CN103428963A - 兼容可控硅调光器的led驱动控制方法 - Google Patents

兼容可控硅调光器的led驱动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法;包括可控硅调光器(1)、EMI滤波器(2)、二极管整流桥(3)、功率开关电流变换器(4)和功率切换电路(5);市电输入交流电压由可控硅调光器(1)经EMI滤波器(2)供电到二极管整流桥(3);所述二极管整流桥(3)的输出供电到相应的功率开关电流变换器(4);所述功率开关电流变换器(4)的输出送到功率切换电路(5);所述功率切换电路(5)通过输出端Ⅰ(6)和输出端Ⅱ(7)输出;所述二极管整流桥(3)的输出电压信号还输出到功率切换电路(5);所述二极管整流桥(3)的输出电压信号按照控制功率切换电路(5)内的预定控制方案控制功率切换电路(5)。

Description

兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法
技术领域
本发明涉及兼容可控硅调光器的LED驱动控制方案。更具体地说,本发明涉及一种新的高抗干扰能力和高可靠性的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法。
背景技术
由于可控硅调光器的维持电流以及可控硅调光器的输出不对称问题,现有的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方案(如图4所示)通常是采用额外的线性电流源IIN来与LED驱动器(模块3)的输入电流IINS组合,以保证流过可控硅调光器的电流大于可控硅调光器的维持电流,从而确保可控硅调光器能平滑完成调光功能从而使得LED的输出没有闪烁。
以上所述的两种电流(即IIN和IINS)的产生方式是完全不同的;线性电流源IIN是以通常的模拟电路结构方式产生的,LED驱动器(模块3)的输入电流IINS通常是以开关电路的方式产生的;通常在具体兼容可控硅调光器的LED驱动控制方案中,这额外的线性电流源IIN与LED驱动器(模块3)的输入电流IINS的切换是由输入电压波形即整流桥(模块2)输出电压波形决定的,具体地说,是由整流桥(模块2)输出电压波形及相应的切换规律来决定这LED驱动器(模块3)是运行还是停止,以及额外的线性电流源IIN是经(模块4)切出还是切入;以保证流过可控硅调光器的电流连续。
而在LED驱动中,具有EMI滤波电路(模块1),而这两种电流(即IIN和IINS)在EMI滤波电路(模块1)中所产生的效果是完全不同的,这就使得这整流桥(模块2)输出的电压波形会由于这两种电流(即IIN和IINS)的切换而造成干扰;又由于整流桥(模块2)输出电压波形的扰动使得这两种电流(即IIN和IINS)的切换时间发生变化,使得系统的抗干扰能力和系统的可靠性低下。
如何提高兼容可控硅调光器的LED驱动器的抗干扰能力和可靠性是本发明的出发点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种使兼容可控硅调光器的LED驱动器的抗干扰能力和可靠性能极大的提高,并且即便该系统被干扰,当这干扰消失之后,该系统能非常容易恢复正常的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,包括可控硅调光器、EMI滤波器、二极管整流桥、功率开关电流变换器和功率切换电路;市电输入交流电压由可控硅调光器经EMI滤波器供电到二极管整流桥;所述二极管整流桥的输出供电到相应的功率开关电流变换器;所述功率开关电流变换器的输出送到功率切换电路;所述功率切换电路通过输出端Ⅰ和输出端Ⅱ输出;所述二极管整流桥的输出电压信号还输出到功率切换电路;所述二极管整流桥的输出电压信号按照控制功率切换电路内的预定控制方案控制功率切换电路。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的改进:所述二极管整流桥的输出电压信号输入到功率切换电路内的控制块中,所述功率切换电路内的控制块通过二极管整流桥的输出电压信号以及控制块的预定控制方案控制功率切换电路内功率开关K的关断和开通。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述功率开关电流变换器通过功率开关电流变换器内控制块的预定控制方案控制输入和输出的转换持续工作;所述二极管整流桥的输出电压信号不控制功率开关电流变换器的运行和停止。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述功率切换电路的输出端Ⅰ输出LED驱动电流IO;所述功率切换电路的输出端Ⅱ外接负载。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述EMI滤波器,二极管整流桥,功率开关电流变换器和功率切换电路用于处理输入的能量;所述EMI滤波器,二极管整流桥,功率开关电流变换器和功率切换电路不储存能量。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述功率切换电路内的功率开关K导通时,功率开关电流变换器的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ的负载中。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述输出端Ⅱ的负载上的对应等效电压低于输出端Ⅰ上的等效电压。
作为对本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的进一步改进:所述输出端Ⅱ的负载上的对应等效电压必须低于输出端Ⅰ上的等效电压,且高于升压功率开关电流变换器的最高输入电压。
本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法中,功率切换电路的输出1为兼容可控硅调光器的LED驱动控制方案的输出LED驱动电流输出IO,功率切换电路的输出端Ⅱ外接负载,在系统运行的过程中,通过外接负载的消耗,保证可控硅调光器的连续运行,确保功率开关电流变换器按照预定控制规律控制其输入和输出的转换持续工作,且可以不随二极管整流桥的输出电压信号控制运行和停止。
由于EMI滤波器中的电流不存在切换的问题,这就使得二极管整流桥的输出电压信号相当的稳定。而由于功率切换电路的作用是按照二极管整流桥的输出电压信号和预定控制方案将功率切换电路的输入能量相应地切换到输出端Ⅰ或输出端Ⅱ,所以如果二极管整流桥的输出电压信号被干扰,就使得功率切换电路的切换发生混乱,但功率开关电流变换器依旧正常运行;当二极管整流桥的输出电压信号干扰消失后,功率切换电路就能迅速恢复正常。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法的主要结构示意图;
图2是本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法用于升降压(反激)功率电流变换器的具体实例电路框图;
图3是本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法用于升降功率电流变换器的具体实例电路框图;
图4是在现有技术中的可控硅调光器的LED驱动控制方法结构示意图。
具体实施方式
图1给出了兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法;包括可控硅调光器1、EMI滤波器2,二极管整流桥3,功率开关电流变换器4和功率切换电路5;以上所述的EMI滤波器2,二极管整流桥3,功率开关电流变换器4和功率切换电路5均为现有的在本领域中的公知技术。
市电输入交流电压通过可控硅调光器1(输入交流是由可控硅调光器1的相位角控制的)经EMI滤波器2供电到二极管整流桥3;所述二极管整流桥3的输出供电到相应的功率开关电流变换器4;所述功率开关电流变换器4的输出送到功率切换电路5;所述功率切换电路5通过输出端Ⅰ6和输出端Ⅱ7输出。二极管整流桥3的输出电压信号按照功率切换电路5内的预定控制方案(即功率切换电路5内的控制块B内的预定控制方案)控制功率切换电路5;进一步的说,即二极管整流桥3的输出电压信号输入到功率切换电路5内的控制块B中,功率切换电路5内的控制块B通过二极管整流桥3的输出电压信号以及控制块B的预定控制方案控制功率切换电路5内功率开关K的关断和开通。
实施例1、如图2所示,为本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法用于升降压(反激)功率电流变换器的具体实例电路框图;由可控硅调光器1、EMI滤波器2,二极管整流桥3,升降压(反激)功率开关电流变换器4(即以上所述的功率开关电流变换器4)和功率切换电路5组成。
升降压(反激)功率开关电流变换器4内的控制块A为控制芯片,可以通过市购的方式获得,如杭州欧佩捷科技有限公司的EVM6006,通过控制块A控制升降压(反激)功率开关电流变换器4按照预定控制方案(预定控制方案为控制芯片EVM6006内所集成,为现有技术)控制其(即升降压(反激)功率开关电流变换器4)输入和输出的转换持续工作;二极管整流桥3的输出电压信号不控制升降压(反激)功率开关电流变换器4的运行和停止。
功率切换电路5内的控制块B为控制芯片,可以通过市购的方式获得,如杭州欧佩捷科技有限公司的EVM6009;控制块B通过二极管整流桥3的输出电压信号和预定控制方案(预定控制方案为控制芯片EVM6009内所集成,为现有技术)控制功率开关K关断还是开通;功率切换电路5的功率开关K关断还是开通决定升降压(反激)功率开关电流变换器4的输出是到输出端Ⅰ6还是输出端Ⅱ7;输出端Ⅰ6输出LED驱动电流输出IO,输出端Ⅱ7通常将其输出以某种合适的方式耗散掉(通过负载耗散掉);当功率开关K导通时,升降压(反激)功率开关电流变换器4的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ7的负载(耗散掉)中。
由升降压(反激)功率开关电流变换器4的工作原理可知,要使这升降压(反激)功率开关电流变换器4的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ7的负载中的条件是输出端Ⅱ7的负载上的对应等效电压必须低于输出端Ⅰ6上的等效电压,从而保证这升降压(反激)功率开关电流变换器4的(反激)变压器将其所储存的能量释放到等效电压最低的输出端,即输出端Ⅱ7的负载。显然当功率开关K关断时,升降压(反激)功率开关电流变换器4的输出(由于功率开关K支路关断)直接输出到输出端Ⅰ6,即输出端Ⅰ6的LED驱动电流输出IO
由于升降压(反激)功率开关电流变换器4是由控制块A按照预定控制规律控制其输入和输出的转换持续工作,不随二极管整流桥3的输出电压信号控制运行和停止;功率切换电路5是按照二极管整流桥3的输出电压信号和预定控制方案(控制块B)控制功率开关K的关断还是开通;所以如果二极管整流桥3的输出电压信号被干扰,将使得功率切换电路5的切换发生混乱,但升降压(反激)功率开关电流变换器4依旧正常运行。当二极管整流桥3的输出电压信号干扰消失后,功率切换电路5就能迅速恢复正常。
实施例2、如图3所示,为本发明的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法用于升压功率电流变换器具体实例电路框图。由EMI滤波器2,二极管整流桥3,升压功率开关电流变换器4(即以上所述的功率开关电流变换器4)和功率切换电路5组成。
升压功率开关电流变换器4内的控制块A为控制芯片,可以通过市购的方式获得,如杭州欧佩捷科技有限公司的EVM6006,通过控制块A控制升压功率开关电流变换器4按照预定控制规律(预定控制方案为控制芯片EVM6006内所集成,为现有技术)控制其(即升压功率开关电流变换器4)输入和输出的转换持续工作;升压功率开关电流变换器4不随二极管整流桥3的输出电压信号控制运行和停止。
功率切换电路5内的控制块B为控制芯片,可以通过市购的方式获得,如杭州欧佩捷科技有限公司的EVM6009;控制块B通过二极管整流桥3的输出电压信号和预定控制方案(预定控制方案为控制芯片EVM6009内所集成,为现有技术)控制功率开关K关断还是开通;功率切换电路5的功率开关K关断还是开通决定升压功率开关电流变换器4的输出是到输出端Ⅰ6还是输出端Ⅱ7;输出端Ⅰ6为可控硅调光器的LED驱动控制方案的输出LED驱动电流输出IO,输出端Ⅱ7通常将其输出以某种合适的方式耗散掉(通过负载耗散掉);当功率开关K导通时,升压功率开关电流变换器4的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ7的负载(耗散掉)中。
由升压功率开关电流变换器4的工作原理可知,要使这升压功率开关电流变换器4的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ7的负载中的条件是输出端Ⅱ7的负载上的对应等效电压必须低于输出端Ⅰ6上的等效电压,且高于升压功率开关电流变换器4的最高输入电压,从而保证这升压功率开关电流变换器4的电感将其所储存的能量释放到等效电压最低的输出端,即输出端Ⅱ7的负载。显然当功率开关K关断时,升压功率开关电流变换器4的输出(由于功率开关K支路关断)直接输出到输出端Ⅰ6,即输出端Ⅰ6的LED驱动电流输出IO
由于升压功率开关电流变换器4是由控制块A按照预定控制规律控制其输入和输出的转换持续工作,不随二极管整流桥3的输出电压信号控制运行和停止;功率切换电路5是按照二极管整流桥3的输出电压信号和预定控制方案(控制块B)控制功率开关K的关断还是开通;所以如果二极管整流桥3的输出电压信号被干扰,将使得功率切换电路5的切换发生混乱,但升压功率开关电流变换器4依旧正常运行。当二极管整流桥3的输出电压信号干扰消失后,功率切换电路5就能迅速恢复正常。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法;包括可控硅调光器(1)、EMI滤波器(2)、二极管整流桥(3)、功率开关电流变换器(4)和功率切换电路(5);其特征是:市电输入交流电压由可控硅调光器(1)经EMI滤波器(2)供电到二极管整流桥(3);
所述二极管整流桥(3)的输出供电到相应的功率开关电流变换器(4);
所述功率开关电流变换器(4)的输出送到功率切换电路(5);
所述功率切换电路(5)通过输出端Ⅰ(6)和输出端Ⅱ(7)输出;
所述二极管整流桥(3)的输出电压信号还输出到功率切换电路(5);所述二极管整流桥(3)的输出电压信号按照控制功率切换电路(5)内的预定控制方案控制功率切换电路(5)。
2.根据权利要求1所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述功率开关电流变换器(4)通过功率开关电流变换器(4)内控制块的预定控制方案控制输入和输出的转换持续工作;
所述二极管整流桥(3)的输出电压信号不控制功率开关电流变换器(4)的运行和停止。
3.根据权利要求2所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述功率切换电路(5)的输出端Ⅰ(6)输出LED驱动电流IO
所述功率切换电路(5)的输出端Ⅱ(7)外接负载。
4.根据权利要求3所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述EMI滤波器(2),二极管整流桥(3),功率开关电流变换器(4)和功率切换电路(5)用于处理输入的能量;
所述EMI滤波器(2),二极管整流桥(3),功率开关电流变换器(4)和功率切换电路(5)不储存能量。
5.根据权利要求4所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述二极管整流桥(3)的输出电压信号输入到功率切换电路(5)内的控制块中,所述功率切换电路(5)内的控制块通过二极管整流桥(3)的输出电压信号以及控制块的预定控制方案控制功率切换电路(5)内功率开关K的关断和开通。
6.根据权利要求5所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述功率切换电路(5)内的功率开关K关断时,功率开关电流变换器(4)的直接输出到输出端Ⅰ(6),成为输出端Ⅰ6的LED驱动电流输出IO
7.根据权利要求5所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述功率切换电路(5)内的功率开关K导通时,功率开关电流变换器(4)的输出经功率开关K输出到输出端Ⅱ(7)的负载中。
8.根据权利要求7所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述输出端Ⅱ(7)的负载上的对应等效电压低于输出端Ⅰ(6)上的等效电压。
9.根据权利要求7所述的兼容可控硅调光器的LED驱动控制方法,其特征是:所述输出端Ⅱ(7)的负载上的对应等效电压必须低于输出端Ⅰ(6)上的等效电压,且高于升压功率开关电流变换器(4)的最高输入电压。
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