CN108012371B - 消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法，所述控制器接收反映母线电压的信号；根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号，并根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器，所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量。本发明所述控制器通过采用一计数器计满N个周期后使能LED驱动电路的方式，以实现LED在调光器启动后前若干个工频周期内不工作，从而消除LED开机时的回闪现象。

Description

消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法
技术领域
本发明涉及LED照明照明技术领域，尤其涉及一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法。
背景技术
LED以其高效、节能、环保及寿命长等优点受到越来越多的关注，LED灯具作为一种新型绿色光源逐步取代了传统的荧光灯。LED灯的调光方式很多采用可控硅调光器对其进行调光。
对于某些品牌某些型号的可控硅调光器，在调光器打开(turn on)时有可能会出现如图1所示的波形。调光器输出1-2个工频周期后，会出现输出暂停，暂停时间会维持100ms～200ms时间，之后输出又恢复正常。这时，对于拥有快速启动能力的LED驱动器，在第一个工频周期LED即会发光，而后又出现100ms～200ms间隙，随后进入正常工作状态，此时便会出现人眼可见的开机回闪现象。
有鉴于此，需要提供用于消除可控硅调光器开机回闪的控制电路，来有效地解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器，其通过采用一计数器计满N个周期后使能LED驱动电路的方式，以实现LED在调光器启动后前若干个工频周期内不工作，从而消除LED开机时的回闪现象。
为实现上述目的，本发明提供了一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器。所述控制器接收反映母线电压的信号；根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号，并根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器，所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量。
在本发明的一实施例中，反映所述母线电压的信号是经由一分压单元对检测的母线电压分压处理后获取的。
在本发明的一实施例中，所述控制器包括：线电压检测电路，用于根据反映母线电压的信号生成第一检测信号；控制单元，用于根据所述第一检测信号生成所述第一控制信号并输出至所述LED驱动器。
在本发明的一实施例中，所述线电压检测电路为一比较器，所述比较器的第一输入端接收所述反映母线电压的信号，第二输入端接入一基准参考电压，输出端输出所述第一检测信号。
在本发明一实施例中，所述控制单元包括：一逻辑处理模块和一计数电路；所述逻辑处理模块接收所述第一检测信号和反馈的第一控制信号逻辑处理后输出一处理信号至所述计数电路；当包括所述控制器的系统初次上电后，所述计数电路对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路停止工作，N为正整数。
在本发明一实施例中，所述逻辑处理模块包括：或门，第一输入端接收所述第一检测信号，第二输入端接收所述反馈的第一控制信号，输出端输出所述处理信号。
在本发明一实施例中，所述控制器进一步包括：去毛刺电路，位于所述线电压检测电路和所述控制单元之间，用于将所述第一检测信号消除毛刺后输出至所述控制单元。
在本发明的一实施例中，所述可控硅调光器为前缘切相可控硅调光器或后缘切相可控硅调光器。
在本发明的一实施例中，所述分压单元包括串联的第一电阻和第二电阻，串联的所述第一电阻和所述第二电阻一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接点输出所述反映母线电压的信号。
在本发明的一实施例中，当所述第一控制信号为高电平时，所述LED驱动器工作。
另外，本发明还提供一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其包括：一交流输入电源，用于提供一交流输入电压；一可控硅调光器，所述可控硅调光器与所述交流输入电源电性连接，用于对LED负载进行调光；一整流桥，所述整流桥与所述交流输入电源和可控硅调光器电性连接，用于将交流电转化为直流电；上述控制器，所述控制器与所述整流桥电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号；LED驱动器，用于响应所述第一控制信号，控制输入源向LED负载传输能量。
在本发明一实施例中，所述LED驱动系统还包括一第一电容和一第一二极管，所述第一电容并联至所述LED负载；所述第一二极管的正极分别电性连接至所述整流桥和所述第一电阻的一端，所述第一二极管的负极电性连接至所述LED负载。
另外，本发明还提供一种消除可控硅调光器开机回闪的控制芯片，所述芯片包括上述的控制器。
另外，本发明还提供一种LED驱动芯片，所述驱动芯片包括上述的控制器，用于根据反映母线电压的信号生成第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
另外，本发明还提供一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其包括：一交流输入电源，用于提供一交流输入电压；一可控硅调光器，所述可控硅调光器与所述交流输入电源电性连接，用于对LED负载进行调光；一整流桥，所述整流桥与所述交流输入电源和可控硅调光器电性连接，用于将交流电转化为直流电；上述的LED驱动芯片，所述LED驱动芯片与所述整流桥电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
另外，本发明还提供一种消除可控硅调光器开机回闪的方法，其包括以下步骤：接收反映母线电压的信号；根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号；根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器；所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量。
在本发明一实施例中，反映所述母线电压的信号是经由一分压单元对检测的母线电压分压处理后获取的。
在本发明一实施例中，所述分压单元包括串联的第一电阻和第二电阻，串联的所述第一电阻和所述第二电阻一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接点输出所述反映母线电压的信号。
在本发明一实施例中，当反映母线电压的信号大于一基准参考电压时，输出所述第一检测信号。
在本发明一实施例中，对所述第一检测信号进行逻辑处理后输出一处理信号；对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路停止工作，N为正整数。
在本发明一实施例中，将所述第一检测信号消除毛刺后输出。
本发明的优点在于，本发明所述消除可控硅调光器开机回闪的控制器通过采用一计数器计满N个周期后使能LED驱动电路的方式，以实现LED在调光器启动后前若干个工频周期内不工作，从而屏蔽调光器启动后的非正常工作阶段，以消除LED开机时的回闪现象。所述装置具有结构简单、成本较低、易于实现等特点。
附图说明
图1为现有技术中可控硅调光器工作时的波形示意图；
图2为本发明一实施例的消除可控硅调光器开机回闪的控制器的架构框图；
图3为本发明所述实施例的消除可控硅调光器开机回闪的控制器的电路连接图；
图4为本发明所述实施例的消除可控硅调光器开机回闪的控制器的工作时的波形示意图；图5为本发明一实施例的用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统的电路连接示意图；
图6为本发明一实施例的消除可控硅调光器开机回闪的控制芯片的结构示意图；
图7为本发明一实施例的LED驱动芯片的结构示意图；
图8为本发明一实施例的消除可控硅调光器开机回闪的方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法的具体实施方式做详细说明。
参见图2和图3所示，本发明提供了一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器。所述控制器200接收反映母线电压的信号；根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号，并根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器，所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量。
其中，反映所述母线电压的信号是经由一分压单元210对检测的母线电压分压处理后获取的。所述分压单元210包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，串联的所述第一电阻R1和所述第二电阻R2一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地。所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的连接点输出所述反映母线电压的信号。如果母线电压为VBUS,则第一电阻R1和第二电阻R2的连接点的电压为VBUS*R2/(R1+R2)。当母线电压VBUS为交流输入电压经整流后获得，则VBUS＝SQT(2)*VAC,其中VAC为交流输入电压。
在本发明所述实施例中，所述控制器200可以进一步包括：线电压检测电路220和控制单元230。所述线电压检测电路220用于根据反映母线电压的信号生成第一检测信号。所述控制单元230用于根据所述第一检测信号生成所述第一控制信号并输出至所述LED驱动器540(参见图5所示)。默认情况，当所述第一控制信号为高电平时，所述LED驱动器540工作。在其他实现方式中，也可以是第一控制信号为低电平时，所述LED驱动器540工作。
其中，所述线电压检测电路220为一比较器COMP，所述比较器COMP的第一输入端接收所述反映母线电压的信号，第二输入端接入一基准参考电压，输出端输出所述第一检测信号COMP0。
所述控制单元230包括：一逻辑处理模块231和一计数电路232；所述逻辑处理模块231接收所述第一检测信号和反馈的第一控制信号逻辑处理后输出一处理信号至所述计数电路232；当包括所述控制器200的系统初次上电后，所述计数电路232对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路232停止工作，N为正整数，可参见图4所示。其中N的取值至少为1，一般为2至4。通常情况，N为固定值，只需要屏蔽可控硅调光器启动开始时的几个工频周期即可。所述计数电路232也用于屏蔽可控硅调光器启动开始时的几个工频周期，其仅在开机时工作，计满后即处于锁定状态，只有重新开机才会重新工作。所述计数电路232可以为一计数器，所述计数器的一端RB为复位端，低电平有效。参见图4，当系统初次上电或计数器(即控制器)重新启动后，PORB信号由低电平变为高电平，计数器(即Counter信号)在处理信号(CLK信号)的第一个下降沿到来时开始第一次计数。同理，也可以是，当系统初次上电或计数器(即控制器)重新启动后，PORB信号由低电平变为高电平，计数器(即Counter信号)在处理信号(CLK信号)的第一个上升沿到来时开始第一次计数。在其他实现方式中，计数器的复位端RB也可以是高电平有效。
进一步而言，所述逻辑处理模块231包括：或门，第一输入端接收所述第一检测信号，
第二输入端接收所述反馈的第一控制信号，输出端输出所述处理信号。当然，在其他实现方式中，逻辑处理模块231也可由包含逻辑器件的电路组成，其中，所述逻辑器件包括但不限于：模拟逻辑器件和数字逻辑器件。其中，所述模拟逻辑器件用于处理模拟电信号的器件，其包括但不限于：比较器、与门、或门等；所述数字逻辑器件用于处理由脉冲信号表示数字信号的器件，其包括但不限于：触发器(例如，D触发器、RS触发器等)、门电路、锁存器、选择器等。
所述控制器200进一步包括：去毛刺电路240，位于所述线电压检测电路220和所述控制单元230之间，用于将所述第一检测信号消除毛刺后输出至所述控制单元230。
在实际应用中，分压单元210和控制器200可以集成在一个芯片中，也可以不集成。
另外，所述可控硅调光器520(参见图5)为前缘切相可控硅调光器或后缘切相可控硅调光器。
参见图5所示，在本发明一实施例中，本发明还提供一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其包括：一交流输入电源510，用于提供一交流输入电压；一可控硅调光器520，所述可控硅调光器520与所述交流输入电源510电性连接，用于对LED负载进行调光；一整流桥530，所述整流桥530与所述交流输入电源510和可控硅调光器520电性连接，用于将交流电转化为直流电；上述控制器200，所述控制器200与所述整流桥530电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号；LED驱动器540，用于响应所述第一控制信号，控制输入源向LED负载550传输能量。容易理解地，输入源为整流桥530整流后的直流电。
所述LED驱动系统还包括一第一电容Cout和一第一二极管D1，所述第一电容Cout并联至所述LED负载550，所述第一电容Cout用于滤波；所述第一二极管D1的正极分别电性连接至所述整流桥530和所述第一电阻R1的一端，所述第一二极管D1的负极电性连接至所述LED负载550。由于LED负载550与一第一电容Cout并联，为了保证母线电压稳定地供电给LED负载550，因此，设置所述第一二极管D1，以起到反向隔离的作用。
另外，参见图6，本发明还提供一种消除可控硅调光器开机回闪的控制芯片600，所述控制芯片包括上述的控制器200。
在其他实现方式中，该控制芯片还可以包括前述分压单元210。
另外，参见图7，本发明还提供一种LED驱动芯片700，所述LED驱动芯片700包括上述的控制器200，用于根据反映母线电压的信号生成第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
在其他实现方式中，该LED驱动芯片还可以包括前述分压单元210。该分压单元210与控制器200可以集成或不集成在一起。
另外，本发明还提供一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其包括：一交流输入电源，用于提供一交流输入电压；一可控硅调光器，所述可控硅调光器与所述交流输入电源电性连接，用于对LED负载进行调光；一整流桥，所述整流桥与所述交流输入电源和可控硅调光器电性连接，用于将交流电转化为直流电；上述的LED驱动芯片，所述LED驱动芯片与所述整流桥电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
参见图8，在本发明一实施例中，本发明还提供一种消除可控硅调光器开机回闪的方法，其包括以下步骤：
步骤S810：接收反映母线电压的信号；
步骤S820：根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号；
步骤S830：根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器；
步骤S840：所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量。
其中，反映所述母线电压的信号是经由一分压单元210对检测的母线电压分压处理后获取的。其中，所述分压单元210包括串联的第一电阻和第二电阻，串联的所述第一电阻和所述第二电阻一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接点输出所述反映母线电压的信号。
当反映母线电压的信号大于一基准参考电压时，输出所述第一检测信号。此处，基准参考电压一般设置为小于VBUS＝SQT(2)*VAC,其中VAC为交流输入电压，VBUS为母线电压。
进一步而言，在步骤S830中，包括：对所述第一检测信号进行逻辑处理后输出处理信号；对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路232停止工作，N为正整数。
另外，在步骤S830中，可以将所述第一检测信号消除毛刺后输出。
本发明所述消除可控硅调光器开机回闪的控制器及方法通过采用一计数器(即计数电路232)计满N个周期后使能LED驱动电路的方式，以实现LED在可控硅调光器启动后前若干个工频周期内不工作，从而屏蔽可控硅调光器启动后的非正常工作阶段，以消除LED开机时的回闪现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种消除可控硅调光器开机回闪的控制器，其特征在于：
接收反映母线电压的信号；
根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号，并根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器，所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量；
其中，所述控制器包括：
线电压检测电路，用于根据反映母线电压的信号生成第一检测信号；
控制单元，用于根据所述第一检测信号生成所述第一控制信号并输出至所述LED驱动器；
所述控制单元包括：
一逻辑处理模块和一计数电路；
所述逻辑处理模块接收所述第一检测信号和反馈的第一控制信号逻辑处理后输出一处理信号至所述计数电路；当包括所述控制器的系统初次上电后，所述计数电路对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路停止工作，N为正整数。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：反映所述母线电压的信号是经由一分压单元对检测的母线电压分压处理后获取的。
3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：
所述线电压检测电路为一比较器，所述比较器的第一输入端接收所述反映母线电压的信号，第二输入端接入一基准参考电压，输出端输出所述第一检测信号。
4.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：所述逻辑处理模块包括：
或门，第一输入端接收所述第一检测信号，第二输入端接收所述反馈的第一控制信号，输出端输出所述处理信号。
5.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：所述控制器进一步包括：
去毛刺电路，位于所述线电压检测电路和所述控制单元之间，用于将所述第一检测信号消除毛刺后输出至所述控制单元。
6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述可控硅调光器为前缘切相可控硅调光器或后缘切相可控硅调光器。
7.根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述分压单元包括串联的第一电阻和第二电阻，串联的所述第一电阻和所述第二电阻一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接点输出所述反映母线电压的信号。
8.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，当所述第一控制信号为高电平时，所述LED驱动器工作。
9.一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其特征在于，包括：
一交流输入电源，用于提供一交流输入电压；
一可控硅调光器，所述可控硅调光器与所述交流输入电源电性连接，用于对LED负载进行调光；
一整流桥，所述整流桥与所述交流输入电源和可控硅调光器电性连接，用于将交流电转化为直流电；
如权利要求1-8的任一项所述控制器，所述控制器与所述整流桥电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号；
LED驱动器，用于响应所述第一控制信号，控制输入源向LED负载传输能量。
10.根据权利要求9所述的LED驱动系统，其特征在于，所述LED驱动系统还包括一第一电容和一第一二极管，所述第一电容并联至所述LED负载；所述第一二极管的正极分别电性连接至所述整流桥和所述第一电阻的一端，所述第一二极管的负极电性连接至所述LED负载。
11.一种消除可控硅调光器开机回闪的控制芯片，其特征在于，所述芯片包括权利要求1至权利要求8中任一项所述的控制器。
12.一种LED驱动芯片，其特征在于，所述驱动芯片包括权利要求1至权利要求8中任一项所述的控制器，用于根据反映母线电压的信号生成第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
13.一种用于消除可控硅调光器开机回闪的LED驱动系统，其特征在于，包括：
一交流输入电源，用于提供一交流输入电压；
一可控硅调光器，所述可控硅调光器与所述交流输入电源电性连接，用于对LED负载进行调光；
一整流桥，所述整流桥与所述交流输入电源和可控硅调光器电性连接，用于将交流电转化为直流电；
权利要求12所述的LED驱动芯片，所述LED驱动芯片与所述整流桥电性连接，用于根据反映母线电压的信号生成一第一控制信号，用于控制输入源向LED负载传输能量。
14.一种消除可控硅调光器开机回闪的方法，其特征在于：包括以下步骤：
接收反映母线电压的信号；
根据所述反映母线电压的信号生成第一检测信号；
根据所述第一检测信号生成第一控制信号并输出至LED驱动器；
所述LED驱动器响应所述第一控制信号控制输入源向LED负载传输能量；
其中，对所述第一检测信号进行逻辑处理后输出一处理信号；对所述处理信号的上升沿或者下降沿进行计数，当计满N个工频周期后，输出所述第一控制信号，计数电路停止工作，N为正整数。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：反映所述母线电压的信号是经由一分压单元对检测的母线电压分压处理后获取的。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述分压单元包括串联的第一电阻和第二电阻，串联的所述第一电阻和所述第二电阻一端连接在输入交流电经整流后获得的整流电压上，另一端接地；所述第一电阻和所述第二电阻的连接点输出所述反映母线电压的信号。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：当反映母线电压的信号大于一基准参考电压时，输出所述第一检测信号。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：将所述第一检测信号消除毛刺后输出。
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