一种可调光的LED驱动电路及驱动方法技术

本发明专利技术提供了一种可调光的LED驱动电路及驱动方法，其通过输入电流控制电路控制第一功率级电路中的输入电流在可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，输入电流保持为零。这样能够保证电子变压器的负载电流在其最小负载电流之上，因而在工作过程中保持正常状态工作，避免了电子变压器关断造成LED负载闪烁的问题；此外，还通过调光信号发生电路检测输入电流信息以获得表征可控硅导通角信息的调光信号，实现了对LED负载的精确调光，调光范围宽、效果好；最后，输出电流控制电路实现对LED负载电流的恒流控制，从而保证LED负载亮度稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子领域，更具体地说，涉及一种可调光的LED驱动电路及驱动方法。
技术介绍
在照明领域中，LED灯替代传统光源(如卤素灯)已成为发展的趋势，在LED灯替代卤素灯的过程中，一方面需要满足与传统电路中电子变压器进行匹配，以保证电子变压器正常工作；另一方面需要对LED负载进行精确调光，以最大程度发挥LED灯负载节能高光效的优势。现有技术中，通常采用可控硅的调光方案对LED灯负载进行调光，在带有电子变压器的LED驱动电路中，可控硅调光器一般放置在电子变压器的前端。可控硅调光的基 本原理是通过控制可控硅的导通角度来对LED灯负载的供电电压进行调节，达到调光的目的。但现有LED驱动电路中一般包含有较大的滤波电容，这样电路中的LC谐振会使通过可控硅的电流不可控，导致可控硅不能维持导通，因此，LED会出现频闪。近年来，也已提出了采用可控硅进行LED调光的多种控制方案，例如，通过增加一个假负载(如电阻)的方法来解决电流不可控的问题，但增加的假负载的功率消耗无疑会使整机效率偏低。此外，传统电路中的电子变压器是原是针对卤素灯(而非LED灯)负载设计的，电子变压器要求在工作过程中保持一个最小负载电流才能正常工作。因此，在带有电子变压器的LED驱动电路中，如何保证既能满足电子变压器最小工作电流的要求，又能对LED灯负载进行精确调光，使LED灯负载不会发生频闪，且整机工作效率高是当前极具挑战性的一项工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种可调光的LED驱动电路及驱动方法，其通过输入电流控制电路控制第一功率级电路中的输入电流在可控娃导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零。这样不但可以保证在工作过程中能满足电子变压器的最小负载电流要求，并且，其通过调光信号发生电路检测第一功率级电路的输入电流信息以获得表征可控硅导通角信息的调光信号，所述调光信号用以实现对LED负载进行精确调光。同时，本专利技术提出了一种可调光的LED驱动方法。依据本专利技术的一种可调光的LED驱动电路，其将电网交流电压经一可控硅整流电路和电子变压器处理后输入至整流桥以得到一缺相的直流电压信号，一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并输出恒定的电流来驱动LED负载，包括输入电流控制电路，其中，所述功率级电路包括第一功率级电路和第二功率级电路，所述第一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并将其转换为第一输出电压供给所述第二功率级电路；所述输入电流控制电路接收所述第一功率级电路的输入电流和所述第一输出电压，并产生一第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述输入电流在所述可控硅整流电路中的可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零；所述LED驱动电路根据所述输入电流和所述第一输出电压来驱动所述LED负载。进一步的，所述输入电流控制电路进一步包括电流控制电路、电压控制电路和逻辑电路，其中，所述电流控制电路接收所述输入电流和一第一基准电流，并产生一电流控制信 号；其中，所述第一基准电流与所述方波信号的峰值相对应；所述电压控制电路接收所述第一输出电压和第一基准电压，并产生一电压控制信号;所述逻辑电路接收所述电流控制信号和所述电压控制信号，经逻辑运算后产生所述第一控制信号。进一步的，所述电流控制电路具体包括第一比较器，所述第一比较器的同相输入端接收所述输入电流，反相输入端接收所述第一基准电流，进行比较后产生所述电流控制信号;所述电压控制电路具体包括滞环比较器，所述滞环比较器的同相输入端接收所述第一输出电压，反相输入端接收所述第一基准电压，并进行比较，以产生所述电压控制信号;所述逻辑电路具体包括第一或门和第一触发电路，所述电流控制信号和所述电压控制信号通过所述第一或门逻辑运算后输入至所述第一触发电路的复位端，所述第一触发电路的置位端接收一第一时钟信号，其输出端输出所述第一控制信号。进一步的，所述电流控制电路具体包括第一跨导运算放大器、第一补偿电路和第二比较器，所述第一跨导运算放大器的同相输入端接收所述输入电流，反相输入端接收所述第一基准电流，其输出端的输出信号经过所述第一补偿电路补偿后形成第一误差电压信号;所述第二比较器的反相输入端接收所述第一误差电压信号，同相输入端接收一表征所述第一功率级电路中的电感电流的电压信号，其输出端输出所述电流控制信号；所述电压控制电路具体包括一第三比较器，所述第三比较器的同相输入端接收所述第一输出电压，其反相输入端接收所述第一基准电压，输出端输出所述电压控制信号；所述逻辑电路包括具体第二触发电路、第三触发电路和第一与门，所述第二触发电路的复位端接收所述电流控制信号，其置位端接收一第二时钟信号，输出端输出一第二触发信号；所述第三触发电路的复位端接收所述电压控制信号，置位端接收一使能触发信号，其输出端输出一第三触发信号；所述第二触发信号和所述第三触发信号经过所述第一与门逻辑运算后输出所述第一控制信号。优选的，还包括第一基准电流发生电路，所述第一基准电流发生电路接收一基准电流源，当表征所述第一功率级电路的输入电流的方波信号有效时，所述基准电流源作为所述第一基准电流；当所述方波信号无效时，所述第一基准电流为零。进一步的，还包括调光信号发生电路，所述调光信号发生电路包括有一计时电路和一均值电路，其中所述计时电路接收所述输入电流和一阈值电流，以输出一表征所述可控硅的导通角信息的第二方波信号；所述均值电路接收所述第二方波信号和一第二基准电流，其根据所述第二方波信号对所述第二基准电流进行均值处理以获得一表征所述可控硅的导通角信息的所述调光信号。进一步的，还包括输出电流控制电路，其接收所述LED负载的电流信号和所述调 光信号发生电路传输的调光信号，并产生一第二控制信号，所述第二控制信号用以控制所述第二功率级电路为所述LED负载提供恒定的输出电流信号，并实现对所述LED负载进行调光。优选的，所述第一功率级电路为升压型拓扑结构。优选的，所述第二功率级电路为降压型拓扑结构或升压-降压型拓扑结构。依据本专利技术的一种可调光的LED驱动方法，包括以下步骤 SI:接收电网交流电压，经一可控硅整流电路和电子变压器处理后输入至整流桥以获得一缺相的直流电压信号；S2:接收所述缺相的直流电压信号，产生第一级输入电流和第一输出电压；并且所述输入电流在所述可控硅整流电路中的可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零；S3:接收所述第一级输入电流,产生一调光信号；S4:接收所述第一输出电压、LED负载的电流信号和所述调光信号，以产生一〖亘定的输出电流信号。进一步的，在步骤S2中还包括以下步骤接收所述第一级输入电流和一第一基准电流，产生一电流控制信号；其中，所述第一基准电流与所述方波信号的峰值相对应；接收所述第一输出电压和一第一基准电压，并产生一电压控制信号；接收所述电流控制信号和所述电压控制信号，经逻辑运算后产生一第一控制信号。进一步，还包括以下步骤比较所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调光的LED驱动电路，其将电网交流电压经一可控硅整流电路和电子变压器处理后输入至整流桥以得到一缺相的直流电压信号，一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并输出恒定的电流来驱动LED负载，其特征在于，包括输入电流控制电路，其中，所述功率级电路包括第一功率级电路和第二功率级电路，所述第一功率级电路接收所述缺相的直流电压信号并将其转换为第一输出电压供给所述第二功率级电路；所述输入电流控制电路接收所述第一功率级电路的输入电流和所述第一输出电压，并产生一第一控制信号，所述第一控制信号用以控制所述输入电流在所述可控硅整流电路中的可控硅导通时间区间内为一方波信号，其峰值为一恒定值且满足所述电子变压器的最小负载电流要求，其谷值为零；在所述可控硅关断时间区间内，所述输入电流保持为零；所述LED驱动电路根据所述输入电流和所述第一输出电压来驱动所述LED负载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余峰，黄晓冬，
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：