本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種照明驅(qū)動電路及照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在照明驅(qū)動電路中，LED為常用照明光源，以LED驅(qū)動電路為例，現(xiàn)有技術(shù)的線性LED驅(qū)動電路由于線路簡單，成本低，被廣泛用于LED驅(qū)動電路。但LED燈在替換傳統(tǒng)白熾燈時，不僅需要兼容可控硅調(diào)光器，并且其線性調(diào)整率(即LED電流隨著輸入電壓的變化率)也有一定要求。

如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)線性LED驅(qū)動電路原理圖，采樣電阻R00采樣流經(jīng)LED電流，運放U00比較電阻R00上的電流采樣值和內(nèi)部參考電壓VREF0，通過控制調(diào)整管M00的柵極使得LED的電流采樣值等于VREF0，即使得LED電流等于VREF0/R00。

以上現(xiàn)有技術(shù)的線性LED驅(qū)動電路存在以下技術(shù)問題：當(dāng)輸入電壓變化時，輸出電流也會變化，即其線性調(diào)整率較差。且在接入可控硅調(diào)光器的情況下，當(dāng)LED電流瞬時值小于可控硅的維持電流時，可控硅調(diào)光器會發(fā)生誤關(guān)斷，導(dǎo)致LED燈發(fā)生閃爍。因此，現(xiàn)有技術(shù)無法達到較高的線性調(diào)整率的要求，并且難以兼容不同類型的可控硅調(diào)光器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種提高線性調(diào)整率、并能防止因負載電流小于調(diào)光器的維持電流而造成誤關(guān)斷的照明驅(qū)動電路及照明系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無法達到較高的線性調(diào)整率的要求，且難以兼容不同類型的可控硅調(diào)光器的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的照明驅(qū)動電路，交流電源經(jīng)整流橋得到輸入電壓對負載供電，所述驅(qū)動電路包括恒流控制電路，所述的恒流控制電路與負載串聯(lián)，通過采樣流經(jīng)負載的電流，得到表征輸出電流瞬時值的輸出電流采樣值，并根據(jù)所述輸出電流采樣值和平均輸出電流的參考值，調(diào)節(jié)流經(jīng)負載的電流，實現(xiàn)輸出恒流；

當(dāng)所述輸出電流采樣值大于表征限流電流的限流閾值時，則通過恒流控制電路調(diào)節(jié)所述的輸出電流瞬時值，將其鉗位在限流電流或低于限流電流。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路還包括泄放電路，所述的泄放電路采樣所述驅(qū)動電路的輸入電流，得到表征輸入電流瞬時值的輸入電流采樣值，將所述輸入電流采樣值和表征目標(biāo)輸入電流的母線電流參考值作比較運算處理，以使輸入電流等于所述目標(biāo)輸入電流，在流經(jīng)負載的電流大于所述目標(biāo)輸入電流時，控制所述泄放電路的泄放電流為零值。

優(yōu)選地，所述的恒流控制電路包括第一運放、第二運放和第一電流調(diào)整管，所述的第一運放的第一端接收所述的輸出電流采樣值，其第二端接收平均輸出電流的參考值，第一運放的輸出端連接于第二運放的第二端，同時第一運放的輸出端連接有第一濾波電容；所述第二運放的第一端接收所述的輸出電流采樣值，第二運放的輸出端與第一電流調(diào)整管的控制端連接。

優(yōu)選地，所述的恒流控制電路還包括鉗位電路，所述的鉗位電路輸出鉗位電壓，所述的表征限流電流的限流閾值為所述的鉗位電壓，當(dāng)所述輸出電流采樣值大于所述鉗位電壓時，則將第二運放的第二端的電壓鉗位于所述的鉗位電壓，通過第二運放的輸出來調(diào)節(jié)第一電流調(diào)整管，以調(diào)節(jié)所述輸出電流瞬時值，將其鉗位在限流電流。

優(yōu)選地，所述的泄放電路包括第二電流調(diào)整管和第三運放，所述第三運放的第一端接收表征輸入電流瞬時值的輸入電流采樣值，其第二端接收所述表征目標(biāo)輸入電流的母線電流參考值，其輸出端與第二電流調(diào)整管的控制端連接，所述第二電流調(diào)整管的第一端和第二端分別連接在輸入電壓的高低電位端。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動電路還包括紋波消除電路，所述的紋波消除電路與負載串聯(lián)，通過所述紋波消除電路調(diào)節(jié)其與負載的公共端的恒壓，以使負載兩端恒壓，由波紋消除電路承載負載上的電壓紋波。

優(yōu)選地，所述的紋波消除電路包括第一調(diào)整管及其調(diào)整管控制電路，所述的第一調(diào)整管與負載串聯(lián)，所述調(diào)整管控制電路根據(jù)第一調(diào)整管與負載的公共端電壓和該公共端電壓的參考值，來調(diào)節(jié)所述第一調(diào)整管的控制端，使得該公共端電壓等于所述公共端電壓的參考值。

優(yōu)選地，所述的調(diào)整管控制電路還包括第四運放和第五運放，所述的第四運放的第一端接收所述公共端電壓的參考值，其第二端接收所述的公共端電壓，其輸出端與第五運放的第二端連接，同時第四運放的輸出端連接有第二濾波電容；所述第五運放的第一端接收流經(jīng)所述第一調(diào)整管的電流的電流采樣值，第二運放的輸出端與第一調(diào)整管的控制端連接。

優(yōu)選地，所述的照明驅(qū)動電路為LED驅(qū)動電路。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種的照明系統(tǒng)，包括上述任意一種照明驅(qū)動電路。

采用本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明的恒流控制電路具有瞬時值限流功能，不僅可以在沒有可控硅調(diào)光器的情況下，在不同輸入電壓下輸出電流都達到恒流的效果；在有可控硅調(diào)光器的情況下，在導(dǎo)通角大于一定值時，輸出電流的瞬時值沒有達到限流值，則工作在輸出恒流狀態(tài)；在導(dǎo)通角小于一定值時，輸出電流的瞬時值達到限流值，則輸出電流被限流，輸出電流的平均值減小，從而實現(xiàn)調(diào)光。因此該方案能夠兼容有無可控硅調(diào)光器的兩種情況，兼容性高；通過加入泄放電路，防止可控硅因輸出電流低于維持電流而發(fā)生誤關(guān)斷，從而保證系統(tǒng)的輸出電流穩(wěn)定，防止出現(xiàn)閃爍。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的照明驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為泄放電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為紋波消除電路的一種電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5為紋波消除電路的另一種電路結(jié)構(gòu)圖；

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精神和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。

為了使公眾對本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實施例中詳細說明了具體的細節(jié)，而對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。需說明的是，附圖均采用較為簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。

參考圖2所示，示意了本發(fā)明的照明驅(qū)動電路的具體電路結(jié)構(gòu)，其負載以LED為例，其輸入電源為交流輸入，在沒有可控硅調(diào)光器的情況下，所述交流輸入經(jīng)整流橋U01后輸出直流的輸入電壓，即作為負載的輸入電壓，在存在可控硅調(diào)光器U02的情況下，則需在交流輸入和整流橋U01之間設(shè)置可控硅調(diào)光器U02。但需要說明的是，本發(fā)明能同時兼容有無可控硅調(diào)光器這兩種情況。交流輸入經(jīng)過可控硅調(diào)光器U02連接到整流橋U01，整流橋的正輸出端經(jīng)過二極管D01連接到負載正端，負載負端經(jīng)過恒流控制電路U03通過輸入電流采樣電路連接到整流橋U01的負輸出端。

泄放電路U04的一端連接到整流橋U01的正輸出端和二極管D01的公共端，泄放電路U04的另外兩端分別連接到輸入電流采樣電路(通過采樣電阻R01實現(xiàn))的兩端。泄放電路U04通過輸入電流采樣電路檢測輸入電流瞬時值，并通過調(diào)整IIN1端電流控制輸入電流瞬時值不低于一定值，即不低于可控硅調(diào)光器的維持電流。恒流線性電路U03控制負載電流的平均值為恒流值I1，并且在可控硅調(diào)光器調(diào)光的情況下，導(dǎo)通角度變小，若要維持恒流的話，其瞬時電流勢必會增加，故此時要對瞬時電流進行限流，則限制負載電流的瞬時值為I2，最終實現(xiàn)調(diào)光，其中I2>I1。

通過加入泄放電路U04，可防止可控硅誤關(guān)斷，從而保證系統(tǒng)的輸出電流穩(wěn)定，防止出現(xiàn)閃爍，其具體原理將在以下描述泄放電路具體電路時作進一步闡述。由于本實施例中，恒流控制電路采用線性調(diào)節(jié)的方式來實現(xiàn)恒流，故而恒流控制電路也稱之為線性恒流電路，具有瞬時值限流功能的線性恒流電路U03可以在沒有可控硅調(diào)光器的情況下，在不同輸入電壓下輸出電流都達到恒流的效果。在有可控硅調(diào)光器的情況下，在導(dǎo)通角大于一定值時，輸出電流的瞬時值沒有達到限流值I2，則工作在輸出恒流狀態(tài)；在導(dǎo)通角小于一定值時，輸出電流的瞬時值達到限流值I2，則輸出電流被限流，輸出電流的平均值減小，從而實現(xiàn)調(diào)光。因此該方案不僅可以在沒有可控硅調(diào)光器的情況下實現(xiàn)恒流，而且可以在有調(diào)光器的情況下實現(xiàn)調(diào)光。

所述的恒流控制電路包括第一運放U31、第二運放U32和第一電流調(diào)整管M31，所述的第一運放U31的第一端接收所述的輸出電流采樣值(通過采樣電阻R31進行采樣)，其第二端接收平均輸出電流的參考值VREF3，第一運放U31的輸出端連接于第二運放U32的第二端，同時第一運放U31的輸出端連接有第一濾波電容C31；所述第二運放U32的第一端接收所述的輸出電流采樣值，第二運放U32的輸出端與第一電流調(diào)整管M31的控制端連接。本實施例中第一電流調(diào)整管M31為NMOS，M31的漏極連接到線性恒流電路U03的輸入端，源極經(jīng)過采樣電阻R31連接到U03的輸出端。M31和電阻R31的公共端連接到運放U31和運放U32的負輸入端，運放U31的正輸入端連接參考電壓VREF3，U31的輸出端VC連接電容C31到U03的輸出端，VC連接到U32的正輸入端，U32的輸出端連接到M31的柵極。鉗位電路U33和電容C31并聯(lián)。第一運放U31通過電阻R31采樣輸出電流，VC到線性恒流電路U03的輸出端的電容足夠大，可以濾除二次工頻紋波，使得輸出電流采樣電阻R31上的平均電壓等于VREF3，即輸出電流的平均值(濾除二次工頻紋波)為VREF3/R31，即在沒有限流的情況下可以實現(xiàn)恒流。第二運放U32通過采樣輸出電流的瞬時值，實時調(diào)節(jié)輸出電流。

以上圖2中所描述的具體電路僅僅是一種實現(xiàn)方式，還可存在替換和變化。比如，電容C31可以采用數(shù)字的方式來實現(xiàn)，即使用計數(shù)器的方式；鉗位電路也可以通過對計數(shù)值的限制可以實現(xiàn)；可以不使用鉗位電路U33，而是增加一個限流環(huán)路來實現(xiàn)。

所述的鉗位電路U33輸出鉗位電壓，由于在輸出電流的瞬時值超過限流電流時，需要進行限流，所述限流由鉗位電路U33實現(xiàn)，即通過對VC的電壓進行鉗位，即將VC鉗位至鉗位電壓VCLAMP，當(dāng)所述輸出電流采樣值大于所述鉗位電壓VCLAMP時，則將第二運放U32的第二端的電壓鉗位于所述的鉗位電壓VCLAMP，通過第二運放U32的輸出來調(diào)節(jié)第一電流調(diào)整管M31，以調(diào)節(jié)所述輸出電流瞬時值，將其鉗位在限流電流VCLAMP/R31。即設(shè)鉗位電路U33的鉗位電壓為VCLAMP，則當(dāng)輸出電流的瞬時值大于VCLAMP/R31時，由于U32的正輸出端被鉗位在VCLAMP，因此輸出電流瞬時值被鉗位在VCLAMP/R31。以上實施例，實際上以鉗位電壓和表征限流電流的限流閾值是一致的情況下進行的，當(dāng)然，還可以將輸出電流瞬時值鉗位得更低，例如，將鉗位電壓VCLAMP設(shè)置得更低，即將設(shè)置成低于所述的限流閾值。

在負載的負端通過紋波消除電路U05連接到線性恒流電路U03，進一步減小輸出電流的紋波。在接入可控硅調(diào)光器時，能有效改善大小波引起的閃爍。紋波消除電路U05也將在以下說明其具體電路結(jié)構(gòu)的附圖中進行闡述。

參考圖3所示，示意了泄放電路U04的具體電路結(jié)構(gòu)，即一種實現(xiàn)方式。R01采樣輸入電流，第三運放U62通過調(diào)節(jié)第二調(diào)整管M61的控制端電壓，使得母線電流(即流經(jīng)M61的泄放電流加上LED電流的輸入電流)為VREF6/R01，VREF6作為母線電流參考值。VREF6/R01的大小大于可控硅調(diào)光器的維持電流，當(dāng)LED負載上電流大于VREF6/R01時，即表示輸入電流大于維持電流，因此U62控制M61使泄放電流為0。

參考圖4所示，示意了紋波消除電路U05的一種實施方式，所述的紋波消除電路包括第一調(diào)整管M51及其調(diào)整管控制電路，所述的第一調(diào)整管M51與負載串聯(lián)，所述調(diào)整管控制電路根據(jù)第一調(diào)整管M51與負載的公共端電壓VD和該公共端電壓的參考值VREF5，來調(diào)節(jié)所述第一調(diào)整管M51的控制端，使得該公共端電壓VD等于所述公共端電壓的參考值VREF5。在該實施例中，所述的調(diào)整管控制電路包括第四運放U51，所述的第四運放U51的第一端接收所述公共端電壓的參考值VREF5，其第二端接收所述的公共端電壓VD，其輸出端與第一調(diào)整管M51的控制端連接，同時第四運放的輸出端連接有第二濾波電容C51。通過控制M51的漏端電壓的平均值為VREF5，使得輸出電壓紋波在第一調(diào)整管M51兩端，而負載兩端的電壓保持恒壓。

參考圖5所示，示意了紋波消除電路U05的另一種實施方式，在圖4實施例的電路結(jié)構(gòu)上增加了第五運放U52，第四運放U51的輸出端與第五運放U52的第二端連接，同時第四運放U51的輸出端連接有第二濾波電容C51；所述第五運放U52的第一端接收流經(jīng)所述第一調(diào)整管M51的電流的電流采樣值，第二運放U52的輸出端與第一調(diào)整管M51的控制端連接。加入第五運放U52，通過控制R51上的電流為恒定值，從而進一步提高紋波消除效果。

除此之外，雖然以上將實施例分開說明和闡述，但涉及部分共通之技術(shù)，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員看來，可以在實施例之間進行替換和整合，涉及其中一個實施例未明確記載的內(nèi)容，則可參考有記載的另一個實施例。

以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。