CN108513407A - 一种低频纹波抑制电路及控制方法 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
Abstract
本发明揭示了一种低频纹波抑制电路及控制方法，低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC‑DC功率因数校正式恒流源电路；能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC‑DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上；AC‑DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正，同时为负载提供恒定电流输出；能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC‑DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，将第二电容上能量转移到第一电容上，对第一电容进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，将第一电容上能量转移到第二电容上，对第一电容进行放电。本发明可在降低LED负载纹波的同时保证无能量损耗、提高系统效率。
Description
技术领域
本发明属于LED照明技术领域，涉及一种LED恒流驱动电路，尤其涉及一种低频纹波抑制电路；同时，本发明还涉及一种低频纹波抑制电路的控制方法。
背景技术
随着照明行业的迅速发展，拥有极高光效的LED灯已经全面开始取代传统的钨丝灯或者节能灯，而随着LED照明行业各国的标准及法规的逐步完善和提高，LED市场对产品的功率因素要求也越来越高。随着成本压力逐渐增加，单级有源功率因素校正(PFC)的LED恒流驱动(隔离和非隔离)已经成为应对市场需求的主流方案。
但在常用的单级有源功率因素校正(PFC)的LED恒流驱动中，由于系统架构的问题，会导致输出电流上带有非常大的工频二倍频的纹波电流，导致LED的亮度随着LED电流变化而变化，也就是所谓的输出电流频闪，此现象不仅让人体产生疲劳感而且对灯珠的寿命也有降低作用。
为了改善这个问题大多数会通过加大输出电容来降低输出电流纹波，但是只能改善无法彻底消除。常用的单级有源功率因素校正(PFC)的LED恒流驱动，如图1所示。
针对常用的单级有源功率因素校正(PFC)的LED恒流驱动，对输出电流的波形大致描绘如图2，其中输出电压Vo纹波峰峰值为Vo_ppk。
现有的一种去纹波处理方式(以下称为方案1)如图3所示，在LED负载通路中串联一个开关管，同时利用纹波抑制控制电流通过采样电阻获得的电压信号，调节开关管的导通阻抗从而实现抑制输出电流的效果。此方案中开关管工作在饱和区，常用器件为N型增强型MOSFET。
由于流过LED的电流为直流无低频纹波电流，故LED两端电压固定，图中Q1承受的Vds最大值＝Vo_ppk，发生在Q1上的损耗＝Vo_ppk*ILED，当输出负载电流较大时此方案损耗较大对系统效率影响较大。
现有的另一种抑制纹波处理方式(以下称为方案2)如图4所示。此方案有两级构成，第一级为交流转直流的恒压源，输出电压Vbus不随负载变化，但上面带有低频纹波；第二级为DCDC恒流源，由于后级电路不需考虑功率因数校正功能，故环路相应速度很快，可以抑制掉输入Vbus上的低频纹波，保证输出电压和电流为无低频纹波的信号。
但这种结构的问题依然是效率低，其原因为：假设第一级电路的效率为eff1，第二级的效率为eff2，则系统的输入功率为：
Pin＝Vbus*Ibus/eff1＝VLED*ILED/eff1/eff2＝VLED*ILED/(eff1*eff2)；
一般DCDC的效率行业中在90％左右，故采用此方案在增加系统成本和系统复杂度的同时还必须损失掉10％左右的效率，并不是最理想的选择。
综合以上，方案1电路采用线性驱动方式，结构虽然简单，但效率损失最大，而且增加了系统的散热压力；方案2采用开关电源的串联结构，效率相对方案1有提高，但系统仍然要损失10％或者更多的效率，而且增加了成本和电路结构复杂度。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的纹波抑制方式，以便克服现有纹波抑制方式存在的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种低频纹波抑制电路，可在降低LED负载纹波的同时保证无能量损耗、提高系统效率。
此外，本发明还提供一种低频纹波抑制电路的控制方法，可在降低LED负载纹波的同时保证无能量损耗、提高系统效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种低频纹波抑制电路，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路；
所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行放电；
所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路用以检测能量传递所需方向，当恒流源输出电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，M1为高，当恒流源输出电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；M1代表能量传递方向信息；
所述电流采样电路用以采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路用以控制第二电容电压＝固定直流电压基准Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路用以驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压Vled，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端；
所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联；
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3；所述乘法器还分别连接单位增益放大器的输出、反应器的输出；
所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5、第六开关S6均为单向开关；
当电压Vled高于Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
当电压Vled低于Vref1时，控制第一电容Vc1进入放电过程，将第一电容Vc1上之前储存的多余能量转移到电压Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到第二电容上；
在能量传递方向改变的瞬间，第一开关S1和第二开关S2接收脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备；
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
一种低频纹波抑制电路，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路；
所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电。
作为本发明的一种优选方案，所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压VLED，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端。
所述能量传递方向控制电路用以检测能量传递所需方向，当恒流源输出电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，M1为高，当恒流源输出电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；M1代表能量传递方向信息；
所述电流采样电路用以采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路用以控制第二电容电压＝固定直流电压基准Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路用以驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断。
作为本发明的一种优选方案，所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
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所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3。
作为本发明的一种优选方案，当电压Vled高于Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
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所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
作为本发明的一种优选方案，所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5、第六开关S6均为单向开关。
一种上述低频纹波抑制电路的控制方法，所述控制方法包括：
所述能量缓冲及纹波抑制单元实现前级输出电压Vled低纹波的作用；
当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；
当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电。
作为本发明的一种优选方案，所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压VLED，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端；
所述控制方法进一步包括：
所述能量传递方向控制电路检测能量传递所需方向，当Vled低于Vref时，M1为高，当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；
所述电流采样电路采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路控制第二电容电压＝Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断。
作为本发明的一种优选方案，所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联；
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3；
所述控制方法进一步包括：
当电压Vled高于Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
当电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，控制第一电容Vc1进入放电过程，将第一电容Vc1上之前储存的多余能量转移到电压Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到第二电容上；
在能量传递方向改变的瞬间，第一开关S1和第二开关S2接收脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备；
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准(即固定直流电压基准Vref1)，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
本发明的有益效果在于：本发明提出的低频纹波抑制电路及控制方法，有效地去除了带有源功率因素校正的输出电流的工频纹波，解决现有方案普遍存在的LED灯频闪问题。本发明去纹波电路与负载并联，利用能量缓冲的原理可以实现无损耗提高系统效率。本发明可在降低LED负载纹波的同时保证无能量损耗、提高系统效率。
附图说明
图1为常用的单级带有源功率因素校正(PFC)的LED恒流驱动示意图。
图2为常用的单级PFC的LED恒流驱动输出电流波形示意图。
图3为现有去纹波方案的简单示意图。
图4为现有去纹波方案的简单示意图。
图5为本发明低频纹波抑制电路的组成示意图。
图6为本发明能量缓冲及纹波抑制单元的电路组成示意图。
图7为本发明的能量缓冲及纹波抑制单元在某实施例的工作状态时序图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图5、图6，本发明揭示了一种低频纹波抑制电路及其控制方法，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路。所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能。
所述AC-DC功率因数校正式恒流源电路为本领域公知技术，可以为降压电路、升压电路、反激电路等，由于其并非本申请的核心改进，这里不做赘述。
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容。所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L、第一电容Vc1。
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行放电。
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压Vled，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端。
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端。
所述能量传递方向控制电路检测能量传递所需方向，当Vled低于Vref时，M1为高，当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低。
所述电流采样电路采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度。
所述Vled电压控制电路控制第二电容电压＝Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪。所述驱动电路驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断；
其中，A为电压调节运放1(第一运算放大器)的输出，B为电流调节运放2(第二运算放大器)的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
所述电流采样电路包括电阻Rcs。
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端。
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1。
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联。
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3。
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3。
所述乘法器还分别连接单位增益放大器的输出、反应器的输出；单位增益放大器的输出为“1”，是反相器的输出为“-1”。
所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5、第六开关S6均为单向开关。
本发明低频纹波抑制电路的控制方法包括：所述能量传递方向控制电路检测能量传递所需方向，当Vled低于Vref时，M1为高，当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低。所述电流采样电路采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度。所述Vled电压控制电路控制第二电容电压＝Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪。所述驱动电路驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断。
具体地，当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，第一电容Vc1接下来要进行充电过程，将前级交流侧传递的多余能量转移到Vc1上，此时M1为低电平，S3断开B＝A，即代表流过Rcs电流(相对地电位)为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，Vled大于Vc1电压能量通过降压方式由第一电容Vled传递到第一电容Vc1上。
当电压Vled低于Vref1时，第一电容Vc1接下来要进行放电过程，将Vc1上之前储存的多余能量转移到Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过Rcs电流(相对地电位)为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，Vled大于Vc1电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到Vled电容上。
在能量传递方向改变的瞬间，S1和S2接受脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备。
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F。
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放1的输出，B为电流调节运放2的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
请参阅图7，图7为本发明的能量缓冲及纹波抑制单元在本实施例的工作状态时序图。
实施例二
一种低频纹波抑制电路，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路；
所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电。
综上所述，本发明提出的低频纹波抑制电路及控制方法，有效地去除了带有源功率因素校正的输出电流的工频纹波，解决现有方案普遍存在的LED灯频闪问题。本发明去纹波电路与负载并联，利用能量缓冲的原理可以实现无损耗提高系统效率。本发明可在降低LED负载纹波的同时保证无能量损耗、提高系统效率。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (10)
1.一种低频纹波抑制电路，其特征在于，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路；
所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；
当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；
当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行放电；
所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压Vled，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端；
所述能量传递方向控制电路用以检测能量传递所需方向，当恒流源输出电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，M1为高，当恒流源输出电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；M1代表能量传递方向信息；
所述电流采样电路用以采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路用以控制第二电容电压＝固定直流电压基准Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路用以驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断；
所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联；
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3；所述乘法器还分别连接单位增益放大器的输出、反应器的输出；
所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5、第六开关S6均为单向开关；
当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为驱动信号E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
当电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，控制第一电容Vc1进入放电过程，将第一电容Vc1上之前储存的多余能量转移到电压Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到第二电容上；
在能量传递方向改变的瞬间，第一开关S1和第二开关S2接收脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备；
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于固定直流电压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
2.一种低频纹波抑制电路，其特征在于，所述低频纹波抑制电路包括能量缓冲及纹波抑制单元、AC-DC功率因数校正式恒流源电路；
所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电。
3.根据权利要求2所述的低频纹波抑制电路，其特征在于：
所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压VLED，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端；
所述能量传递方向控制电路用以检测能量传递所需方向，当恒流源输出电压Vled低于固定直流电压基准Vref1时，M1为高，当恒流源输出电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；M1代表能量传递方向信息；
所述电流采样电路用以采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路用以控制第二电容电压＝固定直流电压基准Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路用以驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断。
4.根据权利要求3所述的低频纹波抑制电路，其特征在于：
所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联；
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3。
5.根据权利要求4所述的低频纹波抑制电路，其特征在于：
当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
当电压Vled低于Vref1时，控制第一电容Vc1进入放电过程，将第一电容Vc1上之前储存的多余能量转移到电压Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到第二电容上；
在能量传递方向改变的瞬间，第一开关S1和第二开关S2接收脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备；
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
6.根据权利要求4所述的低频纹波抑制电路，其特征在于：
所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5、第六开关S6均为单向开关。
7.一种能量缓冲及纹波抑制电路，其特征在于，所述能量缓冲及纹波抑制单元与LED负载并联于前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路的恒流源输出电压Vled上，前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路实现功率因数校正和为负载提供恒定电流输出的功能；
所述恒流源输出电压Vled设有第二电容，所述能量缓冲及纹波抑制单元包括第一电容Vc1；
所述能量缓冲及纹波抑制单元用以实现前级输出电压Vled低纹波的作用；
当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电；
所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压VLED，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端。
8.一种权利要求1至6之一所述低频纹波抑制电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
所述能量缓冲及纹波抑制单元实现前级输出电压Vled低纹波的作用；
当前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路输出电压Vled瞬时电压上升时，即输入瞬时功率大于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元负责将第二电容上能量转移到第一电容Vc1上，在控制电路的作用下对第一电容Vc1进行充电；
当前级恒流源输出电压Vled瞬时电压下降时，即输入瞬时功率小于输出直流功率时，所述能量缓冲及纹波抑制单元用以将第一电容Vc1上能量转移到第二电容上，在控制电路的作用下对第一电容VC1进行放电。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：
所述能量缓冲及纹波抑制单元还包括能量传递方向控制电路、驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路、电流采样电路、第二主功率电路功率管Q2、第三主功率电路功率管Q3、电感L；
所述能量传递方向控制电路的第一端连接电压VLED，第二端分别连接所述驱动电路、Ic1电流调节电路、Vled电压控制电路，Vled电压控制电路同时连接电压Vled，Ic1电流调节电路连接电流采样电路的第三端；
所述第二主功率电路功率管Q2的漏极连接电压Vled，第二主功率电路功率管Q2的栅极连接驱动电路，第二主功率电路功率管Q2的源极连接电感L的第一端、第三主功率电路功率管Q3的漏极，第三主功率电路功率管Q3的栅极连接驱动电路，第三主功率电路功率管Q3的源极接地；所述电流采样电路的第一端接地，电流采样电路的第二端连接第一电容Vc1的第二端，第一电容Vc1的第一端连接电感L的第二端；
所述控制方法进一步包括：
所述能量传递方向控制电路检测能量传递所需方向，当Vled低于Vref时，M1为高，当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，M1为低；
所述电流采样电路采样第一电容Vc1充电和放电大小，送给Ic1电流调节电路；Ic1电流调节电路以此控制第一电容Vc1的充放电速度；
所述Vled电压控制电路控制第二电容电压＝Vref1，实现输出电压低纹波和无频闪；
所述驱动电路驱动第二主功率电路功率管Q2和第三主功率电路功率管Q3的开通和关断。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：
所述电流采样电路包括电阻Rcs；
所述能量传递方向控制电路包括第一比较器、边沿产生电路，第一比较器的负极输入端连接电压Vled，第一比较器的正极输入端连接电压Vref1，第一比较器的输出端连接边沿产生电路的第一端；
所述Vled电压控制电路包括第一运算放大器、第一补偿网络、第一开关S1，第一运算放大器的负极输入端连接电压Vled，第一运算放大器的正极输入端连接电压Vref1，第一运算放大器的输出端连接第一补偿网络的第一端、第一开关S1的第一端；第一补偿网络的第二端、第一开关S1的第二端接地；边沿产生电路的第二端连接第一开关S1；
所述驱动电路包括第一反相器、第二反相器、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6；第一比较器的输出端连接第四开关S4；第四开关S4为双向选择开关，能选择连通第一反相器或第二反相器；第一反相器与第六开关S6串联，第二反相器与第五开关S5串联；
所述Ic1电流调节电路包括RS触发器、第二比较器、第二补偿网络、第二运算放大器、乘法器、第三开关S3；
所述RS触发器的Q引脚连接第四开关S4，RS触发器的R引脚连接第二比较器的输出端，RS触发器的S引脚连接时钟信号；第二比较器的正极输入端连接调制信号，第二比较器的负极输入端连接第二补偿网络的第一端、第二开关S2的第一端、第二运算放大器的输出端；边沿产生电路的第二端连接第二开关S2；第二补偿网络的第二端、第二开关S2的第二端、电阻Rcs的第一端接地；第二运算放大器的负极输入端连接电阻Rcs的第二端、第一电容Vc1的第二端，第二运算放大器的正极输入端连接乘法器，第一运算放大器的输出端连接乘法器；乘法器连接第三开关S3，第一比较器的输出端连接第三开关S3；
所述控制方法进一步包括：
当电压Vled高于固定直流电压基准Vref1时，控制第一电容Vc1进入充电过程，将前级AC-DC功率因数校正式恒流源电路交流侧传递的多余能量转移到第一电容Vc1上，此时M1为低电平，第三开关S3断开B＝A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为正，驱动信号E与RS触发器输出D相同，而驱动信号F为E的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过降压方式由第二电容传递到第一电容Vc1上；
当电压Vled低于Vref1时，控制第一电容Vc1进入放电过程，将第一电容Vc1上之前储存的多余能量转移到电压Vled上，此时M1为高电平，S3闭合B＝-A，即代表流过相对地电位的Rcs电流为负，驱动信号F与RS触发器输出D相同，而驱动信号E为F的反向结果，电压Vled大于第一电容Vc1的电压能量通过升压方式由第一电容Vc1传递到第二电容上；
在能量传递方向改变的瞬间，第一开关S1和第二开关S2接收脉冲信号M2，将复位补偿网络电压，为后续能量的转移控制做准备；
所述第四开关S4是一个单刀双掷开关，其有2个端子X1和X2；当M1为低时，第四开关S4与端子X1相连，当M1为高时第四开关S4与端子X2相连；第五开关S5、第六开关S6为简单2端开关，当M1为低时第五开关S5断开，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6导通，则驱动信号E＝D，F＝1-E；当M1为高时第五开关S5导通，M1控制信号经过反相器去控制第六开关S6断开，则驱动信号F＝D，E＝1-F；
在此控制下，M1为低时，说明电压Vled高于恒压基准，第一电容Vc1需要充电，能量控制电路工作在降压模式；M1为高时，说明电压Vled低于恒压基准，第一电容Vc1需要放电，能量控制电路工作在升压模式；
其中，A为电压调节运放、即第一运算放大器的输出，B为电流调节运放、即第二运算放大器的输入基准，C为电流调节运放、即第二运算放大器的输出，D为驱动脉宽触发器输出，E为第二主功率电路功率管Q2的驱动信号，F为第三主功率电路功率管Q3的驱动信号，M1为电流充放电方向识别信号。
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