[发明专利]光驱动装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光驱动装置及其方法，并且更具体地涉及采用允许发光二极管(LED)有效工作的初级侧调节(PSR)方式的光驱动装置及其方法。

背景技术

随着LED技术近来在诸如发光效率、高亮度、环保、低功耗和微型化之类的各个方面的发展，LED灯在光源领域备受瞩目。

在LED灯中，电源特性是决定整体性能的主要因素之一。LED的光功率随着电源的变化而变化，因此为了保持光功率的一致，电源的稳定性是非常重要的。另外，由于LED灯应当受到一致控制的特质，在LED灯的驱动电路中优选恒定电流控制方法。

根据现有技术的普通LED驱动电路使用反激式变换器(fly-back converter)。

反激式变换器是一种已知技术，该技术用于通过向次级侧输出端子提供误差感知电路来检测输出电压的误差，并且通过设置在次级侧的光电耦合器将所检测到的误差值反馈给初级侧的电源变换电路以稳定输出电压。

反激式变换器需要复杂的电路结构来防备在恒定电流控制和反馈开放操作期间的过电压。具体而言，由于次级侧需要用于恒定电流和恒定电压的控制电路以及诸如昂贵的光电耦合器之类的很多外围元件(包括无源元件)，所以用于驱动LED灯的电路结构非常复杂，同时还存在诸如高成本和难以微型化之类的缺点。

图1示出了初级侧调节(PSR)驱动电路，该电路通过减少次级侧的部件数来简化电路设计以克服上述缺点。

图1的光驱动装置基于转换电路30被划分为初级侧和次级侧。初级侧包括诸如AC电源10、整流电路20、开关元件40、控制电路60和电感器50之类的电路元件，并且次级侧包括LED单元70和用于对次级侧的电压进行整流和平滑的二极管D1和电容器C2。

在如图1中所示的初级侧调节方法中，初级侧利用次级侧的反馈信息实现恒定电流控制，因此次级侧的很多电路元件可以被移除(去除)。因此，与反激式变换器相比，电路结构可以被简化。

整流电路20将从AC电源10输出的AC功率V_ac整流为DC。转换电路30对从整流电路20输出的初级侧电压的量大小进行转换并将其输出到次级侧。次级侧输出通过二极管D1被整流，在电容器C2中被充电，然后以DC功率V_OUT的形式被提供给作为负载的LED单元70。

初级侧的电感器50是用于反馈次级侧电流的辅助线圈。

控制电路60对从电感器50提取的并且通过二极管D2在电容器C3中被充电的电压V_dd进行电阻性分配，以将该电压与基准电压进行比较，并且根据比较结果控制开关元件40以提高或降低输出到LED单元70的能量的量，从而使得在输出端的电容器C2中被充电的电压被保持一致。

控制电路60通过作为辅助线圈的电感器50检测流过转换电路30的次级线圈的电流I_d，并利用该电流进行恒定电流控制。

如上所述，如果初级侧的辅助线圈检测到次级侧电流的值并利用该值作为用于恒定电流控制的次级侧反馈信息，则在电流检测过程中可能会出现误差或错误。因此，恒定电流控制功能不容易被精确地实现。

此外，被前述初级侧调节类型的控制电路60用作反馈信息的次级侧电流的值对应于峰值电流。在反激式变换器的情况下，峰值电流通常还被用于实现恒定电流和恒定电压。然而，由于峰值电流是即时变化的动态值，所以峰值电流的使用破坏了作为LED工作的最重要的考虑因素之一的稳定性，尽管驱动速度提高了。

相关文献

专利文献

(专利文献1)韩国未审查专利公布No.10-2011-0136537

发明内容

本发明致力于提供一种光驱动装置和方法，该装置和方法可以通过实现在次级侧不需要控制电路、光电耦合器和外围元件的恒定电压/恒定电流控制来简化电路结构并且减少成本。

本发明还致力于提供一种光驱动装置和方法，该装置和方法允许次级侧电流在初级侧被控制，而不需要次级侧反馈信息，并且因此实现了效率的提高。

本发明还致力于提供一种光驱动装置和方法，与使用峰值电流作为次级侧反馈信息的情况相比，所述装置和方法可以实现更加稳定和精确的恒定电流控制。

本发明的技术主题不局限于以上内容，并且未被提及的其它技术主题通过以下描述将被本领域技术人员清楚地理解。