调光控制电路及可控硅调光LED驱动电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可以改善可控硅调光深度的调光控制电路及可控硅调光LED驱动电源；驱动电源包括调光控制电路、驱动芯片以及LED灯串，调光控制电路包括输入平均电压采样模块，输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至驱动芯片的VLN引脚；输入平均电压采样模块用于采样驱动电源的输入平均电压并送入驱动芯片，以调节驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。通过采样输入平均电压从而调节小导通角时的电感电流，改进了可控硅调光LED灯具的调光深度，实现了在不减小维持电流的前提下降低了输出电流；通过改变驱动芯片的供电方式，避免了芯片的不断重启可能带来闪烁。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路驱动
，尤其涉及应用于需要驱动行业的一种可以改善可控硅调光深度的调光控制电路及可控硅调光LED驱动电源。
技术介绍
与传统光源相比，LED照明除了具有绿色、节能、环保等优点外，可调光也是其重要的优点。常见的调光方式包含模拟调光，PWM调光，墙壁开关调光以及可控硅调光。其中，可控硅调光的应用最为广泛，特别是在北美和西欧国家，几乎90％以上的灯具都采用可控硅调光。调光深度是可控硅调光灯具的重要指标，代表导通相位较小时，无闪烁的最低LED亮度。调光深度越深，终端用户的体验越佳。但在导通相位较小的情况下，一味地降低输出电流，纵然可以降低亮度，但输入电流也随之减小，一旦小于维持电流，可控硅提前关断，出现熄火(misfire)的现象，LED出现闪烁。另外，驱动芯片往往通过一个大电阻从母线取电，随着导通角的减小，供电电流随之减小，芯片供电不足导致重启，也会导致闪烁。基于此，高调光深度的可控硅调光的驱动电源的设计极具挑战性。参考图1，现有的可控硅调光LED驱动电源架构示意图。现有典型的可控硅调光LED驱动电源通常包含：可控硅调光器11，EMI(ElectroMagneticInterference，电磁干扰)滤波器12，整流桥堆13，储能滤波电容Cin，用于衰减可控硅导通时LC振荡的阻尼电阻R0，由电阻R1及电容C1组成的无源泄流电路，给驱动芯片14供电的电阻Rstart，芯片电源VCC的旁路电容Cvcc，由电感L0、二极管D0、电容Cout、LED灯串15、功率MOS管M0、电阻Rcs、驱动芯片14组成的升降压功率转换电路。典型的可控硅调光LED恒流转换原理如下：采用开环控制，功率MOS管M0导通时，形成Vin-L0-M0-Rcs-GND的通路，电感L0开始励磁，电感电流IL开始上升，当IL上升到固定的峰值电流(Vcs/Rcs)或导通时间达到预设的最长导通时间(Tonmax)时，M0关断。M0关断后，形成L0-D0-Cout的通路，电感L0开始退磁，电感电流IL开始下降，当IL降至零时，L0退磁完成，此时M0再次导通，进行又一次的能量转换过程。可以看出：当输入电压Vin位于峰值附近时，为固定峰值电流(Vcs/Rcs)控制关断，此时输出电流：Io1_avg＝0.5*(Vcs/Rcs)*Doff，其中Doff＝Toff/(Ton+Toff)。当输入电压位于谷底处时，为最长导通时间(Tonmax)控制关断，此时输出电流：Io2_avg＝0.5*(Vin/L0)*Tonmax*Doff。在一个完整的工频周期内，输出电流：Io_avg＝(Io1_avg*p1+Io2_avg*p2)/π其中p1为固定峰值电流控制所占的相位，p2为最长导通时间控制所占的相位。参考图2A-2B，其中，图2A为图1所示可控硅调光LED驱动电源的正常工作波形，图2B为图1所示可控硅调光LED驱动电源在导通角较小时的工作波形；其中，Vin为输入电压，IL为电感L0的电流，Imos为功率MOS管M0的电流，Iac为输入电流。基于上述控制方法，输入电流Iac的形状呈现如图2A所示的形状，在两种关断模式(固定峰值电流控制关断与最长导通时间控制关断)切换处达到最大值。Iac提供了可控硅导通所需的擎住电流和维持电流，通常擎住电流是维持电流的2-4倍，因此在可控硅导通时刻需要有一个尖峰电流。R1及C1组成的无源泄流电路正好提供了所需的尖峰电流。调节可控硅的导通角度时，输入电压Vin被切掉相应的角度，这部分的能量传输也被切除，输出电流也相应减小，实现了调光的功能。可以看出，采用开环控制方式不需要复杂的导通相位检测电路，输出电流的调节也比较简单。但其不足之处有两点：1、采用电阻Rstart从母线供电，可提供的电流：Istart＝(Vin-VCC)/Rstart；当导通角很小时，输入电压Vin很小，Istart也很低，芯片供电不足，当Vin掉到芯片欠压锁定电压时芯片停止开关动作，芯片的不断重启可能带来闪烁。2、导通角很小时(如图2B所示)，由于两种关断模式切换时输入电流Iac最高，因此Iac呈现如图2B所示的形状，为了保证足够的维持电流，输出电流无法减小，使得调光深度无法做得很深。因此，需要对现有的可控硅调光的驱动电源进行改进，在不减小维持电流的前提下，调节小导通角时电感电流，改进可控硅调光LED灯具的调光深度。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术中可控硅调光LED驱动电源调节可控硅的导通角度时存在的问题，提供一种调光控制电路及可控硅调光LED驱动电源，实现在不减小维持电流的前提下，调节小导通角时电感电流，改进可控硅调光LED灯具的调光深度。为实现上述目的，本技术提供了一种调光控制电路，应用于可控硅调光LED驱动电源，所述驱动电源包括驱动芯片，所述调光控制电路包括输入平均电压采样模块，所述输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述输入平均电压采样模块用于采样所述驱动电源的输入平均电压并送入所述驱动芯片，以调节所述驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。为实现上述目的，本技术还提供了一种可控硅调光LED驱动电源，包括调光控制电路、驱动芯片以及LED灯串，所述调光控制电路包括输入平均电压采样模块，所述输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述输入平均电压采样模块用于采样所述驱动电源的输入平均电压并送入所述驱动芯片，以调节所述驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。本技术的优点在于：本技术提供的可控硅调光LED驱动电源通过采样输入平均电压从而调节小导通角时的电感电流，改进了可控硅调光LED灯具的调光深度，使得调光深度可以做的很深，实现了在不减小维持电流的前提下降低了输出电流，不影响驱动电源的兼容性。同时改变了驱动芯片的供电方式，在导通角很小时，保证了芯片供电，避免了芯片的不断重启可能带来闪烁。通过采样输入平均电压以及改变驱动芯片的供电方式，使得LED灯具的调光深度可满足各种要求。附图说明图1，现有的可控硅调光LED驱动电源架构示意图；图2A-2B，现有的可控硅调光LED驱动电源的工作波形；图3，本技术所述的可控硅调光LED驱动电源架构示意图；图4，本技术所述的输入平均电压采样模块第一实施例的示意图；图5，本技术所述的输入平均电压采样模块第二实施例的示意图；图6，本技术所述的供电模块一实施例的示意图；图7为图3所示驱动电源根据输入平均电压调节峰值电流的线性关系示意图；图8为图3所示驱动电源在导通角较小时的工作波形。具体实施方式下面结合附图对本技术提供的调光控制电路及可控硅调光LED驱动电源做详细说明。参考图3，本技术所述的可控硅调光LED驱动电源架构示意图。所述的可控硅调光LED驱动电源至少包括调光控制电路、驱动芯片34以及LED灯串35；其中调光控制电路包括可控硅调光器31、EMI滤波器32、整流桥堆33、储能滤波电容Cin、用于衰减可控硅导通时LC振荡的阻尼电阻R0以及由电阻R1及电容C1组成的无源泄流电路；交流电源AC一端电性连接可控硅调光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调光控制电路，应用于可控硅调光LED驱动电源，所述驱动电源包括驱动芯片，其特征在于，所述调光控制电路包括输入平均电压采样模块，所述输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述输入平均电压采样模块用于采样所述驱动电源的输入平均电压并送入所述驱动芯片，以调节所述驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。

【技术特征摘要】
1.一种调光控制电路，应用于可控硅调光LED驱动电源，所述驱动电源包括驱动芯片，其特征在于，所述调光控制电路包括输入平均电压采样模块，所述输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述输入平均电压采样模块用于采样所述驱动电源的输入平均电压并送入所述驱动芯片，以调节所述驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。2.根据权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述输入平均电压采样模块包括：上拉电阻、下拉电阻、采样电阻以及采样电容；所述上拉电阻一端电性连接所述输入电压端，另一端电性连接所述下拉电阻的一端，同时电性连接所述采样电阻的一端；所述下拉电阻另一端接地；所述采样电阻另一端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述采样电容一端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚，另一端接地。3.根据权利要求1所述的调光控制电路，其特征在于，所述输入平均电压采样模块包括：上拉电阻、下拉电阻、晶体管以及采样电容；所述上拉电阻一端电性连接所述输入电压端，另一端电性连接所述下拉电阻的一端，同时电性连接所述晶体管的控制端；所述下拉电阻另一端接地；所述晶体管的第一端电性连接所述输入电压端，第二端性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述采样电容一端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚，另一端接地。4.根据权利要求3所述的调光控制电路，其特征在于，所述晶体管为N型MOS管，所述晶体管的控制端为N型MOS管的栅极、所述晶体管的第一端为N型MOS管的漏极、所述晶体管的第二端为N型MOS管的源极。5.一种可控硅调光LED驱动电源，包括调光控制电路、驱动芯片以及LED灯串，其特征在于，所述调光控制电路包括输入平均电压采样模块，所述输入平均电压采样模块输入端电性连接驱动电源的输入电压端，输出端电性连接至所述驱动芯片的VLN引脚；所述输入平均电压采样模块用于采样所述驱动电源的输入平均电压并送入所述驱动芯片，以调节所述驱动电源的输入电流波形，从而改变调光深度。6.根据权利要求5所述的驱动电源，其特征在于，所述输入平均电压采样模块采用权利要求2-4任意一项所述的输入平均电压采样模块。7.根据权利要求5所述的驱动电源，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑儒富，闾建晶，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31