Led調(diào)光裝置及l(fā)ed驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【專利摘要】分開了一種LED調(diào)光裝置和一種LED驅(qū)動(dòng)電源。所述LED調(diào)光裝置包括：旁路電路和解耦電路，所述旁路電路所述直流母線電壓產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)用于控制所述旁路電路的導(dǎo)通狀態(tài)以及導(dǎo)通時(shí)的旁路阻抗，在所述旁路電路導(dǎo)通時(shí)，所述直流母線電壓經(jīng)由所述旁路電路的主電流路徑接地，所述解耦電路根據(jù)所述第一控制信號(hào)和所述電流檢測(cè)信號(hào)，從直流母線電壓中解析出調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，并且根據(jù)所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)。該LED調(diào)光裝置利用電力載波信號(hào)傳輸調(diào)光數(shù)據(jù)。由于獨(dú)立于主電源電路的模塊，該LED調(diào)光裝置可以容易地添加至現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源中。
【專利說明】
LED調(diào)光裝置及LED驅(qū)動(dòng)電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光源控制技術(shù)，更具體地，涉及發(fā)光二極管(LED)調(diào)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED用于照明領(lǐng)域時(shí)，采用LED調(diào)光裝置調(diào)節(jié)亮度以滿足用戶的個(gè)性化需求或者根據(jù)環(huán)境需要調(diào)光以降低能耗。LED調(diào)光裝置例如是傳統(tǒng)的可控硅調(diào)光器。然而，可控硅調(diào)光器存在維持電流一致性不一的問題，而且各個(gè)國(guó)家、各個(gè)品牌的產(chǎn)品也存在差異，容易出現(xiàn)調(diào)光器兼容性的問題。此外，在調(diào)光過程中還會(huì)出現(xiàn)閃爍等現(xiàn)象。
[0003 ] 一種現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源100包括整流橋11、EMI濾波電路102、功率轉(zhuǎn)換電路103，如圖1所示。該驅(qū)動(dòng)電源100從外部電源110獲得交流電，然后經(jīng)整流和濾波獲得直流電壓，對(duì)該直流電壓進(jìn)行降壓以產(chǎn)生輸出電流，從而驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載120，例如LED燈。
[0004]進(jìn)一步改進(jìn)的LED驅(qū)動(dòng)電源200還包括LED調(diào)光裝置，如圖2所示。該LED調(diào)光裝置包括旁路電路204、過零檢測(cè)電路205、數(shù)據(jù)采樣電路206、M⑶模塊207。該LED調(diào)光裝置可以通過數(shù)據(jù)解析模塊傳輸數(shù)據(jù)，不存在兼容性的問題，可以取代可控硅調(diào)光器，還方便集成無線通信模塊，容易實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]然而，與現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源相比，LED驅(qū)動(dòng)電源200中的LED調(diào)光裝置導(dǎo)致在PCB布局上走線比原來會(huì)復(fù)雜很多，元器件也會(huì)變多，而且布版的空間也會(huì)比原來大很多。
[0006]因此，期望提供一種兼容現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源的PCB布局的LED調(diào)光裝置及LED驅(qū)動(dòng)電源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以容易地在現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源中添加調(diào)光功能的LED調(diào)光裝置，從而避免PCB布局的重新設(shè)計(jì)，以降低使用成本和便于推廣。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種LED調(diào)光裝置，其中，包括:旁路電路，所述旁路電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接收第二控制信號(hào)的第二輸入端、用于提供第一控制信號(hào)的第一輸出端、以及用于提供電流檢測(cè)信號(hào)的第二輸出端，以及解耦電路，所述解耦電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接收第一控制信號(hào)的第二輸入端、用于接收電流檢測(cè)信號(hào)的第三輸入端、用于提供脈寬調(diào)制信號(hào)的第一輸出端、以及用于提供第二控制信號(hào)的第二輸出端，其中，所述旁路電路根據(jù)所述直流母線電壓產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)用于控制所述旁路電路的導(dǎo)通狀態(tài)，在所述旁路電路導(dǎo)通時(shí)，所述直流母線電壓經(jīng)由所述旁路電路的主電流路徑接地，所述電流檢測(cè)信號(hào)表征所述主電流路徑中流過的電流，所述解耦電路根據(jù)所述第一控制信號(hào)和所述電流檢測(cè)信號(hào)，從直流母線電壓中解析出調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，并且根據(jù)所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，所述解耦電路與所述旁路電路同步工作。
[0010]優(yōu)選地，所述旁路電路在導(dǎo)通時(shí)的阻抗根據(jù)所述第一控制信號(hào)改變。
[0011]優(yōu)選地，還包括供電電路，所述供電電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接地的第二輸入端和用于提供穩(wěn)定的供電電壓的輸出端。
[0012]優(yōu)選地，所述旁路電路還包括:旁路柵極控制電路，所述旁路柵極控制電路具有輸入端和輸出端，所述旁路柵極控制電路在輸入端接收直流母線電壓，將所述直流母線電壓與第一參考電壓相比較，以產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，以及在輸出端提供所述第一控制信號(hào)；以及串聯(lián)連接在所述旁路電路的第一輸入端和地之間的第一 MOS管、第一電阻和第二電阻，其中，所述旁路柵極控制電路的輸出端連接第一 MOS管的控制端，從而所述第一控制信號(hào)控制第一MOS管的導(dǎo)通時(shí)間，所述旁路柵極控制電路的輸出端連接至所述旁路電路的第一輸出端，從而在所述第一輸出端提供所述第一控制信號(hào)，所述第一電阻和第二電阻的中間節(jié)點(diǎn)連接到所述旁路電路的第二輸出端，從而在所述第二輸出端提供所述電流檢測(cè)信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述旁路電路還包括:第二MOS管，連接在所述第一電阻和第二電阻的中間節(jié)點(diǎn)與地之間；以及第三電阻，連接在所述旁路電路的第二輸入端和所述第二MOS管的控制端之間，其中，所述第二MOS管在所述第二控制信號(hào)的控制下，至少在所述第一控制信號(hào)的高電平期間的一個(gè)時(shí)間段中處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而在所述一個(gè)時(shí)間段中為所述LED調(diào)光裝置外部的調(diào)光器供電。
[0014]優(yōu)選地，所述旁路電路還包括:旁路過功率保護(hù)電路，所述旁路過功率保護(hù)電路具有輸入端和輸出端，所述旁路過功率保護(hù)電路在輸入端接收直流母線電壓，根據(jù)直流母線電壓的高低產(chǎn)生不同的對(duì)地阻抗，以及在輸出端提供所述對(duì)地阻抗，其中，當(dāng)所述直流母線電壓高于預(yù)定值時(shí)，所述旁路過功率保護(hù)電路呈現(xiàn)對(duì)地低阻抗，從而拉低所述第二 MOS管的控制端電壓，防止第二MOS管誤導(dǎo)通，以保護(hù)第一MOS管。
[0015]優(yōu)選地，所述解耦電路還包括:遲滯比較器模塊，所述遲滯比較器模塊具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述遲滯比較模塊在第一輸入端接收第二參考電壓，在第二輸入端接收所述直流母線電壓或者所述直流母線電壓與直流偏置信號(hào)的疊加信號(hào)，將所述直流母線電壓轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)從所述模擬信號(hào)獲得所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，并且在輸出端提供所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)；以及數(shù)據(jù)解析模塊，所述數(shù)據(jù)解析模塊具有第一輸入端和第一輸出端，所述數(shù)據(jù)解析模塊在所述第一輸入端接收所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)獲得調(diào)光數(shù)據(jù)以產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)，并且在所述第一輸出端提供所述脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0016]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)解析模塊在所述第一控制信號(hào)有效時(shí)解析，產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0017]優(yōu)選地，所述遲滯比較器包括:高通濾波器，所述高通濾波器阻止所述直流母線電壓的工頻分量通過，僅僅允許所述直流母線電壓上調(diào)制的高頻信號(hào)通過；以及第一比較器，所述第一比較器用于將所述高頻信號(hào)與第二參考電壓相比較，以產(chǎn)生所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0018]優(yōu)選地，所述解耦電路還包括:相位檢測(cè)模塊，所述相位檢測(cè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端，以及第一輸出端和第二輸出端，所述相位檢測(cè)模塊分別在所述第一輸入端、所述第二輸入端和所述第三輸入端分別接收所述電流檢測(cè)信號(hào)、所述供電電壓和所述第一控制信號(hào)，根據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生同步信號(hào)，并且在所述第二輸出端提供所述同步信號(hào)，其中，所述數(shù)據(jù)解析模塊還具有第二輸入端和第三輸入端，分別接收所述過零檢測(cè)信號(hào)和所述同步信號(hào)，以及執(zhí)行相應(yīng)的中斷控制。
[0019]優(yōu)選地，所述相位檢測(cè)模塊根據(jù)所述電流檢測(cè)信號(hào)獲得過零檢測(cè)信號(hào)，并且在所述第一輸出端提供所述過零檢測(cè)信號(hào)。
[0020]優(yōu)選地，所述直流母線電壓為直流脈動(dòng)電壓，在所述旁路電路導(dǎo)通期間，利用所述直流母線電壓的上升階段為所述LED調(diào)光裝置外部的調(diào)光器供電，利用所述直流母線電壓的下降階段為所述LED調(diào)光裝置自身傳輸調(diào)光數(shù)據(jù)，以及在所述旁路電路斷開期間，利用所述直流母線電壓的中間階段為所述LED調(diào)光裝置外部的LED負(fù)載傳輸功率。
[0021]優(yōu)選地，將所述旁路電路、所述解耦電路和所述供電電路的至少一些元器件集成在一個(gè)芯片中。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種LED驅(qū)動(dòng)電源，用于將外部交流電源提供的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，以驅(qū)動(dòng)外部的LED負(fù)載，其中，所述LED驅(qū)動(dòng)電源包括:主電源電路，所述主電源電路連接在外部交流電源和LED負(fù)載之間；以及根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述LED調(diào)光裝置與所述主電源電路連接以控制主電源電路的輸出電流。
[0023]優(yōu)選地，所述主電源電路包括:整流橋，用于將交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流脈動(dòng)電壓，作為直流母線電壓;功率轉(zhuǎn)換電路，用于在脈寬調(diào)制信號(hào)的控制下將直流母線電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓;EMI濾波電路，連接在整流橋和功率轉(zhuǎn)換電路之間，用于阻止功率轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的高頻噪聲干擾，其中，所述LED調(diào)光裝置連接在所述整流橋和所述EMI濾波電路之間，并且為所述功率轉(zhuǎn)換電路提供脈寬控制信號(hào)。
[0024]優(yōu)選地，還包括二極管，所述二極管連接在所述LED調(diào)光裝置和所述EMI濾波電路之間，并且沿著電流方向正向偏置，所述二極管與EMI濾波電路一起阻止高頻噪聲和低頻噪聲從功率轉(zhuǎn)換電路傳送至LED調(diào)光裝置。
[0025]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電源中，LED調(diào)光裝置在不同的時(shí)間段，分別為外部的調(diào)光器充電、為外部的LED負(fù)載、以及傳輸調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)。由于調(diào)光器不需要設(shè)置獨(dú)立的供電電源，因而可以減小調(diào)光器的尺寸。
[0026]進(jìn)一步地，LED調(diào)光裝置根據(jù)電力載波信號(hào)解析調(diào)光數(shù)據(jù)，并且采用調(diào)光數(shù)據(jù)產(chǎn)生PWM信號(hào)。由于調(diào)光器與LED調(diào)光裝置不需要采用紅外、藍(lán)牙等無線通信裝置，因而可以降低調(diào)光器和LED調(diào)光裝置自身的成本，并且可以避免環(huán)境條件對(duì)調(diào)光控制的干擾。
[0027]進(jìn)一步地，LED調(diào)光裝置是獨(dú)立于主電源電路的模塊，因而可方便地在現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源上添加智能調(diào)光功能。采用本發(fā)明就能把LED調(diào)光裝置放置在額外的一塊小板上，然后插在現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源上，連接三個(gè)節(jié)點(diǎn)，就能實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光。而且每一塊板子元器件很少，PCB布板會(huì)變得簡(jiǎn)單很多，有利于該方案的推廣。
[0028]進(jìn)一步地，在LED調(diào)光裝置和EMI濾波電路之間，在供電線上設(shè)置沿著電流方向正向偏置的二極管。
[0029]在電流的相同方向上，二極管正向偏置，允許直流母線電壓經(jīng)過。在電流的相反方向上，該二極管反向偏置，阻止反向電信號(hào)傳輸。因此，二極管與EMI濾波電路一起，可以阻止高頻噪聲和低頻噪聲從功率轉(zhuǎn)換電路傳送至外部交流電源或LED調(diào)光裝置。二極管阻止了功率轉(zhuǎn)換電路中的主開關(guān)切換時(shí)產(chǎn)生的高頻噪聲和低頻噪聲導(dǎo)致LED調(diào)光裝置誤動(dòng)作。
【附圖說明】
[0030]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0031]圖1是現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源的電路框圖。
[0032]圖2是具有調(diào)光裝置的現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源的電路框圖。
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電源的電路框圖。
[0034]圖4是圖3中的LED調(diào)光裝置的示意性電路圖。
[0035]圖5a和5b是圖4中的旁路柵極控制電路的兩種實(shí)現(xiàn)方式。
[0036]圖6為旁路過功率保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)方式。
[0037]圖7a和7b分別是MOS管Q4誤導(dǎo)通發(fā)生時(shí)沒有過功率保護(hù)和有過功率保護(hù)時(shí)的波形圖。
[0038]圖8為遲滯比較器模塊實(shí)現(xiàn)方式。
[0039]圖9為遲滯比較器模塊的解耦波形圖。
[0040]圖10為相位檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)方式。
[0041]圖11為直流母線電壓、旁路驅(qū)動(dòng)和過零檢測(cè)的波形圖。
[0042]圖12是圖4中的LED調(diào)光裝置集成在一個(gè)芯片時(shí)的管腳布局示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在各個(gè)附圖中，相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個(gè)部分沒有按比例繪制。此外，可能未示出某些公知的部分。
[0044]在下文中描述了本發(fā)明的許多特定的細(xì)節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本發(fā)明。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0045]本發(fā)明可以各種形式呈現(xiàn)，以下將描述其中一些示例。
[0046]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電源的電路框圖。該LED驅(qū)動(dòng)電源300經(jīng)由調(diào)光器130從外部的交流電源110接收交流輸入電壓，并且將所述交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，從而驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載120，例如LED燈。
[0047]LED驅(qū)動(dòng)電源300包括整流橋301、EMI濾波電路302、功率轉(zhuǎn)換電路303、以及LED調(diào)光裝置309。其中，整流橋301、EMI濾波電路302、功率轉(zhuǎn)換電路303—起構(gòu)成主電源電路。
[0048]整流橋301例如為全橋整流電路，用于將交流輸入電壓整流成直流母線電壓Vh。整流橋301的第一輸出端為高電位端，第二輸出端為低電位端。該第二輸出端例如接地。功率轉(zhuǎn)換電路303例如為包含主開關(guān)管的FLY-BACK型功率變換器，用于對(duì)直流母線電壓Vh進(jìn)行降壓，以獲得直流輸出電壓。如圖3所示，供電線連接整流橋301的第一輸出端和功率轉(zhuǎn)換電路303的第一輸入端，用于為后續(xù)電路提供直流母線電壓Vh，接地線連接整流橋301的第二輸出端和功率轉(zhuǎn)換電路303的第二輸入端。
[0049]在整流橋301的兩個(gè)輸出端之間連接LED調(diào)光裝置309。在LED調(diào)光裝置309和功率轉(zhuǎn)換電路303之間，還連接有二極管DO和電磁干擾(EMI)濾波電路302。在該實(shí)施例中，LED調(diào)光裝置309、二極管DO和EMI濾波電路302依次連接在整流橋301和功率轉(zhuǎn)換電路303之間。
[0050]EMI濾波電路302例如是由電感和電容組成的低通濾波器，從而允許直流母線電壓Vh從整流橋301提供至功率轉(zhuǎn)換電路303，同時(shí)還阻止高頻干擾噪聲從功率轉(zhuǎn)換電路303傳送至外部交流電源300或LED調(diào)光裝置309。
[0051 ] LED調(diào)光裝置309為所述功率轉(zhuǎn)換電路提供脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)PWMl，用于為功率轉(zhuǎn)換電路303中的主開關(guān)管提供控制信號(hào)，從而通過改變PffM信號(hào)PffMl的占空比來控制輸出電流的大小，以調(diào)節(jié)LED燈120的亮度。
[0052]與圖2所示的現(xiàn)有LED驅(qū)動(dòng)電源200不同，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED驅(qū)動(dòng)電源300中，LED調(diào)光裝置309在不同的時(shí)間段，分別為外部的調(diào)光器130充電、為外部的LED負(fù)載、以及傳輸調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0053]進(jìn)一步地，LED調(diào)光裝置309根據(jù)電力載波信號(hào)解析調(diào)光數(shù)據(jù)，并且采用調(diào)光數(shù)據(jù)產(chǎn)生P麗信號(hào)P麗I。
[0054]進(jìn)一步地，LED調(diào)光裝置309是獨(dú)立于主電源電路的模塊，因而可方便地在現(xiàn)有的LED驅(qū)動(dòng)電源上添加智能調(diào)光功能。
[0055]進(jìn)一步地，在LED調(diào)光裝置309和EMI濾波電路302之間，在供電線上設(shè)置沿著電流方向正向偏置的二極管D0。
[0056]圖4是圖3中的LED調(diào)光裝置的示意性電路圖。LED調(diào)光裝置309包括分別連接至整流橋301的輸出端的供電電路306、旁路電路307和解耦電路308。
[0057]供電電路306是一個(gè)穩(wěn)定的電壓源，用于根據(jù)直流母線電壓Vh產(chǎn)生例如3.3V的供電電壓，并且提供給解耦電路308。供電電路306可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是高壓線性降壓模塊，另一種是開關(guān)電源模塊。
[0058]旁路電路307包括旁路柵極控制電路310、旁路過功率保護(hù)電路311、M0S管(S卩，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)Q2、M0S管Q4、電阻Rl O、Rl 1、Rl 6。
[0059]MOS管Q2、電阻RlO和Rl I串聯(lián)連接在供電線和地之間。MOS管Q4與電阻Rl I并聯(lián)連接。在電阻Rl O和Rl I的中間節(jié)點(diǎn)獲得表征流過MOS管Q2的電流的電流檢測(cè)信號(hào)Vs。
[0060]旁路柵極控制電路310連接至MOS管Q2的柵極，并且產(chǎn)生第一控制信號(hào)DR2，以控制MOS管Q2的導(dǎo)通狀態(tài)。解耦電路308產(chǎn)生第二控制信號(hào)Vcharge，并且經(jīng)由電阻R16將第二控制信號(hào)Vcharge提供至MOS管Q4的柵極，以控制MOS管Q4的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0061 ]旁路過功率保護(hù)電路311連接在MOS管Q4的柵極和地之間，根據(jù)直流母線電壓Vh改變MOS管Q4的柵極的對(duì)地阻抗。
[0062]進(jìn)一步而言，旁路柵極控制電路310根據(jù)直流母線電壓Vh高低產(chǎn)生第一控制信號(hào)DR2，例如方波信號(hào)。當(dāng)方波為高的時(shí)候MOS管Q2導(dǎo)通，當(dāng)方波為低的時(shí)候MOS管Q2斷開。
[0063]進(jìn)一步而言，當(dāng)MOS管Q2的柵極電壓為高且MOS管Q4斷開時(shí)，調(diào)光器305、整流橋301、M0S管Q2、電阻R10、電阻Rll就能形成通路。選擇電阻RlO和Rll的阻抗，使得電阻RlO的阻抗較小，電阻Rll的阻抗較大。因此，流過MOS管Q2的電流由電阻Rll決定，此時(shí)的電流較小。當(dāng)MOS管Q2的柵極電壓為高且MOS管Q4導(dǎo)通時(shí)，調(diào)光器305、整流橋301、M0S管Q2、電阻R10、M0S管Q4就能形成通路。流過MOS管Q2的電流較大。該電流為外部的調(diào)光器305提供充電電流。電流大小由調(diào)光器305的阻抗決定。此時(shí)，直流母線電壓Vh基本上是在調(diào)光器305兩端的電壓降，從而為調(diào)光器305供電。
[0064]進(jìn)一步而言，旁路過功率保護(hù)電路311根據(jù)直流母線電壓Vh高低產(chǎn)生不同的對(duì)地阻抗。當(dāng)直流母線電壓Vh足夠高，對(duì)地阻抗就會(huì)很小，電阻R16和旁路過功率保護(hù)電路311分壓，MOS管Q4的柵極電壓會(huì)很低，從而防止MOS管Q4誤導(dǎo)通使Q2承擔(dān)高壓且大電流損壞。
[0065]解耦電路308包括分別由供電電路306供電的遲滯比較模塊312、相位檢測(cè)模塊313、數(shù)據(jù)解析模塊U2。在該實(shí)例中，數(shù)據(jù)解析模塊U2為單片機(jī)。
[0066]遲滯比較模塊312從供電線接收直流母線電壓Vh，以及將正弦波的電力線載波信號(hào)轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)。
[0067]相位檢測(cè)模塊313從旁路電路307接收第一控制信號(hào)DR2和電流檢測(cè)信號(hào)Vs，并且產(chǎn)生第一相位信號(hào)INTO和第二相位信號(hào)INTl。
[0068]數(shù)據(jù)解析模塊U2接收方波信號(hào)、第一相位信號(hào)INTO和第二相位信號(hào)INTl。數(shù)據(jù)解析模塊U2根據(jù)方波信號(hào)解析調(diào)光器傳輸數(shù)據(jù)，從而產(chǎn)生不同的PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)LED輸出電流大小。在解析調(diào)光器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)解析模塊U2根據(jù)第一相位信號(hào)INTO和第二相位信號(hào)INTI確認(rèn)解析數(shù)據(jù)的相位。
[0069]根據(jù)LED調(diào)光的需求，數(shù)據(jù)解析模塊U2可以提供多路PWM信號(hào)，以控制多路LED燈的調(diào)光。此外，數(shù)據(jù)解析模塊U2還產(chǎn)生第二控制信號(hào)Vcharge并且提供給旁路模塊307。
[0070]圖5a和5b是圖4中的旁路柵極控制電路310的兩種實(shí)現(xiàn)方式，其中，分別采用比較器和分立器件組成基本電路。
[0071]如圖5a所示，在第一實(shí)例中，旁路柵極控制電路310包括比較器Ucl。電阻R30和R31串聯(lián)連接在供電線和地之間，從而獲得與直流母線電壓Vh相對(duì)應(yīng)的分壓信號(hào)。比較器Ucl的反相輸入端接收分壓信號(hào)，同相輸入端接收參考電壓Vref，輸出端產(chǎn)生第一控制信號(hào)DR2。在該實(shí)例中，第一控制信號(hào)DR2為方波。
[0072]如圖5b所示，在第二實(shí)例中，電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Z3和電阻R12依次串聯(lián)連接在供電線和地之間，以組成分壓網(wǎng)絡(luò)，從而獲得與直流母線電壓Vh相對(duì)應(yīng)的分壓信號(hào)。電阻R6、電阻R9、電阻R21和MOS管Q3依次串聯(lián)連接在供電線和地之間。MOS管Q3的柵極連接至穩(wěn)壓管Z3和電阻Rl 2的中間節(jié)點(diǎn)。在電阻R9和電阻R21的中間節(jié)點(diǎn)提供第一控制信號(hào)DR2。
[0073 ] 電阻R7和電容C2依次串聯(lián)連接在電阻R6和R9的中間節(jié)點(diǎn)與地之間。電阻R8連接在電阻R7和電容C2的中間節(jié)點(diǎn)與電阻R9和電阻R21的中間節(jié)點(diǎn)之間。進(jìn)一步地，穩(wěn)壓管Z2連接在電阻R9和電阻R21的中間節(jié)點(diǎn)與地之間。
[0074]進(jìn)一步而言，通過電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電容C2、穩(wěn)壓管Z2，能把直流母線電壓轉(zhuǎn)化成直流電壓，儲(chǔ)存在電容C2兩端，并通過穩(wěn)壓管Z2把MOS管柵極電壓穩(wěn)定在VZ2。通過電阻R4、電阻R5、穩(wěn)壓管Z3、電阻R12，就能把直流母線電壓Vh分壓成相位一致的直流脈動(dòng)電壓，給MOS管Q3的柵極。若是該電壓超過MOS管Q3閾值電壓，MOS管Q3導(dǎo)通，MOS管Q2柵極電壓被電阻R21拉的足夠低。此時(shí)，第一控制信號(hào)DR2的信號(hào)電平接近為零。反之MOS管Q3斷開，MOS管Q2柵極電壓就是VZ2。此時(shí)，第一控制信號(hào)DR2的信號(hào)電平等于VZ2。在該實(shí)例中，第一控制信號(hào)DR2為方波。
[0075]圖6為旁路過功率保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)方式。為了便于說明電路工作原理，在圖6中還示出了旁路電路中與旁路過功率保護(hù)電路相關(guān)的電子器件。
[0076]結(jié)合參見圖4的描述，MOS管Q2、電阻RlO和Rl I串聯(lián)連接在供電線和地之間。MOS管Q4與電阻Rl I并聯(lián)連接。在電阻RlO和Rl I的中間節(jié)點(diǎn)獲得表征流過MOS管Q2的電流的電流檢測(cè)信號(hào)Vs JOS管Q4經(jīng)由電阻R16從數(shù)據(jù)解析模塊U2接收第二控制信號(hào)Vcharge。
[0077]參見圖6，在旁路過功率保護(hù)電路311中，電阻R13、R14和R15依次串聯(lián)連接在供電線和地之間，從而獲得與直流母線電壓Vh相對(duì)應(yīng)的分壓信號(hào)。三極管Q5連接在MOS管Q4的柵極與之間，并且基極連接至電阻R14和R15的中間節(jié)點(diǎn)，以獲得分壓信號(hào)作為控制信號(hào)。
[0078]進(jìn)一步而言，當(dāng)直流母線電壓Vh足夠高，通過電阻R13、R14、R15分壓，在三極管Q5的基極和發(fā)射極形成一定電流，三極管Q5的集電極和發(fā)射極之間有較大的下拉電流能力，可以把MOS管Q4的柵極的第二控制信號(hào)Vcharge強(qiáng)行拉低，防止MOS管Q4誤導(dǎo)通。當(dāng)直流母線電壓Vh很低時(shí)，通過電阻R13、R14、R15分壓，不足以擊穿三極管Q5基極和集電極，三極管Q5就斷開，呈現(xiàn)高阻抗，MOS管Q4的柵極的第二控制信號(hào)Vcharge維持自身的信號(hào)電平。在該實(shí)施例中，三極管Q4也可以是MOS管等其他開關(guān)性元器件。
[0079]圖7a和7b分別是MOS管Q4誤導(dǎo)通發(fā)生時(shí)沒有過功率保護(hù)和有過功率保護(hù)時(shí)的波形圖。
[0080]如上所述，LED調(diào)光裝置在不同的時(shí)間段分別為調(diào)光器130充電以及為功率轉(zhuǎn)換電路303傳輸功率。在每個(gè)半工頻周期中，整流橋產(chǎn)生的直流母線電壓Vh為缺相的直流脈動(dòng)電壓。
[0081]在直流脈動(dòng)電壓的缺相階段，調(diào)光器130的阻抗比作為負(fù)載的LED的阻抗大很多，位于整流橋外部的調(diào)光器130的兩端承受基本上全部的電壓降，使得位于整流橋輸出的直流母線電壓Vh缺相。在直流脈動(dòng)電壓的功率傳輸階段，直流脈動(dòng)電壓施加至調(diào)光器130和LED 二者。調(diào)光器阻抗比LED阻抗小很多。
[0082]數(shù)據(jù)解析模塊U2提供第二控制信號(hào)Vcharge，以控制旁路電路中的MOS管Q4的導(dǎo)通狀態(tài)。如果第二控制信號(hào)Vcharge持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，則可能導(dǎo)致MOS管Q4誤導(dǎo)通。
[0083]如圖7a所示，如果在直流脈動(dòng)電壓的功率傳輸階段，第二控制信號(hào)Vcharge波形不正常，在沒有過功率保護(hù)的情形下，MOS管Q2和MOS管Q4同時(shí)導(dǎo)通。結(jié)果，流過MOS管Q2的電流很大，兩端電壓也很高，MOS管Q2過功率會(huì)被燒毀。
[0084]如圖7b所示，如果在直流脈動(dòng)電壓的功率傳輸階段，第二控制信號(hào)Vcharge波形不正常，在有過功率保護(hù)的情形下，MOS管Q2和MOS管Q4中的MOS管Q2單獨(dú)導(dǎo)通。在第二控制信號(hào)Vcharge波形不正常發(fā)生時(shí)，直流母線電壓Vh也為高電平。旁路過功率保護(hù)電路311中的電阻Rl 3、R14和Rl 5將接收到的直流母線電壓Vh分壓，使得三極管Q5飽和導(dǎo)通，將MOS管Q4的柵極的第二控制信號(hào)Vcharge拉低，使得MOS管Q4斷開。在MOS管Q2導(dǎo)通的狀態(tài)下，MOS管Q2中流過的電流 Il = (Vh-Vgs)/(R10+Rll)。
[0085]在上述有過功率保護(hù)的情形下，當(dāng)LED兩端電壓為一定值時(shí)，M0S管Q4柵極的控制電壓會(huì)被過功率保護(hù)電路拉低，使得MOS管Q4斷開，流過Q2的電流還是正常的Il大小。
[0086]圖8為遲滯比較器模塊實(shí)現(xiàn)方式。在遲滯比較器312中，電容C5、電阻R17和R18依次串聯(lián)連接在供電線和比較器Uc2的反相輸入端之間。電阻R20和R19串聯(lián)連接在供電電路306的輸出端和地之間，電阻R20和R19的中間節(jié)點(diǎn)與電阻R17和電阻R18的中間節(jié)點(diǎn)連接，從而提供直流偏置電壓。電阻R22和R21串聯(lián)連接在供電電路306的輸出端和地之間，電阻R22和R21的中間節(jié)點(diǎn)連接至比較器Uc2的同相輸入端，從而提供參考電壓。電阻R23連接在比較器Uc2的輸出端和同相輸入端之間。
[0087]比較器Uc2還接收第一控制信號(hào)DR2，從而在第一控制信號(hào)DR2的控制下工作，以防止錯(cuò)誤判斷。
[0088]進(jìn)一步而言，電容C5和電阻R17組成高通濾波器，接收直流母線電壓Vh，并僅允許高頻的數(shù)據(jù)信號(hào)能通過，工頻頻率的載波不能通過。電阻R19和R20提供直流偏置電壓，電阻R22和R21提供參考電壓，電阻R23為遲滯比較器的正反饋電阻。通過高通濾波器和遲滯比較器相互結(jié)合，就能解出電力線載波信號(hào)Cpo。
[0089]圖9為遲滯比較器模塊的解耦波形圖。直流母線電壓Vh的至少一部分時(shí)間段用于調(diào)制調(diào)光數(shù)據(jù)，在該實(shí)施例中，在每個(gè)半工頻周期中，調(diào)制階段為直流母線電壓Vh減小為零的下降階段。也即，直流母線電壓的上升階段用于調(diào)光器130的供電，中間階段用于功率傳輸，下降階段用于調(diào)光數(shù)據(jù)傳輸。
[0090]在功率傳輸階段，比較器Uc2的同相輸入端的參考電壓低于反相輸入端的電壓，比較器Uc2輸出的電力載波信號(hào)Cpo為低電平。
[0091]在數(shù)據(jù)傳輸階段，當(dāng)數(shù)據(jù)下降沿到來的時(shí)候，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由高通濾波器到達(dá)比較器Uc2的反相輸入端，使得反相輸入端電壓下降。一旦反相輸入端低于同相輸入端電壓，比較器Uc2輸出的電力載波信號(hào)Cpo為高。同時(shí)，通過反饋電阻R23，同相輸入端的偏置電壓上升。
[0092]進(jìn)一步地，在數(shù)據(jù)傳輸階段，當(dāng)數(shù)據(jù)上升沿到來的時(shí)候，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由高通濾波器到達(dá)比較器Uc2的反相輸入端，使得反相輸入端電壓升高。一旦反相輸入端高于同相輸入端電壓，比較器Uc2輸出的電力載波信號(hào)Cpo為低。同時(shí)，通過反饋電阻R23，同相輸入端的偏置電壓降低。
[0093]因此，在數(shù)據(jù)傳輸階段，周而復(fù)始，比較器Uc2檢測(cè)到數(shù)據(jù)的下降沿和上升沿，產(chǎn)生相應(yīng)的方波信號(hào)，從而獲得電力載波信號(hào)Cpo。電力載波信號(hào)Cpo與直流母線電壓Vh的信號(hào)傳輸階段的波形相對(duì)應(yīng)，進(jìn)一步傳送至數(shù)據(jù)解析模塊U2用于解析數(shù)據(jù)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)PffM信號(hào)來調(diào)制LED亮度。
[0094]比較器Uc2還受到第一控制信號(hào)DR2的控制下工作，以防止錯(cuò)誤判斷。
[0095]在TO-Tl階段，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為低電平的時(shí)候，該比較器Uc2模塊不能工作，防止錯(cuò)誤判斷，比較器Uc2輸出默認(rèn)為低電平。
[0096]在Tl時(shí)刻，當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2上升沿到來的時(shí)候，比較器Uc2開始工作并且默認(rèn)輸出電平為低電平。相當(dāng)于電阻R23和R21對(duì)地并聯(lián)，和R22分壓，從參考電壓獲得一個(gè)較低的偏置電壓。該偏置電壓傳遞到比較器Uc2的同相輸入端。此時(shí)，電容C5和電阻R17組成高通濾波器，阻抗很大，電阻R19和電阻R20分壓，得到一個(gè)偏置電壓。通過電阻R18傳遞到比較器Uc2的反相輸入端，此時(shí)反相輸入端比同相輸入端電壓高，輸出為低電平。
[0097]在T3時(shí)刻，直流母線電壓Vh的調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)出現(xiàn)，開始數(shù)據(jù)傳輸階段。調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)通過高通濾波器C5和電阻R17、R19形成回路。調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)在數(shù)據(jù)傳輸階段開始出現(xiàn)的是下降沿，將比較器Uc2的反相輸入端電壓往下拉，直到下降沿結(jié)束。當(dāng)比較器Uc2的反相輸入端電壓低于同相輸入端電壓，比較器Uc2輸出端為高電平，并且通過反饋電阻R23把比較器Uc2的同相輸入端偏置電壓抬高。當(dāng)調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)的下降沿結(jié)束，比較器Uc2反相輸入端電壓也開始回到正常偏置點(diǎn)。
[0098]在T4時(shí)刻，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)的上升沿出現(xiàn)。調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)通過高通濾波器C5和電阻R17、R19形成回路，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)的上升沿將比較器Uc2的反相輸入端電壓往上拉，直到上升沿結(jié)束。當(dāng)比較器Uc2的反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓，比較器Uc2輸出端為低電平，并且通過反饋電阻R23把比較器Uc2的同相輸入端偏置電壓下降。
[0099]在T5時(shí)刻，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)的下一個(gè)下降沿出現(xiàn)，比較器Uc2的輸出端電平與T3時(shí)刻類似。
[0100]在T6時(shí)刻，調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)的下一個(gè)上升沿出現(xiàn)，比較器Uc2的輸出端電平與T4時(shí)刻類似。
[0101]直至Τ2時(shí)刻，直流母線電壓Vh的下降階段結(jié)束，數(shù)據(jù)傳輸階段也相應(yīng)結(jié)束。因此，在數(shù)據(jù)傳輸階段，周而復(fù)始，比較器Uc2檢測(cè)到數(shù)據(jù)的下降沿和上升沿，產(chǎn)生相應(yīng)的方波信號(hào)，從而獲得電力載波信號(hào)Cpo。
[0102]圖10為相位檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)方式。為了便于說明電路工作原理，在圖6中還示出了旁路電路中與相位檢測(cè)模塊相關(guān)的電子器件。
[0103]相位檢測(cè)模塊313中根據(jù)電流檢測(cè)信號(hào)Vs產(chǎn)生過零檢測(cè)信號(hào)ZVD，根據(jù)第一控制信號(hào)DR2產(chǎn)生同步信號(hào)SYN，分別提供給數(shù)據(jù)解析模塊U2的兩個(gè)中斷輸入端INTO和INTl。
[0104]在相位檢測(cè)模塊313中，電阻R35和三極管Q6依次串聯(lián)連接在在供電電路306的輸出端和地之間。電阻R25和R24組成分壓網(wǎng)絡(luò)，以獲得與電流檢測(cè)信號(hào)Vs相對(duì)應(yīng)的分壓信號(hào)。三極管Q6在分壓信號(hào)的控制下工作，并且在電阻R35和三極管Q6的中間節(jié)點(diǎn)提供過零檢測(cè)信號(hào)ZVD。
[0105]電阻R26和R27組成分壓網(wǎng)絡(luò)，在二者的中間節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生同步信號(hào)SYN。電容C6與電阻R27并聯(lián)連接。
[0106]進(jìn)一步而言，在直流母線電壓Vh的過零點(diǎn)，電流檢測(cè)信號(hào)Vs為零。通過電阻R24、R25后，三極管Q6基極電壓也為零，三極管Q6斷開，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為高電平。在直流母線電壓Vh的非過零點(diǎn)，電流檢測(cè)信號(hào)Vs足夠時(shí)，三極管Q6的基極和發(fā)射極仍然擊穿，三極管Q9的集電極和發(fā)射極之間導(dǎo)通，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為低電平。因此，根據(jù)過零檢測(cè)信號(hào)ZVD的電平高低不同，就可以判斷直流母線電壓Vh是否處于過零點(diǎn)。
[0107]相位檢測(cè)模塊313采用MOS管Q2的柵極電壓，即第一控制信號(hào)DR2產(chǎn)生同步信號(hào)SYN。電阻R26和R27將第一控制信號(hào)DR2分壓至足夠低，以防止超過數(shù)據(jù)解析模塊U2的電源電壓Vcc。電容C6用于濾除毛刺，防止干擾。該同步信號(hào)SYN用于指示旁路電路309中的MOS管Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，使得數(shù)據(jù)解析模塊U2與旁路電路同步工作。在一個(gè)實(shí)例中，數(shù)據(jù)解析模塊U2根據(jù)所述同步信號(hào)的上升沿開始數(shù)據(jù)解析，以及根據(jù)所述過零檢測(cè)信號(hào)的上升沿停止數(shù)據(jù)解析。
[0108]圖11為直流母線電壓、旁路驅(qū)動(dòng)和過零檢測(cè)的波形圖。
[0109]結(jié)合圖4、10和11，在旁路電路307中，旁路柵極控制電路310根據(jù)直流母線電壓Vh，產(chǎn)生第一控制信號(hào)DR2。第一控制信號(hào)DR2為方波，用于控制MOS管Q2的導(dǎo)通時(shí)間。如果第一控制信號(hào)DR2為高電平，則MOS管Q2導(dǎo)通，反之MOS管Q2斷開。
[0110]當(dāng)直流母線電壓Vh作用在LED上，且MOS管Q4斷開，MOS管Q2中流過的電流Il = (Vh-Vgs)/(R10+Rll)o
[0111]當(dāng)調(diào)光器130的阻抗很大時(shí)，直流母線電壓Vh作用在調(diào)光器130上，且MOS管Q4導(dǎo)通，MOS管Q2中流過的電流12= (Vh-Vgs)/(R10)。電阻RlO很小，12可以很大，LED的阻抗基本為零。此時(shí)MOS管Q2中流過的電流由調(diào)光器130的阻抗決定。
[0112]當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為高電平，直流母線電壓Vh電壓大于零，此時(shí)MOS管Q2中流過的電流為II。電阻Rll上獲得的電流檢測(cè)信號(hào)Vs驅(qū)動(dòng)解耦電路308中相位檢測(cè)模塊313的三極管Q6，使得三極管Q6導(dǎo)通，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為低電平。當(dāng)直流母線電壓Vh過零點(diǎn)時(shí)，此時(shí)MOS管Q2中流過的電流為零，電阻Rl I上的電壓無法驅(qū)動(dòng)三極管Q6導(dǎo)通，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為高電平。當(dāng)MOS管Q2斷開，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD也為高電平。數(shù)據(jù)解析模塊U2就能根據(jù)INTO開始解耦，INTl解耦結(jié)束;并根據(jù)DR2為高電平，ZVD為上升沿時(shí)，判斷為正弦波的過零點(diǎn)，從而提供第二控制信號(hào)Vcharge，從而為調(diào)光器130供電。
[0113]當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為高電平的時(shí)候，并且MOS管Q4斷開，直流母線電壓Vh足夠高，105管02中流過的電流11 = (￥11-￥88)/(1?10+1?11)。電阻1?11上獲得的電流檢測(cè)信號(hào)￥8足夠高，仍然能驅(qū)動(dòng)三極管Q6飽和導(dǎo)通，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為低電平。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為高電平，但是直流母線電壓Vh為谷底甚至缺失的時(shí)候，電阻Rl I上獲得的電流檢測(cè)信號(hào)Vs基本為零，三極管Q6斷開，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為高電平。
[0114]當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為高電平，并且直流母線電壓Vh電壓又足夠高，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為低電平。當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)DR2為低電平，電流檢測(cè)信號(hào)Vs基本為零，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD也為高電平。周而復(fù)始，過零檢測(cè)信號(hào)ZVD為與直流母線電壓Vh電壓相位同步的方波。
[0115]在解耦電路308的相位檢測(cè)模塊313中，根據(jù)第一控制信號(hào)DR2產(chǎn)生同步信號(hào)SYN，用于指示旁路電路309中的MOS管Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，使得數(shù)據(jù)解析模塊U2與旁路電路同步工作。
[0116]在解耦電路的數(shù)據(jù)解析模塊U2中，兩個(gè)中斷輸入端INTO和INTl分別接收過零檢測(cè)信號(hào)ZVD和同步信號(hào)SYN，結(jié)合二者就能判斷出直流母線電壓Vh的真正過零點(diǎn)。
[0117]圖12是圖4中的LED調(diào)光裝置集成在一個(gè)芯片時(shí)的管腳布局示意圖。除了功率元器件和電容無法集成，將圖4所示電路的線性降壓模塊U7、數(shù)據(jù)解析模塊U2和多個(gè)分立元器件都集成在一個(gè)芯片Ul上。如圖12所示，芯片Ul的內(nèi)部芯片和元器件的附圖標(biāo)記和連接關(guān)系與圖4相同，因此不再詳述。
[0118]采用圖12的集成方案，通過將多個(gè)分立元器件集成在一個(gè)芯片上，外圍元器件減少，就能更加簡(jiǎn)單方便得實(shí)現(xiàn)調(diào)光。該集成方案可以更好得使分立器件集成化，減小布板體積、難度，降低方案成本，更易推廣。
[0119]應(yīng)當(dāng)說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0120]依照本發(fā)明的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED調(diào)光裝置，包括: 旁路電路，所述旁路電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接收第二控制信號(hào)的第二輸入端、用于提供第一控制信號(hào)的第一輸出端、以及用于提供電流檢測(cè)信號(hào)的第二輸出端， 以及解耦電路，所述解耦電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接收第一控制信號(hào)的第二輸入端、用于接收電流檢測(cè)信號(hào)的第三輸入端、用于提供脈寬調(diào)制信號(hào)的第一輸出端、以及用于提供第二控制信號(hào)的第二輸出端， 其中，所述旁路電路根據(jù)所述直流母線電壓產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)用于控制所述旁路電路的導(dǎo)通狀態(tài)，在所述旁路電路導(dǎo)通時(shí)，所述直流母線電壓經(jīng)由所述旁路電路的主電流路徑接地，所述電流檢測(cè)信號(hào)表征所述主電流路徑中流過的電流， 所述解耦電路根據(jù)所述第一控制信號(hào)和所述電流檢測(cè)信號(hào)，從直流母線電壓中解析出調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，并且根據(jù)所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述解耦電路與所述旁路電路同步工作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述旁路電路在導(dǎo)通時(shí)的阻抗根據(jù)所述第一控制信號(hào)改變。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，還包括供電電路，所述供電電路具有用于接收直流母線電壓的第一輸入端、用于接地的第二輸入端和用于提供穩(wěn)定的供電電壓的輸出端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述旁路電路還包括: 旁路柵極控制電路，所述旁路柵極控制電路具有輸入端和輸出端，所述旁路柵極控制電路在輸入端接收直流母線電壓，將所述直流母線電壓與第一參考電壓相比較，以產(chǎn)生所述第一控制信號(hào)，以及在輸出端提供所述第一控制信號(hào)；以及 串聯(lián)連接在所述旁路電路的第一輸入端和地之間的第一 MOS管、第一電阻和第二電阻，其中，所述旁路柵極控制電路的輸出端連接第一 MOS管的控制端，從而所述第一控制信號(hào)控制第一 MOS管的導(dǎo)通時(shí)間， 所述旁路柵極控制電路的輸出端連接至所述旁路電路的第一輸出端，從而在所述第一輸出端提供所述第一控制信號(hào)， 所述第一電阻和第二電阻的中間節(jié)點(diǎn)連接到所述旁路電路的第二輸出端，從而在所述第二輸出端提供所述電流檢測(cè)信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述旁路電路還包括: 第二MOS管，連接在所述第一電阻和第二電阻的中間節(jié)點(diǎn)與地之間；以及 第三電阻，連接在所述旁路電路的第二輸入端和所述第二 MOS管的控制端之間， 其中，所述第二MOS管在所述第二控制信號(hào)的控制下，至少在所述第一控制信號(hào)的高電平期間的一個(gè)時(shí)間段中處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而在所述一個(gè)時(shí)間段中為所述LED調(diào)光裝置外部的調(diào)光器供電。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述旁路電路還包括: 旁路過功率保護(hù)電路，所述旁路過功率保護(hù)電路具有輸入端和輸出端，所述旁路過功率保護(hù)電路在輸入端接收直流母線電壓，根據(jù)直流母線電壓的高低產(chǎn)生不同的對(duì)地阻抗，以及在輸出端提供所述對(duì)地阻抗， 其中，當(dāng)所述直流母線電壓高于預(yù)定值時(shí)，所述旁路過功率保護(hù)電路呈現(xiàn)對(duì)地低阻抗，從而拉低所述第二 MOS管的控制端電壓，防止第二 MOS管誤導(dǎo)通，以保護(hù)第一 MOS管。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述解耦電路還包括: 遲滯比較器模塊，所述遲滯比較器模塊具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述遲滯比較模塊在第一輸入端接收第二參考電壓，在第二輸入端接收所述直流母線電壓或者所述直流母線電壓與直流偏置信號(hào)的疊加信號(hào)，將所述直流母線電壓轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)從所述模擬信號(hào)獲得所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，并且在輸出端提供所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)；以及 數(shù)據(jù)解析模塊，所述數(shù)據(jù)解析模塊具有第一輸入端和第一輸出端，所述數(shù)據(jù)解析模塊在所述第一輸入端接收所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)獲得調(diào)光數(shù)據(jù)以產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)，并且在所述第一輸出端提供所述脈寬調(diào)制信號(hào)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述數(shù)據(jù)解析模塊在所述第一控制信號(hào)有效時(shí)解析，產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述遲滯比較器包括: 高通濾波器，所述高通濾波器阻止所述直流母線電壓的工頻分量通過，僅僅允許所述直流母線電壓上調(diào)制的高頻信號(hào)通過；以及 第一比較器，所述第一比較器用于將所述高頻信號(hào)與第二參考電壓相比較，以產(chǎn)生所述調(diào)光數(shù)據(jù)信號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述解耦電路還包括: 相位檢測(cè)模塊，所述相位檢測(cè)模塊具有第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端，以及第一輸出端和第二輸出端， 所述相位檢測(cè)模塊分別在所述第一輸入端、所述第二輸入端和所述第三輸入端分別接收所述電流檢測(cè)信號(hào)、所述供電電壓和所述第一控制信號(hào)，根據(jù)所述第一控制信號(hào)產(chǎn)生同步信號(hào)，并且在所述第二輸出端提供所述同步信號(hào)， 其中，所述數(shù)據(jù)解析模塊還具有第二輸入端和第三輸入端，分別接收所述過零檢測(cè)信號(hào)和所述同步信號(hào)，以及執(zhí)行相應(yīng)的中斷控制。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述相位檢測(cè)模塊根據(jù)所述電流檢測(cè)信號(hào)獲得過零檢測(cè)信號(hào)，并且在所述第一輸出端提供所述過零檢測(cè)信號(hào)。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，所述直流母線電壓為直流脈動(dòng)電壓， 在所述旁路電路導(dǎo)通期間，利用所述直流母線電壓的上升階段為所述LED調(diào)光裝置外部的調(diào)光器供電，利用所述直流母線電壓的下降階段為所述LED調(diào)光裝置自身傳輸調(diào)光數(shù)據(jù)，以及 在所述旁路電路斷開期間，利用所述直流母線電壓的中間階段為所述LED調(diào)光裝置外部的LED負(fù)載傳輸功率。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光裝置，其中，將所述旁路電路、所述解耦電路和所述供電電路的至少一些元器件集成在一個(gè)芯片中。15.—種LED驅(qū)動(dòng)電源，用于將外部交流電源提供的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓，以驅(qū)動(dòng)外部的LED負(fù)載，其中，所述LED驅(qū)動(dòng)電源包括: 主電源電路，所述主電源電路連接在外部交流電源和LED負(fù)載之間；以及 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的LED調(diào)光裝置， 其中，所述LED調(diào)光裝置與所述主電源電路連接以控制主電源電路的輸出電流。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED驅(qū)動(dòng)電源，其中，所述主電源電路包括: 整流橋，用于將交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流脈動(dòng)電壓，作為直流母線電壓； 功率轉(zhuǎn)換電路，用于在脈寬調(diào)制信號(hào)的控制下將直流母線電壓轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓；EMI濾波電路，連接在整流橋和功率轉(zhuǎn)換電路之間，用于阻止功率轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的高頻噪聲干擾， 其中，所述LED調(diào)光裝置連接在所述整流橋和所述EMI濾波電路之間，并且為所述功率轉(zhuǎn)換電路提供脈寬控制信號(hào)。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的LED驅(qū)動(dòng)電源，其中，還包括二極管，所述二極管連接在所述LED調(diào)光裝置和所述EMI濾波電路之間，并且沿著電流方向正向偏置，所述二極管與EMI濾波電路一起阻止高頻噪聲和低頻噪聲從功率轉(zhuǎn)換電路傳送至LED調(diào)光裝置。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK105939554SQ201610393667
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】葉美盼, 蔡擁軍, 吳建興
【申請(qǐng)人】杭州士蘭微電子股份有限公司