本發(fā)明涉及LED照明技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種LED驅(qū)動(dòng)裝置及其線電壓補(bǔ)償電路與補(bǔ)償方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的線性恒流驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,當(dāng)輸入市電電壓波動(dòng)時(shí),由于內(nèi)部的參考電壓恒定(如圖2所示),所以輸入電流恒定,但是由于輸入電壓波動(dòng),所以輸入功率會(huì)同步發(fā)生變化,從而造成整燈存在壓閃。其功率隨著線電壓變化曲線如圖3所示,會(huì)出現(xiàn)當(dāng)線電壓增大時(shí),其功率也會(huì)增加的現(xiàn)象。
因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進(jìn)和提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本發(fā)明的目的在于提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置及其線電壓補(bǔ)償電路與補(bǔ)償方法,可得到帶有修正的輸入電壓來(lái)控制恒流驅(qū)動(dòng)部分,實(shí)現(xiàn)功率的恒定。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路,其包括相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓運(yùn)算模塊;由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊對(duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào);時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓至電壓運(yùn)算模塊,由電壓運(yùn)算模塊根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng)。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊具體用于根據(jù)采樣電壓曲線若干位置處的斜率輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào)。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊包括第一分壓?jiǎn)卧?、比較單元和邏輯運(yùn)算單元;由第一分壓?jiǎn)卧獙?duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,比較單元根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的電平信號(hào)至邏輯運(yùn)算單元,邏輯運(yùn)算單元根據(jù)所述電平信號(hào)輸出第一時(shí)間脈沖信號(hào)和第二時(shí)間脈沖信號(hào)。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊包括電流源、第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元和充放電單元;所述第一開關(guān)單元根據(jù)第一時(shí)間脈沖信號(hào)閉合或斷開,所述第二開關(guān)單元根據(jù)第二時(shí)間脈沖信號(hào)閉合或斷開;
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元斷開且第二開關(guān)單元閉合時(shí),電流源輸出第一電流對(duì)充放電單元充電;當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元閉合且第二開關(guān)單元斷開時(shí),充放電單元進(jìn)行放電,輸出直流電壓至電壓運(yùn)算模塊。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述電壓運(yùn)算模塊包括恒流源單元、電流減法器和第二分壓?jiǎn)卧?;所述恒流源單元根?jù)所述直流電壓輸出相應(yīng)的第二電流,所述第二電流經(jīng)過(guò)電流減法器后輸出第三電流,第二分壓?jiǎn)卧鶕?jù)所述第三電流對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述第一分壓?jiǎn)卧ǖ谝浑娮?、第二電阻、第三電阻和第四電阻;所述比較單元包括第一比較器、第二比較器和第三比較器;所述邏輯運(yùn)算單元包括第一非門、第二非門、第一與門和第二與門;
所述第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻依次串聯(lián)在LED燈串和地之間,所述第一電阻和第二電阻的中點(diǎn)連接第一比較器的同相輸入端,所述第二電阻和第三電阻的中點(diǎn)連接第二比較器的同相輸入端,所述第三電阻和第四電阻的中點(diǎn)連接第三比較器的同相輸入端,所述第一比較器、第二比較器和第三比較器的反相輸入端均連接參考電壓端;所述第一比較器的輸出端連接第一與門的一個(gè)輸入端,所述第二比較器的輸出端連接第二與門的一個(gè)輸入端、還通過(guò)第一非門連接第一與門的另一個(gè)輸入端,所述第三比較器的輸出端通過(guò)第二非門連接第二與門的另一個(gè)輸入端;所述第一與門的輸出端連接時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊的第一輸入端,所述第二與門的輸出端連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊的第二輸入端。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述第一開關(guān)單元包括第一模擬開關(guān),所述第二開關(guān)單元包括第二模擬開關(guān),所述充放電單元包括第一電容;所述第一模擬開關(guān)的控制端連接所述邏輯運(yùn)算單元的第一輸出端,所述第一模擬開關(guān)的一個(gè)連接端連接第一電容的一端、第二模擬開關(guān)的一個(gè)連接端和電壓運(yùn)算模塊的輸入端,所述第一模擬開關(guān)的另一個(gè)連接端和第一電容的另一端均接地;所述第二模擬開關(guān)的另一個(gè)連接端通過(guò)電流源連接VCC供電端,所述第二模擬開關(guān)的控制端連接邏輯運(yùn)算單元的第二輸出端。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述恒流源單元包括運(yùn)算放大器、第一MOS管和第五電阻;所述電流減法器包括第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管;所述第二分壓?jiǎn)卧ǖ诹娮?、第七電阻和第八電阻;所述運(yùn)算放大器的同相輸入端連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端,所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接第一MOS管的源極和第五電阻的一端,所述第五電阻的另一端接地;所述運(yùn)算放大器的輸出端連接第一MOS管的柵極;所述第一MOS管的漏極連接第二MOS管的漏極、第二MOS管的柵極和第三MOS管的柵極;所述第二MOS管的源極和所述第三MOS管的源極均連接VCC供電端;所述第三MOS管的漏極連接第四MOS關(guān)的漏極、第六電阻的一端和第七電阻的一端;所述第四MOS管的柵極連接第五MOS管的柵極、第五MOS管的漏極和外部電流源,所述第四MOS管的源極和第五MOS管的源極接地;所述第六電阻的另一端連接參考電壓端;所述第七電阻的另一端通過(guò)第八電阻接地,所述第七電阻和第八電阻的中點(diǎn)輸出所述修正電壓。
所述的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中,所述第一MOS管、第四MOS管和第五MOS管為N溝道MOS管;所述第二MOS管和第三MOS管為P溝道MOS管。
一種LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償方法,其包括如下步驟:
A、由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊對(duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào);
B、由時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓;
C、由電壓運(yùn)算模塊根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng)。
一種LED驅(qū)動(dòng)裝置,包括LED燈串、用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行整流的整流模塊以及用于保持輸入電流恒定的恒流驅(qū)動(dòng)模塊,其還包括如上所述的線電壓補(bǔ)償電路,用于根據(jù)輸入電壓的變化輸出修正電壓至恒流驅(qū)動(dòng)模塊,以保持功率的恒定;所述整流模塊的輸入端連接交流電,所述整流模塊的輸出端通過(guò)LED燈串連接線電壓補(bǔ)償電路;所述線電壓補(bǔ)償電路連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置及其線電壓補(bǔ)償電路與補(bǔ)償方法中,所述LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路包括相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓運(yùn)算模塊;由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊對(duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào);時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓至電壓運(yùn)算模塊,由電壓運(yùn)算模塊根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng),通過(guò)使用帶有修正的輸入電壓來(lái)控制恒流驅(qū)動(dòng)部分,實(shí)現(xiàn)功率的恒定。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LED照明驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中LED照明驅(qū)動(dòng)電路的輸入市電電壓與參考電壓曲線圖。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)中LED照明驅(qū)動(dòng)電路的功率-電壓曲線圖。
圖4為本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的原理圖。
圖5為本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的輸入市電電壓與采樣電壓曲線圖。
圖6本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
圖7本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊輸出的時(shí)間脈沖信號(hào)示意圖。
圖8本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
圖9本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中電壓運(yùn)算模塊第一實(shí)施例的電路圖。
圖10本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路輸出的修正電壓示意圖。
圖11本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路功率-電壓曲線圖。
圖12本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中電壓運(yùn)算模塊第二實(shí)施例的電路圖。
圖13本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路中電壓運(yùn)算模塊第三實(shí)施例的電路圖。
圖14本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)線電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),LED驅(qū)動(dòng)電路的輸入功率會(huì)隨之產(chǎn)生波動(dòng)等缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置及其線電壓補(bǔ)償電路與補(bǔ)償方法,可得到帶有修正的輸入電壓來(lái)控制恒流驅(qū)動(dòng)部分,實(shí)現(xiàn)功率的恒定。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置包括LED燈串11、用于對(duì)輸入交流電進(jìn)行整流的整流模塊12、用于保持輸入電流恒定的恒流驅(qū)動(dòng)模塊13以及用于根據(jù)輸入電壓的變化輸出修正電壓至恒流驅(qū)動(dòng)模塊13,以保持功率恒定的線電壓補(bǔ)償電路14,所述整流模塊12的輸入端連接交流電,所述整流模塊12的輸出端通過(guò)LED燈串11連接線電壓補(bǔ)償電路14;所述線電壓補(bǔ)償電路14連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊13。通過(guò)增設(shè)線電壓補(bǔ)償電路14實(shí)現(xiàn)電壓補(bǔ)償,在輸入市電電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),可輸出一修正電壓至恒流驅(qū)動(dòng)模塊13進(jìn)行驅(qū)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)功率的恒定,避免出現(xiàn)壓閃的現(xiàn)象。本實(shí)施例中,所述整流模塊12為整流橋。
具體地,所述LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路14包括相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10、時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20和電壓運(yùn)算模塊30,所述相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10連接LED燈串11的負(fù)極、還依次連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20和電壓運(yùn)算模塊30,由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10對(duì)經(jīng)LED燈串11降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,即對(duì)圖中DOUT處進(jìn)行電壓采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào),該時(shí)間脈沖信號(hào)與市電電壓經(jīng)整流后輸出的線電壓VAC相關(guān),具體請(qǐng)一并結(jié)合圖5,相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10從DOUT處進(jìn)行采樣,即DOUT處的電壓是線電壓VAC經(jīng)過(guò)一定數(shù)目LED燈串11壓降后的電壓,所以DOUT處電壓已經(jīng)包含了線電壓VAC的特點(diǎn),不同的線電壓VAC與對(duì)應(yīng)的DOUT電壓關(guān)系如圖5所示,當(dāng)市電電壓發(fā)生變化時(shí),DOUT也發(fā)生相應(yīng)變化,相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10將根據(jù)采集的DOUT電壓輸出一個(gè)與線電壓VAC大小相關(guān)的時(shí)間脈沖信號(hào)。
優(yōu)選地,所述相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10具體用于根據(jù)采樣電壓(DOUT電壓)曲線若干位置處的斜率輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào),DOUT電壓曲線不同斜率位置處對(duì)應(yīng)不同的電壓大小,根據(jù)曲線斜率的不同可對(duì)應(yīng)輸出若干個(gè)電平信號(hào),選取的曲線斜率與輸出的電平信號(hào)的脈沖寬度相關(guān),之后根據(jù)所述電平信號(hào)的脈沖寬度輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào)。根據(jù)DOUT電壓曲線的特點(diǎn),可根據(jù)斜率的絕對(duì)值進(jìn)行判斷,例如當(dāng)斜率的絕對(duì)值處于第一斜率和第二斜率之間時(shí)輸出一個(gè)時(shí)間脈沖信號(hào),而當(dāng)斜率的絕對(duì)值處于第二斜率和第三斜率之間時(shí)輸出另一個(gè)時(shí)間脈沖信號(hào),由于某一點(diǎn)的斜率對(duì)應(yīng)代表了該點(diǎn)的電壓大小即相位大小,因此成功將采樣電壓的相位和電壓信息轉(zhuǎn)換成了時(shí)間脈沖信號(hào)。
之后時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20接收相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10輸出的時(shí)間脈沖信號(hào),將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓至電壓運(yùn)算模塊30,所述直流電壓同樣與線電壓VAC相關(guān),之后由電壓運(yùn)算模塊30根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng),根據(jù)市電電壓的波動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整輸出至恒流驅(qū)動(dòng)電路的修正電壓,實(shí)現(xiàn)輸入功率的恒定,避免LED因功率波動(dòng)受損。
進(jìn)一步地,請(qǐng)一并參閱圖6,所述相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10包括第一分壓?jiǎn)卧?01、比較單元102和邏輯運(yùn)算單元103,所述第一分壓?jiǎn)卧?01連接LED燈串11的負(fù)極、還依次連接所述比較單元102和邏輯運(yùn)算單元103,所述邏輯運(yùn)算單元103的輸出端連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20,由第一分壓?jiǎn)卧?01對(duì)經(jīng)LED燈串11降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,比較單元102根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的電平信號(hào)至邏輯運(yùn)算單元103,邏輯運(yùn)算單元103根據(jù)所述電平信號(hào)輸出第一時(shí)間脈沖信號(hào)和第二時(shí)間脈沖信號(hào)。具體來(lái)說(shuō),本發(fā)明通過(guò)第一分壓?jiǎn)卧?01對(duì)DOUT電壓進(jìn)行采集,之后比較單元102根據(jù)采集的DOUT電壓生成不同寬度的脈沖電壓,經(jīng)邏輯運(yùn)算單元103對(duì)所述脈沖電壓進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理后,根據(jù)脈沖寬度的不同最終輸出兩個(gè)與線電壓VAC大小相關(guān)的時(shí)間脈沖信號(hào),即第一時(shí)間脈沖信號(hào)和第二時(shí)間脈沖信號(hào)。
優(yōu)選地,所述第一分壓?jiǎn)卧?01包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4;所述比較單元102包括第一比較器A1、第二比較器A2和第三比較器A3;所述邏輯運(yùn)算單元103包括第一非門NOT1、第二非門NOT2、第一與門AND1和第二與門AND2。
所述第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4依次串聯(lián)在LED燈串11和地之間,所述第一電阻R1和第二電阻R2的中點(diǎn)連接第一比較器A1的同相輸入端,所述第二電阻R2和第三電阻R3的中點(diǎn)連接第二比較器A2的同相輸入端,所述第三電阻R3和第四電阻R4的中點(diǎn)連接第三比較器A3的同相輸入端,所述第一比較器A1、第二比較器A2和第三比較器A3的反相輸入端均連接參考電壓端;所述第一比較器A1的輸出端連接第一與門AND1的一個(gè)輸入端,所述第二比較器A2的輸出端連接第二與門AND2的一個(gè)輸入端、還通過(guò)第一非門NOT1連接第一與門AND1的另一個(gè)輸入端,所述第三比較器A3的輸出端通過(guò)第二非門NOT2連接第二與門AND2的另一個(gè)輸入端;所述第一與門AND1的輸出端連接時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊的第一輸入端,所述第二與門AND2的輸出端連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20的第二輸入端。
其中,所述第一比較器A1、第二比較器A2和第三比較器A3的檢測(cè)閾值分別為Vth1、Vth2和Vth3(分別對(duì)應(yīng)DOUT電壓曲線的不同斜率),當(dāng)LED燈串11下方電壓DOUT超過(guò)Vth1、Vth2、Vth3(其中Vth1<Vth2<Vth3)時(shí),第一比較器A1、第二比較器A2和第三比較器A3分別輸出高電平,具體請(qǐng)一并參閱圖7,即第一比較器A1、第二比較器A2和第三比較器A3的輸出電壓AO、BO和CO為不同寬度的脈沖電壓,之后三個(gè)比較器的輸出電壓經(jīng)過(guò)兩個(gè)非門和兩個(gè)與門的邏輯運(yùn)算后輸出第一時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG和第二時(shí)間脈沖信號(hào)CHG至?xí)r間電壓轉(zhuǎn)換模塊20,這兩個(gè)時(shí)間脈沖信號(hào)為占空比與線電壓VAC相關(guān)的信號(hào),反映了線電壓VAC的變化,具體當(dāng)LED燈串11下方電壓DOUT在Vth1到Vth2之間時(shí),DISCHG有效,當(dāng)燈串下方電壓DOUT在Vth2到Vth3之間時(shí),CHG有效,時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20根據(jù)所述第一時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG和第二時(shí)間脈沖信號(hào)CHG的高電平維持時(shí)間將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的直流電壓。
進(jìn)一步地,請(qǐng)一并參閱圖8,所述時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20包括電流源201I1、第一開關(guān)單元202、第二開關(guān)單元203和充放電單元204,所述第一開關(guān)單元202和第二開關(guān)單元203均連接所述邏輯運(yùn)算單元103,分別接收邏輯運(yùn)算單元103輸出的第一時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG和第二時(shí)間脈沖信號(hào)CHG,所述電流源201I1通過(guò)第二開關(guān)電源連接第一開關(guān)單元202和充放電單元204,所述充放電單元204還連接電壓運(yùn)算模塊30。其中所述第一開關(guān)單元202根據(jù)第一時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG閉合或斷開,所述第二開關(guān)單元203根據(jù)第二時(shí)間脈沖信號(hào)CHG閉合或斷開;當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元202斷開且第二開關(guān)單元203閉合時(shí),電流源201輸出第一電流對(duì)充放電單元204充電;當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元202閉合且第二開關(guān)單元203斷開時(shí),充放電單元204進(jìn)行放電,輸出直流電壓至電壓運(yùn)算模塊30。根據(jù)第一時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG和第二時(shí)間脈沖信號(hào)CHG分別控制第一開關(guān)單元202和第二開關(guān)單元203的工作狀態(tài),進(jìn)而控制充放電單元204的充電或放電,輸出一直流電平至電壓運(yùn)算模塊30,實(shí)現(xiàn)時(shí)間脈沖到電壓的轉(zhuǎn)換。
具體地,所述第一開關(guān)單元202包括第一模擬開關(guān)S1,所述第二開關(guān)單元203包括第二模擬開關(guān)S2,所述充放電單元204包括第一電容C1;所述第一模擬開關(guān)S1的控制端連接所述邏輯運(yùn)算單元103的第一輸出端,所述第一模擬開關(guān)S1的一個(gè)連接端連接第一電容C1的一端、第二模擬開關(guān)S2的一個(gè)連接端和電壓運(yùn)算模塊30的輸入端,所述第一模擬開關(guān)S1的另一個(gè)連接端和第一電容C1的另一端均接地;所述第二模擬開關(guān)S2的另一個(gè)連接端通過(guò)電流源201連接VCC供電端,所述第二模擬開關(guān)S2的控制端連接邏輯運(yùn)算單元103的第二輸出端。
當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間脈沖信號(hào)CHG有效時(shí),即為高電平時(shí),此時(shí)第二時(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG為低電平,則第二模擬開關(guān)S2閉合而第一模擬開關(guān)S1斷開,電流源201I1通過(guò)第二模擬開關(guān)S2對(duì)第一電容C1進(jìn)行充電;當(dāng)?shù)诙r(shí)間脈沖信號(hào)DISCHG有效時(shí),即為高電平時(shí),此時(shí)第一時(shí)間脈沖信號(hào)CHG為低電平,則第一模擬開關(guān)S1閉合而第二模擬開關(guān)S2斷開,第一電容C1通過(guò)第一模擬開關(guān)S1放電,從而輸出直流電平Vadj至電壓運(yùn)算模塊30,為后續(xù)計(jì)算修正電壓提供基礎(chǔ)。
更進(jìn)一步地,請(qǐng)一并參閱圖9,所述電壓運(yùn)算模塊30包括恒流源單元301、電流減法器302和第二分壓?jiǎn)卧?03,所述恒流源單元301連接所述充放電單元204,所述恒流源單元301還通過(guò)所述電流減法器302連接第二分壓?jiǎn)卧?03,所述第二分壓?jiǎn)卧?03連接恒流驅(qū)動(dòng)模塊13,所述恒流源單元301根據(jù)所述直流電壓輸出相應(yīng)的第二電流,所述第二電流經(jīng)過(guò)電流減法器302后輸出第三電流,第二分壓?jiǎn)卧?03根據(jù)所述第三電流對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓。
具體地,本發(fā)明提供的線電壓補(bǔ)償電路14中,所述電壓運(yùn)算模塊30提供三種實(shí)施例,如圖9所示,第一種實(shí)施例中,所述恒流源單元301包括運(yùn)算放大器OP1、第一MOS管M1和第五電阻R5;所述電流減法器302包括第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4和第五MOS管M5;所述第二分壓?jiǎn)卧?03包括第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8;所述運(yùn)算放大器OP1的同相輸入端連接時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊20的輸出端,所述運(yùn)算放大器OP1的反相輸入端連接第一MOS管M1的源極和第五電阻R5的一端,所述第五電阻R5的另一端接地;所述運(yùn)算放大器OP1的輸出端連接第一MOS管M1的柵極;所述第一MOS管M1的漏極連接第二MOS管M2的漏極、第二MOS管M2的柵極和第三MOS管M3的柵極;所述第二MOS管M2的源極和所述第三MOS管M3的源極均連接VCC供電端;所述第三MOS管M3的漏極連接第四MOS關(guān)的漏極、第六電阻R6的一端和第七電阻R7的一端;所述第四MOS管M4的柵極連接第五MOS管M5的柵極、第五MOS管M5的漏極和外部電流源201,所述第四MOS管M4的源極和第五MOS管M5的源極接地;所述第六電阻R6的另一端連接參考電壓端;所述第七電阻R7的另一端通過(guò)第八電阻R8接地,所述第七電阻R7和第八電阻R8的中點(diǎn)輸出所述修正電壓。本實(shí)施例中,所述第一MOS管M1、第四MOS管M4和第五MOS管M5為N溝道MOS管;所述第二MOS管M2和第三MOS管M3為P溝道MOS管。
其中,所述恒流源單元301根據(jù)充放電單元204輸出的直流電壓Vadj,生成相應(yīng)的第二電流Iadj,Iadj=Vadj/R5,所述第二電流Iadj經(jīng)過(guò)電流減法器302后輸出第三電流Icomp,Icomp=Idc-Iadj=Idc-Vadj/R5,電流減法器302從第二分壓?jiǎn)卧?03的第六電阻R6R6中抽取一定的電流,最終的修正電壓輸出為:
經(jīng)本發(fā)明提供的線電壓補(bǔ)償電路14進(jìn)行電壓修正后,產(chǎn)生的修正電壓Vrefx的波形如圖10所示,當(dāng)輸入電壓升高時(shí),對(duì)應(yīng)的Vref會(huì)相應(yīng)減小,功率對(duì)電壓的變化如圖11所示,可以發(fā)現(xiàn)功率基本不隨線電壓的變化而變化,當(dāng)輸入電壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí),系統(tǒng)功率也能維持恒定,大大提高了輸入功率的穩(wěn)定性,提高LED產(chǎn)品的可靠性。
如圖12所示,其為本發(fā)明提供的電壓運(yùn)算模塊30第二種實(shí)施例,其與上述第一種實(shí)施例的不同之處在于采用一恒流源Iref代替電壓源Vref,如圖13所示,其為本發(fā)明提供的電壓運(yùn)算模塊30第三種實(shí)施例,其與上述第一種實(shí)施例的不同之處在于將電壓源Vref去除掉,直接用采樣轉(zhuǎn)換的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)電阻串提供修正電壓Vrefx。
更進(jìn)一步地,本發(fā)明提供的線電壓補(bǔ)償電路14還可實(shí)現(xiàn)填谷應(yīng)用,將相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊10的采樣電壓處從LED燈串11下方移至整流橋的正輸出端,由于填谷應(yīng)用中DOUT電壓與線電壓的相關(guān)性不再是那么強(qiáng),因此從VAC處檢測(cè)線電壓進(jìn)行補(bǔ)償。
相應(yīng)地,本發(fā)明還相應(yīng)提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償方法,如圖14所示,所述LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償方法包括如下步驟:
S100、由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊對(duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào);
S200、由時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓;
S300、由電壓運(yùn)算模塊根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明還相應(yīng)提供一種LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路,由于上文已對(duì)所述線電壓補(bǔ)償電路進(jìn)行了詳細(xì)介紹,此處不再詳述。
綜上所述,本發(fā)明提供的LED驅(qū)動(dòng)裝置及其線電壓補(bǔ)償電路與補(bǔ)償方法中,所述LED驅(qū)動(dòng)裝置的線電壓補(bǔ)償電路包括相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊、時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊和電壓運(yùn)算模塊;由相位時(shí)間轉(zhuǎn)換模塊對(duì)經(jīng)LED燈串降壓后的輸入電壓進(jìn)行采樣,并根據(jù)采樣電壓輸出相應(yīng)的時(shí)間脈沖信號(hào);時(shí)間電壓轉(zhuǎn)換模塊將所述時(shí)間脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直流電壓至電壓運(yùn)算模塊,由電壓運(yùn)算模塊根據(jù)所述直流電壓對(duì)參考電壓進(jìn)行調(diào)整并輸出修正電壓以控制恒流驅(qū)動(dòng),通過(guò)使用帶有修正的輸入電壓來(lái)控制恒流驅(qū)動(dòng)部分,實(shí)現(xiàn)功率的恒定。
可以理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。