专利名称：Led发光设备及其驱动方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及一种LED发光设备及其驱动方法。更具体地，实施方式涉及一种用于控制对LED通道提供供电电压的LED发光设备，以及其驱动方法。
背景技术：
通过提供电流至LED，LED发光设备驱动LED。LED发出强度与所述电流相符的光。通过控制预定电流流至配置有多个串联耦接的LED的LED通道，LED发光设备发出预定强度的光。用于提供电流至LED通道并使其发光的操作被称为接通操作，以及，用于拦截至LED通道的供电电流及由此停止发光的操作被称为关断操作。LED发光设备包括多个LED通道，并控制流向LED通道的电流。多个LED通道并联耦接，以及，对各个LED通道施加的供电电压相同。 当接通LED通道的时段短时，用于产生供电电压的电力供应器的操作时间减少。供电电压减小，使得供电电压减小至比驱动LED通道的电压电平要低。当供电电压减小时，LED通道可能不操作或对LED通道提供的电流减小以降低LED通道的亮度。在该背景技术部分所公开的上述信息仅仅为加强对本发明的背景理解，以及，因此，其可能包含不构成为本国普通技术人员所熟知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施方式致力于提供一种用安全方式提供供电电压的LED发光设备，以及其驱动方法。本发明的示例性实施方式提供了包括至少两个LED通道的LED发光设备，该设备包括供电装置，用于对所述至少两个LED通道的第一端提供供电电压；误差发生器，用于对所述至少两个LED通道的通道电压采样以从所采样的电压中检测最小电压，以及用于放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及延迟电路，用于产生使能信号，所述使能信号具有从调光信号的工作时间开始延长预定的延迟时段的工作时间，所述调光信号用于控制所述至少两个LED通道的发光时段。通过使能信号，误差发生器是可操作的。误差发生器包括误差放大器，所述误差放大器可通过使能信号操作，接收参考电压和最小电压，以及，将所述参考电压和所述最小电压之间的差值放大预定增益以产生误差放大信号。误差发生器还包括可通过使能信号操作的缓冲器，以及在输出误差放大信号之后输出反馈信号。供电装置包括变压器，包括用于接收输入电压的初级线圈和用于产生输出电压的次级线圈；供电开关，连接于初级线圈，并且控制电力从初级线圈传输至次级线圈；以及开关控制电路，用于根据所述使能信号接收所述反馈信号，并且，用于根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。
开关控制电路包括反馈信号发射器，其用于根据使能信号，通过用于接收反馈信号的光电耦合器，产生反馈电压；PWM控制器，其用于通过比较与所述反馈电压对应的电压以及与流至所述供电开关的电流对应的电压，确定所述供电开关的断开时间，以及根据确定所述供电开关的开关频率的时钟信号，接通供电开关。通过采用反馈电压和预定脉冲参考电压的比较结果，PWM控制器停止供电开关的开关操作。反馈信号发射器包括所述光电耦合器的光电二极管，包括用于接收反馈信号的阴极；控制开关，连接于所述阴极和接地装置之间，并且，根据使能 信号，执行开关操作；所述光电耦合器的光电晶体管；电容器，并联连接于所述光电晶体管；以及电流源，用于对所述电容器及所述光电晶体管提供反馈电流。延迟电路包括SR触发器，用于与所述调光信号的工作时间的开始时间同步开始操作，并产生第一脉冲，所述脉冲结束于从所述调光信号的工作时间完成时间开始延迟所述延迟时段的时刻；以及反相器，用于通过使所述第一脉冲反相而产生所述使能信号。所述延迟电路还包括与门，用于产生与所述调光信号结束的时刻同步的第二脉冲；延迟脉冲发生器，用于在从产生第二脉冲的时刻开始延迟所述延迟时段的时刻产生第三脉冲。SR触发器包括第一或非门，用于接收调光信号；以及，第二或非门，用于接收所述第三脉冲，其中，所述第二或非门的输出还被输入至所述第一或非门，所述第一或非门的输出还被输入至所述第二或非门，所述第一脉冲是所述第一或非门的输出值，以及所述第二或非门的输出还被输入至所述逻辑门。本发明的另一实施方式提供了一种包括至少两个LED通道的LED发光设备，该LED发光设备包括供电装置，用于对所述至少两个LED通道的第一端提供供电电压；误差发生器，用于对所述至少两个LED通道的通道电压采样以从所采样的电压中检测最小电压，以及放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及延迟电路，用于产生使能信号，当用于控制所述至少两个LED通道的发光时段的调光信号的工作时间短于预定的阈工作时间时，该使能信号具有所述预定的阈工作时间，并且所述误差发生器可通过所述使能信号运行。误差发生器包括误差放大器，所述误差放大器可通过使能信号操作，接收参考电压和最小电压，以及，将所述参考电压和最小电压之间的差值放大预定增益以产生误差放大信号。误差发生器还包括缓冲器，所述缓冲器可通过使能信号操作，以及，在输出误差放大信号之后，输出反馈信号。供电装置包括变压器，包括用于接收输入电压的初级线圈和用于产生输出电压的次级线圈；供电开关，连接于初级线圈，并且控制电力从初级线圈传输至次级线圈；以及开关控制电路，用于根据所述使能信号接收所述反馈信号，并且，用于根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。延迟电路包括最小脉冲发生器，用于与调光信号的工作时间的开始时间同步产生具有阈工作时间的脉冲；以及逻辑运算器，用于对所述调光信号和所述脉冲执行与运算。本发明的另一实施方式提供了一种驱动LED发光设备的方法,该LED发光设备包括供电开关，用于执行开关操作以对包括至少两个LED通道的LED发光设备提供供电电压，所述LED发光设备的驱动方法包括对所述至少两个LED通道的通道电压采样，从所采样的电压中检测最小电压，以及放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及，产生使能信号，该使能信号具有从调光信号的工作时间开始延长预定延迟时段的工作时间，所述调光信号用于控制所述至少两个LED通道的发光时段。在产生使能信号的同时，执行产生误差放大信号的步骤。产生使能信号的步骤包括产生第一脉冲，所述第一脉冲与调光信号的工作时间的开始时间同步开始，并且，结束于从调光信号的工作时间的结束时间开始延迟了所述延迟时段的时刻；以及，通过使所述第一脉冲反相，产生使能信号。所述方法还包括根据使能信号，输出由误差放大信号产生的反馈信号；以及，根据使能信号，接收反馈信号，并且，根据反馈信号和流至供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。本发明的另一实施方式提供了一种驱动LED发光设备的方法,该LED发光设备,包括供电开关，用于执行开关操作以对包括至少两个LED通道的LED发光设备提供供电电压，所述LED发光设备的驱动方法包括对所述至少两个LED通道的通道电压采样，以在所采样的电压中检测最小电压，以及放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及，产生使能信号，当用于控制所述至少两个LED通道的发光时段的调光信号的工作时间比预定的阈工作时间短时，所述使能信号具有所述预定的阈工作时间。在产生使能信号的同时，执行产生误差放大信号的步骤。产生使能信号的步骤包括与所述调光信号的工作时间的开始时间同步产生具有所述阈工作时间的脉冲；以及，通过对所述调光信号和所述脉冲执行与运算，产生使能信号。该方法还包括根据使能信号，在输出误差放大信号之后，输出反馈信号；以及，根据使能信号，接收反馈信号，以及，根据反馈信号和流至供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。本发明提供了以安全方式提供供电电压的LED发光设备，以及其驱动方法。
图I示出了根据本发明的示例性实施方式的LED发光设备；图2示出了根据本发明的示例性实施方式的延迟电路的配置；图3示出了通过延迟电路所产生的脉冲、调光信号和使能信号；图4示出了根据本发明的示例性实施方式的供电电压、使能信号、调光信号、反馈信号、反馈电压和门电压；图5示出了在与图4相同的条件下当没有延迟电路时的供电电压、调光信号、反馈信号、反馈电压和门信号；图6示出了根据本发明的另一示例性实施方式的延迟电路； 图7A示出了当调光信号的工作时间比工作时间短时的延迟电路的操作；图7B示出了当调光信号的工作时间比阈工作时间长时的延迟电路的操作。
具体实施例方式在下文的详细描述中，简单地仅通过例证方式，示出和描述了本发明的特定示例性实施方式。所属技术领域的技术人员明白，在不违背本发明的精神或范围情况下，所述实施方式可以以各种不同方式改动。因此，所述附图及描述应被看做在本质上是例证而不是限制。在整个说明书中，相同的附图标号指示相同的元件。
在说明书中及所附的权利要求中，当描述一个元件“耦接”至另一个元件时，所述元件可以“直接耦接”至另一元件或通过第三元件“电耦接”至另一元件。此外，除非明确描述相反的意思，词汇“包括”和其变化形式将理解为是指包括所述元件但不排除包括任意其它部件。在下文中结合附图将更全面描述本发明的实施方式，附图示出了本发明的示例性实施方式。图I示出了根据本发明的示例性实施方式的LED发光设备。如图I所示，所述LED发光设备I包括开关控制电路100、包括LED通道CHl及CH2的LED光发射器200、延迟电路300、通道驱动器400以及误差发生器500。所示出的根据本发明的示例性实施方式的所述LED发光设备包括LED通道，但本发明不限于此。也就是说，所述LED发光设备包括至少两个LED通道。由多个LED通道的数目确定电流调节器和采样/保持单元的数目。因此，当所述LED通道的数目为n时，所述电流调节器和采样/保持单元的数目为n。LED通道CHl及CH2分别配置有多个LED。包括在LED通道CHl及CH2中的LED分别被串联连接，以及，在LED通道CHl及CH2的两端的电压为通道电压VCHl和VCH2。供电电压VLED分别被施加至LED通道CHl及CH2。LED通道CHl处的电压是供电电压VLED减去通道电压VCHl，以及，LED通道CH2处的电压是供电电压VLED减去通道电压VCH2。通道驱动器400包括电流调节器420、430以及通道控制器410。根据调光信号Bdim，通道控制器410产生通道控制信号CCHl和通道控制信号CCH2，用于控制电流调节器420和电流调节器430。所述调光信号Bdim在导通时段期间为高电平，用于对LED通道CHl和CH2提供恒定的电流，以及，在LED通道CHl和CH2的关断时段期间为低电平，然而，本发明不限于此。当所述调光信号Bdim为高电平时，通道控制器410产生高电平的通道控制信号CCHl及CCH2，并将该通道控制信号CCHl及CCH2传输至电流调节器420和电流调节器430。当所述调光信号Bdim为低电平时，通道控制器410产生低电平的通道控制信号CCHl和CCH2，并将该通道控制信号CCHl及CCH2传输至电流调节器420和电流调节器430。电流调节器420连接于LED通道CHl的一端，以及根据通道控制信号CCHl控制恒定的驱动电流流向LED通道CHl。电流调节器430连接于LED通道CH2的一端，并根据通道控制信号CCH2控制恒定的驱动电流流向LED通道CH2。误差发生器500被所述调光信号Bdim控制，对LED通道CHl和CH2的通道电压VCHl和VCH2采样，从所述采样电压中检测最小电压，以及放大所述最小电压和参考电压Vref之间的差值以产生误差信号VE。
误差发生器500包括采样/保持单元510和520、最小电压检测器530、误差放大器540、电容器C2以及缓冲器550。采样/保持单元510对通道电压VCHl采样并保持采样电压SHl (下文中的第一采样电压)。采样/保持单元520对通道电压VCH2采样并保持采样电压SH2(下文中的第二米样电压)。最小电压检测器530从通过米样/保持单兀510和520所传输的第一米样电压SHl和第二采样电压SH2中检测较小的电压并产生最小电压Vmin。通过延迟电路300所传输的使能信号EN，误差放大器540是可操作的，以及，当通过所述使能信号EN可操作时，误差放大器540将预定的参考电压Vref与最小电压Vmin进行比较以生成误差放大信号VE。电容器C2连接于误差放大器540的输出端，以补偿误差放大信号VE的频率增益。误差放大信号VE显示用于控制供电电压VLED的反馈信息。误差放大器540包括用于接收最小电压Vmin的反相端(_)以及用于接收参考电 压Vref的非反相端(+)，以及，误差放大器540通过将参考电压Vref减去最小电压Vmin的差值放大预定的增益，来产生误差放大信号VE。通过使能信号EN，缓冲器550是可操作的，以及，当缓冲器550通过使能信号EN可操作时，缓冲器550将由所述误差放大信号VE所产生的反馈信号VFl输出至反馈信号发射器 110。延迟电路300产生使能信号EN，其中，所述调光信号Bdim具有由预定的延迟时段延长的工作时间。由于在所述方法中所述调光信号Bdim的短的工作时间，所述供电电压VLED可以被减小，在所述方法中，在所述调光信号Bdim的工作时间时段期间，供电开关M被切换。用于驱动LED通道CHl和CH2具有恒定电流的最小电压被称为标准电压。当供电电压VLED被降低至比正常电压低时，通道电流ILED1、ILED2可以不流向LED通道CHl和CH2。例如，当所述调光信号Bdim的工作时间非常短时，例如小于I %时，取决于调光信号Bdim的工作时间，供电开关M的开关时段被缩短。在该情况下，在调光信号Bdim的工作时间的初始时段中，产生了一个时段，其中，反馈电压VF2升至与反馈信号VFl对应的电平。在该上升时段内，供电开关M可以不被切换，因为反馈电压VF2小。当调光信号Bdim的工作时间短时，反馈电压VF2的上升时段与调光信号Bdim的工作时间的比率不小，供电开关M没有被充分切换，并且供电电压VLED被降低。延迟时段可以被设成用于补偿反馈电压VF2的上升时段的时段。通过将调光信号Bdim的工作时间增加所述延迟时段，延迟电路300产生使能信号，这样，通过调光信号Bdim短的工作时间，供电电压VLED被降低，由此，防止了通道电流ILEDl、ILED2 流向 LED 通道 CHl 和 CH2。误差放大器540和缓冲器550的操作时段延长所述延迟时段，由此，供电开关M没有从反馈电压VF2的上升时段中被切换的时段被补偿。在下文中将结合图2描述延迟电路300的具体配置。LED发光设备包括用于提供供电电压VLED的供电装置。所述供电装置包括供电开关M、变压器130、开关控制电路100、感测电阻RS、整流二极管Dl以及电容器C3。变压器130包括初级线圈COl和次级线圈C02，并且，根据供电开关M的开关操作，输入至初级线圈COl的输入电压VIN被传输至次级线圈C02。在该情况下，输入电压VIN与在次级线圈C02处的电压之间的比率取决于初级线圈COl与次级线圈C02的匝数比。供电开关M连接于变压器130的初级线圈C01，并控制电能从初级线圈传输至次级线圈。当供电开关M被接通时，电流流向初级线圈COl以在初级线圈COl中充电。当供电开关M被断开时，在初级线圈COl所充的电能被传输至次级线圈C02。流向次级线圈C02的电流通过整流二极管Dl被整流并被提供至LED光发射器200。通过整流二极管Dl所传输的电流，电容器C3被充电，并且电容器C3减少了供电电压VLED的波动量。用n-通道型的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSEFT)实现供电开关M,以及，本发明不限于此。感测电阻RS连接于供电开关M与接地装置之间，并且，当流至供电开关M的电流流至感测电阻RS时，产生感测电压VS。开关控制电路100根据使能信号EN接收反馈信号VFl，以及根据反馈信号VFl，控制供电开关M的开关操作。开关控制电路100包括反馈信号传输器110及PWM控制器120。反馈信号传输器110将由次级线圈所产生的反馈信号VFl传输至与次级线圈隔离的初级线圈。反馈信号传输器110包括光电二极管ro和配置有光电耦合器的光电晶体管PT、电阻R3、电容器Cl、电流源111、控制开关112以及反相器113。电阻R3包括用于接收电压VRl的第一端和连接于光电二极管的阳极的第二端。电压VRl用于运行光电二极管H)。反馈信号VFl被传输至光电二极管ro的阴极，以及所述阴极连接于控制开关112。反相器113使能信号EN反相，以产生反相的使能信号IEN。通过使能信号EN运行反馈信号传输器110，也就是说，当使能信号EN为低时，通过反相的使能信号IEN接通控制开关112，以及反馈信号VFl变成地电压。即，反馈信号传输器110不能运行。当使能信号EN为高时，通过反相的使能信号IEN断开控制开关112，以及根据流至光电二极管ro的电流，反馈信号VFi被传输至初级线圈。电流源111通过电压VR2供应反馈电流IFB，并且电容器Cl和光电晶体管PT被并联连接于节点NF。在节点NF处的电压表示传输至初级线圈的反馈信号VFl，所述节点NF处的电压在下文中将被称为反馈电压VF2。反馈信号VFl表示通过放大最小电压Vmin与参考电压Vref之间的差值所产生的信号，以及当所述两个电压之间的差值增大时，反馈信号VFl增大，以及当所述两个电压之间的差值减小时，反馈信号VFl减小。当反馈信号VFl增大时，在光电二极管ro处的电压差值减小，以及流至光电二极管PD的电流减小。当流至光电二极管ro的电流减小时，在光电三极晶体管PT处产生的电流减小。反馈电流IFB中供应至电容器Cl的电流增大，以及反馈电压VF2增大。当供电电压VLED减小时，使得通道电压VCHl或通道电压VCH2减小时，最小电压Vmin也减小。参考 电压Vref和最小电压Vmin之间的差值增大,使得反馈信号VFl增大。因此，当供电电压VLED减小时，反馈信号VF I增大，以及反馈电压VF2增大。当反馈电压VF2增大时，开关控制电路100增大了供电开关M的工作时间。当反馈信号VFl减小时，在光电二极管ro处的电压差值增大，以及流至光电二极管ro的电流增大。当流至光电二极管ro的电流增大时，在光电晶体管PT处所产生的电流增大。反馈电流IFB中供应至电容器Cl的电流减小，以及反馈电压VF2减小。当供电电压VLED增大使得通道电压VCHl或通道电压VCH2增大时，最小电压Vmin也增大。参考电压Vref和最小电压Vmin之间的差值减小，并且反馈信号VFl减小。因此，当供电电压VLED增大时，反馈信号VFl减小，以及反馈电压VF2减小。当反馈电压VF2减小时，开关控制电路100减小了供电开关M的工作时间。
PWM控制器120接收反馈电压VF2，当不产生反馈电压VF2时停止供电开关M的开关操作，根据用于确定供电开关M的开关时段的时钟信号CLK，接通供电开关M，以及，根据反馈电压VD与感测电压VS的比较结果，断开供电开关M。PWM控制器120包括PWM比较器121、脉冲比较器122、SR锁存器123、门逻辑运算器124以及分压电阻Rl和R2。反馈电压VF2除以分压电阻Rl和分压电阻R2的电阻比，以产生分压反馈电压VD。设定分压电阻Rl和分压电阻R2的电阻比，以改变反馈电压VF2，以满足PWM比较器121的运行电压范围。PWM比较器121比较对应于反馈电压VF2的分压反馈电压VD与感测电压VS，并输出比较信号CS用于确定供电开关M的断开时间。PWM比较器121包括用于接收分压反馈电压VD的反相端㈠以及用于接收感测电压VS的非反相端⑴，并且比较信号CS被输入至SR锁存器123的复位端R。当非反相端⑴的输入值比反相端㈠的输入值大时，PWM比较器121输出高电平比较信号CS，以及，PWM比较器121在另一情况下输出低电平比较信号CS。当供电开关M断开时，没有产生检测电压VS，并且PWM比较器121输出低电平比较信号CS。当漏电流IDS增加时，感测电压VS达到分压反馈电压VD，而供电开关M打开时，PWM比较器121输出高电平比较信号CS。根据反馈电压VF2和预定的脉冲参考电压Vbr的结果，脉冲比较器122使供电开关M的操作停止。脉冲比较器122包括用于接收反馈电压VF2的非反相端(+)和用于接收脉冲参考电压Vbr的反相端(_)。当非反相端(+)的输入值比反相端(_)的输入值大时，脉冲比较器122输出高电平信号；在另一清况下，脉冲比较器122输出低电平信号。因此，当反馈电压VF2比脉冲参考电压Vbr大时，脉冲比较器122产生高电平门控制信号VC1，以及，当反馈电压VF2比脉冲参考电压Vbr小时，脉冲比较器122产生低电平门控制信号VCl。SR锁存器123接收时钟信号CLK和比较信号CS，在时钟信号CLK的每个时段接通供电开关M，以及当比较信号CS上升时产生用于断开供电开关M的门控制信号VC2。SR锁存器123包括用于接收时钟信号CLK的置位端S、用于接收PWM比较器121的输出信号的复位端R以及用于根据时钟信号CLK和比较信号CS的逻辑运算而输出门控制信号VC2的输出端Q。SR锁存器123根据输入至置位端S的信号的上升沿产生高电平信号，以及根据输入至复位端R的信号的上升沿产生低电平信号。因此，SR锁存器123产生与时钟信号CLK的上升沿同步的高电平门控制信号VC2，用于接通供电开关M，以及产生与比较信号CS的上升沿同步的低电平门控制信号VC2，用于断开供电开关M。
根据门控制信号VCl和VC2，门逻辑运算器124产生门信号VG。门逻辑运算器124
表示与门。当低电平门控制信号VCl被输入至门逻辑运算器124时，门信号VG为低，以及供电开关M保持为断开状态。当高电平门控制信号VCl被输入至门逻辑运算器124时，根据门控制信号VC2产生门信号VG。S卩，门逻辑运算器124根据高电平门控制信号VC2而产生高电平门信号VG，以及根据低电平门控制信号VC2而产生低电平门信号VG。现将结合图2和图3描述延迟电路300的配置和操作。图2示出了根据本发明的示例性实施方式的延迟电路的配置。如图2所示，延迟电路300包括第一或非门310、第二或非门320、与门330、反相器340以及延迟脉冲发生器350。第一或非门310和第二或非门320各自的输入端和输出端交错连接以形成SR触发器380。第一或非门310的输入端是SR触发器380的置位端，第二或非门320的输入端是SR触发器380的复位端，第一或非门310的输出端是SR触发器380的反相输出端，以及第二或非门320的输出端是SR触发器380的输出端。根据本发明的示例性实施方式，示出了用或非门实现SR触发器，但本发明不限于此。当根据设计改变SR触发器的输入信号和输出信号的各自电平时，SR触发器可以用不同的逻辑门实现。通过使调光信号Bdim和第二或非门320的输出进行或运算后反相，第一或非门310产生脉冲BP。通过使延迟脉冲发生器350输出和第一或非门310的输出进行或运算后反相，第二或非门320产生脉冲AP。脉冲BP起始与调光信号Bdim的上升沿同步，脉冲BP与脉冲DP的上升沿同步终止。根据本发明的示例性实施方式，脉冲BP为低电平脉冲。使能信号EN为反相的脉冲BP，这样，使能信号EN的产生与调光信号Bdim的上升沿同步，并且使能信号EN与脉冲DP的上升沿同步终止。与门330对反相的调光信号Bdim和第二或非门输出执行与运算，以产生脉冲CP。在自脉冲CP产生时开始的预定的延迟时段之后，延迟脉冲发生器350产生延迟脉冲DP。现结合图3描述延迟电路300的操作。图3示出了通过延迟电路所产生的脉冲、调光信号和使能信号。脉冲BP起始于调光信号Bdim的上升时刻Tl。反相器340使脉冲BP反相以在上升时刻Tl产生使能信号EN。当第二或非门320的输入为低时，在时间Tl时产生脉冲AP。在调光信号Bdim的下降时刻T2处，与门330的输入变高电平，这样，与门330产生脉冲CP。延迟脉冲发生器350在时刻T3处产生延迟脉冲DP，时刻T3从时刻T2经过延迟时段TD。延迟脉冲DP被输入至第二或非门320，这样，通过在时刻T3处，脉冲AP被延迟脉冲DP结束。在时刻T3处，当脉冲AP结束时，脉冲BP以变为高电平结束。脉冲BP由反相器340反相，这样，使能信号EN变低电平并结束。因此，当所述信号Bdim变为高电平时，反相器340的输入变低电平以产生使能信号EN，以及，当输入至第二逻辑门320的所述脉冲DP变高电平时，即，从调光信号Bdim的下、降时间开始延迟了所述延迟时段的时刻，反相器340的输入变高电平以结束使能信号EN。也就是说，产生使能信号EN，该使能信号具有通过将所述延迟时段添加至调光信号Bdim的工作时间所产生的工作时间现结合图4描述误差发生器和开关控制电路的操作。图4示出了根据本发明的示例性实施方式的供电电压、使能信号、调光信号、反馈信号、反馈电压和门电压。在时刻Tll处，调光信号Bdim升至高电平，并产生使能信号EN。在本发明的示例性实施方式中，使能信号EN为高电平，这样，使能信号EN升至高电平，以及通过在时刻Tll处的使能信号EN，误差放大器540和缓冲器550被操作。在时刻Tll处，产生反馈信号VF1，并且反馈电压VF2开始升高。在时刻T12之前，反馈电压VF2比脉冲参考电压Vbr要小，以及没有门信号VG产生。自时刻T12开始，门信号VG与时钟信号CLK的上升沿同步上升，并且，当感测电压VS达到分压反馈电压VD时，门信号VG下降。调光信号Bdim在时刻T13时降至低电平，并且，延迟电路300使使能信号EN维持自时刻T13开始的延迟时段DT，，这样，误差放大器540和缓冲器550维持它们的操作。使能信号EN被延长延迟时段TD，由此，在延迟时段TD期间，产生门信号VG。因此，供电开关VG的开关时段被延长，由此，供电电压VLED被减少了，并再次增加以维持恒定电压。当延迟时段TD在时刻T14处结束时，使能信号EN结束以及误差放大器540及缓冲器550没有被操作。因此，反馈信号VFl降至低电平，以及反馈电压VF2开始下降。在时刻T14处，反馈电压VF2变得比脉冲参考电压Vbr小，由此，门信号VG被维持在低电平。如图4所示，在调光信号Bdim的两个其它时段期间，重复上文描述的操作。如图4所示，当反馈电压VF2比脉冲参考电压Vbr小时，供电开关M没有被切换，以及供电电压VLED减小，并且，在延迟时段TD期间，由供电开关M的开关操作维持的供电电压VLED的增大。图5示出了，在与图4相同的条件下，当没有延迟电路时的供电电压、调光信号、反馈信号、反馈电压和门信号。如图5所示，当调光信号较短时，在反馈电压的上升期间，门信号被产生一次，以及反馈信号没有产生，由此，不再产生门信号。如图5所示，在调光信号的三个时段内，供电电压持续减小以及供电电压减小，由此，没有电流流至LED通道。根据不同于图2所示电路的方式，可以实现根据本发明的其他示例性实施方式的延迟电路。当调光信号Bdim比预定的阈工作时间小时，在阈工作时间期间，用产生使能信号的电路实现所述延迟电路。图6示出了根据本发明的另一示例性实施方式的延迟电路。当调光信号Bdim的工作时间比阈工作时间短时，所述延迟电路300'产生具有阈工作时间的使能信号EN'。如图6所示，延迟电路300'包括最小脉冲发生器360和第三逻辑门370。最小脉冲发生器360与调光信号Bdim的工作时间开始时间同步，以及产生具有阈工作时间DTH的脉冲EP。
通过调光信号Bdim和脉冲EP的或运算，第三逻辑门370产生使能信号EN'。现结合图7A及图7B描述延迟电路300'的操作。图7A示出了当调光信号的工作时间比阈工作时间短时的延迟电路的操作。图7B示出了当调光信号的工作时间比阈工作时间长时的延迟电路的操作。如图7A所示，当调光信号Bdim在时刻T21处上升时，最小脉冲发生器360与调光信号Bdim的上升沿同步，以产生在阈工作时间DTH期间具有高电平的脉冲EP。通过调光信号Bdim与脉冲EP的或运算，第三逻辑门370产生使能信号EN'。脉冲EP的工作时间比调光信号Bdim长，由此，根据脉冲EP，产生使能信号EN'。如图7B所示，当调光信号Bdim在时刻T31处上升时，最小脉冲发生器360与调光信号Bdim的上升沿同步，以产生在阈工作时间DTH期间具有高电平的脉冲EP。 通过调光信号Bdim与脉冲EP的或运算，第三逻辑门370产生使能信号EN'。调光信号Bdim的工作时间比所述脉冲EP长，这样，根据调光信号Bdim，产生使能信号EN'。当调光信号Bdim的工作时间比阈工作时间短时，根据本发明的另一示例性实施方式的延迟电路300'产生具有阈工作时间的使能信号EN'，并且误差放大器540的操作时段被延长至阈工作时间。至少在阈工作时间期间产生反馈信号VF1，并且供电开关M的开关运算时段被延长了。当所述工作时间比调光信号Bdim的阈工作时间长时，反馈电压VF2的上升时段比整个工作时间时段短，并且供电电压VLED没有变小。到目前为止，所给出的本发明的附图和具体描述仅仅是用做例证，并且它们仅用于描述本发明而不是用于限制权利要求中描述的本发明的含义或限制其范围。因此，本领域的技术人员可知可以做出各种变动以及可获得其他等效的实施方式。因此，本发明的实际范围需要通过所附权利要求的精神来确定。
权利要求
1.一种LED发光设备，所述LED发光设备包括至少两个LED通道，所述LED发光设备包括 供电装置，所述供电装置用于对所述至少两个LED通道的第一端提供供电电压； 误差发生器，所述误差发生器用于对所述至少两个LED通道的通道电压采样，以从所采样的电压中检测最小电压，并且放大所检测的最小电压与预定的参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及 延迟电路，所述延迟电路用于产生使能信号，所述使能信号具有从调光信号的工作时间开始延长了预定的延迟时段的工作时间，所述调光信号用于控制所述至少两个LED通道的发光时段，其中， 所述误差发生器可通过所述使能信号操作。
2.如权利要求I所述的LED发光设备，其中， 所述误差发生器包括 误差放大器，所述误差放大器可通过所述使能信号操作，接收所述参考电压和所述最小电压，并将所述参考电压和所述最小电压之间的差值放大预定的增益以生成所述误差放大信号。
3.如权利要求2所述的LED发光设备，其中， 所述误差发生器还包括 缓冲器，所述缓冲器可通过使能信号操作，并在输出所述误差放大信号之后输出反馈信号。
4.如权利要求3所述的LED发光设备，其中， 所述供电装置包括 变压器，所述变压器包括用于接收输入电压的初级线圈和用于产生输出电压的次级线圈； 供电开关，所述供电开关连接至所述初级线圈，并控制电力从所述初级线圈传输至所述次级线圈；以及 开关控制电路，所述开关控制电路用于根据所述使能信号接收所述反馈信号，并用于根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。
5.如权利要求4所述的LED发光设备，其中， 所述开关控制电路包括 反馈信号发射器，所述反馈信号发射器用于根据所述使能信号，通过用于接收所述反馈信号的光电耦合器，产生反馈电压；以及 PWM控制器，所述PWM控制器用于通过比较与所述反馈电压对应的电压和与流向所述供电开关的电流对应的电压，确定所述供电开关的断开时间，以及根据用于确定所述供电开关的开关频率的时钟信号，接通所述供电开关。
6.如权利要求5所述的LED发光设备,其中， 所述PWM控制器通过采用所述反馈电压与预定的脉冲参考电压的比较结果，停止所述供电开关的开关操作。
7.如权利要求5所述的LED发光设备，其中，所述反馈信号发射器包括 所述光电耦合器的光电二极管，所述光电二极管包括用于接收反馈信号的阴极； 控制开关，所述控制开关连接于所述阴极和接地装置之间，并根据所述使能信号执行开关操作； 所述光电稱合器的光电晶体管； 电容器，所述电容器并联连接至所述光电晶体管；以及 电流源，所述电流源用于对所述电容器及所述光电晶体管提供反馈电流。
8.如权利要求I所述的LED发光设备，其中， 所述延迟电路包括 SR触发器，所述SR触发器用于与所述调光信号的工作时间的开始时间同步开始操作，以及产生第一脉冲，所述第一脉冲结束于从所述调光信号的工作时间的完成时间延迟所述延迟时段的时刻；以及， 反相器，所述反相器用于通过使所述第一脉冲反相而产生所述使能信号。
9.如权利要求8所述的LED发光设备，其中， 所述延迟电路还包括 与门，所述与门用于产生与所述调光信号结束的时刻同步的第二脉冲；以及， 延迟脉冲发生器，所述延迟脉冲发生器用于在从产生所述第二脉冲的时刻开始延迟所述延迟时段的时刻产生第三脉冲，并且所述SR触发器包括 第一或非门，所述第一或非门用于接收所述调光信号；以及， 第二或非门，所述第二或非门用于接收所述第三脉冲， 其中，所述第二或非门的输出还被输入至所述第一或非门，所述第一或非门的输出还被输入至所述第二或非门，所述第一脉冲是所述第一或非门的输出，所述第二或非门的输出还被输入至所述逻辑门。
10.一种包括至少两个LED通道的LED发光设备，包括 供电装置，用于对所述至少两个LED通道的第一端提供供电电压； 误差发生器，所述误差发生器用于对所述至少两个LED通道的通道电压采样，以从所采样的电压中检测最小电压，并用于放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及， 延迟电路，所述延迟电路用于产生使能信号，当用于控制所述至少两个LED通道的发光时段的调光信号的工作时间比预定的阈工作时间短时，所述使能信号具有所述预定的阈工作时间，其中， 所述误差发生器可通过所述使能信号操作。
11.如权利要求10所述的LED发光设备，其中， 所述误差发生器包括 误差放大器，所述误差放大器可通过所述使能信号操作，接收所述参考电压和所述最小电压，以将所述参考电压和所述最小电压之间的差值放大预定增益，以产生所述误差放大信号。
12.如权利要求11所述的LED发光设备，其中，所述误差发生器还包括 缓冲器，所述缓冲器可通过所述使能信号操作，并在输出所述误差放大信号之后，输出反馈信号。
13.如权利要求12所述的LED发光设备，其中， 所述供电装置包括 变压器，所述变压器包括用于接收输入电压的初级线圈和用于产生输出电压的次级线圈； 供电开关，所述供电开关连接至所述初级线圈，并控制电力从所述初级线圈传输至所述次级线圈；以及 开关控制电路，所述开关控制电路用于根据所述使能信号接收所述反馈信号，以及根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。
14.如权利要求10所述的LED发光设备，其中， 所述延迟电路包括 最小脉冲发生器，所述最小脉冲发生器用于与所述调光信号的工作时间的开始时间同步产生具有阈工作时间的脉冲；以及， 逻辑运算器，所述逻辑运算器用于对所述调光信号和所述脉冲执行与运算。
15.—种驱动LED发光设备的方法,所述LED发光设备包括执行开关操作的供电开关，以对包括至少两个LED通道的所述LED发光设备提供供电电压，所述方法包括 对所述至少两个LED通道的通道电压采样，从所采样的电压中检测最小电压，以及放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及， 产生使能信号，该使能信号具有从调光信号的工作时间开始延长预定延迟时段的工作时间，所述调光信号用于控制所述至少两个LED通道的发光时段，其中， 在产生所述使能信号的同时，执行产生误差放大信号的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，其中， 产生所述使能信号的步骤包括 产生第一脉冲，所述第一脉冲与所述调光信号的工作时间的开始时间同步开始，并且，结束于从所述调光信号的工作时间的结束时间延迟了所述延迟时段的时刻；以及， 通过使所述第一脉冲反相，产生所述使能信号。
17.如权利要求15所述的方法，还包括 根据所述使能信号，输出由所述误差放大信号产生的反馈信号；以及， 根据所述使能信号，接收所述反馈信号，以及根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。
18.—种驱动LED发光设备的方法,该LED发光设备包括供电开关,用于执行开关操作以对包括至少两个LED通道的所述LED发光设备提供供电电压，所述方法包括 对所述至少两个LED通道的通道电压采样以从所采样的电压中检测最小电压，并放大所检测的最小电压和预定参考电压之间的差值以产生误差放大信号；以及， 产生使能信号，当用于控制所述至少两个LED通道的发光时段的调光信号的工作时间比预定的阈工作时间短时，所述使能信号具有所述预定的阈工作时间，其中， 在产生所述使能信号的同时，执行产生误差放大信号的步骤。
19.如权利要求18所述的方法，其中， 产生所述使能信号的步骤包括 与所述调光信号的工作时间的开始时间同步产生具有所述阈工作时间的脉冲；以及 通过对所述调光信号和所述脉冲执行与运算，产生所述使能信号。
20.如权利要求18所述的方法，还包括 根据所述使能信号，在输出所述误差放大信号之后，输出反馈信号；以及根据所述使能信号，接收所述反馈信号，以及根据所述反馈信号和流至所述供电开关的电流的比较结果，控制所述供电开关的开关操作。
全文摘要
本发明涉及LED发光设备及其驱动方法。所述LED发光设备对至少两个LED通道提供供电电压。所述LED发光设备对所述至少两个LED通道的通道电压采样以从所采样的电压中检测最小电压，以及放大所检测的最小电压与预定的参考电压之间的差值以产生误差放大信号。所述LED发光设备产生使能信号，该使能信号具有从调光信号的工作时间开始延长预定的延迟时段的工作时间，所述调光信号用于控制所述至少两个LED通道的发光时段。在该情况下，通过使能信号，误差发生器是可操作的。
文档编号H05B37/02GK102630112SQ201210025778
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月2日 优先权日2011年2月7日
发明者安炳学, 崔文浩, 郑振和, 金载运 申请人:快捷韩国半导体有限公司