一种LED驱动电路及LED驱动器的电流输出控制方法技术

一种LED驱动电路及LED驱动器的电流输出控制方法，包括一个用于输出方波电压的半桥开关模块，一个与该半桥开关模块电性连接的串并联谐振模块，一个与该串并联谐振模块耦合的以输出直流电流的整流滤波模块，以及一个与半桥开关模块电性连接以用于控制电压输出而改变整流滤波模块的电流输出的控制模块。所述半桥开关模块将直流电压转变为幅值与该直流电压值相同的方波电压。所述串并联谐振模块将方波电压转变为正弦波以使得该正弦波电流有效值跟随方波电压的幅值线性变化。所述整流滤波模块将正弦波电压转变为直流电流以输出给LED负载。本发明专利技术LED驱动电路能够通过调节控制模块输出的电压而线性调节输出的直流电流，从而实现更高精度的对LED负载实现调光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED电源电路，特别是一种LED驱动电路及LED驱动器的电流输出控制方法。
技术介绍
相比传统照明灯具，LED灯具具有节能环保等优点，因而LED灯具在居家照明和商业照明领域都取得极大发展。由于LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的发光特性，使得LED灯具需要在恒流或恒压环境中工作，因而对LED驱动电源的需求也与日俱增。随着照明需求的不断拓展，市场中产生了对LED灯具的亮度、颜色等参数进行调节以获得较佳照明感受的要求。因而，也就要求LED驱动电源具备相应的调光功能。由于基于LCC串并联谐振拓扑结构，LED驱动电源不需要变压器具有储能的功能，只需要变压器具有转换能量的功能，此时变压器尺寸较小，从而可以减小LED驱动电源的尺寸而具有更好地适应各种安装环境的能力。如图1，其为现有技术中提供的一种LED驱动电源电路。该种LED驱动电源电路一般采用调节LCC串并联谐振电路的工作频率，以使得该LED驱动电源实现调节输出电流的功能。但是，该种调节频率方式只适用于在谐振频率附近较小频率范围内，而且此种调节方式频率与输出电流没有线性对应关系导致了调节精度不高而影响了LED负载的照明效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够通过改变电压而线性调节输出电流的LED驱动电路及LED驱动器的电流输出控制方法，以解决上述技术问题。一种LED驱动电路，包括一个用于输出方波电压的半桥开关模块，一个与该半桥开关模块电性连接的串并联谐振模块，一个与该串并联谐振模块耦合的整流滤波模块，以及一个与所述整流滤波模块电性连接以用于控制电压输出而改变所述整流滤波模块的电流输出的控制模块。该控制模块包括一个与所述半桥开关模块电性连接以输出直流电压给该半桥开关模块的芯片控制单元，以及一个与该芯片控制单元电性连接以输出电压反馈信号的可调电阻反馈单元。所述芯片控制单元根据所述电压反馈信号而改变所述直流电压输出。所述可调电阻反馈单元用于改变分压以输出电压反馈信号给所述芯片控制单元。所述半桥
开关模块将所述直流电压转变为幅值与该直流电压值相同的方波电压。所述串并联谐振模块将所述方波电压转变为正弦波电压且使得该正弦波电压的电流有效值跟随所述方波电压的幅值而线性变化。所述整流滤波模块将所述正弦波电压转变为直流电流以驱动LED负载。一种LED驱动器的电流输出控制方法，包括如下步骤：提供一个用于控制直流电压输出的控制模块，该控制模块包括一个芯片控制单元，以及一个可调电阻反馈单元，改变所述可调电阻反馈单元的阻值而使得分压改变以输出电压反馈信号给所述芯片控制单元，所述芯片控制单元改变直流电压输出；提供一个半桥开关模块，该半桥开关模块将所述直流电压转变为幅值与该直流电压值相同的方波电压以输出；提供一个串并联谐振模块，该串并联谐振模块将所述方波电压转变为电流有效值跟随所述方波电压的幅值而线性变化的正弦波电压；提供一个整流滤波模块，该整流滤波模块将所述正弦波电压转变为直流电流以驱动LED负载。与现有技术相比，本专利技术LED驱动电路的半桥开关模块输出方波电压的幅值与所述控制模块输出的直流电压值相同，而所述串并联谐振模块将方波电压转变为电流有效值跟随所述方波电压的幅值而线性变化的正弦波电压，因而通过调节所述控制模块输出的直流电压值就能实现对所述整流滤波模块输出的直流电流的线性调节。因而，本专利技术LED驱动电路只要改变一个所述直流电压值就能线性对应一个所述直流电压值，具有较高的电流调节精度且调节范围较大。附图说明以下结合附图描述本专利技术的实施例，其中：图1为现有技术中的一种基于LCC串并联谐振拓扑结构的LED驱动电路的电路图。图2为本专利技术提供的一种LED驱动电路的原理图。图3为图2的LED驱动电路的电路图。图4为图3的LED驱动电路的串并联谐振模块的简化图。图5为图2的LED驱动电路的波形变化示意图。图6为本专利技术提供的一种LED驱动器的电流控制方法的步骤图。具体实施方式以下基于附图对本专利技术的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本专利技术实施例的说明并不用于限定本专利技术的保护范围。请参阅图2及图3，其为本专利技术提供的一种LED驱动电路100的原理图，包括一个半桥开关模块10，一个与该半桥开关模块10电性连接的串并联谐振模块20，一个与该串并联谐振模块20耦合的变压器30，一个与该串并联谐振模块30电性连接的整流滤波模块40，以及一个与所述半桥开关模块10电性连接的控制模块50。请一并参阅图5，所述半桥开关模块10用于输出方波电压。所述半桥开关模块10包括两个并联的开关管Q3和Q2。所述开关管可以为三极管或MOS管(Metal-Oxide-semiconductor，金属氧化物半导体场效应管)。进一步地，所述三极管可以为NPN型三极管。所述MOS管可以为N沟道增强型MOS管。所述半桥开关模块10输出的方波电压的占空比为0.5，且该方波电压的幅值为Vdc。在本实施例中，所述控制模块50的芯片控制单元51为所述半桥开关模块10提供占空比信号。所述方波电压的幅值与所述控制模块50输出的直流电压值Vin相同。请一并参阅图5，所述串并联谐振模块20与所述半桥开关模块10的输出端电性连接。所述串并联谐振20用于将所述半桥开关模块10输出的所述方波电压转变为正弦波电压且使得该正弦波电压的电流有效值跟随所述方波电压的幅值Vdc而线性变化。可以想到的是，所述串并联谐振模块20包括一个串联谐振电感Vs，一个串联谐振电容CS，以及一个并联谐振电容CP。对串并联谐振电路进行等效，所述方波电压进行傅里叶变化，得到： Vs = Vin 2 + 2 π Vin Σ n = 1,3,5 . . . 1 n sin ( 2 nπf s t ) , - - - ( 1 ) ]]>因为，所述串并联谐振模块20的谐振腔的带宽很窄以使得基波通过。上式(1)可以简化为: Vs = 2 π sin ( 2 πf s t ) . - - - ( 2 ) ]]>将电路图简化为如图4，令负载Rac上的电流为IO，计算负载Rac和所述并联谐振电容CP并联支路的等效阻抗R//，得到：根据电抗关系和电流电压方程，可以得到：其中X为交流支路中的等效电抗。令根据上式(4)整理最终得到：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED驱动电路，包括一个用于输出方波电压的半桥开关模块，一个与该半桥开关模块电性连接的串并联谐振模块，以及一个与该串并联谐振模块耦合的整流滤波模块，其特征在于：所述LED驱动电路还包括一个与所述半桥开关模块电性连接以用于控制电压输出而改变所述整流滤波模块的电流输出的控制模块，该控制模块包括一个与所述半桥开关模块电性连接以输出直流电压给该半桥开关模块的芯片控制单元，以及一个与该芯片控制单元电性连接以输出电压反馈信号的可调电阻反馈单元，所述芯片控制单元根据所述电压反馈信号而改变直流电压以输出给所述半桥开关模块，所述可调电阻反馈单元用于改变阻值而改变分压以输出所述电压反馈信号，所述半桥开关模块将所述直流电压转变为幅值与该直流电压值相同的方波电压，所述串并联谐振模块将所述方波电压转变为正弦波电压且使得该正弦波电压的电流有效值跟随所述方波电压的幅值而线性变化，所述整流滤波模块将所述正弦波电压转变为直流电流以输出给LED负载。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，包括一个用于输出方波电压的半桥开关模块，一个与该半桥开关模块电性连接的串并联谐振模块，以及一个与该串并联谐振模块耦合的整流滤波模块，其特征在于：所述LED驱动电路还包括一个与所述半桥开关模块电性连接以用于控制电压输出而改变所述整流滤波模块的电流输出的控制模块，该控制模块包括一个与所述半桥开关模块电性连接以输出直流电压给该半桥开关模块的芯片控制单元，以及一个与该芯片控制单元电性连接以输出电压反馈信号的可调电阻反馈单元，所述芯片控制单元根据所述电压反馈信号而改变直流电压以输出给所述半桥开关模块，所述可调电阻反馈单元用于改变阻值而改变分压以输出所述电压反馈信号，所述半桥开关模块将所述直流电压转变为幅值与该直流电压值相同的方波电压，所述串并联谐振模块将所述方波电压转变为正弦波电压且使得该正弦波电压的电流有效值跟随所述方波电压的幅值而线性变化，所述整流滤波模块将所述正弦波电压转变为直流电流以输出给LED负载。2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述可调电阻反馈单元包括至少一个限流电阻，至少两个相互并联之后再与所述限流电阻串联的采样电阻，以及一个分别与该采样电阻串联的拨码开关，所述至少两个采样电阻与所述芯片控制单元并联，所述拨码开关用于通断所述采样电阻以改变该两个采样电阻与所述限流电阻之间的串并联关系而改变输出给所述芯片控制单元的所述电压反馈信号，或所述可调电阻反馈单元包括一个电位器。3.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于：所述LED驱动电路还包括一个连接在所述串并联谐振电路和所述整流滤波电路之间且匝数比为N的变压器，该变压器用于改变所述半桥开关模块输出的所述正弦波电压的峰值。4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于：所述变压器输出的电流有效值为: I 0 ‾ = 2 Nf C p V dc π , ...

【专利技术属性】
技术研发人员：应文，章闻天，
申请(专利权)人：赛尔富电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33