一种可控硅调光电路、调光方法以及应用其的LED驱动电路技术

本发明专利技术涉及一种应用于驱动灯负载的调光电路，更具体的说是涉及一种可控硅调光电路、可控硅调光方法以及应用其的LED驱动电路，所述的可控硅调光电路包括比较电路和电流发生电路，其中，比较电路用于比较LED驱动电路的输出电流与一预设驱动电流；电流发生电路连接在比较电路的输出端和LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端之间；当输出电流小于预设驱动电流时，电流发生电路生成一补偿电流，以传递至整流和滤波电路的输出端，补偿电流不小于LED驱动电路中的可控硅整流元件的维持电流；当输出电流不小于预设驱动电流时，补偿电流为零值；本发明专利技术可以通过对可调节信号的调节，实现对调光相角范围的选择和调整。

A thyristor dimming circuit, dimming method and its LED driving circuit

【技术实现步骤摘要】
一种可控硅调光电路、调光方法以及应用其的LED驱动电路
本专利技术涉及一种应用于驱动灯负载的调光电路，更具体的说是涉及一种可控硅调光电路、可控硅调光方法以及应用其的LED驱动电路。
技术介绍
LED(LightingEmittingDiode，发光二极管)，具有节能、环保、高效、安全等特点，因此，被广泛应用于景观、路灯和电子产品背光灯等照明场合。可控硅整流元件是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。对照明领域而言，由于可控硅相控(斩波法)调光方法具有体积小、价格合理和调光功率范围宽的优点，因此可控硅相控调光法是目前应用最为广泛的调光方法，广泛应用于舞台照明和环境照明领域。应用可控硅相控工作原理，通过控制可控硅整流元件的导通角，将交流电网输入的正弦波电压斩掉一部分，以降低输出电压的平均值，从而控制灯电路的供电电压，实现对灯负载的调光功能。当可控硅整流元件导通后，为了维持其导通状态，需要其阳极电位高于阴极电位，同时，必须满足阳极电流大于其维持电流。但是，在实际应用中，当LED驱动电路的输出电流较小时，输入电流即流过可控硅整流元件的阳极电流可能会小于其维持电流，从而导致可控硅整流元件提前关断，造成调光精度不高以及LED灯的闪烁等问题。参考图1A，所示为一种现有的采用可控硅相控调光方法的调光电路原理框图，其包括交流输入源101、可控硅整流元件106、触发电路113、整流桥107、维持电阻108和由二极管109和滤波电容110组成的滤波电路。其中，触发电路113可以为由双向触发二极管105、整流桥107以及由可调电阻102、电阻103和电容103等几部分组成。可控硅整流元件106的阳极接收交流输入源101的一端，阴极连接至整流桥107；依次串联连接的可调电阻102、电阻103和电容103组成的触发电路中的A点连接至可控硅整流元件106的控制极。在工作过程中，通过调节可调电阻102的电阻值，改变可控硅整流元件106控制极的电压，当控制极的电压大于一定电压时，可控硅整流元件106开始导通，从而控制可控硅整流元件106的导通角相对于交流输入源101的相位。从图1B所示的可控硅前沿触发的相控调光工作波形原理图可以看出，在正弦交流输入源101的电压过零后的某一时刻t1(或某一相位wt1)，在可控硅整流元件106的控制极上加一正触发脉冲Vtrg1，使可控硅整流元件106触发导通，根据可控硅整流元件的开关特性，这一导通将维持到正弦波的正半周结束。所以在正弦波的正半周(即0～π区间)中，0～wt1范围内即α控制角内，可控硅整流元件106不导通；而在wt1～π的相位区间即导通角内可控硅导通，这一范围见图1B中的斜线部分)。同样在正弦交流电的负半周，在t2时刻(即相位角wt2)施加触发脉冲Vtrg2，使其导通。如此周而复始，对正弦波的每一半周期控制其导通，获得相同的导通角。通过改变触发脉冲的触发时间(或相位)就可以改变可控硅导通角(或控制角α)的大小，从而获得一缺相的交流电压Vacin，经过整流桥107进行整流后，获得一直流电压Vdcin，可见导通角越大，电路的输出电压Vdc越高，通过开关电源驱动器111对负载112进行控制，从而使得负载112的发光越亮。假设采用图1A所示的可控硅调光电路的原始调光相角范围为20°至略低于180°，假设为20°-150°，在20°相角处，负载LED灯的亮度最大，在150°相角处，负载LED灯的亮度最小。由于150°相角或者20°相角对应的正弦波电压的幅值较小，电阻108的阻值需要足够的小来保证所述可控硅整流元件的维持电流，此时电路效率较低，且容易出现负载LED灯闪烁的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种可控硅调光电路，其具有高效率、无闪烁、调光性能好的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种可控硅调光电路，应用于LED驱动电路中，所述的可控硅调光电路包括比较电路和电流发生电路，其中，所述比较电路用于比较所述LED驱动电路的输出电流与一预设驱动电流；所述电流发生电路连接在所述比较电路的输出端和所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端之间；当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，所述电流发生电路生成一补偿电流，以传递至所述整流和滤波电路的输出端，所述的补偿电流不小于所述LED驱动电路中的可控硅整流元件的维持电流；当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述补偿电流为零值。优选的，所述的电流发生电路包括可控开关，所述可控开关的开关状态由所述比较电路的输出信号进行控制；当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，所述可控开关导通；当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述可控开关断开。优选的，所述电流发生电路包括连接在所述可控开关的输入端的电流源，用以输出与所述补偿电流相等的电流信号，所述可控开关的输出端藕接至所述整流和滤波电路的输出端。优选的，所述的电流源由一与所述补偿电流相关的控制信号进行控制。本专利技术还提供了一种可控硅调光方法，应用于LED驱动电路中，所述的调光方法包括：比较所述LED驱动电路的输出电流和一预设驱动电流；当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，生成一补偿电流，并传递至所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端，所述补偿电流不小于所述LED驱动电路中的可控硅整流元件的维持电流；当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，没有所述补偿电流产生。优选的，所述补偿电流的产生步骤包括：生成一与所述补偿电流相等的电流信号；当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，一可控开关导通，通过所述可控开关将所述电流信号传递至所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端；当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述可控开关断开，所述电流信号不向所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端传递。优选的，所述电流信号的数值根据一与所述补偿电流相关的控制信号进行控制。本专利技术还提供了一种LED驱动电路，包括如上所述的可控硅调光电路，还包括：可控硅整流电路，用以接收外部正弦交流电源；整流和滤波电路，用以接收所述可控硅整流电路的输出信号；其中，所述的可控硅调光电路连接在所述整流和滤波电路的输出端，以接收一缺相的直流电压信号，并产生一调光信号以调节LED灯负载的亮度。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术提供的可控硅调光电路以及应用其的可控硅调光方法，可以通过对可调节信号的调节，实现对调光相角范围的选择和调整；所述的可控硅调光电路具有高效率、无闪烁、调光性能好的优点。附图说明图1A为采用现有技术的一种可控硅调光电路的原理框图；图1B为图1A所示的可控硅调光电路的工作波形图；图2为依据本专利技术一实施例的可控硅调光电路的原理框图；图3为依据本专利技术一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控硅调光电路，应用于LED驱动电路中，其特征在于，所述的可控硅调光电路包括比较电路和电流发生电路，其中，所述比较电路用于比较所述LED驱动电路的输出电流与一预设驱动电流；/n所述电流发生电路连接在所述比较电路的输出端和所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端之间；/n当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，所述电流发生电路生成一补偿电流，以传递至所述整流和滤波电路的输出端，所述的补偿电流不小于所述LED驱动电路中的可控硅整流元件的维持电流；/n当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述补偿电流为零值。/n

【技术特征摘要】
1.一种可控硅调光电路，应用于LED驱动电路中，其特征在于，所述的可控硅调光电路包括比较电路和电流发生电路，其中，所述比较电路用于比较所述LED驱动电路的输出电流与一预设驱动电流；
所述电流发生电路连接在所述比较电路的输出端和所述LED驱动电路中的整流和滤波电路的输出端之间；
当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，所述电流发生电路生成一补偿电流，以传递至所述整流和滤波电路的输出端，所述的补偿电流不小于所述LED驱动电路中的可控硅整流元件的维持电流；
当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述补偿电流为零值。


2.根据权利要求1所述的可控硅调光电路，其特征在于，所述的电流发生电路包括可控开关，所述可控开关的开关状态由所述比较电路的输出信号进行控制；
当所述输出电流小于所述预设驱动电流时，所述可控开关导通；
当所述输出电流不小于所述预设驱动电流时，所述可控开关断开。


3.根据权利要求2所述的可控硅调光电路，其特征在于，所述电流发生电路包括连接在所述可控开关的输入端的电流源，用以输出与所述补偿电流相等的电流信号，所述可控开关的输出端藕接至所述整流和滤波电路的输出端。


4.根据权利要求3所述的可控硅调光电路，其特征在于，所述的电流源由一与所述补偿电流相关的控制信号进行控制。


5.一种可控硅调光方...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋祖梅，陈圣伦，
申请(专利权)人：安徽乐图电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34