一种LED驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电源的LED驱动电路，应用于开关电源电路系统，包括：接收交流电输入的调光器；与所述调光器的输出连接并对其负载特性进行阻抗变换、控制其输出波形的阻抗变换模块；与所述调光器的输出连接并产生调光控制信号的低通滤波器；连接于所述阻抗变换模块的输出与LED的输入之间的恒流控制模块，且所述恒流控制模块还与所述低通滤波器连接，接收所述调光控制信号，从而控制输出电流大小并通过所述恒流控制模块最终驱动LED。采用本实用新型专利技术所述电路，能够适应现有的各种调光器，且具有高性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED驱动
，特别是涉及一种开关电源的LED驱动电路。
技术介绍
开关电源由于体积小和效率高的优点，越来越多的被应用于各类设备中，用于提供稳定的能量输出。LED照明因具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性，被誉为人类照明的第三次革命。在同样亮度下，LED照明耗电仅为普通白炽灯的1/10，使用寿命是白炽灯的80-100倍。现在LED可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景照明等领域。LED属于直流驱动，拥有超低的功耗，单管可以达到0.03～0.06瓦。而照明系统设计人员对每一种新的光源科技又都面临调光的挑战。调光在许多应用中是非常重要的，因为它可以让灯光的亮度符合各种环境的需求，同时可有效节能。最常见的调光控制器是相位截断调光器，通常被称为TRIAC调光器，是应用于目前大量使用的白炽灯或卤素灯。要将相位截断调光器与现今的发光二极管(LED)灯泡结合应用，就意味着需要面对显著的设计挑战，且结果也非尽如人意。究其原因，就是：传统的TRIAC调光控制器是用来调节电阻性的负载(例如是白炽灯或卤素灯)，而目前市场上的LED驱动器解决方案，在作TRIAC调光控制的时候，会产生闪烁及/或不能实现100∶1的对比度。例如以下设计方案，如图1所示，采用被动式(无源)功率因数校正器(PFC)，即，整个驱动电路包括依次连接的：TRIAC调光器、被动式PFC、和开关电源。具体的，如图2A和图2B，是具体应用两种被动式功率因数校正器的LED驱动电路图，其中图2A是“电感补偿式”功率因数校正器的LED驱动电路图，包括TRIAC调光器10、电感补偿式PFC12、和开关电源14；图2B是“填谷电路式”功率因数校正器的LED驱动电路图，包括TRIAC调光器10’、填谷电路式PFC12’、和开关电源14’。这些设计方案虽然能够驱动LED，但是由于调光器的负载不是电阻性负载，导致交流输入电压在triac调光器导通角附近时，调光器反复导通，从而造成LED产生闪烁效果及/或不能实现100∶1的对比度。因此，如何设计一种适应现有的各种调光器的开关电源的LED驱动电路，已成为当前急需解决的技术难题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种LED驱动电路，能够适应现有的各种调光器，且具有高性能。本技术所述LED驱动电路，包括：接收交流电输入的调光器；与所述调光器的输出连接并对其负载特性进行阻抗变换、控制其输出波形的阻抗变换模块；与所述调光器的输出连接并产生调光控制信号的低通滤波器；-->连接于所述阻抗变换模块的输出与LED的输入之间的恒流控制模块，且所述恒流控制模块还与所述低通滤波器连接，接收所述调光控制信号，从而控制输出电流大小并通过所述恒流控制模块最终驱动LED。其中，所述调光器是相位截断调光器。其中，所述阻抗变换模块为能够控制其交流输入信号为正弦信号的有源功率因数校正器。其中，所述调光控制信号是所述有源功率因数校正器的正弦交流输入信号通过低通滤波器所产生的直流信号。其中，所述恒流控制模块是原边控制的开关电源。所述LED驱动的具体实施例中，所述阻抗变换器可以是有源功率因数校正器；而恒流控制模块可以是原边控制的开关电源。该电路通过在调光器后连接阻抗变换模块，使得其负载从非电阻性负载转化为电阻性负载，从而解决了由于交流输入后调光器进行调光时在导通角附近反复导通，从而产生闪烁的技术问题，即，使得该LED驱动电路能够应用现有的调光器。另外，采用恒流控制模块，特别是原边控制的开关电源，使得其性能高，成本低。附图说明图1，为现有的LED驱动方案的框图；图2A，为图1所示的具体应用“电感补偿式”功率因数校正器的LED驱动电路图；图2B，为图1所示的具体应用“填谷电路式”功率因数校正器的LED驱动电路图；图3，为本技术的开关电源的LED驱动方案的框图；图4，为图3所示的开关电源的LED驱动电路的具体实施电路图；图5，是有源功率因数校正器在不同调光器类型(前切/后切)，不同导通角情况下的输入电压信号；图6，是本技术开关电源的LED驱动电路导通角和LED输出电流的关系图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。有鉴于此，本技术的目的在于提供一种开关电源的LED驱动电路，能够适应现有的各种调光器，且具有高性能。前面提到了，triac调光器是应用于传统的照明灯的调光，即其负载需是电阻性，但是例如图1的LED的驱动电路，由于调光器的负载不是电阻性负载，导致交流输入电压在triac调光器导通角附近时，调光器反复导通，从而造成LED产生闪烁效果。因此，为了保证调光器的正常工作，首先需要对调光器的负载进行阻抗变换。请参阅图3，是本技术的结构框图，如图所示，本技术的LED驱动电路包括：调光器、阻抗变换模块、低通滤波器、及恒流控制模块，其中，所述调光器接收交流电输入，其输入连接有阻抗变换器以及低通滤波器；所述阻抗变换器使得调光器的负载从电容性转变为电阻性负载，其输出连接有恒流控制模块；所述恒流控制模块的输入包括阻抗变换模块的输出以-->及低通滤波器产生的调光控制信号，即恒流控制模块也与所述低通滤波器的输出连接。这样，该LED驱动电路能够将所述调光器的负载由电容性负载转变为电阻性负载，能够解决上述闪烁的问题。另外，通过恒流控制模块对整个电路的输出进行有效控制，使得输出稳定。需要说明的是，上述阻抗变换模块在进行阻抗变换时，在LED负载变化的情况下，阻抗变换模块所变换出的电阻特性越好，越有利于Triac调光器的正常工作。采用有源功率因数校正结构可以实现这一阻抗变换，请参阅图4，是本技术的LED驱动电路的具体实施例，如图所示，将LED驱动电路的电容性负载变换为电阻性负载后，在整流桥21后的电压波形与整流桥21前的电压波形相同。阻抗变换模块22(本实施例中为有源功率因数校正器)，将LED恒流控制模块24与交流输入电压隔开，并且能够控制交流输入电流的形状，使之等于正弦，如图5所示，显示了有源功率因数校正器在不同调光器类型(前切/后切)，不同导通角情况下的输入电压信号。有源功率因数校正器包括：有源功率因数校正IC，用于输出功率的变压器，功率MOS管，和输出整流肖特基二极管。当调光器20工作在不同的导通角状态时，整个电路的线电压波形也是被切角的正弦电压。而图4中有源功率因数校正器中应用常用的APFC升压电路，APFC的输入电压为交流输入电压，当接入triac调光器20后，APFC的输入电压为切角的正弦电压，而整流桥21后的电压波形仍然可以很好的跟随Triac的输出电压波形，不会产生畸变。通过这样的负载特性变换，整流桥后面的负载在交流输入周期为100Hz的频率范围左右，被视为纯电阻性负载，保证了Triac调光器20的正常工作。同时，APFC的输出电压约为400V的高压Bus信号。在不同输入电压的情况下，此BUS电压变化不大。对于后一级的恒流控制模块24(该实施例中为原边控制的开关电源)来说，相当于一个固定不变的输入电压信号。对稳定整个电路的输出，也有帮助。阻抗变换模块22的输出端接一个恒流控制模块24本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ驱动电路，其特征在于，包括：　　接收交流电输入的调光器；　　与所述调光器的输出连接并对其负载特性进行阻抗变换、控制其输出波形的阻抗变换模块；　　与所述调光器的输出连接并产生调光控制信号的低通滤波器；　　连接于所述阻抗变换模块的输出与ＬＥＤ的输入之间的恒流控制模块，且所述恒流控制模块还与所述低通滤波器连接，接收所述调光控制信号，从而控制输出电流大小并通过所述恒流控制模块最终驱动ＬＥＤ。

【技术特征摘要】
1.一种LED驱动电路，其特征在于，包括：接收交流电输入的调光器；与所述调光器的输出连接并对其负载特性进行阻抗变换、控制其输出波形的阻抗变换模块；与所述调光器的输出连接并产生调光控制信号的低通滤波器；连接于所述阻抗变换模块的输出与LED的输入之间的恒流控制模块，且所述恒流控制模块还与所述低通滤波器连接，接收所述调光控制信号，从而控制输出电流大小并通过所述恒流控制模块最终驱动LED。2.根据权利要求1所述的L...

【专利技术属性】
技术研发人员：段建华，刘娜，陈泽强，任雪刚，
申请(专利权)人：BCD半导体制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：KY