CN109714867B

CN109714867B - 一种泄放电流自适应控制电路

Info

Publication number: CN109714867B
Application number: CN201910160222.2A
Authority: CN
Inventors: 周志城
Original assignee: Wuxi Aolijie Technology Co ltd
Current assignee: Wuxi Aolijie Technology Co ltd
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2039-03-04
Also published as: CN109714867A

Abstract

本发明提供了一种泄放电流自适应控制电路，所述泄放电流自适应控制电路涉及到泄放电流自适应调整模式，当LED导通时，泄放电流(支持可控硅的维持电流)通道关闭，当LED灯珠关闭后，泄放电流通道打开，这样可以保证可控硅调光时，特别是低功率时有足够的泄放电流，另外IC还有LD调光管脚,从而保证可控硅调光的兼容性和提升电源效率。

Description

一种泄放电流自适应控制电路

技术领域

本发明涉及一种泄放电流自适应控制电路。

背景技术

一般业界在灯珠多段驱动时，基本只注意本灯珠电流的控制，当他们与可控硅调光器结合时，还需外加调光控制IC的辅助，其结构变成复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种泄放电流自适应控制电路，所述泄放电流自适应控制电路涉及到泄放电流自适应调整模式，当LED导通时，泄放电流(支持可控硅的维持电流)通道关闭，当LED灯珠关闭后，泄放电流通道打开，这样可以保证可控硅调光时，特别是低功率时有足够的泄放电流，另外IC还有LD(LED Current Setup Device；LED电流调控装置)调光管脚,从而保证可控硅调光的兼容性和提升电源效率。

根据本发明的泄放电流自适应控制电路，所述泄放电流自适应控制电路包括AC供电模块；LED模组，与所述AC供电模块相连，所述LED模组包括至少一组LED灯珠串；泄放电流生成模块，与所述AC供电模块相连，用于生成泄放电流；泄放电流控制模块，与所述泄放电流生成模块、LED模组分别相连，用于在所述LED灯珠导通时控制关闭所述泄放电流的通道，并在所述LED灯珠断开时控制开启所述泄放电流的通道。

根据本发明的泄放电流自适应控制电路，所述泄放电流自适应控制电路涉及到泄放电流自适应调整模式，当LED导通时，泄放电流(支持可控硅的维持电流)通道关闭，当LED灯珠关闭后，泄放电流通道打开，这样可以保证可控硅调光时，特别是低功率时有足够的泄放电流，另外IC还有LD调光管脚,从而保证可控硅调光的兼容性和提升电源效率。

另外，根据本发明上述的泄放电流自适应控制电路，还可以具有如下附加的技术特征：

所述AC供电模块与所述LED模组之间具有第一节点，所述泄放电流生成模块与所述第一节点相连，所述泄放电流生成模块包括第一MOS管、电阻单元，所述第一MOS管与所述电阻单元相连，所述电阻单元包括串联的第一电阻、第二电阻，所述第二电阻接地。

所述泄放电流生成模块具有第一基准电压，所述泄放电流控制模块具有第二基准电压，其中，第一基准电压不大于第二基准电压。

所述泄放电流控制模块包括多个依次排列的参考电压生成单元，其中，每一参考电压生成单元包括一比较器及一MOS管。

所述多个依次排列的参考电压生成单元中的每一参考电压生成单元用于生成一参考电压，且参考电压值按照排列顺序依次增大。

所述泄放电流控制模块包括第一参考电压生成单元、第二参考电压生成单元与第三参考电压生成单元，第二参考电压生成单元位于第一参考电压生成单元与第三参考电压生成单元之间，第一参考电压生成单元生成的电压不大于所述第二参考电压生成单元生成的电压，所述第二参考电压生成单元生成的电压不大于所述第三参考电压生成单元生成的电压。

所述泄放电流控制模块还包括内部电压基准单元，所述第一MOS管通过第一比较器生成所述第一基准电压，所述第一比较器的正向输入端与所述内部电压基准单元相连，所述第一比较器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的漏极与所述第一节点相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻之间具有第二节点，所述第一比较器的反向输入端与所述第二节点相连，所述第二节点为所述第一基准电压的检测端。

所述LED模组包括依次设置的第一LED灯珠串、第二LED灯珠串、第三LED灯珠串，所述第二LED灯珠串分别与所述第一LED灯珠串、所述第三LED灯珠串相连，所述第一LED灯珠串与所述AC供电模块相连，所述第三LED灯珠串与所述泄放电流控制模块相连。

所述泄放电流控制模块还包括调光控制单元，所述第一电阻与所述第二电阻之间具有第三节点，所述第三节点与所述泄放电流控制模块之间具有第四节点，所述第四节点为所述第二基准电压的检测端，所述第一参考电压生成单元包括第二比较器与第二MOS管，所述第二比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第二比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第二比较器的输出端与所述第二MOS管的栅极相连，所述第二MOS管的漏极连接在所述第一LED灯珠串、所述第二LED灯珠串之间，所述第二MOS管的源极与所述第四节点相连；所述第二参考电压生成单元包括第三比较器与第三MOS管，所述第三比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第三比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第三比较器的输出端与所述第三MOS管的栅极相连，所述第三MOS管的漏极连接在所述第二LED灯珠串、所述第三LED灯珠串之间，所述第三MOS管的源极与所述第四节点相连；所述第三参考电压生成单元包括第四比较器与第四MOS管，所述第四比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第四比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第四比较器的输出端与所述第四MOS管的栅极相连，所述第四MOS管的漏极与所述第三LED灯珠的输出端相连，所述第四MOS管的源极与所述第四节点相连。

所述泄放电流自适应控制电路还包括可控硅调光器与整流桥，所述可控硅调光器与所述AC供电模块的火线端相连，所述整流桥设置在所述可控硅调光器与所述LED模组之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的一个实施例的泄放电流自适应控制电路的结构框图；

图2是本发明的另一个实施例的泄放电流自适应控制电路的结构框图；

图3是本发明的一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；

图4是本发明的另一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；

图5是本发明的又一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；

图6是本发明的再一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是本发明的一个实施例的泄放电流自适应控制电路的结构框图；图2是本发明的另一个实施例的泄放电流自适应控制电路的结构框图；图3是本发明的一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；图4是本发明的另一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；图5是本发明的又一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图；图6是本发明的再一个实施例的泄放电流自适应控制电路的电路图。参考图1-图6，本发明提供了一种泄放电流自适应控制电路，所述泄放电流自适应控制电路应用于LED照明驱动中，可实现泄放电流通道的自动打开或者关闭，在应用于可控硅调光时，保证了可控硅调光的兼容性，提升电源效率。

所述泄放电流自适应控制电路包括AC供电模块10、LED模组20、泄放电流生成模块30与泄放电流控制模块40。

AC供电模块10用于为电路提供交流电，在本实施例中，所述AC供电模块10为电路中提供市电的交流电压。

LED模组20与AC供电模块10相连，LED模组20由一组或者多组LED灯珠串组成，LED模组20接收到AC供电模块10提供的电压后即可点亮LED灯珠串开始工作。

泄放电流生成模块30与AC供电模块10相连，用于生成泄放电流，泄放电流生成模块30接收到AC供电模块10提供的电压后即生成一泄放电流。

泄放电流控制模块40与泄放电流生成模块30、LED模组20分别相连，用于在所述LED灯珠导通时控制关闭所述泄放电流的通道，并在所述LED灯珠断开时控制开启所述泄放电流的通道，即当LED灯珠导通时，泄放电流控制模块40控制泄放电流通道关闭；当LED灯珠关闭后，泄放电流控制模块40控制泄放电流通道打开，这样可保证可控硅调光时，特别是低功耗时有足够的泄放电流，保证了可控硅调光的兼容性，提升电源效率。

在具体实施中，参考图3，所述AC供电模块10与所述LED模组20之间具有第一节点，所述第一节点记为VIN，所述泄放电流生成模块30与所述第一节点相连，所述泄放电流生成模块30包括第一MOS管Q1、电阻单元，所述第一MOS管Q1与所述电阻单元相连，所述电阻单元包括串联的第一电阻R1、第二电阻R2，所述第二电阻R2接地。本发明实施例的泄放电流自适应控制电路，通过第一MOS管Q1、第一电阻R1与第二电阻R2的作用生成泄放电流。

在具体实施中，所述泄放电流生成模块30具有第一基准电压，所述泄放电流控制模块40具有第二基准电压，其中，所第一基准电压不大于第二基准电压。在本发明的实施例中，参考图3，第一基准电压记为V_REST1，第二基准电压记为V_REST2，当泄放电流生成模块30生成一泄放电流后，紧接着若LED模组20点亮开始工作，则泄放电流控制模块40会产生第二基准电压，由于第二基准电压大于第一基准电压，从而会自动关闭第一MOS管Q1通道上流过的电流，达到自动关闭泄放电流的目的。

在具体实施中，这泄放电流控制模块40包括多个依次排列的参考电压生成单元41，其中，第一参考电压生成单元41包括一比较器及一MOS管。在本实施例中，所述泄放电流控制模块40包括3个依次排列设置的参考电压生成单元41；在其他实施例中，所述泄放电流控制模块40也可以包括2个依次排列设置的参考电压生成单元41，或者包括4个以上的参考电压生成单元41。

在具体实施中，所述多个依次排列的参考电压生成单元41中的第一参考电压生成单元41用于生成一参考电压，且参考电压值按照排列顺序依次增大。参考图3，本发明的实施例中，所述泄放电流控制模块40包括3个依次排列设置的参考电压生成单元，即第一参考电压生成单元411、第二参考电压生成单元412、第三参考电压生成单元413，第二参考电压生成单元412位于第一参考电压生成单元411与第三参考电压生成单元413之间，第一参考电压生成单元411、第二参考电压生成单元412、第三参考电压生成单元413生成的参考电压分别记为V1、V2、V3，且V1<V2<V3。

在具体实施中，参考图3，所述泄放电流控制模块40还包括内部电压基准单元42，所述第一MOS管Q1通过第一比较器生成所述第一基准电压，所述第一比较器的正向输入端与所述内部电压基准单元42相连，所述第一比较器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一MOS管Q1的漏极与所述第一节点相连，所述第一MOS管Q1的源极与所述第一电阻R1相连，所述第一MOS管Q1的源极与所述第一电阻R1之间具有第二节点，所述第一比较器的反向输入端与所述第二节点相连，所述第二节点为所述第一基准电压的检测端，所述第一基准电压的检测端记为RSET1。当AC供电模块10产生的交流电由第一节点VIN管脚进入后，泄放电流经由第一MOS管Q1从RSET1管脚输出，电流的大小由V_REST1/(R1+R2)所决定。

在具体实施中，所述LED模组20包括1组或者多组LED灯珠串。在本发明的一个实施例中，参考图3、图4，所述LED模组20包括3个LED灯珠串，分别记为第一LED灯珠串21、第二LED灯珠串22、第三LED灯珠串23，第二LED灯珠串22位于第一LED灯珠串21与第三LED灯珠串23之间，第一LED灯珠串21与AC供电模块10相连，第三LED灯珠串23与泄放电流控制模块40相连。

在具体实施中，参考图3、图4，所述泄放电流控制模块40还包括调光控制单元43，所述调光控制单元43记为LD，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2之间具有第三节点，所述第三节点与所述泄放电流控制模块40之间具有第四节点，所述第四节点为所述第二基准电压V5的检测端，所述第四节点记为RSET2，所述第一参考电压生成单元411包括第二比较器与第二MOS管Q2，所述第二比较器的正向输入端与所述调光控制单元43相连，所述第二比较器的反向输入端与所述第四节点RSET2相连，所述第二比较器的输出端与所述第二MOS管Q2的栅极相连，所述第二MOS管Q2的漏极连接在所述第一LED灯珠串21与第二LED灯珠串22之间，所述第二MOS管Q2的源极与的第四节点RSET2相连；所述第二参考电压生成单元412包括第三比较器与第三MOS管Q3，所述第三MOS管13的漏极连接在所述第二LED灯珠串22、所述第三LED灯珠串23之间，所述第三MOS管Q3的源极与所述第四节点RSET2相连；所述第三参考电压生成单元413包括第四比较器与第四MOS管Q4，所述第四比较器的正向输入端与所述调光控制单元43相连，所述第四比较器的反向输入端与所述第四节点RSET2相连，所述第四比较器的输出端与所述第四MOS管Q4的栅极相连，所述第四MOS管Q4的漏极与所述第三LED灯珠串23的输出端相连，所述第四MOS管Q4的源极与所述第四节点RSET2相连。

参考图3，第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4，各由一比较器来控制，其内部参考电压依次提升，且V3>V2>V1。当输入电压增加时，LED灯珠串依序的点亮导通，导通顺序为OUT1打开，OUT2/OUT3关闭，接入到OUT1的灯珠串(21)点亮，随着输入电压的升高，OUT2通道打开，此时由于V2>V1的缘故，通道OUT1会被关闭，OUT3也处于关闭状态；这时接入到OUT2的灯珠串(21及22)点亮，输入电压再次升高，OUT3通道会被打开，此时由于内部基准V3>V2>V1的缘故，通道OUT2/OUT1会被关闭，这时接入到OUT3的全部灯珠串(21及22及23)被点亮。由于内部参考电压依次来提升(V3>V2>V1)，当后续LED灯珠串导通时可关闭前段LED串的通路，这样可控制各LED灯珠串的电流面成金字塔型，来提高其PF(Power Factor；功率因素)值，降低THD(Total Harmonic Distortion；总谐波失真)值。

参考图4，图4为本发明实施例的三段LED灯珠串应用的实例，电压较低时，LED负载无法导通，此时泄放电流通道会被自动打开，电流为VRSET1/(R1+R2)。当电压升高到OUT1导通，OUT2/OUT3会关闭，此时会有电流流过LED灯珠串(21)，此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭；电压升高到可以支持OUT2导通后，OUT2打开，OUT1/OUT3同时会关闭，此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚上的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭；电压再次升高到OUT3导通，OUT3打开，OUT1/OUT2同时会关闭。此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚上的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭。

参考图5，图5为本发明实施例的两段LED灯珠串应用的实例，电压较低时，LED负载无法导通，此时泄放电流通道会被自动打开，电流为VRSET1/(R1+R2)。当电压升高到OUT1导通，OUT2/OUT3会关闭，此时会有电流流过LED灯珠串(211)，此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭；电压升高到可以支持OUT3导通后，OUT3打开，OUT1/OUT2同时会关闭，此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚1的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭。在该应用中，OUT2浮空不接,在其两线性两段驱动应用时，可提供泄放电流回路，来增加其各可控硅的兼容性，而其电路使用组件有其简洁性。

参考图6，图6为本发明实施例的单段LED灯珠应用的实例，电压较低时，LED负载无法导通，此时泄放电流通道会被自动打开，电流为VRSET1/(R1+R2)。当电压升高到OUT3导通，OUT1/OUT2会关闭，此时会有电流流过LED灯珠串，此时RSET2管脚的电位会高于RSET1管脚的电位，此时流过VIN通道的泄放电流会被关闭。在该应用中，虽然IC是有三段灯珠驱动功能，但如应用在单段应用中，也能因此提供泄放电流回路，来增加其各可控硅的兼容性，其电路在应用上有其简洁性。

在具体实施中，参考图2，所述泄放电流自适应控制电路还包括可控硅调光器50与整流桥60，可控硅调光器50与AC供电模块10的火线端(标记为L)相连，整流桥60设置在可控硅调光器50与LED模组20之间。本发明实施例的泄放电流自适应控制电路，该控制电路通过设置可控硅调光器50与整流桥60，当将多段LED灯珠驱动应用于可控硅调光中，该结构提供可控硅调光泄放电流，通过电阻单元的叠加，使当灯珠有电流启动时，RSET2管脚上电压的抬升，可自动关闭泄放电流通道，大大提高此IC驱动的效率；而且各段灯珠串可灵活调配规则，其弹性应用外围组件较简化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种泄放电流自适应控制电路，其特征在于，包括：

AC供电模块；

LED模组，与所述AC供电模块相连，所述LED模组包括至少一组LED灯珠串；

泄放电流生成模块，与所述AC供电模块相连，用于生成泄放电流；

泄放电流控制模块，与所述泄放电流生成模块、LED模组分别相连，用于在所述LED灯珠导通时控制关闭所述泄放电流的通道，并在所述LED灯珠断开时控制开启所述泄放电流的通道；

其中，所述泄放电流生成模块具有第一基准电压，所述泄放电流控制模块具有第二基准电压，其中，第一基准电压不大于第二基准电压，当所述第二基准电压大于所述第一基准电压时，关闭所述泄放电流的通道。

2.根据权利要求1所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述AC供电模块与所述LED模组之间具有第一节点，所述泄放电流生成模块与所述第一节点相连，所述泄放电流生成模块包括第一MOS管、电阻单元，所述第一MOS管与所述电阻单元相连，所述电阻单元包括串联的第一电阻、第二电阻，所述第二电阻接地。

3.根据权利要求2所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述泄放电流控制模块包括多个依次排列的参考电压生成单元，其中，每一参考电压生成单元包括一比较器及一MOS管。

4.根据权利要求3所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述多个依次排列的参考电压生成单元中的每一参考电压生成单元用于生成一参考电压，且参考电压值按照排列顺序依次增大。

5.根据权利要求4所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述泄放电流控制模块包括第一参考电压生成单元、第二参考电压生成单元与第三参考电压生成单元，第二参考电压生成单元位于第一参考电压生成单元与第三参考电压生成单元之间，第一参考电压生成单元生成的电压不大于所述第二参考电压生成单元生成的电压，所述第二参考电压生成单元生成的电压不大于所述第三参考电压生成单元生成的电压。

6.根据权利要求5所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述泄放电流控制模块还包括内部电压基准单元，所述第一MOS管通过第一比较器生成所述第一基准电压，所述第一比较器的正向输入端与所述内部电压基准单元相连，所述第一比较器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连，所述第一MOS管的漏极与所述第一节点相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻之间具有第二节点，所述第一比较器的反向输入端与所述第二节点相连，所述第二节点为所述第一基准电压的检测端。

7.根据权利要求5所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述LED模组包括依次设置的第一LED灯珠串、第二LED灯珠串、第三LED灯珠串，所述第二LED灯珠串分别与所述第一LED灯珠串、所述第三LED灯珠串相连，所述第一LED灯珠串与所述AC供电模块相连，所述第三LED灯珠串与所述泄放电流控制模块相连。

8.根据权利要求7所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，所述泄放电流控制模块还包括调光控制单元，所述第一电阻与所述第二电阻之间具有第三节点，所述第三节点与所述泄放电流控制模块之间具有第四节点，所述第四节点为所述第二基准电压的检测端，所述第一参考电压生成单元包括第二比较器与第二MOS管，所述第二比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第二比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第二比较器的输出端与所述第二MOS管的栅极相连，所述第二MOS管的漏极连接在所述第一LED灯珠串、所述第二LED灯珠串之间，所述第二MOS管的源极与所述第四节点相连；所述第二参考电压生成单元包括第三比较器与第三MOS管，所述第三比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第三比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第三比较器的输出端与所述第三MOS管的栅极相连，所述第三MOS管的漏极连接在所述第二LED灯珠串、所述第三LED灯珠串之间，所述第三MOS管的源极与所述第四节点相连；所述第三参考电压生成单元包括第四比较器与第四MOS管，所述第四比较器的正向输入端与所述调光控制单元相连，所述第四比较器的反向输入端与所述第四节点相连，所述第四比较器的输出端与所述第四MOS管的栅极相连，所述第四MOS管的漏极与所述第三LED灯珠串的输出端相连，所述第四MOS管的源极与所述第四节点相连。

9.根据权利要求1所述的泄放电流自适应控制电路，其特征在于，还包括可控硅调光器与整流桥，所述可控硅调光器与所述AC供电模块的火线端相连，所述整流桥设置在所述可控硅调光器与所述LED模组之间。