本發(fā)明涉及LED驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及LED分段調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路。
背景技術(shù):
隨著LED驅(qū)動(dòng)電源的發(fā)展以及綠色節(jié)能環(huán)保的要求,目前LED驅(qū)動(dòng)電源普遍具有調(diào)光功能。在各種調(diào)光方式中,開關(guān)分段調(diào)光是最為簡單方便的一種。 LED驅(qū)動(dòng)電源的開關(guān)分段調(diào)光電路,利用普通開關(guān)的反復(fù)開啟與關(guān)閉來切換調(diào)光狀態(tài),從而得到不同調(diào)光狀態(tài)下的LED輸出電流,以實(shí)現(xiàn)分段調(diào)光的目的。
當(dāng)系統(tǒng)開路的情況下,LED會(huì)不停的發(fā)生跳段,系統(tǒng)從開路后再接上LED燈,此時(shí)的LED處于哪一段是不能確定的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決現(xiàn)有的LED 電路在開路保護(hù)LED跳段的技術(shù)問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:防止LED開路跳段的分段調(diào)光控制電路,包括分段模塊、系統(tǒng)控制模塊、峰值檢測(cè)模塊以及退磁時(shí)間檢測(cè)模塊,峰值檢測(cè)模塊提供三種輸出電流基準(zhǔn)電壓來設(shè)置不同段位的LED 燈管的峰值電流,系統(tǒng)控制模塊內(nèi)部設(shè)有若干組開關(guān),且根據(jù)分段模塊的輸出段位信號(hào)選擇相應(yīng)的開關(guān)選取對(duì)應(yīng)段位的輸出電流基準(zhǔn)電壓,其特征在于:所述分段模塊由母線掉電檢測(cè)單元、UVLO模塊、計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元以及分段選擇單元;所述UVLO模塊用于設(shè)置LED照明電路開啟和關(guān)閉的上下電壓,防止反復(fù)開啟關(guān)閉;所述母線掉電檢測(cè)單元連接UVLO模塊和母線對(duì)母線電壓的掉電進(jìn)行檢測(cè);所述母線掉電檢測(cè)單元達(dá)到UVLO模塊的上電壓時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元復(fù)位且發(fā)送控制信號(hào)至分段選擇單元,在UVLO模塊下電壓時(shí)啟動(dòng)計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元并開始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到t1時(shí),母線掉電檢測(cè)單元和計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元發(fā)送信號(hào)至分段選擇單元進(jìn)行段位切換,當(dāng)?shù)綦姇r(shí)間持續(xù)至t2時(shí),分段選擇模塊復(fù)位至第一段;LED燈管開路后,母線電壓開始振蕩,振蕩周期為t3,t2>t1>t3。
進(jìn)一步的,所述母線掉電檢測(cè)單元在UVLO模塊的上電壓時(shí)觸發(fā)高電平;在UVLO模塊的下電壓時(shí),觸發(fā)低電平且觸發(fā)計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元開始計(jì)時(shí);計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元在計(jì)時(shí)達(dá)到t1時(shí),輸出高電平,計(jì)時(shí)小于t1時(shí),保持低電平,母線掉電檢測(cè)單元和計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元的電平信號(hào)作為RS觸發(fā)器的兩個(gè)輸入端,RS觸發(fā)器的輸出端連接分段選擇單元觸發(fā)段位切換。
從上述技術(shù)方案可以看出本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):母線掉電檢測(cè)單元產(chǎn)生的波形VDET會(huì)跟隨母線的波形不停的在觸發(fā),但是此時(shí)每次的VDET的上升沿會(huì)去觸發(fā)振蕩計(jì)數(shù)器復(fù)位,所以掉電沒有超過t1,VDET就被觸發(fā)了,系統(tǒng)不會(huì)切換到下一段模式。
附圖說明
圖1為本發(fā)明與適用的LED照明電路的原理圖;
圖2為本發(fā)明的分段模塊的功能框圖;
圖3為本發(fā)明的在LED未開路情況下,VDD電壓、觸發(fā)信號(hào)VDET、觸發(fā)信號(hào)TD以及RS觸發(fā)器的輸出信號(hào)A的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的在LED開路時(shí),VDD電壓、觸發(fā)信號(hào)VDET、觸發(fā)信號(hào)TD以及RS觸發(fā)器的輸出信號(hào)A的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明。
如圖1所示,本實(shí)用新型適用的LED照明電路包括LED燈管、電阻、電容以及電感,LED燈管兩端并聯(lián)一個(gè)電容、電阻和電感,電感與LED燈之間設(shè)置有肖特基管。電感通過肖特基管和LED燈管放電,此放電時(shí)間為退磁時(shí)間。
本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路包括分段模塊、系統(tǒng)控制模塊、峰值檢測(cè)模塊、退磁時(shí)間檢測(cè)模塊、總段位數(shù)量選擇模塊、LED開路保護(hù)模塊以及高功率MOS管。
母線還連接一個(gè)5V電壓產(chǎn)生模塊,用于給系統(tǒng)內(nèi)部的低壓模塊供電,相當(dāng)于一個(gè)線性穩(wěn)壓器。退磁時(shí)間檢測(cè)模塊用于設(shè)置照明電路的最小退磁時(shí)間。
分段模塊由母線掉電檢測(cè)單元、UVLO模塊、計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元以及分段選擇單元,UVLO模塊連接母線和母線掉電檢測(cè)單元,UVLO模塊對(duì)電路進(jìn)行欠壓保護(hù),母線電壓上升到UVLO模塊的上電壓,即UVLO_ON電壓時(shí),照明電路開始工作;當(dāng)母線電壓掉到UVLO模塊的下電壓時(shí),即UVLO_OFF電壓時(shí),則照明電路關(guān)閉。防止照明電路反復(fù)的啟動(dòng)。
母線接入調(diào)光電路的端口為VDD端口,因此母線掉電檢測(cè)單元也稱為VDD 掉電檢測(cè)單元,該模塊用于檢測(cè)VDD端口的電壓變化,根據(jù)電壓變化發(fā)送觸發(fā)信號(hào)VDET至分段選擇模塊和計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元,VDD掉電檢測(cè)單元檢測(cè)到UVLO 模塊的上電壓時(shí),輸出高電平;檢測(cè)到UVLO模塊的下電壓時(shí),輸出低電平,觸發(fā)信號(hào)VDET跟隨VDD電壓進(jìn)行跳變。
如圖2所述,計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元對(duì)掉電時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí),輸出觸發(fā)信號(hào)T1和 T2至分選選擇單元,觸發(fā)信號(hào)T1用于段位切換,觸發(fā)信號(hào)T2將分段選擇單元復(fù)位至第一段。計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元在母線電壓下降至UVLO模塊的下電壓時(shí)開始計(jì)時(shí),當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到t1時(shí),本實(shí)施例中t1以200ms為例,即觸發(fā)信號(hào)VDET 的低電平持續(xù)時(shí)間達(dá)到200ms,計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元輸出電平信號(hào)TD,此時(shí)TD為高電平,電平信號(hào)TD和觸發(fā)信號(hào)VDET作為兩個(gè)輸入端連接一個(gè)RS觸發(fā)器,RS 觸發(fā)器輸出觸發(fā)信號(hào)A,RS觸發(fā)器的輸出端連接分段選擇單元,此時(shí)觸發(fā)信號(hào)A 輸出低電平,分段選擇單元切換段位。
當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到t2時(shí),t2以5秒為例,觸發(fā)信號(hào)T2直接輸送至分段選擇單元,分段選擇單元對(duì)段位進(jìn)行復(fù)位,復(fù)位至第一段。如果“計(jì)數(shù)器時(shí)間檢測(cè)”沒有計(jì)時(shí)到5S,系統(tǒng)又開始重新上電了,計(jì)數(shù)時(shí)間檢測(cè)單元復(fù)位關(guān)閉,則當(dāng)VDD 電壓達(dá)到了UVLO上電壓,系統(tǒng)開始工作,則LED開始工作在第二段模式。以此類推第三段模式也和第二段一樣。當(dāng)?shù)谌侮P(guān)閉后則下一次切換到第一段,以此重復(fù)類推。
分段選擇單元可以是一組邏輯門電路,也可以是一個(gè)控制芯片,系統(tǒng)控制模塊可以是一組開關(guān),分段選擇單元根據(jù)所處的段位發(fā)送控制指令至系統(tǒng)控制模塊。
峰值檢測(cè)模塊第一段采用了基準(zhǔn)VRF,系統(tǒng)工作在BCM模式,則LED的電路 I LED=VRF/(2*RS),第二段采用了基準(zhǔn)為1/2VRF,系統(tǒng)工作也工作在BCM模式,這樣的話LED電流ILED=VRF/(4*RS),電流為第一段的50%,第三段采用了基準(zhǔn)為3/8VRF,系統(tǒng)工作在DCM模式,此時(shí)電路內(nèi)部通過控制LED導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間的比例來設(shè)定LED的電流,本發(fā)明內(nèi)部設(shè)定了比例為1:5,此時(shí)LED 電流為ILED=1/2*3VRF/(8*RS)*1/6,第三段的LED電流為第一段的6.25%。開關(guān)1對(duì)應(yīng)第一段位,開關(guān)2對(duì)應(yīng)第二段位,開關(guān)3對(duì)應(yīng)第三段位,在選擇段位時(shí),系統(tǒng)控制模塊打開對(duì)應(yīng)的開關(guān)即可。
當(dāng)LED開路后,系統(tǒng)就進(jìn)入了LED開路保護(hù)模式,此時(shí)VCC的電壓會(huì)在UVLO 的上電壓和下電壓之間不停來回振蕩,這樣會(huì)不停的觸發(fā)分段開關(guān)的檢測(cè)。系統(tǒng)就會(huì)不停的跳段,當(dāng)LED再重新接上去就會(huì)無法確定處于哪一段。本發(fā)明改善此現(xiàn)象,使LED開路后再重新接上,始終處于當(dāng)前段。
圖3是正常情況下(LED未開路),當(dāng)系統(tǒng)掉電后VDD電壓開始慢慢下降,當(dāng)降到UVLO_OFF電壓后,掉電檢測(cè)模塊輸出觸發(fā)信號(hào)VDET,同時(shí)內(nèi)部的振蕩計(jì)算器開始工作,當(dāng)達(dá)到200ms,則說明是系統(tǒng)正處于正常掉電情況,則TD信號(hào)跳變?yōu)楦唠娢?,使A信號(hào)發(fā)生跳變,觸發(fā)分段模塊內(nèi)的分段電路切換到下一段模式。
圖4非正常情況下(LED開路),LED開路后,系統(tǒng)進(jìn)入LED保護(hù)模式,此時(shí)VDD電壓會(huì)在UVLO_ON和UVLO_OFF之間振蕩。周期為T3+T4,在一般的應(yīng)用系統(tǒng)中T3+T4的時(shí)間在30ms~60ms之間,VDET波形會(huì)跟隨VDD的波形不停的在觸發(fā),但是此時(shí)每次的VDET的上升沿會(huì)去觸發(fā)振蕩計(jì)數(shù)器復(fù)位,所以掉電沒有超過200ms,VDET就被觸發(fā)了,則TD會(huì)始終保持在低電位。使A信號(hào)保持高電位。則系統(tǒng)不會(huì)切換到下一段模式。