TWI420958B

TWI420958B - 光源驅動電路、光源驅動方法、以及光源調光控制器

Info

Publication number: TWI420958B
Application number: TW099126556A
Authority: TW
Inventors: Xin-Min Yi; Ching Chuan Kuo; Jian-Ping Wang; Shi Feng
Original assignee: O2Micro Int Ltd
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2013-12-21
Also published as: TW201208463A

Description

光源驅動電路、光源驅動方法、以及光源調光控制器

本發明關於一種電路，特別是一種光源驅動電路、驅動方法及控制器。

如發光二極體(LED)或冷陰極螢光燈(CCFL)等光源在照明產業中得到廣泛應用，特別是應用在液晶顯示器(LCD)背光、街道照明和家用電器等。光源驅動電路可根據一調光信號(例如，脈波寬度調變信號)調節傳送至光源的能量。

圖1所示為現有技術之光源驅動電路100示意圖。光源驅動電路100包括交流/直流轉換器104、功率轉換器106和調光模組112。交流/直流轉換器104將一交流電源102所提供的一輸入交流電壓轉換為一第一直流電壓。功率轉換器106將第一直流電壓變換為適合對發光二極體串108供電的第二直流電壓。調光模組112可工作於脈衝調光(burst dimming)模式。在脈衝調光模式下，調光模組112產生一脈波寬度調變信號120，以調節傳送到發光二極體串108的能量，進而調節發光二極體串108的亮度。更具體而言，光源驅動電路100還包括耦接至發光二極體串108的開關110，用於根據脈波寬度調變信號120控制流經發光二極體串108的電流I_LIGHT ，進而進一步決定發光二極體串108的亮度。

圖2所示為現有技術之光源驅動電路100所產生的信號時序圖200。圖2將結合圖1進行描述。在圖2的實施例中，時序圖200描述了脈波寬度調變信號120和流經發光二極體串108的電流I_LIGHT 。當脈波寬度調變信號120為高電位時，例如：在時刻t1至t2的時間間隔T_ON 中，開關110導通。電流I_LIGHT 流經發光二極體串108且具有預設電流值I₁ 。當脈波寬度調變信號120為低電位時，例如：在時刻t2至t3的時間間隔T_OFF 中，開關110斷開。電流I_LIGHT 下降至零安培。因此，透過調節脈波寬度調變信號120的責任週期，電流I_LIGHT 的平均電流值會發生變化，進而可調節發光二極體串108的亮度。

然而，根據半導體元件(例如，功率轉換器106)的特性，待開關110導通(例如：在t1或t3時刻)以後，電流I_LIGHT 需經過一延遲時間T_DELAY 方能達到預設電流值I₁ 。因此，發光二極體串108的調光控制會受到光源驅動電路100的頻率雜訊的影響。例如，當責任週期相對較小(例如，責任週期在0～5%的範圍內)且脈波寬度調變信號120的頻率大於預設臨限值F_MAX 時，時間間隔T_ON 接近甚至小於延遲時間T_DELAY 。因此，電流I_LIGHT 的平均電流值不會根據脈波寬度調變信號120的責任週期發生變化，進而引起光源驅動電路100的調光控制發生錯誤。

本發明的目的為提供一種光源驅動電路，包括：一頻率控制器，接收一第一調光信號，以控制一光源達到一預設亮度，且當該第一調光信號的一頻率介於一預設範圍以內時，該頻率控制器根據該第一調光信號產生一第二調光信號，其中，該第二調光信號的一頻率介於該預設範圍以外；以及一開關模組，耦接至該頻率控制器，其中，當該第一調光信號的該頻率介於該預設範圍以內時，該開關模組根據該第二調光信號交替地導通和斷開，且當該第一調光信號的頻率介於該預設範圍以外時，該開關模組根據該第一調光信號交替地導通和斷開，以使該光源達到該預設亮度。

本發明還提供一種光源驅動方法，包括：接收一第一調光信號以控制一光源達到一預設亮度；當該第一調光信號的一頻率介於一預設範圍以內時，則根據該第一調光信號產生一第二調光信號，其中，該第二調光信號的一頻率介於該預設範圍以外；當該第一調光信號的該頻率介於該預設範圍以內時，則根據該第二調光信號控制該光源，以達到該預設亮度；以及當該第一調光信號的該頻率介於該預設範圍以外時，則根據該第一調光信號控制該光源，以達到該預設亮度。

本發明還提供一種光源調光控制器，包括：一頻率控制器，接收一第一調光信號以控制傳遞至一光源之一能量，以使該光源達到一預設亮度，當該第一調光信號之一頻率介於一預設範圍內時，根據該第一調光信號產生介於該預設範圍之外之一頻率之一第二調光信號，且根據一所選調光信號交替地導通和斷開耦接至該光源之一開關，以使該光源達到該預設亮度，其中，當該第一調光信號之該頻率介於該預設範圍之外時，該所選調光信號包含該第一調光信號，當該第一調光信號之該頻率介於該預設範圍之內時，該所選調光信號包含該第二調光信號；以及一邏輯模組，耦接至該頻率控制器，檢測該所選調光信號，且當該所選調光信號表示該開關斷開時，停止該功率轉換器的操作，其中，該功率轉換器的操作包括提供一電壓以驅動該光源。

以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。

此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。

本發明實施例提供了一種光源驅動電路。光源驅動電路包括頻率控制器和開關模組。頻率控制器接收第一調光信號(例如，脈波寬度調變信號)，且根據第一調光信號控制光源，光源則發出預設亮度。優點在於，當第一調光信號的頻率介於一或多個預設範圍以內時，頻率控制器根據第一調光信號產生第二調光信號，其中，第二調光信號的頻率介於上述一或多個預設範圍以外。例如，預設範圍可大於一最大頻率臨限值。此外，第一調光信號和第二調光信號的責任週期相同。

因此，當第一調光信號的頻率介於一或多個預設範圍以內時，開關模組根據第二調光信號交替地導通和斷開，以達到預設亮度；當第一調光信號的頻率介於一或多個預設範圍以外時，開關模組根據第一調光信號交替地導通和斷開，以達到預設亮度。因此，光源的調光控制不會受到頻率雜訊的影響，進而提高了光源驅動電路的精確度。

圖3所示為根據本發明一實施例光源驅動電路300的示意圖。在一實施例中，光源驅動電路300包括交流/直流轉換器304、功率轉換器306、開關310、調光模組312和頻率控制器320。交流電源302提供光源驅動電路300一輸入交流電壓，例如：120伏商用電壓。光源可包括一或多個光源串，例如：多個相互串聯耦接的發光二極體所形成之發光二極體串308。儘管圖3的例子中僅採用了一個光源串，光源還可包含其他數目的光源串。耦接至交流電源302的交流/直流轉換器304將輸入交流電壓轉換為第一直流電壓。功率轉換器306將第一直流電壓變換為適合對發光二極體串308供電的第二直流電壓。交流/直流轉換器304和功率轉換器306的操作將在圖4中進一步描述。

在一實施例中，開關310耦接至發光二極體串308，根據調光信號控制傳輸到發光二極體串308的能量，進而使發光二極體串308發出預設亮度。更具體而言，在一實施例中，調光信號可為脈衝信號，例如，脈波寬度調變信號。當調光信號具有邏輯高電位，開關310導通。因此，電流I_LIGHT 流經發光二極體串308，進而使發光二極體串308發光，此時稱為發光二極體串308的導通狀態。當調光信號具有邏輯低電位，開關310斷開。因此，電流I_LIGHT 下降至大致零安培，因此，發光二極體串308停止發光，此時稱為發光二極體串308的斷開狀態。當開關310的開關頻率大於一預設最小臨限值F_MIN 時，人類的肉眼不會察覺到發光二極體串308的閃爍(例如，發光二極體串308在導通狀態和斷開狀態之間切換所引起的閃爍)。此時，可調節調光信號的責任週期以調節電流I_LIGHT 的平均電流值，進而進一步調整發光二極體串308的亮度。

在一實施例中，調光模組312可為一信號產生器，用於產生一調光信號DIM1(例如，PWM信號)以控制傳送至發光二極體串308的電能，進而達到發光二極體串308的預設亮度。例如，使用者可透過設定調光信號DIM1的責任週期來設定預設亮度。

耦接於調光模組312和開關310之間的頻率控制器320接收調光信號DIM1，並判斷調光信號DIM1的頻率F_DIM1 是否介於一或多個預設範圍內。舉例說明，預設範圍可為大於一預設最大臨限值F_MAX 。在某些情況下，如果調光信號DIM1的頻率F_DIM1 介於預設範圍內(例如，大於F_MAX )，則頻率雜訊會影響調光控制的精確度。為方便說明，本文將結合大於F_MAX 的預設範圍進行描述。然而，本發明並不局限於此。在其他實施例中，上述一或多個預設範圍還可包括其他範圍，例如：小於F1的範圍和/或大於F2且小於F3的範圍，其中，F1<F2<F3。

在一實施例中，如果調光信號DIM1的頻率F_DIM1 介於預設範圍內(例如，大於F_MAX )，則頻率控制器320根據調光信號DIM1產生另一調光信號DIM2。調光信號DIM2的頻率F_DIM2 與調光信號DIM1的頻率F_DIM1 不同(例如，F_DIM2 小於最大臨限值F_MAX )。因此，F_DIM2 介於預設範圍以外。此外，頻率控制器320保持調光信號DIM1和調光信號DIM2的責任週期相同。因此，根據調光信號DIM2之控制傳送至發光二極體串308的電能，也可得到預設亮度。在這種情況下，頻率控制器320將調光信號DIM2傳送至開關310。開關310根據調光信號DIM2控制傳送至發光二極體串308的電能，例如，透過控制電流I_LIGHT 。

如果調光信號DIM1的頻率F_DIM1 介於預設範圍以外(例如，小於F_MAX )，則頻率控制器320將調光信號DIM1傳送至開關310。在這種情況下，開關310根據調光信號DIM1控制電流I_LIGHT ，以控制傳送至發光二極體串308的電能，進而達到預設亮度。

因此，基於調光信號DIM1的頻率F_DIM1 ，開關310至少根據調光信號DIM1或調光信號DIM2控制傳送至發光二極體串308的電能。因此，控制發光二極體串308的調光信號(DIM1或DIM2)的頻率始終小於F_MAX 。因此，頻率雜訊不會影響流經發光二極體串308的電流I_LIGHT 。例如，儘管電流I_LIGHT 在開關310導通以後需要經過一段延遲時間T_DELAY 之後方能上升至預設電流值I1，且儘管調光信號(DIM1或DIM2)的責任週期可能相對較小，例如：0～5%，發光二極體串308導通狀態的持續時間T_ON 可始終大於延遲時間T_DELAY 。因此，提高了光源驅動電路300的精度。

圖4所示為根據本發明一實施例光源驅動電路400的示意圖。圖4中與圖3標號相同的元件具有相同的功能。圖4將結合圖3進行描述。

在一實施例中，交流/直流轉換器304包括整流電路和濾波器。整流電路可包括半波整流器、全波整流器或橋式整流器，但不以此為限。整流電路整流輸入交流電壓，以提供第一直流電壓。例如，整流電路可刪除輸入交流電壓的負電壓波形，或者將負電壓波形轉換為對應的正電壓波形。因此，整流電路的輸出端得到一具有正電壓波形的第一直流電壓。或者，交流電源302和交流/直流轉換器304可由一直流電源代替。例如，第一直流電壓可由直流電源(例如，電池組)提供。

功率轉換器306將第一直流電壓轉換為適合對發光二極體串308供電的第二直流電壓。在圖4的實施例中，功率轉換器306可為一升壓轉換器，包括電感L1、二極體D1、電容C1和開關S1。透過調節開關S1的導通時間和斷開時間(例如，根據PWM信號CP進行調節)，功率轉換器306可調節儲存在電感L1和電容C1中的電能。在一實施例中，功率轉換器306透過這種方式產生大於第一直流電壓的第二直流電壓。當開關310導通時，第二直流電壓能夠正向偏置發光二極體串308。功率轉換器306可具有其他結構，例如，降壓轉換器、升降壓轉換器或返馳式轉換器，且不局限於圖4中的實施例。

調光模組312產生調光信號DIM1。例如，DIM1可為脈衝信號(例如，PWM信號)，且調光信號DIM1的責任週期表示發光二極體串308的預設亮度。使用者可設定調光信號DIM1的責任週期。頻率控制器320接收調光信號DIM1。在一實施例中，頻率控制器320包括頻率檢測器402、頻率轉換器404和邏輯電路406。

頻率檢測器402檢測調光信號DIM1的頻率F_DIMI ，以判定F_DIM1 是否介於預設範圍內，例如，預設範圍為F_MAX 至無窮大。在一實施例中，頻率檢測器402包括一計數器420，用於計算調光信號DIM1的頻率F_DIM1 。更具體而言，調光信號DIM1與一預設採樣時脈信號同步。在一實施例中，預設採樣時脈信號可為一具有固定週期T_CLOCK 的週期性方波信號。在工作中，計數器420計算在調光信號DIM1的一個週期內發生的預設採樣時脈信號的迴圈個數M。根據迴圈個數M和採樣時脈信號的固定週期T_CLOCK 可計算出調光信號DIM1的頻率F_DIM1 ，可由方程式(1)表示之：

F_DIM1 =1/(M*T_CLOCK )----(1)

此外，頻率檢測器402還包括比較器422，用於比較檢測出的頻率F_DIM1 和一或多個預設臨限值之間的大小，以決定頻率F_DIM1 是否介於預設範圍以內。在一實施例中，比較器422比較頻率F_DIM1 和預設最大臨限值F_MAX 。如果F_DIM1 大於F_MAX ，則表示F_DIM1 介於預設範圍以內。此時，比較器422將調光信號DIM1傳送至頻率轉換器404。如果F_DIM1 小於F_MAX ，則表示F_DIM1 介於預設範圍以外。此時，比較器422將調光信號DIM1傳送至邏輯電路406。邏輯電路406將調光信號DIM1傳送至開關310。開關310據此調節流經發光二極體串308的電流I_LIGHT 。頻率檢測器402可包括其他元件，且不局限於圖4的實施例。

頻率轉換器404根據調光信號DIM1產生調光信號DIM2。在一實施例中，頻率轉換器404變換調光信號DIM1的頻率F_DIM1 並保持其責任週期D_DIM1 ，以產生調光信號DIM2。調光信號DIM2具有頻率F_DIM2 和責任週期D_DIM2 。頻率F_DIM2 小於F_MAX 。並且，責任週期D_DIM2 等於調光信號DIM1之責任週期D_DIM1 。因此，調光信號DIM1表示的預設亮度也可以由調光信號DIM2表示。

更具體地說，頻率轉換器404可採用第一採樣時脈信號SIGNAL1和第二採樣時脈信號SIGNAL2產生調光信號DIM2，其中，調光信號DIM2的頻率F_DIM2 是DIM1的頻率F_DIM1 的分數(fraction)。在一實施例中，第一採樣時脈信號SIGNAL1和第二採樣時脈信號SIGNAL2可為具有固定頻率的週期性方波信號。第二採樣時脈信號SIGNAL2的頻率F_CLOCK2 是第一採樣時脈信號SIGNAL1的頻率F_CLOCK1 的分數，如方程式(2)所示：

F_CLOCK2= (1/N)*F_CLOCK1 ----(2)

頻率轉換器404計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數，以獲取表示DIM1的週期和責任週期的結果資料，然後根據資料和第二採樣時脈信號SIGNAL2產生調光信號DIM2。

在圖4的實施例中，頻率轉換器404包括多工器414和一或多個計數模組(例如，計數模組410和計數模組412)。在一實施例中，當其中一個計數模組檢測調光信號DIM1的週期和責任週期時，另一個計數模組則決定調光信號DIM2的週期和責任週期。在一實施例中，計數模組410和計數模組412中的每一個模組都包括週期計數器和責任週期計數器(圖中未示)。當對應的計數模組(以計數模組410為例)檢測調光信號DIM1時，計數模組410中的週期計數器計算在調光信號DIM1的一個週期內之第一採樣時脈信號SIGNAL1迴圈的個數N1A。以這種方式，週期計數器得到表示調光信號DIM1的週期的週期資料。此外，責任週期計數器計算在時間間隔T_STATE1 內第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數N1B，其中，T_STATE1 表示在調光信號DIM1的一個週期內且DIM1處於一預設狀態(例如：邏輯高電位或邏輯低電位)的時間間隔。以這種方式，責任週期計數器獲取表示調光信號DIM1的責任週期的責任週期資料。例如，如果T_STATE1 表示調光信號DIM1的邏輯高電位的持續時間，可結合N1A和N1B得到表示DIM1的責任週期D_DIM1 的責任週期資料，例如：D_DIM1 =N1B/N1A。如果T_STATE1 表示調光信號DIM1的邏輯低電位的持續時間，可結合N1A和N1B得到表示DIM1的責任週期D_DIM1 的責任週期資料，例如：D_DIM1 =1-(N1B/N1A)。因此，則得到包括週期資料和責任週期資料的結果資料。計數模組檢測調光信號DIM1的操作將在圖5進一步描述。

當對應的計數模組(以計數模組412為例)用於產生調光信號DIM2時，計數模組412中的週期計數器根據週期資料(例如：N1A)計算第二採樣時脈信號SIGNAL2的迴圈個數，以決定調光信號DIM2的週期T_DIM2 。例如，T_DIM2 等於第二採樣時脈信號SIGNAL2的週期的N1A倍。此外，計數模組412的責任週期計數器根據責任週期資料(例如：N1B)計算第二採樣時脈信號SIGNAL2的迴圈個數，以決定調光信號DIM2的責任週期D_DIM2 。例如，調光信號DIM2的對應預設狀態(例如：邏輯高電位和邏輯低電位)的持續時間T_STATE2 等於第二採樣時脈信號SIGNAL2的週期的N1B倍。調光信號DIM2的責任週期D_DIM2 可表示為D_DIM2 =T_STATE2 /T_DIM2 (當T_STATE2 對應於DIM2的邏輯高電位)或者D_DIM2 =1-T_STATE2 /T_DIM2 (當T_STATE2 對應於DIM2的邏輯低電位)。計數模組用於產生調光信號DIM2的操作將在圖5中進一步描述。

結果，調光信號DIM1的T_DIM1 和T_STATE1 都乘以了相同的數值N，進而得到調光信號DIM2的T_DIM2 和T_STATE2 ，其中，根據式(2)得出N。因此，頻率F_DIM2 是頻率F_DIM1 的分數，其可由方程式(3)表示之：

F_DIM2 =(1/N)*F_DIM1 ----(3)

如方程式(3)所示，分數1/N也是由根據方程式(2)所得的第二採樣時脈信號SIGNAL2的頻率和第一採樣時脈信號SIGNAL1的頻率之間的比例決定。此外，責任週期D_DIM1 等於責任週期D_DIM2 ，其可由方程式(4)得之：

D_DIM2 =T_STATE2 /T_DIM2 =(N*T_STATE1 )/(N*T_DIM1 )=T_STATE1 /T_DIM1 =D_DIM1 ----(4)

圖5所示為根據本發明一實施例頻率轉換器(例如，圖4中所示之頻率轉換器404)接收和產生的信號之時序圖500。在圖5的實施例中，時序圖500描述了調光信號DIM1、第一採樣時脈信號SIGNAL1和第二採樣時脈信號SIGNAL2。此外，第二採樣時脈信號SIGNAL2的頻率F_CLOCK2 是第一採樣時脈信號SIGNAL1的頻率F_CLOCK1 的1/N。例如，在圖5中，F_CLOCK2 =1/2*F_CLOCK1 。

在t1至t7的時間間隔中，一或多個計數模組透過執行計數操作獲取結果資料。在t1時刻，對應的計數模組計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數。在圖5的實施例中，在調光信號DIM1的一個週期(例如：t1至t3或者t3至t5)內，第一採樣時脈信號SIGNAL1具有5個迴圈週期。因此，週期計數器得到週期資料為5。並且，在調光信號DIM1的一個週期中，調光信號DIM1為邏輯高電位時的持續時間(例如：t1至t2、t3至t4或者t5至t6)內，第一採樣時脈信號SIGNAL1具有2個迴圈週期。因此，表示調光信號DIM1的責任週期的責任週期數據為40%。

在t1’至t6’的時間間隔中，一或多個計數模組透過採用結果資料(包括週期資料和責任週期資料)和第二採樣時脈信號SIGNAL2產生調光信號DIM2。在圖5的實施例中，調光信號DIM2的週期(例如：t1’至t3’或者t3’至t5’)等於第二採樣時脈信號SIGNAL2的週期的5倍。此外，調光信號DIM2的邏輯高電位的持續時間(例如：t1’至t2’、t3’至t4’或者t5’至t6’)等於第二採樣時脈信號SIGNAL2的週期的2倍。因此，調光信號DIM2的責任週期也為40%。

因此，為了產生調光信號DIM2，調光信號DIM1的週期和邏輯高電位的持續時間都乘以相同的預設數值N(例如，在圖5中N等於2)。預設數值N是根據方程式(2)由第一採樣時脈信號SIGNAL1和第二採樣時脈信號SIGNAL2所決定之。結果，調光信號DIM2的頻率是調光信號DIM1的頻率的1/N。

在一實施例中，調光信號DIM1和調光信號DIM2具有由使用者預設或編程設定的固定頻率。例如，使用者可將數值N設定為實質恒定的數值。或者，第一採樣時脈信號SIGNAL1和第二採樣時脈信號SIGNAL2可由信號產生器產生。此時，可根據調光信號DIM1的頻率F_DIM1 決定數值N或者分數1/N。也就是說，數值N可根據頻率F_DIM1 變化。例如，如果頻率F_DIM1 大於F_MAX 且小於F1，例如：F_MAX <F_DIM1 <F1，數值N等於N1。如果頻率F_DIM1 大於F1，例如：F_MAX >F1，數值N等於N2，其中，N2大於N1。

結合圖4和圖5進行描述。在一實施例中，計數模組410和計數模組412可交替地計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數(獲取結果資料)和根據結果資料計算第二採樣時脈信號SIGNAL2(產生調光信號DIM2)。舉例說明，在t1至t3的時間間隔中，計數模組410透過計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數來檢測調光信號DIM1。在時刻t3，計數模組410得到週期資料和責任週期資料。然後，計數模組410進入t1’至t3’的時間間隔中，即計數模組410透過計算第二採樣時脈信號SIGNAL2的迴圈個數來產生調光信號DIM2。在此實施例中，時刻t1’對應於時刻t3、且時刻t3’對應於時刻t7。因此，在時刻t3或t1’，計數模組412開始透過計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數來檢測調光信號DIM1。同樣地，在時刻t5，計數模組412得到週期資料和責任週期資料。在時刻t3’或t7，當計數模組410完成產生調光信號DIM2的操作，計數模組410開始檢測調光信號DIM1，而計數模組412開始產生調光信號DIM2。透過這種方式，調光信號DIM2可為一連續PWM信號。

多工器414將計數模組410或計數模組412所產生的調光信號DIM2傳送至邏輯電路406。邏輯電路406將頻率介於預設範圍之外的調光信號DIM2傳送給開關310。

圖6所示為根據本發明一實施例頻率控制器320的另一示意圖。圖6中與圖4標號相同的元件具有相同的功能。圖6將結合圖3至圖5進行描述。

在圖6的實施例中，頻率轉換器404包括計數模組510、暫存器514和計數模組512。計數模組510透過計算第一採樣時脈信號SIGNAL1的迴圈個數來檢測調光信號DIM1(例如，在圖5中的時刻t1至t7進行)，並將包含週期資料和責任週期資料的結果資料存入耦接至計數模組510的暫存器514中。耦接至暫存器514的計數模組512讀取結果資料，並透過計算第二採樣時脈信號SIGNAL2的迴圈個數來產生調光信號DIM2(例如，在圖5中的時刻t1’至t6’進行)。因此，在此實施例中，時刻t1’對應時刻t1且時刻t3’對應時刻t5。

頻率控制器320可具有其他結構，且不局限於圖4和圖6的實施例。在另一實施例中，可將計數模組510從頻率控制器320中移除，並將計數模組510的功能併入頻率檢測器402中。例如，頻率檢測器402可透過計數第一採樣時脈信號SIGNAL1來檢測調光信號DIM1的頻率和責任週期。如果檢測到的調光信號DIM1的頻率大於F_MAX ，頻率檢測器402儲存週期資料和責任週期資料至暫存器514。計數模組512採用第二採樣時脈信號SIGNAL2和結果資料來產生調光信號DIM2，並將DIM2傳送至頻率檢測器402。如果調光信號DIM1的頻率小於F_MAX ，頻率檢測器402將調光信號DIM1傳送至邏輯電路406。

圖7所示為根據本發明另一實施例光源驅動電路700的示意圖。圖7中與圖3和圖4標號相同的元件具有相同的功能。圖7將結合圖3、圖4和圖6進行描述。在圖7的實施例中，驅動電路700包括交流/直流轉換器304、功率轉換器306、開關310、調光模組312和控制器702。控制器702耦接於開關310和功率轉換器306之間，並可整合在一積體電路晶片上。控制器702透過控制開關310和功率轉換器306來控制發光二極體串308的調光。

在一實施例中，控制器702包括頻率控制器320、轉換控制器704和邏輯模組706。頻率控制器320採用類似圖4和圖6中的架構。因此，控制器702可根據選擇出的調光信號DIM1/DIM2導通或斷開開關310，以控制流經發光二極體串308的電流I_LIGHT ，進而使發光二極體串308具有預設亮度。當調光信號DIM1的頻率F_DIM1 介於預設範圍以外時，例如，小於F_MAX ，則所選的調光信號為DIM1。當調光信號DIM1的頻率F_DIM1 介於預設範圍以內時，例如，大於F_MAX ，則所選的調光信號為DIM2。

轉換控制器704用於產生一PWM信號CP，以驅動功率轉換器306。耦接至轉換控制器704和頻率控制器320的邏輯模組706檢測所選的調光信號(例如，DIM1或DIM2)，以獲取開關310的開關狀態，並據此控制功率轉換器306。更具體地說，在一實施例中，當所選的調光信號表示開關310導通時，邏輯模組706將PWM信號CP傳送給功率轉換器306。然後，功率轉換器306根據PWM信號CP調節開關S1的導通和斷開時間，以調節儲存在電感L1和電容C1中的能量。結合圖4中的描述，第一直流電壓轉換為第二直流電壓，以正向偏置發光二極體串308。

當所選的調光信號表示開關310斷開時，電流I_LIGHT 下降到大致零安培。此時，邏輯模組706產生一結束信號(例如，邏輯1)，並將結束信號傳送給開關S1，用於停止功率轉換器306的操作。例如，開關S1根據狀態為邏輯1之結束信號保持導通，進而使儲存在電感L1和電容C1中的能量耗盡。這樣，功率轉換器306停止將第一直流電壓轉換為第二直流電壓。並且，功率轉換器306不再消耗從交流電源302吸收的能量，進而降低了光源驅動電路700的功耗。

總之，當開關310導通時，功率轉換器306提供第二直流電壓，以驅動發光二極體串308；而當開關310斷開時，功率轉換器306停止工作。因此，提高了光源驅動電路700的能量效率。

圖8所示為根據本發明一實施例光源驅動電路300、400或700的操作流程圖800。圖8將結合圖3至圖7進行描述。圖8所涵蓋的具體步驟僅僅作為示例。也就是說，本發明適用於其他合理的流程或對圖8進行改進的步驟。在步驟802中，接收第一調光信號(例如，調光信號DIM1)。在步驟804中，檢測第一調光信號，以判斷第一調光信號的頻率(例如，F_DIM1 )是否介於一預設範圍(例如：大於F_MAX )以內。若第一調光信號的頻率介於預設範圍以外時，流程圖800進入步驟806。在步驟806中，根據第一調光信號控制一光源，以達到一預設亮度。反之，當第一調光信號的頻率介於預設範圍以內時，流程圖800進入步驟808。

在步驟808中，根據第一調光信號產生一第二調光信號，其中，第二調光信號的頻率介於預設範圍以外。在一實施例中，第一調光信號和第二調光信號係為脈波寬度調變信號。第一調光信號和第二調光信號的責任週期保持相同。在一實施例中，將第一調光信號的週期和導通時間乘以一相同的數值，以產生第二調光信號。在一實施例中，根據第一調光信號的頻率調節該數值。在一實施例中，計算第一採樣時脈信號(例如，SIGNAL1)的迴圈個數，以得到表示第一調光信號的週期和責任週期的結果資料。並且，根據結果資料計算第二採樣時脈信號的迴圈個數，以產生第二調光信號。其中，第二調光信號的頻率是第一調光信號的頻率的分數，並且，該分數是由第二採樣時脈信號的頻率和第一採樣時脈信號的頻率之間的比例決定。

在步驟810中，根據第二調光信號控制光源，以達到預設亮度。

上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書所界定的本發明精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前之描述。

100．．．光源驅動電路

102．．．交流電源

104．．．交流/直流轉換器

106．．．功率轉換器

108．．．發光二極體串

110．．．開關

112．．．調光模組

120．．．脈波寬度調變信號

200．．．時序圖

300．．．光源驅動電路

302．．．交流電源

304．．．交流/直流轉換器

306．．．功率轉換器

308．．．發光二極體串

310．．．開關

312．．．調光模組

320．．．頻率控制器

400．．．光源驅動電路

402．．．頻率檢測器

404．．．頻率轉換器

406．．．邏輯電路

410、412．．．計數模組

414．．．多工器

420．．．計數器

422．．．比較器

500．．．時序圖

510、512．．．計數模組

514．．．暫存器

700．．．光源驅動電路

702．．．控制器

704．．．轉換控制器

706．．．邏輯模組

800．．．流程圖

802、804、806、808、810．．．步驟

以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：

圖1所示為現有技術之光源驅動電路示意圖。

圖2所示為現有技術之光源驅動電路所產生的信號時序圖。

圖3所示為根據本發明一實施例光源驅動電路的示意圖。

圖4所示為根據本發明一實施例光源驅動電路的示意圖。

圖5所示為根據本發明一實施例頻率轉換器接收和產生的信號之時序圖。

圖6所示為根據本發明一實施例頻率控制器的另一示意圖。

圖7所示為根據本發明另一實施例光源驅動電路的示意圖。

圖8所示為根據本發明一實施例光源驅動電路的操作流程圖。