[发明专利]用脉冲电流驱动负载的驱动电路

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一个用脉冲电流驱动负载的驱动电路。具体地，本发明涉及一个包含开关式(switched mode)电源的驱动电路。更具体地，本发明涉及到驱动一个LED阵列，但是本发明的原理也可以应用于其他类型的负载。

背景技术

LED(发光二极管)常作为信号装置，例如设备处于待机模式(stand-by)的指示器。随着高功率LED的发展，现如今LED也被用于照明应用。在某个特殊应用中，一个LED阵列被用于汽车尤其是摩托车的尾灯单元内。这种应用中，LED阵列可以具有两个不同的工作模式。在第一种模式下，LED产生最大的光强。这通过让LED连续以额定电流(直流电流)工作获得。在这种模式下，LED阵列作为刹车灯工作，因此这种模式也被称为“刹车模式”。这种刹车模式仅在汽车司机踩下刹车踏板或者按下刹车把手时是有效的。

第二种模式下，LED产生降低的光强。在这种模式下，LED阵列作为尾灯作用，因此这种模式也被称为“尾灯模式”。降低光强可通过降低LED的电流来完成。然而，这种方式并不是优选的，因为当电流强度变化的时候，LED的颜色和效率可以发生改变。因此，一般通过利用脉冲电流，即电流是在0和最大值(即额定值)之间交替，驱动LED的方法来降低光强。电流为0的时间间隔被标示为OFF(断开)间隔或脉冲停顿；在此间隔内，LED是OFF(断开)。此间隔的持续时间将被标示为OFF(断开)持续时间或者脉冲停顿持续时间。电流处于额定值的时间间隔被标示为ON(接通)持续时间或者脉冲：在此间隔内，LED处于ON(接通)。此间隔的持续时间被标示为ON持续时间或者脉冲持续时间。平均光强依赖于占空比，即脉冲持续时间(ON)和脉冲周期(ON+OFF)的比值。设计出一款灯驱动器，通过保持恒定的平均电流来维持恒定的平均光强。

利用基本上恒定的电流来驱动LED装置的驱动电路早已经被人们所熟悉。一般而言，这种恒定电流驱动器电路包含一个感测LED电流的电流传感器，传感器信号反馈给控制器，该控制器控制电源，使得所感测的电流基本上保持在一个预定的恒定水平。这种驱动器电路还包含一个与灯串联的可控开关。在尾灯模式(tail mode)下，控制器将开关在OPEN(打开)和closed(闭合)之间交替切换。在脉冲间隔，LED电流基本上保持在额定水平；如果发生电流变动，平均电流所受的影响可以通过调整占空比来补偿。

如果电源是个相对慢的电源，可能会发生问题。此问题一般发生在电源作为转换器的情况下，但是它也可在其他类型的电源条件下发生。在这方面，“慢”意味着电源使得其输出电流从0变化到额定电流水平所需要的时间比脉冲持续时间要长。在脉冲停顿的时候，电源的输出电流降低，甚至可能降低回到0，在下一个脉冲来临的时候，电流又开始上升。因此，如果最终达到了额定水平，这会需要多个电流周期直到LED电流最终达到此水平，这意味着尾灯的强度会非常慢的达到它的工作水平。

本发明旨在提供一个克服或至少减少该问题的驱动电路。尤其，本发明旨在提供一种能利用脉冲电流驱动LED和改善了开启(start-up)特性的驱动电路。

发明内容

根据本发明的一项非常重要的方面，驱动器电路计算在电流脉冲期间的平均电流强度。如果平均电流强度低于额定值(nominal)，驱动器电路会降低下一个脉冲停顿的脉冲停顿持续时间。因此，理想情况是，即使在电源相对较慢，也可以使得平均电流强度(整个电流周期内的平均)相对很快地达到它的目标值。

附图说明

本发明的这些和其他方面，特征以及优点将参考图例由下面的描述来进一步解释，图例中同样的参考数字标明同样或者相似的部分，其中，

图1示意性示出驱动器电路的方块图；

图2示出了电源的工作曲线图；

图3示出了灯电流的开关曲线图；

图4A和4B示出了电源中电流作为时间的函数的曲线图；

图5示出了本发明的效果。

具体实施方式

图1的框图示意性示出，驱动器电路1具有输出端2a，2b以连接负载3。驱动器电路1还包含一个可控开关模式的电源10，以及一个控制电源10的电源控制器20。需要注意的是，本发明的原理可以应用到多个不同类型的负载，但是下面我们假设负载是一个包含多个串联和/或者并联的LED的LED装置3，用作汽车中的尾灯单元。