至少基于第一電能的電壓反饋信號(hào)來產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。開通或關(guān)斷變換器中的至少一個(gè)開關(guān)元件以對(duì)該第一電能的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)并輸出恒定電流或恒定電壓的第二電能給負(fù)載。
[0013]如上所述的方法，其中，該方法包括:通過第一調(diào)節(jié)器根據(jù)該第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的電流或電壓指令信號(hào)產(chǎn)生電壓給定信號(hào)。通過第二調(diào)節(jié)器根據(jù)該第一電能的電壓反饋信號(hào)以及該電壓給定信號(hào)產(chǎn)生該開關(guān)信號(hào)。
[0014]如上所述的方法，其中，該方法包括用運(yùn)算放大器用于對(duì)該電壓或電流指令信號(hào)和該對(duì)應(yīng)的第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)之間的誤差信號(hào)進(jìn)行放大以得到該電壓給定信號(hào)。
[0015]如上所述的方法，其中，該方法包括用滯環(huán)比較電路對(duì)該電壓給定信號(hào)與該第一電能的電壓反饋信號(hào)的差值與滯環(huán)寬度的上限值和下限值進(jìn)行比較以輸出該開關(guān)信號(hào)。
[0016]本發(fā)明的再一方面在于提供一種照明裝置，其特征在于:該照明裝置包括鎮(zhèn)流器、驅(qū)動(dòng)電路和照明元件，其中:該鎮(zhèn)流器包括接收第一交流電的輸入端和提供第二交流電的輸出端。該驅(qū)動(dòng)電路連接在該鎮(zhèn)流器和照明元件之間，該驅(qū)動(dòng)電路用于將該第二交流電轉(zhuǎn)換為直流電以提供給該照明元件，該驅(qū)動(dòng)電路包括整流器、變換器和控制器。該整流器連接至該鎮(zhèn)流器，該整流器用于將該第二交流電轉(zhuǎn)換為整流后的電能。該變換器連接至該整流器，該變換器包括至少一個(gè)開關(guān)元件，該變換器用于將該整流后的電能轉(zhuǎn)換為該直流電以提供給該照明元件，該至少一個(gè)開關(guān)元件根據(jù)開關(guān)信號(hào)以開通或關(guān)斷從而對(duì)該整流后的電能的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，該變換器用于輸出恒定電流的直流電給該負(fù)載。該控制器至少與該變換器相通訊并至少基于整流后的電能的電壓反饋信號(hào)來產(chǎn)生該開關(guān)信號(hào)。
[0017]如上所述的照明裝置，其中，該鎮(zhèn)流器由第一型號(hào)替換為第二型號(hào)時(shí)，提供給該照明元件的直流電保持該恒定電流或恒定電壓值。
[0018]如上所述的照明裝置，其中，該照明元件包括LED陣列。
[0019]如上所述的照明裝置，其中，該控制器包括第一調(diào)節(jié)器和第二調(diào)節(jié)器，其中:該第一調(diào)節(jié)器用于根據(jù)該第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的電流或電壓指令信號(hào)產(chǎn)生電壓給定信號(hào)。該第二調(diào)節(jié)器用于根據(jù)該第一電能的電壓反饋信號(hào)以及該電壓給定信號(hào)產(chǎn)生該開關(guān)信號(hào)。
[0020]如上所述的照明裝置，其中，該第二調(diào)節(jié)器用于實(shí)施一種脈寬調(diào)制算法或滯環(huán)比較跟蹤算法。
[0021]本發(fā)明提供的照明驅(qū)動(dòng)裝置及方法與傳統(tǒng)的方法相比，通過調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器輸出的第一電能的電壓來控制提供給LED陣列的第二電能的電流或電壓為恒定值。通過第一調(diào)節(jié)器控制第二電能的電流或電壓反饋信號(hào)跟蹤指令信號(hào)并輸出電壓給定信號(hào)，第二調(diào)節(jié)器控制第一電能的電壓反饋信號(hào)跟蹤電壓給定信號(hào)并輸出開關(guān)信號(hào)。變化器的開關(guān)信號(hào)根據(jù)開關(guān)信號(hào)以進(jìn)行開通和關(guān)斷進(jìn)而對(duì)該第一電能的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過本發(fā)明提出的照明驅(qū)動(dòng)裝置及方法，驅(qū)動(dòng)電路和LED陣列可集成在現(xiàn)有的熒光燈外殼中以直接替換熒光燈。
【附圖說明】
[0022]通過結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0023]圖1所示為驅(qū)動(dòng)電路的一種實(shí)施方式的模塊圖；
[0024]圖2所示為控制如圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路輸出恒定電流給負(fù)載的一種控制框圖；
[0025]圖3所示為驅(qū)動(dòng)電路的另一種實(shí)施方式的模塊圖；
[0026]圖4所示為控制如圖3所示的驅(qū)動(dòng)電路輸出恒定電壓給負(fù)載的一種控制框圖；
[0027]圖5所示為一種LED照明裝置驅(qū)動(dòng)電路的一種實(shí)施方式的示意圖；以及
[0028]圖6所示為一種控制如圖1或圖3所示的驅(qū)動(dòng)電路的一種實(shí)施方式的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]除非另作定義，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”或者“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€(gè)”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！盎颉卑ㄋ信e的項(xiàng)目中的任意一者或者全部。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。此外，“電路”以及“控制器”等可以包括單一組件或者由多個(gè)主動(dòng)元件或者被動(dòng)元件直接或者間接相連的集合，例如一個(gè)或者多個(gè)集成電路芯片，以提供所對(duì)應(yīng)描述的功能。
[0030]本發(fā)明中使用的“可”、“可以”與“可能”等詞語表明在某些環(huán)境中事件發(fā)生的可能性，擁有一種特定屬性、特征或功能，和/或通過與某一合格動(dòng)詞結(jié)合表示一個(gè)或多個(gè)能力、性能或可能性。相應(yīng)地，“可能”的使用表明:被修飾的術(shù)語對(duì)于所示的能力、功能或用途是明