[发明专利]关联于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及本一种负载驱动装置，尤其涉及一种关联于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法。

背景技术

近20年来，人们一直致力于新型照明光源的开发。欧盟专门制定了“彩虹计划”，提出了新型光源要符合的四个条件：高效、节能、无污染、模拟自然光。由于发光二极管(light emitting diode，LED)就具有这样的优点，且这是传统照明光源(例如：白炽灯和荧光灯)无法比拟的，因此发光二极管被公认为21世纪最有价值的“绿色”光源，将取代白炽灯和荧光灯，成为照明市场的主导产品。

以脉宽调制结构为基础(PWM-based structure)且具有调光功能(dimming function)的发光二极管照明设备而言，其内用以提供发光二极管灯管(LED lamp)的操作电压(operation voltage)的驱动装置大多采用直接拉低发光二极管灯管的操作电压的做法以使发光二极管灯管停止发光，从而实现熄灯的目的。

然而，传统实现熄灯的技术手段/方案有可能会导致驱动装置内的脉宽调制控制器(PWM controller)停止工作或失效(因为供应至脉宽调制控制器的工作电压低于脉宽调制控制器的欠压锁定(under voltage lockout，UVLO)电压)，以至于发光二极管灯管在熄灯后就无法再被点亮，除非重新启动(例如：高压(HV)启动)驱动装置内的脉宽调制控制器。

为了要解决发光二极管灯管在熄灯后就无法再被点亮的问题，可行的做法为：增加驱动装置内对应于脉宽调制控制器的工作电压的变压器绕组匝数，但此举必须额外配置电压调节电路(voltage regulator circuit)以提供符合脉宽调制控制器所需的工作电压。如此一来，不但会产生额外的功率损耗(power loss)以降低转换效率，而且所需额外增加的成本也会比较高。

另一方面，在脉宽调制控制器未具有闩锁性过电流保护功能(latch OCP function)的设计条件下，一旦发光二极管灯管发生短路的话，则脉宽调制控制器就会周期性地/间歇性地输出工作周期相当(短)小的脉宽调制信号(因为很容易达到脉宽调制控制器内建的过电流保护点)以切换驱动装置内的功率开关晶体管，从而造成无谓且重复性的大功率损耗。

发明内容

本发明提供一种适用于发光二极管灯管的负载驱动装置及其方法，可以有效地解决先前技术所述的问题。

基于上述，本发明的一实施例提供一种至少适于发光二极管灯管的负载驱动装置，其包括：以脉宽调制结构为基础的电源转换器与判断电路。其中，以脉宽调制结构为基础的电源转换器耦接发光二极管灯管，且其经配置以：产生发光二极管灯管的一直流操作电压；以及反应于一调光信号而控制流经发光二极管灯管的电流，以调整发光二极管灯管的亮度。判断电路耦接以脉宽调制结构为基础的电源转换器与发光二极管灯管，且其经配置以：接收所述直流操作电压；以及在满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件下，停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。

在本发明的一实施例中，判断电路更经配置以在满足关联于发光二极管灯管的点灯条件下，传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。

在本发明的一实施例中，判断电路可以包括：比较器、N型开关晶体管，以及P型开关晶体管。其中，比较器的正输入端用以接收所述调光信号，而比较器的负输入端则用以接收关联于发光二极管灯管的一熄灯参考信号。N型开关晶体管的栅极耦接比较器的输出端，而N型开关晶体管的源极则耦接至一安全地。P型开关晶体管的栅极耦接N型开关晶体管的漏极，P型开关晶体管的源极用以接收所述直流操作电压，而P型开关晶体管的漏极则耦接至发光二极管灯管的高压侧。

在本发明的一实施例中，当所述调光信号的电平高于所述熄灯参考信号的电平时，则可以视为满足关联于发光二极管灯管的点灯条件；以及当所述调光信号的电平低于所述熄灯参考信号的电平时，则可以视为满足关联于发光二极管灯管的熄灯条件。

在本发明的一实施例中，判断电路可以还包括：第一至第四电阻以及电容。其中，第一电阻耦接在比较器的输出端与N型开关晶体管的栅极之间。第二电阻耦接在N型开关晶体管的栅极与所述安全地之间。电容与第二电阻并接。第三电阻耦接在N型开关晶体管的漏极与P型开关晶体管的栅极之间。第四电阻耦接在P型开关晶体管的源极与栅极之间。

在本发明的一实施例中，所提的负载驱动装置可以还包括：短路保护电路，耦接判断电路，且其经配置以在发光二极管灯管发生短路时，控制判断电路停止传导所述直流操作电压给发光二极管灯管。