光源调光控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种光源调光控制电路，包括一电压信号产生器，用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一第一电压信号；一参考电压信号产生器，用以根据所述第一电压信号及一第二电压信号，于其输出端产生一参考电压信号；一第一开关，其第一端耦接于一光源的输出端；一第一电阻，其第一端耦接于所述第一开关的第二端，第二端耦接于一接地端；一开关控制器，耦接于所述第一开关及所述电压信号产生器，用以根据一锯齿波信号及所述第一电压信号控制所述第一开关的开启及关闭；及一电流控制器，用以根据所述参考电压信号控制流经所述第一电阻的电流。本发明光源调光控制电路可于一模拟调光模式及一脉宽调变调光模式之间对一光源进行调光。
【专利说明】光源调光控制电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光源调光控制电路，尤指一种可于一模拟调光模式及一脉宽调变调光模式之间对一光源进行调光的光源调光控制电路。
【背景技术】
[0002]随着相关科技的进步，各种光源，例如发光二极管(light emittingdiodes, LEDs)或冷阴极灯管(cold cathode f lorescent lamps, CCFLs),被应用于各种照明装置上以达到省电的目的。发光二极管光源是一种由电流控制的光源，其中发光二极管光源的亮度是相关于驱动电流的大小。一般而言，发光二极管光源能根据一脉宽调变方式或一模拟方式进行调光。
[0003]于脉宽调变调光模式中，是根据一脉宽调变信号的占空比交错地开启及关闭一开关，以产生一不连续电流做为发光二极管光源的驱动电流。虽然脉宽调变调光模式能较精确地控制发光二极管光源的驱动电流，但电磁干扰亦会随着驱动电流的变大而增加。
[0004]于模拟调光模式中，是利用模拟组件，例如电阻和电容来产生一连续电流做为发光二极管光源的驱动电流。虽然模拟调光模式能减少电磁干扰的产生，但当驱动电流变小时，模拟组件的特性误差会使得驱动电流的不精确度被放大。
[0005]因此，有必要提供一种机制用以保留模拟调光模式及脉宽调变调光模式的优点，并避免模拟调光模式及脉宽调变调光模式的缺点。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:为了弥补现有技术的不足，提供一种光源调光控制电路，包括一电压信号产生器，一参考电压信号产生器，一第一开关，一第一电阻，一开关控制器，及一电流控制器。所述电压信号产生器是用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一第一电压信号。所述参考电压信号产生器是用以根据所述第一电压信号及低于所述预定电压位准的一第二电压信号，于其输出端产生一参考电压信号。所述参考电压信号产生器包括一第一二极管，其阳极端耦接于所述电压信号产生器，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及一第二二极管，其阳极端用以接收所述第二电压信号，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端。所述第一开关的第一端是耦接于一光源的输出端。所述第一电阻的第一端是耦接于所述第一开关的第二端，所述第一电阻的第二端是耦接于一接地端。所述开关控制器是耦接于所述第一开关及所述电压信号产生器，用以于一锯齿波信号低于所述第一电压信号时开启所述第一开关，及于所述锯齿波信号高于所述第一电压信号时关闭所述第一开关。所述电流控制器是耦接于所述参考电压信号产生器的输出端及所述第一电阻的第一端，用以根据所述参考电压信号控制流经所述第一电阻的电流。
[0007]本发明还提供一种光源调光控制电路，包括一电压信号产生器，一参考电压信号产生器，一第一电阻，一电流控制器，一第一开关，及一开关控制器。所述电压信号产生器是用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一第一电压信号。所述参考电压信号产生器是用以根据所述第一电压信号及低于所述预定电压位准的一第二电压信号，于其输出端产生一参考电压信号。所述参考电压信号产生器包括一第一二极管，其阳极端稱接于所述电压信号产生器，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及一第二二极管，其阳极端用以接收所述第二电压信号，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端。所述第一电阻的第一端是耦接于一光源的输出端，所述第一电阻的第二端是耦接于一接地端。所述电流控制器包括一晶体管，耦接于所述光源的输出端及所述第一电阻之间；及一误差放大器，用以根据所述参考电压信号及所述第一电阻的第一端的电压位准，于所述晶体管的控制端产生一控制电压。所述第一开关是用以于被关闭时开启所述晶体管，及于被开启时关闭所述晶体管。所述开关控制器是耦接于所述第一开关及所述电压信号产生器，用以于一锯齿波信号低于所述第一电压信号时关闭所述第一开关，及于所述锯齿波信号高于所述第一电压信号时开启所述第一开关。
【专利附图】
【附图说明】[0008]图1为本发明光源调光控制电路的第一实施例的示意图。[0009]图2为本发明光源调光控制电路的第二实施例的示意图。[0010]图3为本发明光源调光控制电路的第三实施例的示意图。[0011]图4为本发明光源调光控制电路的第四实施例的示意图。[0012]图5为本发明光源调光控制电路的第五实施例的示意图。[0013]其中，附图标记说明如下:[0014]100, 200, 300, 400, 500 光源调光控制电路[0015]110
电压信号产生器[0016]112, 136 反相器[0017]120, 220, 320 参考电压信号产生器[0018]130, 530 开关控制器[0019]132
锯齿波信号产生器[0020]134
比较器[0021]140,440
电流控制器[0022]150
电源供应器[0023]442
误差放大器[0024]Vc
控制信号[0025]Vd
调光信号[0026]Vi
反相信号[0027]VI, V2, V3 电压信号[0028]Vref
参考电压信号[0029]Vs
锯齿波信号[0030]I
电流[0031]Pl
P型晶体管[0032]NI, N2, N3 N 型晶体管[0033]Rl, R2, R3, R4, R5电阻
[0034]C电容
[0035]Dl, D2二极管
[0036]Sff开关
[0037]DL光源
[0038]OUT参考电压信号产生器输出端
【具体实施方式】
[0039]请参考图1，图1为本发明光源调光控制电路的第一实施例的示意图。如图1所不，光源调光控制电路100包括一电压信号产生器110, —参考电压信号产生器120, —开关Sff, 一电阻Rl, —开关控制器130,及一电流控制器140。电压信号产生器110是用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一电压信号V2。举例来说，电压信号产生器110包括一反相器112，一 P型晶体管P1，一 N型晶体管NI，一电阻R5，及一电容C。反相器112的输入端是用以接收一调光信号Vd,反相器112的输出端是用以输出相位相反于调光信号Vd的一反相信号Vi。调光信号Vd可以是一脉宽调变信号。P型晶体管Pl的源极是用以接收具有预定电压位准的一电压信号VI，而P型晶体管Pl的闸极是耦接于反相器112的输出端。N型晶体管NI的汲极是耦接于P型晶体管Pl的汲极，N型晶体管NI的源极是耦接于一接地端，而N型晶体管NI的闸极是耦接于反相器112的输出端。电阻R5的第一端是耦接于P型晶体管Pl的汲极。电容C的第一端是耦接于电阻R5的第二端，而电容C的第二端是耦接于接地端。依据上述配置，反相信号Vi可交错地开启与关闭P型晶体管Pl及N型晶体管NI，以根据脉宽调变信号Vd的占空比于电容C的第一端产生电压信号V2。电压信号V2的电压位准是介于电压信号Vl的电压位准及接地位准之间。
[0040]参考电压信号产生器120是用以根据电压信号V2及电压信号V3,于其输出端OUT产生一参考电压信号Vref。其中电压信号V3的电压位准是低于电压信号Vl的电压位准，且电压信号Vl和电压信号V3的电压位准是固定的电压位准。参考电压信号产生器120包括一第一二极管D1，及一第二二极管D2。第一二极管Dl的阳极端是耦接于电压信号产生器110,第一二极管Dl的阴极端是I禹接于参考电压信号产生器120的输出端OUT。第二二极管D2的阳极端是用以接收电压信号V3，第二二极管D2的阴极端是耦接于参考电压信号产生器120的输出端OUT。依据上述配置，当电压信号V2的电压位准高于电压信号V3的电压位准时，参考电压信号产生器120于输出端OUT输出的参考电压信号Vref的电压位准是相同于电压信号V2的电压位准；而当电压信号V2的电压位准低于电压信号V3的电压位准时，参考电压信号产生器120于输出端OUT输出的参考电压信号Vref的电压位准是相同于电压信号V3的电压位准。
[0041]开关SW的第一端是稱接于一光源DL的输出端。电阻Rl的第一端是稱接于开关SW的第二端，而电阻Rl的第二端是耦接于接地端。开关控制器130包括一锯齿波信号产生器132，一比较器134。锯齿波信号产生器132是用以产生锯齿波信号Vs，且锯齿波信号Vs的最高电压位准是相同于电压信号V3的电压位准，而锯齿波信号Vs的最低电压位准是相同于接地端的电压位准。比较器134是耦接于锯齿波信号产生器132及电压信号产生器110，用以比较锯齿波信号Vs和电压信号V2。比较器134是于锯齿波信号Vs低于电压信号V2时输出一高逻辑位准信号,及于锯齿波信号Vs高于电压信号V2时输出一低逻辑位准信号。
[0042]电流控制器140是耦接于参考电压信号产生器120的输出端OUT及电阻Rl的第一端，用以根据参考电压信号Vref控制流经电阻Rl及光源DL的电流I。举例来说，电流控制器140可控制一电源供应器150提供电源至光源DL，以使电阻Rl的第一端的电压位准相同于参考电压信号Vref的电压位准。因此，流经电阻Rl的电流I是由参考电压信号Vref的电压位准所决定。另外，几乎没有电流流至电流控制器140，因此流经电阻Rl的电流和流经光源DL的电流几乎相同。
[0043]依据第一实施例，当电压信号V2的电压位准高于电压信号V3的电压位准时,开关控制器130持续开启开关SW，且参考电压信号Vref的电压位准是于电压信号Vl的电压位准及电压信号V3的电压位准之间变动，因此光源DL是通过调整流经电阻Rl的连续电流I (电流I是由参考电压信号Vref的电压位准所决定)以进行调光，亦即光源DL是以模拟调光模式进行调光；而当电压信号V2的电压位准低于电压信号V3的电压位准时，开关控制器130交错地开启及关闭开关SW，且参考电压信号Vref的电压位准是固定且相同于电压信号V3的电压位准，以提供固定大小的不连续电流I，因此光源DL是通过调整开关SW的开启时间及关闭时间的比例以进行调光，亦即光源DL是以脉宽调变调光模式进行调光。
[0044]因此，本发明能设定电压信号V3为模拟调光模式及脉宽调变调光模式之间的门坎电压。光源调光控制电路100可以于电流I较大时以模拟调光模式对光源DL进行调光(减少电磁干扰)，且于电流I较小时以脉宽调变调光模式对光源DL进行调光(改善亮度控制的精确度)。
[0045]请参考图2，图2为本发明光源调光控制电路的第二实施例的示意图。如图2所示，参考电压信号产生器220还包括电阻R2和电阻R3。电阻R2的第一端是耦接于第二二极管D2的阴极端，而电阻R2的第二端是耦接于参考电压信号产生器220的输出端OUT。电阻R3的第一端是耦接于参考电压信号产生器220的输出端0UT，而电阻R3的第二端耦接于接地端。
[0046]依据第二实施例，参考电压信号Vref的电压位准是相同于电压信号V2或电压信号V3的电压位准的一预定百分比，因此，电阻Rl的功率损耗会减少，而电压信号V2的精确度仍能维持。
[0047]请参考图3，图3为本发明光源调光控制电路的第三实施例的示意图。如图3所示，参考电压信号产生器220还包括电阻R4和N型晶体管N2。电阻R4的第一端是耦接于电阻R3的第二端，而电阻R4的第二端是耦接于接地端。N型晶体管N2包括一闸极，一汲极耦接于电阻R3的第二端，及一源极耦接于接地端。N型晶体管N2是用以根据其闸极接收到的控制信号Vc控制电阻R3的第二端及接地端之间的电连接状态。N型晶体管N2可由其它类型的开关所取代。
[0048]依据第三实施例，光源调光控制电路300可以通过控制N型晶体管N2的开启与关闭，以迅速地改变参考电压信号Vref的电压位准，进而迅速地于模拟调光模式及脉宽调变调光模式中改变光源DL的亮度。
[0049]请参考图4，图4为本发明光源调光控制电路的第四实施例的示意图。如图4所示，电流控制器440包括一 N型晶体管N3，及一误差放大器442。N型晶体管N3的汲极是耦接于开关SW的第二端，N型晶体管N3的源极是耦接于电阻Rl的第一端。误差放大器442是用以根据参考电压信号Vref及电阻Rl的第一端的电压位准，于N型晶体管N3的闸极产生一控制电压，以使流经电阻Rl的电流I是由参考电压信号Vref所决定。
[0050]依据第四实施例，电流控制器440可单纯地调整参考电压信号Vref的电压位准以控制电流I的大小。
[0051]请参考图5，图5为本发明光源调光控制电路的第五实施例的示意图。如图5所示，开关SW的第一端是耦接于N型晶体管N3的闸极，而开关SW的第一端是耦接于接地端。开关控制器530还包括一反相器136。反相器136的输入端是用以接收比较器134输出的信号，而反相器136的输出端是I禹接于开关SW,用以输出相位相反于比较器134输出的信号的反相信号。依据图5的配置，开关SW是于锯齿波信号Vs高于电压信号V2时被反相器136开启，使得N型晶体管N3的闸极经由开关SW被耦接至接地端，进而关闭N型晶体管N3。开关SW是于锯齿波信号Vs低于电压信号V2时被反相器136关闭，使得N型晶体管N3的闸极不再经由开关SW被耦接至接地端，进而开启N型晶体管N3。
[0052]相较于现有技术，本发明提供一种光源调光控制电路可于电流较大时以模拟调光模式对光源进行调光，且于电流较小时以脉宽调变调光模式对光源进行调光。因此，本发明光源调光控制电路可保留模拟调光模式及脉宽调变调光模式的优点，并避免模拟调光模式及脉宽调变调光模式的缺点。
[0053]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光源调光控制电路，其特征在于，包括: 一电压信号产生器，用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一第一电压信号; 一参考电压信号产生器，用以根据所述第一电压信号及低于所述预定电压位准的一第二电压信号，于其输出端产生一参考电压信号，所述参考电压信号产生器包括: 一第一二极管，其阳极端耦接于所述电压信号产生器，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及 一第二二极管，其阳极端用以接收所述第二电压信号，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第一开关，其第一端稱接于一光源的输出端； 一第一电阻，其第一端耦接于所述第一开关的第二端，第二端耦接于一接地端； 一开关控制器，耦接于所述第一开关及所述电压信号产生器，用以于一锯齿波信号低于所述第一电压信号时开启所述第一开关，及 于所述锯齿波信号高于 所述第一电压信号时关闭所述第一开关；及一电流控制器，耦接于所述参考电压信号产生器的输出端及所述第一电阻的第一端，用以根据所述参考电压信号控制流经所述第一电阻的电流。
2.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述电流控制器是控制一电源供应器提供电源至所述光源，以使所述第一电阻的第一端的电压位准相同于所述参考电压信号的电压位准。
3.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述电流控制器包括: 一晶体管，其第一端耦接于所述第一开关的第二端，第二端耦接于所述第一电阻的第一端.’及 一误差放大器，用以根据所述参考电压信号及所述第一电阻的第一端的电压位准，于所述晶体管的控制端产生一控制电压。
4.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述开关控制器包括: 一锯齿波信号产生器，用以产生所述锯齿波信号；及 一比较器，耦接于所述锯齿波信号产生器及所述电压信号产生器，用以于所述锯齿波信号低于所述第一电压信号时输出一高逻辑位准信号，及于所述锯齿波信号高于所述第一电压信号时输出一低逻辑位准信号。
5.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述电压信号产生器包括: 一反相器，其第一端用以接收一调光信号，输出端用以输出相位相反于所述调光信号的一反相信号； 一 P型晶体管，其第一端用以接收具有所述预定电压位准的一第三电压信号，控制端耦接于所述反相器的输出端； 一 N型晶体管，其第一端耦接于所述P型晶体管的第二端，第二端耦接于所述接地端，控制端耦接于所述反相器的输出端； 一第二电阻，其第一端耦接于所述P型晶体管的第二端，第二端耦接于所述第一二极管的阳极端；及 一电容，其第一端耦接于所述第一二极管的阳极端，第二端耦接于所述接地端。
6.如权利要求5所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述调光信号是一脉宽调变信号。
7.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述参考电压信号产生器还包括: 一第二电阻，其第一端耦接于所述第二二极管的阴极端，第二端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及 一第三电阻，其第一端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端，第二端耦接于所述接地端。
8.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述参考电压信号产生器还包括: 一第二电阻，其第一端耦接于所述第二二极管的阴极端，第二端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第三电阻，其第一端稱接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第四电阻，其第一端耦接于所述第三电阻的第二端，第二端耦接于所述接地端；及一第二开关，其第一端耦接于所述第三电阻的第二端，第二端耦接于所述接地端，所述第二开关用以根据一控制信号控制所述第三电阻的第二端及所述接地端之间的电连接状态。
9.如权利要求8所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述第二开关是一N型晶体管。`
10.如权利要求1所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述锯齿波信号的最高电压位准是相同于所述第二电压信号的电压位准，且所述锯齿波信号的最低电压位准是相同于所述接地端的电压位准。
11.一种光源调光控制电路，其特征在于，包括: 一电压信号产生器，用以产生介于一预定电压位准及一接地位准之间的一第一电压信号; 一参考电压信号产生器，用以根据所述第一电压信号及低于所述预定电压位准的一第二电压信号，于其输出端产生一参考电压信号，所述参考电压信号产生器包括: 一第一二极管，其阳极端耦接于所述电压信号产生器，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及 一第二二极管，其阳极端用以接收所述第二电压信号，阴极端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第一电阻，其第一端稱接于一光源的输出端，第二端稱接于一接地端； 一电流控制器，包括: 一晶体管，耦接于所述光源的输出端及所述第一电阻之间 '及一误差放大器，用以根据所述参考电压信号及所述第一电阻的第一端的电压位准，于所述晶体管的控制端产生一控制电压； 一第一开关，用以于被关闭时开启所述晶体管，及于被开启时关闭所述晶体管；及一开关控制器，耦接于所述第一开关及所述电压信号产生器，用以于一锯齿波信号低于所述第一电压信号时关闭所述第一开关，及于所述锯齿波信号高于所述第一电压信号时开启所述第一开关。
12.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述第一开关的第一端是耦接于所述晶体管的控制端，所述第一开关的第二端是耦接于所述接地端。
13.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述开关控制器包括: 一锯齿波信号产生器，用以产生所述锯齿波信号； 一比较器，耦接于所述锯齿波信号产生器及所述电压信号产生器， 用以于所述锯齿波信号低于所述第一电压信号时输出一高逻辑位准信号，及于所述锯齿波信号高于所述第一电压信号时输出一低逻辑位准信号；及 一反相器，其输入端用以接收所述比较器输出的信号，输出端用以输出相位相反于所述比较器输出的信号的反相信号。
14.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述电压信号产生器包括: 一反相器，其输入端用以接收一调光信号，输出端用以输出相位相反于所述调光信号的一反相信号； 一 P型晶体管，其第一端用以接收具有所述预定电压位准的一第三电压信号，控制端耦接于所述反相器的输出端； 一 N型晶体管，其第一端耦接于所述P型晶体管的第二端，第二端耦接于所述接地端，控制端耦接于所述反相器的输出端； 一第二电阻，其第一端耦接于所述P型晶体管的第二端，第二端耦接于所述第一二极管的阳极端；及 一电容，其第一端耦接于所述第一二极管的阳极端，第二端耦接于所述接地端。
15.如权利要求14所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述调光信号是一脉宽调变信号。
16.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述参考电压信号产生器还包括: 一第二电阻，其第一端耦接于所述第二二极管的阴极端，第二端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端；及 一第三电阻，其第一端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端，第二端耦接于所述接地端。
17.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述参考电压信号产生器还包括: 一第二电阻，其第一端耦接于所述第二二极管的阴极端，第二端耦接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第三电阻，其第一端稱接于所述参考电压信号产生器的输出端； 一第四电阻，其第一端耦接于所述第三电阻的第二端，第二端耦接于所述接地端；及一第二开关，其第一端耦接于所述第三电阻的第二端，第二端耦接于所述接地端，所述第二开关用以根据一控制信号控制所述第三电阻的第二端及所述接地端之间的电连接状态。
18.如权利要求17所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述第二开关是一N型晶体管。
19.如权利要求11所述的光源调光控制电路，其特征在于，所述锯齿波信号的最高电压位准是相同于所述第二电压信号的电压位准，且所述锯齿波信号的最低电压位准是相同于所述接地端的电压位准。
【文档编号】H05B37/02GK103582234SQ201210378893
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2012年7月26日
【发明者】江永欣, 李怡玫 申请人:安恩国际公司