一種適應可控硅的LED驅動電路、驅動方法及應用其的開關電源技術

本發明專利技術公開了一種適應可控硅的LED驅動電路、驅動方法及應用其的開關電源，通過將表征正弦半波電壓信號的輸入電壓信號與一閾值電壓相比較，以獲得一第一比較脈沖信號，然后通過將所述第一比較脈沖信號的有效寬度延展一時間段以獲得一第一控制信號，所述第一控制信號控制使所述功率開關管在輸入電流降至可控硅的維持電流之前就關斷，并維持此關斷狀態一時間段直至下個周期，可以保證在可控硅的導通時間區間內，其負載電流始終在可控硅的維持電流之上，不會使可控硅產生多次不規則的重導通，從而使得每個半周期內系統的輸入功率相同，避免了LED燈負載閃爍和產生噪聲。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及開關電源領域，更具體地說，涉及一種適應可控硅的LED驅動電路、驅動方法及應用其的開關電源。
技術介紹
發光二極管(LED)由于其高效、節能等優點被廣泛應用于辦公、家庭等場合，如今LED照明已成為照明領域中的主流技術，但是，在LED照明取代現有白熾燈照明的過程中，如何將LED燈與傳統線路中的可控硅調光器進行良好匹配以實現精確調光是亟需解決的關鍵問題。現有技術中的帶可控硅的LED驅動電路一般為通過控制功率級電路中的功率開·關管的開關動作，以為LED燈負載提供恒定的輸出電流，其驅動電路往往設有功率因數校正功能，因此，其功率級電路的輸入電壓和輸入電流波形保持為一致，如圖I所示為現有技術中的帶有可控硅的LED驅動電路的輸入電壓和輸入電流波形圖，在現有技術中帶有可控硅的LED驅動電路中，其可控硅的關斷一般是等到功率級電路的輸入電流小于可控硅的維持電流吋，可控硅自然關斷，此時由于輸入電壓還沒有降至零，可控硅觸發電路會充電以致重新導通可控硅，這時，輸入電流可能會產生如圖I所示的振蕩，繼而造成可控硅多次不規則的重啟動，使得每個周期內所述LED驅動電路從輸入側吸收的功率不相同，導致所述LED燈負載在不同周期內的亮度不同，造成LED頻閃并可能會發出噪聲。
技術實現思路
依據本專利技術的一種適應可控硅的LED驅動電路和驅動方法，根據功率級電路的輸入電流來控制功率開關管的關斷，使得功率開關管在功率級電路的輸入電流降至可控硅的維持電流之前就關斷，并維持此關斷狀態一段時間，可以保證在可控硅的導通時間區間內，其負載電流始終在可控硅的維持電流之上，不會發生可控硅多次誤導通造成LED燈負載閃爍，使得每個半周期內系統的輸入功率相同，避免了頻閃和噪聲。依據本專利技術的一種適應可控硅的LED驅動電路，應用于開關電源中，所述開關電源中包括有功率開關管，還包括有，閾值電壓控制電路,其接收ー表征缺相的正弦半波電壓信號的輸入電壓信號和一閾值電壓，井根據所述輸入電壓信號的角度信息來判斷是否將所述閾值電壓輸出，其中，所述缺相的正弦半波電壓信號為電網交流電壓經過一可控硅電路和整流橋處理后獲得；第一控制電路，其接收所述輸入電壓信號和所述閾值電壓控制電路輸出的閾值電壓，并進行比較，以產生一第一控制信號，所述第一控制信號用以控制所述功率開關管的關斷，直至所述電網交流電壓的絕對值降至為零。進ー步的，所述閾值電壓控制電路包括ー檢測電路和第一開關，所述檢測電路用以檢測所述輸入電壓信號的角度信息，井根據所述角度信息輸出一方波信號;所述第一開關的第一端接收所述閾值電壓，控制端接收所述方波信號，其第二端作為所述閾值電壓控制電路的輸出端；在所述方波信號為高電平有效狀態時，所述第一開關導通，所述閾值電壓控制電路輸出所述閾值電壓。進ー步的，在所述輸入電壓信號的角度為大于等于90°而小于180°范圍內所述方波信號保持為高電平有效狀態；在所述輸入電壓信號角度大于O°而小于90°為范圍內所述第一方波信號保持為低電平無效狀態。進ー步的，所述第一控制電路包括一比較電路和脈沖寬度控制電路，所述比較電路第一輸入端接收所述輸入電壓信號，第二輸入端接收所述閾值電壓，以產生第一比較脈 沖信號；所述脈沖寬度控制電路接收所述第一比較脈沖信號，并將所述第一比較脈沖信號的有效寬度延展ー時間段，以獲得所述第一控制信號，其中，所述延展時間段為從所述功率開關管關斷的時刻起，所述電網交流電壓的絕對值降至為零的時間。優選的，在所述開關電源的功率級電路的輸入電流降至到所述可控硅電路的維持電流時，所述輸入電壓信號對應的電壓值定義為臨界電壓值；所述輸入電壓信號具有一最大值，則所述閾值電壓設置為從所述臨界電壓值到所述最大值之間的某ー值。依據本專利技術的一種適應可控硅的LED驅動方法，應用于開關電源中，所述開關電源中包含有一功率開關管，包括以下步驟接收ー電網交流電壓，并將其轉換為一缺相的正弦半波電壓信號；米樣所述缺相的正弦半波電壓信號，以獲得一表征所述正弦半波電壓信號的輸入電壓信號；檢測所述輸入電壓信號的角度信息，并據此輸出一方波信號；在所述方波信號為高電平有效狀態時，接收ー閾值電壓；比較所述輸入電壓信號和所述閾值電壓，以產生一第一比較脈沖信號；將所述第一比較脈沖信號的有效寬度延展ー時間段，以獲得一第一控制信號，所述第一控制信號用以控制所述功率開關管的關斷，其中，所述延展時間段為從所述功率開關管關斷的時刻起，所述電網交流電壓的絕對值降至為零的時間。進ー步的，在所述輸入電壓信號的角度為大于等于90°而小于180°范圍內所述方波信號保持為高電平有效狀態；在所述輸入電壓信號角度大于O°而小于90°為范圍內所述方波信號保持為低電平無效狀態。優選的，在所述開關電源的功率級電路的輸入電流降至到所述可控硅電路的維持電流時，所述輸入電壓信號對應的電壓值定義為臨界電壓值；所述輸入電壓信號具有一最大值，則所述閾值電壓設置為從所述臨界電壓值到所述最大值之間的某ー值。依據本專利技術的一種適應可控硅的開關電源，包括上述的LED驅動電路，還包括功率級電路和控制驅動電路，所述控制驅動電路根據所述第一控制電路輸出的第一控制信號、所述缺相的正弦半波電壓信號和LED負載電流信號來控制功率級電路中的功率開關管的開關動作，以驅動所述LED負載。通過上述的一種適應可控硅的LED驅動電路、驅動方法及應用其的開關電源，將表征正弦半波電壓信號的輸入電壓信號與ー閾值電壓相比較，以獲得一第一比較脈沖信號，然后通過將所述第一比較脈沖信號的有效寬度延展ー時間段以獲得一第一控制信號，所述第一控制信號控制使所述功率開關管在輸入電流降至可控硅的維持電流之前就關斷，并維持此關斷狀態一段時間，可以保證在可控硅的導通時間區間內，其負載電流(即功率級電路的輸入電流)始終在可控硅的維持電流之上，不會使可控硅產生多次不規則的重導通，保證系統在每個半周期內系統的輸入功率相同，避免了 LED頻閃和發出噪聲。附圖說明圖I所示為現有技術中的帶有可控硅的LED驅動電路的輸入電壓和輸入電流波形 圖2A所示為依據本專利技術的一種適應可控硅的LED驅動電路的電路圖；圖2B所示為圖2A所示的一種適應可控硅的LED驅動電路的工作波形圖；圖3所示為依據本專利技術的ー種適應硅的LED驅動方法的流程圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的幾個優選實施例進行詳細描述，但本專利技術并不僅僅限于這些實施例。本專利技術涵蓋任何在本專利技術的精髄和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本專利技術有徹底的了解，在以下本專利技術優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本專利技術。參考圖2，所示為依據本專利技術的一種適應可控硅的LED驅動電路的電路圖，本專利技術所述的LED驅動電路應用于開關電源中，通過控制所述開關電源中的功率開關管的開關動作，以將電網交流電壓轉換為一直流輸出信號供給LED負載。具體的，在本實施例中，所述開關電源以單級反激式變換器為例，其功率級電路包含有一整流橋、輸入電容Cin、由原邊繞組Np和副邊繞組Ns組成的變壓器T、整流ニ極管D、輸出電容Crat和功率開關管Ql。本實施例中的LED驅動電路包括ー閾值電壓控制電路201、第一控制電路202，另外，所述開關電源中還包括有一控制驅動電路203。其中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適應可控硅的LED驅動電路，應用于開關電源中，所述開關電源中包括有功率開關管，其特征在于，包括，閾值電壓控制電路，其接收一表征缺相的正弦半波電壓信號的輸入電壓信號和一閾值電壓，并根據所述輸入電壓信號的角度信息來判斷是否將所述閾值電壓輸出，其中，所述缺相的正弦半波電壓信號為電網交流電壓經過一可控硅電路和整流橋處理后獲得；第一控制電路，其接收所述輸入電壓信號和所述閾值電壓控制電路輸出的閾值電壓，并進行比較，以產生一第一控制信號，所述第一控制信號用以控制所述功率開關管的關斷，直至所述電網交流電壓的絕對值降至為零。

【技術特征摘要】
1.一種適應可控硅的LED驅動電路，應用于開關電源中，所述開關電源中包括有功率開關管，其特征在于，包括， 閾值電壓控制電路，其接收ー表征缺相的正弦半波電壓信號的輸入電壓信號和ー閾值電壓，井根據所述輸入電壓信號的角度信息來判斷是否將所述閾值電壓輸出，其中，所述缺相的正弦半波電壓信號為電網交流電壓經過一可控硅電路和整流橋處理后獲得； 第一控制電路，其接收所述輸入電壓信號和所述閾值電壓控制電路輸出的閾值電壓，并進行比較，以產生一第一控制信號，所述第一控制信號用以控制所述功率開關管的關斷，直至所述電網交流電壓的絕對值降至為零。2.根據權利要求I所述的LED驅動電路，其特征在于，所述閾值電壓控制電路包括ー檢測電路和第一開關， 所述檢測電路用以檢測所述輸入電壓信號的角度信息，井根據所述角度信息輸出一方波信號； 所述第一開關的第一端接收所述閾值電壓，控制端接收所述方波信號，其第二端作為所述閾值電壓控制電路的輸出端； 在所述方波信號為高電平有效狀態時，所述第一開關導通，所述閾值電壓控制電路輸出所述閾值電壓。3.根據權利要求2所述的LED驅動電路，其特征在于，在所述輸入電壓信號的角度為大于等于90°而小于180°范圍內所述方波信號保持為高電平有效狀態；在所述輸入電壓信號角度大于0°而小于90°為范圍內所述第一方波信號保持為低電平無效狀態。4.根據權利要求I所述的LED驅動電路，其特征在于，所述第一控制電路包括一比較電路和脈沖寬度控制電路， 所述比較電路第一輸入端接收所述輸入電壓信號，第二輸入端接收所述閾值電壓，以產生第一比較脈沖信號； 所述脈沖寬度控制電路接收所述第一比較脈沖信號，并將所述第一比較脈沖信號的有效寬度延展ー時間段，以獲得所述第一控制信號，其中，所述延展時間段為從所述功率開關管關斷的時刻起，所述電網交流電壓的絕對值降至為零的時間。5.根據權利要求I所述的LED驅動電路，其特征在于，在所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：余峰，黃曉冬，
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：