一种功率ＬＥＤ驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，包括：市电输入电路、ＰＷＭ信号发生电路、输出驱动电路、功率ＬＥＤ负载电路及反馈采样电路，输出驱动电路对来自ＰＷＭ信号发生电路的ＰＷＭ信号进行放大并形成驱动信号，反馈采样电路采样功率ＬＥＤ负载电路的负载电流波动信号，在市电输入电路与ＰＷＭ信号发生电路之间设误差处理电路，该电路包括输入电压检测电路及误差放大电路，输入电压检测电路用于采集市电输入电路的输出信号，输入电压检测电路的输出端与误差放大电路的第一输入端连接，其第二输入端与反馈采样电路的输出端连接，误差放大电路的输出端与ＰＷＭ信号发生电路的输入端连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对功率LED驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，以消除 输入电压波动对输出电流的影响，对于对输出电流精度要求严格的功率LED负载有特 别意义，可以获得更加稳定一致的亮度输出。
技术介绍
随着上世纪70年代出现的"能源危机"以来，世界各国政府都在大力推广节能高 能效项目和产品，其中一个重要的推广领域就是照明和显示系统。从上世纪80年代开 始LED的专利技术和研究形成了 90年代以来LED应用领域的大大扩展，加快了 LED照明 应用的步法，目前已有国内城市的路灯照明已经应用上了功率LED照明技术。但是伴随功率LED照明应用的一个主要问题就是LED的闪烁问题。众所周知LED 是一种电流驱动型的发光元器件，而造成闪烁的原因是正是因为流过LED的电流不稳 定，而造成流过LED的电流不稳定的原因中很重要的一种是输入市电电压的波动。通 常的功率LED驱动电路是通过负载反馈形成PWM控制的方式为功率LED提供稳定的 驱动电流，这种方式的最大缺点就在于负载或者电源变化需要经过若干个PWM信号周 期才能够得到调整并稳定，而在调整的这段时间内LED的驱动电流就会出现波动，进 而产生肉眼可以察觉的闪烁，使人产生不适感。图l和图2就显示了带有这种缺点的原 型装置的电路系统结构框图和典型电路图
技术实现思路
本专利技术提供一种功率LED驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，针对功率 LED驱动系统中遇到的系统反馈无法实时消除输入电压波动，从而造成功率LED的驱 动电流的在反馈调整期间波动的问题，该实时补偿装置通过对驱动系统输入电压进行实 时监控并将输入电压的变化分量引入系统的误差放大器进行运算，对误差放大器的输出 电压进行实时调整，以实时补偿输入电压波动对功率LED的驱动电流的影响，可以获 得更加稳定一致的亮度输出。本专利技术采用如下技术方案一种功率LED驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，包括220V市电输入 电路、PWM信号发生电路、输出驱动电路、功率LED负载电路及反馈采样电路，PWM 信号发生电路的输出端与输出驱动电路的输入端连接，输出驱动电路的输出端与功率 LED负载电路的输入端连接，输出驱动电路对来自PWM信号发生电路的PWM信号进 行放大并形成驱动信号，输出给功率LED负载电路，用于驱动功率LED负载电路，所 述的反馈采样电路用于采集功率LED负载电路的负载电流波动信号，在220V市电输 入电路与PWM信号发生电路之间设有误差处理电路，所述的误差处理电路包括输入电 压检测电路及误差放大电路，其中，输入电压检测电路用于采集220V市电输入电路的 输出信号，输入电压检测电路的输出端与误差放大电路的第一输入端连接，误差放大电 路的第二输入端与反馈采样电路的输出端连接，误差放大电路的输出端与PWM信号发 生电路的输入端连接。由市电输入电路提供的系统输入电压是带有电网波动的，在误差处理电路中可以对 这种波动进行实时处理。误差处理电路包括输入电压检测模块和误差放大电路。输入电 压检测模块包括两个以串联方式连接于系统输入电压与系统地电位之间的第一电阻Rl 和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点电位作为系统输入电压采样信 号VS输出到误差放大电路。误差放大电路包括电压叠加电路和误差放大器。电压叠加 电路的输入信号来自输入电压检测电路输出的输入电压采样信号VS，并输出电压叠加 信号，电压叠加信号输出到误差放大器的反相端，误差放大器的正相端接收来自反馈采 样电路的反馈信号FB，并经过误差放大产生输出信号即误差放大电平信号EA。误差放 大电路中的电压叠加电路包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2，第一 PMOS 管MP1、第二PMOS管MP2和电阻R3，第一NM0S管MN1的栅端接受来自输入电 压检测电路输出的电压采样信号VS，第二NMOS管MN2的栅端接受基准电压，.第一 NM0S管MN1、第二 NMOS管MN2的源端短接并接地，第一 NMOS管MNK第二 NMOS管MN2的漏端短接并接第一 PMOS管MP1的漏端，第一 PMOS管MP1的栅端 与第一PM0S管MP1自身的漏端短接，其源端接系统输入电压，形成一个镜像电流源， 第二 PMOS管MP2的栅端与第一 PMOS管MP1的栅端短接，其源端接系统输入电压， 漏端接电阻R3的一端，电阻R3另一端接地，第二PMOS管MP2漏端与电阻R3相接 的节电电位即为输出的电压叠加信号，其输出到误差放大器的反相端。通过输入电压检测模块对输入电压进行实时采样并获得一个可以用于与基准电压 进行叠加的分量信号，该分量信号与基准电压进行叠加运算后的信号输入误差放大器的 反相端，反馈采样电路的反馈信号输入误差放大器的同相端。这样误差放大器的输出信号就是包含有输入电压波动的实时补偿信号了 。带有输入电压波动的实时补偿信息的误差处理电路的输出信号输出到PWM信号 发生电路中，以产生合适的占空比的PWM信号，因此不必等到若干个系统开关周期调 整之后的反馈信号所引起的PWM信号的占空比的变化，此PWM信号中已经包含有输 入电压波动的实时补偿信息。这时PWM信号再输出到输出驱动电路产生负载驱动信 号，驱动功率LED负载电路。同时将负载的驱动情况经反馈采样电路反馈回误差处理 电路以实现系统环路的控制。对于原型装置的控制系统的改进是在原型结构的误差放大器的基础上加入了输入 电压检测模块以及电压叠加电路。输入电压检测模块对输入电压的波动的采样是实时进 行的，因此基准电压叠加上这个输入电压的波动的实时采样信号后得到的误差放大器的 输出(而原型装置需要通过经过反馈系统的若干个PWM周期后反馈采样信号的变化来 调整误差放大器的输出)就可以实时补偿输入电压的变化对最终LED驱动电流的影响。有益效果通过实时采样系统输入电压的波动来调整误差处理电路的输出，获得带有对输入电 压实时补偿信息的误差处理电路输出信号，进而产生带有对输入电压实时补偿信息 PWM信号，和带有对输入电压实时补偿信息的负载驱动信号，从而实现更加快速高效 的输出负载电流的调整，使输出电流达到稳定，进而获得更加稳定一致的功率LED电 流输出，有效地消除了由于输入电网电压波动引起的功率LED驱动电流的波动。附图说明图1原型装置系统结构框图。 图2原型装g电路原理图。 图3专利技术装置系统结构框图。 图4专利技术装置电路原理图。具体实施方式一种功率LED驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，包括220V市电输入 电路l、 PWM信号发生电路3、输出驱动电路4、功率LED负载电路5及反馈采样电 路6， PWM信号发生电路3的输出端与输出驱动电路4的输入端连接，输出驱动电路 4的输出端与功率LED负载电路5的输入端连接，输出驱动电路4对来自PWM信号发 生电路3的PWM信号进行放大并形成驱动信号，输出给功率LED负载电路5，用于驱动功率LED负载电路5，所述的反馈采样电路6用于采集功率LED负载电路5的负载 电流波动信号，其特征在于，在220V市电输入电路1与PWM信号发生电路3之间设 有误差处理电路2，所述的误差处理电路2包括输入电压检测电路7及误差放大电路8， 其中，输入电压检测电路7用于采集220V市电输入电路1的输出信号，输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率ＬＥＤ驱动系统中对输入电压波动的实时补偿装置，包括：２２０Ｖ市电输入电路（１）、ＰＷＭ信号发生电路（３）、输出驱动电路（４）、功率ＬＥＤ负载电路（５）及反馈采样电路（６），ＰＷＭ信号发生电路（３）的输出端与输出驱动电路（４）的输入端连接，输出驱动电路（４）的输出端与功率ＬＥＤ负载电路（５）的输入端连接，输出驱动电路（４）对来自ＰＷＭ信号发生电路（３）的ＰＷＭ信号进行放大并形成驱动信号，输出给功率ＬＥＤ负载电路（５），用于驱动功率ＬＥＤ负载电路（５），所述的反馈采样电路（６）用于采集功率ＬＥＤ负载电路（５）的负载电流波动信号，其特征在于，在２２０Ｖ市电输入电路（１）与ＰＷＭ信号发生电路（３）之间设有误差处理电路（２），所述的误差处理电路（２）包括输入电压检测电路（７）及误差放大电路（８），其中，输入电压检测电路（７）用于采集２２０Ｖ市电输入电路（１）的输出信号，输入电压检测电路（７）的输出端与误差放大电路（８）的第一输入端连接，误差放大电路（８）的第二输入端与反馈采样电路（６）的输出端连接，误差放大电路（８）的输出端与ＰＷＭ信号发生电路（３）的输入端连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈畅，陈瑶，杨全，
申请(专利权)人：南京源之峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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