實施例涉及一種用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件。

背景技術(shù)：

最近，與諸如白熾燈的發(fā)光器件相比較具有高亮度同時以低功率驅(qū)動的led燈已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注。特別地，積極地研究和開發(fā)用于通過控制均勻的電流流過led燈來驅(qū)動led光的光驅(qū)動器件。

這樣的光驅(qū)動器件具有各種照明功能，并且特別地，能夠通過改變以串聯(lián)/并聯(lián)連接排列的led元件的調(diào)光水平以各種形式啟用照明。

通常，光驅(qū)動器件能夠包括用于整流從ac電源輸出的全波的整流電路、用于變換從整流電路輸出的電壓并且輸出變換的電壓的變換電路、用于通過控制變換電路的輸出電壓校正從ac電源輸出的功率的功率因子的功率因子校正電路、用于平滑從變換電路輸出的電壓以輸出穩(wěn)定的dc電壓并且將輸出電壓供應到led模塊的平滑電路、用于控制led電流使得均勻的驅(qū)動電流流過led模塊的恒電流驅(qū)動電路、以及用于根據(jù)pwm(脈寬調(diào)制)控制恒流驅(qū)動電路控制led模塊中的電流流動從而控制調(diào)光的調(diào)光控制電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

實施例提供用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件，其能夠改進功率效率并且防止閃爍。

技術(shù)方案

根據(jù)實施例的用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件包括：電壓生成器，該電壓生成器提供用于驅(qū)動發(fā)光單元的dc信號；感測電阻器；以及調(diào)光單元，該調(diào)光單元被連接在發(fā)光單元和感測電阻器之間并且控制流過感測電阻器和發(fā)光單元的電流，其中調(diào)光單元基于根據(jù)通過感測發(fā)光單元和開關(guān)被連接的第一節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果的第一感測電壓和根據(jù)通過感測開關(guān)和感測電阻器被連接的第二節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果的第二感測電壓來調(diào)節(jié)dc信號的電平。

調(diào)光單元可以調(diào)節(jié)dc信號的電平，使得在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差變成等于或者小于第一參考電壓。

當?shù)谝桓袦y電壓和第二感測電壓之間的差超過第二參考電壓時，調(diào)光單元可以阻擋在發(fā)光單元和感測電阻器之間的電流流動。

調(diào)光單元可以包括：開關(guān)，該開關(guān)被連接在發(fā)光單元和感測電阻器之間；放大器，該放大器包括接收恒流(constant-current)控制信號的第一輸入端子、被連接到第二節(jié)點的第二輸入端子、以及輸出端子；電壓感測單元，該電壓感測單元輸出第一感測電壓和第二感測電壓；以及控制器，該控制器用于基于第一和第二感測電壓來生成調(diào)光信號，其中響應于放大器的輸出來切換開關(guān)，以及電壓生成器基于調(diào)光信號來調(diào)節(jié)dc信號的電平。

恒流控制信號可以是模擬信號。

調(diào)光單元可以平滑脈寬調(diào)制信號，并且提供根據(jù)平滑結(jié)果的信號作為恒流控制信號。

控制器可以調(diào)節(jié)dc信號的電平，使得在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差變成等于或者低于第一參考電壓。

開關(guān)可以被實現(xiàn)為晶體管并且第一參考電壓可以是開關(guān)的漏-源導通狀態(tài)電壓(drain-sourceonstatevoltage)。

當在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差超過第一參考電壓并且等于或者低于第二參考電壓時，控制器可以降低dc信號的電平。

當?shù)谝桓袦y電壓和第二感測電壓之間的差超過第二參考電壓時，控制器可以將恒流控制信號的電平變成零。

用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件可以進一步包括：整流器，該整流器用于整流ac信號并且根據(jù)整流結(jié)果提供整流的信號；以及功率因子校正單元，該功率因子校正單元用于校正整流的信號的功率因子并且將功率因子校正的整流信號輸出到電壓生成器。

控制器可以基于第二感測電壓來計算流過感測電阻器的感測電流，以及基于計算的感測電流來導通或者關(guān)閉功率因子校正單元。

當感測電流低于參考電流值時，控制器可以關(guān)閉功率因子校正單元。

根據(jù)另一實施例的用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件包括：電壓生成器，該電壓生成器提供用于基于調(diào)光信號驅(qū)動發(fā)光單元的dc信號；放大器，該放大器包括接收恒流控制信號的第一輸入端子、第二輸入端子和輸出端子；感測電阻器，其一個端子被連接到第二輸入端子；開關(guān)，該開關(guān)被連接在發(fā)光單元和感測電阻器之間并且響應于放大器的輸出被切換；電壓感測單元，該電壓感測單元根據(jù)通過感測發(fā)光單元和開關(guān)被連接的第一節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果輸出第一感測電壓，并且根據(jù)通過感測開關(guān)和感測電阻器的一個端子被連接的第二節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第二感測電壓；以及控制器，該控制器將用于基于在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差來調(diào)節(jié)dc信號的電平的調(diào)光信號提供給電壓生成器。

用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件可以進一步包括平滑電路，該平滑電路用于平滑脈寬調(diào)制信號，并且提供根據(jù)平滑結(jié)果的信號作為恒流控制信號。

控制器可以提供脈寬調(diào)制信號。

用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件可以進一步包括：整流器，該整流器用于整流ac信號并且根據(jù)整流結(jié)果提供整流的信號；以及功率因子校正單元，該功率因子校正單元用于校正整流的信號的功率因子并且將功率因子校正的整流信號輸出到電壓生成器。

電壓生成器可以基于調(diào)光信號來改變功率因子校正的整流信號的電平，并且根據(jù)電平變化結(jié)果來生成dc信號。

控制器可以基于第二感測電壓來計算流過感測電阻器的感測電流，并且基于計算的感測電流來導通或者關(guān)閉功率因子校正單元。

根據(jù)另一實施例的用于驅(qū)動發(fā)光元件的器件包括：電壓生成器，該電壓生成器提供用于驅(qū)動多個發(fā)光單元的dc信號；多個感測電阻器；多個調(diào)光單元，該多個調(diào)光單元用于控制流過多個發(fā)光單元的電流；以及控制器，該控制器用于將恒流控制信號提供給多個調(diào)光單元中的每個并且調(diào)節(jié)dc信號的電平，其中多個調(diào)光單元中的每個包括：放大器，該放大器包括接收恒流控制信號的第一輸入端子、被連接到多個感測電阻器中的相應的一個的第二輸入端子、以及輸出端子；開關(guān)，該開關(guān)被連接在多個發(fā)光單元中的相應的一個和多個感測電阻器中的相應的一個的一個端子之間，并且響應于放大器的輸出來被切換；以及電壓感測單元，該電壓感測單元根據(jù)通過感測多個發(fā)光單元中的相應的一個和開關(guān)被連接的第一節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第一感測電壓，并且根據(jù)通過感測開關(guān)和多個感測電阻器中的相應的一個的一個端子被連接的第二節(jié)點的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第二感測電壓，其中控制器基于在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差來調(diào)節(jié)dc信號的電平。

有益效果

實施例能夠改進功率效率并且防止閃爍。

附圖說明

圖1圖示根據(jù)實施例的照明設備的配置。

圖2a圖示在圖1中示出的第一感測單元的實施例。

圖2b圖示在圖1中示出的第一感測單元的另一實施例。

圖3圖示根據(jù)另一實施例的照明設備的配置。

圖4圖示根據(jù)另一實施例的照明設備的配置。

圖5是圖示控制從電壓生成器供應到圖1和圖3中示出的發(fā)光單元的dc電壓的電平的控制器的操作的流程圖。

圖6是圖示控制圖4的功率因子校正單元的控制器的操作的流程圖。

圖7a圖示當使用pwm信號的占空比執(zhí)行恒流控制時發(fā)光單元的發(fā)光。

圖7b圖示根據(jù)實施例的發(fā)光單元的發(fā)光。

圖8圖示根據(jù)另一實施例的照明設備的配置。

具體實施方式

現(xiàn)在將會詳細地參考示例性實施例，在附圖中圖示了其示例。在實施例的描述中，將會理解，當層(膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)被稱為是在另一層(膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)“上方”/“上面”或者“下面”/“下方”時，其能夠直接地在另一層(膜)、區(qū)域、圖案或者結(jié)構(gòu)“上方”“上面”或者其間可以存在介入其間的元件。此外，諸如“下部”/“底部”和“上部”/“頂部”的相對術(shù)語在此可以被使用以描述如在附圖中所圖示的一個元件與另一元件的關(guān)系。

在附圖中，為了澄清和描述的方便起見，層的尺寸被夸大、省略或者示例性地圖示。另外，組成元件的尺寸沒有完全反映其實際尺寸。貫穿附圖將會使用相同的附圖標記以指代相同或者相似的部件。

圖1圖示根據(jù)實施例的照明設備100的配置。

參考圖1，照明設備100包括發(fā)光單元101和用于驅(qū)動發(fā)光單元101的發(fā)光元件。

發(fā)光單元101包括串聯(lián)連接的多個發(fā)光元件陣列d1至dn(n是大于1的自然數(shù))。

發(fā)光元件陣列d1至dn(n是大于1的自然數(shù))中的每個可以包括一個或者多個發(fā)光元件，例如，發(fā)光二極管。

當多個發(fā)光元件被包括在發(fā)光元件陣列中時，發(fā)光元件可以被串聯(lián)、并聯(lián)或者串并聯(lián)連接。

發(fā)光元件驅(qū)動器件102包括ac電源110、emi濾波器115、整流器120、功率因子校正單元125、功率生成器130、調(diào)光單元140以及感測電阻器rsen。

ac電源單元110提供ac信號。

例如，ac信號ac可以是ac電壓和/或ac電流。

emi(電磁干擾)濾波器115過濾外部電磁噪聲并且去除從ac電源110供應的ac信號ac中包括的噪聲，例如，傳導性噪聲。emi濾波器115可以被實現(xiàn)為包括電容器、變換器以及電感器中的至少一個。

整流器120整流emi濾波器115已經(jīng)從其去除電磁噪聲的ac信號ac，并且根據(jù)整流結(jié)果提供整流的信號(波紋電流)vr。

例如，整流器120可以全波整流ac信號ac并且根據(jù)全波整流結(jié)果輸出整流的信號vr。即，整流的信號vr可以是通過全波整流ac信號ac而獲得的信號。

雖然整流器120可以被實現(xiàn)為包括四個橋式連接的二極管的全波二極管橋接電路，但是整流器120不限于此。

功率因子校正單元125調(diào)節(jié)整流的信號vr的電壓和電流的相位差，以校正整流的信號vr的功率因子，并且輸出功率因子校正的整流信號vr1。

電壓生成器130基于通過調(diào)光單元140提供的調(diào)光信號ds改變具有通過功率因子校正單元125校正的功率因子的整流的信號vr1的電平，并且輸出電平改變的dc信號vr2。例如，dc信號vr2可以是dc電壓。

在此，從電壓生成器130輸出的dc信號vr2的電平可以基于通過調(diào)光單元140提供的調(diào)光信號ds被設置或者改變。

從電壓生成器130輸出的dc信號vr2被提供給發(fā)光單元101。例如，從電壓生成器130輸出的dc電壓vr2能夠被提供給發(fā)光單元101的輸入端子105。在此，發(fā)光單元101的輸入端子105可以是串聯(lián)連接的發(fā)光元件陣列d1至dn的第一發(fā)光元件陣列d1的正端子。

電壓生成器130可以被實現(xiàn)為改變整流的信號vr1的dc電平的轉(zhuǎn)換器。例如，電壓生成器130可以被實現(xiàn)為包括dc-dc轉(zhuǎn)換器、諧振llc半橋轉(zhuǎn)換器、反激轉(zhuǎn)換器(flybackconverter)、以及降壓轉(zhuǎn)換器(buckconverter)中的至少一個。

調(diào)光單元140連接發(fā)光單元101和感測電阻器rsen，并且通過控制流過發(fā)光單元101的電流調(diào)節(jié)發(fā)光單元101的亮度。

此外，調(diào)光單元140改變從電壓生成器130供應的dc信號vr2的電平，使得在發(fā)光單元101的輸出端子106和感測電阻器rsen的一個端子107之間的電壓vn被保持在預先確定的參考電壓。

在此，發(fā)光單元101的輸出端子106可以是串聯(lián)連接的發(fā)光元件陣列d1至dn的最后的發(fā)光元件陣列dn的負端子。將會參考圖5描述預先確定的參考電壓。

調(diào)光單元140可以基于第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2來調(diào)節(jié)dc信號vr2的電平，第一感測電壓vsen1是通過感測發(fā)光單元101和開關(guān)142被連接的第一節(jié)點n1的電壓而獲得的，第二感測電壓vsen2是通過感測開關(guān)142和感測電阻器rsen被連接的第二節(jié)點n2的電壓而獲得的。

例如，調(diào)光單元140能夠基于第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2來生成調(diào)光信號ds，第一感測電壓vsen1是通過感測發(fā)光單元101和開關(guān)142被連接的第一節(jié)點n1的電壓而獲得的，第二感測電壓vsen2是通過感測開關(guān)142和感測電阻器rsen被連接的第二節(jié)點n2的電壓而獲得的。

調(diào)光單元140可以調(diào)節(jié)dc信號vr2的電平，使得在第一感測電壓ven1和第二電壓感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2等于或者低于第一參考電壓。

此外，當在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen-vsen2超過第二參考電壓時，調(diào)光單元140可以阻擋在發(fā)光單元101和感測電阻器rsen之間的電流流動。例如，當在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考電壓時，調(diào)光單元140能夠?qū)c信號vr2的電平減少到不足以導通發(fā)光單元101的電平，或者控制電壓生成器130以將dc信號vr2的電平變成零。

調(diào)光單元140可以包括開關(guān)142、電壓感測單元144、放大器146以及控制器148。

開關(guān)142被連接在發(fā)光單元101的輸出端子106和感測電阻器rsen的一個端子107之間，并且基于從控制器148供應的恒流控制信號vset被切換。

例如，開關(guān)142能夠被實現(xiàn)為晶體管，例如，fet或者bjt。

例如，開關(guān)142能夠被實現(xiàn)為包括被連接到發(fā)光單元101的輸出端子106的漏極、被連接到感測電阻器rsen的一個端子107的源極和放大器146的輸出被輸入到的柵極的nmos晶體管。然而，開關(guān)142不限于此，并且可以在其他實施例中被實現(xiàn)為pmos晶體管。

開關(guān)142可以以響應于放大器146的輸出cs電連接發(fā)光單元101的輸出端子106和感測電阻器rsen的一個端子107的各種形式被實現(xiàn)。

在發(fā)光單元101的輸出端子106和感測電阻器rsen的一個端子107之間的電壓vn可以是在被實現(xiàn)為晶體管的開關(guān)142的源極和漏極之間的電壓。

電壓感測單元144可以感測發(fā)光單元101的輸出端子106和開關(guān)142被連接的第一節(jié)點n1的電壓以及感測電阻器rsen的一個端子107和開關(guān)142被連接的第二節(jié)點n2的電壓。

例如，電壓感測單元144能夠感測第一節(jié)點n1的電壓，并且根據(jù)感測結(jié)果將第一感測電壓vsen1提供給控制器148。

另外，電壓感測單元144能夠感測第二節(jié)點n2的電壓并且根據(jù)感測結(jié)果將第二感測電壓vsen2提供給控制器148。

電壓感測單元144可以包括用于感測第一節(jié)點n1的電壓并且提供第一感測電壓vsen1的第一感測單元144-1、以及用于感測第二節(jié)點n2的電壓并且提供第二感測電壓vsen2的第二感測單元144-2。

圖2a圖示在圖1中示出的第一感測單元144-1的實施例144a。

參考圖2a，第一感測單元144a可以包括被串聯(lián)連接在第一節(jié)點n1和接地電源gnd之間的多個電阻器(例如，r1和r2)，并且可以將被施加到多個電阻器(例如，r1和r2)中的至少一個的電壓作為第一感測電壓vsen1提供給控制器148。

圖2b圖示在圖1中示出的第一感測單元144-1的另一實施例144b。

參考圖2b，第一感測單元144b可以包括被串聯(lián)連接在第一節(jié)點n1和接地電源gnd之間的多個電阻器(例如，r1和r2)以及與多個電阻器(例如，r1和r2)中的至少一個(例如，r2)并聯(lián)連接的齊納二極管201，并且將跨齊納二極管201施加的電壓作為第一感測電壓vsen1提供給控制器148。

例如，第一感測單元144b能夠包括被串聯(lián)連接在第一節(jié)點n1和接地電源gnd之間的第一和第二電阻器r1和r2以及被連接在第一和第二電阻器r1和r2的連接節(jié)點和接地電源gnd之間的齊納二極管201，并且將跨齊納二極管201施加的電壓作為第一感測電壓vsen1提供給控制器148。

第二感測單元144-2可以將被施加到第二節(jié)點n2的電壓作為第二感測電壓vsen2提供給控制器148。

例如，第二感測單元144-2能夠感測被施加到感測電阻器rsen的電壓，并且將被施加到感測電阻器rsen的電壓提供給控制器148。

在圖2a和圖2b中圖示的實施例可以被應用于其他實施例中的第二感測單元144-2。然而，被包括在第二感測單元144-2中的電阻器的值可以不同于第一感測單元144-1的值。

放大器146放大從控制器148供應的恒流控制信號vset和第二節(jié)點n2的電壓，并且根據(jù)放大結(jié)果輸出放大的信號cs。例如，從圖1中示出的控制器148供應的恒流控制信號vset可以是諸如dc電壓的模擬信號，而不是諸如pwm信號的脈沖信號。

放大器146可以包括恒流控制信號vset被輸入到的第一輸入端子146a、被連接到第二節(jié)點n2的第二輸入端子146b，以及放大的信號cs通過其被輸出的輸出端子146c。盡管放大器146可以被實現(xiàn)為運算放大器或者差分放大器，但是放大器146不限于此。例如，第一輸入端子146a可以是運算放大器的正輸入端子(+)，并且第二輸入端子146b可以是運算放大器的負輸入端子(-)。

可以通過由控制器148提供的恒流控制信號vset確定流過感測電阻器rsen的電流，并且因此在本實施例中能夠控制流過發(fā)光單元101的電流。根據(jù)運算放大器的特性，第二節(jié)點n2的電壓是被輸入到第一輸入端子146a的恒流控制信號vset，并且因此可以通過將恒流控制信號vset除以感測電阻器rsen的值獲得流過感測電阻器rsen的感測電流isen。

因為恒流控制信號vset不是脈沖信號而是模擬信號，所以流過發(fā)光單元101的電流能夠是線性的，除非通過發(fā)光單元101改變恒流控制信號vset的電平，并且因此發(fā)光單元101的閃爍能夠被減少或者消除。

控制器148可以控制電壓生成器130以基于從電壓感測單元144供應的第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2改變從電壓生成器130輸出的dc信號vr2的電平。

例如，控制器148能夠基于第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2生成用于控制電壓生成器130的調(diào)光信號ds，并且電壓生成器130能夠基于調(diào)光信號ds改變整流的信號vr1的電平，并且輸出電平改變的dc信號vr2。即，能夠基于調(diào)光信號ds確定從電壓生成器130供應到發(fā)光單元101的dc信號vr2的電平。

控制器148可以調(diào)節(jié)電壓生成器130的dc信號vr2的電平，使得在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2變成等于或者小于預先確定的參考電壓。

例如，控制器148能夠調(diào)節(jié)電壓生成器130的dc信號vr2的電平，使得在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2變成等于預先確定的第一參考電壓。

例如，預先確定的第一參考電壓能夠是在被實現(xiàn)為晶體管的開關(guān)142的漏-源導通狀態(tài)電壓。然而，預先確定的第一參考電壓不限于此。例如，雖然預先確定的參考電壓能夠是0.4v，但是預先確定的參考電壓不限于此。

為了驅(qū)動串聯(lián)連接的發(fā)光元件陣列，可以跨發(fā)光元件陣列的兩個端子施加與發(fā)光元件陣列的額定工作電壓的總和相對應的第一電壓。

當發(fā)光元件陣列的結(jié)溫度(junctiontemperature)增加時，發(fā)光元件陣列的工作電壓可以減少。在發(fā)光元件中這樣的工作電壓減少造成跨發(fā)光元件陣列的兩個端子實際施加的工作電壓和第一電壓之間的差異。此電壓差異能夠?qū)е峦ㄟ^發(fā)光元件驅(qū)動器件的其他元件產(chǎn)生熱，導致照明設備中的功率效率降低。

根據(jù)本實施例，能夠基于通過感測跨開關(guān)142的電壓獲得的結(jié)果，通過減小被提供給發(fā)光單元101的dc信號vr2的電平，來防止在開關(guān)142中作為熱被浪費的功耗。

因為調(diào)光單元140感測在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差異，并且根據(jù)感測結(jié)果調(diào)節(jié)被提供給發(fā)光單元101的dc信號vr2的電平使得在第一和第二感測電壓之間的差vsen1-vsen2被保持為預先確定的電壓，所以通過開關(guān)142消耗的功率能夠保留均勻，即使當發(fā)光單元101的工作電壓被改變時，并且能夠被防止在照明設備100中的功率效率降低。

如果調(diào)光控制器140沒有執(zhí)行前述的控制操作，則由于在發(fā)光單元101中的工作電壓減小導致在從電壓生成器130供應的電壓和被實際施加到發(fā)光單元101的電壓之間的差能夠在開關(guān)142中作為熱被消耗，并且因此照明設備100的功率效率能夠被降低。

當在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考電壓時，控制器148可以通過防止電壓生成器130將dc信號vr2提供給發(fā)光單元101來關(guān)閉發(fā)光單元101。

可替選地，當在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen超過第二參考電壓時，控制器148可以將恒流控制信號vset的電平設置或者變成零。

當在第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考電壓時，一旦確定在發(fā)光單元101中產(chǎn)生短路，控制器148需要防止電流流過發(fā)光單元用于保護發(fā)光單元101。為此，控制器148可以阻擋dc信號vr2的供應或者將恒流控制信號vset的電平變成0。

圖3圖示根據(jù)另一實施例的照明設備100的配置。在圖1和圖3中將會使用相同的附圖標記以指代相同的或者相似的部件，并且其重復的描述將會被簡化或者省略。

參考圖3，照明設備200包括發(fā)光單元101和用于驅(qū)動發(fā)光單元101的發(fā)光元件驅(qū)動器件102a。

發(fā)光元件驅(qū)動器件102a包括ac電源110、emi濾波器115、整流器120、功率因子校正單元125、功率生成器130、調(diào)光單元140以及感測電阻器rsen。

調(diào)光單元140a可以包括開關(guān)142、電壓感測單元144、放大器146、平滑電路310以及控制器148。

除了圖1中示出的調(diào)光單元140之外，在圖3中圖示的調(diào)光單元140a可以進一步包括平滑電路310。

平滑電路310平滑從控制器148供應的信號pw并且根據(jù)平滑解結(jié)果輸出恒流控制信號vset1。

從控制器148供應的信號pw可以是脈寬調(diào)制(pwm)信號。當基于這樣的pwm信號的占空比執(zhí)行對于發(fā)光單元101的恒流控制時，流過發(fā)光單元101的電流具有波紋分量，并且因此由于波紋分量在發(fā)光單元101中可能出現(xiàn)閃爍。

平滑電流310平滑從控制器148供應的pwm信號以便于去除這樣的閃爍，并且生成根據(jù)平滑結(jié)果已經(jīng)從其去除波紋電流分量的恒流控制信號vset1，其是dc模擬信號。

通過由平滑電路310生成的恒流控制信號vset1能夠減少流過發(fā)光單元101的電流的波紋分量。本實施例能夠使用與模擬信號相對應的恒流控制信號vset1的電平，替代pmw信號的占空比，執(zhí)行與發(fā)光單元101有關(guān)的恒流控制，從而減少或者去除發(fā)光單元101的閃爍。

雖然平滑電路310可以被實現(xiàn)為包括被連接在控制器148和放大器146的第一輸入端子146a之間的電阻器r3和被連接在放大器146的第一輸入端子146a和接地電源gnd之間的電容器c1的rc平滑電路，但是平滑電路310不限于此，并且可以以包括電阻器、電容器以及電感器的各種形式被實現(xiàn)。

圖7a圖示當使用pmw信號的占空比執(zhí)行調(diào)光控制時發(fā)光單元的發(fā)光，并且圖7b圖示根據(jù)實施例的發(fā)光單元101的發(fā)光。

由于在圖7a中圖示的發(fā)光單元的發(fā)光中的對比差產(chǎn)生閃爍。相反地，在圖7b中圖示的發(fā)光單元的發(fā)光中幾乎沒有對比差和閃爍。

本實施例能夠?qū)⒄{(diào)光范圍調(diào)節(jié)到能夠流過發(fā)光單元101的最大電流的1％的范圍，因為即使在低亮度也沒有產(chǎn)生閃爍，從而減少能量消耗。

根據(jù)本實施例，因為通過調(diào)節(jié)恒流控制信號vset1的dc電平控制流過發(fā)光單元101的電流或者發(fā)光單元101的亮度，所以能夠執(zhí)行精確的電流控制。

圖5是圖示控制從電壓生成器130供應到圖3中示出的發(fā)光單元101的dc電壓vr2的電平的控制器148的操作的流程圖。

參考圖5，控制器148使用通過通信接口接收到的外部信號s1(參考圖3)設置被供應到放大器146的第一輸入端子146a的恒流控制信號vset1(s510)。例如，模擬信號的電平可以是相對于圖1的vset要設置的目標，并且pwm信號的占空比可以是相對于圖3的vset1要設置的目標。根據(jù)用戶選擇可以設置確定發(fā)光單元101的亮度的恒流控制信號vset或者vset1。例如，在s510中可以確定調(diào)光度。

例如，控制器148能夠輸出與從外部接收到的信號s1相對應的脈寬調(diào)制信號pw，并且通過控制器148提供的信號pw能夠被轉(zhuǎn)換成與模擬信號相對應的恒流控制信號vset1，如在圖3中所示。能夠通過從控制器148供應的信號pw的占空比確定恒流控制信號vset1的電平。例如，恒流控制信號vset1的電平能夠與從控制器148供應的信號pw的占空比成比例。

然后，控制器148接收從電壓感測單元144供應的第一和第二感測電壓vsen1和vsen2(s520)。

隨后，控制器148將設置的恒流控制信號vset1或者vset1與第二感測電壓vsen2進行比較，以便于確定是否由于根據(jù)從電壓生成器130供應的dc信號vr2而流過發(fā)光單元101的電流導致被實際地供應到感測電阻器rsen的電壓vsen2與設置的恒流控制信號vset或者vset1相同(s530)。

當?shù)诙袦y電壓vsen2與設置的恒流控制信號vset或者vset1不相同時，控制器148改變從電壓生成器130供應到發(fā)光單元101的dc信號v2的電平(s540)?？刂破?48可以重復地執(zhí)行步驟s520至s540直到第二感測電壓vsen2變成與設置的恒流控制信號vset或者vset1相同。

例如，第二感測電壓vsen2可以低于設置的恒流控制信號vset或者vset1。在這樣的情況下，控制器148能夠改變dc信號vr2的電平直到設置的恒流信號vset或者vset1變成第二感測電壓vsen2。

相反地，當?shù)诙袦y電壓vsen2與設置的恒流控制信號vset或者vset1相同時，控制器148確定在接收到的第一感測電壓vsen1和第二感測電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2是否等于或者低于預先確定的第一參考電壓vref1(s550)。

例如，預先確定的第一參考電壓vref1可以是被實現(xiàn)為晶體管的開關(guān)142的漏-源導通狀態(tài)電壓。例如，預先確定的第一參考電壓vref1能夠是0.4v。然而，第一參考電壓vref1不限于此。

當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2等于或者小于預先確定的第一參考電壓vref1時，控制器148沒有改變dc信號vr2的電平，并且保持設置的恒流控制信號vset或者vset1(s560)。

在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2等于或者小于預先確定的第一參考電壓vref1的事實意指，在開關(guān)142中沒有或者幾乎沒有作為熱被浪費的功率，并且因此控制器148沒有改變dc信號vr2的電平。相反的情況意指在開關(guān)142中作為熱浪費很多的功率，并且因此控制器148降低dc信號vr2的電平。

當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過預先確定的第一參考電壓vref1時，控制器148確定是否在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考電壓vref2(s570)。第二參考電壓vref2高于第一參考電壓vref1(vref2>vref1)。

第二參考電壓vref2可以是發(fā)光單元101通過其被確定為短路的電壓。例如，第二參考電壓vref2能夠是3.5v。然而，第二參考電壓vref2不限于此。

當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過預先確定的第一參考電壓vref1并且等于或者低于第二參考電壓vref2(vref1<vsen1-vsen2≤vref2)時，控制器148改變從電壓生成器130供應到發(fā)光單元101的dc信號vr2的電平(s550->s570->s540)。

控制器149重復執(zhí)行步驟s520、s530、s550、s570以及s540直到在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2變成等于或者低于第一參考電壓vref1。例如，控制器148能夠通過減少從電壓生成器130供應到發(fā)光單元101的dc信號vr2的電平來控制在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2以等于或者低于第一參考電壓vref1。

例如，當發(fā)光單元101的結(jié)溫度增加并且因此發(fā)光單元101的驅(qū)動電壓減低時，在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2增加。當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2增加以等于或者低于第二參考電壓vref2而超過第一參考電壓vref1時，控制器148能夠減少dc信號vr2的電平以改進功率效率。

當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考信號vref2(vsen1-vsen2>vref2)時，控制器148能夠?qū)⒃O置的恒流控制信號vset或者vset1的電平變成零。

當在接收到的第一感測電壓vsen1和第二電壓vsen2之間的差vsen1-vsen2超過第二參考信號vref2時，一旦確定在發(fā)光單元101中產(chǎn)生短路，控制器148能夠?qū)⒑懔骺刂菩盘杤set或者vset1的電平變成0，使得電流沒有流過發(fā)光單元101，以便于保護發(fā)光單元101和發(fā)光元件驅(qū)動器件102。

圖4圖示根據(jù)另一實施例的照明設備300的配置。在圖1和圖4中將會使用相同的附圖標記以指代相同的或者相似的部件，并且其重復的描述將會被簡化或者省略。

參考圖4，照明設備300包括發(fā)光單元101和用于驅(qū)動發(fā)光單元101的發(fā)光元件驅(qū)動器件102b。

發(fā)光元件驅(qū)動器件102b包括ac電源110、emi濾波器115、整流器120、功率因子校正單元125、功率生成器130、調(diào)光單元140b以及感測電阻器rsen。

調(diào)光單元140b可以包括開關(guān)142、電壓感測單元144、放大器146、平滑電路310以及控制器148-1。

控制器148-1輸出用于控制電壓生成器130的調(diào)光信號ds和用于控制功率因子校正單元125的pfc控制信號ts。

調(diào)光信號ds的描述與參考圖1的描述相同并且因此被省略以避免重復的描述。

控制器148-1基于從第二感測單元144-2供應的第二感測電壓vsen2來計算流過感測電阻器rsen的感測電流isen，并且基于計算的感測電流isen來導通或者關(guān)閉功率因子校正單元125。

圖6是圖示控制圖4的功率因子校正單元125的控制器148-1的操作的流程圖。

參考圖6，控制器148-1基于從第二感測單元144-2供應的第二感測電壓vsen2來檢測流過感測電阻器rsen的感測電流isen(s610)。

控制器148-1能夠存儲感測電阻器rsen的值，并且通過將從第二感測單元144-2接收到的第二感測電壓vsen2除以存儲的感測電阻器rsen的值來計算感測電流isen。

然后，控制器148-1確定是否檢測到的感測電流isen的值等于或者大于預先確定的參考電流值iref(s620)。例如，能夠通過從控制器148供應的恒流控制信號vset或者vset1控制流過發(fā)光單元101的電流，并且預先確定的參考電流值iref可以是能夠響應于恒流控制信號vset或者vset1流過發(fā)光單元101的最大電流的20％至50％。

例如，預先確定的參考電流值iref能夠是響應于最大恒流控制信號vset或者vset1能夠流過發(fā)光單元101的最大電流的20％。

然后，當檢測到的感測電流的值isen低于預先確定的參考電流值iref時，控制器148-1關(guān)閉功率因子校正單元125使得功率因子校正單元125沒有操作。即，當檢測到的感測電流的值isen低于預先確定的參考電流值iref時，控制器148-1關(guān)閉功率因子校正單元125使得功率因子校正單元125沒有消耗功率。

另一方面，當檢測到的感測電流isen的值等于或者大于預先確定的參考電流值iref時，控制器148-1導通功率因子校正單元125使得功率因子校正單元125執(zhí)行操作。例如，控制器148-1能夠通過使用pfc控制信號ts阻擋被提供給功率因子校正單元125的功率或者將功率供應給功率因子校正單元125關(guān)閉或者導通功率因子校正單元125。然而，實施例不限于此。

在其中流過發(fā)光單元101的電流低于參考電流值iref的時段中，功率因子改進是不充分的，即使功率因子校正被執(zhí)行。因此，本實施例能夠通過在流過發(fā)光單元101的電流低于參考電流值iref的時段中關(guān)閉功率因子校正單元125防止功率因子校正單元125消耗功率，從而改進功率效率。

此外，本實施例能夠通過在其中不需要功率因子校正的時段中掛起(suspending)功率因子校正單元125的操作來確保emi(電磁干擾)裕量，以便于減少emi。

圖8圖示根據(jù)另一實施例的照明設備400的配置。在圖1、圖3以及圖8中將會使用相同的附圖標記以指代相同或者相似的部件，并且其重復的描述將會被簡化或者省略。

參考圖8，照明設備400包括多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))和用于驅(qū)動多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的發(fā)光元件驅(qū)動器件102c。

多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于n的自然數(shù))中的每個可以被實現(xiàn)為與參考圖1描述的發(fā)光單元1相同并且其描述被省略以避免冗余的描述。

發(fā)光元件驅(qū)動器件102c包括ac電源110、emi濾波器115、整流器120、功率因子校正單元125、功率生成器130、多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))、多個感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))以及控制器148a。

發(fā)光元件驅(qū)動器件102c的ac電源110、emi濾波器115、整流器120、功率因子校正單元125和功率生成器130可以與參考圖1和圖3描述的那些相同。從電壓生成器130輸出的dc信號vr2被同時提供給多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))。

多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))中的每個可以包括：放大器146，該放大器146具有恒流控制信號vset_1至vset_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個被輸入到的第一輸入端子、被連接到多個感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個的第二輸入端子、以及輸入端子；開關(guān)142，該開關(guān)142被連接在多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個和多個感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個的一個端子之間并且響應于放大器146的輸出被切換；以及電壓感測單元144，該電壓感測單元144根據(jù)通過感測多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個和開關(guān)被連接的第一節(jié)點n1的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第一感測電壓vsen1_1至vsen1_n(n是大于1的自然數(shù))，并且根據(jù)通過感測開關(guān)142和多個感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個的一個端子被連接的第二節(jié)點n2的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第二感測電壓vsen2_1至vsen2_n(n是大于1的自然數(shù))。

控制器148a可以基于在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n來調(diào)節(jié)dc信號vr2的電平。

多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))將相應的發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))連接到相應的感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))，并且通過調(diào)節(jié)流過多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的電流來控制多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的亮度。

多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))中的每個可以包括開關(guān)142、電壓感測單元144以及放大器146。圖1的開關(guān)142、電壓感測單元144以及放大器146的描述可以被同等地應用于多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))。

在另一實施例中，多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))中的每個可以進一步包括在圖3中示出的平滑電路310。

多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))中的每個的開關(guān)142可以被連接在多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個的輸出端子106和多個感測電阻器rsen_1至rsen_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個之間，并且可以基于從控制器148a供應的恒流控制信號vset_1至vset_n(n是大于1的自然數(shù))中的相應的一個被切換。

多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))能夠根據(jù)通過感測第一節(jié)點n1的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第一感測電壓vsen1_1至vsen1_n(n是大于1的自然數(shù))，并且根據(jù)通過感測第二節(jié)點n2的電壓所獲得的結(jié)果來輸出第二感測電壓vsen2_1至vsen2_n(n是大于1的自然數(shù))。

控制器148a將用于調(diào)光的恒流控制信號vset_1至vset_n(n是大于1的自然數(shù))提供給多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))。

控制器148a可以基于在第一感測電壓vsen1_1至vsen1_n(n是大于1的自然數(shù))和第二感測電壓vsen2_1至vsen2_n(n是大于1的自然數(shù))之間的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n來控制電壓生成器130以改變從電壓生成器130輸出的dc信號vr2的電平。

例如，控制器148a能夠計算在從多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))供應的第一感測電壓vsen1_1至vsen1_n(n是大于1的自然數(shù))和第二感測電壓vsen2_1至vsen2_n(n是大于1的自然數(shù))之間的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n，并且基于計算的在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n來設置第一參考值和第二參考值。

控制器148a可以將從電壓生成器130供應的dc信號vr2的電平減少了第一參考值。

第一參考值可以是通過從計算的在第一感測電壓和第二感測電壓之間的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n當中的最大的值減去預先確定的第一參考電壓獲得的值。在此，預先確定的第一參考電壓可以是被實現(xiàn)為晶體管的開關(guān)142的漏-源導通狀態(tài)電壓。

由于發(fā)光元件陣列中的結(jié)溫度增加以及根據(jù)恒流控制信號vset_1至vset_n中的變化的調(diào)光，發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的工作電壓可能減小。在此，發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的工作電壓減小可能是不同的，并且響應于工作電壓減小在多個調(diào)光單元140-1至140-n(n是大于1的自然數(shù))作為熱的功率損耗可能是不同的。

當發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的工作電壓減小時，本實施例將從電壓生成器130供應的dc信號vr2的電平減少了第一參考值，以滿足所有發(fā)光元件101-n至101-n(n是大于1的自然數(shù))的期待的亮度水平(例如，100％或者50％的亮度水平)并且改進功率效率。

此外，例如，控制器148a可以將從電壓生成器130供應的dc信號vr2的電平減少了第一參考值和第二參考值的總和。

第二參考值可以小于在計算的第一和第二電壓的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n當中的最大的值和最小的值之間的差。

例如，第二參考值可以是在計算的第一和第二電壓的差vsen1_1-vsen2_1至vsen1_n-vsen2_n當中的最大的值和最小的值之間的差的一半。然而，第二參考值不限于此。

在此，從dc電壓vr2的電平減去第二參考值以便于進一步改進功率效率，即使發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))中的一些不能夠滿足所期待的亮度水平(例如，100％或者50％的亮度水平)。

如上所述，本實施例能夠通過響應于在多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))中的工作電壓改變減少被共同地提供給多個發(fā)光單元101-1至101-n(n是大于1的自然數(shù))的dc信號vr2的電平來改進功率效率。

已經(jīng)給出了本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述以使得本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和實施本發(fā)明。雖然已經(jīng)參考示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠明白，在不偏離所附權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以在本發(fā)明中進行各種修改和改變。因此，本發(fā)明應當不限于在此所述的特定實施例，而是應當符合與在此公開的原理和新穎特征一致的最寬范圍。

工業(yè)實用性

本發(fā)明被用于能夠改進功率效率并且防止閃爍的發(fā)光元件驅(qū)動器件。