CN107734761A - 一种超高度集成的led调光电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高度集成的LED的调光电路，包括：电压源；可控硅调光器，所述可控硅调光器的一端耦接于所述电压源；功率存储输出电路，包括LED灯条；整流桥，所述整流桥的第一端耦接于所述可控硅调光器的另一端，第二端分别耦接于调节模块的一端和所述LED灯条的负极端，第三端耦接于所述电压源，第四端耦接于所述调节模块的另一端；所述调节模块包括且仅包括：调节电容，所述调节电容的一端分别耦接于所述整流桥第一端和所述LED灯条的负极端、另一端耦接于所述整流桥第四端；功能单元，包括功能电阻，以及功能电容；高度集成主控芯片。本发明的调光电路能够降低生产成本，减少电路体积占用。

Description

一种超高度集成的LED调光电路

技术领域

本发明涉及灯具调光领域，特别是涉及一种超高度集成的LED调光电路。

背景技术

可控硅调光技术是一种调光设备，早期主要用于调节钨丝灯、节能灯的亮度；近年来由于LED照明的兴起，也被用来调节LED照明灯具的亮度。

现有的调光电路有不少，例如主流的升降压结构（BUCK-BOOST）LED可控硅调光电路，该电路主要包括可控硅调光器、用于将输入的交流电转变为波动的直流电的整流桥、用于控制整个系统的工作同时提供保护等功能的主控制芯片、主控制芯片外围电路和LED灯条电路，其中该主控制芯片外围电路至少拥有如下功能：用于检测能够反应LED灯条亮度相对应的电压波形的检测网络，并将该检测值反馈给主控制芯片，然后再根据检测值调光。

但现有的控制方案中，芯片内部的实现比较复杂，再加上外围配套的元件比较多，直接导致整体成本比较高；另外，现有的调光电路外围元器件较多，制成的电路板体积占用较大，无法应用于体积要求比较高的应用中，例如一些灯丝灯的调光应用。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了能够降低生成成本，并减少体积占用的超高度集成的LED的调光电路。

为实现上述目的，本发明提供了一种超高度集成的LED的调光电路，包括：

电压源；

可控硅调光器，所述可控硅调光器的一端耦接于所述电压源；

功率存储输出电路，包括LED灯条；

整流桥，所述整流桥的第一端耦接于所述可控硅调光器的另一端，第二端分别耦接于调节模块的一端和所述LED灯条的负极端，第三端耦接于所述电压源，第四端耦接于所述调节模块的另一端；

所述调节模块包括且仅包括：

调节电容，所述调节电容的一端分别耦接于所述整流桥第一端和所述LED灯条的负极端、另一端耦接于所述整流桥第四端；

功能单元，包括功能电阻，以及一端耦接于所述功能电阻、另一端耦接于所述整流桥第四端的功能电容；

高度集成主控芯片，所述高度集成主控芯片的电源端耦接在所述功能电阻和功能电容之间，接地端分别接地和耦接于所述整流桥的第四端，输出端耦接于所述LED灯条的正极端。

进一步的，所述高度集成主控芯片包括：

VCC引脚，耦接于电源电压产生电路；

电压钳位和钳位电流产生电路，所述电压钳位和钳位电流产生电路的输入端耦接于所述VCC引脚，接地端耦接于GND引脚；

电流检测电路，所述电流检测电路的第一端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

波形整形和补偿电路，所述波形整形和补偿电路的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端和所述电流检测电路的第一端；

比较器，所述比较器的正输入端耦接于所述波形整形和补偿电路的输出端；

驱动器，所述驱动器的第一输入端耦接于所述比较器的输出端，第二输入端耦接于退磁电路；

主动开关，所述主动开关的栅极耦接于所述驱动器的输出端，源极耦接于D引脚，漏极耦接于所述电流检测电路的第二端。本实施方案中，该电压钳位和钳位电流产生电路的输出端的电压就是调节电容两端信号电压的线性函数，该电压钳位和钳位电流产生电路将VCC引脚多余的电压转化为电流，而该电流检测电路则将该电流转化为适合控制的电压，如此，使得该LED灯条的亮度能够被功能单元和高度集成主控芯片构成的电路进行有效控制；其中，该波形整形和补偿电路结合比较器的前馈控制，可以省去该补偿电容C3，并使得线路的相应速度更加快，解决了缓慢的响应有可能导致控制器和调光器不匹配，从而引起闪烁的问题。

进一步的，所述高度集成主控芯片还包括：

相位检测单元，所述相位检测单元的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

兼容性增加单元，所述兼容性增加单元的输入端耦接于所述相位检测单元的输出端，输出端耦接于所述驱动器的第三输入端。本实施方案中，该相位检测单元与该功能电容和功能电阻配合应用从而组成了相位检测网络，配合该兼容性增加单元可以实现对相位的检测，在相位角比较小的时候（对应LED灯条亮度比较暗），打开兼容性增加控制电路，调节开关管的导通时间，使得该可控硅调光器有适合大小的维持电流以维持LED灯条不闪烁，并使得该调光电路能够完成电压波形的切相，进而实现快速而准确的调光。

进一步的，所述电压钳位和钳位电流产生电路包括输入端耦接于所述VCC引脚、输出端耦接于所述电流检测电路的第一端的钳位二极管。本实施方案中，具体的，该电压钳位和钳位电流产生电路将VCC引脚多余的电压转化为电流，以便该电流检测电路将电流转化为适合控制的电压，而该钳位二极管可以以极度简单的电路结构，完成该功能，有助于节约空间占用和生成成本。

进一步的，所述电压钳位和钳位电流产生电路包括：

电压检测网络，所述电压检测网络的第一端耦接VCC引脚，接地端接地；

运算放大器单元，所述运算放大器单元的输入端分别耦接于所述电压检测网络的输出端和基准电压；

电流镜单元，所述电流镜单元的第一端耦接于所述运算放大器单元的输出端，第二端耦接于VCC引脚，第三端耦接于所述电流检测电路的第一端。本实施方案中，该电压检测网络、运算放大器和电流镜单元，是电压钳位和钳位电流产生电路的具体实现电路，通过上述电路可以将VCC引脚多余的电压转化为电流，以便该电流检测电路将电流转化为适合控制的电压。

进一步的，所述电压检测网络包括串联的第一电感和第二电感；

所述运算放大器单元包括正输入端耦接于所述第一电感和第二电感之间、负输入端耦接于基准电压的运算放大器，以及源极耦接于所述电流镜单元第一端、栅极耦接于所述运算放大器输出端、漏极接地的放大MOS管；

所述电流镜单元包括栅极共用、源极均耦接于所述VCC引脚的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏极耦接于所述放大MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极连接于所述电流检测电路的第一端；所述第一MOS管和第二MOS管的栅极耦接于所述第一MOS管的漏极。本实施方案中，介绍了电压检测网络、运算放大器单元和电流镜单元的具体电路。

进一步的，所述波形整形和补偿电路包括：

第三MOS管，所述第三MOS管的源极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

第四MOS管，所述第四MOS管的漏极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端，源极接地；

第一整形电阻和第二整形电阻，串联设置在所述第四MOS管的源极和所述波形整形和补偿电路的输出端之间；

整形比较器，所述整形比较器的正输入端通过整形电容耦接于所述第四MOS管的源极，并通过第三整形电阻耦接于所述第四MOS管的漏极；负输入端耦接于所述第一整形电阻和第二整形电阻之间。本实施方案中，该波形整形和补偿电路的输入端的电压就是该调节电容两端信号电压的线性函数，通过上述的具体电路，可以实现对该节点进行上下限压、滤波和线性比例收缩等操作，从而将输出信号输送到该比较器的输入端，并与该开关管的电流信号进行比较，绝对该开关管什么时候导通和关闭，从而实现高精度调光；并且，该波形整形和补偿电路结合比较器的前馈控制，不仅摒弃了现有技术依赖运算跨导放大器进行运算的算法，而且，省去了补偿电容，使得线路的相应速度变快，避免了响应缓慢而造成的控制器和调光器不匹配而发生闪烁的情况。

进一步的，所述电流检测电路包括偏置MOS管，所述偏置MOS管的栅极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端，漏极耦接于所述开关管的漏极，源极接地。本实施方案中，该偏置MOS管，将电压钳位和钳位电流产生电路转化而来的电流转化为适合控制的电压，具体的，内部形成偏置电压去实现，也就是vbias偏置电压。

进一步的，所述电流检测电路包括耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端和开关管的漏极之间的检测电阻。本实施方案中，该检测电阻，将电压钳位和钳位电流产生电路转化而来的电流转化为适合控制的电压。

进一步的，所述功率存储输出电路还包括：

功率电容，并联于所述LED灯条；

功率电感，并联于所述LED灯条；

功率二极管，所述功率二极管的负极耦合于所述LED灯条的正极端，正极耦合于所述高度集成主控芯片的输出端；

所述功能电阻的另一端耦合于所述LED灯条的负极端或者所述功率二极管的负极。本实施方案中，该功率电容、功率电感和功率二极管组成了LED灯条的电流检测和控制网络，辅助所述高集成度主控芯片的内部电路，实现了LED灯条电流的检测和控制。

由于可控硅调光器调节LED灯条亮度的原理在于控制该电容C0两端的电压波形，LED的亮度与电压波形被“切掉”的多少（切相）有关，剩余的电压波形反应了LED的灯珠亮度，因此，必须要有一个检测网络去检测这个剩余电压，然后把检测值反馈给主控芯片，实现对LED灯条电流的检测和控制；因而，现有电路的外围电路包括检测网络102、检测电阻R4和补充电容C3等，本发明则将这些器件省去了，通过该调节模块中的功能电容和功能电阻配合该高度集成主控芯片实现了对LED灯条电流的检测和控制；由于调节模块包括且均包括功能电容、功能电阻和高度集成主控芯片，因而外围配套的元件大大减少，在极大的缩小了方案的体积要求的同时，亦可以减少生产成本；而且，由于LED灯条常常工作在比较高的温度下，省去高温条件下容易老化损坏的检测网络102、检测电阻R4、补偿电容C3等元件，大大提高了电路的使用寿命。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是现有主流的升降压结构（BUCK-BOOST）LED可控硅调光电路；

图2是图1中的主控制芯片的实现框图；

图3是电压源V0的输出波形；

图4显示了在各种情况下电容C0的输出波形；

图5是本发明提供了一种超高度集成的LED的调光电路的整体方案示意图；

图6是本发明提供了一种超高度集成的LED的调光电路的另一种整体方案示意图；

图7是本发明高度集成主控芯片的内部电路框图；

图8是本发明电压钳位和钳位电流产生电路的一种实现电路图；

图9是本发明电压钳位和钳位电流产生电路另一种实现电路图；

图10是本发明一种波形整形和补偿电路的实现电路图；

图11是本发明电流检测电路的一种实现电路图；

图12是本发明电流检测电路的一种实现电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

现有主流的升降压结构（BUCK-BOOST）LED可控硅调光电路如图1所示：100是可控硅调光器，串接在整个线路里面。101是整流桥，将输入的交流电转变成波动的直流电。C0是滤波电容，一般这个电容值取得比较小，以保持整体线路低谐波的特点。102是输入的切相信号的检测网络，由分压电阻R1、R2以及C1电容组成；检测网络102是可控硅调光器进行调光的关键电路，后面会详细介绍其工作原理。104是主控制芯片，用于控制整个系统的工作同时提供保护等功能；103是104的供电网络，用于保证104启动和供电，主要由启动电阻R3和供电电容C2组成。R4是灯电流的检测电阻，是整个系统必不可少的基本组成部分。C3是系统电流控制和运算的补偿电容，是系统控制的重要组成部分。105是功率存储和输出级，主要由电感L、续流二极管D5、LED灯珠D6、滤波电容C4组成。具体的，通过可控硅调光器调节C0两端的电压波形来调节亮度。

而该主控制芯片104的实现框图如图2所示，包括耦接于DIM引脚的预处理单元300、正输入端耦接于预处理单元300而负输入端耦接于CS引脚的运算跨导放大器301，该运算跨导放大器301的输出端耦接于COMP引脚以及比较器302的正输入端，该比较器302的输出端耦接于驱动器304的第一输入端，所述驱动器304的第二输入端耦接于退磁电流单元303，所述驱动器304的输出端耦接于主动开关305的栅极，所述主动开关的源极耦接于D脚，而漏极耦接于CS脚；该主控制芯片104还包括VCC引脚和GND引脚。

图3是电压源V0的输出波形（图3，210），代表市电电压，是交流正弦波。一般市电电压都是正弦波，国内是220VAC的正弦交流电，而欧美各国有110VAC交流电，也有220VAC的交流电。图4显示了在各种情况下，电容C0的输出波形。C0电压波形1（图4，110）：是在调光器100没有接入的情况下，电容C0两端的电压波形，这个波形是输入的正弦交流电（210）经过整流桥101整流后得到的，是一种单向的脉动波形，俗称“馒头波”。当可控硅调光器100接入后，C0两端的电压波形将会随着调节按钮的旋转，出现不同程度的“被切掉”的现象。C0电压波形2（图4，113）：是在调光器100刚接入，但没有旋转角度或者只是旋转了很小角度的时候，电容C0两端的电压波形；此时，波形只是被切掉了很小的一部分。C0电压波形3（图4，114）：是在调光器100接入后，旋转了很大的角度后，C0两端的电压波形；此时可以看到，电压波形被切掉了很大部分。LED灯珠亮度的调节，就是依靠C0两端被切掉电压波形的多少来实现的。当电容C0两端电压波形没有被切掉，或者被切掉的部分很少，对应的LED亮度最亮；随着被切掉的波形越来越多，LED灯珠的亮度不断下降，直至一个最低的亮度。这就是可控硅调光器调节LED灯珠亮度的原理。

但是现有技术的电路存在成本高、体积和空间占用大等问题，基于该电路，本发明的发明人提出了如下的改进方案：

图5是本发明提供了一种超高度集成的LED的调光电路的整体方案示意图，图6是本发明提供了一种超高度集成的LED的调光电路的另一种整体方案示意图，该改进后的调光电路包括：

电压源V0；

可控硅调光器602，所述可控硅调光器602的一端耦接于所述电压源V0；

功率存储输出电路605，包括LED灯条D6；

整流桥603，所述整流桥603的第一端耦接于所述可控硅调光器602的另一端，第二端分别耦接于调节模块的一端和所述LED灯条D6的负极端，第三端耦接于所述电压源V0，第四端耦接于所述调节模块的另一端；

所述调节模块包括且仅包括：

调节电容C0，所述调节电容C0的一端分别耦接于所述整流桥603第一端和所述LED灯条D6的负极端、另一端耦接于所述整流桥603第四端；

功能单元604，包括功能电阻R3，以及一端耦接于所述功能电阻R3、另一端耦接于所述整流桥603第四端的功能电容C2；

高度集成主控芯片IC，所述高度集成主控芯片IC的电源端耦接在所述功能电阻R3和功能电容C2之间，接地端分别接地和耦接于所述整流桥603的第四端，输出端耦接于所述LED灯条D6的正极端。

由于可控硅调光器调节LED灯条亮度的原理在于控制该电容C0两端的电压波形，LED的亮度与电压波形被“切掉”的多少（切相）有关，剩余的电压波形反应了LED的灯珠亮度，因此，必须要有一个检测网络去检测这个剩余电压，然后把检测值反馈给主控芯片，实现对LED灯条电流的检测和控制；因而，现有电路的外围电路包括检测网络102、检测电阻R4和补充电容C3等，本发明则将这些器件省去了，通过该调节模块中的功能电容和功能电阻配合该高度集成主控芯片实现了对LED灯条电流的检测和控制；由于调节模块包括且均包括功能电容、功能电阻和高度集成主控芯片，因而外围配套的元件大大减少，在极大的缩小了方案的体积要求的同时，亦可以减少生产成本；而且，由于LED灯条常常工作在比较高的温度下，省去高温条件下容易老化损坏的检测网络102、检测电阻R4、补偿电容C3等元件，大大提高了电路的使用寿命。

图7是本发明高度集成主控芯片的内部电路框图，参考图7结合图5和图6可知：本实施例可选的，高度集成主控芯片IC包括：

VCC引脚，耦接于电源电压产生电路806；

电压钳位和钳位电流产生电路801，所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输入端耦接于所述VCC引脚，接地端耦接于GND引脚；

电流检测电路802，所述电流检测电路802的第一端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端；

波形整形和补偿电路805，所述波形整形和补偿电路805的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端和所述电流检测电路802的第一端；

比较器807，所述比较器807的正输入端耦接于所述波形整形和补偿电路805的输出端；

驱动器809，所述驱动器809的第一输入端耦接于所述比较器807的输出端，第二输入端耦接于退磁电路808；

主动开关810，所述主动开关810的栅极耦接于所述驱动器809的输出端，源极耦接于D引脚，漏极耦接于所述电流检测电路802的第二端。本实施方案中，该电压钳位和钳位电流产生电路的输出端的电压就是调节电容两端信号电压的线性函数，该电压钳位和钳位电流产生电路将VCC引脚多余的电压转化为电流，而该电流检测电路则将该电流转化为适合控制的电压，如此，使得该LED灯条的亮度能够被功能单元和高度集成主控芯片构成的电路进行有效控制；其中，该波形整形和补偿电路结合比较器的前馈控制，可以省去该补偿电容C3，并使得线路的相应速度更加快，解决了缓慢的响应有可能导致控制器和调光器不匹配，从而引起闪烁的问题。

本实施例可选的，高度集成主控芯片IC还包括：

相位检测单元803，所述相位检测单元803的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端；

兼容性增加单元804，所述兼容性增加单元804的输入端耦接于所述相位检测单803元的输出端，输出端耦接于所述驱动器809的第三输入端。本实施方案中，该相位检测单元与该功能电容和功能电阻配合应用从而组成了相位检测网络，配合该兼容性增加单元可以实现对相位的检测，在相位角比较小的时候（对应LED灯条亮度比较暗），打开兼容性增加控制电路，调节开关管的导通时间，使得该可控硅调光器有适合大小的维持电流以维持LED灯条不闪烁，并使得该调光电路能够完成电压波形的切相，进而实现快速而准确的调光。

图8是本发明电压钳位和钳位电流产生电路的一种实现电路图，参考图7可知，本实施例可选的，电压钳位和钳位电流产生电路801包括输入端耦接于所述VCC引脚、输出端耦接于所述电流检测电路802的第一端的钳位二极管D10。本实施方案中，具体的，该电压钳位和钳位电流产生电路将VCC引脚多余的电压转化为电流，以便该电流检测电路将电流转化为适合控制的电压，而该钳位二极管可以以极度简单的电路结构，完成该功能，有助于节约空间占用和生成成本。

图9是本发明电压钳位和钳位电流产生电路另一种实现电路图，参考图9可知，本实施例可选的，电压钳位和钳位电流产生电路801包括：

电压检测网络901，所述电压检测网络901的第一端耦接VCC引脚，接地端接地；

运算放大器单元902，所述运算放大器单元902的输入端分别耦接于所述电压检测网络901的输出端和基准电压；

电流镜单元903，所述电流镜单元903的第一端耦接于所述运算放大器单元902的输出端，第二端耦接于VCC引脚，第三端耦接于所述电流检测电路802的第一端。本实施方案中，该电压检测网络、运算放大器和电流镜单元，是电压钳位和钳位电流产生电路的具体实现电路，通过上述电路可以将VCC引脚多余的电压转化为电流，以便该电流检测电路将电流转化为适合控制的电压。

本实施例可选的，电压检测网络包括串联的第一电感和第二电感；

所述运算放大器单元902包括正输入端耦接于所述第一电感和第二电感之间、负输入端耦接于基准电压vref的运算放大器，以及源极耦接于所述电流镜单元903第一端、栅极耦接于所述运算放大器输出端、漏极接地的放大MOS管；

所述电流镜单元903包括栅极共用、源极均耦接于所述VCC引脚的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏极耦接于所述放大MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极连接于所述电流检测电路的第一端；所述第一MOS管和第二MOS管的栅极耦接于所述第一MOS管的漏极。本实施方案中，介绍了电压检测网络、运算放大器单元和电流镜单元的具体电路。

图10是本发明一种波形整形和补偿电路的实现电路图，参考图10可知：本实施例可选的，波形整形和补偿电路805包括：

第三MOS管MN1，所述第三MOS管的源极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端；

第四MOS管MP1，所述第四MOS管的漏极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端，源极接地；

第一整形电阻R1和第二整形电阻R2，串联设置在所述第四MOS管MP1的源极和所述波形整形和补偿电路805的输出端之间；

整形比较器OP1，所述整形比较器OP1的正输入端通过整形电容C耦接于所述第四MOS管MP1的源极，并通过第三整形电阻R耦接于所述第四MOS管MP1的漏极；负输入端耦接于所述第一整形电阻R1和第二整形电阻R2之间。本实施方案中，该波形整形和补偿电路的输入端的电压就是该调节电容两端信号电压的线性函数，通过上述的具体电路，可以实现对该节点进行上下限压、滤波和线性比例收缩等操作，从而将输出信号输送到该比较器的输入端，并与该开关管的电流信号进行比较，绝对该开关管什么时候导通和关闭，从而实现高精度调光；并且，该波形整形和补偿电路结合比较器的前馈控制，不仅摒弃了现有技术依赖运算跨导放大器进行运算的算法，而且，省去了补偿电容，使得线路的相应速度变快，避免了响应缓慢而造成的控制器和调光器不匹配而发生闪烁的情况。

图11是本发明电流检测电路的一种实现电路图，参考图11可知：本实施例可选的，电流检测电路802包括偏置MOS管MOSFET，所述偏置MOS管的栅极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端，漏极耦接于所述开关管810的漏极，源极接地。本实施方案中，该偏置MOS管，将电压钳位和钳位电流产生电路转化而来的电流转化为适合控制的电压，具体的，内部形成偏置电压去实现，也就是vbias偏置电压。。

图12是本发明电流检测电路的一种实现电路图，参考图12可知：本实施例可选的，电流检测电路802包括耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路801的输出端和开关管810的漏极之间的检测电阻R0。本实施方案中，该检测电阻，将电压钳位和钳位电流产生电路转化而来的电流转化为适合控制的电压。

本实施例可选的，功率存储输出电路605还包括：

功率电容C4，并联于所述LED灯条D6；

功率电感L，并联于所述LED灯条D6；

功率二极管D5，所述功率二极管D5的负极耦合于所述LED灯条D6的正极端，正极耦合于所述高度集成主控芯片606的输出端；

所述功能电阻R3的另一端耦合于所述LED灯条D6的负极端或者所述功率二极管D5的负极。本实施方案中，该功率电容、功率电感和功率二极管组成了LED灯条的电流检测和控制网络，辅助所述高集成度主控芯片的内部电路，实现了LED灯条电流的检测和控制。

本发明的工作原理主要是：调节电容C0两端的电压为输入线电压，表示为V_i(t)，波形为110（如图4），输出LED灯电压为V_O，芯片VCC引脚的电压为V_CC。那么流入高集成度主控芯片606的VCC引脚的电流可以表示为：

〖i〗_VCC (t)=(V_i (t)+V_o-V_CC)/R3 -----（1）

这个电流包含了输入线电压的信息。可以对这个信息进行计算和处理，得到需要的信号，而并不需要直接对V_i(t)进行采样（如图1的102），这是本发明的基础。假设电流检测网络的等效电阻值为R_CS，那么图7的b点的电压可以表示为：

〖V〗_b (t)=(V_i (t)+V_o-V_CC)/R3×R_CS-I_CC×R_CS ------ (2)

从（2）式可以看出，b节点的电压就是调节电容C0两端信号电压的线性函数。如前面所诉，调节电容C0两端电压反映了可控硅的调光信息。因此，可以对b节点的电压进行处理，来实现高性能的可控硅调光。图10就是一种对b节点电压进行处理的具体电路，主要是进行上下限压、滤波、和线性等比例收缩等处理，输出信号到c节点，作为比较器807（图7）的输入，并与开关管810的电流（d信号）进行比较，来决定810什么时候关闭。

另外，相位检测单元803、兼容性增强单元804对相位进行检测，在相位角比较小的时候（对应LED亮度比较暗），打开兼容性增强控制电路，调节开关管的开通时间，使可控硅调光器有合适大小的维持电流以维持不闪烁。

另外，本发明摈弃了之前的依靠运算跨导放大器进行积分运算的算法（图4），直接采用波形整形和补偿电路805，结合比较器807的前馈控制（图7）。因此，省去了补偿电容，并使线路的响应速度更加快。这在可控硅调光控制中是非常重要的。因为缓慢的响应有可能导致控制器和调光器不匹配，从而引起闪烁。

综上所述，本发明的主要发明点在于，（1）本发明是一种只需要用到3个有效脚位的，用于LED灯条的可控硅调光的集成电路控制技术；（2）控制芯片的供电脚VCC引脚(或者VDD或者其他命名)通过一个电容接到芯片地，通过一个电阻接到LED的负端（图6）或者LED的正端（图5）；（3）通过电压钳位和钳位电流产生电路801、电流检测电路802所产生的b节点电压（电压钳位和钳位电流产生电路的输出端处的电路节点）为基础的控制信号；（4）通过波形整形和补偿电路805、比较器807、驱动器809形成的控制通道作为调光恒流控制；（5）通过相位检测803、兼容性增强804、驱动器809形成的控制通道作为调光兼容性的控制。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，包括：

电压源；

可控硅调光器，所述可控硅调光器的一端耦接于所述电压源；

功率存储输出电路，包括LED灯条；

整流桥，所述整流桥的第一端耦接于所述可控硅调光器的另一端，第二端分别耦接于调节模块的一端和所述LED灯条的负极端，第三端耦接于所述电压源，第四端耦接于所述调节模块的另一端；

所述调节模块包括且仅包括：

调节电容，所述调节电容的一端分别耦接于所述整流桥第一端和所述LED灯条的负极端、另一端耦接于所述整流桥第四端；

功能单元，包括功能电阻，以及一端耦接于所述功能电阻、另一端耦接于所述整流桥第四端的功能电容；

高度集成主控芯片，所述高度集成主控芯片的电源端耦接在所述功能电阻和功能电容之间，接地端分别接地和耦接于所述整流桥的第四端，输出端耦接于所述LED灯条的正极端。

2.如权利要求1所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述高度集成主控芯片包括：

VCC引脚，耦接于电源电压产生电路；

电压钳位和钳位电流产生电路，所述电压钳位和钳位电流产生电路的输入端耦接于所述VCC引脚，接地端耦接于GND引脚；

电流检测电路，所述电流检测电路的第一端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

波形整形和补偿电路，所述波形整形和补偿电路的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端和所述电流检测电路的第一端；

比较器，所述比较器的正输入端耦接于所述波形整形和补偿电路的输出端；

驱动器，所述驱动器的第一输入端耦接于所述比较器的输出端，第二输入端耦接于退磁电路；

主动开关，所述主动开关的栅极耦接于所述驱动器的输出端，源极耦接于D引脚，漏极耦接于所述电流检测电路的第二端。

3.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述高度集成主控芯片还包括：

相位检测单元，所述相位检测单元的输入端耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

兼容性增加单元，所述兼容性增加单元的输入端耦接于所述相位检测单元的输出端，输出端耦接于所述驱动器的第三输入端。

4.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，

所述电压钳位和钳位电流产生电路包括输入端耦接于所述VCC引脚、输出端耦接于所述电流检测电路的第一端的钳位二极管。

5.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，

所述电压钳位和钳位电流产生电路包括：

电压检测网络，所述电压检测网络的第一端耦接VCC引脚，接地端接地；

运算放大器单元，所述运算放大器单元的输入端分别耦接于所述电压检测网络的输出端和基准电压；

电流镜单元，所述电流镜单元的第一端耦接于所述运算放大器单元的输出端，第二端耦接于VCC引脚，第三端耦接于所述电流检测电路的第一端。

6.如权利要求5所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述电压检测网络包括串联的第一电感和第二电感；

所述运算放大器单元包括正输入端耦接于所述第一电感和第二电感之间、负输入端耦接于基准电压的运算放大器，以及源极耦接于所述电流镜单元第一端、栅极耦接于所述运算放大器输出端、漏极接地的放大MOS管；

所述电流镜单元包括栅极共用、源极均耦接于所述VCC引脚的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏极耦接于所述放大MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极连接于所述电流检测电路的第一端；所述第一MOS管和第二MOS管的栅极耦接于所述第一MOS管的漏极。

7.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述波形整形和补偿电路包括：

第三MOS管，所述第三MOS管的源极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端；

第四MOS管，所述第四MOS管的漏极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端，源极接地；

第一整形电阻和第二整形电阻，串联设置在所述第四MOS管的源极和所述波形整形和补偿电路的输出端之间；

整形比较器，所述整形比较器的正输入端通过整形电容耦接于所述第四MOS管的源极，并通过第三整形电阻耦接于所述第四MOS管的漏极；负输入端耦接于所述第一整形电阻和第二整形电阻之间。

8.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述电流检测电路包括偏置MOS管，所述偏置MOS管的栅极耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端，漏极耦接于所述开关管的漏极，源极接地。

9.如权利要求2所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述电流检测电路包括耦接于所述电压钳位和钳位电流产生电路的输出端和开关管的漏极之间的检测电阻。

10.如权利要求1所述的一种超高度集成的LED的调光电路，其特征在于，所述功率存储输出电路还包括：

功率电容，并联于所述LED灯条；

功率电感，并联于所述LED灯条；

功率二极管，所述功率二极管的负极耦合于所述LED灯条的正极端，正极耦合于所述高度集成主控芯片的输出端；

所述功能电阻的另一端耦合于所述LED灯条的负极端或者所述功率二极管的负极。