驱动电路、方法、电源装置及发光装置与流程

专利2022-05-09  15



1.本发明涉及电子电路技术领域,特别是涉及一种驱动电路、方法、电源装置及发光装置。


背景技术:

2.传统的数字型led控制器一般能够对led灯进行已知功率范围内的光亮度调节,对于同一功率规格的负载控制器必须搭配相应功率的负载才能正常使用,并且亮度调节的级数有限。
3.然而,灵活多变的视觉检测应用场景对多种功率负载组合使用提出了切实的需求,为达到预期的效果,使用传统的数字型led控制器进行光亮度调节必须装备多种功率规格的负载控制器,增加了应用成本以及工程实现的复杂度,并且仍然无法满足宽范围、高精度调光的需求。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述背景技术中的问题,提供一种驱动电路、方法、电源装置及发光装置,能够适应多种不同功率规格的负载且满足对负载电流宽范围、高精度地调整需求。
5.为实现上述目的及其他目的,本申请的第一方面提供一种驱动电路,包括供电模块、电流检测模块、多级反馈放大模块及控制模块,供电模块用于为负载恒压供电或恒流供电;电流检测模块与所述供电模块连接,用于检测所述负载的工作电流;多级反馈放大模块与所述电流检测模块的输出端连接,用于接收所述工作电流,并根据所述工作电流确定对应的反馈放大级别,以及根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;多级恒流驱动模块,与所述多级反馈放大模块的输出端连接,用于接收所述反馈电压,并在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,根据所述反馈电压为所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,不同恒流驱动级别的电流范围对应不同的亮度级别;控制模块与所述电流检测模块、所述多级反馈放大模块及所述多级恒流驱动模块均连接,被配置为:
6.在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别之后,控制改变所述多级恒流驱动模块向所述负载提供的驱动电流的大小。
7.于上述实施例中的驱动电路中,通过设置供电模块为负载恒压供电或恒流供电,并基于电流检测模块检测所述负载的工作电流,使得多级反馈放大模块根据接收的负载的工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块接收所述反馈电压,并在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情
况下,根据所述反馈电压为所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,不同恒流驱动级别的电流范围对应不同的亮度级别,从而使得控制模块能够在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别后,控制改变所述多级恒流驱动模块向所述负载提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整;多级反馈放大模块能够根据所述工作电流输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
8.在其中一个实施例中,所述多级反馈放大模块包括放大级别选择模块、一级反馈放大模块及二级反馈放大模块,放大级别选择模块包括第一工作模态及第二工作模态;一级反馈放大模块被配置为:在所述放大级别选择模块工作于所述第一工作模态的情况下,与所述电流检测模块的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向所述多级恒流驱动模块提供位于一级反馈放大级别的电压范围的反馈电压;二级反馈放大模块被配置为:在所述放大级别选择模块工作于所述第二工作模态的情况下,与所述电流检测模块的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向所述多级恒流驱动模块提供位于二级反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,所述一级反馈放大级别的电压范围的最大值大于所述二级反馈放大级别的电压范围的最大值;所述控制模块与所述一级反馈放大模块、所述二级反馈放大模块及所述放大级别选择模块均连接,被配置为:
9.获取所述工作电流;
10.若所述工作电流的幅值大于或等于预设阈值,则控制所述放大级别选择模块工作于所述第一工作模态;反之,则控制所述放大级别选择模块工作于所述第二工作模态。
11.在其中一个实施例中,所述放大级别选择模块包括第一可控开关模块及第二可控开关模块,第一可控开关模块与所述控制模块连接;第二可控开关模块与所述控制模块连接;所述一级反馈放大模块的输入端经由所述第一可控开关模块与所述二级反馈放大模块的输入端连接,所述一级反馈放大模块的输出端经由所述第二可控开关模块与所述二级反馈放大模块的输出端连接;其中,所述放大级别选择模块被配置为:在所述第一可控开关单元、所述第二可控开关单元均处于第一状态的情况下,工作于所述第一工作模态;在所述第一可控开关单元、所述第二可控开关单元均处于第二状态的情况下,工作于所述第二工作模态。
12.在其中一个实施例中,所述驱动电路还包括保护单元,所述保护单元与所述控制模块及所述供电模块均连接,用于为所述负载提供过压保护及/或过流保护。
13.在其中一个实施例中,所述多级恒流驱动模块包括第一数模转换单元、第二数模转换单元及恒流驱动单元,第一数模转换单元与所述控制模块连接,用于基于所述控制模块的控制输出参考电压;第二数模转换单元与所述控制模块连接,被配置为:输入端与所述第一数模转换单元的输出端连接,以接收所述参考电压,及基于所述控制模块的控制输出调整电压,所述调整电压的最大值小于或等于所述参考电压的最大值;恒流驱动单元被配置为:第一输入端与所述多级反馈放大模块的输出端连接,第二输入端与所述第二数模转换单元的输出端连接,输出端与所述供电模块连接;其中,所述控制模块被配置为:
14.在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,根据所述工作电流确定所述
恒流驱动单元所需的电压基准值及根据所述电压基准值确定所述负载的额定电压值;
15.设置所述第一数模转换单元输出的参考电压的幅值为所述额定电压值,所述电压基准值与所述额定电压值的差值位于预设电压稳定阈值范围;
16.控制改变所述第二数模转换单元输出的调整电压的大小,以改变所述恒流驱动单元的驱动电流的大小。
17.于上述实施例中的驱动电路中,设置第一数模转换单元为级联的第二数模转换单元提供参考电压,在控制模块检测到所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,所述控制模块根据所述工作电流确定所述恒流驱动单元所需的电压基准值及所述负载的额定电压值,控制模块设置所述第一数模转换单元输出的参考电压的幅值为所述额定电压值,并设置所述电压基准值与所述额定电压值的差值位于预设电压稳定阈值范围,然后控制改变所述第二数模转换单元输出的调整电压的大小,以改变所述恒流驱动单元的驱动电流的大小,在适应不同功率规格的光源的情况下,实现对负载电流的宽范围、高精度及多级别地调整。由于第一数模转换单元为第二数模转换单元提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准,保证了小电流时负载电流调节的有效性以及精度。
18.在其中一个实施例中,所述恒流驱动单元包括比较电路及电流驱动电路,比较电路被配置为:第一端与所述多级反馈放大模块的输出端连接,第二端与所述第二数模转换单元的输出端连接,输出端与所述供电模块连接;电流驱动电路被配置为:输入端与所述控制模块连接,输出端与所述比较电路的输出端及所述供电模块均连接。
19.于上述实施例中的驱动电路中,通过设置第一数模转换单元的输出电压为所述多级反馈放大模块的输出电压,设置比较电路将多级反馈放大模块的输出电压作为第二数模转换单元的参考电压的同时配合电流驱动电路动作,使得第一数模转换单元为第二数模转换单元提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准,保证了小电流时负载电流调节的有效性以及精度。
20.在其中一个实施例中,所述电流驱动电路包括第一可控开关电元及第二可控开关电元,第一可控开关电元被配置为:控制端经由第一限流电阻与所述控制模块连接且经由第一偏置电阻接地,第一端接地;第二可控开关电元被配置为:控制端经由第二限流电阻与所述第一可控开关电元的第二端连接且经由第二偏置电阻与第一直流电源连接,第一端与所述第一直流电源连接且第二端与所述比较电路的输出端及所述供电模块均连接,以跟随所述第一可控开关电元动作。
21.于上述实施例中的驱动电路中,通过设置与控制模块连接的第一可控开关电元及跟随所述第一可控开关电元动作的第二可控开关电元,以在第一数模转换单元为第二数模转换单元提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准的前提下,控制模块能够经由第一可控开关电元及第二可控开关电元控制电流驱动电路为负载提供恒流驱动。
22.在其中一个实施例中,所述电流驱动电路还包括二极管,所述二极管被配置为:阳极与所述第二可控开关电元的第二端连接,阴极与所述比较电路的输出端及所述供电模块均连接。
23.于上述实施例中的驱动电路中,通过设置二极管的阳极与所述第二可控开关电元的第二端连接,并设置二极管的阴极与所述比较电路的输出端及所述供电模块均连接,避免比较电路的输出电流对电流驱动电路产生不良影响。
24.在其中一个实施例中,所述供电模块包括第三可控开关电元,所述第三可控开关电元被配置为:控制端与所述多级恒流驱动模块的输出端连接,第一端用于经由所述负载与第二直流电源连接,第二端经由第三限流电阻接地。
25.本申请的第二方面提供一种电源装置,包括如任一本申请实施例中所述的驱动电路。本实施例能够根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
26.本申请的第三方面提供一种发光装置,包括如任一本申请实施例中所述的驱动电路。本实施例保证了光源小电流时对光源电流调节的有效性以及精度。
27.本申请的第四方面提供一种驱动方法,包括:
28.控制供电模块为负载恒压供电或恒流供电;
29.控制电流检测模块检测所述负载的工作电流;
30.控制多级反馈放大模块根据接收的所述工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;
31.在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,控制多级恒流驱动模块根据所述反馈电压向所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同。
32.于上述实施例中的驱动方法中,通过控制供电模块为负载恒压供电或恒流供电并基于电流检测模块检测所述负载的工作电流,使得多级反馈放大模块根据接收的负载的工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块接收所述反馈电压,并在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,根据所述反馈电压为所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,不同恒流驱动级别的电流范围对应不同的亮度级别,从而能够在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别后,控制改变所述多级恒流驱动模块向所述负载提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整;多级反馈放大模块能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
附图说明
33.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
34.图1为本申请第一实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
35.图2为本申请第二实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
36.图3为本申请第三实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
37.图4为本申请第四实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
38.图5为本申请第五实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
39.图6为本申请第六实施例中提供的一种驱动电路的电路原理示意图;
40.图7为本申请第七实施例中提供的一种驱动电路的部分电路示意图;
41.图8为本申请第八实施例中提供的一种驱动电路的部分电路示意图;
42.图9为本申请第九实施例中提供的一种驱动电路的部分电路示意图;
43.图10为本申请第十实施例中提供的一种电源装置的结构示意图;
44.图11为本申请第十一实施例中提供的一种发光装置的结构示意图;
45.图12为本申请第十二实施例中提供的一种驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
46.为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
47.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
48.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下,除非使用了明确的限定用语,例如“仅”、“由
……
组成”等,否则还可以添加另一部件。除非相反地提及,否则单数形式的术语可以包括复数形式,并不能理解为其数量为一个。
49.应当理解,尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如,在不脱离本申请的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。
50.在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
51.请参考图1,在本申请的一个实施例中,提供一种驱动电路100,包括供电模块10、电流检测模块20、多级反馈放大模块30、多级恒流驱动模块40及控制模块50,供电模块10用于为负载101恒压供电或恒流供电;电流检测模块20与供电模块10、多级反馈放大模块30及负载101均连接,用于检测负载101的工作电流;多级反馈放大模块30用于与电流检测模块20的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流确定对应的反馈放大级别,以及根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;多级恒流驱动模块40与多级反馈放大模块30的输出端连接,用于接收所述反馈电压,并在供电模块10停止为负载101供电的情况下,根据所述反馈电压为负载101提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,
其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同;控制模块50与电流检测模块20、多级反馈放大模块30及多级恒流驱动模块40均连接,被配置为:
52.在根据接收的所述工作电流确定多级反馈放大模块30的反馈放大级别及多级恒流驱动模块40的恒流驱动级别之后,控制多级恒流驱动模块40向负载101提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流。
53.具体地,请继续参考图1,通过设置供电模块10为负载101恒压供电或恒流供电,例如,可以设置供电模块10为恒压供电模块,为负载101提供工作电压;然后基于电流检测模块20检测负载101的工作电流,使得多级反馈放大模块30根据接收的负载101的工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块40接收所述反馈电压,并在供电模块10停止为负载101供电的情况下,根据所述反馈电压为负载101提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,不同恒流驱动级别的电流范围对应不同的亮度级别,从而使得控制模块50能够在根据接收的所述工作电流确定多级反馈放大模块30的反馈放大级别及多级恒流驱动模块40的恒流驱动级别之后,控制改变多级恒流驱动模块40向负载101提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整;多级反馈放大模块30能够根据所述工作电流输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
54.进一步地,请参考图2,在本申请的一个实施例中,多级反馈放大模块30包括一级反馈放大模块31、二级反馈放大模块32及放大级别选择模块33,放大级别选择模块33包括第一工作模态及第二工作模态;一级反馈放大模块31被配置为:在放大级别选择模块33工作于所述第一工作模态的情况下,与电流检测模块20的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向多级恒流驱动模块40提供位于一级反馈放大级别的电压范围的反馈电压;二级反馈放大模块32被配置为:在放大级别选择模块33工作于所述第二工作模态的情况下,与电流检测模块20的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向多级恒流驱动模块40提供位于二级反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,所述一级反馈放大级别的电压范围的最大值大于所述二级反馈放大级别的电压范围的最大值;控制模块50与一级反馈放大模块31、二级反馈放大模块32及放大级别选择模块33均连接,被配置为:
55.获取所述工作电流;
56.若所述工作电流的幅值大于或等于预设阈值,则控制放大级别选择模块33工作于所述第一工作模态;反之,则控制放大级别选择模块33工作于所述第二工作模态。
57.具体地,由于供电模块10为负载101恒压供电或恒流供电,使得电流检测模块20检测到负载101的工作电流,可以根据接收的所述工作电流确定多级反馈放大模块30的反馈放大级别及多级恒流驱动模块40的恒流驱动级别,从而根据确定的反馈放大级别控制一级反馈放大模块31或二级反馈放大模块32工作于放大状态,使得多级反馈放大模块30能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,实现根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整。在本申请的一个实施
例中,可以在供电模块10为负载101供电之后,设置多级反馈放大模块30工作于第一工作模态,若获取的工作电流的幅值小于预设阈值,则控制放大级别选择模块33工作于所述第二工作模态,以使得多级反馈放大模块30能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压。
58.进一步地,请参考图3,在本申请的一个实施例中,所述放大级别选择模块包括第一可控开关模块331及第二可控开关模块332,第一可控开关模块331与控制模块50连接;第二可控开关模块332与控制模块50连接;一级反馈放大模块31的输入端经由第一可控开关模块331与二级反馈放大模块32的输入端连接,一级反馈放大模块31的输出端经由第二可控开关模块332与二级反馈放大模块32的输出端连接;其中,所述放大级别选择模块被配置为:
59.在第一可控开关模块331、第二可控开关模块332均处于第一状态的情况下,工作于所述第一工作模态;以及
60.在第一可控开关模块331、第二可控开关模块332均处于第二状态的情况下,工作于所述第二工作模态。
61.具体地,通过控制第一可控开关单元331与第二可控开关单元332同步动作,便于实现多级反馈放大模块30能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,实现根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整。
62.进一步地,请参考图4,在本申请的一个实施例中,所述驱动电路100还包括保护单元60,保护单元60与控制模块50及供电模块10均连接,用于为负载101提供过压保护及/或过流保护。
63.作为示例,可以设置保护单元为过流保护装置,在检测到负载电流超过预设保护阈值时,控制供电模块停止为负载供电,以为负载提供过流保护。
64.进一步地,请参考图5,在本申请的一个实施例中,所述多级恒流驱动模块40包括第一数模转换单元41及第二数模转换单元42,第一数模转换单元41与控制模块50连接,用于基于控制模块50的控制输出参考电压;第二数模转换单元42与控制模块50连接,第二数模转换单元42被配置为:输入端与第一数模转换单元41的输出端连接,以接收所述参考电压,及基于控制模块50的控制输出调整电压,所述调整电压的最大值小于或等于所述参考电压的最大值;恒流驱动单元43被配置为:第一输入端与所述多级反馈放大模块的输出端连接,第二输入端与所述第二数模转换单元的输出端连接,输出端与供电模块10连接;其中,控制模块50被配置为:
65.在供电模块10停止为负载101供电的情况下,根据所述工作电流确定恒流驱动单元43所需的电压基准值及负载101的额定电压值;
66.设置第一数模转换单元41输出的参考电压的幅值为所述额定电压值,所述电压基准值与所述额定电压值的差值位于预设电压稳定阈值范围;
67.控制改变第二数模转换单元42输出的调整电压的大小,以改变恒流驱动单元43的驱动电流的大小。
68.具体地,请继续参考图5,设置第一数模转换单元41为级联的第二数模转换单元42提供参考电压,在控制模块50检测到供电模块10停止为所述负载恒压供电的情况下,控制
模块50根据所述工作电流确定恒流驱动单元43所需的电压基准值及根据所述电压基准值确定负载101的额定电压值,例如,可以逐渐调整第二数模转换单元42的工作电压至其输出电压达到电压基准值,记录当前测得的负载101的工作电压为额定电压,再次调整第一数模转换单元41的输出电压值,使其提供的参考电压满足额定电压的需求。控制模块50设置第一数模转换单元41输出的参考电压的幅值为所述额定电压值,并设置所述电压基准值与所述额定电压值的差值位于预设电压稳定阈值范围,然后控制改变第二数模转换单元42输出的调整电压的大小,以改变恒流驱动单元43的驱动电流的大小,在适应不同功率规格的光源的情况下,实现对负载电流的宽范围、高精度及多级别地调整。由于第一数模转换单元41为第二数模转换单元42提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准,保证了小电流时负载电流调节的有效性以及精度。
69.进一步地,请参考图6,在本申请的一个实施例中,所述恒流驱动单元包括比较电路431及电流驱动电路432,比较电路431被配置为:第一端与多级反馈放大模块30的输出端连接,第二端与第二数模转换单元42的输出端连接,输出端与供电模块10连接;电流驱动电路432被配置为:输入端与控制模块50连接,输出端与比较电路431的输出端及供电模块10均连接。
70.具体地,请继续参考图6,可以设置第一数模转换单元41的输出电压与所述多级反馈放大模块30的输出电压相等,设置比较电路431将多级反馈放大模块30的输出电压作为第二数模转换单元42的参考电压,使得第一数模转换单元41为第二数模转换单元42提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准,保证了小电流时负载电流调节的有效性以及精度。
71.进一步地,请参考图7,在本申请的一个实施例中,所述电流驱动电路432包括第一可控开关电元q1及第二可控开关电元q2,第一可控开关电元q1被配置为:控制端经由第一限流电阻r1与所述控制模块连接且经由第一偏置电阻r2接地,第一端接地;第二可控开关电元q2被配置为:控制端经由第二限流电阻r3与第一可控开关电元q1的第二端连接且经由第二偏置电阻r4与第一直流电源连接,第一端与所述第一直流电源连接且第二端与比较电路431的输出端及供电模块10均连接,以跟随第一可控开关电元q1动作。
72.具体地,请继续参考图7,通过设置与控制模块连接的第一可控开关电元q1及跟随所述第一可控开关电元q1动作的第二可控开关电元q2,以在第一数模转换单元为第二数模转换单元提供了负载电流在各种功率范围内分级可调的基准,及供电模块10停止为负载例如led灯供电的前提下,控制模块能够通过控制第一可控开关电元q1及第二可控开关电元q2动作,使得电流驱动电路432驱动负载工作。
73.进一步地,请继续参考图7,在本申请的一个实施例中,所述电流驱动电路432还包括二极管d1,二极管d1被配置为:阳极与第二可控开关电元q2的第二端连接,阴极与比较电路431的输出端及所述供电模块10均连接。
74.具体地,请继续参考图7,通过设置二极管d1的阳极与第二可控开关电元q2的第二端连接,并设置二极管d1的阴极与比较电路431的输出端及供电模块10均连接,避免比较电路431的输出电流对电流驱动电路432产生不良影响。
75.进一步地,请继续参考图7,在本申请的一个实施例中,所述供电模块10包括第三可控开关电元q3,第三可控开关电元q3被配置为:控制端与所述多级恒流驱动模块的输出
端连接,第一端用于经由负载lamp例如led灯与第二直流电源连接,第二端经由第三限流电阻r5接地。通过控制第三可控开关电元q3导通,使得第二直流电源为负载lamp提供恒压供电。当比较电路431输出电流时,通过控制第一可控开关电元q1及第二可控开关电元q2动作,使得电流驱动电路432驱动负载工作。
76.作为示例,请继续参考图7,电流检测模块20包括比较器u1,比较器u1的第一端依次经由电阻r8与电容c8接地,比较器u1的第二端经由限流电阻r10与第三可控开关电元q3的第一端连接,比较器u1的第三端经由限流电阻r9与第三直流电源连接。比较电路431包括比较器u2,比较器u2的输出端经由限流电阻r6与第三可控开关电元q3的控制端连接,比较器u2的第一端经由限流电阻r12与第二数模转换单元42的输出端连接,比较器u2的第二端经由限流电阻r11与第二可控开关单元332的输出端连接,第三可控开关电元q3的第二端经由第三限流电阻r5接地。
77.进一步地,请参考图8,在本申请的一个实施例中,第一可控开关单元331包括第一可控开关k1,第二可控开关单元332包括第一可控开关k2,一级反馈放大模块31包括比较器u3,二级反馈放大模块32包括比较器u4;第一可控开关k1的第一端与比较器u4的第一端连接,第一可控开关k1的第二端接地,第一可控开关k1的第三端与比较器u3的第一端连接,第一可控开关k1的第四端与供电模块10连接,第一可控开关k1的第五端与第四直流电源连接,第一可控开关k1的第六端与控制模块50连接;第二可控开关k2的第一端与比较器u4的输出端连接,第二可控开关k2的第二端接地,第二可控开关k2的第三端与比较器u3的输出端连接,第二可控开关k2的第四端与比较器u2的第二端连接,第二可控开关k2的第五端接地,第二可控开关k2的第六端与控制模块50连接;一级反馈放大模块31中比较器u3的附属电路、二级反馈放大模块32中比较器u4的附属电路均为本领域的公知常识,在此不再赘述。
78.进一步地,请参考图9,在本申请的一个实施例中,第一数模转换单元41包括第一数模转换芯片u42,第二数模转换单元42包括第二数模转换芯片u45;第一数模转换芯片u42的第九端与电流检测模块20连接,第一数模转换芯片u42的第三端与第二数模转换芯片u45的第八端连接,第二数模转换芯片u45的第三端与比较器u2的第一端连接。作为示例,第一数模转换芯片u42、第二数模转换芯片u45均为8位da控制器,用于调节多级恒流驱动模块40的输出电压或输出电流。例如,可以设置第一数模转换芯片u42、第二数模转换芯片u45均为芯片dac108s085cimtx,关于芯片dac108s085cimtx的附属电路为本领域的公知常识,在此不再赘述,可以设置负载为led灯,实现对不同功率的led灯进行1024级的亮度调节。
79.进一步地,请参考图10,在本申请的一个实施例中,提供一种电源装置200,包括如任一本申请实施例中所述的驱动电路100。通过设置供电模块10为负载101恒压供电或恒流供电并基于电流检测模块20检测负载101的工作电流,使得多级反馈放大模块30根据接收的负载101的工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块40接收所述反馈电压,并在供电模块10停止为负载101供电的情况下为负载101提供位于不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,从而使得控制模块50能够在根据接收的所述工作电流确定多级反馈放大模块30的反馈放大级别及多级恒流驱动模块40的恒流驱动级别后,控制改变多级恒流驱动模块40向负载101提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、
高精度地调整;多级反馈放大模块30能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
80.进一步地,请参考图11,在本申请的一个实施例中,提供了一种发光装置300,包括如任一本申请实施例中所述的驱动电路100。通过设置供电模块10给光源102提供工作电压或工作电流并基于电流检测模块20检测光源102的工作电流,使得多级反馈放大模块30根据接收的光源的工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块40接收所述反馈电压,并在供电模块10停止为光源102供电的情况下为光源102提供位于不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,从而使得控制模块50能够在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别后,控制改变多级恒流驱动模块40向光源102提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对光源电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整,能够自动检测额定工作电流在1ma至1a范围内的光源的额定电流,并且在该额定电流范围内实现光源亮度的1024级可调。多级反馈放大模块能够根据所述工作电流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了光源小电流时对光源电流调节的有效性以及精度。
81.具体地,请继续参考图11,可以先控制供电模块10为光源提供工作电压或工作电流,然后控制放大级别选择模块33工作于所述第一工作模态,使得一级反馈放大模块31工作,接着利用电流检测模块20检测光源的工作电流;若所述工作电流的幅值小于预设阈值,则控制放大级别选择模块33工作于第二工作模态以控制二级反馈放大模块32工作,反之,则继续控制一级反馈放大模块31工作;进一步地,控制供电模块10停止为光源102供电,根据光源的工作电流确定第一数模转换单元41的输出电压值与多级反馈放大模块30输出的电压值相等,并设置第一数模转换单元41为第二数模转换单元42提供参考电压,控制多级恒流驱动模块40为光源102提供恒流驱动;逐渐调整第二数模转换单元42的工作电压至其输出电压达到电压基准值,记录当前测得的光源102的工作电压为额定电压;再次调整第一数模转换单元41的输出电压值,使其提供的参考电压满足额定电压的需求;调整第二数模转换单元42的输出电压,使其提供的1024级可调的电流,满足光源102的亮度需求。
82.进一步地,请参考图12,在本申请的一个实施例中,提供了一种驱动方法,包括:
83.步骤42,控制供电模块为负载恒压供电或恒流供电;
84.步骤44,控制电流检测模块检测所述负载的工作电流;
85.步骤46,控制多级反馈放大模块根据接收的所述工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;
86.步骤48,在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,控制多级恒流驱动模块根据所述反馈电压向所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同。
87.具体地,请继续参考图12,通过控制供电模块为负载恒压供电或恒流供电并基于电流检测模块检测所述负载的工作电流,使得多级反馈放大模块根据接收的负载的工作电
流输出位于不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,以使得多级恒流驱动模块接收所述反馈电压,并在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下,根据所述反馈电压为所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同,不同恒流驱动级别的电流范围对应不同的亮度级别,从而能够在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别后,控制改变所述多级恒流驱动模块向所述负载提供的驱动电流的大小,实现了根据应用场景的实际需求对负载电流在各种功率范围内进行宽范围、高精度地调整;多级反馈放大模块能够根据所述工作电流输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,且不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同,保证了负载小电流时对负载电流调节的有效性以及精度。
88.关于上述实施例中的驱动方法的具体限定可以参见上文中对于驱动电路的限定,在此不再赘述。
89.应该理解的是,除非本文中有明确的说明,所述的步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,所述的步骤的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
90.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。
91.请注意,上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本发明的限制。
92.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
93.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
94.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种驱动电路(100),其特征在于,包括:供电模块(10),用于为负载(101)恒压供电或恒流供电;电流检测模块(20),与所述供电模块(10)连接,用于检测所述负载(101)的工作电流;多级反馈放大模块(30),与所述电流检测模块(20)的输出端连接,用于接收所述工作电流,并根据所述工作电流确定对应的反馈放大级别,以及根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;多级恒流驱动模块(40),与所述多级反馈放大模块(30)的输出端连接,用于接收所述反馈电压,并在所述供电模块(10)停止为所述负载(101)恒压供电的情况下,根据所述反馈电压为所述负载(101)提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同;控制模块(50),与所述电流检测模块(20)、所述多级反馈放大模块(30)及所述多级恒流驱动模块(40)均连接,被配置为:在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块(30)的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块(40)的恒流驱动级别之后,控制所述多级恒流驱动模块(40)向所述负载(101)提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流。2.根据权利要求1所述的驱动电路(100),其特征在于,所述多级反馈放大模块(30)包括:放大级别选择模块(33),包括第一工作模态及第二工作模态;一级反馈放大模块(31),被配置为:在所述放大级别选择模块(33)工作于所述第一工作模态的情况下,与所述电流检测模块(20)的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向所述多级恒流驱动模块(40)提供位于一级反馈放大级别的电压范围的反馈电压;二级反馈放大模块(32),被配置为:在所述放大级别选择模块(33)工作于所述第二工作模态的情况下,与所述电流检测模块(20)的输出端连接,以接收所述工作电流,并根据所述工作电流,向所述多级恒流驱动模块(40)提供位于二级反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,所述一级反馈放大级别的电压范围的最大值大于所述二级反馈放大级别的电压范围的最大值;所述控制模块(50)与所述一级反馈放大模块(31)、所述二级反馈放大模块(32)及所述放大级别选择模块(33)均连接,被配置为:获取所述工作电流;若所述工作电流的幅值大于或等于预设阈值,则控制所述放大级别选择模块(33)工作于所述第一工作模态;反之,则控制所述放大级别选择模块(33)工作于所述第二工作模态。3.根据权利要求2所述的驱动电路(100),其特征在于,所述放大级别选择模块(33)包括:第一可控开关模块(331),与所述控制模块(50)连接;第二可控开关模块(332),与所述控制模块(50)连接;所述一级反馈放大模块(31)的输入端经由所述第一可控开关模块(331)与所述二级反馈放大模块(32)的输入端连接,所述一级反馈放大模块(31)的输出端经由所述第二可控开
关模块(332)与所述二级反馈放大模块(32)的输出端连接;其中,所述放大级别选择模块(33)被配置为:在所述第一可控开关模块(331)、所述第二可控开关模块(332)均处于第一状态的情况下,工作于所述第一工作模态;在所述第一可控开关模块(331)、所述第二可控开关模块(332)均处于第二状态的情况下,工作于所述第二工作模态。4.根据权利要求1

3任一项所述的驱动电路(100),其特征在于,还包括:保护单元(60),与所述控制模块(50)及所述供电模块(10)均连接,用于为所述负载(101)提供过压保护及/或过流保护。5.根据权利要求1

3任一项所述的驱动电路(100),其特征在于,所述多级恒流驱动模块(40)包括:第一数模转换单元(41),与所述控制模块(50)连接,用于基于所述控制模块(50)的控制输出参考电压;第二数模转换单元(42),与所述控制模块(50)连接,被配置为:输入端与所述第一数模转换单元(41)的输出端连接,以接收所述参考电压,及基于所述控制模块(50)的控制输出调整电压,所述调整电压的最大值小于或等于所述参考电压的最大值;恒流驱动单元(43),被配置为:第一输入端与所述多级反馈放大模块(30)的输出端连接,第二输入端与所述第二数模转换单元(42)的输出端连接,输出端与所述供电模块(10)连接;其中,所述控制模块被(50)配置为:在所述供电模块(10)停止为所述负载(101)恒压供电的情况下,根据所述工作电流确定所述恒流驱动单元(43)所需的电压基准值及根据所述电压基准值确定所述负载(101)的额定电压值;设置所述第一数模转换单元(41)输出的参考电压的幅值为所述额定电压值,所述电压基准值与所述额定电压值的差值位于预设电压稳定阈值范围;控制改变所述第二数模转换单元(42)输出的调整电压的大小,以改变所述恒流驱动单元(43)输出的驱动电流的大小。6.根据权利要求5所述的驱动电路(100),其特征在于,所述恒流驱动单元(43)包括:比较电路(431),被配置为:第一端与所述多级反馈放大模块(30)的输出端连接,第二端与所述第二数模转换单元(42)的输出端连接,输出端与所述供电模块(10)连接;电流驱动电路(432),被配置为:输入端与所述控制模块(50)连接,输出端与所述比较电路(431)的输出端及所述供电模块(10)均连接。7.根据权利要求6所述的驱动电路(100),其特征在于,所述电流驱动电路(432)包括:第一可控开关电元(q1),被配置为:控制端经由第一限流电阻(r1)与所述控制模块(50)连接且经由第一偏置电阻(r2)接地,第一端接地;第二可控开关电元(q2),被配置为:控制端经由第二限流电阻(r3)与所述第一可控开关电元(q1)的第二端连接且经由第二偏置电阻(r4)与第一直流电源连接,第一端与所述第一直流电源连接且第二端与所述比较电路(431)的输出端及所述供电模块(10)均连接。8.根据权利要求7所述的驱动电路(100),其特征在于,所述电流驱动电路(432)还包
括:二极管(d1),被配置为:阳极与所述第二可控开关电元(q2)的第二端连接,阴极与所述比较电路(431)的输出端及所述供电模块(10)均连接。9.根据权利要求1

3任一项所述的驱动电路(100),其特征在于,所述供电模块(10)包括:第三可控开关电元(q3),被配置为:控制端与所述多级恒流驱动模块(40)的输出端连接,第一端用于经由所述负载(101)与第二直流电源连接,第二端经由第三限流电阻(r5)接地。10.一种电源装置(200),其特征在于,包括:如权利要求1

9任一项所述的驱动电路(100)。11.一种发光装置(300),其特征在于,包括:如权利要求1

9任一项所述的驱动电路(100)。12.一种驱动方法(400),其特征在于,包括:控制供电模块(10)为负载(101)恒压供电或恒流供电;控制电流检测模块(20)检测所述负载(101)的工作电流;控制多级反馈放大模块(30)根据接收的所述工作电流确定对应的反馈放大级别,并根据所述反馈放大级别输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压,其中,不同反馈放大级别对应的电压范围的最大值不同;在所述供电模块(10)停止为所述负载(101)恒压供电的情况下,控制多级恒流驱动模块(40)根据所述反馈电压向所述负载(101)提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流,其中,不同恒流驱动级别对应的电流范围的最大值不同。
技术总结
本申请涉及一种驱动电路、方法、电源装置及发光装置,其中,供电模块用于为负载恒压供电或恒流供电;电流检测模块用于检测负载的工作电流;多级反馈放大模块用于根据接收的工作电流输出位于对应不同反馈放大级别的电压范围的反馈电压;多级恒流驱动模块在所述供电模块停止为所述负载恒压供电的情况下为所述负载提供位于对应不同恒流驱动级别的电流范围的驱动电流;控制模块在根据接收的所述工作电流确定所述多级反馈放大模块的反馈放大级别及所述多级恒流驱动模块的恒流驱动级别之后,控制改变所述多级恒流驱动模块向所述负载提供的驱动电流的大小。本申请能够适应多种不同功率规格的负载且满足对负载电流宽范围、高精度地调整需求。度地调整需求。度地调整需求。


技术研发人员:ꢀ(74)专利代理机构
受保护的技术使用者:无锡先导智能装备股份有限公司
技术研发日:2021.03.05
技术公布日:2021/6/24

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