【技术实现步骤摘要】
LED驱动电路及其调光控制方法
本文涉及电力电子相关领域，具体地，涉及LED驱动电路及其调光控制方法。
技术介绍
可控硅调光技术是一种非常成熟的调光应用方案。利用可控硅自身的特性，可以很好的应用在传统的白炽灯调光上。其工作在两个阶段，即导通和关断。工作原理是，利用调光器内部的可变电阻R(即是旋钮或滑动条)对内部的电容C进行充电，当电容C上的电压达到内部可控硅器件的导通电压时，可控硅导通，此时，调光器两端电压几乎为零，交流电压全部加到灯的输出端。因此，通过调节可变电阻R的阻值，可以调节可控硅开启电压的RC充电时间，从而改变可控硅导通时间长短，来调节灯的亮度。随着LED照明的普及，LED照明产品需要在接上可控硅调光器后进行调光。也即是要求LED驱动电源可以很好的兼容传统的可控硅调光器。然而，LED照明驱动电源的输入端口并不是纯电阻特性，无法很好的满足可控硅导通所需要的维持电流。另外，可控硅调光器有较多的品牌，较多的型号和较多的功率等级，它们的特性又不完全相同。LED照明驱动电源难以兼容不同型号的可控硅调光器。LED照明产品采用可控硅调光的普遍问题在于：在小导通角时，可控硅的导通时间过短从而产生LED灯轻微闪烁，在中导通角时，可控硅在导通瞬间的电压振荡导致维持电流过小使得可控硅断开从而产生LED灯闪烁，在大导通角时，如果斩波边沿电压大于负载电压则维持电流过小使得可控硅断开从而产生LED灯闪烁。此外，在斩波期间，由于LED的线性电路无法给调光器充电导致可控硅无法工作，导致调光范围很窄。因此，期待进一步改进LED驱动电路的调光控制方法，以抑制不同导通角下出现的闪烁问...
【技术保护点】
1.一种LED驱动电路，与调光器相连接，所述调光器基于调光动作产生斩波的交流输入电压，所述LED驱动电路包括：整流桥，用于将所述交流输入电压转换成具有半工频周期的直流母线电压；主电路，连接在整流桥的第一输出端和第二输出端之间，用于提供LED所需的负载电流，以及根据所述直流母线电压调节所述负载电流在所述半工频周期中的持续时间从而实现调光；以及泄放电路，连接在整流桥的第一输出端和第二输出端之间，用于提供泄放电流，其中，所述泄放电路根据所述直流母线电压和所述负载电流控制所述泄放电流的开启和断开，所述泄放电流用于提供所述调光器的维持电流。
【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，与调光器相连接，所述调光器基于调光动作产生斩波的交流输入电压，所述LED驱动电路包括：整流桥，用于将所述交流输入电压转换成具有半工频周期的直流母线电压；主电路，连接在整流桥的第一输出端和第二输出端之间，用于提供LED所需的负载电流，以及根据所述直流母线电压调节所述负载电流在所述半工频周期中的持续时间从而实现调光；以及泄放电路，连接在整流桥的第一输出端和第二输出端之间，用于提供泄放电流，其中，所述泄放电路根据所述直流母线电压和所述负载电流控制所述泄放电流的开启和断开，所述泄放电流用于提供所述调光器的维持电流。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其中，所述泄放电路包括在所述整流桥的第一输出端和第二输出端之间依次连接的第二晶体管和第一电阻，以及向所述第二晶体管的控制端提供第二控制信号的泄放控制模块。3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其中，所述泄放电路根据所述负载电流的持续时间和所述直流母线电压的斩波边沿检测，选择第一模式至第四模式中的至少之一：在第一模式中，所述泄放电流与所述负载电流同时开启，并且所述泄放电流的持续时间大于可控硅正常工作所需的最小导通时间，在第二模式中，所述泄放电流与所述负载电流同时开启，并且所述泄放电流的持续时间小于所述负载电流的持续时间，在第三模式中，所述泄放电流在所述负载电流开启之前开启，并且持续至所述负载电流开启之时断开，以及在第四模式中，在斩波期间维持所述泄放电流的开启。4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其中，所述泄放控制模块包括：电流检测模块，用于根据所述负载电流的电流采样信号，检测所述负载电流的开启时刻和持续时间；电压检测模块，用于根据所述直流母线电压的电压采样信号，检测所述直流母线电压的斩波边沿；以及逻辑模块，与所述电流检测模块和所述电压检测模块相连接，根据二者的检测结果产生所述第二控制信号，以及在输出节点上提供所述第二控制信号。5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其中，所述电流检测模块包括：第一比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述电流采样信号和第二参考信号，根据二者的比较结果产生第一检测信号，所述第一检测信号为方波，三角波发生模块，与所述第一比较器的输出端相连接，用于将所述第一检测信号转换成三角波信号；第二比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述三角波信号和第三参考信号，根据二者的比较结果产生第一中间信号，所述第一中间信号为低电平或者方波；以及电平转换模块，与所述第二比较器的输出端相连接，用于将所述第一中间信号转换成所述第二检测信号，所述第二检测信号为高低电平信号，其中，所述第一检测信号和第二检测信号分别用于表征所述负载电流的开启时刻和持续时间。6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其中，所述电压检测模块包括：串联连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之间第二电阻，用于所述直流母线电压的电压采样信号；第三比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述电压采样信号和第四参考信号，根据二者的比较结果产生第三检测信号，所述第三检测信号为方波；第一定时模块，连接至所述第三比较器的输出端，并且根据所述第三检测信号获得第四检测信号，第二定时模块，连接至所述第三比较器的输出端，并且根据所述第三检测信号获得第五检测信号，所述第三至第五检测信号分别用于表征所述直流母线电压的斩波边沿与第四参考值的比较结果、从所述斩波边沿开始经过第一预定时间之后的第一时刻、以及从所述斩波边沿开始经过第二预定时间之后的第二时刻。7.根据权利要求6所述的LED驱动电路，其中，所述逻辑模块包括：RS触发器，其复位端和置位端分别接收所述第一检测信号和所述第三检测信号，其输出端提供第二中间信号；或门，其第一输入端和第二输入端分别接收所述第五检测信号和所述第二中间信号，输出端提供第三中间信号；第一反相器，其输入端接收所述第二检测信号，其输出端提供所述第二检测信号的反相信号；第二反相器，其输入端接收所述第三检测信号，其输出端提供第一子信号；第一与门，其第一输入端和第二输入端分别接收所述第三中间信号以及所述第二检测信号的反相信号，其输出端提供第二子信号；以及第二与门，其第一输入端和第二输入端分别接收所述第二检测信号和所述第四检测信号，其输出端提供第三子信号，其中，所述第二控制信号为所述第一至第三子信号之一。8.根据权利要求7所述的LED驱动电路，其中，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且负载电流的持续时间小于等于第一参考值时，所述泄放电路处于第一模式，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且当负载电流的持续时间大于第一参考值时，并且所述直流母线电压的斩波边沿电压大于等于负载电压时，所述泄放电路处于第二模式，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且当负载电流的持续时间大于第一参考值时，并且所述直流母线电压的斩波边沿电压小于负载电压时，所述泄放电路处于第三模式，当所述直流母线电压小于第四参考值时，所述泄放电路处于第四模式。9.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其中，所述电压检测模块包括：串联连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之间第二电阻，用于所述直流母线电压的电压采样信号；第三比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述电压采样信号和第四参考信号，根据二者的比较结果产生第三检测信号，所述第三检测信号为方波；第一定时模块，连接至所述第三比较器的输出端，并且根据所述第三检测信号获得第四检测信号，所述第三和第四检测信号分别用于表征所述直流母线电压的斩波边沿与第四参考值的比较结果、以及从所述斩波边沿开始经过第一预定时间之后的第一时刻。10.根据权利要求9所述的LED驱动电路，其中，所述逻辑模块包括：RS触发器，其复位端和置位端分别接收所述第一检测信号和所述第三检测信号，其输出端提供第二中间信号；第一反相器，其输入端接收所述第二检测信号，其输出端提供所述第二检测信号的反相信号；第二反相器，其输入端接收所述第三检测信号，其输出端提供第一子信号；第一与门，其第一输入端和第二输入端分别接收所述第二中间信号以及所述第二检测信号的反相信号，其输出端提供第二子信号；以及第二与门，其第一输入端和第二输入端分别接收所述第二检测信号和所述第四检测信号，其输出端提供第三子信号，其中，所述第二控制信号为所述第一至第三子信号之一。11.根据权利要求10所述的LED驱动电路，其中，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且负载电流的持续时间小于等于第一参考值时，所述泄放电路处于第一模式，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且当负载电流的持续时间大于第一参考值时，并且所述直流母线电压的斩波边沿电压大于等于负载电压时，所述泄放电路处于第二模式，当所述直流母线电压大于等于第四参考值时，并且当负载电流的持续时间大于第一参考值时，并且所述直流母线电压的斩波边沿电压小于负载电压时，所述泄放电路处于第三模式，当所述直流母线电压小于第四参考值时，所述泄放电路处于第四模式。12.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其中，所述电流检测模块包括：第一比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述电流采样信号和第二参考信号，根据二者的比较结果产生第一检测信号，所述第一检测信号为方波，其中，所述第一检测信号用于表征所述负载电流的开启时刻。13.根据权利要求12所述的LED驱动电路，其中，所述电压检测模块包括：串联连接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之间第二电阻，用于所述直流母线电压的电压采样信号；第三比较器，其同相输入端和反相输入端分别接收所述电压采样信号和第四参考信号，根据二者的比较结果产生第三检测信号，所述第三检测信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶美盼，蔡拥军，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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