线性恒流电路和驱动方法技术

本发明专利技术涉及电力电子技术领域,公开了线性恒流电路和驱动方法，线性恒流电路包括整流模块、储能模块、第一电流调节模块、第二电流调节模块、瞬时电压前馈补偿模块、电压检测模块和周期电压闭环控制模块，在实际使用时，本发明专利技术在瞬时电压前馈补偿模块调控的基础上，通过增加周期电压闭环控制模块对电压检测模块的输出信号进行计算，以此获取储能模块在充放电过程中的电压情况，判断储能模块在当前充放电周期是否存在过充或者过放，并在出现过充或者过放时向第一电流调节模块输出第二控制信号来调节储能模块的充电电流使储能模块的电压在目标区间内，避免储能模块出现过充或者过放。避免储能模块出现过充或者过放。避免储能模块出现过充或者过放。

【技术实现步骤摘要】
线性恒流电路和驱动方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及线性恒流电路和驱动方法。

技术介绍

[0002]国际电工委员会IEC技术分会的第5版标准IEC 61000
‑3‑
2中特别规定额定功率5W≤P≤25W范围内的LED等照明产品的需要增加输入谐波电流测试的要求。输入电流波形要求：在导通角60
°
前，电流至少要达到5％的电流峰值，在65
°
前，电流要达到最大值，在90
°
时，电流值不能小于5％。
[0003]满足第5版标准的现有技术的线性拓扑结构如图1所示，通过对图1中的电解电容进行充放电来实现LED负载或者照明灯的恒流驱动。由于电路的输入电流是流过LED灯的电流和电容的充电电流之和，为了满足第5版标准中的在相位65
°
前，输入电流要达到最大值的要求，则需要让电容在相位65
°
前的充电电流达到最大。目前大多通过引入瞬时电压做前馈，实时补偿并控制电解电容的充电电流，使得电解电容充电峰值电流出现在65
°
相位之前。具体补偿方式如下：当输入电压低于电容电压时，电容对LED负载放电；当输入电压高于电容电压时，输入电源经整流桥给电容充电，同时给LED负载供电。而这种补偿方式在实际使用时存在以下缺陷：
[0004]一：当输入电压升高时，输入电流峰值相位可能大于65
°
，不满足第5版标准规定；
[0005]二、当LED负载电压误差较大时，有的产品输入电流峰值相位可能大于65
°
，不满足第5版标准规定。
[0006]另外在现有恒流驱动电路的生产和使用时，由于电解电容和LED负载都有误差以及电网的输入电压存在波动，可能会造成以下三种失效：
[0007]失效一：当电解电容在某个周期过充电，电解电容电压比较高，在下个周期相位60
°
时，电解电容电压仍大于输入电压瞬时值，导致输入电流不满足第5版标准规定：在导通角60
°
前，电流至少要达到5％的电流峰值；
[0008]失效二：当电解电容过充电比较严重，在下个周期相位65
°
时，电解电容电压仍大于输入电压瞬时值，导致输入电流不满足第5版标准另一规定：在65
°
前，电流要达到最大值；
[0009]失效三：如果电容充电电流不足，电容欠充电，在电容给LED负载放电阶段，也就是输入电压过零点附近区域电容电压不足以维持LED负载电流，从而造成频闪现象。

技术实现思路

[0010]鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术是提供了线性恒流电路和驱动方法，所有解决的技术问题是现有满足第5版标准的恒流驱动电路由于只通过输入电压的瞬时电压来调整电解电容的充电电流，在实际使用时元器件的误差和电网电压的波动会导致电解电容出现过充或者过放情况，进而使现有恒流驱动电路不满足第5版的标准。
[0011]为解决以上技术问题，第一方面，本专利技术提供了如下技术方案：线性恒流电路，用
于驱动负载，包括整流模块、储能模块、第一电流调节模块和第二电流调节模块；
[0012]所述整流模块的直流电压输出端分别与所述负载和储能模块的第一连接端电连接；所述第一电流调节模块被配置于调节所述储能模块在充电过程中的充电电流；所述第二电流调节模块被配置于调节流过所述负载的电流；
[0013]还包括电压检测模块、瞬时电压前馈补偿模块和周期电压闭环控制模块；所述电压检测模块与所述负载的第一连接端、所述负载的第二连接端和所述储能模块的第二连接端中的至少一个电气节点电连接；所述电压检测模块的输出信号分别输入到所述瞬时电压前馈补偿模块和所述周期电压闭环控制模块，所述瞬时电压前馈补偿模块基于所述输出信号向所述第一电流调节模块输入第一控制信号；所述周期电压闭环控制模块对时间T内的所述输出信号进行计算并基于计算结果向所述第一电流调节模块输入第二控制信号，所述第一电流调节模块根据所述第一控制信号和第二控制信号调节所述储能模块的充电电流。
[0014]在第一方面的某种实施方式中，所述第一电流调节模块包括第一运算放大单元和第一控制开关，所述第一运算放大单元包括第一运算放大器和第一反馈单元，所述第一控制开关的第一连接端与所述储能模块的第二连接端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一控制开关的第二连接端电连接，所述第一控制开关的第三连接端通过第一反馈单元与所述第一运算放大器的负输入端电连接；
[0015]所述第一控制信号和第二控制信号均输入到所述第一运算放大器的负输入端，所述第一运算放大器的正输入端输入参考电压；或者所述第一电流调节模块还包括信号处理单元，所述第一控制信号输入到所述第一运算放大器的负输入端，所述第二控制信号输入到所述信号处理单元，所述信号处理单元还输入参考电压，所述信号处理单元对所述第二控制信号和参考电压进行加、减、乘或除运算后输出处理信号，所述处理信号输入到所述第一运算放大器的正输入端。
[0016]在第一方面的某种实施方式中，所述储能模块的第二连接端还电连接电压钳位模块。
[0017]在第一方面的某种实施方式中，所述储能模块的第二连接端还电连接有续流模块。
[0018]在第一方面的某种实施方式中，所述第二电流调节模块包括第二运算放大单元和第二控制开关，所述第二运算放大单元包括第二运算放大器和第二反馈单元，所述第二控制开关的第一连接端与所述负载电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第二控制开关的第二连接端电连接，所述第二控制开关的第三连接端通过第二反馈单元与所述第二运算放大器的负输入端电连接。
[0019]在第一方面的某种实施方式中，所述处理信号还输入到所述第二运算放大器的输入端。
[0020]在第一方面的某种实施方式中，所述整流模块的电压输出端通过EMI电路与所述负载和储能模块的第一连接端电连接；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的至少一个元器件；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的两个元器件时，两个元器件串联或者并联；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的三个元器件时，三个元器件串联或者并联、或者两个元器件串联后与另一个元器件并联。
[0021]在第一方面的某种实施方式中，所述电压检测模块还包括至少一个输入端、至少
一个信号输出端和一个接地端，所述信号输出端与每个所述输入端之间设有一条电阻支路，每条电阻支路上设有至少一个第一电阻，当所述电阻支路上设有两个以上的第一电阻时，所有第一电阻串联，所述信号输出端与所述接地端之间设有至少一个第二电阻，当设有两个以上的第二电阻时，所有第二电阻依次串联，所述输入端与所述负载的第一连接端、所述负载的第二连接端和所述储能模块的第二连接端中的一个电气节点电连接，当包括两个以上的输入端时，每个输入端电连接的电气节点不同，所述信号输出端分别与瞬时电压前馈补偿模块和周期电压闭环控制模块电连接。
[0022]在第一方面的某种实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.线性恒流电路，用于驱动负载，包括整流模块、储能模块、第一电流调节模块和第二电流调节模块；所述整流模块的直流电压输出端分别与所述负载和储能模块的第一连接端电连接；所述第一电流调节模块被配置于调节所述储能模块在充电过程中的充电电流；所述第二电流调节模块被配置于调节流过所述负载的电流；其特征在于，还包括电压检测模块、瞬时电压前馈补偿模块和周期电压闭环控制模块；所述电压检测模块与所述负载的第一连接端、所述负载的第二连接端和所述储能模块的第二连接端中的至少一个电气节点电连接；所述电压检测模块的输出信号分别输入到所述瞬时电压前馈补偿模块和所述周期电压闭环控制模块，所述瞬时电压前馈补偿模块基于所述输出信号向所述第一电流调节模块输入第一控制信号；所述周期电压闭环控制模块对时间T内的所述输出信号进行计算并基于计算结果向所述第一电流调节模块输入第二控制信号，所述第一电流调节模块根据所述第一控制信号和第二控制信号调节所述储能模块的充电电流。2.根据权利要求1所述的线性恒流电路，其特征在于，所述第一电流调节模块包括第一运算放大单元和第一控制开关，所述第一运算放大单元包括第一运算放大器和第一反馈单元，所述第一控制开关的第一连接端与所述储能模块的第二连接端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一控制开关的第二连接端电连接，所述第一控制开关的第三连接端通过第一反馈单元与所述第一运算放大器的负输入端电连接；所述第一控制信号和第二控制信号均输入到所述第一运算放大器的负输入端，所述第一运算放大器的正输入端输入参考电压；或者所述第一电流调节模块还包括信号处理单元，所述第一控制信号输入到所述第一运算放大器的负输入端，所述第二控制信号输入到所述信号处理单元，所述信号处理单元还输入参考电压，所述信号处理单元基于所述第二控制信号和参考电压输出处理信号，所述处理信号的幅值大于或者小于所述基准电压，所述处理信号输入到所述第一运算放大器的正输入端。3.根据权利要求1或2所述的线性恒流电路，其特征在于，所述储能模块的第二连接端还电连接电压钳位模块。4.根据权利要求1或2所述的线性恒流电路，其特征在于，所述储能模块的第二连接端还电连接有续流模块。5.根据权利要求2所述的线性恒流电路，其特征在于，所述第二电流调节模块包括第二运算放大单元和第二控制开关，所述第二运算放大单元包括第二运算放大器和第二反馈单元，所述第二控制开关的第一连接端与所述负载电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第二控制开关的第二连接端电连接，所述第二控制开关的第三连接端通过第二反馈单元与所述第二运算放大器的负输入端电连接。6.根据权利要求5所述的线性恒流电路，其特征在于，所述处理信号还输入到所述第二运算放大器的输入端。7.根据权利要求1所述的线性恒流电路，其特征在于，所述整流模块的电压输出端通过EMI电路与所述负载和储能模块的第一连接端电连接；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的至少一个元器件；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的两个元器件时，两个元器件串联或者并联；所述EMI电路包括电阻、电感和二极管中的三个元器件时，三个元器件
串联或者并联、或者两个元器件串联后与另一个元器件并联。8.根据权利要求1所述的线性恒流电路，其特征在于，所述电压检测模块包括至少一个输入端、至少一个信号输出端和一个接地端，所述信号输出端与每个所述输入端之间设有一条电阻支路，每条电阻支路上设有至少一个第一电阻，当所述电阻支路上设有两个以上的第一电阻时，所有第一电阻串联，所述信号输出端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔俊国，张义，吕国柱，薛涛，
申请(专利权)人：江苏源微半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：