具有可控硅调光器的LED驱动电路、电路模块及控制方法技术

公开了一种具有可控硅调光器的LED驱动电路、电路模块及控制方法，在可控硅调光器导通前通过泄放电路控制直流母线电压以预定的方式变化，避免了不同类型的可控硅调光器和不同电路设置导致漏电流不一致影响可控硅调光器的导通点，从而可以避免LED闪烁的问题。同时，通过对直流母线电压的控制，可以影响可控硅调光器导通后的电压，从而可以灵活地根据需要设置导通点电压。

LED driving circuit, circuit module and control method with silicon controlled light modulator

Disclosed is a controllable silicon dimmer circuit, LED drive circuit module and control method, the controllable silicon dimmer conduction through bleeder circuit control of DC bus voltage in a predetermined manner, avoiding the different types of controllable silicon dimmer and different circuit setup caused by leakage current is not consistent influence of controllable silicon dimmer conduction, which can avoid the flicker problem LED. At the same time, through the control of the DC bus voltage, the voltage of the thyristor dimmer can be affected, so that the turn-on point voltage can be flexibly set according to the requirements.

【技术实现步骤摘要】
具有可控硅调光器的LED驱动电路、电路模块及控制方法
本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种具有可控硅调光器的LED驱动电路、电路模块及控制方法。
技术介绍
可控硅调光是目前常用的调光方法。可控硅调光器采用相位控制方法来实现调光，即在正弦波每半个周期控制可控硅调光器导通，获得相同的导通相角。通过调节可控硅调光器的斩波相位，可以改变导通相角大小，实现调光。可控硅调光器原来通常被用于对白炽灯进行调光，随着LED光源的普及，越来越多的LED驱动电路采用可控硅调光器作为调光手段。在现有技术中，可控硅调光器通常与线性恒流控制方案结合使用。线性恒流控制方案是通过控制与LED负载中的至少一个部分大体上为串联关系的线性器件(例如线性状态下的晶体管)，调节流过LED负载的电流，使得其保持恒定。线性恒流控制方案具有多种不同的变化方式，例如，可以所有的LED负载只通过一个线性器件来进行恒流控制；也可以将LED负载分组后，每组设置一个线性器件来进行恒流控制。不同的线性恒流控制方案所需要的负载驱动电压并不相同，这使得搭建LED驱动电路时，可控硅调光器导通时的电压不一定能满足具体方案的需要或者需要通过增加额外的损耗维持住大角度开通前母线电压小于负载电压的时间。另一个方面，可控硅调光器在导通前会存在漏电流，漏电流的大小和可控硅调光器的型号以及LED驱动电路的参数设置相关，不同的电路设置和不同型号的可控硅调光器会导致漏电流变化，进而导致导通角度的变化。这种不确定性会导致导通位置与电路设置的不适配，造成LED负载闪烁的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种具有可控硅调光器的LED驱动电路、电路模块及其控制方法，以降低泄放回路带来的损耗及改善漏电流导致的LED负载闪烁问题。第一方面，提供一种电路模块，应用于具有可控硅调光器的LED驱动电路，所述电路模块包括：泄放电路，适于与所述LED驱动电路的直流母线连接，在第一模式下泄放直流母线电流控制直流母线电压以预定方式变化，在第二模式下关断泄放通路；以及控制器，被配置为在检测到所述可控硅调光器导通前控制所述泄放电路处于所述第一模式。优选地，所述泄放电路被配置为在所述第一模式下控制直流母线电压在预定的范围内变化使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压。优选地，所述控制器被配置为在检测到所述可控硅调光器导通后控制所述泄放电路切换到所述第二模式。优选地，所述泄放电路包括：开关，受控关断和导通；以及最大电流箝位电路，与所述开关串联，用于限制流过所述开关的泄放电流的最大值。优选地，所述控制器被配置为在第一模式下控制所述可控开关交替开关和导通，以使得所述直流母线电压在第一阈值和第二阈值之间变化，在第二模式下控制所述开关关断；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。优选地，所述控制器在直流母线电压上升到第二阈值时控制所述开关导通，在直流母线电压下降到第一阈值时控制所述开关关断。优选地，所述控制器在直流母线电压上升到第三阈值时控制所述开关关断；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。优选地，所述控制器在检测到直流母线电压大于第三阈值时判断所述可控硅调光器导通；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。优选地，所述泄放电路被配置为在所述第一模式下控制直流母线电压达到第四阈值后逐渐下降以使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压。优选地，所述泄放电路包括：晶体管；以及最大电流箝位电路，与所述晶体管串联，用于限制流过所述晶体管的泄放电流的最大值。优选地，所述控制器被配置为在第一模式下控制所述晶体管工作在线性模式。优选地，所述控制器在检测到直流母线电压上升到大于第五阈值时判断所述可控硅调光器导通。优选地，所述晶体管和所述最大电流箝位电路串联连接在直流母线和接地端之间；所述控制器被配置为在第二模式下关断所述晶体管。优选地，所述控制器包括：跨导放大器，输出端与所述晶体管的控制端连接，同相输入端与所述直流母线连接；第一控制开关，连接在所述跨导放大器的同相输入端和反相输入端之间；第二控制开关、充电电容和放电电阻，并联连接在所述跨导放大器的反相输入端和接地端之间；以及第三控制开关，连接在跨导放大器的输出端和接地端之间；其中，所述第一控制开关在所述直流母线电压由起始阈值上升到第四阈值期间导通；所述第二控制开关在所述直流母线电压上升到第五阈值时导通预定时间；所述第三控制开关在控制电路检测到所述可控硅调光器导通后导通。优选地，所述LED驱动电路具有设置于LED负载和接地端之间的恒流控制电路，所述恒流控制电路在负载电流通路上设置有与接地端连接的电阻；所述晶体管和所述最大电流箝位电路串联连接在直流母线的所述电阻之间，以使得在负载电流流过LED负载时所述最大电流箝位电路被关断或最大箝位电流小于预定阈值。优选地，所述控制器包括：跨导放大器，输出端与所述晶体管的控制端连接，同相输入端与所述直流母线连接；第一控制开关，连接在所述跨导放大器的同相输入端和反相输入端之间；第二控制开关、充电电容和放电电阻，并联连接在所述跨导放大器的反相输入端和接地端之间；其中，所述第一控制开关在所述直流母线电压由起始阈值上升到第四阈值期间导通；所述第二控制开关在所述直流母线电压上升到第五阈值时导通预定时间。第二方面，提供一种具有可控硅调光器的LED驱动电路，包括：可控硅调光器；以及如上所述的电路模块。第三方面，提供一种控制方法，用于控制具有可控硅调光器的LED驱动电路，所述方法包括：在所述可控硅调光器导通前控制泄放电路处于第一模式，所述泄放电路在第一模式下泄放直流母线电流控制直流母线电压以预定方式变化。优选地，在第一模式下泄放直流母线电流控制直流母线电压以预定方式变化包括：第一模式下控制直流母线电压在预定的范围内变化使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压；或者，所述第一模式下控制直流母线电压达到第四阈值后逐渐下降以使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压。优选地，所述控制方法还包括：在所述可控硅调光器导通后控制泄放电路处于第二模式，在第二模式下关断泄放通路。本专利技术实施例在可控硅调光器导通前通过泄放电路控制直流母线电压以预定的方式变化，避免了不同类型的可控硅调光器和不同电路设置导致漏电流不一致影响可控硅调光器的导通点，从而可以避免LED闪烁的问题。同时，通过对直流母线电压的控制，可以影响可控硅调光器导通后的电压，从而使得可以灵活地根据需要设置导通点电压。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是可控硅调光器的简化模型的示意图；图2是一个对比例的LED驱动电路的电路示意图；图3是上述对比例的LED驱动电路的工作波形图；图4是另一个对比例的LED驱动电路的电路示意图；图5是上述对比例的LED驱动电路的工作波形图；图6是本专利技术第一实施例的LED驱动电路的电路图；图7是本专利技术第一实施例的控制器的电路图；图8是本专利技术第一实施例的LED驱动电路的工作波形图；图9是本专利技术第二实施例的LED驱动电路的电路图；图10是本专利技术第二实施例的控制器中开关控制电路的示意图；图11是本专利技术第二实施例的LED驱动电路选取第一参数时的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路模块，应用于具有可控硅调光器的LED驱动电路，所述电路模块包括：泄放电路，适于与所述LED驱动电路的直流母线连接，在第一模式下泄放直流母线电流控制直流母线电压以预定方式变化，在第二模式下关断泄放通路；以及控制器，被配置为在检测到所述可控硅调光器导通前控制所述泄放电路处于所述第一模式。

【技术特征摘要】
1.一种电路模块，应用于具有可控硅调光器的LED驱动电路，所述电路模块包括：泄放电路，适于与所述LED驱动电路的直流母线连接，在第一模式下泄放直流母线电流控制直流母线电压以预定方式变化，在第二模式下关断泄放通路；以及控制器，被配置为在检测到所述可控硅调光器导通前控制所述泄放电路处于所述第一模式。2.根据权利要求1所述的电路模块，其特征在于，所述泄放电路被配置为在所述第一模式下控制直流母线电压在预定的范围内变化使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压。3.根据权利要求1所述的电路模块，其特征在于，所述控制器被配置为在检测到所述可控硅调光器导通后控制所述泄放电路切换到所述第二模式。4.根据权利要求2所述的电路模块，其特征在于，所述泄放电路包括：开关，受控关断和导通；以及最大电流箝位电路，与所述开关串联，用于限制流过所述开关的泄放电流的最大值。5.根据权利要求4所述的电路模块，其特征在于，所述控制器被配置为在第一模式下控制所述可控开关交替开关和导通，以使得所述直流母线电压在第一阈值和第二阈值之间变化，在第二模式下控制所述开关关断；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。6.根据权利要求5所述的电路模块，其特征在于，所述控制器在直流母线电压上升到第二阈值时控制所述开关导通，在直流母线电压下降到第一阈值时控制所述开关关断。7.根据权利要求6所述的电路模块，其特征在于，所述控制器在直流母线电压上升到第三阈值时控制所述开关关断；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。8.根据权利要求5所述的电路模块，其特征在于，所述控制器在检测到直流母线电压大于第三阈值时判断所述可控硅调光器导通；其中，所述第三阈值大于所述第二阈值。9.根据权利要求1所述的电路模块，其特征在于，所述泄放电路被配置为在所述第一模式下控制直流母线电压达到第四阈值后逐渐下降以使得所述可控硅调光器导通时的直流母线电压略大于预定的负载驱动电压。10.根据权利要求9所述的电路模块，其特征在于，所述泄放电路包括：晶体管；以及最大电流箝位电路，与所述晶体管串联，用于限制流过所述晶体管的泄放电流的最大值。11.根据权利要求10所述的电路模块，其特征在于，所述控制器被配置为在第一模式下控制所述晶体管工作在线性模式。12.根据权利要求11所述的电路模块，其特征在于，所述控制器在检测到直流母线电压上升到大于第五阈值时判断所述可控硅调光器导通。13.根据权利要求10所述的电路模块，其特征在于，所述晶体管和所述最大电流箝位电路串联连接在直流母线和接地端之间；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋凯，王建新，陈惠强，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33