线性LED智能调光驱动电源及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种线性LED智能调光驱动电源，包括整流桥、功能模块M1、外置功率器件Q1、隔离二极管D1、电解电容Cd、充电电流的检测电阻R2、LED负载串和LED输出电流的检测电阻R1、储能电容Cc等。本发明专利技术还同时提供了利用上述线性LED智能调光驱动电源进行的线性LED智能调光驱动电源控制方法，功能模块M1内部迭代累加器以固定的充电电流和LED电流比例关系输出参考电压VCON参与来实现控制输入功率因数大于0.7；且，根据储能电解电容的输入功率与输出功率平衡的方法来保证输出LED电流为直流而使得输出LED光没有频闪。

【技术实现步骤摘要】
线性LED智能调光驱动电源及其控制方法
本专利技术涉及一种线性LED智能调光驱动电源控制方法。
技术介绍
随着智能家居生活需求增加，在线性智能调光方面也有各种要求，比如，要求在市电输入条件下的输入功率因数大于0.7～0.9、输出LED光没有频闪、高效率的驱动电源、能够接受各种智能控制信号，也就是提供一个接受各种智能控制信号的接口。对于上述这些要求，线性LED智能调光驱动电源需要控制市电输入电流以及输出电流，从而满足输入功率因数大于0.7和输出LED光没有频闪。同时线性LED智能调光驱动电源还需要提供一高效率的低压直流电压源VCC用于接受各种智能控制信号接口电路的工作。通常这低压直流电压源的最大输出电流在5mA左右。但是目前的现有技术需要多级方案来满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术要接近的技术问题是提供一种线性LED智能调光驱动电源控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种线性LED智能调光驱动电源，包括整流桥、功能模块M1、外置功率器件Q1、隔离二极管D1、电解电容Cd(储能电解电容Cd)、充电电流的检测电阻R2、LED负载串和LED输出电流的检测电阻R1、储能电容Cc；市电供电到整流桥，整流桥的输出电压负端入地，整流桥的输出电压正端分别连接以下部件：功能块M1的HV_I引脚、功能块M1的HV_C引脚经过Rc电阻后、外置功率器件Q1的漏极；外置功率器件Q1的栅极与功能块M1的HV_C引脚和电阻Rc相连；外置功率器件Q1的源极与隔离二极管D1的正极相连；隔离二极管D1的负极与LED负载串的正端LED+和电解电容的正端相连；LED负载串的负端LED-与功能模块M1的LED-端相连；调光模拟信号DIM(外部智能模块输出的调光模拟信号DIM)由功能块M1的DIM引脚输入；功能模块M1内部设有迭代累加器和比较器；检测电阻R2的设置方式为以下任一：方式一、电解电容Cd的负端经检测电阻R2入地；电解电容Cd与充电电流检测电阻R2的连线与功能块M1的CSCAP引脚相连；功能模块M1的Cs端经检测电阻R1入地；检测电阻R1和检测电阻R2中流过的电流信息以电压形式反馈给功能模块M1；功能块M1的GND引脚与整流桥的输出电压负端入地相连；功能块M1的VCC引脚和功能块M1的GND引脚与储能电容Cc并联连接；方式二、电解电容Cd的负端直接入地，整流桥负端分别与检测电阻R2的一端、以及功能块M1的CSCAP引脚相连，检测电阻R2的另一端分别与储能电容Cc负端、功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；检测电阻R2中流过的电流是外置高端高压MOS流过的电流，是输出LED电流和储能电解电容Cd充电电流之和；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压，功能模块M1内部CSCAP引脚内部依靠还需要一个镜像电压转换电路来转换这检测电阻R2的反馈电压；方式三、电解电容Cd的负端直接入地，检测电阻R2的一端与整流桥负端、储能电容Cc负端以及功能块M1的CSCAP引脚相连；检测电阻R2的另一端分别与功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；检测电阻R2中流过的电流是外置高端高压MOS流过的电流，是输出LED电流和储能电解电容Cd充电电流之和；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压，功能模块M1内部CSCAP引脚内部还需要一个镜像电压转换电路来转换这检测电阻R2的反馈电压。作为本专利技术的线性LED智能调光驱动电源的改进：外置功率器件Q1为功率MOS管。作为本专利技术的线性LED智能调光驱动电源的进一步改进：功能块M1包括比较器1模块、比较器2模块以及压控电流源I3或压控开关K；比较器2模块为：将Vcc电压反馈与功能模块M1内部提供的预定最大电压值(内部最大参考电压)进行比较，其输出控制比较器1是否停止对Cc充电；当为压控电流源I3时：压控电流源I3的正端与HV_I引脚相连，压控电流源I3的负端与Vcc引脚相连；压控电流源I3的控制端与比较器1模块的输出相连；比较器1模块根据HV_I引脚提供的反馈信号、功能模块M1内部提供的预定电压值、比较器2模块提供的Vcc引脚输出电压反馈和功能模块M1内部提供的预定最大电压值来经比较器1模块控制压控电流源I3的控制端，使得压控电流源I3的输出电流对外接电容Cc何时充电或何时停止充电；压控电流源I3是单向电流方向从输入引脚HV_I到VCC引脚输出电流；当为压控开关K时：压控开关K是单向开关，压控开关K正端与HV_I引脚相连，压控开关K的负端与Vcc引脚相连；压控开关K流过的电流自压控开关K正端到压控开关K的负端。压控开关K的控制端与比较器1模块的输出相连；比较器1模块根据HV_I引脚提供的反馈信号、功能模块M1内部提供的预定电压值、比较器2模块提供的Vcc引脚输出电压反馈和功能模块M1内部提供的预定最大电压值来经比较器1模块控制压控开关K的控制端，使得压控开关K的输出电流对外接电容Cc何时充电或何时停止充电。作为本专利技术的线性LED智能调光驱动电源的进一步改进：功能块M1还包括谷值比较模块、累加器+DAC、误差放大器1、误差放大器2、压控电流源I1、压控电流源I2；压控电流源I1的正端与LED-引脚以及与谷值比较模块的输入端相连，压控电流源I1的负端与Cs引脚相连；Cs引脚经检测电阻R1入地；压控电流源I1的控制端与误差放大器1模块输出相连；误差放大器1模块根据输入模拟DIM引脚电压信号和Cs引脚提供的反馈信号输出控制压控电流源I1的控制端，使得压控电流源I1的输出电流跟随输入DIM模拟电压变化；输出电流幅值是由DIM模拟电压和检测电阻R1决定；压控电流源I1的正端电压为谷值比较模块的输入信号电压；针对谷值比较模块，压控电流源I1的正端电压与功能模块M1内部预定的周期斜坡VVal窗函数相比较，经谷值比较模块内部的逻辑电路，在每一市电半周输出一个增加、减少或不变控制逻辑信号给累加器+DAC；由功能模块M1提供与市电半周相同周期的时钟给累加器+DAC；在每一市电半周，累加器+DAC根据谷值比较模块输出的一个增加、减少或不变控制信号使得累加器+DAC进行加1、减1或不做任何操作的迭代累加操作；累加器+DAC的输出电压VCON是误差放大器2的输入参考电压；误差放大器2的反馈电压是经过CSCAP引脚、检测电阻R2的电压；误差放大器2的输出电压控制压控电流源I2；压控电流源I2的正端与HV_C引脚相连，压控电流源I2的负端入地；压控电流源I2的控制端是受控于误差放大器2模块输出；误差放大器2模块根据输入累加器+DAC的输出电压VCON和检测电阻R2的电压，来控制压控电流源I2的输出电流，使得检测电阻R2中流过的电流对应的检测电压是跟随累加器+DAC的输出电压变化；压控电流源I2的输出电流经HV_C引脚在外接电阻Rc上产生电压降而调节HV_C引脚电压，即外置功率器件Q1的栅极从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.线性LED智能调光驱动电源，其特征是：包括整流桥、功能模块M1、外置功率器件Q1、隔离二极管D1、电解电容Cd、充电电流的检测电阻R2、LED负载串和LED输出电流的检测电阻R1、储能电容Cc；/n市电供电到整流桥，整流桥的输出电压负端入地，整流桥的输出电压正端分别连接以下部件：功能块M1的HV_I引脚、功能块M1的HV_C引脚经过Rc电阻后、外置功率器件Q1的漏极；/n外置功率器件Q1的栅极与功能块M1的HV_C引脚和电阻Rc相连；/n外置功率器件Q1的源极与隔离二极管D1的正极相连；隔离二极管D1的负极与LED负载串的正端LED+和电解电容的正端相连；LED负载串的负端LED-与功能模块M1的LED-端相连；/n调光模拟信号DIM由功能块M1的DIM引脚输入；/n功能模块M1内部设有迭代累加器和比较器；/n检测电阻R2的设置方式为以下任一：/n方式一、电解电容Cd的负端经检测电阻R2入地；电解电容Cd与充电电流检测电阻R2的连线与功能块M1的CSCAP引脚相连；功能模块M1的Cs端经检测电阻R1入地；检测电阻R1和检测电阻R2中流过的电流信息以电压形式反馈给功能模块M1；功能块M1的GND引脚与整流桥的输出电压负端入地相连；功能块M1的VCC引脚和功能块M1的GND引脚与储能电容Cc并联连接；/n方式二、电解电容Cd的负端直接入地，整流桥负端分别与检测电阻R2的一端、以及功能块M1的CSCAP引脚相连，检测电阻R2的另一端分别与储能电容Cc负端、功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压；/n方式三、电解电容Cd的负端直接入地，检测电阻R2的一端与整流桥负端、储能电容Cc负端以及功能块M1的CSCAP引脚相连；检测电阻R2的另一端分别与功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压。/n...

【技术特征摘要】
1.线性LED智能调光驱动电源，其特征是：包括整流桥、功能模块M1、外置功率器件Q1、隔离二极管D1、电解电容Cd、充电电流的检测电阻R2、LED负载串和LED输出电流的检测电阻R1、储能电容Cc；
市电供电到整流桥，整流桥的输出电压负端入地，整流桥的输出电压正端分别连接以下部件：功能块M1的HV_I引脚、功能块M1的HV_C引脚经过Rc电阻后、外置功率器件Q1的漏极；
外置功率器件Q1的栅极与功能块M1的HV_C引脚和电阻Rc相连；
外置功率器件Q1的源极与隔离二极管D1的正极相连；隔离二极管D1的负极与LED负载串的正端LED+和电解电容的正端相连；LED负载串的负端LED-与功能模块M1的LED-端相连；
调光模拟信号DIM由功能块M1的DIM引脚输入；
功能模块M1内部设有迭代累加器和比较器；
检测电阻R2的设置方式为以下任一：
方式一、电解电容Cd的负端经检测电阻R2入地；电解电容Cd与充电电流检测电阻R2的连线与功能块M1的CSCAP引脚相连；功能模块M1的Cs端经检测电阻R1入地；检测电阻R1和检测电阻R2中流过的电流信息以电压形式反馈给功能模块M1；功能块M1的GND引脚与整流桥的输出电压负端入地相连；功能块M1的VCC引脚和功能块M1的GND引脚与储能电容Cc并联连接；
方式二、电解电容Cd的负端直接入地，整流桥负端分别与检测电阻R2的一端、以及功能块M1的CSCAP引脚相连，检测电阻R2的另一端分别与储能电容Cc负端、功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压；
方式三、电解电容Cd的负端直接入地，检测电阻R2的一端与整流桥负端、储能电容Cc负端以及功能块M1的CSCAP引脚相连；检测电阻R2的另一端分别与功能块M1的GND引脚以及功能模块M1的Cs端经检测电阻R1相连后入地；对功能模块M1而言，检测电阻R2的反馈电压是一负电压。


2.根据权利要求1所述的线性LED智能调光驱动电源，其特征是：外置功率器件Q1为功率MOS管。


3.根据权利要求1或2所述的线性LED智能调光驱动电源，其特征是：
功能块M1包括比较器1模块、比较器2模块以及压控电流源I3或压控开关K；
比较器2模块为：将Vcc电压反馈与功能模块M1内部提供的预定最大电压值进行比较，其输出控制比较器1是否停止对Cc充电；
当为压控电流源I3时：
压控电流源I3的正端与HV_I引脚相连，压控电流源I3的负端与Vcc引脚相连；压控电流源I3的控制端与比较器1模块的输出相连；比较器1模块根据HV_I引脚提供的反馈信号、功能模块M1内部提供的预定电压值、比较器2模块提供的Vcc引脚输出电压反馈和功能模块M1内部提供的预定最大电压值来经比较器1模块控制压控电流源I3的控制端，使得压控电流源I3的输出电流对外接电容Cc何时充电或何时停止充电；压控电流源I3是单向电流方向从输入引脚HV_I到VCC引脚输出电流；
当为压控开关K时：
压控开关K是单向开关，压控开关K正端与HV_I引脚相连，压控开关K的负端与Vcc引脚相连；压控开关K流过的电流自压控开关K正端到压控开关K的负端；压控开关K的控制端与比较器1模块的输出相连；比较器1模块根据HV_I引脚提供的反馈信号、功能模块M1内部提...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁大丰，孙建中，
申请(专利权)人：杭州欧佩捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33