0所示為圖19中控制器1910的結構示意圖。圖20中與圖15和圖19編號相 同的部件具有類似的功能。在圖19和圖20的例子中，控制器1910包含啟動及低壓鎖定電 路401、誤差放大器2002和脈沖寬度調制信號產生器2004。控制器1910的端口包括Z⑶、 GND、DRV、VDD、CS和C0MP。在一個實施例中，端口CS為第一監測端口，端口Z⑶為第二監 測端口，端口DRV為驅動端口，端口C0MP為補償端口。
[0138] 端口Z⑶與電感1904耦合，用于接收指示儲能單元1914的狀況（比如，流經電感 1902的電流是否減小到第一預設電流值，例如零安培）的監測信號AUX。儲能單元1914的 電流由開關1916控制。如果流經電感1902的電流減小到第一預設電流值(例如零安培)， 則控制器1910利用驅動信號1926來接通開關1916。在一個實施例中，監測信號AUX也能 指示發光二極管鏈208是否處于開路狀態。端口DRV與開關1916耦合。控制器1910根據 組合監測信號SEN和監測信號AUX在端口DRV產生驅動信號1926 (如脈沖寬度調制信號)。 驅動信號1926控制流經電力變換器1906的瞬時電流，從而調節流經發光二極管鏈208的 電流。在一個實施例中，驅動信號1926具有第一狀態(如邏輯1)和第二狀態(如邏輯0)。 如果驅動信號1926處于第一狀態，開關1916接通；而如果驅動信號1926處于第二狀態，開 關1916斷開。當驅動信號1926處于第一狀態時，流經電感1902的電流增大；而當驅動信 號1926處于第二狀態時，流經電感1902的電流減小。端口VDD與電感1904耦合，用于接 收來自電感1904的電力。端口COMP通過電容(未標號）稱合至地，用于向電容(未標號）提 供誤差信號。端口GND耦合于地。
[0139] 不同于圖14中所示的控制器1410,控制器1910減少了端口FB。電流監測器R8 耦合在開關1916與地之間（開關1916與電流監測器R8的共同節點為A)，用于產生電流監 測信號。該電流監測信號的電壓值VA代表流經電感1902的平均輸入電流值（S卩，流經發光 二極管鏈208的電流值)。因此，該電流監測信號也指示了流經發光二極管鏈208的電流大 小。由第一電阻(例如電阻R1)和第二電阻(例如電阻R2)組成的線電壓補償電路1920 (電 阻R1和R2的共同節點為B，電壓值為VB)耦合在整流器204與控制器1910之間，用于產生 電壓監測信號，該電壓監測信號指示輸入電壓VIN的大小。請注意，圖19中的線電壓補償電 路1920的結構僅為一種可能的示例，而并非限制。本領域技術人員應可在閱讀本發明的描 述之后改用其它合適的線電壓補償電路(例如，分壓電路)。由電流監測器R8產生的電流監 測信號以及由線電壓補償電路1920產生的電壓監測信號一起疊加構成組合監測信號SEN， 其指示流經發光二極管鏈208的電流值和輸入電壓VIN的大小。
[0140] 控制器1910從端口CS接收組合監測信號SEN并由誤差放大器2002比較該組合 監測信號SEN的電壓與參考信號SET的電壓。參考信號SET指示流經發光二極管鏈208的 目標電流值。誤差放大器2002的輸出端向端口C0MP提供誤差信號VEA，并且將誤差信號 VEA輸入至脈沖寬度調制信號產生器2004以控制開關1916。在一個實施例中，脈沖寬度調 制信號產生器2004所輸出的驅動信號1926的占空比是由誤差信號VEA決定。如果組合監 測信號SEN的電壓小于參考信號SET的電壓，則誤差放大器2002增大誤差信號VEA的電壓 以增大驅動信號1926的占空比，從而使得流經電感1902的平均輸入電流值增大，直到組合 監測信號SEN的電壓增大到參考信號SET的電壓。如果組合監測信號SEN的電壓大于參考 信號SET的電壓，則誤差放大器2002減小誤差信號VEA的電壓以減小驅動信號1926的占 空比，從而使得流經電感1902的平均輸入電流值減小，直到驅動信號1926的電壓減小到參 考信號SET的電壓。這樣，流經電感1902的平均輸入電流值（S卩，流經發光二極管鏈208的 電流值）能夠被調整到與目標電流值相等。
[0141] 為便于本發明的理解，將作出以下理想化假設：假定本發明的光源驅動電路1900 的功率傳輸效率恒定不變并且近似于1〇〇%，即電力變換器1906的輸入功率PIN實質等于電 力變換器1906的輸出功率POT。在本申請中，"實質等于"是指輸出功率理論上等于輸 入功率PIN，然而在實際應用中，由于電路中的功率損耗，可造成輸出功率Pom與輸入功率Pra 存在細微的差值。
[0142] 下文將用公式推算的形式來作進一步說明。以準共振降升壓變換器為例，電力變 換器1906中的開關1916的導通時間、和截止時間U分別為：TON ==和T0FF = ^， 其中L為電感1902的電感值，Ipk為流經電感1902的電流峰值，VIN為電力變換器1906 的輸入電壓，并且VQUT為電力變換器1906的輸出電壓。電力變換器1906的占空比D為： D= ，開關頻率fsw為：U5并且流經電感1902的平均輸入電流 值（即，流經發光二極管鏈208的電流值）為Im_AVG =|xIPK。
[0143] 因此，電力變換器1906的輸入功率PIN和輸出功率PQUT為：
[0144]
【主權項】
1. 一種光源驅動電路，其特征在于，所述光源驅動電路包括： 降升壓變換器，從電源接收輸入電壓和輸入電流并為負載提供電能，所述降升壓變換 器包含由驅動信號控制的開關； 線電壓補償電路，禪合于所述電源，用于產生指示所述輸入電壓大小的電壓監測信 口 可； 電流監測器，禪合于所述降升壓變換器中的所述開關與地之間，用于產生指示流經所 述負載的電流大小的電流監測信號；W及 控制器，禪合于所述降升壓變換器和所述線電壓補償電路，所述控制器接收由所述電 壓監測信號和所述電流監測信號一起疊加構成的組合監測信號，所述組合監測信號指示所 述輸入電壓大小和流經所述負載的電流大小，所述控制器根據所述組合監測信號產生所 述驅動信號W控制所述開關， 其中，通過所述線電壓補償電路使得所述電流監測信號的電壓值和流經所述負載的電 流值均與所述輸入電壓成反比關系，當所述輸入電壓增大時，所述電流監測信號的電壓值 相應地減小并且流經所述負載的電流值相應地減小，當所述輸入電壓減小時，所述電流監 測信號的電壓值相應地增大并且流經所述負載的電流值相應地增大。
2. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述線電壓補償電路包含第一 電阻和第二電阻，其中所述第一電阻的一端與所述第二電阻的一端之間的共同節點禪合于 所述控制器，所述第一電阻的另一端禪合于所述電源，所述第二電阻的另一端禪合于所述 電流監測器。
3. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述光源驅動電路還包括： 溫度補償電路，禪合于所述線電壓補償電路與所述控制器之間，用于產生指示所述光 源驅動電路的環境溫度的溫度監測信號， 其中所述組合監測信號進一步是由所述電壓監測信號、所述電流監測信號W及所述溫 度監測信號一起疊加構成并且指示所述輸入電壓大小、流經所述負載的電流大小W及所述 驅動電路的環境溫度，當所述環境溫度超過預定溫度值時，所述控制器減小所述驅動信號 的占空比并且減小所述輸入功率和所述輸出功率。
4. 根據權利要求3所述的光源驅動電路，其特征在于，所述溫度補償電路包含第H電 阻和第四電阻，所述第H電阻的一端與所述第四電阻的一端之間的共同節點禪合于所述控 制器，所述第H電阻的另一端禪合于所述線電壓補償電路，所述第四電阻的另一端禪合于 地，其中所述第四電阻為正溫度系數熱敏電阻，并且當所述第四電阻的溫度超過所述第四 電阻的居里溫度點時，指示所述環境溫度超過所述預定溫度值。
5. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述光源驅動電路還包括： 濾波器，禪合在所述電源與所述降升壓變換器之間，用于接收交流輸入電壓和交流輸 入電流，并為所述降升壓變換器提供所述輸入電壓和所述輸入電流，其中，所述控制器校正 所述光源驅動電路的功率因數W使所述交流輸入電流與所述交流輸入電壓實質同相。
6. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述降升壓變換器還包括禪合 于所述電源和所述開關之間的儲能單元，其中所述儲能單元的電流由所述開關控制。
7. 根據權利要求6所述的光源驅動電路，其特征在于，所述儲能單元包括： 第一電感，禪合于所述電源和所述開關之間，其中所述儲能單元的電流流經所述第一 電感；w及 第二電感，與所述第一電感電磁禪合，所述第二電感監測所述第一電感的狀況。
8. 根據權利要求6所述的光源驅動電路，其特征在于，所述控制器還接收指示所述儲 能單元的狀況的監測信號，其中，所述驅動信號具有第一狀態和第二狀態，當所述驅動信號 處于所述第一狀態時，流經所述儲能單元的所述電流增大；當所述驅動信號處于所述第二 狀態時，流經所述儲能單元的所述電流減小；其中，如果所述監測信號指示流經所述儲能單 元的所述電流減小到第一預設值，所述驅動信號從所述第二狀態切換至所述第一狀態。
9. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述控制器包含誤差放大器和 脈沖寬度調制信號產生器，其中所述誤差放大器根據所述組合監測信號和指示目標電流值 的參考信號產生誤差信號，所述脈沖寬度調制信號產生器根據所述誤差信號來產生所述驅 動信號。
10. 根據權利要求1所述的光源驅動電路，其特征在于，所述負載是發光二極管鏈。
11. 一種控制器，用于控制降升壓變換器，所述降升壓變換器從電源接收輸入電壓和輸 入電流，并為負載提供電能，其特征在于，所述控制器包括： 第一監測端口，接收指示所述輸入電壓大小和流經所述負載的電流大小的組合監測信 號； 第二監測端口，接收指示所述降升壓變換器中的儲能單元的狀況的監測信號，其中所 述儲能單元的電流由開關控制，如果所述監測信號指示流經所述儲能單元的所述電流減小 到預設電流值，所述控制器接通所述開關；W及 驅動端口，根據所述組合監測信號和所述監測信號提供驅動信號給所述開關W控制流 經所述降升壓變換器的瞬時電流，從而調節流經所述負載的所述電流大小， 其中流經所述負載的電流是通過禪合于所述組合監測端口的線電壓補償電路而與所 述輸入電壓成反比關系，當所述輸入電壓增大時，流經所述負載的電流相應地減小，當所述 輸入電壓減小時，流經所述負載的電流相應地增大。
12. 根據權利要求11所述的控制器，其特征在于，所述第一監測端口還禪合于溫度補 償電路，并且所述第一監測信號進一步指示所述驅動電路的環境溫度。
13. 根據權利要求12所述的控制器，其特征在于，當所述環境溫度超過預定溫度值時， 所述控制器減小所述驅動信號的占空比并且減小所述輸入功率和所述輸出功率。
14. 根據權利要求11所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括： 補償端口，用于向電容提供誤差信號； 其中所述驅動信號具有第一狀態和第二狀態，當所述驅動信號處于第一狀態時，流經 所述儲能單元的所述電流增加；當所述驅動信號處于第二狀態時，流經所述儲能單元的所 述電流降低。
15. 根據權利要求14所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括： 誤差放大器，根據所述組合監測信號和指示目標電流值的參考信號在所述補償端口產 生所述誤差信號。
16. 根據權利要求15所述的控制器，其特征在于，所述控制器還包括： 脈沖寬度調制信號產生器，禪合于所述誤差放大器，根據所述誤差放大器的所述誤差 信號和所述監測信號產生所述驅動信號。
17.根據權利要求11所述的控制器，其特征在于，所述負載是發光二極管鏈。
【專利摘要】本發明提供了一種光源驅動電路及控制器。該光源驅動電路包含降升壓變換器,從電源接收輸入電壓和輸入電流并為負載提供電能，降升壓變換器包含由驅動信號控制的開關；線電壓補償電路，用于產生指示輸入電壓大小的電壓監測信號；電流監測器，用于產生指示流經負載的電流大小的電流監測信號；以及控制器，用于接收由電壓監測信號和電流監測信號一起疊加構成的組合監測信號，組合監測信號指示輸入電壓大小和流經負載的電流大小,控制器根據組合監測信號產生驅動信號以控制開關，從而減小輸入電壓的變化對降升壓變換器的輸入功率和輸出功率的影響。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN104684141
【申請號】CN201310624881
【發明人】郭清泉, 王威, 金艷艷
【申請人】凹凸電子（武漢）有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月29日