本發(fā)明涉及LED電路技術領域，特別是涉及一種LED可控硅調光電路。

背景技術：

作為第四代照明光源-LED，有著高光效，長壽命，無污染的特點。隨著國家頒布條令禁止生產和使用白熾燈的計劃的推進，LED照明的市場滲透率逐漸提高。

隨著技術的進步，LED照明產品逐漸走向智能化，為燈具實現(xiàn)二次節(jié)能提供了條件，帶有調光功能的LED燈具應用越來越廣泛。市場LED燈具調光方式有三種，分別是：模擬調光，PWM調光，可控硅調光。其中，可控硅調光電路簡單，易操作，對LED替代燈調光使用，不需要對原有的調光電路作變動，故此調光方式普遍看好。

市面上傳統(tǒng)LED可控硅調光電路，接上可控硅調光器后，可控硅導通時，AC市電(工頻交流電)的電壓幾乎瞬間施加到LED燈電源的LC輸入濾波器。施加到電感的電壓階躍會導致振蕩。如果調光器電流在振蕩期間低于可控硅維持電流，可控硅將停止導通?？煽毓栌|發(fā)電路充電，然后再次導通可控硅。這種不規(guī)則的多次可控硅重啟動，可使LED驅動產生音訊噪聲或LED閃爍。

為了避免誤觸發(fā)或過早關斷可控硅引起的音訊噪聲或LED閃爍的問題，輸入的EMI濾波器電感和電容須盡可能地小，這樣有助于降低此類不必要的振蕩。在深度調光的時候，為了維持可控硅的導通維持電流，會在回路接上電阻，在可控硅調至最大調光位置時，電阻上的損耗最大，因此這種架構的電源效率偏低，尤其在大功率的LED照明設備的調光應用時，電阻的發(fā)熱量更大，這大大降低LED電源的可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對大功率的LED照明設備的電源效率低的問題，提供一種提高電源的效率的可控硅調光電路。能夠用于大功率的LED可控硅調光照明設備中，既可以保證LED照明的發(fā)光效率，又能滿足可控硅調光的照明設備在低亮度時不閃爍。

一種LED可控硅調光電路，包括：可控硅調光器、EMI濾波電路、整流橋、泄放電路、電源管理電路和變壓器；

所述可控硅調光器的輸入端用于連接市電AC的火線L，所述可控硅調光器的輸出端連接所述EMI濾波電路的第一輸入端；

所述EMI濾波電路的第二輸入端用于連接所述市電AC的零線N，所述EMI濾波電路的第一輸出端連接所述整流橋的第一輸入端，所述EMI濾波電路的第二輸出端連接整流橋的第二輸入端；

所述整流橋的第一輸出端連接所述泄放電路的輸出端，所述泄放電路的兩個電壓輸入端分別連接所述變壓器的初級繞組的第一端與第二端，所述整流橋的第二輸出端用于接地；

所述電源管理電路的輸入端連接所述初級繞組的第一端，所述電源管理電路的電源端連接所述變壓器的輔助繞組的第一端，所述變壓器的輔助繞組的第二端用于接地；

所述變壓器的次級繞組用于連接LED光源。

在其中一個實施例中，所述泄放電路包括泄放模塊、射極跟隨模塊和分壓限流模塊，其中，所述泄放模塊分別連接所述整流橋的第一輸出端和所述射極跟隨模塊，所述射極跟隨模塊連接所述分壓限流模塊，所述分壓限流模塊還分別連接所述初級繞組的第一端與第二端。

在其中一個實施例中，所述泄放模塊包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端、MOS管Q2及并聯(lián)的電阻R1和電阻R2，所述MOS管Q2的漏極連接所述整流橋的第一輸入端，所述MOS管Q2的源極連接所述第二電壓輸入端，所述MOS管Q2的柵極連接所述第一電壓輸入端，并聯(lián)的電阻R1和電阻R2兩端分別連接所述MOS管Q2的漏極和所述MOS管Q2的源極，所述第二電壓輸入端連接所述初級繞組的第一端；

所述射極跟隨模塊包括電阻R23、三極管Q4、電阻C12和電阻R3，所述三極管Q4的發(fā)射極連接所述MOS管Q2的柵極，所述三極管Q4的集電極連接所述MOS管Q2的源極，所述三極管Q4的基極連接所述分壓限流模塊，所述電阻R23的兩端分別連接所述三極管Q4的發(fā)射極和所述三極管Q4的基極，所述電容C12的兩端分別連接所述三極管Q的發(fā)射極和所述三極管Q4的集電極，所述電阻R3與所述電容C12并聯(lián)；

所述分壓模塊包括第三電壓輸入端、第四電壓輸入端、電阻R4、電阻R31、穩(wěn)壓管Z2和穩(wěn)壓管Z3，所述穩(wěn)壓管3的陽極連接所述第二電壓輸入端，所述穩(wěn)壓管Z3的陰極分別連接所述三極管Q4的基極和所述第三電壓輸入端，所述電阻R4的兩端分別連接所述第三電壓輸入端和所述第二電壓輸入端，所述穩(wěn)壓管Z2的陽極通過所述電阻R31連接所述第三電壓輸入端，所述穩(wěn)壓管Z2的陰極連接第四電壓輸入端，所述第四電壓輸入端連接所述初級繞組的第二端。

在其中一個實施例中，所述LED可控硅調光電路還包括RCD吸收電路，所述RCD吸收電路包括第五電壓輸入端、電阻R12、電阻R19、電容C4和二極管D1，所述電容C4的一端連接所述初級繞組的第一端，所述電容C4的另一端分別連接所述二極管D1的陰極和所述第四電壓輸入端，所述二極管D1的陽極通過所述第五電壓輸入端連接所述初級繞組的第二端；所述電阻R12和所述電阻R19分別與所述電容C4并聯(lián)。

在其中一個實施例中，所述LED可控硅調光電路還包括RC阻尼電路，所述RC阻尼電路包括串聯(lián)的電阻R9和電容C1，所述初級繞組的第一端通過電阻R9連接所述電容C1的一端，所述電容C1的另一端用于接地。

在其中一個實施例中，所述LED可控硅調光電路還包括“π”形濾波電路，所述“π”形濾波電路包括電容C2、電容C3及電感L3，所述電感L3的兩端分別連接所述泄放電路的一個電壓輸入端及所述初級繞組的第一端，所述電感L3的兩端還分別用于通過所述電容C2及所述電容C3接地。

在其中一個實施例中，所述LED可控硅調光電路還包括二極管D3，所述二極管D3的陽極連接所述泄放電路與所述電感L3相連接的一個電壓輸入端，所述二極管D3的陰極通過所述電感L3連接所述初級繞組的第一端。

在其中一個實施例中，所述LED可控硅調光電路還包括輸出整流電路，所述輸出整流電路包括二極管D6及并聯(lián)的電容C13和電阻R27，所述二極管D6的陽極連接所述變壓器的次級繞組的第一端，所述二極管D6的陰極用于連接LED光源的正極；

所述并聯(lián)的電容C13和電阻R27兩端分別連接所述二極管D6的陰極和所述次級繞組的第二端，所述次級繞組的第二端還用于連接所述LED光源的負極。

在其中一個實施例中，所述電源管理電路包括電源管理芯片U1、VCC穩(wěn)壓電路和開關控制電路，所述電源管理芯片U1的輸入引腳連接所述初級繞組的第一端，所述電源管理芯片U1的輸出引腳及所述電源管理芯片U1的電流反饋引腳分別連接所述開關控制電路，所述電源管理芯片U1的電源引腳通過所述VCC穩(wěn)壓電路連接所述輔助繞組的第一端，所述輔助繞組的第二端用于接地，所述初級繞組的第二端還通過所述開關控制電路接地。

在其中一個實施例中，所述電源管理電路還包括過溫保護電路及快速啟動電路，所述過溫保護電路分別連接所述電源管理芯片U1的電流反饋引腳及所述VCC穩(wěn)壓電路，所述快速啟動電路分別連接所述電源管理芯片U1的輸入引腳及所述初級繞組的第一端。

上述LED可控硅調光電路，輸入市電AC經過可控硅調光器后，再經過EMI濾波電路，EMI濾波電路用于抑制電源工作時的傳導和輻射干擾。經過整流橋，電流流經泄放電路，然后經過RC阻尼電路，RC阻尼電路目的是為了改善可控硅導通時的導通電流和EMI濾波器件發(fā)生震蕩，用來衰減震蕩的電流，使得調光穩(wěn)定、不閃爍。再經過變壓器，電源管理電路，從而達到調節(jié)輸出電流，實現(xiàn)調光。

附圖說明

圖1為一個實施例中的LED可控硅調光電路的結構示意圖；

圖2為一個實施例中的泄放電路的結構示意圖；

圖3為一個實施例中的泄放電路的電路圖；

圖4為一個實施例中的RC阻尼電路、“π”形濾波電路和二極管D3的電路圖；

圖5為一個實施例中的RCD吸收電路的電路圖；

圖6為一個實施例中的輸出整流電路的電路圖；

圖7為一個實施例中的電源管理電路的電路圖；

圖8為一個實施例中的過溫保護電路的電路圖；

圖9為一個實施例中的LED可控硅調光電路的電路圖；

圖10為一個實施例中可控硅調節(jié)器的輸入端的電壓Vin的波形的示意圖；

圖11為一個實施例中泄放電路中的電壓的波形圖；

圖12為另一個實施例中可控硅調節(jié)器的輸入端的電壓Vin波形的示意圖；

圖13為另一個實施例中Vab波形和Vgb波形的對比圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

例如，一種LED可控硅調光電路，其包括：可控硅調光器、EMI濾波電路、整流橋、泄放電路、電源管理電路和變壓器；所述可控硅調光器的輸入端用于連接市電AC的火線L，所述可控硅調光器的輸出端連接所述EMI濾波電路的第一輸入端；所述EMI濾波電路的第二輸入端用于連接所述市電AC的零線N，所述EMI濾波電路的第一輸出端連接所述整流橋的第一輸入端，所述EMI濾波電路的第二輸出端連接整流橋的第二輸入端；所述整流橋的第一輸出端連接所述泄放電路的輸出端，所述泄放電路的兩個電壓輸入端分別連接所述變壓器的初級繞組的第一端與第二端，所述整流橋的第二輸出端用于接地；所述電源管理電路的輸入端連接所述初級繞組的第一端，所述電源管理電路的電源端連接所述變壓器的輔助繞組的第一端，所述變壓器的輔助繞組的第二端用于接地；所述變壓器的次級繞組用于連接LED光源。

如圖1所示，一種LED可控硅調光電路10，包括：可控硅調光器110、EMI濾波電路120、整流橋BD1、泄放電路130、電源管理電路140和變壓器T1?？煽毓枵{光器110的輸入端用于連接市電AC的火線L，可控硅調光器110的輸出端連接EMI濾波電路120的第一輸入端。EMI濾波電路120的第二輸入端用于連接市電AC的零線N，EMI濾波電路120的第一輸出端連接整流橋BD1的第一輸入端，EMI濾波電路120的第二輸出端連接整流橋BD1的第二輸入端。整流橋BD1的第一輸出端連接泄放電路130的輸出端，所述泄放電路的兩個電壓輸入端分別連接變壓器T1的初級繞組的第一端與第二端，整流橋BD1的第二輸出端用于接地。電源管理電路的輸入端連接該初級繞組的第一端，電源管理電路140的電源端連接變壓器T1的輔助繞組的第一端，所述變壓器的輔助繞組的第二端用于接地。變壓器T1的次級繞組用于連接LED光源。

上述LED可控硅調光電路，市電AC經過可控硅調光器后，再經過EMI濾波電路，EMI濾波電路120用于抑制電源工作時的傳導和輻射干擾。經過整流橋BD1，電流流經泄放電路130，泄放電路130用于改善可控硅導通時的導通電流和衰減EMI濾波器件震蕩所產生的震蕩電流，使得調光穩(wěn)定、不閃爍。再經過變壓器T1和電源管理電路140，從而調節(jié)輸出電流，實現(xiàn)調光。

如圖1和圖2所示，在其中一實施例中，泄放電路130包括泄放模塊131、射極跟隨模塊132和分壓限流模塊133，其中，泄放模塊131分別連接整流橋BD1的第一輸出端和射極跟隨模塊132，射極跟隨模塊132連接分壓限流模塊133，分壓限流模塊133還分別連接該初級繞組的第一端與第二端。

請結合圖1、圖2和圖3，在其中一實施例中，泄放模塊131包括第一電壓輸入端Vg、第二電壓輸入端、MOS管Q2及并聯(lián)的電阻R1和電阻R2，MOS管Q2的漏極連接整流橋BD1的第一輸入端，MOS管Q2的源極連接第二電壓輸入端，MOS管Q2的柵極連接第一電壓輸入端Vg，并聯(lián)的電阻R1和電阻R2兩端分別連接MOS管Q2的漏極和MOS管Q2的源極，第二電壓輸入端Vb連接該變壓器T1的初級繞組的第一端。

射極跟隨模塊包括電阻R23、三極管Q4、電阻C12和電阻R3，三極管Q4的發(fā)射極連接MOS管Q2的柵極，三極管Q4的集電極連接MOS管Q2的源極，三極管Q4的基極連接分壓限流模塊133，電阻R23的兩端分別連接三極管Q4的發(fā)射極和三極管Q4的基極，電容C12的兩端分別連接三極管Q4的發(fā)射極和三極管Q4的集電極，電阻R3與電容C12并聯(lián)。射極跟隨模塊用于通過三極管Q4和電容C12減少輸入電壓信號Vcb對輸出信號Vgb的干擾，使得Vgb的電壓更穩(wěn)定，動態(tài)響應更好。

分壓模塊包括第三電壓輸入端Vc、第四電壓輸入端Va、電阻R4、電阻R31、穩(wěn)壓管Z2和穩(wěn)壓管Z3，穩(wěn)壓管Z3的陽極連接第二電壓輸入端Vc，穩(wěn)壓管Z3的陰極分別連接三極管Q4的基極和第三電壓輸入端Vc，電阻R4的兩端分別連接第三電壓輸入端Vc和第二電壓輸入端Vb，穩(wěn)壓管Z2的陽極通過電阻R31連接第三電壓輸入端Vc，穩(wěn)壓管Z2的陰極連接第四電壓輸入端Va，第四電壓輸入端Va連接該初級繞組的第二端。分壓模塊用于將第四電壓輸入端Va的電壓進行分壓、限流后，得到一個合適的電壓Vcb。Vcb的電壓再經過電阻R3和R23分壓出來柵極電壓Vgb。

可以說明的是，發(fā)明人通過抓取一些工作波形體現(xiàn)工作原理。當輸入的可控硅在最大調光位置時，輸入端電壓Vin的波形如圖10所示，此時MOS管Q2的漏極和源極之間的電壓Vds經二極管D1整流之后，得到如圖11所示的電壓Vab。電壓Vab經過穩(wěn)壓管Z2和電阻Z3的分壓，以及電阻R4和電阻R31的限流，得到電壓Vcb；Vcb的電壓信號，再經過射極跟隨電路，此電路減少了輸入電壓信號Vcb對輸出信號Vgb干擾的影響，使得Vgb的電壓更穩(wěn)定，動態(tài)響應更好。從圖10和圖11的波形圖中可以看出，輸入電壓切相角變化和Vab、Vgb同步變化。從此時的Vgb波形來看，MOS管Q2大部分時間是導通的，因此電路回路里的電流Iin，大部分流經MOS管Q2，只有極少一部分電流流經電阻R1和電阻R2。所以此時LED照明設備在可控硅最大調光位置的時候，電源的效率既得到了提高，調光效果又能得到滿足。

同樣，可控硅調光器在最小位置的時候，此時輸入端電壓Vin的波形如圖11所示。圖12為Vab和Vgb的波形對比圖，即Vds電壓經過整流、分壓后，得到如圖12所示的Vab和Vgb。從Vgb的波形來看，此時MOS管Q2關斷時間最長，因此在最小調光的時候，回路的輸入電流Iin，極大部分流經電阻R1和電阻R2。根據圖11和圖12可知，切相角與Vab，Vgb同步變化。這樣，在最小調光的時候，加大了電阻R1和電阻R2的損耗，維持可控硅導通電流，LED照明在最小調光的時候，也沒有閃爍和異常噪音。

例如，當燈具接入到可控硅調光器時改變交流輸入電壓的切相角，電壓Vab的導通角會因為輸入電壓切相角改變而同步改變，這樣MOS管Q2的柵極波形Vgb隨著輸入電壓切相角的變壓而變化，MOS管Q2的開關閉合時間長短隨可控硅調光輸入電壓切相角變化?？煽毓韪淖冚斎腚妷旱那邢嘟窃酱?，柵極Vgb的高電平的時間就越短，MOS管Q2的關斷的時間就越長，回路里的電流流經電阻R1和電阻R2的損耗就越大，可控硅的維持電流變得穩(wěn)定，調光效果變得更好；可控硅改變輸入電壓的切相角越小，MOS管Q2柵極為高電平的時間就越長，MOS管Q2的關斷的時間就越短，回路里的電流流經電阻R1和電阻R2損耗就越小，而MOS管Q2導通阻值很小，這樣電源效率得到了提高，又保證了調光效果。

其中，電壓Vab為第四電壓輸入端和第二電壓輸入端之間的壓差，即Vab＝Va-Vb；同理，Vgb＝Vg-Vb。

如圖4所示，在其中一實施例中，LED可控硅調光電路還包括RC阻尼電路，RC阻尼電路包括串聯(lián)的電阻R9和電容C1，初級繞組的第一端通過電阻R9連接電容C1的一端，電容C1的另一端用于接地。RC阻尼電路衰減了可控硅導通時的導通電流和EMI濾波器件發(fā)生的震蕩所產生的震蕩的電流，使得可控硅調光器110調光穩(wěn)定，避免LED燈閃爍。

在其中一實施例中，LED可控硅調光電路還包括“π”形濾波電路，“π”形濾波電路包括電容C2、電容C3及電感L3，電感L3的兩端分別連接泄放電路130的一個電壓輸入端及初級繞組的第一端，電感L3的兩端還分別用于通過電容C2及電容C3接地?！唉小毙螢V波電路用于增強RC阻尼電路的衰減震蕩電流的作用。例如，電感L3的兩端分別連接泄放電路130的第一電壓輸入端及初級繞組的第一端；或者，電感L3的兩端分別連接泄放電路130的第二電壓輸入端及初級繞組的第一端。

在其中一實施例中，LED可控硅調光電路還包括二極管D3，二極管D3的陽極連接泄放電路，二極管D3的陰極通過電感L3連接初級繞組的第一端。例如，所述LED可控硅調光電路還包括二極管D3，所述二極管D3的陽極連接所述泄放電路與所述電感L3相連接的一個電壓輸入端，所述二極管D3的陰極通過所述電感L3連接所述初級繞組的第一端。例如，所述二極管D3設置于所述泄放電路與所述初級繞組的第一端所連接的一個電壓輸入端及所述電感L3之間，且所述二極管D3的陽極連接所述泄放電路與所述電感L3相連接的一個電壓輸入端，所述二極管D3的陰極通過所述電感L3連接所述初級繞組的第一端。例如，所述二極管D3設置于所述泄放電路的第一電壓輸入端及所述電感L3之間，且所述二極管D3的陽極連接所述泄放電路與所述電感L3相連接的第一電壓輸入端，所述二極管D3的陰極通過所述電感L3連接所述初級繞組的第一端。又如，所述二極管D3設置于所述泄放電路的第二電壓輸入端及所述電感L3之間，且所述二極管D3的陽極連接所述泄放電路與所述電感L3相連接的第二電壓輸入端，所述二極管D3的陰極通過所述電感L3連接所述初級繞組的第一端。

如圖5所示，在其中一實施例中，LED可控硅調光電路10還包括RCD吸收電路170，RCD吸收電路170包括第五電壓輸入端Vd、電阻R12、電阻R19、電容C4和二極管D1，電容C4的一端連接初級繞組的第一端，電容C4的另一端分別連接二極管D1的陰極和第四電壓輸入端，二極管D1的陽極通過第五電壓輸入端Vd連接初級繞組的第二端。電阻R12和電阻R19分別與電容C4并聯(lián)。第五電壓輸入端Vd的電壓經過二極管D1整流，電容C4、電阻R12和電阻R19濾波后，變成平滑的半波電壓Vab。

如圖6所示，在其中一實施例中，LED可控硅調光電路10還包括輸出整流電路180，輸出整流電路180包括二極管D6及并聯(lián)的電容C13和電阻R27，二極管D6的陽極連接變壓器T1的次級繞組的第一端，二極管D6的陰極用于連接LED光源210的正極。并聯(lián)的電容C13和電阻R27兩端分別連接二極管D6的陰極和次級繞組的第二端，次級繞組的第二端還用于連接LED光源210的負極。輸出整流電路的C13和二極管D6對電路進行整流，用于給LED光源210供電。

如圖7和圖9所示，在其中一實施例中，電源管理電路140包括電源管理芯片U1、VCC穩(wěn)壓電路141和開關控制電路142，電源管理芯片U1的輸入引腳連接初級繞組的第一端，電源管理芯片U1的輸出引腳及電源管理芯片U1的電流反饋引腳分別連接開關控制電路142，電源管理芯片U1的電源引腳通過VCC穩(wěn)壓電路141連接輔助繞組的第一端，輔助繞組的第二端用于接地，初級繞組的第二端還通過開關控制電路接地。

如圖8和圖9所示，在其中一實施例中，電源管理電路140還包括過溫保護電路144及快速啟動電路143，過溫保護電路144分別連接電源管理芯片U1的電流反饋引腳及VCC穩(wěn)壓電路141，快速啟動電路143分別連接電源管理芯片U1的輸入引腳及初級繞組的第一端。過溫保護電路144具體的連接結構如圖9所示。

以上實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。