CN110392467A - Led控制电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种LED控制电路及控制方法，交流输入经整流后给负载供电，检测LED控制电路的温度以控制负载电流，当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流。本发明可以优化电路系统的效率，且灵活性较高。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种LED控制电路及控制方法。
背景技术
在现有技术中，参照图1，示意了现有技术LED控制电路原理图，交流输入经整流后得到输入电压给LED负载供电。LED控制电路包括调整管M0和第一运放U01。所述调整管M0第一端连接LED负载低电位端，所述调整管M0第二端通过采样电阻Rs接地，所述第一运放U01第一输入端接收基准电压VREF，所述第一运放U01第二输入端连接所述调整管M0第二端，所述第一运放U01输出端连接调整管M0控制端。现有技术通过给定的基准电压VREF控制LED负载电流为恒流，在调整管M0和采样电阻Rs上造成额外的功率损耗，使得电路系统效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED控制电路及控制方法，用于解决现有技术存在的系统效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种LED控制电路，交流输入经整流后给负载供电，检测LED控制电路的温度以控制负载电流，
当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流；
当检测到的温度大于第三阈值时，负载电流为零。
可选的，负载电流波形为凹型时，根据检测到LED控制电路的温度，调节负载电流的下凹形状或/和下凹时间。
可选的，所述第一电流和所述第二电流平均值相等，且大于所述第三电流平均值。
可选的，所述LED控制电路包括调整管和第一运放，所述调整管第一端连接负载低电位端，所述调整管第二端通过采样电阻接地，所述第一运放第一端接收基准电压，所述第一运放第二端连接所述调整管第二端，所述第一运放输出端连接调整管控制端，根据检测到的LED控制电路的温度得到所述基准电压。
可选的，所述LED控制电路还包括基准产生电路，所述基准产生电路接收检测到的LED控制电路的温度，输出所述基准电压，
当检测到的温度小于第一阈值时，基准电压为恒压；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，基准电压波形为凹型，基准电压控制负载电流在不同温度下的平均值相等；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，基准电压波形为凹型，温度越高，基准电压越小；
当检测到的温度大于第三阈值时，基准电压为零。
可选的，基准电压波形为凹型时，根据检测到LED控制电路的温度，调节基准电压的下凹形状或/和下凹时间。
可选的，所述基准产生电路包括第二运放，所述第二运放第一输入端接收表征负载电流平均值的第一电压信号，所述第二运放第二输入端接收负载电流采样信号，所述第二运放输出第一控制电压；
当检测到的温度小于第二阈值时，所述第一电压为恒压；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一电压越小；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一电压为零。
可选的，所述基准产生电路还包括乘法器，所述乘法器将调整管第一端电压与第一调节系数相乘，输出第二控制电压；所述第一控制电压和所述第二控制电压的差值为所述基准电压；
当检测到的温度小于第一阈值时，所述第一调节系数为零；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，温度越高，所述第一调节系数越大；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一调节系数不变或者越大；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一调节系数为零。
可选的，所述基准产生电路还包括第一电容，当负载供电电压上升到其最大值之前，以第一调节电流给所述第一电容充电；当负载供电电压下降到其最小值之前，以第二调节电流给所述第一电容放电；所述第一电容上电压为第二控制电压，所述第一控制电压和所述第二控制电压的差值为所述基准电压；
当检测到的温度小于第一阈值时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，温度越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流越大；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流不变或者越大；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零。
本发明还提供一种LED控制方法，交流输入经整流后给负载供电，检测LED控制电路的温度以控制负载电流，
当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述负载电流为零。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：交流输入经整流后给负载供电，检测LED控制电路的温度以控制负载电流，当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流；当检测到的温度大于第三阈值时，所述负载电流为零。本发明能够提高系统效率，且灵活性较高。
附图说明
图1为现有技术LED控制电路原理图；
图2为本发明第一种LED控制电路原理图；
图3为本发明第二种LED控制电路原理图；
图4为本发明LED控制电路工作波形图；
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，用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图2所示，示意了本发明第一种LED控制电路原理图，交流输入经整流电路后得到输入电压Vin给LED负载供电，所述LED控制电路包括温度采样电路U01、基准产生电路U02、第一运放U03和调整管M0，温度采样电路U01检测LED控制电路的温度，温度采样电路U01输出端连接基准产生电路U02输入端，根据检测得到的LED控制电路的温度得到基准电压VREF。所述调整管M0第一端连接LED负载低电位端，所述调整管M0第二端通过采样电阻R01接地，所述第一运放U03第一端接收基准电压VREF，所述第一运放U03第二端连接所述调整管M0第二端，所述第一运放U03输出端连接调整管M0控制端。当检测到的温度Ts小于第一阈值T1时，控制基准电压VREF为恒压，负载电流iLED为恒流；当检测到的温度Ts大于第一阈值T1小于第二阈值T2时，控制基准电压VREF波形为凹型，负载电流iLED波形为凹型，负载电流iLED在不同温度下的平均值相等；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，控制基准电压VREF波形为凹型，温度Ts越高，基准电压VREF越小，负载电流iLED平均值越小；当检测到的温度Ts大于第三阈值T3时，调整管M0关断，基准电压VREF和负载电流iLED为零。负载电流iLED波形为凹型时，根据检测到LED控制电路的温度，调节负载电流iLED的下凹形状或/和下凹时间，所述下凹形状包括下凹程度，线性下凹或者曲线下凹等。
所述基准电压调节电路U02包括系数调节电路U201、平均值调节电路U202、第二运放U203、乘法器U204和差值器U205。平均值调节电路U202接收检测到的温度Ts，输出表征负载电流平均值的第一电压V1；当检测到的温度Ts小于第二阈值T2时，所述第一电压V1为恒压；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，温度Ts越高，所述第一电压V1越小；当检测到的温度大于第三阈值T3时，所述第一电压V1为零。第一运放U203反相输入端接收负载电流采样信号VCS，其同相输入端接收第一电压信号V1，其输出端输出第一控制电压VC1。系数调节电路U201接收检测到的温度Ts，输出第一调节系数k1；当检测到的温度Ts小于第一阈值T1时，所述第一调节系数k1为零；当检测到的温度Ts大于第一阈值T1小于第二阈值T2时，温度Ts越高，所述第一调节系数k1越大；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，温度Ts越高，所述第一调节系数k1不变或越大；当检测到的温度Ts大于第三阈值T3时，所述第一调节系数k1为零。乘法器U204将第一调节系数k1和调整管第一端电压VD相乘，得到第二控制电压VC2。差值器U205将第一控制电压VC1和第二控制电压VC2相减得到的差值作为基准电压VREF。
如图3所示，示意了本发明第二种LED控制电路原理图，其与第一种LED控制电路区别仅在于基准产生电路U02的不同，该控制电路得到的负载电流iLED波形与第一种LED控制电路得到的负载电流iLED波形形状也不相同。该实施例基准电压产生电U02包括供电电压采样电路U201、平均电流调节电路U202、第二运放U203、第一电流源I1、第二电流源I2、第一电容C01和差值器U204，第一电流源I1输出第一调节电流，第二电流源I2输出第二调节电流。平均值调节电路U202接收检测到的温度Ts，输出表征负载电流平均值的第一电压V1；当检测到的温度Ts小于第二阈值T2时，所述第一电压V1为恒压；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，温度Ts越高，所述第一电压V1越小；当检测到的温度大于第三阈值T3时，所述第一电压V1为零。第一运放U203反相输入端接收负载电流采样信号VCS，其同相输入端接收第一电压信号V1，其输出端输出第一控制电压VC1。供电电压采样电路U201输入端连接负载输入端，输出采样电压控制第一电流源I1和第二电流源I2的通断。当负载供电电压VIN上升到其最大值前，第一电流源I1导通，输出第一调节电流给第一电容C01充电；当负载供电电压VIN下降到其最小值之前，所述第二电流源I2导通，输出第二调节电流给第一电容C02放电，第一电容C01上的电压为第二控制电压VC2。当检测到的温度Ts小于第一阈值T1时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零；当检测到的温度Ts大于第一阈值T1小于第二阈值T2时，温度Ts越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流越大；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，温度Ts越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流不变或者越大；当检测到的温度Ts大于第三阈值T3时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零。差值器U204将第一控制电压VC1和第二控制电压VC2相减得到的差值作为基准电压VREF。
如图4所示，示意了本发明LED控制电路工作波形图，当检测到的温度Ts小于第一阈值T1时，负载电流iLED为恒流，所述负载电流为iLED第一电流；当检测到的温度Ts大于第一阈值T1小于第二阈值T2时，负载电流iLED波形为凹型，不同温度下的负载电流iLED平均值相等，所述负载电流iLED为第二电流；当检测到的温度Ts大于第二阈值T2小于第三阈值T3时，负载电流iLED波形为凹型，温度越高，负载电流iLED平均值越小，所述负载电流iLED为第三电流；当检测到的温度大于第三阈值时T3，所述负载电流iLED为零。负载电流iLED波形为凹型时，可根据检测到LED控制电路的温度，调节负载电流iLED的下凹形状或/和下凹时间。所述第一电流和所述第二电流平均值相等，且大于所述第三电流平均值。
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 (10)
1.一种LED控制电路，交流输入经整流后给负载供电，其特征在于：检测LED控制电路的温度以控制负载电流，
当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流；
当检测到的温度大于第三阈值时，负载电流为零。
2.根据权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于：负载电流波形为凹型时，根据检测到LED控制电路的温度，调节负载电流的下凹形状或/和下凹时间。
3.根据权利要求1所述的LED控制电路，其特征在于：所述第一电流和所述第二电流平均值相等，且大于所述第三电流平均值。
4.根据权利要求1、2或3所述的LED控制电路，其特征在于：所述LED控制电路包括调整管和第一运放，所述调整管第一端连接负载低电位端，所述调整管第二端通过采样电阻接地，所述第一运放第一端接收基准电压，所述第一运放第二端连接所述调整管第二端，所述第一运放输出端连接调整管控制端，根据检测到的LED控制电路的温度得到所述基准电压。
5.根据权利要求4所述的LED控制电路，其特征在于：所述LED控制电路还包括基准产生电路，所述基准产生电路接收检测到的LED控制电路的温度，输出所述基准电压，
当检测到的温度小于第一阈值时，基准电压为恒压；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，基准电压波形为凹型，基准电压控制负载电流在不同温度下的平均值相等；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，基准电压波形为凹型，温度越高，基准电压越小；
当检测到的温度大于第三阈值时，基准电压为零。
6.根据权利要求5所述的LED控制电路，其特征在于：基准电压波形为凹型时，根据检测到LED控制电路的温度，调节基准电压的下凹形状或/和下凹时间。
7.根据权利要求6所述的LED控制电路，其特征在于：所述基准产生电路包括第二运放，所述第二运放第一输入端接收表征负载电流平均值的第一电压信号，所述第二运放第二输入端接收负载电流采样信号，所述第二运放输出第一控制电压；
当检测到的温度小于第二阈值时，所述第一电压为恒压；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一电压越小；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一电压为零。
8.根据权利要求7所述的LED控制电路，其特征在于：所述基准产生电路还包括乘法器，所述乘法器将调整管第一端电压与第一调节系数相乘，输出第二控制电压；所述第一控制电压和所述第二控制电压的差值为所述基准电压；
当检测到的温度小于第一阈值时，所述第一调节系数为零；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，温度越高，所述第一调节系数越大；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一调节系数不变或者越大；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一调节系数为零。
9.根据权利要求7所述的LED控制电路，其特征在于：所述基准产生电路还包括第一电容，当负载供电电压上升到其最大值之前，以第一调节电流给所述第一电容充电；当负载供电电压下降到其最小值之前，以第二调节电流给所述第一电容放电；所述第一电容上电压为第二控制电压，所述第一控制电压和所述第二控制电压的差值为所述基准电压；
当检测到的温度小于第一阈值时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，温度越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流越大；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，温度越高，所述第一调节电流和所述第二调节电流不变或者越大；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述第一调节电流和所述第二调节电流为零。
10.一种LED控制方法，交流输入经整流后给负载供电，其特征在于：检测LED控制电路的温度以控制负载电流，
当检测到的温度小于第一阈值时，负载电流为恒流，所述负载电流为第一电流；
当检测到的温度大于第一阈值小于第二阈值时，负载电流波形为凹型，不同温度下的负载电流平均值相等，所述负载电流为第二电流；
当检测到的温度大于第二阈值小于第三阈值时，负载电流波形为凹型，温度越高，负载电流平均值越小，所述负载电流为第三电流；
当检测到的温度大于第三阈值时，所述负载电流为零。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 901-23, 9 / F, west 4 building, Xigang development center, 298 Zhenhua Road, Sandun Town, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310030 Applicant after: Jiehuate Microelectronics Co.,Ltd. Address before: Room 424, building 1, 1500 Wenyi West Road, Cangqian street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: JOULWATT TECHNOLOGY Inc.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |