CN103313469B

CN103313469B - 一种led照明装置的驱动电路及驱动方法

Info

Publication number: CN103313469B
Application number: CN201310131926.XA
Authority: CN
Inventors: 万叶华; 沈锦祥
Original assignee: Zhejiang Shenghui Lighting Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Shenghui Lighting Co Ltd
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-04-15
Also published as: EP2916623A4; EP2916623B1; US9226352B2; US20150002038A1; WO2014169507A1; CN103313469A; EP2916623A1

Abstract

本发明公开了一种LED照明装置的驱动电路及驱动方法，驱动电路包括交流电源、调光器、变压器以及调光控制电路，调光控制电路包括滤波单元、整流单元、升压转换器单元、电压反馈控制电路单元、控制信号转换单元、降压转换器单元。本发明将调光器的调光位置定义为P1点，控制信号转换单元的引入将P1点电压信号自动调整为降压转换器单元所需的电流大小，从而动态平衡输入功率和输出功率，使LED照明装置不出现闪烁或调光失灵的现象。当转动调光器时，P1点的电压会发生变化，随之经过控制信号转换单元会输出相对应的给降压控制单元的模拟调光信号，从而改变降压控制单元的LED的输出电流大小的值。

Description

一种LED照明装置的驱动电路及驱动方法

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，特别涉及一种LED照明装置的驱动电路及方法。

背景技术

LED由于具有节能、环保、可光控、固体化、长寿命等很多优点，在提倡低碳生活的今天已经广泛应用于各种照明领域。

在现有技术中，LED灯的灯头结构一般设计成与白炽灯、节能灯等原有照明灯相同的灯头结构，这样可以将LED灯直接替换原有照明灯，不仅便于安装，而且不改变原有照明系统的结构。

但是LED灯直接替换原有的照明灯后，替换后的LED灯的调光功能将无法发挥，如果对LED灯进行调光，必须在原有照明系统中另外接入调光器，这样就增加了LED灯的使用成本，并且在安装LED灯时还需要专业的安装人员安装调光器，安装复杂。

发明内容

本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种无需改变当前照明装置及布局、直接替换传统照明光源、安装方便、兼容现有的调光器和变压器的LED照明装置的驱动电路及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种LED照明装置的驱动电路，包括交流电源、调光器、变压器以及调光控制电路，所述调光控制电路包括：

滤波单元，用于将变压器输出的电压信号进行滤波后输出；

整流单元，接收滤波单元输出的信号并整流成直流信号，然后输出；

升压转换器单元，接收整流单元输出的信号，将电压升高至所需要的直流电压；

电压反馈控制电路单元，对升压转换器单元所升高的电压进行控制；

降压转换器单元，将升压转换器单元所升高的电压转换成LED照明装置所需要的电压和电流。

作为优选，所述的调光控制电路还包括：控制信号转换单元，分别连接升压转换器单元、电压反馈控制电路单元与降压转换器单元，LED照明装置的电流大小与调光器的调光位置及调光位置所处P1点的电压相关，控制信号转换单元根据升压转换器单元对应的P1点的电压自动调整降压转换器单元所需的电流大小。

作为优选，所述的调光控制电路还包括：LED阴极电压检测单元，用于检测LED照明装置的阴极电压并将电压信号输出；输入电流控制单元，用于接收LED阴极电压检测单元输入的信号并控制输入电流的大小，从而进一步辅助调光过程使整个调光过程更加平滑。

一种LED照明装置的驱动方法，包括如下步骤：

打开LED照明装置电源开关；

当调光器对LED照明装置进行调光控制时，先对升压转换器单元升高后的P1点的电压进行采样；

控制信号转换单元将采样信号转换成降压转换器单元可接收的模拟控制电压信号；

降压转换器单元接收到模拟控制电压信号后对LED照明装置的电流进行控制。

作为优选，LED阴极电压检测单元检测LED照明装置的阴极电压并将电压信号传送给输入电流控制单元，输入电流控制单元控制输入电流的大小，从而进一步辅助调光过程使整个调光过程更加平滑。

采用了上述技术方案的本发明的原理及有益效果是：

本发明相较于现有技术，无需改变当前照明装置及布局，LED照明装置可直接替换传统照明光源（例如：白炽灯、卤钨灯），安装方便并且兼容现有的调光器和变压器。

本发明采用先升压再降压的方式使LED可以在调光器很大一段范围内实现调光，这样除了可以增强调光性能外，还可以增强与电子变压器的兼容性。

本发明将调光器的调光位置定义为P1点，控制信号转换单元的引入将P1点电压信号自动调整为降压转换器单元所需的电流大小，从而动态平衡输入功率（即：变压器输出功率）和输出功率（即：LED照明装置的功率），使LED照明装置不出现闪烁或调光失灵的现象。

附图说明

图1为本发明LED照明装置的驱动电路结构框图；

图2为本发明LED照明装置的驱动方法的流程框图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例：图1为本发明LED照明装置的驱动电路结构框图，本发明LED照明装置的驱动电路是同时兼容电子电感变压器和切相调光器的LED驱动电路。如图1所示，本发明LED照明装置的驱动电路包括交流电源9、调光器10、变压器11以及调光控制电路12，其中，交流电源9、调光器10及变压器11是目前市场上已有的控制结构，本发明的LED驱动电路主要发明点在于后面的调光控制电路12，该调光控制电路12包括滤波单元1、整流单元2、升压转换器单元3、电压反馈控制电路单元4、控制信号转换单元5、降压转换器单元6、LED阴极电压检测单元7、以及输入电流控制单元8。

本发明LED照明装置的驱动电路工作过程如下：滤波单元1首先将变压器11输出的电压信号进行滤波后输入给整流单元2进行整流成直流信号，然后输出给由升压转换器单元3将电压升高至所需要的直流电压，其升高的电压由电压反馈控制电路单元4控制，然后降压转换器单元6将上述升高的电压转换成LED照明装置所需要的电压和电流。

本发明调光控制电路12调光控制过程如下：当调光器10对LED照明装置进行调光控制时，其调光位置处于P1点，控制信号转换单元5先对升压转换器单元3升高后对应P1点的电压进行采样，再将采样信号转换成降压转换器单元6可接收的模拟控制电压信号，也就是模拟调光信号，降压转换器单元6接收到模拟控制电压信号后对LED照明装置的电流进行控制，LED照明装置的电流大小与调光器10的调光位置及P1点的电压相关，控制信号转换单元5根据P1点的电压自动调整降压转换器单元6所需的电流大小，从而动态平衡输入功率（即：变压器输出功率）和输出功率（即：LED照明装置的功率），使LED照明装置不出现闪烁的现象。

具体的说，控制信号转换单元包括滤波处理电路、模拟运算放大器，当控制信号转换单元检测到P1点的电压后，经过控制信号转换单元内部滤波处理电路处理后，将采样信号去除高频干扰和低频扰动将其变成干净的模拟控制电压信号，这样的处理会消除LED输出电流的波动，避免闪烁，使调光信号更稳定；这个模拟控制电压信号经过控制信号转换单元内部模拟运算放大器处理后，传送给降压装换器控制单元，这个模拟控制电压信号直接可改变输出电流的参考电压值，降压装换器控制单元的输出电流的参考电压值发生变化时，输出电流也会相应的发生变化。所以当我们转动调光器时，P1点的电压会发生变化，随之经过控制信号转换单元会输出相对应的给降压控制单元的模拟调光信号，从而改变降压控制单元的LED的输出电流大小的值。

另外，LED阴极电压检测单元7用于检测LED照明装置的阴极电压将电压信号传送给输入电流控制单元8，输入电流控制单元8与整流单元2连接，输入电流控制单元8控制整流单元2的输出电流并将该输出电流（即：输入给LED照明装置的输入电流）大小进行改变，从而进一步辅助整个调光过程使整个调光过程更加平滑。

图2是本发明LED照明装置的驱动方法的流程框图，如图2所示，本发明进行驱动的流程步骤如下：

步骤310：打开LED照明装置电源开关；

步骤311：当调光器10对LED照明装置进行调光控制时，先对升压转换器单元3电压升高后对应P1点的电压进行采样；

步骤312：控制信号转换单元5将采样后的电压信号转换成降压转换器单元6可接收的模拟控制电压信号；

步骤313：降压转换器单元6接收到模拟控制电压信号后对LED照明装置的电流进行控制，LED照明装置的电流大小与调光器10的调光位置及P1点的电压相关，控制信号转换单元5根据P1点的电压自动调整降压转换器单元6所需的电流大小，从而动态平衡输入功率（即：变压器输出功率）和输出功率（即：LED照明装置的功率），使LED照明装置不出现闪烁的现象；

步骤314：LED阴极电压检测单元7检测LED照明装置的阴极电压并将电压信号传送给输入电流控制单元8，输入电流控制单元8与整流单元2连接，输入电流控制单元8控制整流单元2的输出电流并将该输出电流（即：输入给LED照明装置的输入电流）大小进行改变，从而进一步辅助整个调光过程使整个调光过程更加平滑。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种LED照明装置的驱动电路，包括交流电源、调光器、变压器以及调光控制电路，其特征是：所述调光控制电路包括：

滤波单元，用于将变压器输出的电压信号进行滤波后输出；

升压转换器单元，接收整流单元输出的信号，将电压升高至所需要的直流电压，即P1点电压；

降压转换器单元，将升压转换器单元所升高的电压转换成LED照明装置所需要的电压和电流；

控制信号转换单元，分别连接升压转换器单元、电压反馈控制电路单元与降压转换器单元，LED照明装置的电流大小与调光器的调光位置及调光位置所处P1点的电压相关，控制信号转换单元根据升压转换器单元对应的P1点的电压自动调整降压转换器单元所需的电流大小。

2.根据权利要求1所述的一种LED照明装置的驱动电路，其特征是：所述的调光控制电路还包括：LED阴极电压检测单元，用于检测LED照明装置的阴极电压并将电压信号输出；输入电流控制单元，用于接收LED阴极电压检测单元输入的信号并控制输入电流的大小，从而进一步辅助调光过程使整个调光过程更加平滑。

3.一种LED照明装置的驱动方法，其特征是包括如下步骤：

打开LED照明装置电源开关；

降压转换器单元接收到模拟控制电压信号后对LED照明装置的电流进行控制；

其中，LED照明装置的电流大小与调光器的调光位置及调光位置所处P1点的电压相关，控制信号转换单元根据升压转换器单元对应的P1点的电压自动调整降压转换器单元所需的电流大小。

4.根据权利要求3所述的一种LED照明装置的驱动方法，其特征是：LED阴极电压检测单元检测LED照明装置的阴极电压并将电压信号传送给输入电流控制单元，输入电流控制单元控制输入电流的大小，从而进一步辅助调光过程使整个调光过程更加平滑。