CN109195255A - 一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路 - Google Patents

一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，当所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。在可控硅调光器导通角度小的时候，电源电路不向LED灯供电，避免出现由于正负半波导通角度不同，导致LED灯的闪烁。

Description

一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路。
背景技术
LED灯由于其比传统的荧光灯和白炽灯更节能环保，所以LED灯正在慢慢替换现有的荧光灯和白炽灯。在带有可控硅调光器的白炽灯中，也同样希望采用LED灯来替换，因而LED灯需兼容可控硅调光器。可控硅调光器在一个工频周期中，正负半波的导通角度会存在差异，特别是在导通角度小的时候，正负半波的导通角度的差异会更加明显，导致输出端LED电流两倍工频的纹波非常明显，使得人眼看上去LED灯会出现闪烁。为了减小该纹波，需要输出侧使用更加大的电容来滤除该纹波，而大电容增加了LED驱动器的成本。因此，在带有可控硅调光器的LED驱动电路中，在不增加输出电容的情况下，如何降低可控硅小角度导通时的输出纹波是LED驱动电路中亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可控硅调光控制方法、控制电路及照明电路，用以解决现有技术中可控硅调光器导通角度小的时候，输出端 LED电流两倍工频的纹波非常明显，使得人眼看上去LED灯会出现闪烁的问题。
本发明的技术解决方案是，提供一种可控硅调光控制方法，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，当所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
作为可选，当所述电源电路为线性电路，所述线性电路包括第一开关管，所述整流电压经过LED灯连接到所述第一开关管，从所述第一开关管电流大于第一电流阈值开始计时，到所述第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，所述计时时间小于第一计时时间表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制所述第一开关管关断。
作为可选，所述第一开关管关断时，在半个工频周期中，当所述整流电压小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管导通。
作为可选，保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。
作为可选，当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。
本发明的又一技术解决方案是，提供一种可控硅调光控制电路，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，其特征在于：当所述可控硅调光控制电路检测到可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光控制电路检测到所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
作为可选，当所述电源电路为线性电路，所述线性电路包括第一开关管，所述整流电压经过LED灯连接到第一开关管，所述可控硅调光控制电路从所述第一开关管电流大于第一电流阈值开始计时，到所述第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，所述计时时间小于第一计时时间表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制所述第一开关管关断。
作为可选，所述第一开关管关断时，在半个工频周期中，当所述可控硅调光控制电路检测到所述整流电压小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管导通。
作为可选，所述可控硅调光控制电路保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。
作为可选，当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种照明电路。
采用本发明的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：在可控硅调光器导通角度小的时候，电源电路不对LED灯供电，避免出现由于正负半波导通角度不同，导致LED灯的闪烁。
附图说明
图1(a)为本发明电源电路300为开关电路时，照明电路的一种实施方式；
图1(b)为本发明电源电路300为线性电路时，照明电路的又一种实施方式；
图2为本发明电源电路为线性电路时，调光控制电路400的一种实施方式；
图3为本发明整流电压VREC、计数器2的输出电压、开关管M310电流IM310、计数器1的输出电压以及可控硅调光控制电路400的输出波形；
图4为本发明电源电路为BUCK降压电路的一种实施方式；
图5(a)为本发明泄放电路200的一种实施方式；
图5(b)为本发明泄放电路200的另一种实施方式；
图6为本发明电压采样电路410的一种实施方式。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1(a)和图1(b)所示，本发明提供一种可控硅调光控制电路 400，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压 VREC，所述整流电压VREC经过电源电路300对LED灯供电，当所述可控硅调光控制电路400检测到可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路300不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压VREC，当所述可控硅调光控制电路400检测到所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路300向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
图1(a)中的电源电路300为开关电路；图1(b)中的电源电路为线性电路。
在可控硅调光器导通角度小的时候，电源电路不向LED灯供电，避免出现由于正负半波导通角度不同，导致LED灯的闪烁。
请参考图2所示，当电源电路300为线性电路，所述线性电路300包括第一开关管M310，整流电压VREC经过LED灯连接到第一开关管M310，所述可控硅调光控制电路400从所述第一开关管电流IM310大于第一电流阈值开始计时，到第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，计时时间小于第一计时时间表征可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制第一开关管M310 关断。其中，第一电流阈值和第二电流阈值大于零。
第一开关管M310关断时，在半个工频周期中，当可控硅调光控制电路检测到整流电压VREC小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管M310导通。第一电压阈值接近零。
请参考图3所示，为整流电压VREC、第一开关管M310电流IM310的波形图。
在t1时刻，可控硅调光器导通，整流电压VREC电压大于LED灯的正向导通压降VF，第一开关管M310电流IM310大于零，计数器1开始计时，到 t2时刻，整流电压VREC电压小于LED灯的正向导通压降VF，第一开关管 M310电流IM310为零，计数器1结束计时，t1-t2之间计数器1的计时时间大于第一计时时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第一时间，控制第一开关管M310导通，可控硅调光控制电路400的输出V2为高。
在t3时刻，整流电压VREC接近零，计数器2开始计时。在t4时刻，可控硅调光器导通，整流电压VREC大于零，计数器2结束计时，第一开关管 M310电流IM310大于零，计数器1重新开始计时，到t5时刻，整流电压VREC 电压小于LED灯的正向导通压降VF，第一开关管M310电流IM310为零，计数器1结束计时，t4-t5之间计数器1的计时时间小于第一计时时间，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制第一开关管M310关断，可控硅调光控制电路400的输出V2为低，并且通过泄放电路下拉整流电压 VREC，其中，泄放电路的具体实施例在后面会有提到。
在t6时刻，整流电压VREC接近零，计数器2重新开始计时。在t7时刻，可控硅调光器导通，整流电压VREC大于零，计数器2结束计时，t6-t7之间计数器2的计时时间大于第三时间，表征可控硅调光器导通时间小于第二时间，第一开关管M310还是处于关断状态，因此，在t7时刻，即使整流电压 VREC大于LED灯正向导通压降VF，第一开关管M310关断，没有电流流过M310。可控硅调光控制电路400的输出仍旧V2为低。
在t8时刻，整流电压VREC接近零，计数器2重新开始计时。在t9时刻，可控硅调光器导通，整流电压VREC大于零，计数器2结束计时，t8-t9之间计数器2的计时时间小于第三时间，表征可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管M310导通，因此，在t9时刻，整流电压VREC大于VF，第一开关管M310导通，有电流流过M310。可控硅调光控制电路400 的输出V2为高。第三时间可以是t3-t4之间的计时减去一定值。
在该实施例中，第一电流阈值、第二电流阈值和第一电压阈值都为零。在其他实施例中，第一电流阈值、第二电流阈值和第一电压阈值可以为大于零的值。
所述可控硅调光控制电路保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。如图3所示，第三时间可以是t3-t4之间的计时减去一定值。
请参考图2所示，为调光控制电路400的一种实施例，包括电压采样电路 410、电流采样电路420和逻辑控制电路430。线性电路300还包括开关控制电路310，开关控制电路310控制开关管M310的导通和关断。电压采样电路410采样整流电压VREC，得到采样电压V1。电流采样电路420采样开关管M310电流，得到采样电流。逻辑控制电路430接收采样电压V1和采样电流。开关控制电路310接收逻辑控制电路430的输出电压。
逻辑控制电路430从第一开关管电流IM310大于第一电流阈值开始计时，到第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，计时时间小于第一计时时间表征可控硅调光器导通时间小于第一时间，逻辑控制电路430通过开关控制电路310控制第一开关管M310关断。第一开关管M310关断时，在半个工频周期中，当逻辑控制电路430检测到所述整流电压VREC小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征可控硅调光器导通时间大于第二时间，逻辑控制电路430通过开关控制电路310控制第一开关管M310导通。
请参考图6所示，为电压采样电路410的一种实施例，通过电阻R411和电阻R412进行分压。
请参考图1(a)所示，当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压VREC始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。作为优选，所述第五时间为半个工频周期。
请参考图4所示，为电源电路300为BUCK降压电路。BUCK降压电路为开关电路的一种。请参考在图1(a)整流电压VREC经过二极管D01连接到开关电路，也就是图4的BUCK降压电路的输入端。在开关电路中，通过检测整流电压VREC来判断调光器的导通角度。当导通角度大，则整流电压VREC电压高，当导通角度小，则整流电压VREC电压低。
通过泄放电路200对整流电压VREC下拉。请参考图5(a)和图5(b) 所示，为泄放电路200的两个实施例。请参考图5(a)所示，在一个实施例中，为电阻R201和开关管M201串联；请参考图5(b)所示，在另一个实施例中，为电流源I201和开关管M201串联。
本发明还提供一种可控硅调光控制方法，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，当所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述 LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
在一个实施例中，当所述电源电路为线性电路，所述线性电路包括第一开关管，所述整流电压经过LED灯连接到所述第一开关管，从所述第一开关管电流大于第一电流阈值开始计时，到所述第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，所述计时时间小于第一计时时间表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制所述第一开关管关断。
在一个实施例中，所述第一开关管关断时，在半个工频周期中，当所述整流电压小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管导通。
在一个实施例中，保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。
在一个实施例中，当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。作为优选，所述第五时间为半个工频周期。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种照明电路。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种可控硅调光控制方法，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，其特征在于：当所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
2.根据权利要求1所述的可控硅调光控制方法，其特征在于：当所述电源电路为线性电路，所述线性电路包括第一开关管，所述整流电压经过LED灯连接到所述第一开关管，从所述第一开关管电流大于第一电流阈值开始计时，到所述第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，所述计时时间小于第一计时时间表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制所述第一开关管关断。
3.根据权利要求2所述的可控硅调光控制方法，其特征在于：所述第一开关管关断时，在半个工频周期中，当所述整流电压小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管导通。
4.根据权利要求3所述的可控硅调光控制方法，其特征在于：保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。
5.根据权利要求1所述的可控硅调光控制方法，其特征在于：当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。
6.一种可控硅调光控制电路，交流输入带有可控硅调光器，所述交流输入经整流后得到整流电压，所述整流电压经过电源电路对LED灯供电，其特征在于：当所述可控硅调光控制电路检测到可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述电源电路不向所述LED灯供电，并且下拉整流电压，当所述可控硅调光控制电路检测到所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述电源电路向所述LED灯供电，所述第二时间大于等于所述第一时间。
7.根据权利要求6所述的可控硅调光控制电路，其特征在于：当所述电源电路为线性电路，所述线性电路包括第一开关管，所述整流电压经过LED灯连接到第一开关管，所述可控硅调光控制电路从所述第一开关管电流大于第一电流阈值开始计时，到所述第一开关管电流小于第二电流阈值结束计时，所述计时时间小于第一计时时间表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，控制所述第一开关管关断。
8.根据权利要求7所述的可控硅调光控制电路，其特征在于：所述第一开关管关断时，在半个工频周期中，当所述可控硅调光控制电路检测到所述整流电压小于第一电压阈值的时间小于第三时间，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，控制所述第一开关管导通。
9.根据权利要求8所述的可控硅调光控制电路，其特征在于：所述可控硅调光控制电路保存所述第一开关管关断前的所述整流电压小于第一电压阈值的时间，为第四时间，所述第三时间小于所述第四时间。
10.根据权利要求6所述的可控硅调光控制电路，其特征在于：当所述电源电路为开关电路，在第五时间内，所述整流电压始终小于第二电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间小于第一时间，所述开关电路不向所述LED灯供电；所述整流电压大于第三电压阈值，表征所述可控硅调光器导通时间大于第二时间，所述开关电路向所述LED灯供电，所述第三电压阈值大于所述第二电压阈值。
11.一种照明电路，其特征在于：包括如权利要求6～10任意一项所述可控硅调光控制电路。
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