[发明专利]发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，特别是指一种改善发光元件电路可调光范围的发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。

背景技术

图1A显示一种现有技术发光二极管(light emitting diode,LED)电源供应电路10示意图。如图1A所示，LED电源供应电路10包含三极交流开关(Tri-electrode AC Switch,TRIAC)调光电路11、整流电路13、LED驱动电路15、与泄流电路(bleeder circuit)17。TRIAC调光电路11接收交流信号AC，当交流信号AC超过默认的触发相位时，TRIAC调光电路11启动并导通。TRIAC调光电路11接收的交流信号AC包含交流电压ACV，与输出的交流调光信号AC1’包含的交流调光电压ACV1’，其信号波形如图1B的信号波形图所示意，其中分别以虚线波形表示交流电压ACV，并以实线波形表示经过TRIAC调光电路11之后的交流调光电压ACV1’。其中，TRIAC调光电路11于触发相位启动并导通一段导通相位期间ONPP，而交流周期中，TRIAC调光电路11不导通的期间，为不导通相位期间OFFPP。整流电路13接收此交流调光信号AC1’，并对交流调光信号AC1’整流后，产生整流调光信号，其包括整流调光电流Ir1’，以分成流经LED驱动电路15的输入电流Iin1与流经泄流电路17的泄流电流Ibld。LED驱动电路15将整流调光电压Vin转换为输出电压Vout，以供应予LED电路20。以上电路中，设置TRIAC调光电路11的目的是决定交流调光电压ACV1’的触发相位，由此调整LED电路20的平均亮度。其中，LED驱动电路15包括具有功率开关的功率级电路，其可为同步或异步的降压型、升压型、反压型、升降压型、升反压型、或返驰型功率级电路，如图6A-6K所示。

上述现有技术的问题是，TRIAC调光电路11需要在每一交流周期内的触发相位，于交流信号AC中，产生较大的闩锁电流(latching current)以使其启动。并在LED电路20导通后，在触发相位之后的导通相位期间ONPP，必须维持导通所需要的维持电流(holding current)，以维持TRIAC调光电路11正常操作。在传统白炽灯等高消耗功率的发光元件电路中，不需要特别考虑闩锁电流与维持电流，这是因为维持白炽灯等高消耗功率的发光元件电路导通时所需的电流足以达成启动与维持TRIAC调光电路11正常操作所需。因此，在驱动LED电路20这种低消耗功率的发光元件电路时，LED电源供应电路10若未能产生所需要的闩锁电流来充分启动TRIAC调光电路11，或是将交流信号AC中的交流电流维持高于维持电流，将会造成启动失败(misfire)，或是可调光的范围受限。一方面，启动失败的交流调光电压信号波形如图1C的交流调光电压ACV1’实线信号波形所示意。另一方面，即使闩锁电流达到启动所需的位准，如果因为触发相位太高，致使交流信号AC中的交流电流太低，以致流经TRIAC调光电路11的电流低于维持电流，则也会造成LED电路20的可调光的范围受限。

图1D与图1E显示输入电流Iin1、泄流电流Ibld、与整流调光电流Ir1’的波形示意图。用以说明，如何利用泄流电路(bleeder circuit)17维持导通所需要的维持电流。泄流电路17设置于整流电路13与LED驱动电路15之间，以于每交流周期产生泄流电流(bleeder current)提供所需要的闩锁电流，以供应TRIAC调光电路11使其中的TRIAC元件启动，并维持流经TRIAC元件的电流高于维持电流。其中，泄流电流Ibld必须不低于维持电流，以使TRIAC调光电路11正常操作。

图1A所显示的现有技术，虽然改善了闪烁与调光范围的问题。但是，使用这种泄流电路17，TRIAC调光电路12无法进行全相位的调光，其触发相位不能晚于一定的限制；此外，这种泄流电路17消耗的电源是消耗在泄流电路17中，因未被利用于LED电路20而浪费了，也容易造成过热问题，并衍生电路空间较大的问题。

有鉴于此，本发明即针对上述现有技术的不足，提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法。本发明利用控制电路中，产生的操作信号，而操作功率级电路的功率开关，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种发光元件驱动电路及其中的控制电路与控制方法，利用控制电路中产生的操作信号，而操作功率级电路的功率开关，使得交流调光电流的绝对值位准，于导通相位期间，不低于维持电流。