可調(diào)光led驅(qū)動電路及其輸入電壓重構(gòu)電路及重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)光LED驅(qū)動電路及其輸入電壓重構(gòu)電路及重構(gòu)方法，所述的輸入電壓重構(gòu)電路連接于整流橋與角度檢測電路之間，輸入電壓重構(gòu)電路包括箝位電路和第一濾波電路，所述的箝位電路串聯(lián)在整流橋與第一濾波電路之間，輸入電壓重構(gòu)電路對整流橋輸出的輸入電壓信號進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的輸入電壓信號由第一濾波電路輸出至角度檢測電路，并作為角度檢測電路的輸入量。本發(fā)明利用了箝位電路的箝位作用和單向?qū)ㄌ匦?，使得箝位電路的輸出信號不會由于輸入波形的跳變而發(fā)生跳變，本發(fā)明的輸入波形的跳變形式通常為由連續(xù)波形變?yōu)椴贿B續(xù)波形。將不連續(xù)波形調(diào)整重構(gòu)為連續(xù)波形來作為角度檢測的輸入量，提高了調(diào)光的精確度，且有利于維持恒定的輸出電流。
【專利說明】可調(diào)光LED驅(qū)動電路及其輸入電壓重構(gòu)電路及重構(gòu)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可調(diào)光LED驅(qū)動電路及其輸入電壓 重構(gòu)電路及重構(gòu)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在LED燈替代傳統(tǒng)光源時，既要滿足與傳統(tǒng)電路中電子變壓器進(jìn)行匹配，以保證 電子變壓器正常工作，同時也需要對LED負(fù)載進(jìn)行精確調(diào)光，以最大程度發(fā)揮LED燈負(fù)載節(jié) 能高光效、無頻閃的優(yōu)勢。
[0003] 如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動電路，包括調(diào)光器、電子變壓器、功率級電路、驅(qū) 動控制電路、角度檢測電路和調(diào)光信號發(fā)生電路，交流市電接入調(diào)光器，經(jīng)電子變壓器處理 后輸入整流橋從而得到一直流輸入電壓信號Vin，功率級電路接收所述輸入電壓信號Vin 并輸出恒定的電流來驅(qū)動LED負(fù)載。所述功率級電路包括第一功率級電路和第二功率級電 路，角度檢測電路采集輸入電壓信號Vin作為調(diào)光的信號輸入量，進(jìn)行相應(yīng)處理后，再將信 號輸入至調(diào)光信號發(fā)生電路，由調(diào)光信號發(fā)生電路，產(chǎn)生調(diào)光信號輸入至第二功率級電路 的第二驅(qū)動控制電路，從而起到調(diào)光的作用。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)的LED驅(qū)動電路中，在存在電子變壓器的情況下，需將調(diào)光器（如可控硅 調(diào)光器）與電子變壓器連接應(yīng)用，調(diào)光器一般連接在電子變壓器的前端。在調(diào)光器與電子 變壓器連接應(yīng)用的場合，由于調(diào)光器與電子變壓器之間可能產(chǎn)生振蕩（調(diào)光器中的電感與 電子變壓器中的電容所產(chǎn)生的振蕩），電子變壓器的輸出電壓波形經(jīng)過整流之后的包絡(luò)線 可能如圖2所示，會出現(xiàn)輸出電壓的波形不一致的現(xiàn)象，部分時刻會出現(xiàn)輸入電壓不連續(xù) 的問題。在常規(guī)的調(diào)光應(yīng)用中都需要采集上述輸入電壓的平均值或者是寬度信息作為調(diào)光 的信號輸入量，輸入電壓波形不一致、不連續(xù)會造成調(diào)光不精確。此外，不均勻的輸入電壓 會導(dǎo)致在調(diào)光器不動作的時候，輸出的電流有一定程度的變動，影響負(fù)載工作的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種的可調(diào)光LED驅(qū)動電路及其輸入電壓重構(gòu) 電路及重構(gòu)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的輸入電壓波形不一致、不連續(xù)而造成調(diào)光不精 確的問題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓 重構(gòu)電路，所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括調(diào)光器、整流橋、功率級電路、驅(qū)動控制電路、角 度檢測電路和調(diào)光信號發(fā)生電路，交流市電接入調(diào)光器，在整流橋整流后得到一直流輸入 電壓信號，輸入電壓信號作為功率級電路的輸入；
[0007] 所述的輸入電壓重構(gòu)電路連接于整流橋與角度檢測電路之間，輸入電壓重構(gòu)電路 包括箝位電路和第一濾波電路，所述的箝位電路串聯(lián)在整流橋與第一濾波電路之間，輸入 電壓重構(gòu)電路對整流橋輸出的輸入電壓信號進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的輸入電壓信號由第一濾波 電路輸出至角度檢測電路，并作為角度檢測電路的輸入量。
[0008] 優(yōu)選地，所述的輸入電壓重構(gòu)電路還包括第二濾波電路，所述的第二濾波電路為 低通濾波電路，第二濾波電路連接在整流橋與箝位電路之間，所述的第二濾波電路為低通 濾波電路，第二濾波電路接收整流橋輸出的輸入電壓信號，進(jìn)行低通濾波后，輸入至箝位電 路。
[0009] 優(yōu)選地，所述的第一濾波電路包括相互并聯(lián)的電容和電阻，第一濾波電路的RC時 間常數(shù)設(shè)置為電子變壓器點火重啟時間的2-3倍。
[0010] 優(yōu)選地，所述的角度檢測電路包括比較器和第三濾波電路，比較器的第一輸入端 接入調(diào)整后的輸入電壓信號，比較器的第二輸入端接入一基準(zhǔn)電壓信號，比較器輸出端連 接第三濾波電路，由第三濾波電路輸出角度檢測信號至調(diào)光信號發(fā)生電路。
[0011] 本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種以下步驟的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入 電壓重構(gòu)方法，所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括調(diào)光器、電子變壓器、功率級電路、驅(qū)動控 制電路、角度檢測電路和調(diào)光信號發(fā)生電路，交流市電接入調(diào)光器，經(jīng)電子變壓器處理后輸 入整流橋從而得到一直流輸入電壓信號，輸入電壓信號作為功率級電路的輸入；所述的輸 入電壓重構(gòu)方法包括如下步驟：
[0012] 對于因振蕩而造成輸入電壓信號的不連續(xù)波形，在不連續(xù)波形的瞬時電壓較高 處，通過箝位電路箝位后，再經(jīng)濾波電路濾波，由濾波電路輸出調(diào)整后的輸入電壓信號；
[0013] 在不連續(xù)波形的電壓突變下降處，箝位電路截止，濾波電路中的電容對電壓起到 穩(wěn)壓作用，使調(diào)整后的輸入電壓信號不會發(fā)生突變，以保持電壓信號的連續(xù)。
[0014] 優(yōu)選地，在輸入電壓信號輸入箝位電路之前，先對其進(jìn)行低通濾波，以濾除其中包 含的商頻開關(guān)紋波。
[0015] 本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是，提供一種包括上述結(jié)構(gòu)的輸入電壓重構(gòu)電路的可 調(diào)光LED驅(qū)動電路。
[0016] 采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明利用了箝位電 路的箝位作用和單向?qū)ㄌ匦裕沟皿槲浑娐返妮敵鲂盘柌粫捎谳斎氩ㄐ蔚奶兌l(fā)生 跳變，本發(fā)明的輸入波形的跳變形式通常為由連續(xù)波形變?yōu)椴贿B續(xù)波形，進(jìn)而使輸入電壓 信號的不連續(xù)波形調(diào)整重構(gòu)為連續(xù)波形來作為角度檢測的輸入量，提高了調(diào)光的精確度， 且有利于維持恒定的輸出電流。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中可調(diào)光LED驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中輸入電壓信號的波形圖；
[0019] 圖3為本發(fā)明包含了輸入電壓重構(gòu)電路的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的一個實施例；
[0020] 圖4為本發(fā)明包含了輸入電壓重構(gòu)電路的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的另一個實施例；
[0021] 圖5為調(diào)整后的輸入電壓信號的波形圖。
[0022] 圖6為角度檢測電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的儲能供電電路作更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明 的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此描述基礎(chǔ)上，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)對本 發(fā)明具體電路進(jìn)行變換和替換，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。下列描述并不作為對本發(fā) 明的限制。
[0024] 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(zhǔn)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。
[0025] 本發(fā)明的核心思想在于，提供一種可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)電路，所 述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括調(diào)光器、整流橋、功率級電路、驅(qū)動控制電路、角度檢測電路 和調(diào)光信號發(fā)生電路，交流市電接入調(diào)光器，在整流橋整流后得到一直流輸入電壓信號，輸 入電壓信號作為功率級電路的輸入；
[0026] 所述的輸入電壓重構(gòu)電路連接于整流橋與角度檢測電路之間，輸入電壓重構(gòu)電路 包括箝位電路和第一濾波電路，所述的箝位電路串聯(lián)在整流橋與第一濾波電路之間，輸入 電壓重構(gòu)電路對整流橋輸出的輸入電壓信號進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的輸入電壓信號由第一濾波 電路輸出至角度檢測電路，并作為角度檢測電路的輸入量。
[0027] 進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)方法，所述的 可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括調(diào)光器、整流橋、功率級電路、驅(qū)動控制電路、角度檢測電路和調(diào) 光信號發(fā)生電路，交流市電接入調(diào)光器，在整流橋整流后得到一直流輸入電壓信號，輸入電 壓信號作為功率級電路的輸入；所述的輸入電壓重構(gòu)方法包括如下步驟：
[0028] 對于因振蕩而造成輸入電壓信號的不連續(xù)波形，在不連續(xù)波形的瞬時電壓較高 處，通過箝位電路箝位后，再經(jīng)濾波電路濾波，由濾波電路輸出調(diào)整后的輸入電壓信號；
[0029] 在不連續(xù)波形的電壓突變下降處，箝位電路截止，濾波電路中的電容對電壓起到 穩(wěn)壓作用，使調(diào)整后的輸入電壓信號不會發(fā)生突變，以保持電壓信號的連續(xù)。
[0030] 參考圖3所示，采用二極管Di作為箝位電路，電容Ci和電阻Ri并聯(lián)組成第一濾波 電路。整流橋所輸出的輸入電壓信號Vin同時作為功率級電路和輸入電壓重構(gòu)電路的輸入 量。輸入電壓信號v in波形如圖2所示，其中部分為不連續(xù)波形，不連續(xù)波形為沿著正弦包 絡(luò)線呈現(xiàn)不同幅值的鋸齒波。
[0031] 在不連續(xù)波形的瞬時電壓較高位置，由于二極管Di的箝位作用，使得第一濾波電 路不會削弱電壓幅值，這部分的波形在調(diào)整后幾乎沒有發(fā)生變化；但在峰值后，不連續(xù)波形 會發(fā)生電壓突變下降，此時二極管Di截止，利用二極管單向?qū)ㄐ阅?，此時第一濾波電 路中的電容Q具有穩(wěn)壓作用，防止調(diào)整后的輸入電壓信號Vin'發(fā)生突變，呈現(xiàn)緩慢下降， 下降到一定程度，輸入電壓信號升高使得二極管〇 1重新導(dǎo)通，此時調(diào)整后的輸入電壓信號 Vin'的電壓則隨之上升，從而得到連續(xù)的Vin'，即輸入電壓信號Vin的不連續(xù)波形被調(diào)整重 構(gòu)成連續(xù)波形。需要注意的是，調(diào)整后的輸入電壓信號Vin'僅作為角度檢測電路的輸入量， 而功率級電路的輸入量仍為V in。
[0032] 角度檢測電路采用調(diào)整后的輸入電壓信號Vin'的寬度信息，即將Vin'與一基準(zhǔn) 電壓進(jìn)行比較，比較后產(chǎn)生角度檢測信號，作為調(diào)光信號發(fā)生電路的輸入量。
[0033] 以上所述的技術(shù)方案已經(jīng)能夠解決本發(fā)明的技術(shù)問題。另外，上述技術(shù)方案不僅 能解決因電子變壓器振蕩所產(chǎn)生的波形不了連續(xù)的問題，同樣也適用于不帶電子變壓器的 兩級調(diào)光電路。
[0034] 電子變壓器內(nèi)一般都具有點火電路，由電阻、電容和穩(wěn)壓管等組成，這些元器件的 參數(shù)決定了點火重啟的時間，在此不作贅述。第一濾波電路的RC時間常數(shù)與電子變壓器點 火重啟時間有關(guān)，設(shè)置為電子變壓器的點火重啟時間的2-3倍的情況下，將不連續(xù)波形調(diào) 整重構(gòu)成連續(xù)波形的效果更好。
[0035] 參考圖4所示，由于輸入電壓信號Vin的不連續(xù)波形包含了電子變壓器的高頻開 關(guān)紋波，這部分紋波的幅值高于正弦包絡(luò)線。若角度檢測電路采用調(diào)整后的輸入電壓信號 Vin'的平均值信息作為其輸入量，那波紋會對其平均值產(chǎn)生影響，而造成輸入量不精確。故 在輸入電壓信號V in輸入二極管Di之前，先通過第二濾波器對輸入電壓信號Vin進(jìn)行低通濾 波，以濾除不連續(xù)波形中的高頻開關(guān)紋波。所述的第二濾波器為低通濾波器，包括電容(： 2和 電阻R2。
[0036] 參考圖5所示，示意了調(diào)整后的輸入電壓信號Vin'的波形。虛線部分為被調(diào)整的 部分，調(diào)整后形成連續(xù)的波形，輸入電壓信號V in的連續(xù)波形部分在調(diào)整后則幾乎不發(fā)生變 化。
[0037] 參考圖6所示，示意了角度檢測電路的一種實施例，但不限于這一實施方式。本實 施例中，角度檢測電路包括比較器A和第三濾波電路，第三濾波電路也為低通濾波電路，調(diào) 整后的輸入電壓信號Vin'輸入至比較器A的第一輸入端，在比較器A的第二輸入端接入一 基準(zhǔn)電壓V Mf，二者比較后的結(jié)果經(jīng)第三濾波電路后，產(chǎn)生角度檢測信號，作為調(diào)光信號發(fā) 生電路的輸入量。所述的第三濾波電路包括電阻R 3和電容C3。
[0038] 以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護(hù)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(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)電路，所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括 調(diào)光器、電子變壓器、整流橋、功率級電路、驅(qū)動控制電路、角度檢測電路和調(diào)光信號發(fā)生電 路，交流市電接入調(diào)光器，經(jīng)電子變壓器處理后輸入整流橋從而得到一直流輸入電壓信號， 輸入電壓信號作為功率級電路的輸入；其特征在于： 所述的輸入電壓重構(gòu)電路連接于整流橋與角度檢測電路之間，輸入電壓重構(gòu)電路包括 箝位電路和第一濾波電路，所述的箝位電路串聯(lián)在整流橋與第一濾波電路之間，輸入電壓 重構(gòu)電路對整流橋輸出的輸入電壓信號進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的輸入電壓信號由第一濾波電路 輸出至角度檢測電路，并作為角度檢測電路的輸入量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)電路，其特征在于：所 述的輸入電壓重構(gòu)電路還包括第二濾波電路，所述的第二濾波電路為低通濾波電路，第二 濾波電路連接在整流橋與箝位電路之間，第二濾波電路接收整流橋輸出的輸入電壓信號， 進(jìn)行低通濾波后，輸入至箝位電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)電路，其特征在于： 所述的第一濾波電路包括相互并聯(lián)的電容和電阻，第一濾波電路的RC時間常數(shù)設(shè)置為電 子變壓器點火重啟時間的2-3倍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)電路，其特征在于： 所述的角度檢測電路包括比較器和第三濾波電路，比較器的第一輸入端接入調(diào)整后的輸入 電壓信號，比較器的第二輸入端接入一基準(zhǔn)電壓信號，比較器輸出端連接第三濾波電路，由 第三濾波電路輸出角度檢測信號至調(diào)光信號發(fā)生電路。
5. -種可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)方法，所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路包括調(diào) 光器、電子變壓器、功率級電路、驅(qū)動控制電路、角度檢測電路和調(diào)光信號發(fā)生電路，交流市 電接入調(diào)光器，經(jīng)電子變壓器處理后輸入整流橋從而得到一直流輸入電壓信號，輸入電壓 信號作為功率級電路的輸入；其特征在于：所述的輸入電壓重構(gòu)方法包括如下步驟： 對于因振蕩而造成輸入電壓信號的不連續(xù)波形，在不連續(xù)波形的瞬時電壓較高處，通 過箝位電路箝位后，再經(jīng)濾波電路濾波，由濾波電路輸出調(diào)整后的輸入電壓信號； 在不連續(xù)波形的電壓突變下降處，箝位電路截止，濾波電路中的電容對電壓起到穩(wěn)壓 作用，使調(diào)整后的輸入電壓信號不會發(fā)生突變，以保持電壓信號的連續(xù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)光LED驅(qū)動電路的輸入電壓重構(gòu)方法，其特征在于：在 輸入電壓信號輸入箝位電路之前，先對其進(jìn)行低通濾波，以濾除其中包含的高頻開關(guān)紋波。
7. -種可調(diào)光LED驅(qū)動電路，其特征在于：包括權(quán)利要求1-4任意一項的輸入電壓重 構(gòu)電路。
【文檔編號】H05B37/02GK104066238SQ201410238196
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】余峰 申請人:南京矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司