專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)led的電路的制作方法
用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)LED的電路本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)LED的電路(驅(qū)動(dòng)電路)。一種驅(qū)動(dòng)電路具有輸入接口，其能夠連接至輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓，所述輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓呈直流電壓或者方向不變的脈動(dòng)電壓的形式；輸出接口，包括至少一個(gè)LED的負(fù)載電路能夠連接在所述輸出接口上；定時(shí)開(kāi)關(guān)；控制電路，其用于對(duì)所述開(kāi)關(guān)進(jìn)行定時(shí)，所述控制電路優(yōu)選構(gòu)成為具有輸入輸出端子的IC優(yōu)選為ASIC，其中所述控制電路根據(jù)至少兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)生成用于所述開(kāi)關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)(假如存在具有調(diào)節(jié)參數(shù)“開(kāi)關(guān)定時(shí)”的控制回路)，其中這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于所述開(kāi)關(guān)的彼此不同的開(kāi)關(guān)階段，其中所述扼流圈被設(shè)置為，所述扼流圈在所述開(kāi)關(guān)的一個(gè)開(kāi)關(guān)階段被充電，而在另一個(gè)開(kāi)關(guān)階段被放電，并且其中至少在后一種所述開(kāi)關(guān)階段，電流被驅(qū)使流過(guò)所述負(fù)載電路。前述類型的電路是已知的(WO 2007/121870A1)。在這種已知的電路中生成兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)，并提供給ASIC的兩個(gè)為此設(shè)置的輸入端子。第一實(shí)際值信號(hào)代表在所述開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間的扼流圈電流。第二實(shí)際值信號(hào)代表了這樣一個(gè)值，在考慮到也被確定為實(shí)際值信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電壓的情況下，能夠根據(jù)所述值確定負(fù)載電路上的電壓。因此，第二實(shí)際值信號(hào)也代表了在開(kāi)關(guān)截止期間的負(fù)載電路上的電壓。針對(duì)代表驅(qū)動(dòng)電壓的實(shí)際值信號(hào)設(shè)置了 ASIC 的另一個(gè)輸入端子。圖1示出了這種已知的電路。由針對(duì)負(fù)載電路的電路提供的功率取決于各種參數(shù)，當(dāng)然主要還取決于負(fù)載本身。為了使該電路能夠匹配于當(dāng)前未精確知道的或者可變的負(fù)載，可以改變定時(shí)開(kāi)關(guān)的通斷頻率或者通斷比。為此，ASIC需要得到與負(fù)載對(duì)該電路產(chǎn)生何種影響有關(guān)的信息。這種信息提供了至少兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)，各個(gè)實(shí)際值信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)的另一開(kāi)關(guān)階段。如上所述，在已知的ASIC中為兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)分別設(shè)置了一個(gè)獨(dú)立的輸入端子。本發(fā)明的目的在于更為簡(jiǎn)化地設(shè)計(jì)電路以及它的集成控制電路(如ASIC，UC 等)，進(jìn)而能夠更為廉價(jià)地制造。該目的的解決方案是權(quán)利要求的內(nèi)容，權(quán)利要求的文字內(nèi)容應(yīng)作為公開(kāi)內(nèi)容被全文參引于本說(shuō)明書(shū)之中。該解決方案建議如下這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)被輸入到一個(gè)共用的輸入端子。為此，在該LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)共同測(cè)量點(diǎn)量取這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)。從而，可以省略至少一個(gè)用于 IC的端子。為了使得IC可以區(qū)分開(kāi)這些實(shí)際值信號(hào)并且可以對(duì)其獨(dú)立分析，優(yōu)選建議規(guī)定相應(yīng)的去耦裝置。從屬權(quán)利要求給出了解決方案的細(xì)節(jié)。結(jié)合


具體實(shí)施例。附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的已知電路(WO 2007/121945A2)；以及圖2至11示出本發(fā)明電路的各種實(shí)施方式。
4首先結(jié)合圖1說(shuō)明本發(fā)明電路的工作原理。用于驅(qū)動(dòng)LED負(fù)載電路的電路(LED 驅(qū)動(dòng)電路)具有兩個(gè)輸入接口(輸入端子)EE和兩個(gè)輸出接口(輸出端子)EA。LED負(fù)載電路與兩個(gè)輸出接口 EA連接，并且LED負(fù)載電路是由多個(gè)串聯(lián)連接的 LED構(gòu)成的。該電路的輸入接口 EE與輸入電壓源或驅(qū)動(dòng)電壓源VIN連接，其向該電路提供直流電壓或者方向不變的脈動(dòng)電壓。該驅(qū)動(dòng)電壓的直流電壓負(fù)極連接在下輸入接口 EE上， 形成基準(zhǔn)電勢(shì)或接地。驅(qū)動(dòng)電壓的正極連接在該電路的上輸入接口 EE上，形成高電勢(shì)點(diǎn)。 LED負(fù)載電路位于高電勢(shì)點(diǎn)和中間電勢(shì)點(diǎn)之間，下文中將對(duì)此詳細(xì)說(shuō)明。在輸入接口處的電壓例如可以通過(guò)(開(kāi)關(guān)式)有源功率因數(shù)校正電路(有源PFC 電路)來(lái)提供。該驅(qū)動(dòng)電壓存在于串聯(lián)電路上，該串聯(lián)電路包括回流二極管D1、定時(shí)開(kāi)關(guān)Sl和低阻值的測(cè)量電阻器Rs (分流電阻器“Shunt”)。回流二極管Dl以其陰極連接在高電勢(shì)點(diǎn)上。 它以其陽(yáng)極連接在構(gòu)造成MOSFET的開(kāi)關(guān)Sl的漏極端子上。分流電阻器Rs位于源極端子和接地之間。在該負(fù)載電路的中間電勢(shì)點(diǎn)和開(kāi)關(guān)Sl與回流二極管Dl的連接點(diǎn)之間設(shè)有扼流圈Li。LED負(fù)載電路優(yōu)選并聯(lián)有充電電容器Cl。開(kāi)關(guān)Sl由控制電路SR控制(定時(shí))，控制電路SR為此具有輸出端子PN1，該輸出端子與開(kāi)關(guān)Sl的柵極端子連接?？刂齐娐稴R還具有用于第一實(shí)際值信號(hào)的輸入端子PN2 和用于第二實(shí)際值信號(hào)的另一個(gè)輸入端子PN3。此外，控制電路SR還具有用于輸入第三實(shí)際值信號(hào)的另一個(gè)輸入端子PN5。因此也就得到了控制回路，其包括調(diào)節(jié)參數(shù)“開(kāi)關(guān)定時(shí)”。第一供電端子PN4與高電勢(shì)點(diǎn)連接，而第二供電端子PN6與接地連接，以便按照這種方式向控制電路SR提供必要的驅(qū)動(dòng)電能。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl接通時(shí)，電流從負(fù)工作電勢(shì)點(diǎn)(接地)出發(fā)，流經(jīng)分流電阻器Rs、開(kāi)關(guān) Si、以及扼流圈Ll和LED負(fù)載電路。在開(kāi)關(guān)接通期間，電流流經(jīng)LED，從而可以使LED點(diǎn)亮。 同時(shí)，扼流圈Ll積累磁性?；亓鞫O管Dl在此期間是截止的。充電電容器Cl也被充電， 同時(shí)平滑流經(jīng)LED負(fù)載電路的電流。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl被截止時(shí)，扼流圈Ll經(jīng)由LED負(fù)載電路和此時(shí)導(dǎo)通的回流二極管Dl放電。此時(shí)，流經(jīng)LED負(fù)載電路的電流持續(xù)降低，直到扼流圈Ll被部分地或者完全地放電。而且，充電電容器Cl也放電。當(dāng)扼流圈Ll徹底放電時(shí)，充電電容器Cl的放電在時(shí)間上超出扼流圈Ll的徹底放電，從而雖然流經(jīng)扼流圈Ll的電流已經(jīng)過(guò)零，但是仍有電流繼續(xù)流經(jīng)LED負(fù)載電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl重新接通時(shí)，重復(fù)該過(guò)程。按照這種方式，在LED負(fù)載電路上出現(xiàn)了鋸齒形電壓。而且，流經(jīng)LED負(fù)載電路的電流也圍繞平均值呈鋸齒形，但是優(yōu)選不會(huì)降低至零(供電不間斷運(yùn)行，“連續(xù)導(dǎo)電模式continous conduction mode")；但是它也可以降低至零(在供電間斷和供電不間斷運(yùn)行之間的臨界運(yùn)行，“臨界模式，，或者“臨界線模式，，；或者供電間斷運(yùn)行，"不連續(xù)導(dǎo)電模式 discontinous conduction mode，，)。平均值的波紋主要取決于充電電容器Cl的大小。流經(jīng)扼流圈Ll的電流也表現(xiàn)為關(guān)于平均值呈鋸齒形，或者不降低至零(供電不間斷運(yùn)行)，或者降低至零(在供電間斷和供電不間斷運(yùn)行之間的臨界運(yùn)行，或者供電間斷運(yùn)行)。如果延長(zhǎng)開(kāi)關(guān)Sl的導(dǎo)通時(shí)間而縮短截止時(shí)間(也就是說(shuō)如果改變開(kāi)關(guān)Sl的開(kāi)關(guān)信號(hào)的通斷比)，則總體上提高了提供給LED負(fù)載電路的平均電流值，進(jìn)而也提高了提供給 LED負(fù)載電路的功率。反之，如果縮短開(kāi)關(guān)Sl的導(dǎo)通時(shí)間而延長(zhǎng)截止時(shí)間，則降低了電流和功率。但是，流經(jīng)負(fù)載電路的電流和負(fù)載電路上的電壓以及提供給負(fù)載電路的功率不僅取決于用于控制開(kāi)關(guān)Sl的通斷比或者通斷頻率，而且還取決于其他參數(shù)如扼流圈Ll的電感或充電電容器Cl的電容，另外也取決于該負(fù)載電路本身的特性。如果負(fù)載電路的特性是未知的或者例如因老化而出現(xiàn)變化，那么該開(kāi)關(guān)Sl定時(shí)的控制或調(diào)節(jié)條件出現(xiàn)變化。當(dāng)負(fù)載電路由未知數(shù)量的LED構(gòu)成時(shí)，情況尤為嚴(yán)重。因此必須向控制和/或調(diào)節(jié)電路SR提供信息，該信息有助于該控制和/或調(diào)節(jié)電路計(jì)算用于開(kāi)關(guān)Sl定時(shí)的控制信號(hào)。第一實(shí)際值信號(hào)是開(kāi)關(guān)電流，其例如是通過(guò)在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間在分流電阻器Rs 上的電壓來(lái)測(cè)量的。該電壓代表了在導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)流經(jīng)扼流圈Ll的電流，并且是通過(guò)端子 PN2輸入的。第一實(shí)際值信號(hào)在開(kāi)關(guān)Sl截止期間肯定為“零”。在截止期間確定第二實(shí)際值信號(hào)，該第二實(shí)際值信號(hào)由分壓器R1/R2的電阻器R2上的電壓構(gòu)成，并且間接或直接地代表了截止期間LED線路段上的電壓或扼流圈電壓(Drosselspanrumg)。為此將分壓器Rl/ R2連接在接地和中間電勢(shì)點(diǎn)之間。在接地和高電勢(shì)點(diǎn)之間連接有另外一個(gè)分壓器R3/R4。電阻器R4上的電壓被輸入給輸入端子PN5。它表示在兩種開(kāi)關(guān)狀態(tài)期間的輸入電壓VIN?？刂齐娐稴R現(xiàn)在可以通過(guò)下述方式計(jì)算負(fù)載電路上的電壓，即，所述負(fù)載電路上的電壓等于用輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓VIN減去借助分壓器R1/R2測(cè)得的電壓；如上所述，所述借助分壓器R1/R2測(cè)得的電壓相當(dāng)于在接地和中間電勢(shì)點(diǎn)之間的電壓。輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓VIN也可以是已知的，而不必通過(guò)分壓器R3/R4來(lái)測(cè)量。 這種情況例如是輸入接口 VIN的電壓通過(guò)(開(kāi)關(guān)式)有源功率因數(shù)校正電路(PFC電路) 來(lái)提供，并且被調(diào)節(jié)為固定值。從而可以將導(dǎo)通期間的扼流圈電流(Drosselstrom)和截止期間的負(fù)載電路電壓，用于計(jì)算開(kāi)關(guān)Sl的通斷比和通斷頻率。無(wú)需其他幫助就可以想到，由此使得力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是可以達(dá)到的，即可以計(jì)算出開(kāi)關(guān)Si的開(kāi)關(guān)信號(hào)。到此為止，結(jié)合表示現(xiàn)有技術(shù)的圖1說(shuō)明了該電路的基本原理。表示本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的圖2至圖10是這樣繪制的，即新的本發(fā)明要點(diǎn)通過(guò)粗虛線來(lái)突出表示。圖2中去掉了(省略了)圖1中的輸入端子3。分流電阻器Rs上的電壓因此形成了第一實(shí)際值信號(hào)，在分壓器R1/R2的電阻器R2上的電壓形成第二實(shí)際值信號(hào)。這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)是在彼此分開(kāi)的時(shí)間階段(LED驅(qū)動(dòng)器開(kāi)關(guān)的接通階段或斷開(kāi)階段)被分析的 (時(shí)分復(fù)用)。這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)是在LED驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)共用測(cè)量點(diǎn)量取的，因此可以輸入到控制和/或調(diào)節(jié)電路SR的一個(gè)共用輸入端子PN2。在截止期間確定第二實(shí)際值信號(hào)， 該第二實(shí)際值信號(hào)由分壓器R1/R2的電阻器R2上的電壓構(gòu)成，并且間接或直接地代表了截止期間LED線路段上的電壓或扼流圈電壓(Drosselspanrumg)。為此將分壓器R1/R2連接在接地和中間電勢(shì)點(diǎn)之間。為了避免這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)在彼此分開(kāi)的時(shí)間階段互相影響，造成無(wú)法明確地分析，因此在兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)路徑之間插入去耦元件例如去耦電阻器(Entkopplungswiderstand) R5 或者二極管等。在此假設(shè)分流電阻器Rs的電阻值明顯小于電阻器Rl、R2和R5的電阻值。在開(kāi)關(guān)Sl的導(dǎo)通期間，分流電阻器Rs上的電壓降利用比提供第二實(shí)際信號(hào)的電壓源更小的內(nèi)阻形成一電壓。在此，分流電阻器Rs上的電壓占據(jù)主導(dǎo)地位，并且在導(dǎo)通期間確定輸入端子PN2上的電平。當(dāng)開(kāi)關(guān)Sl處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，實(shí)際上沒(méi)有電流流經(jīng)開(kāi)關(guān)Sl和分流電阻器Rs，結(jié)果是在分流電阻器Rs和開(kāi)關(guān)Sl之間的連接點(diǎn)處的電勢(shì)是無(wú)定義的，也就是“浮動(dòng)”的，在此其基于分流電阻器Rs而被引用為地電勢(shì)。在這種情況下，由分壓器R1/R2提供的、在電阻器 R2上的電壓占據(jù)主導(dǎo)地位，構(gòu)成第二實(shí)際值信號(hào)。它因此確定在輸入端子PN2上的電勢(shì)。控制電路SR可以通過(guò)下述方式計(jì)算在截止期間在LED負(fù)載電路上的電壓，即，該 LED負(fù)載電路上的電壓等于用輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓VIN減去借助分壓器R1/R2測(cè)得的電壓；如上所述，所述借助分壓器R1/R2測(cè)得的電壓相當(dāng)于在接地和中間電勢(shì)點(diǎn)之間的電壓。構(gòu)成為專用集成電路(ASIC)的控制電路SR具有輸入端子PIN7，可以將外部的明暗信號(hào)輸入到該輸入端子PIN7。外部明暗信號(hào)例如可以作為二值信號(hào)(“通”或“斷”)、作為基準(zhǔn)電壓或者可切換的基準(zhǔn)電壓(該基準(zhǔn)電壓可以在“斷”和幅值可變的“通”值之間變化)來(lái)輸入。重要的是，按照前述方式可以省略IC上的一個(gè)輸入端子。由此簡(jiǎn)化了電路，并且可以更為廉價(jià)地制造。該原理當(dāng)然不限于此處關(guān)注的實(shí)際值信號(hào)和相應(yīng)的端子，而是可以普遍應(yīng)用。根據(jù)圖3的電路相對(duì)根據(jù)圖2的電路出現(xiàn)了以下變更，即在此去耦電阻器R5被代之以去耦二極管D2。該去耦二極管是這樣連接的，即其陽(yáng)極位于分流電阻器Rs和開(kāi)關(guān)Sl 之間的連接點(diǎn)處，而其陰極位于分壓器R1/R2的電阻器Rl和R2之間的連接點(diǎn)處，并且位于輸入端子PN2上。按此方式保證了在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間，去耦二極管D2是導(dǎo)通的，而在截止期間是不導(dǎo)通的。這增強(qiáng)了可通過(guò)圖2的去耦電阻器R5實(shí)現(xiàn)的去耦效果。根據(jù)圖4的這種變形電路對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖2的那個(gè)電路，其中僅交換了扼流圈Ll和回流二極管Dl的位置。另外，電阻器Rl在此連接在扼流圈Ll和回流二極管Dl之間的連接點(diǎn)處，或者連接在LED負(fù)載電路和回流二極管Dl之間(如虛線所示)。該實(shí)施方式表明，圖1至3所采用的降壓變換器原理(Buck Converter)對(duì)于本電路不是必須的，而是也可以代之以如圖4所示的反激式變換器原理(Buck-Boost Converter)，或者也可以采用圖中未示出的升壓變換器(Boost)原理、隔離反激式變換器 (Flyback)原理和正激變換器(i^orward)原理。如果用于監(jiān)視截止期間的電壓的電阻器Rl的接入點(diǎn)位于扼流圈Ll和開(kāi)關(guān)Sl之間的節(jié)點(diǎn)處，那么該測(cè)量也可以用于在截止期間確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。當(dāng)扼流圈Ll被去磁時(shí)，在電阻器R9的接入點(diǎn)處(在扼流圈Ll和開(kāi)關(guān)Sl之間的節(jié)點(diǎn)處)的電壓發(fā)生變化。 在電阻器R9的接入點(diǎn)處的電壓在截止期間幾乎等于驅(qū)動(dòng)電壓VIN，只要扼流圈Ll是磁化的，并且驅(qū)使電流流過(guò)LED負(fù)載電路。如果扼流圈Ll不再是磁化的并且扼流圈電流到達(dá)過(guò)零點(diǎn)，則回流二極管Dl開(kāi)始截止，并且在電阻器R9的接入點(diǎn)處的電壓降低到較低值。掌握過(guò)零點(diǎn)是有利的，這是因?yàn)橄Ｍ验_(kāi)關(guān)Sl的重新接通時(shí)間點(diǎn)設(shè)置在該過(guò)零點(diǎn)處。從而可以避免開(kāi)關(guān)損耗，并且該開(kāi)關(guān)所受熱負(fù)荷也較低，原因在于基于去磁化的扼流圈Ll和與其關(guān)聯(lián)的過(guò)零點(diǎn)，在開(kāi)關(guān)Sl上只出現(xiàn)極低的開(kāi)關(guān)損耗。開(kāi)關(guān)Sl的這種控制方式也被稱為在供電不間斷和供電間斷之間的臨界運(yùn)行。并聯(lián)至LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以在過(guò)零點(diǎn)期間繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過(guò)LED。 一旦扼流圈Ll被去磁，那么扼流圈就不再驅(qū)使電流經(jīng)過(guò)LED負(fù)載電路。在直到通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl 重新接通使得電流再次流過(guò)扼流圈Ll之前的階段內(nèi)，并聯(lián)至LED負(fù)載電路的充電電容器Cl 可以利用其在開(kāi)關(guān)Sl接通期間充電的電荷繼續(xù)驅(qū)使電流流過(guò)LED。在圖5中省略了分壓器R1/R2。取而代之，扼流圈Ll與另一個(gè)線圈L2磁耦合，借助該另一個(gè)線圈可以按照變壓器方式耦合輸出扼流圈電壓。這意味著，在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間繼續(xù)使用分流電阻器Rs上的電壓降作為實(shí)際值信號(hào)，該電壓降代表了扼流圈電流。然后在截止期間采用第二實(shí)際值信號(hào)，其按照變壓器方式從扼流圈Ll中耦合輸出，并且代表了扼流圈電壓。在已經(jīng)掌握扼流圈參數(shù)(扼流圈Ll的電感系數(shù))的情況下，通過(guò)扼流圈電壓肯定也可以計(jì)算出扼流圈電流。相應(yīng)地，盡管圖中未示出，也可以省略端子PN5，向該端子PN5輸入的另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表了驅(qū)動(dòng)電壓VIN。這樣也可以省略構(gòu)成另外分壓器的電阻器R3/R4。該電路也可以用于在截止期間確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。掌握過(guò)零點(diǎn)是有利的， 這是因?yàn)橄Ｍ验_(kāi)關(guān)Sl的重新接通時(shí)間點(diǎn)設(shè)置在該過(guò)零點(diǎn)處。從而可以避免開(kāi)關(guān)損耗，并且該開(kāi)關(guān)承受的熱負(fù)荷更低。開(kāi)關(guān)Si的這種控制方式也如前所述地被稱為在供電不間斷和供電間斷之間的臨界運(yùn)行。并聯(lián)至LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以在過(guò)零點(diǎn)期間繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過(guò)LED。 一旦扼流圈Ll被去磁，那么扼流圈就不再驅(qū)使電流經(jīng)過(guò)該LED。在直到通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl重新接通使得電流再次流過(guò)扼流圈Ll之前的階段內(nèi)，并聯(lián)至 LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以利用其在開(kāi)關(guān)Sl接通期間充電的電荷繼續(xù)驅(qū)使電流流過(guò) LED。圖6的實(shí)施方式的特征同樣也在于，第二實(shí)際值信號(hào)按照變壓器方式從具有第二線圈L2的扼流圈Ll中耦合得出。通過(guò)磁耦合在扼流圈Ll上的線圈L2可以按照變壓器方式耦合輸出扼流圈電壓。 這意味著，在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間繼續(xù)使用分流電阻器Rs上的電壓降作為實(shí)際值信號(hào)，該電壓降代表了扼流圈電流。然后在截止期間采用第二實(shí)際值信號(hào)，其按照變壓器方式從扼流圈Ll中耦合輸出，并且代表了扼流圈電壓。在已經(jīng)掌握扼流圈參數(shù)(扼流圈Ll的電感系數(shù))的情況下， 通過(guò)扼流圈電壓肯定也可以計(jì)算出扼流圈電流，進(jìn)而得到流經(jīng)LED負(fù)載電路的電流。相應(yīng)地，盡管圖中未示出，也可以省略端子PN5，向該端子PN5輸入的另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表了驅(qū)動(dòng)電壓VIN。這樣也可以省略構(gòu)成另外分壓器的電阻器R3/R4。另外，向輸入端子PN2輸入負(fù)電壓，對(duì)于專用集成電路(ASIC)的工作是不利的。因此，還向輸入端子PN2輸入偏置電流Ioff，以便提高輸入端子PN2的電勢(shì)。優(yōu)選地，偏置電流Ioff是在控制電路SR內(nèi)部生成的，而且也是在內(nèi)部輸入給輸入端子PN2的。這種措施需要通過(guò)去耦電阻器R7的另一去耦。監(jiān)視扼流圈電壓可以有利地應(yīng)用在電路(尤其是開(kāi)關(guān)Si)的所謂的供電不間斷中，但是也可以應(yīng)用在所謂的供電間斷中或者在供電不間斷和供電間斷之間的所謂的臨界運(yùn)行中。在供電不間斷的工作中，并聯(lián)至LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以是非常小的， 甚至可以完全省略。根據(jù)圖6的該電路也可以用于在截止期間確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。掌握過(guò)零點(diǎn)是有利的，這是因?yàn)橄Ｍ验_(kāi)關(guān)Sl的重新接通時(shí)間點(diǎn)設(shè)置在該過(guò)零點(diǎn)處。從而可以避免開(kāi)關(guān)損耗，并且開(kāi)關(guān)承受的熱負(fù)荷更低。因此，在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間可以將分流電阻器Rs上的電壓降確定為實(shí)際值信號(hào)，并且在截止期間可以確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)和/或扼流圈電壓。圖7所示的電路的實(shí)施方式對(duì)應(yīng)于圖5的那個(gè)實(shí)施方式，僅采用去耦二極管D3來(lái)代替去耦電阻器R5，該去耦二極管的工作方式與圖3所述方式相同。按照優(yōu)選方式，通過(guò)耦合線圈L2來(lái)確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。根據(jù)圖8的實(shí)施方式類似于根據(jù)圖6的實(shí)施方式。其也用于確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。此處，偏置電流通過(guò)由二極管D4和電阻器R7、R5和R8構(gòu)成的電路生成。二極管D4 以其陽(yáng)極接地。該二極管D4的陰極通過(guò)電阻R7與耦合線圈L2連接。此前提到的電流路徑通過(guò)去耦電阻器R8與輸入端子PN2連接。根據(jù)圖9的實(shí)施方式示出了一種替代可行方案，用以監(jiān)視扼流圈電壓或者磁化扼流圈Ll和用于生成第二實(shí)際值信號(hào)。在此，在回流二極管Dl和開(kāi)關(guān)Sl之間的連接點(diǎn)通過(guò)另外一個(gè)去耦電阻器R9與輸入端子PN2連接。如已經(jīng)針對(duì)圖2至4的電路所做的說(shuō)明那樣，下述額外條件也適用于此，即分流電阻器Rs必須比去耦電阻器R1、R2和R9小很多。對(duì)扼流圈電壓或者電阻器R9接入點(diǎn)(扼流圈Ll和開(kāi)關(guān)Sl之間的節(jié)點(diǎn))的監(jiān)視可以如前所述地，用于在截止期間確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)。當(dāng)扼流圈Ll被去磁時(shí)，在電阻器R9的接入點(diǎn)處(在扼流圈Ll和開(kāi)關(guān)Sl之間的節(jié)點(diǎn)處)的電壓發(fā)生變化。在電阻器R9的接入點(diǎn)處的電壓在截止期間幾乎等于驅(qū)動(dòng)電壓 VIN,只要扼流圈Ll是磁化的，并且驅(qū)使電流流過(guò)LED負(fù)載電路。如果扼流圈Ll不再是磁化的并且扼流圈電流到達(dá)過(guò)零點(diǎn)，則回流二極管Dl開(kāi)始截止，并且在電阻器R9的接入點(diǎn)處的電壓降低到較低值。掌握過(guò)零點(diǎn)是有利的，這是因?yàn)橄Ｍ验_(kāi)關(guān)Sl的重新接通時(shí)間點(diǎn)設(shè)置在該過(guò)零點(diǎn)處。從而可以避免開(kāi)關(guān)損耗，并且開(kāi)關(guān)承受的熱負(fù)荷更低。開(kāi)關(guān)Sl的這種控制方式也被稱為在供電不間斷和供電間斷之間的臨界運(yùn)行。并聯(lián)至LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以在過(guò)零點(diǎn)期間繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)過(guò)LED。 一旦扼流圈Ll被去磁，那么扼流圈就不再驅(qū)使電流經(jīng)過(guò)該LED。在直到通過(guò)開(kāi)關(guān)Sl重新接通使得電流再次流過(guò)扼流圈Ll之前的階段內(nèi)，并聯(lián)至 LED負(fù)載電路的充電電容器Cl可以利用其在開(kāi)關(guān)Sl接通期間充電的電荷繼續(xù)驅(qū)使電流流過(guò) LED。圖10示出一種實(shí)施方式，其中第二實(shí)際值信號(hào)代表了驅(qū)動(dòng)電壓VIN，并且作為分壓器R3/R4電阻器R4上的電壓降而被得到。該變形方式在下述情況下尤為有意義，即在輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓不恒定的情況下，例如其通過(guò)整流器得自電網(wǎng)電壓；和/或上游沒(méi)有設(shè)置功率因數(shù)校正電路(PFC)。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)電壓或者說(shuō)輸入電壓具有顯著的波動(dòng)。根據(jù)圖11的變形電路與前述實(shí)施方式的區(qū)別在于，扼流圈Ll與次級(jí)線圈Li’磁耦合。利用該實(shí)施方式表明了，圖1至3和5至10所采用的降壓變換器原理對(duì)于本電路不是必須的；取而代之的是，如圖4那樣，也可以采用其他的開(kāi)關(guān)控制器原理。圖11所示的變形電路表現(xiàn)為隔離反激式變換器的一個(gè)例子。在使用隔離反激式變換器原理時(shí)，扼流圈Ll可以通過(guò)帶有磁耦合的次級(jí)線圈Ll 的扼流圈Li’來(lái)代替，該次級(jí)線圈Ll和扼流圈Li’共同構(gòu)成了一個(gè)變壓器。次級(jí)線圈Li’ 可以通過(guò)回流二極管Dl和充電電容器Cl (其并聯(lián)至LED負(fù)載電路)向LED負(fù)載電路供電。 扼流圈Ll可以額外地與另一個(gè)耦合線圈L2磁耦合(未示出)。在此，例如在開(kāi)關(guān)Sl導(dǎo)通期間還可以監(jiān)視分流電阻器Rs上的電壓降作為實(shí)際值信號(hào)。在截止期間，例如類似于圖2至9的實(shí)施例可以確定扼流圈電流的過(guò)零點(diǎn)和/或扼流圈電壓。例如可以量取在扼流圈Ll和開(kāi)關(guān)Sl之間的連接點(diǎn)上的電阻器R1。但是也可以優(yōu)選借助電勢(shì)隔離來(lái)量取在LED驅(qū)動(dòng)電路次級(jí)側(cè)的信號(hào)，并且作為實(shí)際值信號(hào)提供給控制和/或調(diào)節(jié)電路SR。利用該實(shí)施方式也表明了，圖1至3和5至10所采用的降壓變換器原理對(duì)于本電路不是必須的；取而代之的是，如圖4那樣，也可以采用反激式變換器原理)，或者升壓變換器原理、隔離反激式變換器(如圖11)原理和正激變換器原理。
權(quán)利要求
1.用于至少一個(gè)LED的驅(qū)動(dòng)電路，其包括-輸入接口(EE)，其能夠連接至輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓(VIN)，所述輸入電壓或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)電壓呈直流電壓或者方向不變的脈動(dòng)電壓的形式；-輸出接口(EA)，包括至少一個(gè)LED的負(fù)載電路能夠連接至所述輸出接口 ； -扼流圈(Li)； -定時(shí)開(kāi)關(guān)(Si)；-控制電路(SR)，其用于對(duì)所述開(kāi)關(guān)(Si)進(jìn)行定時(shí)，所述控制電路優(yōu)選構(gòu)成為具有輸入端子和輸出端子(PW-PN7)的IC，其中，所述控制電路(SR)根據(jù)至少兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)生成用于所述開(kāi)關(guān)(Si)的時(shí)鐘信號(hào)，其中，所述兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于所述開(kāi)關(guān)(Si)的彼此不同的開(kāi)關(guān)階段， 其中，所述扼流圈(Li)被設(shè)置為，所述扼流圈在所述開(kāi)關(guān)(Si)的一個(gè)開(kāi)關(guān)階段被充電，而在另一個(gè)開(kāi)關(guān)階段被放電，并且其中，至少在后一種所述開(kāi)關(guān)階段，電流被驅(qū)使流過(guò)所述負(fù)載電路， 其特征在于，所述兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)是在彼此不同的時(shí)間區(qū)間或者時(shí)間點(diǎn)，但是在所述驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)共同測(cè)量點(diǎn)被量取的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述實(shí)際值信號(hào)中的一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表在所述開(kāi)關(guān)(Si)導(dǎo)通期間的扼流圈電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述輸入電壓(VIN)是通過(guò)在基準(zhǔn)電勢(shì)點(diǎn)(接地)和高電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差來(lái)限定的，所述負(fù)載電路位于所述電路的所述高電勢(shì)點(diǎn)和中間電勢(shì)點(diǎn)之間， 所述實(shí)際值信號(hào)中的另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)對(duì)應(yīng)于在所述中間電勢(shì)和所述基準(zhǔn)電勢(shì)(接地)之間的電壓，因此在輸入電壓(VIN)基本恒定的情況下，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表了在所述開(kāi)關(guān)(Si)的截止期間的所述負(fù)載電路的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表在所述開(kāi)關(guān)(Si)截止期間的扼流圈電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表在所述開(kāi)關(guān)(Si)截止期間的扼流圈電流的過(guò)零。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電路，其特征在于，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)是通過(guò)磁耦合的線圈(L2)按照變壓器方式從所述扼流圈(Li)耦合得到的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，如果所述輸入電壓(VIN)是非恒定的，則將對(duì)應(yīng)于所述輸入電壓(VIN)、并且因此代表了所述開(kāi)關(guān)截止期間的所述輸入電壓的那個(gè)電壓，選擇作為所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，與所述共用輸入端子(PN2)連接的實(shí)際值信號(hào)路徑是通過(guò)去耦網(wǎng)絡(luò)去耦的，以使所述實(shí)際值信號(hào)能夠被識(shí)別并且能夠被分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于，所述去耦網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電阻 (R5、R7、R8)構(gòu)成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，其特征在于，所述去耦網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)二極管(D3)，并且所述二極管(D!3)的導(dǎo)通方向是這樣設(shè)定的，即，所述二極管在所述開(kāi)關(guān)(Si)的一個(gè)開(kāi)關(guān)階段是截止的，而在另一個(gè)開(kāi)關(guān)階段是導(dǎo)通的。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于，所述一個(gè)實(shí)際值信號(hào)是所述開(kāi)關(guān)(Si)導(dǎo)通期間與所述開(kāi)關(guān)(Si)串聯(lián)連接的分流電阻器(Rs)上的電壓。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述輸入電壓(VIN)是通過(guò)在基準(zhǔn)電勢(shì)點(diǎn)(接地)和高電勢(shì)點(diǎn)之間的電勢(shì)差來(lái)限定的，所述負(fù)載電路位于所述電路的所述高電勢(shì)點(diǎn)和中間電勢(shì)點(diǎn)之間，所述開(kāi)關(guān)(Si)與回流二極管(Dl)串聯(lián)連接，所述回流二極管以其一端子連接至所述輸入電壓(VIN)的高電勢(shì)點(diǎn)，并且所述扼流圈(dl)位于所述電路的中間電勢(shì)點(diǎn)和所述開(kāi)關(guān)與所述回流二極管的連接點(diǎn)之間，并且所述回流二極管(Dl)的導(dǎo)通方向是如此設(shè)置的，即所述回流二極管在所述開(kāi)關(guān) (Si)導(dǎo)通期間是截止的，而在所述開(kāi)關(guān)(Si)截止期間是導(dǎo)通的。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述負(fù)載電路并聯(lián)設(shè)置有充電電容器(Cl)。
14.根據(jù)權(quán)利要求3至13之一所述的電路，其特征在于，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)的所述實(shí)際值信號(hào)路徑是由分壓器(R1/R2)構(gòu)成的。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述另一個(gè)實(shí)際值信號(hào)代表了所述輸入電壓(VIN)，并且被輸入到所述控制電路(SR)的一個(gè)獨(dú)立輸入端子(PN5)。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(Si)由MOSFET構(gòu)成。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述控制電路(SR)具有另外的輸入端子(PN4-PN7)，能夠向所述另外的輸入端子輸入明暗信號(hào)和供電電壓(VIN)。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電路，其特征在于，所述控制電路(SR)具有輸出端子(Pm)，所述輸出端子與用于所述開(kāi)關(guān)(Si)的控制輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用普通開(kāi)關(guān)控制器技術(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)至少一個(gè)LED的電路。該電路相應(yīng)地包括扼流圈(L1)、定時(shí)開(kāi)關(guān)(S1)和用于給所述開(kāi)關(guān)(S1)定時(shí)的控制和/或調(diào)節(jié)電路(SR)，所述控制和/或調(diào)節(jié)電路(SR)構(gòu)成為IC優(yōu)選為ASIC，并且所述電路設(shè)有輸入輸出端子(PN1-PN7)。向所述控制電路輸入至少兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)，這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)分別對(duì)應(yīng)于該開(kāi)關(guān)(S1)的不同開(kāi)關(guān)階段。這兩個(gè)實(shí)際值信號(hào)被輸入到一個(gè)共用的輸入端子(PN2)。從而可以省略至少一個(gè)端子，并且該電路總體上可以更為廉價(jià)地制造。
文檔編號(hào)H05B33/08GK102187737SQ200980141669
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者京特·馬倫特, 邁克爾·齊默爾曼, 亞歷山大·巴爾特, 馬庫(kù)斯·梅爾霍費(fèi)爾 申請(qǐng)人:赤多尼科兩合股份有限公司, 赤多尼科有限公司