一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路制造技术

一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，包括PFC主电路、电流采样电路、输出过流控制电路、输出开关、电流环调节电路、电流环阻抗变换电路，所述电流采样电路得到的电流采样信号进入电流环调节电路，电流环调节电路的输出用于控制电流环阻抗变换电路，电流环阻抗变换电路的输出连接到PFC主电路的输出电压反馈控制端；电流环调节电路的开环传递函数的穿越频率小于0.15赫兹。电流环调节电路与电流环阻抗变换电路控制PFC主电路，给LED灯提供恒定电流，同时，当交流输入端有意外的高压窜入或者输出端有意外的短路发生，电流采样信号会迅速增大，输出过流控制电路能快速关断输出开关，从而保护整个电路。

A Circuit for Driving LED Lamp with Fast Current Protection and Slow Current Regulation Function

A circuit with fast current protection and slow current regulation function for driving LED lamp includes PFC main circuit, current sampling circuit, output overcurrent control circuit, output switch, current loop regulation circuit and current loop impedance conversion circuit. The current sampling signal obtained by the current sampling circuit enters the current loop regulation circuit, and the output of the current loop regulation circuit is used for control. The output of the current loop impedance conversion circuit is connected to the output voltage feedback control terminal of the PFC main circuit, and the open-loop transfer function of the current loop regulation circuit passes through less than 0.15 Hz. Current loop regulating circuit and current loop impedance conversion circuit control the PFC main circuit to provide constant current to the LED lamp. At the same time, when there is an unexpected high voltage intrusion at the AC input or an unexpected short circuit at the output, the current sampling signal will increase rapidly, and the output overcurrent control circuit can quickly turn off the output switch, thus protecting the whole circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路
本专利技术涉及LED灯驱动控制
，尤其涉及一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路。
技术介绍
LED灯照明作为一种节能、环保的照明方式，在人们日常生活中的应用越来越广泛。中国专利申请号2016101845860公开了一种LED恒流控制电源，包括交流输入端、二极管整流桥、PFC电路和LED负载，其中，交流输入端与二极管整流桥的输入端相接，二极管整流桥的输出端与PFC电路的输入端相接，PFC电路的输出端与分别与LED负载和恒流源相接，还包括采样反馈电路，所述采样反馈电路接入PFC电路、LED负载和恒流源之间。所述采样反馈电路为第一采样反馈电路，该第一采样反馈电路包括第四十电阻、第三二极管和第十九电容；其中，第三二极管的正极接入LED负载的负极与恒流源的正极之间，第十九电容的正极接入第四十电阻的一端与第三二极管的负极之间，第十九电容的负极与恒流源的负极相接。该专利技术的恒流源3的输出电压会影响LED负载2的工作效率。中国专利申请号2011100423977公开了一种LED灯恒流驱动电路，包括PFC主电路、控制信号电路、驱动控制电路和电流环调节电路，电流环调节电路的输出作用于驱动控制电路，驱动控制电路的输出作用于PFC主电路，控制其给LED灯提供恒定电流；电流环调节电路包括：运放、可调反馈阻抗、可调补偿网络；运放的同相输入端输入参考电压，反相输入端连接可调反馈阻抗；可调补偿网络连接在运放的反相输入端和输出端之间，且在控制信号电路控制下变换反馈阻抗或补偿网络阻抗。该专利技术提供的LED灯恒流驱动电路中，电流环调节电路受控制信号电路的控制，通过进行反馈阻抗变换或补偿网络的阻抗值变换，来变换电流环调节电路的环路参数，解决了电路轻载时，因低频纹波较大造成的LED灯闪烁问题。图1是采用芯片L6562A控制的PFC主电路的电路图，50赫兹的输入交流电经过保险丝F1和整流桥P1，在C1上得到100赫兹的半波电压，经过BOOST电路，在电容C6上得到输出电压Vo，输出电压Vo上有100赫兹的电压波动，电压波动的幅度与输入电压的大小和输出电流的大小都有关。图2是LG公司的LEMWS36X80系列的LED灯珠在25摄氏度的电压电流特性，图2的LED灯珠的电路模型可以等效为6.43欧姆的电阻和5.2伏稳压管串联。假设图1的PFC的输出电压Vo的平均值为400V，上面有峰峰值为20V的100赫兹的电压波动；用65只上述LEMWS36X80灯珠串联在一起得到的灯珠串，直接并联到输出电容两端，PFC的输出电压直接驱动灯珠串；通过灯珠串的电流波形中有100赫兹的波动，波动的波峰和波谷分别为0.172A和0.125A，平均电流是0.148A；由于电流波动的频率比较高，不会影响到视觉，不会让眼睛产生灯光闪烁的感觉。图3是LG公司的LEMWS36X80系列的LED灯珠的正向导通压降变化与温度的关系，温度升高，灯珠的正向导通压降会下降；简单的说，随着温度的升高，LED灯珠的电路模型中的稳压管的导通压降会降低。假设PFC的输出电压Vo的平均值为400V，上面有峰峰值为20V的100赫兹的电压波动；用65只上述LEMWS36X80灯珠串联在一起得到的灯珠串，直接并联到输出电容两端，PFC的输出电压直接驱动灯珠串；如果LED灯珠的电路模型中的稳压管的导通压降因为温度的升高而下降5％，通过灯珠串的电流波形中有100赫兹的波动，波动的波峰和波谷分别为0.213A和0.165A，平均电流0.189A。就是说，稳压管的导通压降下降5％，灯珠串的平均电流从0.148A上升到0.189A，变化幅度达到27％；实际上，图3中，当温度从-40摄氏度变化到100摄氏度，灯珠的正向导通压降会下降0.9伏，稳压管的导通压降下降超过15％了。通常情况下，灯珠温度在200秒左右的时间内会达到稳定，具体时间与灯珠的散热条件有关。可见，如果采用恒定的输出电压给灯珠串供电，由于温度的变化，灯珠串的平均电流会有很大的变化，这将会影响灯的亮度的稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，以解决现有技术中效率偏低的问题，同时，保持输出电流的稳定，解决LED灯闪烁的问题，技术方案如下：一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，包括PFC主电路、电流采样电路、输出过流控制电路、输出开关、电流环调节电路、电流环阻抗变换电路，所述电流采样电路得到的电流采样信号进入电流环调节电路，电流环调节电路的输出用于控制电流环阻抗变换电路，电流环阻抗变换电路的输出连接到PFC主电路的输出电压反馈控制端；其特征在于，电流环调节电路的开环传递函数的穿越频率小于0.15赫兹。电流环调节电路采用PI调节器，所述PI调节器由运放、电阻、电容组成，其中的电阻的优选的阻值为10兆欧姆，电容的优选的容值为1微法。电流环阻抗变换电路由稳压二极管、三极管、基极串联电阻、集电极串联电阻组成，基极串联电阻与集电极串联电阻的阻值之比的优选值为三极管的共发射极直流电流放大系数。电流采样信号进入输出过流控制电路，与给定的电流阀值比较，输出过流控制电路给出所述输出开关的控制信号。本专利技术中的电流环调节电路的输出用于控制电流环阻抗变换电路，电流环阻抗变换电路的输出连接到PFC主电路的输出电压反馈控制端，从而控制PFC主电路给LED灯提供恒定电流，同时，当交流输入端有意外的高压窜入，或者输出端有意外的短路发生，电流采样信号会迅速增大，输出过流控制电路能快速关断输出开关，从而保护整个电路。综上所述，本专利技术具有结构合理、性能稳定的特点。附图说明图1为采用芯片L6562A控制的PFC主电路的电路原理图。图2为LG公司的LEMWS36X80系列的LED灯珠在25摄氏度的电压电流特性图。图3为LG公司的LEMWS36X80系列的LED灯珠的正向导通压降变化与温度的关系图。图4为图1的电路原理图的简化示意图。图5为本专利技术实施例提供的一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路的原理示意图。图6为本专利技术实施例中电流环调节电路的调节器参数为优选值条件下的LED灯的电流波形图。图7为本专利技术实施例中电流环调节电路的调节器参数为非优选值条件下的LED灯的电流波形图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。图1是采用芯片L6562A控制的PFC主电路的电路图，输出电压Vo经过分压电阻R11、R12，在并联电阻R13、R13B上得到输出电压Vo的反馈电压，送入到控制芯片L6562A的第一脚，即内部误差放大器反向输入端INV，经过L6562A内部PI调节器的调节作用，保持输出电压Vo的稳定。L6562A内部误差放大器同相输入端的电压为2.5V，当输出电压Vo达到稳态的时候，内部误差放大器反向输入端INV的电压也应为2.5V。图4为图1的电路原理图的简化示意图。图4中的Rf1相当于图1中的R11与R12串联，图4中的Rf2相当于图1中的R13与R13B并联，图4中C6相当于图1中Cout；图1中去除了R11、R12、R13、R13B、C6之后的其余部分相当于图4中的方框所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，包括PFC主电路、电流采样电路、输出过流控制电路、输出开关、电流环调节电路、电流环阻抗变换电路，所述电流采样电路得到的电流采样信号进入电流环调节电路，电流环调节电路的输出用于控制电流环阻抗变换电路，电流环阻抗变换电路的输出连接到PFC主电路的输出电压反馈控制端；其特征在于，电流环调节电路的开环传递函数的穿越频率小于0.15赫兹。

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，包括PFC主电路、电流采样电路、输出过流控制电路、输出开关、电流环调节电路、电流环阻抗变换电路，所述电流采样电路得到的电流采样信号进入电流环调节电路，电流环调节电路的输出用于控制电流环阻抗变换电路，电流环阻抗变换电路的输出连接到PFC主电路的输出电压反馈控制端；其特征在于，电流环调节电路的开环传递函数的穿越频率小于0.15赫兹。2.根据权利要求1所述的一种用于驱动LED灯的具有快速电流保护和慢速电流调节功能的电路，其特征在于，电流环调节电路采用PI调节器，所述PI调节器由...

【专利技术属性】
技术研发人员：张从峰，杨宏，
申请(专利权)人：南京博德新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32