具有可控硅調光器的LED驅動電路、電路模塊及控制方法技術

公開了一種具有可控硅調光器的LED驅動電路、電路模塊及控制方法，在可控硅調光器導通前通過泄放電路控制直流母線電壓以預定的方式變化，避免了不同類型的可控硅調光器和不同電路設置導致漏電流不一致影響可控硅調光器的導通點，從而可以避免LED閃爍的問題。同時，通過對直流母線電壓的控制，可以影響可控硅調光器導通后的電壓，從而可以靈活地根據需要設置導通點電壓。

LED driving circuit, circuit module and control method with silicon controlled light modulator

Disclosed is a controllable silicon dimmer circuit, LED drive circuit module and control method, the controllable silicon dimmer conduction through bleeder circuit control of DC bus voltage in a predetermined manner, avoiding the different types of controllable silicon dimmer and different circuit setup caused by leakage current is not consistent influence of controllable silicon dimmer conduction, which can avoid the flicker problem LED. At the same time, through the control of the DC bus voltage, the voltage of the thyristor dimmer can be affected, so that the turn-on point voltage can be flexibly set according to the requirements.

【技術實現步驟摘要】
具有可控硅調光器的LED驅動電路、電路模塊及控制方法
本專利技術涉及電力電子技術，具體涉及一種具有可控硅調光器的LED驅動電路、電路模塊及控制方法。
技術介紹
可控硅調光是目前常用的調光方法?？煽毓枵{光器采用相位控制方法來實現調光，即在正弦波每半個周期控制可控硅調光器導通，獲得相同的導通相角。通過調節可控硅調光器的斬波相位，可以改變導通相角大小，實現調光?？煽毓枵{光器原來通常被用于對白熾燈進行調光，隨著LED光源的普及，越來越多的LED驅動電路采用可控硅調光器作為調光手段。在現有技術中，可控硅調光器通常與線性恒流控制方案結合使用。線性恒流控制方案是通過控制與LED負載中的至少一個部分大體上為串聯關系的線性器件(例如線性狀態下的晶體管)，調節流過LED負載的電流，使得其保持恒定。線性恒流控制方案具有多種不同的變化方式，例如，可以所有的LED負載只通過一個線性器件來進行恒流控制；也可以將LED負載分組后，每組設置一個線性器件來進行恒流控制。不同的線性恒流控制方案所需要的負載驅動電壓并不相同，這使得搭建LED驅動電路時，可控硅調光器導通時的電壓不一定能滿足具體方案的需要或者需要通過增加額外的損耗維持住大角度開通前母線電壓小于負載電壓的時間。另一個方面，可控硅調光器在導通前會存在漏電流，漏電流的大小和可控硅調光器的型號以及LED驅動電路的參數設置相關，不同的電路設置和不同型號的可控硅調光器會導致漏電流變化，進而導致導通角度的變化。這種不確定性會導致導通位置與電路設置的不適配，造成LED負載閃爍的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種具有可控硅調光器的LED驅動電路、電路模塊及其控制方法，以降低泄放回路帶來的損耗及改善漏電流導致的LED負載閃爍問題。第一方面，提供一種電路模塊，應用于具有可控硅調光器的LED驅動電路，所述電路模塊包括：泄放電路，適于與所述LED驅動電路的直流母線連接，在第一模式下泄放直流母線電流控制直流母線電壓以預定方式變化，在第二模式下關斷泄放通路；以及控制器，被配置為在檢測到所述可控硅調光器導通前控制所述泄放電路處于所述第一模式。優選地，所述泄放電路被配置為在所述第一模式下控制直流母線電壓在預定的范圍內變化使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓。優選地，所述控制器被配置為在檢測到所述可控硅調光器導通后控制所述泄放電路切換到所述第二模式。優選地，所述泄放電路包括：開關，受控關斷和導通；以及最大電流箝位電路，與所述開關串聯，用于限制流過所述開關的泄放電流的最大值。優選地，所述控制器被配置為在第一模式下控制所述可控開關交替開關和導通，以使得所述直流母線電壓在第一閾值和第二閾值之間變化，在第二模式下控制所述開關關斷；其中，所述第一閾值小于所述第二閾值。優選地，所述控制器在直流母線電壓上升到第二閾值時控制所述開關導通，在直流母線電壓下降到第一閾值時控制所述開關關斷。優選地，所述控制器在直流母線電壓上升到第三閾值時控制所述開關關斷；其中，所述第三閾值大于所述第二閾值。優選地，所述控制器在檢測到直流母線電壓大于第三閾值時判斷所述可控硅調光器導通；其中，所述第三閾值大于所述第二閾值。優選地，所述泄放電路被配置為在所述第一模式下控制直流母線電壓達到第四閾值后逐漸下降以使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓。優選地，所述泄放電路包括：晶體管；以及最大電流箝位電路，與所述晶體管串聯，用于限制流過所述晶體管的泄放電流的最大值。優選地，所述控制器被配置為在第一模式下控制所述晶體管工作在線性模式。優選地，所述控制器在檢測到直流母線電壓上升到大于第五閾值時判斷所述可控硅調光器導通。優選地，所述晶體管和所述最大電流箝位電路串聯連接在直流母線和接地端之間；所述控制器被配置為在第二模式下關斷所述晶體管。優選地，所述控制器包括：跨導放大器，輸出端與所述晶體管的控制端連接，同相輸入端與所述直流母線連接；第一控制開關，連接在所述跨導放大器的同相輸入端和反相輸入端之間；第二控制開關、充電電容和放電電阻，并聯連接在所述跨導放大器的反相輸入端和接地端之間；以及第三控制開關，連接在跨導放大器的輸出端和接地端之間；其中，所述第一控制開關在所述直流母線電壓由起始閾值上升到第四閾值期間導通；所述第二控制開關在所述直流母線電壓上升到第五閾值時導通預定時間；所述第三控制開關在控制電路檢測到所述可控硅調光器導通后導通。優選地，所述LED驅動電路具有設置于LED負載和接地端之間的恒流控制電路，所述恒流控制電路在負載電流通路上設置有與接地端連接的電阻；所述晶體管和所述最大電流箝位電路串聯連接在直流母線的所述電阻之間，以使得在負載電流流過LED負載時所述最大電流箝位電路被關斷或最大箝位電流小于預定閾值。優選地，所述控制器包括：跨導放大器，輸出端與所述晶體管的控制端連接，同相輸入端與所述直流母線連接；第一控制開關，連接在所述跨導放大器的同相輸入端和反相輸入端之間；第二控制開關、充電電容和放電電阻，并聯連接在所述跨導放大器的反相輸入端和接地端之間；其中，所述第一控制開關在所述直流母線電壓由起始閾值上升到第四閾值期間導通；所述第二控制開關在所述直流母線電壓上升到第五閾值時導通預定時間。第二方面，提供一種具有可控硅調光器的LED驅動電路，包括：可控硅調光器；以及如上所述的電路模塊。第三方面，提供一種控制方法，用于控制具有可控硅調光器的LED驅動電路，所述方法包括：在所述可控硅調光器導通前控制泄放電路處于第一模式，所述泄放電路在第一模式下泄放直流母線電流控制直流母線電壓以預定方式變化。優選地，在第一模式下泄放直流母線電流控制直流母線電壓以預定方式變化包括：第一模式下控制直流母線電壓在預定的范圍內變化使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓；或者，所述第一模式下控制直流母線電壓達到第四閾值后逐漸下降以使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓。優選地，所述控制方法還包括：在所述可控硅調光器導通后控制泄放電路處于第二模式，在第二模式下關斷泄放通路。本專利技術實施例在可控硅調光器導通前通過泄放電路控制直流母線電壓以預定的方式變化，避免了不同類型的可控硅調光器和不同電路設置導致漏電流不一致影響可控硅調光器的導通點，從而可以避免LED閃爍的問題。同時，通過對直流母線電壓的控制，可以影響可控硅調光器導通后的電壓，從而使得可以靈活地根據需要設置導通點電壓。附圖說明通過以下參照附圖對本專利技術實施例的描述，本專利技術的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中：圖1是可控硅調光器的簡化模型的示意圖；圖2是一個對比例的LED驅動電路的電路示意圖；圖3是上述對比例的LED驅動電路的工作波形圖；圖4是另一個對比例的LED驅動電路的電路示意圖；圖5是上述對比例的LED驅動電路的工作波形圖；圖6是本專利技術第一實施例的LED驅動電路的電路圖；圖7是本專利技術第一實施例的控制器的電路圖；圖8是本專利技術第一實施例的LED驅動電路的工作波形圖；圖9是本專利技術第二實施例的LED驅動電路的電路圖；圖10是本專利技術第二實施例的控制器中開關控制電路的示意圖；圖11是本專利技術第二實施例的LED驅動電路選取第一參數時的工作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電路模塊，應用于具有可控硅調光器的LED驅動電路，所述電路模塊包括：泄放電路，適于與所述LED驅動電路的直流母線連接，在第一模式下泄放直流母線電流控制直流母線電壓以預定方式變化，在第二模式下關斷泄放通路；以及控制器，被配置為在檢測到所述可控硅調光器導通前控制所述泄放電路處于所述第一模式。

【技術特征摘要】
1.一種電路模塊，應用于具有可控硅調光器的LED驅動電路，所述電路模塊包括：泄放電路，適于與所述LED驅動電路的直流母線連接，在第一模式下泄放直流母線電流控制直流母線電壓以預定方式變化，在第二模式下關斷泄放通路；以及控制器，被配置為在檢測到所述可控硅調光器導通前控制所述泄放電路處于所述第一模式。2.根據權利要求1所述的電路模塊，其特征在于，所述泄放電路被配置為在所述第一模式下控制直流母線電壓在預定的范圍內變化使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓。3.根據權利要求1所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器被配置為在檢測到所述可控硅調光器導通后控制所述泄放電路切換到所述第二模式。4.根據權利要求2所述的電路模塊，其特征在于，所述泄放電路包括：開關，受控關斷和導通；以及最大電流箝位電路，與所述開關串聯，用于限制流過所述開關的泄放電流的最大值。5.根據權利要求4所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器被配置為在第一模式下控制所述可控開關交替開關和導通，以使得所述直流母線電壓在第一閾值和第二閾值之間變化，在第二模式下控制所述開關關斷；其中，所述第一閾值小于所述第二閾值。6.根據權利要求5所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器在直流母線電壓上升到第二閾值時控制所述開關導通，在直流母線電壓下降到第一閾值時控制所述開關關斷。7.根據權利要求6所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器在直流母線電壓上升到第三閾值時控制所述開關關斷；其中，所述第三閾值大于所述第二閾值。8.根據權利要求5所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器在檢測到直流母線電壓大于第三閾值時判斷所述可控硅調光器導通；其中，所述第三閾值大于所述第二閾值。9.根據權利要求1所述的電路模塊，其特征在于，所述泄放電路被配置為在所述第一模式下控制直流母線電壓達到第四閾值后逐漸下降以使得所述可控硅調光器導通時的直流母線電壓略大于預定的負載驅動電壓。10.根據權利要求9所述的電路模塊，其特征在于，所述泄放電路包括：晶體管；以及最大電流箝位電路，與所述晶體管串聯，用于限制流過所述晶體管的泄放電流的最大值。11.根據權利要求10所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器被配置為在第一模式下控制所述晶體管工作在線性模式。12.根據權利要求11所述的電路模塊，其特征在于，所述控制器在檢測到直流母線電壓上升到大于第五閾值時判斷所述可控硅調光器導通。13.根據權利要求10所述的電路模塊，其特征在于，所述晶體管和所述最大電流箝位電路串聯連接在直流母線和接地端之間；所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃秋凱，王建新，陳惠強，
申請(專利權)人：矽力杰半導體技術杭州有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33