TW201524260A - 光源驅動電路 - Google Patents
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Abstract
一種光源驅動電路,包含第一發光單元、第二發光單元、電力轉換單元、第一開關單元、第二開關單元以及第一控制單元。電力轉換單元接收輸入電壓,並轉換成輸出電壓。第一開關單元耦接第一發光單元,當第一開關單元開啟時,第一發光單元藉由輸出電壓驅動而發光並且產生第一輸出電流。第二開關單元耦接第二發光單元,當第二開關單元開啟時,第二發光單元藉由輸出電壓驅動而發光並且產生第二輸出電流。第一控制單元,用以分別依據第一輸出電流和第二輸出電流控制第一開關單元和第二開關單元開啟和關閉。
Description
本發明是有關於一種光源驅動電路,且特別是有關於一種驅動多組發光二極體串的光源驅動電路。
發光二極體(Light Emitting Diode, LED)因具有高耐久性、使用壽命長、耗電量少等優點,此外亦不包含水銀等有害物質,因此在當今的照明市場上逐漸取代傳統的燈泡或是鹵素燈管。使用發光二極體當作光源時,通常使用多組的發光二極體串作爲發光源,並且加上一個獨立控制各個發光二極體串的驅動電路,以實現均勻輸出光源或是光色的調節。
傳統中,用於驅動多組發光二極體串的光源驅動包含多個獨立工作的壓降轉換器(buck converter)分別用以驅動各組發光二極體串。請參照第1圖,第1圖是繪示傳統的一種光源驅動電路100的示意圖。如第1圖所示,光源驅動電路100包含電力轉換單元10、第一發光單元11、第二發光單元12、第一壓降變換單元13、第二壓降變換單元14。第一發光單元11包含第一發光二極體串111和電容C等元件,電容C並聯連接於第一發光二極體串111。第二發光單元12包含第二發光二極體串121和電容C等元件,電容C並聯連接於第二發光二極體串121。第一壓降變換單元13包含第一控制器131。第二壓降變換單元14包含第二控制器141。第一壓降變換單元13和第二壓降變換單元14分別連接第一發光單元11和第二發光單元12。另外,第一壓降變換單元13和第二壓降變換單元14分別透過第一控制器131和第二控制器141以控制驅動第一發光單元11和第二發光單元12的電流。
以驅動第一發光單元11爲例,電力轉換單元10用以接收輸入電壓Vin,並且將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout,輸出電壓Vout用以驅動第一發光單元11和第二發光單元12。當開關S開啓時,二極體D被逆向偏壓,此時第一發光單元11通過輸出電壓Vout驅動産生一電流,流經電感L、開關S以及電阻R,並在電感L上儲存能量。當開關S關閉時,由於電感L上的電流不能突變,電流流經二極體D和第一發光單元11,實現續流。
由於傳統的光源驅動電路在驅動每個發光單元時,需要設置對應的壓降變換器以及控制電路(舉例來說,當驅動電路需要驅動三個發光單元時,需要設置三個獨立的壓降變換器以及控制電路去驅動每個發光單元)。因此當發光單元的數量增加時,光源驅動電路的電路結構會更加複雜,並且造成製作光源驅動電路的成本的增加。
本發明內容是關於一種光源驅動電路,採用一個控制單元控制、驅動各個發光單元,而不需要另行設置壓降變換器,亦即,只需要一個控制單元控制、驅動多個發光單元,且各個發光單元中不需要額外設置降壓變換器。
本揭示內容之一態樣是關於一種光源驅動電路,包含第一發光單元、第二發光單元、電力轉換單元、第一開關單元、第二開關單元以及第一控制單元。電力轉換單元用以産生輸出電壓。第一開關單元耦接第一發光單元,當第一開關單元開啓時,第一發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第一輸出電流。第二開關單元耦接第二發光單元,當第二開關單元開啓時,第二發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第二輸出電流。第一控制單元,用以分別依據第一輸出電流和第二輸出電流控制第一開關單元和第二開關單元開啓和關閉。
依據本發明一實施例,在第一時刻,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元。以及,當所述第一輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元並且開啓所述第二開關單元。
依據本發明另一實施例,在第一時刻,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元和所述第二開關單元。以及,當所述第二輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元。
依據本發明一實施例,所述第一控制單元依據所述第一輸出電流産生第一控制信號。第一控制信號用以控制所述第一開關開啓時間的長度。以及,依據所述第二輸出電流産生第二控制信號。第二控制信號用以控制所述第二開關開啓時間的長度。
依據本發明一實施例,所述電力轉換單元包含第三開關單元以及第二控制單元。第二控制單元耦接於第三開關單元,用以依據迴授信號産生第三控制信號。第三控制信號用以控制第三開關單元開啓時間的長度。中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,所述電力轉換單元輸出所述輸出電壓。
依據本發明一實施例,所述第一控制單元依據所述第一輸出電流和/或所述第二輸出電流産生所述迴授信號。
依據本發明一實施例,當所述第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元。當所述第一輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元並且開啓所述第二開關單元。以及,當所述第二輸出電流爲零時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元且所述第二控制單元開啓所述第三開關單元。
依據本發明一實施例,當所述第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元和所述第二開關單元。當所述第二輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元。以及,當所述第一輸出電流爲零時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元且所述第二控制單元開啓所述第三開關單元。
依據本發明一實施例,所述電力轉換單元還包含第四開關、第五開關、諧振電路以及第二控制單元。所述第五開關串聯連接於所述第四開關。所述諧振電路電性連接於第四開關和第五開關之間。所述第二控制單元耦接所述第四開關和所述第五開關,用以依據迴授信號産生第三控制信號。所述第三控制信號用以控制第四開關和第五開關的工作頻率或責任周期(duty cycle)以調整所述電力轉換單元産生的所述輸出電壓。
依據本發明一實施例,所述第一控制單元依據所述第一輸出電流和/或所述第二輸出電流産生所述迴授信號。
依據本發明一實施例,當所述第二控制單元開啓所述第四開關時,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元,當所述第一輸出電流達到一額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元並且開啓所述第二開關單元,以及當該第二輸出電流爲零時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元且所述第二控制單元關閉所述第四開關且開啓所述第五開關。
依據本發明一實施例,所述第一發光單元包含第一發光二極體串以及並聯於第一發光二極體串的第一電容。所述第二發光單元包含第二發光二極體串以及並聯於第二發光二極體串的第二電容。
依據本發明一實施例,光源驅動電路包含第一二極體和第二二極體。所述第一二極體串聯於所述第一開關單元和所述第一發光單元之間,所述第二二極體串聯於所述第二開關單元和所述第二發光單元之間。
依據本發明一實施例,光源驅動電路包含第一電流取樣單元和第二電流取樣單元。第一電流取樣單元串聯於所述第一開關單元,第二電流取樣單元串聯於所述第二開關單元。第一電流取樣單元和第二電流取樣單元分別用以檢測第一輸出電流和第二輸出電流。
依據本發明一實施例,所述第一電流取樣單元和所述第二電流取樣單元爲電阻或是電流互感器。
本揭示內容之另一態樣是關於一種光源驅動電路,其包含第一發光單元、第二發光單元、電力轉換單元、第一開關單元、第二開關單元以及第一控制單元。電力轉換單元用以産生輸出電壓。電力轉換單元包含原邊繞組、第一副邊繞組、第二副邊繞組以及續流單元。第一副邊繞組與第二副邊繞組串聯連接,且第一副邊繞組、第二副邊繞組和原邊繞組相互電性耦合。續流單元電性耦接於第一副邊繞組和第二副邊繞組。另外,續流單元和第二副邊繞組共同産生該輸出電壓。第一開關單元耦接第一發光單元,其中當第一開關單元開啓時,第一發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第一輸出電流。第二開關單元耦接第二發光單元,其中當第二開關單元開啓時,第二發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第二輸出電流。第一控制單元用以分別依據第一輸出電流和第二輸出電流控制第一開關單元和第二開關單元開啓或關閉。
依據本發明一實施例,所述電力轉換單元包含第三開關單元以及第二控制單元。第二控制單元耦接於第三開關單元,用以控制第三開關單元開啓或關閉。其中當所述第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述電力轉換單元輸出所述輸出電壓。
依據本發明一實施例,所述續流單元包含第四開關單元和電容。第四開關單元具有第一端和第二端,其第一端耦接於所述第一副邊繞組。電容具有第一端和第二端,其第一端耦接於第四開關單元的第二端,以及其第二端耦接於所述第一副邊繞組和所述第二副邊繞組之間。當所述第四開關單元開啓時,所述電容上形成電容電壓。
依據本發明一實施例,當所述第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述第四開關單元開啓。
依據本發明一實施例,當所述第一控制單元開啓所述第一開關單元時,所述第四開關單元關閉。當所述第一輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元且開啓所述第二開關單元。以及,當所述第二輸出電流爲零時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元以及所述第二控制單元開啓所述第三開關單元。
依據本發明一實施例,當所述第一控制單元開啓所述第一開關單元和所述第二開關單元,所述第四開關單元關閉。當所述第二輸出電流達到額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元。當所述第一輸出電流爲零時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元,該第二控制單元開啓該第三開關單元。
依據本發明一實施例,當所述第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元和所述第二開關單元,當所述第二輸出電流達到一額定電流值時,所述第一控制單元關閉該第二開關單元,當所述第一輸出電流達到一額定電流值時,所述第一控制單元關閉該第一開關單元,所述第四開關單元開啓。當流經所述第一副邊繞組的電流爲零時,所述第二控制單元開啓所述第三開關單元。
依據本發明一實施例,光源驅動電路包含迴授單元。迴授單元耦接於所述續流單元。所述迴授單元依據所述電容電壓産生迴授信號。所述第二控制單元依據所述迴授信號産生第三控制信號。所述第三控制信號用以控制所述第三開關單元開啓時間的長度。
依據本發明一實施例,所述當該第二控制單元關閉所述第三開關單元時,所述第一控制單元開啓所述第一開關單元和所述第二開關單元,當所述第二輸出電流達到一額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第二開關單元,當所述第一輸出電流達到一額定電流值時,所述第一控制單元關閉所述第一開關單元,所述第四開關單元開啓,當所述電容電壓大於等於一預設值時,所述迴授單元産生所述迴授信號,所述第二控制單元依據所述迴授信號開啓所述第三開關單元。
依據本發明一實施例,所述迴授單元包含光耦器。
依據本發明一實施例,所述第一控制單元依據所述第一輸出電流産生第一控制信號用以控制所述第一開關開啓時間的長度。以及依據所述第二輸出電流産生第二控制信號用以控制所述第二開關開啓時間的長度。
依據本發明一實施例,光源驅動電路還包含信號同步單元。信號同步單元用以依據所述第一副邊繞組的電壓和所述第二副邊繞組的電壓産生同步信號。同步信號用以調整所述第一控制信號和所述第二控制信號。
依據本發明一實施例,所述第一控制單元比較所述第一輸出電流和第一參考電流以産生第一調整信號,並且比較第一調整信號和所述同步信號以産生所述第一控制信號。以及比較所述第二輸出電流和第二參考電流以産生第二調整信號,並且比較第二調整信號和所述同步信號以産生所述第二控制信號。
依據本發明一實施例,所述電力轉換單元還包含第五開關、第六開關、諧振電路、第三副邊繞組、第四副邊繞組以及第二控制單元。所述第六開關串聯連接於所述第五開關。所述諧振電路一端電性連接於第五開關和第六開關之間,另一端電性連接於原邊繞組。所述第四副邊繞組與所述第三副邊繞組串聯連接且耦接於所述續流單元。所述第四副邊繞組、所述第三副邊繞組、所述第一副邊繞組、所述第二副邊繞組和所述原邊繞組相互電性耦合。所述第二控制單元耦接於所述第五開關和所述第六開關,用以控制第五開關和第六開關的工作頻率或責任周期(duty cycle)以調整所述電力轉換單元産生的所述輸出電壓。
依據本發明一實施例,所述續流單元包含第七開關單元、第八開關單元、第九開關單元、第十開關單元和電容。所述第七開關單元具有第一端和第二端,所述第一端耦接於所述第一副邊繞組。所述第八開關單元具有第一端耦接於所述第二副邊繞組,以及第二端耦接於所述第七開關單元的第二端。所述第九開關單元具有第一端和第二端,所述第一端耦接於所述第三副邊繞組。所述第十開關單元具有第一端耦接於所述第四副邊繞組,以及第二端耦接於所述第九開關單元的第二端。所述電容具有第一端耦接於所述第七開關單元和所述第八開關單元的第二端,以及第二端耦接於所述第九開關單元和所述第十開關單元的第二端。
本揭示內容之另一態樣是關於一種光源驅動電路,其包含第一發光單元、第二發光單元、電力轉換單元、第一開關單元、第二開關單元以及第一控制單元。電力轉換單元用以産生輸出電壓。電力轉換單元包含原邊繞組、第一副邊繞組、第二副邊繞組以及續流單元。第一副邊繞組、第二副邊繞組和原邊繞組相互電性耦合,且第一副邊繞組和第二副邊繞組隔絕。續流單元電性耦接於第一副邊繞組,所述第二副邊繞組産生所述輸出電壓。第一開關單元耦接第一發光單元,其中當第一開關單元開啓時,第一發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第一輸出電流。第二開關單元耦接第二發光單元,其中當第二開關單元開啓時,第二發光單元通過輸出電壓驅動而發光並且産生第二輸出電流。第一控制單元用以分別依據第一輸出電流和第二輸出電流控制第一開關單元和第二開關單元開啓或關閉。
依據本發明的技術內容,光源驅動電路可通過單一控制單元達到控制、驅動各個發光單元的功效,進而簡化整個電路的架構並且省去設置壓降變換器所需的成本。另外,還可减少耦接在各個發光單元的開關單元所需要的額定工作電壓,降低設置較高額定工作電壓的開關元件所需的成本以及功率消耗。
100‧‧‧光源驅動電路
10‧‧‧電力轉換單元
11‧‧‧第一發光單元
111‧‧‧第一發光二極體串
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13‧‧‧第一壓降變換單元
131‧‧‧第一控制器
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300a‧‧‧光源驅動電路
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301a‧‧‧第三開關單元
302‧‧‧第二控制單元
31‧‧‧第一發光單元
311‧‧‧第一發光二極體串
32‧‧‧第二發光單元
321‧‧‧第二發光二極體串
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20‧‧‧電力轉換單元
21‧‧‧第一發光單元
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500a‧‧‧光源驅動電路
50a‧‧‧電力轉換單元
501‧‧‧第三開關單元
502‧‧‧第二控制單元
503‧‧‧續流單元
5031‧‧‧第四開關單元
51‧‧‧第一發光單元
511‧‧‧第一發光二極體串
52‧‧‧第二發光單元
521‧‧‧第二發光二極體串
53‧‧‧第一開關單元
54‧‧‧第二開關單元
55‧‧‧第一控制單元
56‧‧‧第一電流取樣單元
57‧‧‧第二電流取樣單元
500b‧‧‧光源驅動電路
50b‧‧‧電力轉換單元
503a‧‧‧續流單元
5031a‧‧‧第四開關單元
500d‧‧‧光源驅動電路
800‧‧‧光源驅動電路
81‧‧‧第一開關單元
82‧‧‧第二開關單元
900‧‧‧光源驅動電路
90‧‧‧電力轉換單元
901‧‧‧第三開關單元
752‧‧‧第一比較器
753‧‧‧第二誤差放大器
754‧‧‧第二比較器
76‧‧‧第一電流取樣單元
78‧‧‧信號同步單元
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點和實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖係繪示傳統用於多組發光二極體串的一種驅動電路的示意圖;
第2圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的方塊圖;
第3a圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第3b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第4a圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第4b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第4c圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第5a圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第5b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第5c圖係依據本發明另一實施例繪示的一種續流單元的示意圖;
第5d係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的示意圖;
第6a圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第6b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第6c圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第7圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第8圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;以及
第9圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖。
第1圖係繪示傳統用於多組發光二極體串的一種驅動電路的示意圖;
第2圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的方塊圖;
第3a圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第3b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第4a圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第4b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第4c圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第5a圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第5b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第5c圖係依據本發明另一實施例繪示的一種續流單元的示意圖;
第5d係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的示意圖;
第6a圖係依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖;
第6b圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第6c圖係依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖;
第7圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;
第8圖係依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖;以及
第9圖係依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路的電路圖。
請參照第2圖,第2圖是依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路200的方塊圖。如第2圖所示,光源驅動電路200包含電力轉換單元20、第一發光單元21、第二發光單元22、第一開關單元23、第二開關單元24、以及控制單元25,其中本實施例的光源驅動電路200以驅動兩個發光單元爲例,然驅動發光單元的數目可依實際的電路决定,在本實施例中並不以此爲限。
電力轉換單元20接收外部輸入的輸入電壓Vin,並且將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout以驅動第一發光單元21和第二發光單元22。電力轉換單元20可以包含各種直流/直流變換器(DC/DC)的其中的一者,例如馳返型電源轉換器(flyback converter)、順向型電源轉換器(forward converter)、推挽型電源轉換式(push-pull converter)、LLC諧振轉換器(LLC resonant converter)、半橋型電源轉換器(half-bridge)、全橋型電源轉換器(full-bridge converter)、或半橋串聯諧振轉換器(half-bridge LLC converter, HBLLC)等,本實施例並不以此爲限。
第一開關單元23和第二開關單元24分別耦接於第一發光單元21和第二發光單元22,當第一開關單元23開啓時,第一發光單元21通過電力轉換單元20産生的輸出電壓Vout驅動而發光,並且産生第一輸出電流I1給控制單元25。類似地,當第二開關單元24開啓時,第二發光單元22通過電力轉換單元20産生的輸出電壓Vout驅動而發光,並且産生第二輸出電流I2給控制單元25。而控制單元25則是分別依據第一輸出電流I1和第二輸出電流I2控制第一開關單元23和第二開關單元24的開啓和關閉。
在一操作中,電力轉換單元20接收輸入電壓Vin並且將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout,此時,第一開關單元23和第二開關單元24均未開啓。接著,在第一時刻,控制單元25開啓第一開關單元23,使得第一發光單元21通過輸出電壓Vout驅動發光並且産生第一輸出電流I1。接著,當第一輸出電流I1達到第一額定電流值時,控制單元25關閉第一開關單元23以及開啓第二開關單元24,使得第二發光單元22通過輸出電壓Vout驅動發光並且産生第二輸出電流I2。其中第一額定電流值爲第一發光單元21維持其額定工作所需的平均電流。
需要說明的是,所述第一時刻是指電力轉換單元20輸出用以驅動第一發光單元21和/或第二發光單元22發光的電能的時刻。舉例來說,當電力轉換單元20包含返馳式電源轉換器時,第一時刻可以是返馳式電源轉換器的原邊電路中的開關單元關閉的時刻;亦即,原邊電路給返馳式電源轉換器中的副邊電路提供電能的時刻。類似地,當電力轉換單元20包含順向型電源轉換器、推挽型電源轉換式、LLC諧振轉換器、半橋型電源轉換器、全橋型電源轉換器或半橋串聯諧振轉換器的其中一者時,所述第一時刻爲上述轉換器開始提供電能給發光單元的時刻。
在另一操作中,若假設驅動第一發光單元21的電壓大於驅動第二發光單元22的電壓。電力轉換單元20接收輸入電壓Vin並且將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout,此時,第一開關單元23和第二開關單元24均未開啓。接著,在第一時刻,控制單元25開啓第一開關單元23和第二開關單元24,此時由於驅動第一發光單元21的電壓大於驅動第二發光單元22的電壓,因此第二發光單元22先被輸出電壓Vout驅動發光並且産生第二輸出電流I2。接著,當第二輸出電流I2達到第二額定電流值時,控制單元25關閉第二開關單元24,第一發光單元21接著被輸出電壓Vout驅動發光並且産生第一輸出電流I1。其中第二額定電流值爲第二發光單元22維持其額定工作所需的平均電流。
另外,控制單元25還依據第一輸出電流I1的大小調整第一開關單元23的開啓時間,以調整流經第一發光單元21的平均電流,類似地,控制單元25亦依據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元24的開啓時間,以調整流經第二發光單元22的平均電流。
進一步來說,控制單元25接收第一輸出電流I1並比較第一輸出電流I1和第一參考電流,然後産生第一控制信號E1。第一控制信號E1用以控制第一開關單元23開啓時間的長度,其中第一控制信號E1可爲脉衝寬度調變(Pulse Width Modulation, PWM)信號。當第一輸出電流I1大於第一參考電流時,控制單元25可减少第一控制信號E1的責任周期(duty cycle),以降低第一開關單元23的開啓時間,進而調整流經第一發光單元21的平均電流。類似地,控制單元25亦接收第二輸出電流 I2並比較第二輸出電流 I2和第二參考電流,然後産生第二控制信號E2。第二控制信號E2用以控制第二開關單元24的開啓時間以調整流經第二發光單元22的平均電流。
因此,通過控制各個開關單元的開啓時間和關閉時間,光源驅動電路200可以通過一個控制單元達到獨立控制各個發光單元的效果,並且不需要額外設置對應各個發光單元的壓降轉換器。
請參照第3a圖,第3a圖是依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路300a的電路圖。光源驅動電路300a包含電力轉換單元30a、第一發光單元31、第二發光單元32、第一開關單元33、第二開關單元34以及第一控制單元35。在本實施例中,電力轉換單元30a可包含馳返型電源轉換器,但其並非用以限制本發明。
另外,電力轉換單元30a還包含第三開關單元301a以及第二控制單元302,其中第三開關單元301a耦接在電力轉換單元30a的原邊繞組Np上。電力轉換單元30a接收輸入電壓Vin,並且將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout。進一步來說,在本實施例中,由於電力轉換單元30a爲馳返型電源轉換器,當第三開關單元301a開啓時,電力轉換單元30開始接收輸入電壓Vin,並在變壓器的原邊繞組Np上産生電流。電力轉換單元30a將接收的輸入電壓Vin儲存在原邊繞組Np上。此時,變壓器的副邊繞組Ns尚未産生輸出電流。接著,當第三開關單元301a關閉時,電力轉換單元30a才將輸入電壓Vin轉換成輸出電壓Vout,並且在變壓器的副邊繞組Ns上産生電流。另外,第二控制單元302可用以控制第三開關單元301a的開啓和關閉,來調整電力轉換單元30a産生的輸出電壓Vout的大小。
第一發光單元31包含第一發光二極體串311以及並聯在第一發光二極體串311的電容C1。第二發光單元32包含第二發光二極體串321以及並聯在第二發光二極體串321的電容C2。在本實施例中,光源驅動電路300a驅動發光二極體串的數量爲兩組,然發光二極體串的數目可依實際的設計决定,可以是大於等於1的任意數值,本實施例並不以此爲限。
光源驅動電路300a包含第一二極體D1和第二二極體D2。第一二極體D1耦接於第一發光單元31和第一開關單元33之間,第一二極體D1的陽極與第一發光二極體串311的陽極設置於同一方向。第二二極體D2耦接於第二發光單元32和第二開關單元34之間,第二二極體D2的陽極與第二發光二極體串321的陽極設置於同一方向。另外,光源驅動電路300a還包含第一電流取樣單元36和第二電流取樣單元37。第一電流取樣單元36和第二電流取樣單元37分別串聯於第一開關單元33和第二開關單元34,分別用以檢測和取樣第一輸出電流I1和第二輸出電流I2。第一電流取樣單元36和第二電流取樣單元37可爲電阻或電流互感器等元件。在本實施例中,第一電流取樣單元36和第二電流取樣單元37分別爲電阻R1和電阻R2,但本實施例並不以此爲限。
當第一開關單元33開啓時,第一二極體D1被順向導通。此時,第一發光二極體串311通過輸出電壓Vout驅動發光,以及産生第一輸出電流I1。第一電流取樣單元36用以取樣第一輸出電流I1並且將第一輸出電流I1輸出給第一控制單元35。第一控制單元35依據第一輸出電流I1産生第一控制信號E1,第一控制信號E1用以調整第一開關單元33開啓時間的長度。類似地,當第二開關單元34開啓時,第二二極體D2被順向導通。第二發光二極體串321通過輸出電壓Vout驅動發光並且産生第二輸出電流I2。第二電流取樣單元37用以取樣第二輸出電流I2並且將第二輸出電流I2輸出給第一控制單元35。第一控制單元35依據第二輸出電流I2産生第二控制信號E2,第二控制信號E2用以調整第二開關單元34開啓時間的長度。
第一控制單元35除了控制第一開關單元33和第二開關單元34的開啓和關閉外,還可依據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2産生迴授信號F1給第二控制單元302。第二控制單元302可依據迴授信號F1産生第三控制信號E3,第三控制信號E3用以控制第三開關單元301a的開啓時間的長度。
進一步來說,第三控制信號E3亦可爲PWM信號。借此,第一控制單元35可依據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2的大小産生適當的迴授信號F1。接著,第二控制單元302依據迴授信號F1産生第三控制信號E3。第二控制單元302依據第三控制信號E3關閉第三開關單元301a,使得電力轉換單元30a産生輸出電壓Vout,用以驅動第一發光單元31以及第二發光單元32。
在一實施例中,第一控制單元35産生迴授信號F1給第二控制單元302的過程可以通過設置光耦器(未繪示於圖中)的方式來實現,但本實施例並不以此爲限。光耦器包含一發光元件和一受光元件。第一控制單元35可依據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2産生一信號輸入給光耦器的發光元件,並且經由發光元件發散光信號,而光耦器的受光元件接收光信號後轉換成電信號,再輸出給第二控制單元302。
請參照第3b圖,第3b圖是依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路300b的電路圖。類似地,光源驅動電路300b包含電力轉換單元30b、第一發光單元31、第二發光單元32、第一開關單元33、第二開關單元34、第一控制單元35、第一電流取樣單元36、以及第二電流取樣單元37。在本實施例中,電力轉換單元30b可包含LLC諧振轉換器。具體來說,電力轉換單元30b包含第四開關S1、第五開關S2、諧振電路和第二控制單元302,諧振電路具有諧振電容Cp和諧振電感Lp。諧振電容Cp和諧振電感Lp串聯於電力轉換單元30b中變壓器的原邊繞組Np。
另外,第四開關S1和第五開關S2串聯連接形成半橋電路,且該半橋電路並聯連接於單一輸入電壓Vin。諧振電路中的諧振電容Cp的一端電性連接於第四開關S1和第五開關S2之間。另外,第四開關S1和第五開關S2亦可分別與其他的開關元件連接形成全橋電路,本實施例並不以此爲限。另外,第二控制單元302耦接於第四開關S1和第五開關S2,産生控制信號E3a和E3b分別控制第四開關S1和第五開關S2的工作頻率或責任周期,用以調整電力轉換單元産生的輸出電壓。另外,電力轉換單元30b中變壓器的副邊繞組爲中間抽頭繞組,亦即,其副邊繞組包含第一副邊繞組Ns1與第二副邊繞組Ns2。第一副邊繞組Ns1與第二副邊繞組Ns2通過中間抽頭電性連接於連接點P1。另外,第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2分別耦接於二極體D3的陽極和二極體D4的陽極。二極體D3的陰極和二極體 D4的陰極則是電性連接於連接點P2。第一發光單元31和第二發光單元32電性耦接於連接點P1和連接點P2之間。關於其它單元的連接和操作類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。
類似地,在本實施例中,第一控制單元35可依據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2的大小産生迴授信號F1。第二控制單元302可依據迴授信號F1産生第三控制信號E3a和E3b。第三控制信號E3a和E3b用以分別控制第四開關 S1和第五開關S2的開啓時間的長度。在一實施例中,第三控制信號E3a和E3b亦可爲PWM信號,用以分別控制第四開關S1和第五開關S2的責任周期,使得電力轉換單元30提供足夠的輸出電壓Vout驅動第一發光單元31以及第二發光單元32。在另一實施例中,第三控制信號E3亦可爲脉衝頻率調變(pulse frequency modulation, PFM)信號,用以分別控制第四開關S1和第五開關S2的開關頻率,使得電力轉換單元30提供足夠的輸出電壓Vout驅動第一發光單元31以及第二發光單元32。
爲了方便以及清楚說明,請一併參照第3a圖和第4a圖,第4a圖是依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖。在本實施例中是以第3a圖所示的光源驅動電路300a爲例,然本實施例並不以此爲限。
如第4a圖所示,在T0時刻,第二控制單元302開啓第三開關單元301a。此時,電力轉換單元30a接收輸入 電壓Vin,並在變壓器原邊繞組Np上産生電流,將接收的輸入電能存儲於原邊繞組Np上。此時由於第一開關單元33和第二開關單元34均未開啓,因此副邊繞組Ns上並未産生輸出電流。
接著在T1時刻,第二控制單元302關閉第三開關單元301a,電力轉換單元30a産生的輸出電壓Vout足以驅動第一發光單元31和第二發光單元32。此時,第一控制單元35開啓第一開關單元33。儲存在副邊繞組Ns上的輸出電壓Vout和電流驅動第一發光單元31發光,並且經由第一發光單元31産生第一輸出電流I1。另外,第一控制單元35通過偵測第一輸出電流I1並且依據第一輸出電流I1的大小調整第一開關單元33開啓時間的長度,也就是T1到T2時刻這段時間,使得電力轉換單元30a可以提供足夠的能量驅動第一發光單元31。
接著,在T2時刻,第一發光單元31已獲得足夠的能量維持其額定工作,亦即,第一輸出電流I1達到第一額定電流值,其中第一額定電流值爲第一發光單元31維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元35關閉第一開關單元33並且開啓第二開關單元34。儲存在副邊繞組Ns上的輸出電壓Vout改爲驅動第二發光單元32發光,並且經由第二發光單元32産生第二輸出電流I2。類似地,第一控制單元35通過偵測第二輸出電流I2並且依據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元34開啓時間的長度。
在T3時刻,當第一控制單元35偵測到第二輸出電流 I2爲零時,此時,副邊繞組Ns上的電流亦爲零,第一控制單元35控制第二開關單元34關閉,且第一控制單元35可依據第二輸出電流I2産生迴授信號F1,第二控制單元302依據迴授信號F1,産生第三控制信號E3,用以控制第三開關單元301a開啓,亦即,回到T0時刻的操作。借此完成控制光源驅動電路300a的操作。
另外,在T3時刻,第一控制單元35可通過偵測第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2,並且依據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2産生迴授信號F1給第二控制單元302。第二控制單元302依據迴授信號F1産生第三控制信號E3,第三控制信號E3用以調整第三開關單元301a開啓時間的長度,確保電力轉換單元30a可以提供足夠的能量驅動第一發光單元31和第二發光單元32。如此一來,光源驅動電路300a可通過第一控制單元35調節流經各個發光單元(如第一發光單元31和第二發光單元32)的平均電流,完成獨立驅動各個發光單元。另外,光源驅動電路300a還可通過第二控制單元302調整電力轉換單元30a轉換的輸出電壓 Vout,使電力轉換單元30a提供足夠的能量驅動各個發光單元。
另一方面,除了第4a圖提供的光源驅動電路的控制方式外,本發明還提供另一種光源驅動電路的控制方式。請一併參照第3a圖和第4b圖,第4b圖是依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖。在本實施例中,假設光源驅動電路300a中的第一發光二極體串311所需的驅動電壓大於第二發光二極體串321所需的驅動電壓。
如第4b圖所示,在T0時刻,第二控制單元302開啓第三開關單元301a。此時,電力轉換單元30a開始接收輸入電壓Vin,並在變壓器的原邊繞組Np上産生電流,將接收的輸入電能存儲在原邊繞組Np上。此時第一開關單元33和第二開關單元34皆未開啓,且副邊繞組Ns上未産生輸出電流。
接著在T1時刻,第二控制單元302關閉第三開關單元301a,電力轉換單元30a産生的輸出電壓Vout足以驅動第一發光單元31和第二發光單元32。此時,第一控制單元35則是同時開啓第一開關單元33和第二開關單元34。由於第二發光二極體串321所需的驅動電壓小於第一發光二極體串311所需的驅動電壓,因此第二發光單元32會先由儲存在副邊繞組Ns上的輸出電壓Vout驅動發光,並且産生第二輸出電流I2。此時第一控制單元35通過偵測第二輸出電流I2並且根據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元34開啓時間的長度,也就是T1到T2這段時間,使得電力轉換單元30a可以提供足夠的能量驅動第二發光單元32。
然後在T2時刻,第二發光單元32獲得足夠的能量維持其額定工作時,亦即,第二輸出電流I2達到第二額定電流值,其中第二額定電流值爲第二發光單元32維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元35關閉第二開關單元34。輸出電壓Vout改爲驅動第一發光單元31,第一發光單元31被驅動發光以及産生第一輸出電流I1。類似地,第一控制單元35通過偵測第一輸出電流I1並且根據第一輸出電流I1的大小調整第一開關單元33開啓時間的長度。
在T3時刻,當第一控制單元35偵測到第一輸出電流 I1爲零時,此時,副邊繞組Ns上的輸出電流亦爲零,第一控制單元35控制第一開關單元33關閉,且第一控制單元35可依據第一輸出電流I1産生迴授信號F1,第二控制單元302依據迴授信號F1,産生第三控制信號E3,用以控制第三開關單元301a開啓,亦即,回到T0時刻的操作。借此完成控制光源驅動電路300a的操作。
類似地,在T3時刻,第一控制單元35通過偵測到的第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2,並且根據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2産生迴授信號F1給第二控制單元302。第二控制單元302依據迴授信號F1調整第三開關單元301a開啓時間的長度,確保電力轉換單元30a可以提供足夠的能量驅動第一發光單元31和第二發光單元32。在本實施例中,控制光源驅動電路300a的方法更加直接,因此可减少第一控制單元35設計的複雜度,以及增加光源驅動電路操作的穩定度。
在一實施例中,第4a圖和第4b圖的實施例提供的控制方式可用於第3a圖中的光源驅動電路300a。另一方面,本發明還提供另一種光源驅動電路的控制方式用於第3b圖中的光源驅動電路300b。請一併參照第3b圖和第4c圖,第4c圖是依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖。
如第4c圖所示,在T0時刻,第二控制單元302先控制第四開關S1開啓,但在其他實施例中,也可以先控制第五開關S2開啓,本實施例並不以此爲限。其中,第四開關S1和第五開關S2交替開啓。在本實施例中,當第二控制單元302控制第四開關S1開啓時,電力轉換單元30b開始接收輸入電壓Vin,同時第一控制單元35控制第一開關單元33開啓。因此,第一發光單元31通過電力轉換單元30b輸出的輸出電壓Vout驅動發光,並且産生第一輸出電流I1。另外,第一控制單元35通過偵測第一輸出電流I1並且依據第一輸出電流I1的大小調整第一開關單元33開啓時間的長度,也就是T0到T1時刻這段時間,使得電力轉換單元30b可以提供足夠的能量驅動第一發光單元31。
接著,在T1時刻,第一發光單元31已獲得足夠的能量維持其額定工作,亦即,第一輸出電流I1達到第一額定電流值,其中第一額定電流值爲第一發光單元31維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元35關閉第一開關單元33並且開啓第二開關單元34。電力轉換單元30b輸出的輸出電壓Vout改爲驅動第二發光單元32發光,並且經由第二發光單元32産生第二輸出電流I2。類似地,第一控制單元35通過偵測第二輸出電流I2並且依據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元34開啓時間的長度。
接著,在T2時刻,第一控制單元35偵測到第二輸出電流I2爲零,此時,第一副邊繞組Ns1和/或第二副邊繞組Ns2上的輸出電流亦爲零,第一控制單元35關閉第二開關單元34。第一控制單元35可依據第二輸出電流I2産生迴授信號F1。此時,第二控制單元302可依據迴授信號F1産生第三控制信號E3a和E3b,第三控制信號E3a控制第四開關S1關閉,同時第三控制信號E3b控制第五開關S2開啓。由於圖3所示爲全波整流電路,所以在T2至T3這段時間,第二控制單元302控制第四開關S1關閉,以及控制第五開關S2開啓。換句話說,第一控制單元35依次開啓第一開關單元33和第二開關單元34,其時序可以與在T0至T2這段時間中的一致,在此不再贅述。
接著,在T3時刻,第二控制單元302控制第四開關S1開啓,同時控制第五開關S2關閉。亦即,回到T0時刻的操作。借此完成控制光源驅動電路300b的操作。
類似地,在T2時刻,第一控制單元35通過偵測到的第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2,並且根據第一輸出電流I1和/或第二輸出電流I2産生迴授信號F1給第二控制單元302。第二控制單元302依據迴授信號F1調整第四開關S1和第五開關S2開啓時間的長度,確保電力轉換單元30b可以提供足夠的能量驅動第一發光單元31和第二發光單元32。
請參照第5a圖,第5a圖是依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路500a的電路圖。如第5a圖所示,光源驅動電路500a包含電力轉換單元50a、第一發光單元51、第二發光單元52、第一開關單元53、第二開關單元54、第一控制單元55、第一電流取樣單元56以及第二電流取樣單元57。類似地,電力轉換單元50a可以是各種直流/直流變換器的其中的一者,例如馳返型電源轉換器、順向型電源轉換器、推挽型電源轉換式、LLC諧振轉換器、半橋型電源轉換器、全橋型電源轉換器或半橋串聯諧振轉換器等。本實施例中,電力轉換單元50a可爲馳返型電源轉換器,但並不以此爲限。
電力轉換單元50a包含原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1、第二副邊繞組Ns2、第三開關單元501、第二控制單元502,以及續流單元503。第三開關單元501耦接於原邊繞組Np。第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2串聯連接。另外,原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2相互電性耦合。具體來說,原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2可以繞組在同一個變壓器的磁芯上,或者不同變壓器的磁芯上。在本實施例中,原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2繞組在同一個變壓器的磁芯上,但不以此爲限。
另一方面,續流單元503電性耦接於第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2,而第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2通過續流單元503耦接於第一發光單元51和第二發光單元52。另外,續流單元503和第一副邊繞組Ns1可形成釋放回路。所述釋放回路用以釋放儲存在第一副邊繞組Ns1的能量。
具體來說,續流單元503包含第四開關單元5031以及電容Cv。第四開關單元5031的一端耦接於第一副邊繞阻Ns1,另一端耦接於電容Cv的一端,而電容Cv的另一端則是耦接於第一副邊繞阻Ns1和第二副邊繞組Ns2之間。借此,第一副邊繞組Ns1可通過第四開關單元5031和電容Cv形成釋放回路。
當第三開關單元501開啓時,電力轉換單元50a接收輸入電壓Vin,並在原邊繞組Np産生電流。另外,電力轉換單元50a將輸入電壓儲存於原邊繞組Np上,且在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上分別儲存第一輸出電壓V1和第二輸出電壓V2。由於此時第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啓,電力轉換單元50a未在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上産生電流。
當第二控制單元502控制第三開關單元501關閉時,此時,第一開關單元53和第二開關單元54仍未開啓,第四開關單元5031被導通,電力轉換單元50a通過釋放回路釋放儲存在第一副邊繞組Ns1的第一輸出電壓V1,並且在續流單元503中的電容Cv上形成電容電壓V3。在本實施例中,第四開關單元5031可爲二極體,當第三開關單元501關閉時,在第一副邊繞組Ns1上的第一輸出電壓V1導通二極體,並且經由二極體對電容Cv充電,使得在電容Cv上形成電容電壓V3。當第一開關單元53或第二開關單元54開啓時,續流單元503和第二副邊繞組Ns2共同産生輸出電壓用以驅動第一發光單元51和第二發光單元52。
另一方面,請參照第5b圖,第5b圖是依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路500b的電路圖。類似地,光源驅動電路500b包含電力轉換單元50b、第一發光單元51、第二發光單元52、第一開關單元53、第二開關單元54、第一控制單元55、第一電流取樣單元56、以及第二電流取樣單元57。類似地,電力轉換單元50b包含續流單元503電性耦接於第一副邊繞組Ns1。在本實施例中,電力轉換單元50b中的第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2隔絕,並且由第二副邊繞組Ns2直接連接於第一發光單元51和第二發光單元52,由第二副邊繞組Ns2産生輸出電壓。
換句話說,在本實施例中,光源驅動電路500b主要是提供第二輸出電壓V2驅動第一發光單元51和第二發光單元52。續流單元503則是並聯於第一副邊繞組Ns1以形成釋放回路。另一方面,原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2相互電性耦合。另外,原邊繞組Np、第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2可以繞組在同一個變壓器磁芯上,或者在不同變壓器的磁芯上,本實施例並不以此爲限。關於其它單元的操作及連接類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。
在一實施例中,續流單元503中的第四開關單元5031可爲二極體或金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)等開關元件。在第5a圖和第5b圖中的實施例中,第四開關單元5031爲二極體,但並不以此爲限。請參照第5c圖。第5c圖是依據本發明另一實施例繪示的一種續流單元503a的示意圖。在本實施例中,續流單元503a中的第四開關單元5031a可爲同步整流金屬氧化物半導體場效電晶體,借此可减少第四開關單元5031a的導通損耗。另外,當同步整流金屬氧化物半導體場效電晶體導通時,在第一副邊繞組Ns1上可流過一段反向電流,使得電力轉換單元中的第三開關單元(未繪示於圖中)兩端的電壓可諧振到很低的電壓,進而降低第三開關單元的導通損耗。
在上述實施例中,續流單元除了可提供電力轉換單元中的副邊繞組一個釋放回路之外,還可降低耦接於各個發光單元的開關單元所需承受的額定電壓,降低設置高額定工作電壓開關的成本。爲了方便說明,以第3a圖的光源驅動電路300a和第5a圖的光源驅動電路500a爲例。假設光源驅動電路300a中的原邊繞組Np和副邊繞組Ns的匝數比爲4:1,而光源驅動電路500a中的原邊繞組Np和第一副邊繞組Ns1、第二副邊繞組Ns2的匝數比爲12:1:2。另外,第一發光二極體串311和第一發光二極體串511所需的驅動電壓皆爲40伏特,而續流單元503形成的電容電壓V3爲18伏特。
當輸入電壓Vin爲400伏特時,光源驅動電路300a中的第一開關單元33所需承受的逆向偏壓爲(400/4)*1+40=140伏特,而光源驅動電路500a中的第一開關單元53所需承受的逆向偏壓則爲(400/12)*2-18+40 =88.7伏特。由上述例子可看出,由於續流單元的設置,使得開關單元的額定工作電壓大幅地减少。另外,還可通過限制續流單元形成的電容電壓來限制光源驅動電路的開路電壓,節省掉設置過電壓保護電路的成本。
另外,請參照第5d圖,第5d圖是依據本發明另一實施例繪示的一種光源驅動電路500d的示意圖。在本實施例中,第一發光單元51中的第一發光二極體串511以及第二發光單元52中的第二發光二極體串521可採用共陰極的方式串接(相較於第5a圖,發光二極體串511和發光二極體串521是採用共陽極的方式串接)。至於其它單元的連接和操作類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。
爲了方便以及清楚說明,請一併參照第5a圖和第6a圖,第6a圖是依據本發明一實施例繪示的一種控制時序圖。在本實施例中是以第5a圖所示的光源驅動電路500a爲例,但並不以此爲限。值得一提的是,在本實施例中,續流單元503形成的電容電壓V3和各個發光二極體串所需的驅動電壓VLEDm的關係符合:V3/N1>(VLEDm-V3)/N2,其中m=1或2,N1和N2分別爲第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2的線圈匝數。如第6a圖所示,在T0時刻,第二控制單元502開啓第三開關單元501,電力轉換單元50a開始接收輸入電壓Vin,並在原邊繞組Np上産生電流,且在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上分別儲存第一輸出電壓V1和第二輸出電壓V2。此時,第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啓,因此在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上並未産生電流。
接著,在T1時刻,第二控制單元502控制第三開關單元501關閉,電力轉換單元50a轉換輸出電壓足以驅動第一發光單元51和第二發光單元52。此時,第四開關單元5031通過儲存在第一副邊繞組Ns1上的第一輸出電壓V1開啓。而第一副邊繞組Ns1、第四開關單元5031和電容Cv形成的釋放回路開始産生電流,且在電容Cv上形成電容電壓V3。此時,第一開關單元53和第二開關單元54仍皆尚未開啓,因此在第二副邊繞組Ns2上並未産生電流。
在T2時刻,第一控制單元55開啓第一開關單元53,第四開關單元5031關閉。此時儲存在第二副邊繞組Ns2的第二輸出電壓V2通過電容Cv,並且和電容電壓V3一起驅動第一發光單元51,第二副邊繞組Ns2上産生輸出電流。第一發光單元51通過驅動發光以及産生第一輸出電流I1。而第一控制單元55通過偵測第一輸出電流I1並且根據第一輸出電流I1的大小調整第一開關單元53開啓時間的長度。
接著,在T3時刻,第一發光單元51獲得的能量維持其額定工作時,亦即,第一輸出電流I1達到第一額定電流值,其中第一額定電流值爲第一發光單元51維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元55關閉第一開關單元53並且開啓第二開關單元54,使得第二輸出電壓V2和電容出電壓V3改爲驅動第二發光單元52。第二發光單元52通過驅動發光,以及産生第二輸出電流I2。類似地,第一控制單元55通過偵測第二輸出電流I2並且根據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元54開啓時間的長度。
接著,在T4時刻,當第一控制單元55偵測到第二輸出電流 I2爲零時,此時,第二副邊繞組Ns2上的輸出電流爲零,第一控制單元55控制第二開關單元54關閉,且第二控制單元502控制第三開關單元501開啓,亦即回到T0時刻的操作。借此完成控制光源驅動電路500a的操作。
除了第6a圖提供的控制方式之外,上述光源驅動電路亦可採用另一種控制方式。請一併參照第5a圖和第6b圖,第6b圖是依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖。在本實施例中,假設光源驅動電路500a中的第一發光二極體串511所需的驅動電壓VLED1大於第二發光二極體串521所需的驅動電壓VLED2。另外電容電壓V3和各個發光二極體串所需的驅動電壓VLEDm的關係符合:V3/N1>(VLEDm-V3)/N2,其中m=1或2,N1和N2分別爲第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2的線圈匝數。如第6b圖所示,在T0時刻,第二控制單元502開啓第三開關單元501,電力轉換單元50開始接收輸入電壓Vin,並在原邊繞組Np上産生電流,且分別在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上儲存第一輸出電壓V1和第二輸出電壓V2。此時,第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啓,因此在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上並未産生輸出電流。
接著,在T1時刻,第二控制單元502關閉第三開關單元501,而第一控制單元55則是同時開啓第一開關單元53和第二開關單元54。此時,第四開關單元5031並未開啓。由於第二發光二極體串521所需的驅動電壓VLED2小於第一發光二極體串511所需的驅動電壓VLED1,因此第二發光單元52會先通過儲存在第二副邊繞組Ns2上的第二輸出電壓V2和電容Cv的電容電壓V3共同驅動發光並且産生第二輸出電流I2。此時,第一控制單元55通過偵測第二輸出電流I2並且根據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元54開啓時間的長度,亦即,T1到T2這段時間,使得電力轉換單元50a可提供足夠的能量驅動第二發光單元52。
接著,在T2時刻,第二發光單元52獲得足夠的能量維持其額定工作時,亦即,第二輸出電流I2達到第二額定電流值,其中第二額定電流值爲第二發光單元52維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元55關閉第二開關單元54,第二輸出電壓V2和電容Cv的電容電壓V3改爲共同驅動第一發光單元51。第一發光單元51通過驅動發光,以及産生第一輸出電流I1。類似地,第一控制單元55通過偵測第一輸出電流I1並且根據第一輸出電流I1的大小調整第二開關單元54開啓時間的長度。
接著,在T3時刻,當第一控制單元55偵測到第一輸出電流 I1達到第一額定電流值時,其中第一額定電流值爲第一發光單元51維持其額定工作所需的平均電流。第一控制單元55控制第一開關單元53關閉。此時,第四開關單元5031開啓,並且通過儲存在第一副邊繞組Ns1上的第一輸出電壓V1給電容Cv充電。第一副邊繞組Ns1、第四開關單元5031和電容Cv形成的釋放回路開始産生電流,並且在電容Cv上形成電容電壓V3。透過電容電壓V3儲存在電容Cv上,可實現電力轉換單元50a副邊繞組續流。
接著,在T4時刻,當第一控制單元55偵測到流經第一副邊繞組Ns1的電流爲零時,亦即,流經第四開關單元5031的電流爲零時,第二控制單元502再次開啓第三開關單元501,繼續下一個周期的循環。在本實施例中,光源驅動電路通過先驅動具有低驅動電壓的發光單元,再驅動具有高驅動電壓的發光單元,最後再釋放儲存在第一副邊繞組Ns1的能量到電容Cv上。這樣的控制方法可减少第一控制單元55設計的複雜度,以及增加光源驅動電路操作的穩定度。
除了第6a圖、第6b圖提供的控制方式之外,上述光源驅動電路亦可採用另一種控制方式。請一併參照第5a圖和第6c圖,第6c圖是依據本發明另一實施例繪示的一種控制時序圖。在本實施例中,假設光源驅動電路500a中的第一發光二極體串511所需的驅動電壓VLED1大於第二發光二極體串521所需的驅動電壓VLED2。另外電容電壓V3和各個發光二極體串所需的驅動電壓VLEDm的關係符合:V3/N1>(VLEDm-V3)/N2,其中m=1或2,N1和N2分別爲第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2的線圈匝數。
如第6c圖所示,在T0時刻,第二控制單元502開啓第三開關單元501,電力轉換單元50開始接收輸入電壓Vin,並在原邊繞組Np上産生電流,且分別在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上儲存第一輸出電壓V1和第二輸出電壓V2。此時,第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啓,因此在第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2上並未産生電流。
接著,在T1時刻,第二控制單元502關閉第三開關單元501。此時,第一開關單元53和第二開關單元54皆未開啓,第四開關單元5031通過儲存在第一副邊繞組Ns1上的第一輸出電壓V1開啓。第一副邊繞組Ns1、第四開關單元5031和電容Cv形成的釋放回路開始産生電流並對電容Cv充電,且在電容Cv上形成電容電壓V3。
接著,在T2時刻,第一控制單元55則是同時開啓第一開關單元53和第二開關單元54。此時,第四開關單元5031關閉。由於第二發光二極體串521所需的驅動電壓VLED2小於第一發光二極體串511所需的驅動電壓VLED1,因此第二發光單元52會先通過儲存在第二副邊繞組Ns2上的第二輸出電壓V2和電容Cv的電容電壓V3共同驅動發光並且産生第二輸出電流I2。此時,第一控制單元55通過偵測第二輸出電流I2並且根據第二輸出電流I2的大小調整第二開關單元54開啓時間的長度,亦即,T2到T3這段時間,使得電力轉換單元50a可提供足夠的能量驅動第二發光單元52。
接著,在T3時刻,第二發光單元52獲得足夠的能量維持其額定工作時,亦即,第二輸出電流I2達到第二額定電流值,其中第二額定電流值爲第二發光單元52維持其額定工作所需的平均電流。此時,第一控制單元55關閉第二開關單元54,第二輸出電壓V2和電容Cv的電容電壓V3改爲共同驅動第一發光單元51。第一發光單元51通過驅動發光,以及産生第一輸出電流I1。類似地,第一控制單元55通過偵測第一輸出電流I1並且根據第一輸出電流I1的大小調整第二開關單元54開啓時間的長度。
接著,在T4時刻,當第一控制單元55偵測到第一輸出電流 I1爲零時,此時,第二副邊繞組Ns2上的輸出電流爲零,第一控制單元55控制第一開關單元53關閉,且第二控制單元502控制第三開關單元501開啓,亦即回到T0時刻的操作。
請參照第7圖,第7圖是依據本發明一實施例繪示的一種光源驅動電路700的電路圖。如第7圖所示,光源驅動電路700包含電力轉換單元70、第一發光單元71、第二發光單元72、第一開關單元73、第二開關單元74、第一控制單元75、第一電流取樣單元76、第二電流取樣單元77以及信號同步單元78。電力轉換單元70、第一發光單元71、第二發光單元72、第一開關單元73、第二開關單元74、第一控制單元75、第一電流取樣單元76和第二電流取樣單元77的連接和操作類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。
信號同步單元78並聯於第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2。信號同步單元78用以依據儲存在第一副邊繞組Ns1的第一輸出電壓V1和儲存在第二副邊繞組Ns2的第二輸出電壓V2産生具有鋸齒波電壓信號的同步信號A1。第一控制單元75可依據同步信號A1與第一輸出電流I1産生對應的第一控制信號E1。第一控制信號E1用以控制第一開關單元73的開啓或關閉;第一控制單元75亦依據同步信號A1與第二輸出電流I2産生對應的第二控制信號E2。第二控制信號E2用以控制第二開關單元74的開啓或關閉。
具體來說,第一控制單元75包含對應第一發光單元71的第一誤差放大器751、第一比較器752、對應第二發光單元72的第二誤差放大器753和第二比較器754。當第一發光單元71時通過驅動産生第一輸出電流I1時,第一控制單元75通過第一電流取樣單元76偵測第一輸出電流I1。接著,第一控制單元75透過第一誤差放大器751比較第一輸出電流I1和第一參考電流 Iref1,以及産生第一調整信號M1給第一比較器752。然後,第一控制單元75再透過第一比較器752比較第一調整信號M1和同步信號A1,以及産生第一控制信號E1給第一開關單元73。第一控制信號E1用以調整第一開關單元73開啓時間的長度,使得流經第一發光單元71的平均電流得以調整。於本實施方式中,當第一輸出電流I1大於第一參考電流Iref1時,第一控制單元75可通過第一調整信號M1和同步信號A1調整第一控制信號 E1的責任周期變小,减小第一開關單元73的導通時間,調整流經第一發光單元71的平均電流。類似地,當第二發光單元72通過驅動産生第二輸出電流I2時,第一控制單元75通過第二電流取樣單元77偵測第二輸出電流I2。接著,第一控制單元75透過第二誤差放大器753比較第二輸出電流I2和第二參考電流 Iref2,然後産生第二調整信號M2給第二比較器754。接著,第一控制單元75通過第二比較器754比較第二調整信號M2和同步信號A1,並且産生第二控制信號E2給第二開關單元74。第二控制信號E2用以調整第二開關單元74的開啓時間,使得流經第二發光單元72的平均電流得以調整。
另外,在第7圖中,電力轉換單元70還包含迴授單元701。迴授單元701並聯於續流單元503,並且依據電容Cv上的電容電壓V3産生迴授信號。第二控制單元502可根據迴授信號産生第三控制信號。第三控制信號用以控制第三開關單元501開啓時間的長度,以調整電力轉換單元70轉換的輸出電壓。在本實施例中,迴授單元701可包含光耦器,但並不以此爲限。光耦器包含發光元件7011和受光元件7012。迴授單元701偵測電容電壓V3並産生迴授信號,且將迴授信號提供給光耦器的發光元件7011。迴授信號經由發光元件7011發散,並且通過光耦器的受光元件7012接收光信號並且將光信號轉換成電信號,再提供給第二控制單元502。
關於光源驅動電路700的控制時序類似於上述實施方式中第6b圖的控制時序。區別點在於,當第四開關單元開啓後,通過儲存在第一副邊繞組Ns1上的第一輸出電壓V1給電容Cv充電,當電容電壓V3達到預設值時,迴授單元701可依據該電容電壓V3産生迴授信號,第二控制單元502依據所述迴授信號再次開啓第三開關單元501,繼續下一個周期的循環。其他時序部分類似,在此並不贅述。
請參照第8圖,第8圖是依據本發明另一實施例繪示的光源驅動電路800的電路圖。類似於第7圖中的光源驅動電路700,光源驅動電路800包含電力轉換單元70、第一發光單元71、第二發光單元72、第一開關單元81、第二開關單元82、第一控制單元75、第一電流取樣單元76、第二電流取樣單元77以及信號同步單元78。第一開關單元81包含電晶體T1和雙極接面電晶體(Bipolar Junction Transistor,BJT)Q1。雙極接面電晶體Q1的集電極電連接於電晶體T1的閘極。另外,雙極接面電晶體Q1的集電極經由電阻R連接於電源VDD,第一控制信號E1輸出至雙極接面電晶體Q1的基極。類似地,第二開關單元82包含電晶體T2和雙極接面電晶體Q2。雙極接面電晶體Q2的集電極電連接於電晶體T2的閘極。另外,雙極接面電晶體Q2的集電極經由電阻R連接於電源VDD,第二控制信號E2輸出至雙極接面電晶體Q2的基極。關於其它單元的連接與操作類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。
請參照第9圖,第9圖是依據本發明一實施例繪示的光源驅動電路900的電路圖。如第9圖所示,光源驅動電路900的電力轉換單元90可爲半橋串聯諧振轉換器。電力轉換單元90包含半橋電路901、諧振電路902、變壓器903、續流單元904以及第二控制單元502。半橋電路901可包含第五開關S3和第六開關S4。第五開關S3和第六開關S4串聯連接形成半橋電路。另外,第五開關S3和第六開關S4亦可分別與其他開關元件連接形成全橋電路,本實施例並不以此爲限。另外,電力轉換單元90中諧振電路902一端電性耦接於變壓器903的原邊繞組Np,另一端電性耦接於第五開關S3和第六開關S4之間,其中諧振電路902包含諧振電容Cp以及諧振電感Lp。
電力轉換單元90中變壓器903的副邊繞組包含第一副邊繞組Ns1、第二副邊繞組Ns2、第三副邊繞組Ns3、第四副邊繞組Ns4。第一副邊繞組Ns1與第二副邊繞組Ns2串聯連接且耦接於續流單元904,第四副邊繞組Ns4與第三副邊繞組Ns3串聯連接且耦接於續流單元904。第二控制單元502電性耦接於第五開關S3和第六開關S4,用以控制第五開關S3和第六開關S4的工作頻率或責任周期(duty cycle)以調整該電力轉換單元90産生的輸出電壓。
第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2通過中間抽頭電性連接於連接點X1,第三副邊繞組Ns3和第四副邊繞組Ns4通過中間抽頭電性連接於連接點X2。另外,續流單元包含第七開關單元9041、第八開關單元9042、第九開關單元9043、第十開關單元9044和電容Cv。第一副邊繞組Ns1、第二副邊繞組Ns2、第三副邊繞組Ns3和第四副邊繞組Ns4分別電性耦接於第七開關單元9041、第八開關單元9042、第九開關單元9043以及第十開關單元9044的第一端。第七開關單元9041、第八開關單元9042、第九開關單元9043以及第十開關單元9044可以爲二極體,同步整流電晶體(MOSFET)等,但不僅以此爲限。於本實施例中以二極體爲例進行說明,第一副邊繞組Ns1、第二副邊繞組Ns2、第三副邊繞組Ns3和第四副邊繞組Ns4分別電性耦接於二極體D1、D2、D3和D4的陽極。二極體D1和D2的陰極電性連接於連接點X3,二極體D3和D4的陰極電性連接於連接點X4。
另一方面,二極體D1和D2的陰極透過連接點X1電性耦接於於電容Cv的第一端。二極體D3和D4的陰極透過連接點X4以及連接點X1電性耦接於電容Cv的第二端。第一發光單元51和第二發光單元52則是分別耦接於電容Cv的第一端與連接點X2之間。具體來說,第一副邊繞組Ns1和第二副邊繞組Ns2分別通過二極體D1和D2對電容Cv充電以獲得穩定的輸出電壓,此輸出電壓會和儲存在第三副邊繞組Ns3和第四副邊繞組Ns4的電壓一同驅動各個發光二極體。在本實施例中,關於其它的單元的連接和操作類似於上述實施方式的連接和操作,在此並不贅述。由上述本發明的實施例可知,光源驅動電路可通過一個控制單元達到控制以及驅動各個發光單元的功效,進而簡化整個電路的架構並且省去設置壓降變換器所需的成本。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動和潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
300a‧‧‧光源驅動電路
30a‧‧‧電力轉換單元
301a‧‧‧第三開關單元
302‧‧‧第二控制單元
31‧‧‧第一發光單元
311‧‧‧第一發光二極體串
36‧‧‧第一電流取樣單元
32‧‧‧第二發光單元
321‧‧‧第二發光二極體串
33‧‧‧第一開關單元
34‧‧‧第二開關單元
35‧‧‧第一控制單元
37‧‧‧第二電流取樣單元
Claims (31)
- 一種光源驅動電路,包含:
一第一發光單元;
一第二發光單元;
一電力轉換單元,用以產生一輸出電壓;
一第一開關單元,耦接該第一發光單元,其中當該第一開關單元開啟時,該第一發光單元藉由該輸出電壓驅動而發光並且產生一第一輸出電流;
一第二開關單元,耦接該第二發光單元,其中當該第二開關單元開啟時,該第二發光單元藉由該輸出電壓驅動而發光並且產生一第二輸出電流;以及
一第一控制單元,用以分別依據該第一輸出電流和該第二輸出電流控制該第一開關單元和該第二開關單元開啟和關閉。 - 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中在第一時刻,該第一控制單元開啟該第一開關單元,以及當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元並且開啟該第二開關單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中在第一時刻,該第一控制單元開啟該第一開關單元和該第二開關單元,以及當該第二輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第二開關單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中該第一控制單元依據該第一輸出電流產生一第一控制信號用以控制該第一開關開啟時間的長度,以及依據該第二輸出電流產生一第二控制信號用以控制該第二開關開啟時間的長度。
- 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中該電力轉換單元包含:
一第三開關單元;以及
一第二控制單元,耦接於該第三開關單元,用以依據一迴授信號產生一第三控制信號,該第三控制信號用以控制該第三開關單元開啟時間的長度;
其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,該電力轉換單元產生該輸出電壓。 - 如申請專利範圍第5項所述之光源驅動電路,其中該第一控制單元依據該第一輸出電流和/或該第二輸出電流產生該迴授信號。
- 如申請專利範圍第5項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,該第一控制單元開啟該第一開關單元,當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元並且開啟該第二開關單元,以及當該第二輸出電流為零時,該第一控制單元關閉該第二開關單元且該第二控制單元開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第5項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,該第一控制單元開啟該第一開關單元和該第二開關單元,當該第二輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第二開關單元,以及當該第一輸出電流為零時,該第一控制單元關閉該第一開關單元且該第二控制單元開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中該電力轉換單元包含:
一第四開關,
一第五開關,該第五開關串聯連接於該第四開關;
一諧振電路,該諧振電路電性連接於該第四開關和該第五開關之間;以及
一第二控制單元,該第二控制單元耦接於該第四開關和該第五開關,用以依據一迴授信號產生一第三控制信號,該第三控制信號用以控制該第四開關和該第五開關的工作頻率或責任週期(duty cycle)以調整該電力轉換單元產生的該輸出電壓。 - 如申請專利範圍第9項所述之光源驅動電路,其中該第一控制單元依據該第一輸出電流和/或該第二輸出電流產生該迴授信號。
- 如申請專利範圍第9項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元開啟該第四開關時,該第一控制單元開啟該第一開關單元,當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元並且開啟該第二開關單元,以及當該第二輸出電流為零時,該第一控制單元關閉該第二開關單元且該第二控制單元關閉該第四開關且開啟該第五開關。
- 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,其中
該第一發光單元包含一第一發光二極體串以及並聯於該第一發光二極體串的一第一電容,該第二發光單元包含一第二發光二極體串以及並聯於該第二發光二極體串的一第二電容。 - 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,包含:
一第一二極體,串聯於該第一開關單元和該第一發光單元之間;以及
一第二二極體,串聯於該第二開關單元和該第二發光單元之間。 - 如申請專利範圍第1項所述之光源驅動電路,包含:
一第一電流取樣單元,串聯於該第一開關單元,用以檢測該第一輸出電流;以及
一第二電流取樣單元,串聯於該第二開關單元,用以檢測該第二輸出電流。 - 如申請專利範圍第14項所述之光源驅動電路,其中該第一電流取樣單元和該第二電流取樣單元為電阻或是電流互感器。
- 一種光源驅動電路,包含:
一第一發光單元;
一第二發光單元;
一電力轉換單元,用以產生一輸出電壓,包含:
一原邊繞組;
一第一副邊繞組;
一第二副邊繞組,該第二副邊繞組與該第一副邊繞組串聯連接,且該第一副邊繞組、該第二副邊繞組和該原邊繞組相互電性耦合;以及
一續流單元,該續流單元電性耦接於該第一副邊繞組和該第二副邊繞組;
其中,該續流單元和該第二副邊繞組共同產生該輸出電壓;
一第一開關單元,耦接該第一發光單元,其中當該第一開關單元開啟時,該第一發光單元藉由該輸出電壓驅動發光並且產生一第一輸出電流;
一第二開關單元,耦接該第二發光單元,其中當該第二開關單元開啟時,該第二發光單元藉由該輸出電壓驅動發光並且產生一第二輸出電流;以及
一第一控制單元,用以分別依據該第一輸出電流和該第二輸出電流控制該第一開關單元和該第二開關單元開啟或關閉。 - 如申請專利範圍第16項所述之光源驅動電路,其中該電力轉換單元更包含:
一第三開關單元;以及
一第二控制單元,耦接於該第三開關單元,用以控制該第三開關單元開啟或關閉;
其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,該電力轉換單元產生該輸出電壓。 - 如申請專利範圍第17項所述之光源驅動電路,其中該續流單元包含:
一第四開關單元,具有一第一端和一第二端,該第一端耦接於該第一副邊繞組;以及
一電容,具有一第一端耦接於該第四開關單元的該第二端,以及一第二端耦接於該第一副邊繞組和該第二副邊繞組之間;
其中當該第四開關單元開啟時,該電容上形成一電容電壓。 - 如申請專利範圍第18項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元時,該第四開關單元開啟。
- 如申請專利範圍第19項所述之光源驅動電路,其中當該第一控制單元開啟該第一開關單元時,該第四開關單元關閉,當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元且開啟該第二開關單元,以及當該第二輸出電流為零時,該第一控制單元關閉該第二開關單元以及該第二控制單元開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第19項所述之光源驅動電路,其中當該第一控制單元開啟該第一開關單元和該第二開關單元,該第四開關單元關閉,當該第二輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第二開關單元,當該第一輸出電流為零時,該第一控制單元關閉該第一開關單元,該第二控制單元開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第18項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元时,該第一控制單元開啟該第一開關單元和該第二開關單元,當該第二輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第二開關單元,當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元,該第四開關單元開啟,當流經該第一副邊繞組的電流為零時,該第二控制單元開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第18項所述之光源驅動電路,包含一迴授單元,該迴授單元耦接於該續流單元,該迴授單元依據該電容電壓產生一迴授信號,該第二控制單元依據該迴授信號產生一第三控制信號,該第三控制信號用以控制該第三開關單元開啟時間的長度。
- 如申請專利範圍第23項所述之光源驅動電路,其中當該第二控制單元關閉該第三開關單元时,該第一控制單元開啟該第一開關單元和該第二開關單元,當該第二輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第二開關單元,當該第一輸出電流達到一額定電流值時,該第一控制單元關閉該第一開關單元,且該第四開關單元開啟,當該電容電壓大於等於一預設值時,該迴授單元產生該迴授信號,該第二控制單元依據該迴授信號開啟該第三開關單元。
- 如申請專利範圍第23項所述之光源驅動電路,其中該回授單元包含一光耦器。
- 如申請專利範圍第16項所述之光源驅動電路,其中該第一控制單元依據該第一輸出電流產生一第一控制信號控制該第一開關開啟時間的長度,以及依據該第二輸出電流產生一第二控制信號控制該第二開關開啟時間的長度。
- 如申請專利範圍第26項所述之光源驅動電路,更包含一信號同步單元,用以依據該第一副邊繞組的電壓和該第二副邊繞組的電壓產生一同步信號,該同步信號用以調整該第一控制信號和該第二控制信號。
- 如申請專利範圍第27項所述之光源驅動電路,其中該第一控制單元比較該第一輸出電流和一第一參考電流以產生一第一調整信號,並且比較該第一調整信號和該同步信號以產生該第一控制信號,以及比較該第二輸出電流和一第二參考電流以產生一第二調整信號,並且比較該第二調整信號和該同步信號以產生該第二控制信號。
- 如申請專利範圍第16項所述之光源驅動電路,其中該電力轉換單元更包含:
一第五開關;
一第六開關,該第六開關串聯連接於該第五開關;
一諧振電路,該諧振電路一端電性連接於該第五開關和該第六開關之間,另一端電性連接於該原邊繞組;
一第三副邊繞組;
一第四副邊繞組,該第四副邊繞組與該第三副邊繞組串聯連接且耦接於該續流單元;該第四副邊繞組、該第三副邊繞組、該第一副邊繞組、該第二副邊繞組和該原邊繞組相互電性耦合;以及
一第二控制單元,該第二控制單元耦接於該第五開關和該第六開關,用以控制該第五開關和該第六開關的工作頻率或責任週期(duty cycle)以調整該電力轉換單元產生的該輸出電壓。 - 如申請專利範圍第29項所述之光源驅動電路,其中該續流單元包含:
一第七開關單元,具有一第一端和一第二端,該第一端耦接於該第一副邊繞組;
一第八開關單元,具有一第一端耦接於該第二副邊繞組,以及一第二端耦接於該第七開關單元的第二端;
一第九開關單元,具有一第一端和一第二端,該第一端耦接於該第三副邊繞組;
一第十開關單元,具有一第一端耦接於該第四副邊繞組,以及一第二端耦接於該第九開關單元的第二端;以及
一電容,具有一第一端耦接於該第七開關單元和該第八開關單元之第二端,以及一第二端耦接於該第九開關單元和該第十開關單元之第二端。 - 一種光源驅動電路,包含:
一第一發光單元;
一第二發光單元;
一電力轉換單元,用以產生一輸出電壓,包含:
一原邊繞組;
一第一副邊繞組;
一第二副邊繞組,該第一副邊側繞組、該第二側副邊繞組和主該原邊繞組相互電性耦合,且該第一側副邊繞組和該第二側副邊繞組隔絕;以及
一續流單元,該續流單元電性耦接於該第一副邊繞組;
其中,該第二副邊繞組產生該輸出電壓;
一第一開關單元,耦接該第一發光單元,其中當該第一開關單元開啟時,該第一發光單元藉由該輸出電壓驅動發光並且產生一第一輸出電流;
一第二開關單元,耦接該第二發光單元,其中當該第二開關單元開啟時,該第二發光單元藉由該輸出電壓驅動發光並且產生一第二輸出電流;以及
一第一控制單元,用以分別依據該第一輸出電流和該第二輸出電流控制該第一開關單元和該第二開關單元開啟或關閉。
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