一种适应于电子变压器的LED驱动电源制造技术

本发明专利技术公开了一种适应于电子变压器的LED驱动电源，通过第一控制电路控制流过电感的电流，保证电子变压器在任何负载情况下均能满足最小负载电流的要求，因此在整个交流周期内都能正常工作，并且维持所述功率级电路的输出电压基本恒定；通过稳流控制电路控制流过LED负载的电流，保证LED负载能够稳定发光，控制精度高且响应速度快。本发明专利技术的LED驱动电源能够在传统的电路结构上匹配各种电子变压器，使LED负载均能正常工作且不会出现灯闪烁的现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源领域，更具体的说，涉及一种适应于电子变压器的LED驱动电源。
技术介绍
现行很多照明场合大量采用射灯ー即MR16灯杯的方式，它是由电子变压器和耗电大的石英灯等两部分组成的，但随着LED在照明领域的应用越来越普遍，LED照明替代传统的石英灯照明已成为不可逆转的趋势，然而在LED照明替代传统石英灯照明的过程中，却存在输入电源和负载特性不匹配的问题，这是因为传统照明电路中的电子变压器输出的是高频低压交流电源，而LED需要的是直流恒流源，因此，需要一个有效的LED驱动电源来进行转换。 如图I所示，为现有的ー种LED驱动电源的电路图，电子变压器输出的低压交流电经过整流桥整流、电解电容CEl滤波，然后通过稳流控制电路来控制给LED提供恒定的工作电流。然而，从图I中可以看出整流桥之后接了ー个很大的电解电容(几百uF)，对于电子变压器来说，相当于由原来的阻性负载变成了ー个很大的容性负载，这样会导致电子变压器的输出电流产生ー个很大的冲击电流，冲击电流不但会影响电子变压器的可靠工作，而且导致电路导通损耗增加，温度高，影响工作寿命。另外，几百uF的容性负载会使电子变压器工作在间歇状态，一方面电子变压器利用率低，另ー方面还会增加电解电容上的纹波，使LED电流带有较大的エ频纹波，造成LED灯闪烁的现象。此外，在LED驱动电源的设计中，能够匹配电子电压器在任何负载情况下都能正常工作也是亟需解决的问题。由于电子变压器是针对阻性负载设计的，为了满足变压器正常工作，要求在整个交流周期内維持ー个最小负载电流，如果负载电流下降到该电流以下，或者是出现大的负载电流瞬变导致其低于最小负载电流，电子变压器将在交流周期内关断，造成LED灯闪烁。因此，如何设计出一种适应于电子变压器的LED驱动电源，一方面整流桥后不采用较大的电解电容，解决冲击电流的问题，另一方面，可满足在任何负载情况下电子电压器都正常工作，不会造成灯闪烁的现象，实为目前LED驱动电源研究开发的ー个重要发展目标。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种适应于电子变压器的LED驱动电源，其通过对流过电感的最小电流进行箝位控制，以使所述电子变压器在任何情况下都满足最小负载电流的要求，因此在整个交流周期内都能正常工作，利用率高且不会出现LED灯闪烁的现象，而且在整流桥后不需要容值大的电解电容，解决了冲击电流带来的损害问题。依据本专利技术的一种适应于电子变压器的LED驱动电源，包含连接在所述电子变压器和LED负载之间的一整流桥和功率级电路，所述功率级电路中包含有依次连接在所述整流桥之后的一电感和功率开关管，所述LED驱动电源进ー步包括第一控制电路和稳流控制电路，其中，所述第一控制电路根据接收到的表征所述电感电流的第一米样信号和表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号来调节所述功率开关管的开关动作，以调节所述电感的电流，从而维持所述功率级电路的输出电压基本恒定；所述第一控制电路包括ー电感电流箝位电路，其具有一与所述电子变压器的維持电流相匹配的箝位电压，当所述电感电流小于所述維持电流时，所述电感电流箝位电路将所述电感电流箝位至所述维持电流；所述稳流控制电路用以检测所述LED负载的电流，以形成ー检测信号，然后根据所述检测信号来控制流过所述LED负载的电流，以使所述LED负载电流保持基本恒定。 进ー步的，所述第一控制电路还包括一电压控制电路和一电流控制环路，所述电压控制电路接收表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号和一第一基准电压信号，并产生一电压控制信号；所述电感电流箝位电路接收所述电压控制信号，当所述电压控制信号小于所述箝位电压吋，所述电感电流箝位电路将所述电压控制信号箝位至所述箝位电压，并以所述箝位电压作为ー參考电压信号传输给所述电流控制环路；当所述电压控制信号大于所述箝位电压时，所述电压控制信号作为所述參考电压信号传输至所述电流控制环路；所述电流控制环路接收表征所述电感电流的第一采样信号和所述參考电压信号，并产生一第一控制信号以控制所述功率开关管的开关动作。进ー步的，所述电压控制电路还包括一第一跨导放大器和补偿电路，所述第一跨导放大器反相输入端接收所述第一电压反馈信号，同相输入端接收所述第一基准电压信号，其输出端输出的信号经所述补偿电路补偿后形成所述电压控制信号。进ー步的，所述电流控制环路还包括第一比较器和第一触发器，所述第一比较器同相输入端接收所述第一采样信号，反相输入端接收所述參考电压信号，并进行比较运算，以产生所述第一比较信号；所述第一触发器的复位端接收所述第一比较信号，置位端接收ー第一时钟信号，并产生所述第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述功率开关管的开关动作，以此调整所述电感的电流大小。优选的，所述稳流控制电路包括一误差放大电路、第二比较器、第二触发器以及串联在所述LED负载和地之间的第二电感和第二功率开关管，所述误差放大电路接收所述检测信号和一第二基准电压信号，经误差放大运算后输出ー第一误差放大信号；所述第二比较器的反相输入端接收所述第一误差放大信号，其同相输入端接收表征所述第二电感电流的第二采样信号，并产生一第二比较信号；所述第二触发器的复位端接收所述第二比较信号，置位端接收ー第二时钟信号，并产生一第二控制信号以控制所述第二功率开关管的开关动作，以此控制所述LED负载电流保持基本恒定。 进ー步的，所述LED驱动电源进一歩包括ー过压保护电路，所述过压保护电路包括一第一迟滞比较器，所述第一迟滞比较器的反相输入端接收表征所述功率级电路输出电压的第二电压反馈信号，同相输入端接收ー第三基准电压信号，其输出端产生ー第一迟滞比较信号；所述第一迟滞比较信号与所述第一控制电路输出的功率开关管控制信号通过ー第一与门电路逻辑运算后产生第一 PWM控制信号以控制所述功率开关管的开关动作。优选的，所述稳流控制电路包括一第二迟滞比较器，所述第二迟滞比较器的反相输入端接收所述检测信号，同相输入端接收ー第四基准电压信号，其输出端产生ー第二迟滞比较信号；所述第二迟滞比较信号与所述第一控制电路输出的功率开关管控制信号通过ー第二与门电路逻辑运算后产生第二 PWM控制信号以控制所述功率开关管的开关动作，以此控制所述LED负载电流保持基本恒定。 进ー步的，所述LED驱动电源还包括并联在所述整流桥输出端的ー滤波电容，所述滤波电容用以滤除所述整流桥输出电压的高频谐波分量。通过本专利技术的ー种适应于电子变压器的LED驱动电源，其通过第一控制电路、电感电流箝位电路来控制流过电感的电流，以使得电子变压器在任何情况下都能正常工作，利用率高，保证LED负载不会出现闪烁；同时产生一个电压纹波小的直流电压源供后级稳流控制电路，然后通过稳流控制电路控制流过LED负载的电流，保证LED负载能稳定发光，控制精度高且响应快，本专利技术的LED驱动电源能够在不同的负载情况下实现匹配各种电子变压器，均能保证正常工作。此外，本专利技术的LED驱动电源整流桥后无需采用容值大的电解电容，避免了电子变压器的输出电流出现较大冲击电流的情况，安全性更高。附图说明图I所示为现有的ー种LED驱动电源的电路图；图2所示为依据本专利技术的ー种适应于电子变压器的LED驱动电源第一实施例的电路图；图3所示为依据本专利技术的ー种适应于电子变压器的LED驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应于电子变压器的LED驱动电源，包含连接在所述电子变压器和LED负载之间的一整流桥和功率级电路，所述功率级电路中包含有依次连接在所述整流桥之后的ー电感和功率开关管，其特征在干，所述LED驱动电源进一歩包括第一控制电路和稳流控制电路，其中， 所述第一控制电路根据接收到的表征所述电感电流的第一采样信号和表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号来调节所述功率开关管的开关动作，以调节所述电感的电流，从而维持所述功率级电路的输出电压基本恒定； 所述第一控制电路包括ー电感电流箝位电路，其具有一与所述电子变压器的维持电流相匹配的箝位电压，当所述电感电流小于所述維持电流时，所述电感电流箝位电路将所述电感电流箝位至所述维持电流； 所述稳流控制电路用以检测所述LED负载的电流，以形成ー检测信号，然后根据所述检测信号来控制流过所述LED负载的电流，以使所述LED负载电流保持基本恒定。2.根据权利要求I所述的ー种LED驱动电源，其特征在于，所述第一控制电路还包括一电压控制电路和一电流控制环路， 所述电压控制电路接收表征所述功率级电路输出电压的第一电压反馈信号和一第一基准电压信号，并产生一电压控制信号； 所述电感电流箝位电路接收所述电压控制信号，当所述电压控制信号小于所述箝位电压时，所述电感电流箝位电路将所述电压控制信号箝位至所述箝位电压，并以所述箝位电压作为ー參考电压信号传输给所述电流控制环路； 当所述电压控制信号大于所述箝位电压时，所述电压控制信号作为所述參考电压信号传输至所述电流控制环路； 所述电流控制环路接收表征所述电感电流的第一采样信号和所述參考电压信号，并产生一第一控制信号以控制所述功率开关管的开关动作。3.根据权利要求2所述的ー种LED驱动电源，其特征在于，所述电压控制电路进一歩包括一第一跨导放大器和补偿电路， 所述第一跨导放大器反相输入端接收所述第一电压反馈信号，同相输入端接收所述第一基准电压信号，其输出端输出的信号经所述补偿电路补偿后形成所述电压控制信号。4.根据权利要求2所述的ー种LED驱动电源，其特征在于，所述电流控制环路包括第一比较器和第一触发器， 所述第一比较器同相输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洪峰，黄秋凯，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：