一种可调光LED驱动电路及控制方法技术

本发明专利技术提出了一种可调光LED驱动电路及控制方法，其电路包括：可控硅调光器、泄放电流电路、LED电路；所述泄放电流电路提供在输入电压未达到所述LED电路的导通电压时所述可控硅调光器所需的电流；其特征在于，还包括：可控硅切波角度检测电路和泄放电流控制电路；所述可控硅调光器导通后，所述可控硅切波角度检测电路获取表征可控硅切波角度的第一电参数信号；所述泄放电流控制电路将所述第一电参数信号与第一阈值进行比较，来控制所述泄放电流电路。另外，还增加输出电流补偿电路，用于将电参数信号与第二阈值进行比较，来控制LED电路的电流。

A driving circuit and control method of dimmable LED

【技术实现步骤摘要】
一种可调光LED驱动电路及控制方法
本专利技术涉及LED驱动电路领域，尤其涉及一种可调光LED驱动电路及控制方法。
技术介绍
LED驱动通常采用线性驱动方式，具有结构简单，EMI(Electro-MagneticInterference，电磁干扰)小，并可兼容大部分可控硅调光器实现调光等优势。但是，线性LED驱动在配合可控硅调光器使用时，为了维持可控硅导通，必须要有泄放(bleeder)电流，如图1所示电路，这无疑增加了系统的损耗，降低了系统的效率，无法提高系统的应用功率。另外，可控硅导通角度较小时会出现闪灯问题，这是由于可控硅切波后输入的峰值电压接近输出LED灯电压时，可控硅调光器切波会出现严重的不对称，使得可控硅切波后的峰值电压非周期性的大于或小于输出LED电压(如图2，Vin_pk1>VLED>Vin_pk2)，导致LED灯电流剧烈变化，且该电流变化的频率小于人眼的识别频率，从而出现人眼可见的闪灯现象。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种可调光LED驱动电路及控制方法。一方面本专利技术提出了一种可调光LED驱动电路，包括：可控硅调光器、泄放电流电路、LED电路；所述泄放电流电路提供在输入电压未达到所述LED电路的导通电压时所述可控硅调光器所需的电流；还包括：可控硅切波角度检测电路和泄放电流控制电路；所述可控硅调光器导通后，所述可控硅切波角度检测电路获取表征可控硅切波角度的第一电参数信号；所述泄放电流控制电路将所述第一电参数信号与第一阈值进行比较，来控制所述泄放电流电路。优选地，所述泄放电流控制电路在检测到所述第一电参数信号大于第一阈值，控制所述泄放电流电路关断，停止提供泄放电流。优选地，所述泄放电流控制电路将表征流过所述LED电路电流的第二电参数与第三阈值进行比较，当所述第一电参数信号小于所述第一阈值且所述第二电参数信号小于所述第三阈值时，所述泄放电流控制电路控制所述泄放电流电路开启，提供泄放电流。优选地，所述第一电参数信号对应于输入电压在一个周期内从所述可控硅调光器的起始导通切波角度开始到周期结束期间的平均值。优选地，所述可控硅切波角度检测电路包括积分电路，所述积分电路用于对输入电压积分，从而提供所述第一电参数信号。优选地，所述第一电参数信号对应于在一个第二电参数信号采样周期内的参考电压平均值，所述第二电参数信号表征流过所述LED电路的电流。优选地，所述可控硅切波角度检测电路包括第一运算放大器U1和采样积分电路，所述第一运算放大器U1的正向输入端接第二电参数信号，第一运算放大器U1的反向输入端接第五阈值，第一运算放大器U1的输出端与采样积分电路相连，并且采样积分电路上接参考电压，采样积分电路的输出端接泄放电流控制电路用于将运算处理后的第一电参数信号输入泄放电流控制电路。优选地，所述第一电参数信号对应于以输入电压上升沿为开始并以第二电参数信号下降沿为结束所确定的一个采样周期内的参考电压平均值，所述第二电参数信号表征流过所述LED电路的电流。优选地，所述可控硅切波角度检测电路包括第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第一脉冲产生电路A1、第二脉冲产生电路A2、RS触发器以及采样积分电路，所述第二运算放大器U2的正向输入端接输入电压采样信号，第二运算放大器U2的反向输入端接用于提供上升沿采集起始阈值的第六阈值，第三运算放大器U3的反向输入端接第二电参数信号，第三运算放大器U3的正向输入端接用于提供下降沿采集结束阈值的第七阈值，第二运算放大器U2和第三运算放大器U3的输出分别接第一脉冲产生电路A1和第二脉冲产生电路A2的输入，所述第一脉冲产生电路A1和第二脉冲产生电路A2的输出分别接RS触发器的S端和R端，脉冲电路检测到运算放大器产生的翻转信号时向RS触发器输入脉冲信号，RS触发器的输出与采样积分电路相连接，并且采样积分电路上接参考电压，采样积分电路输出端接泄放电流控制电路用于将运算处理后的第一电参数信号输入泄放电流控制电路。优选地，还包括：输出电流补偿电路，所述输出电流补偿电路将所述第一电参数信号与第二阈值进行比较，来控制流过所述LED电路的电流；其中，第二阈值小于第一阈值并且表明可控硅调光器切波后的输入电压的峰值电压接近LED电路的导通电压。优选地，所述输出电流补偿电路包括第一跨导放大器；所述第一跨导放大器用于在第一电参数信号小于所述第二阈值时，所述输出电流补偿电路输出电流，以减小流经LED电路的电流的峰值电流。优选地，所述输出电流补偿电路还包括第二跨导放大器；所述第二跨导放大器用于在第一电参数信号小于第四阈值时，限制所述第一跨导放大器的输出电流；其中所述第二阈值大于所述第四阈值。优选地，所述泄放电流控制电路包括第一比较放大器对所述第一阈值和第一电参数信号进行比较；第二比较放大器对第三阈值和第二电参数信号进行比较。优选地，所述泄放电流电路包括电流源和开关电路；所述电流源和所述开关电路串联连接，所述开光电路在所述泄放电流控制电路的控制下泄放开启或泄放关断。优选地，所述第一阈值、所述第二阈值、所述第三阈值和所述第四阈值可以为电流阈值、电压阈值、时间阈值中的任一阈值。第二方面，本专利技术还提出了一种控制方法，包括：可控硅调光器导通后，获取电参数表征可控硅切波角度的第一电参数信号电参数；输入电压是整流桥对流经所述可控硅调光器的交流电进行整流后的全波整流电压并且作为LED电路的驱动电压；其中，泄放电流电路提供在所述输入电压未达到所述LED电路的导通电压时所述可控硅调光器所需的电流；泄放将所述电参数第一电参数信号与第一阈值进行比较，来控制泄放电流电路。优选地，还包括：当所述第一电参数信号大于所述第一阈值时，泄放关断泄放电流。优选地，还包括：当所述第一电参数信号小于所述第一阈值时，检测所述第一电参数信号是否小于第二阈值；其中，所述第二阈值小于所述第一阈值并且表明可控硅调光器切波后的输入电压的峰值电压接近LED电路的导通电压；当检测所述第一电参数信号大于所述第二阈值时，保持所述LED电路流过的峰值电流不变；当检测所述第一电参数信号小于所述第二阈值时，减小所述LED电路流过的峰值电流。优选地，还包括：泄放检测第二电参数，判断第二电参数是否小于第三阈值；其中，所述第二电参数是流过所述LED电路的电流；当所述第二电参数小于所述第三阈值时，泄放电路提供泄放电流；当所述第二电参数大于所述第三阈值时，泄放电路停止提供泄放电流。优选地，所述第一电参数信号对应于一个周期内输入电压从所述可控硅调光器的起始导通切波角度开始到周期结束期间的平均值。本专利技术通过控制泄放电流的开启和关断，提高了线性可控硅LED驱动电路的效率和稳定性，同时解决或改善可控硅调光器小角度闪烁的问题。附图说明图1为现有技术中可调光LED驱动电路图；图2为现有技术中可调光LED驱动电路的可控硅调光器导通较小时Ics电流、LED电流的波形图；图3为本专利技术一个周期的整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调光LED驱动电路，包括：可控硅调光器(10)、泄放电流电路(20)、LED电路(30)；所述泄放电流电路(20)提供在输入电压(Vin)未达到所述LED电路(30)的导通电压时所述可控硅调光器(10)所需的电流；其特征在于，还包括：可控硅切波角度检测电路(60)和泄放电流控制电路(70)；/n所述可控硅调光器(10)导通后，所述可控硅切波角度检测电路(60)获取表征可控硅切波角度的第一电参数信号(Vout)；/n所述泄放电流控制电路(70)将所述第一电参数信号(Vout)与第一阈值进行比较，来控制所述泄放电流电路(20)。/n

【技术特征摘要】
20180608 CN 2018105901816;20180615 CN 2018106237661.一种可调光LED驱动电路，包括：可控硅调光器(10)、泄放电流电路(20)、LED电路(30)；所述泄放电流电路(20)提供在输入电压(Vin)未达到所述LED电路(30)的导通电压时所述可控硅调光器(10)所需的电流；其特征在于，还包括：可控硅切波角度检测电路(60)和泄放电流控制电路(70)；
所述可控硅调光器(10)导通后，所述可控硅切波角度检测电路(60)获取表征可控硅切波角度的第一电参数信号(Vout)；
所述泄放电流控制电路(70)将所述第一电参数信号(Vout)与第一阈值进行比较，来控制所述泄放电流电路(20)。


2.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述泄放电流控制电路(70)在检测到所述第一电参数信号(Vout)大于第一阈值，控制所述泄放电流电路(20)关断，停止提供泄放电流。


3.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述泄放电流控制电路(70)将表征流过所述LED电路(30)电流的第二电参数(Vcs)与第三阈值进行比较，当所述第一电参数信号(Vout)小于所述第一阈值且所述第二电参数信号(Vcs)小于所述第三阈值时，所述泄放电流控制电路(70)控制所述泄放电流电路(20)开启，提供泄放电流。


4.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述第一电参数信号(Vout)对应于输入电压(Vin)在一个周期内从所述可控硅调光器(10)的起始导通切波角度开始到周期结束期间的平均值。


5.根据权利要求1或4所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述可控硅切波角度检测电路(60)包括积分电路，所述积分电路用于对输入电压(Vin)积分，从而提供所述第一电参数信号(Vout)。


6.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述第一电参数信号(Vout)对应于在一个第二电参数信号(Vcs)采样周期内的参考电压平均值，所述第二电参数信号(Vcs)表征流过所述LED电路(30)的电流。


7.根据权利要求6所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述可控硅切波角度检测电路(60)包括第一运算放大器U1和采样积分电路(61)，所述第一运算放大器U1的正向输入端接第二电参数信号(Vcs)，第一运算放大器U1的反向输入端接第五阈值，第一运算放大器U1的输出端与采样积分电路(61)相连，并且采样积分电路(61)上接参考电压，采样积分电路(61)的输出端接泄放电流控制电路(70)用于将运算处理后的第一电参数信号(Vout)输入泄放电流控制电路(70)。


8.根据权利要求1所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述第一电参数信号(Vout)对应于以输入电压(Vin)上升沿为开始并以第二电参数信号(Vcs)下降沿为结束所确定的一个采样周期内的参考电压平均值，所述第二电参数信号(Vcs)表征流过所述LED电路(30)的电流。


9.根据权利要求8所述的可调光LED驱动电路，其特征在于，所述可控硅切波角度检测电路(60)包括第二运算放大器U2、第三运算放大器U3、第一脉冲产生电路A1、第二脉冲产生电路A2、RS触发器以及采样积分电路(61)，所述第二运算放大器U2的正向输入端接输入电压采样信号(Vdect)，第二运算放大器U2的反向输入端接用于提供上升沿采集起始阈值的第六阈值，第三运算放大器U3的反向输入端接第二电参数信号(Vcs)，第三运算放大器U3的正向输入端接用于提供下降沿采集结束阈值的第七阈值，第二运算放大器U2和第三运算放大器U3的输出分别接第一脉冲产生电路A1和第二脉冲产生电路A2的输入，所述第一脉冲产生电路A1和第二脉冲产生电路A2的输出分别接RS触发器的S端和R端，脉冲电路检测到运算放大器产生的翻转信号时向RS触发器输入脉冲信号，RS触发器的输出与...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟在鑫，张攀，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11