CN104735863A - 在低输入电压操作下适用于直接式led驱动器的防闪烁电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种在低输入电压操作下适用于直接式LED驱动器的防闪烁电路，包括第一路径、第二路径、滤波电容和比较器。滤波电容是连接于第一路径、第二路径和直接式LED驱动器的电流源，并透过第一路径进行放电。比较器在电流源的电压低于参考电压时，透过第二路径对滤波电容进行充电，以提升电流源的电压，其中第一路径和滤波电容以及第二路径和滤波电容的整体RC时间常数总合会远小于闪烁时间。如果RC时间常数够久，那么光变化的频率也会减缓，进而可以消除对人体造成影响的闪烁现象。

Description

在低输入电压操作下适用于直接式LED驱动器的防闪烁电路

技术领域

本发明是关于一种防闪烁(ANTI-FLICKER)电路，特别是关于一种适用于低电压输入的直接式LED驱动装置的防闪烁电路。

背景技术

LED灯管的直接式驱动器因为价格低廉、较少电磁干扰以及具有高功作效率而广受欢迎。但是直接式驱动器却也容易受到输入电压的范围影响而在应用上有所限制。当电压较低时，供给LED的电流也会减少，使得LED的出光较为微弱，这种现象会引发的问题在于，整流器所输出的电压通常会有不平整的涟漪(ripple)，当输入的电压开始减少时，通常会使得出光以输入市电(即交流电压)频率的两倍产生闪烁。虽然大多数的人并不会感知这样的闪烁现象，但是却会产生各种对健康的危害，例如眼睛疲劳、头痛等，但在一些比较严重的案例中，光线闪烁有可能引发癫痫症患者的癫痫发作。

图1是一LED灯具常用的直接式驱动器结构图。此LED灯具包括有一主要灯串10和一次要灯串11，主要灯串10包括有固定数量的LED单元，而直接式驱动器则会利用调整次要灯串11中电性连接的LED单元数量来提供适当的光照输出。

当输入电压减少时，连接于主要灯串10的次要灯串11中LED单元数量也会越来越少。低输入电压的定义为操作中参与的次要灯串11中LED单元逐渐减少至无法再减少的状态。若是再进一步降低输入电压，将会使得流通LED的电流也逐渐减少，并且会造成光照功率降低，进而产生闪烁。

因此，开发一种可以适用于直接式LED驱动器(特别是需要进行低输入电压操作)的防闪烁电路是刻不容缓的一件事。

发明内容

依据上述的需求，本发明提出一种在低输入电压操作下适用于直接式LED驱动器的防闪烁电路，直接式LED驱动器具有一电流源，防闪烁电路包括有一具有一第一电阻的第一路径、一具有一第二电阻的第二路径、一滤波电容以及一具有一参考电压的比较器。滤波电容连接于第一路径、第二路径和直接式LED驱动器的电流源，并透过第一路径进行放电。比较器在电流源的一电压低于参考电压时，透过第二路径对滤波电容进行充电，以提升电流源的电压，且第一路径和滤波电容以及第二路径和滤波电容的一整体RC时间常数总合会远小于一闪烁时间。如果RC时间常数够久，那么光变化的频率也会减缓，进而可以消除对人体造成影响的闪烁现象。

于一实施方式，比较器更包括一正输入端、一负输入端及一输出端。正输入端连接于参考电压。负输入端连接于电源流的上端。输出端连接于第一电极的一阴极和第二电极的阳极。

于一实施方式，第一电阻和第二电阻是与滤波电容的一共同接点相连，且第一电阻的一电阻值是大于第二电阻的一电阻值。

于一实施方式，比较器透过第二二极管和第二电阻对滤波电容进行充电，并可得电流源的电压上升。

于一实施方式，当电流源的电压大于参考电压时，滤波电容会放电至第一电阻和第一二极管。

附图说明

图1为一般LED灯具常用的直接式驱动器结构图。

图2为本发明在低输入电压操作下适用于直接式LED驱动器的防闪烁电路一实施方式的结构示意图。

【符号说明】

10        主要灯串

11        次要灯串

2         防闪烁电路

20         比较器

21         第一路径

210        第一二极管

211        第一电阻

22         第二路径

220        第二二极管

221        第二电阻

23         参考电压

24         滤波电容

3          直接式LED驱动器

30         电流源

具体实施方式

请参考图2所示，图2是本发明在低输入电压操作下适用于直接式LED驱动器的防闪烁电路一实施方式的结构示意图。在本实施方式中，一防闪烁电路2是连接于一具有一电流源30的直接式LED驱动器3。直接式LED驱动器3可以选择性关闭LED次要灯串11中被选定的LED单元，以确保LED驱动器可以达到最佳工作效率。直接式LED驱动器3其电流源30的一电压通常会被限定在一电压范围内(例如:以1V为最小临界电压，4V为最大临界电压)，当输入电压不断降低且没有LED次要灯串11中的LED单元可以再被关闭(亦即，不再有LED单元电性连接于LED主要灯串10)时，电流源30其一上端的电压会逐渐降低至低于最小临界电压。所以，由本实施方式可知，当电流源30的电压会介于预定的电压范围内，便可以定义直接式LED驱动器3维持在正常的操作状态下；当电流源30的电压低于最小临界电压时，便可以定义直接式LED驱动器3是在低电压操作状态下；当电流源30的电压高于最大临界电压时，便可以定义直接式LED驱动器3是在高电压操作状态下。

防闪烁电路2包括有一比较器20、一第一路径21、一第二路径22、一参考电压23和一滤波电容24。比较器20具有一正输入端、一负输入端和一输出端。比较器20的负输入端是连接于电流源30的上端。参考电压23是连接于电流源30的一下端和比较器的负输入端之间。第一路径21是由一第一二极管210和一第一电阻211相互串联而形成，且第一二极管210具有一连接于比较器20输出端的阴极。第二路径22是由一第二二极管220和一第二电阻221相互串联所形成，且第二二极管220具有一阳极连接于比较器20的输出端。第一电阻211的电阻值必定护大于第二电阻221的电阻值。

防闪烁电路2的比较器20是用于决定直接式LED驱动器3的操作状态，而参考电压23是预设为小于电流源30的最小临界电压(例如:0.8V)。

在低电压操作状态下，即当电流源30的电压小于最小临界电压时，比较器20会通过第二路径22(也就是通过第二二极管220和第二电阻221)对滤波电容24进行充电，随后，滤波电容24的电压会被导向回电流源30的负输入端，以减少流经电流源30和LED灯串的电流，当流经LED灯串的电流减少时，会使得LED灯串中所有的LED单元产生压降，也就是说，电流源30的电压会增加，且电压可能会高于参考电压23的电压值(例如:0.8V)。当电流源30的电压高于参考电压23电压值时，滤波电容24便会透过第一路径21进行放电。

第一电阻211和第二电阻221的电阻值都和滤波电容24充电和放电的速度有极高的相关性。如果希望第二电阻221的电阻值极小，那么滤波电容24的充电速度便要和电流源30电压下降至低于参考电压23的速度一样快。相同的，如果希望第一电阻211的电阻值极大，那么滤波电容24的放电速度则要相对缓慢。

为了有效的消除LED灯具在低电压操作状态下产生的闪烁状况，关键便是要增加滤波电容24的大小，使得滤波电容24和第一电阻211及滤波电容24和第二电阻221的整体RC时间常数总合会远小于因为涟漪(ripple)所产生的闪烁频率。如果RC时间常数够久，那么光变化的频率也会减缓，进而可以消除对人体造成影响的闪烁现象。

Claims (5)

1.一种在低输入电压操作下适用于一直接式LED驱动器的防闪烁电路，所述直接式LED驱动器具有一电流源，所述防闪烁电路包括：

一第一路径，具有一第一电阻和一串联于所述第一电阻的第一二极管；

一第二路径，与所述第一路径并联，具有一第二电阻和一串联于所述第二电阻的第二二极管，且所述第一二极管和所述第二二极管的设置方向相反；

一滤波电容，连接于所述第一路径、所述第二路径和所述直接式LED驱动器的所述电流源，并透过所述第一路径进行放电；及

一比较器，具有一参考电压，当所述电流源的一电压低于所述参考电压时，所述比较器透过所述第二路径对所述滤波电容进行充电，以提升所述电流源的电压，且所述第一路径和所述滤波电容以及所述第二路径和所述滤波电容的一整体RC时间常数总合会远小于一闪烁时间。

2.如权利要求1所述的防闪烁电路，其特征在于，所述比较器更包括：

一正输入端，连接于所述参考电压；

一负输入端，连接于所述电源流的一上端；及

一输出端，连接于所述第一电极的一阴极和所述第二电极的一阳极。

3.如权利要求2所述的防闪烁电路，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻是与所述滤波电容的一共同接点相连，且所述第一电阻的一电阻值是大于所述第二电阻的一电阻值。

4.如权利要求3所述的防闪烁电路，其特征在于，所述比较器透过所述第二二极管和所述第二电阻对所述滤波电容进行充电，并可得所述电流源的电压上升。

5.如权利要求3所述的防闪烁电路，其特征在于，当所述电流源的电压大于所述参考电压时，所述滤波电容会放电至所述第一电阻和所述第一二极管。