CN110545597A - 一种电源的调光控制电路和电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电源的调光控制电路和电源，包括：主控电路、与主控电路连接的驱动电路和补偿电路、与驱动电路和主控电路连接的电流采样电路；驱动电路用于接收主控电路输出的控制信号，并根据控制信号产生驱动信号驱动电源进行调光；电流采样电路用于在驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；补偿电路用于在驱动电路导通时，根据控制信号产生补偿信号至主控电路；主控电路根据补偿信号和电流采样信号控制电源的输出电流。该电源的调光控制电路在调光小于20％负载时，电源IC不会进入打隔离模式，有效解决Buck拓扑结构中LED灯出现灯闪的问题，以及开关机和空载时MOS管来不及关断，造成BUCK电感瞬间饱和等问题，提升产品的性能及应用。

Description

一种电源的调光控制电路和电源

技术领域

本发明涉及LED驱动技术领域，更具体地说，涉及一种电源的调光控制电路和电源。

背景技术

随着LED照明快速发展，原有的隔离LED电源已无法满足市场的应用需求，对于高性价比的非隔离电源更加青睐，LED照明具有节能、高光效等突出优点，因而被广泛应用于各种照明场所。同时人们对光的要求也是越来越高，需要在任何情况下调光都不能有灯闪现象。

由于BUCK拓扑恒流通过芯片CS脚采样Vcs的最大值(即Vcspk＝Idspk*Rcs)，并将这一数值送入IC内部误差放大器的负相输入端，IC通过内部集成的准全周期检测技术控制LED电流。

在现有buck线路恒流技术中有如下弊端：

一是，Buck拓扑恒流是通过芯片的CS脚采样检测控制，在调光小于20％负载时CS脚采到的电压较低，IC容易进入打隔模式，此时LED会出现微微灯闪。

二是，将调光最小设置在20％负载以上不让IC进入打隔模式，此时的最小调光又不满足客户需求，产品的性能降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电源的调光控制电路和电源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电源的调光控制电路，包括：主控电路、与所述主控电路连接的驱动电路和补偿电路、与所述驱动电路和所述主控电路连接的电流采样电路；

所述驱动电路用于接收所述主控电路输出的控制信号，并根据所述控制信号产生驱动信号驱动电源进行调光；

所述电流采样电路用于在所述驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；

所述补偿电路用于在所述驱动电路导通时，根据所述控制信号产生补偿信号至所述主控电路；

所述主控电路根据所述补偿信号和所述电流采样信号控制所述电源的输出电流。

在一个实施例中，所述驱动电路包括：缓冲电路和驱动管；

所述缓冲电路的输入端与所述主控电路的控制信号输出端连接，所述缓冲电路的输出端与所述驱动管的控制端连接，驱动管的输出端输出所述驱动信号，所述驱动管的下拉端与所述电流采样电路连接；

所述缓冲电路，用于接收所述控制信号，并对所述控制信号进行缓冲处理后输出所述驱动信号至所述驱动管，以驱动所述驱动管的导通或截止。

在一个实施例中，所述缓冲电路包括：第二十六电阻、第二十七电阻和缓冲二极管；所述驱动管包括MOS管；

所述第二十六电阻的第一端和所述缓冲二极管的阳极连接所述MOS管的栅极，所述第二十六电阻的第二端连接所述第二十七电阻的第一端，所述第二十七电阻的第二端连接所述主控电路的控制信号输出端；所述MOS管的源极连接所述电流采样电路，所述MOS管的漏极输出所述驱动信号；

所述第二十七电阻的第二端为所述缓冲电路的输入端，所述第二十六电阻的第一端为所述缓冲电路的输出端。

在一个实施例中，所述电流采样电路包括：电流采集电路和检测电路；

所述电流采集电路的第一端连接所述驱动电路，所述电流采集电路的第二端接地；所述检测电路的第一端连接所述电流采集电路的第一端，所述检测电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端；

所述电流采集电路用于在所述驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生所述电流采样信号；

所述检测电路用于检测所述电流采集电路产生的电流采样信号，并将所述电流采样信号发送至所述主控电路的采样信号检测端。

在一个实施例中，所述电流采样电路还包括：用于对所述电流采样信号进行滤波处理的滤波电路。

在一个实施例中，所述电流采集电路包括：采样电阻，所述检测电路包括：检测电阻，所述滤波电路包括：滤波电容；

所述采样电阻的第一端作为所述电流采集电路的第一端连接所述驱动电路，所述采样电阻的第二端作为所述电流采集电路的第二端接地；

所述检测电阻的第一端作为所述检测电路的第一端连接所述采样电阻的第一端，所述检测电阻的第二端作为所述检测电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端；

所述滤波电容的第一端连接所述检测电阻的第二端，所述滤波电容的第二端连接所述采样电阻的第二端并连接至地。

在一个实施例中，所述补偿电路包括：隔离电路和控制信号采样电路；

所述隔离电路的第一端连接所述主控电路的控制信号输出端，所述隔离电路的第二端连接所述控制信号采样电路的第一端，所述控制信号采样电路的第二端接地，所述控制信号采样电路的第三端连接所述主控电路的采样信号检测端。

在一个实施例中，所述补偿电路还包括：防倒灌电路；

所述防倒灌电路的第一端连接所述控制信号采样电路的第三端，所述防倒灌电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端。

在一个实施例中，所述隔离电路包括：隔离二极管；所述控制信号采样电路包括：耦合电容、第三十五电阻和第四十电阻；所述防倒灌电路包括：防倒灌二极管；

所述隔离二极管的阳极连接所述主控电路的控制信号输出端，所述隔离二极管的阴极连接所述耦合电容的第一端和所述第四十电阻的第二端，所述第四十电阻的第一端和所述第三十五电阻的第一端连接并连接至地；

所述耦合电容的第二端连接所述第三十五电阻的第二端和所述防倒灌二极管的阳极，所述防倒灌二极管的阴极连接所述主控电路的控制信号输出端；

所述隔离二极管的阳极为所述隔离电路的第一端，所述隔离二极管的阴极为所述隔离电路的第二端；

所述第四十电阻的第二端和所述耦合电容的第一端的连接端为所述控制信号采样电路的第一端，所述第四十电阻的第一端和所述第三十五电阻的第一端的连接端为所述控制信号采样电路的第二端，所述耦合电容的第二端为所述控制信号采样电路的第三端；

所述防倒灌二极管的阳极为所述防倒灌电路的第一端，所述防倒灌二极管的阴极为所述防倒灌电路的第二端。

本发明还提供一种电源，包括以上所述的电源的调光控制电路。

实施本发明的电源的调光控制电路，具有以下有益效果：包括：主控电路、与主控电路连接的驱动电路和补偿电路、与驱动电路和主控电路连接的电流采样电路；驱动电路用于接收主控电路输出的控制信号，并根据控制信号产生驱动信号驱动电源进行调光；电流采样电路用于在驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；补偿电路用于在驱动电路导通时，根据控制信号产生补偿信号至主控电路；主控电路根据补偿信号和电流采样信号控制电源的输出电流。该电源的调光控制电路在调光小于20％负载时，电源IC不会进入打隔离模式，有效解决Buck拓扑结构中LED灯出现灯闪的问题，以及开关机和空载时MOS管来不及关断，造成BUCK电感瞬间饱和等问题，提升产品的性能及应用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的电源的调光控制电路的原理框图；

图2是本发明实施例提供的电源的调光控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有Buck拓扑结构的调光电源在调光小于20％负载时，调光电源的IC进入打隔模式导致负载的LED灯出现灯闪的问题，本发明提供了一种电源的调光控制电路，该调光控制电路通过对所输出的控制信号进行采样补偿到调光电源IC的电流检测端，使调光调至20％负载以下时电流检测端仍有较高电压，防止调光电源的IC进入打隔模式，避免灯闪现象发生。

具体的，参考图1，为本发明实施例提供的电源的调光控制电路的原理框图。

如图1所示，该电源的调光控制电路包括：主控电路14、与主控电路14连接的驱动电路11和补偿电路13、与驱动电路11和主控电路14连接的电流采样电路12。

其中，驱动电路11用于接收主控电路14输出的控制信号，并根据控制信号产生驱动信号驱动电源进行调光；电流采样电路12用于在驱动电路11导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；补偿电路13用于在驱动电路11导通时，根据控制信号产生补偿信号至主控电路14；主控电路14根据补偿信号和电流采样信号控制电源的输出电流。

具体的，主控电路14输出控制信号，该控制信号用于调光。可选的，该控制信号为PWM控制信号。进一步地，主控电路14输出该控制信号后，由驱动电路11接收该PWM控制信号并对该PWM控制信号进行缓冲处理后，输出相应的PWM驱动信号，以用于对负载进行调光。同时，在驱动电路11输出PWM驱动信号进行调光的过程中，电流采样电路12对调光电流进行采样，并将采样信号传输至主控电路14的采样信号检测端；与此同时，主控电路14输出的PWM控制信号还被补偿电路13采样后，产生相应的补偿信号，且所产生的补偿信号补偿到主控电路14的采样信号检测端，从而可以达到补偿主控电路14的采样信号检测端电压的目的，以使得在调光调至20％负载以下时，主控电路14的采样信号检测端仍具有较高电压，避免主控电路14中的IC进入打隔模式，消除灯闪现象。

进一步地，本发明实施例中，驱动电路11包括：缓冲电路和驱动管。

该缓冲电路的输入端与主控电路14的控制信号输出端连接，缓冲电路的输出端与驱动管的控制端连接，驱动管的输出端输出驱动信号，驱动管的下拉端与电流采样电路12连接。其中，该缓冲电路，用于接收控制信号，并对控制信号进行缓冲处理后输出驱动信号至驱动管，以驱动驱动管的导通或截止。可选的，本发明实施例的驱动管可以采用MOS管实现。

进一步地，本发明实施例中，电流采样电路12包括：电流采集电路和检测电路。

电流采集电路的第一端连接驱动电路11，电流采集电路的第二端接地；检测电路的第一端连接电流采集电路的第一端，检测电路的第二端连接主控电路14的采样信号检测端。其中，电流采集电路用于在驱动电路11导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；检测电路用于检测电流采集电路产生的电流采样信号，并将电流采样信号发送至主控电路14的采样信号检测端。本发明实施例中，电流采集电路可以通过电阻实现，其中，所需电阻数量及阻值可根据电路设计的实际情况确定。

进一步地，本发明实施例中，该电流采样电路12还包括：用于对电流采样信号进行滤波处理的滤波电路。通过设置滤波电路，可以滤除电流采集电路产生的电流采样信号中的噪音，以获得稳定的电流采样信号。

进一步地，本发明实施例中，补偿电路13包括：隔离电路和控制信号采样电路。

隔离电路的第一端连接主控电路14的控制信号输出端，隔离电路的第二端连接控制信号采样电路的第一端，控制信号采样电路的第二端接地，控制信号采样电路的第三端连接主控电路14的采样信号检测端。可选的，该隔离电路可以通过二极管实现。

进一步地，本发明实施例中，该补偿电路13还包括：防倒灌电路；该防倒灌电路的第一端连接控制信号采样电路的第三端，防倒灌电路的第二端连接主控电路14的采样信号检测端。可选的，该防倒灌电路可以通过二极管实现。

在一个具体实施例中，如图2所示，缓冲电路包括：第二十六电阻R26、第二十七电阻R27和缓冲二极管D01；驱动管包括MOS管Q2；其中，图2中的C13为MOS管Q2的内阻。主控电路14包括：主控芯片U2。

第二十六电阻R26的第一端和缓冲二极管D01的阳极连接MOS管Q2的栅极，第二十六电阻R26的第二端连接第二十七电阻R27的第一端，第二十七电阻R27的第二端连接主控电路14的控制信号输出端(U2的8脚)；MOS管Q2的源极连接电流采样电路12，MOS管Q2的漏极输出驱动信号。其中，第二十七电阻R27的第二端为缓冲电路的输入端，第二十六电阻R26的第一端为缓冲电路的输出端。

该实施例中，电流采集电路包括：采样电阻R5，检测电路包括：检测电阻R75，滤波电路包括：滤波电容C19。

采样电阻R5的第一端作为电流采集电路的第一端连接驱动电路11(即图2中MOS管Q2的源极)，采样电阻R5的第二端作为电流采集电路的第二端接地。

检测电阻R75的第一端作为检测电路的第一端连接采样电阻R5的第一端，检测电阻R75的第二端作为检测电路的第二端连接主控电路14的采样信号检测端(U2的5脚)；滤波电容C19的第一端连接检测电阻R75的第二端，滤波电容C19的第二端连接采样电阻R5的第二端并连接至地。

该实施例中，隔离电路包括：隔离二极管D8；控制信号采样电路包括：耦合电容C15、第三十五电阻R35和第四十电阻R40；防倒灌电路包括：防倒灌二极管D12。

隔离二极管D8的阳极连接主控电路14的控制信号输出端，隔离二极管D8的阴极连接耦合电容C15的第一端和第四十电阻R40的第二端，第四十电阻R40的第一端和第三十五电阻R35的第一端连接并连接至地。

耦合电容C15的第二端连接第三十五电阻R35的第二端和防倒灌二极管D12的阳极，防倒灌二极管D12的阴极连接主控电路14的控制信号输出端。

其中，隔离二极管D8的阳极为隔离电路的第一端，隔离二极管D8的阴极为隔离电路的第二端。第四十电阻R40的第二端和耦合电容C15的第一端的连接端为控制信号采样电路的第一端，第四十电阻R40的第一端和第三十五电阻R35的第一端的连接端为控制信号采样电路的第二端，耦合电容C15的第二端为控制信号采样电路的第三端；防倒灌二极管D12的阳极为防倒灌电路的第一端，防倒灌二极管D12的阴极为防倒灌电路的第二端。

如图2所示，主控芯片U2的8脚输出PWM控制信号，该PWM控制信号经过第二十六电阻R26、第二十七电阻R27和缓冲二极管D01后，输出PWM驱动信号至MOS管Q2，通过该PWM驱动信号控制MOS管Q2的导通和截止，以达到调光的目的。同时，电流采样电路12中的采样电阻R5对调光电流进行采样，并在采样电阻R5的第一端上产生电流采样信号(峰值电压)，该电流采样信号被检测电阻R75检测到并传送至主控芯片U2的采样信号检测端(Cs脚)；且与此同时，主控芯片U2的8脚输出的PWM控制信号还被补偿电路13进行采样后，经隔离二极管D8、耦合电容C15补偿到主控芯片U2的采样信号检测端，从而使得调光调至20％负载以下时，主控芯片U2的采样信号检测端仍有较高电压，避免主控芯片U2进入打隔模式，消除灯闪现象。

进一步地，如图2所示，当PWM控制信号为高电平时，隔离二极管D3导通，PWM控制信号经耦合电容C15后分两路，一路经过防倒灌二极管D12到主控芯片U2的采样信号检测端，另一路经第三十五电阻R35到地。其中，通过设置防倒灌二极管D12，可以防止主控芯片U2的采样信号检测端上的电压倒灌，干扰采样信号检测端的正常工作。当PWM控制信号为低电平时，此时耦合电容C15需放电，经第四十电阻R40对地放电，为一下周期PWM高电平充电做准备。

本发明还提供了一种电源，该电源包括本发明实施例例公开的电源的调光控制电路。可选的，该电源可以为驱动电源，如LED驱动电源，其中，LED驱动电源为可用于调光的电源。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源的调光控制电路，其特征在于，包括：主控电路、与所述主控电路连接的驱动电路和补偿电路、与所述驱动电路和所述主控电路连接的电流采样电路；

所述驱动电路用于接收所述主控电路输出的控制信号，并根据所述控制信号产生驱动信号驱动电源进行调光；

所述电流采样电路用于在所述驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生电流采样信号；

所述补偿电路用于在所述驱动电路导通时，根据所述控制信号产生补偿信号至所述主控电路；

所述主控电路根据所述补偿信号和所述电流采样信号控制所述电源的输出电流。

2.根据权利要求1所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述驱动电路包括：缓冲电路和驱动管；

所述缓冲电路的输入端与所述主控电路的控制信号输出端连接，所述缓冲电路的输出端与所述驱动管的控制端连接，驱动管的输出端输出所述驱动信号，所述驱动管的下拉端与所述电流采样电路连接；

所述缓冲电路，用于接收所述控制信号，并对所述控制信号进行缓冲处理后输出所述驱动信号至所述驱动管，以驱动所述驱动管的导通或截止。

3.根据权利要求2所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述缓冲电路包括：第二十六电阻、第二十七电阻和缓冲二极管；所述驱动管包括MOS管；

所述第二十六电阻的第一端和所述缓冲二极管的阳极连接所述MOS管的栅极，所述第二十六电阻的第二端连接所述第二十七电阻的第一端，所述第二十七电阻的第二端连接所述主控电路的控制信号输出端；所述MOS管的源极连接所述电流采样电路，所述MOS管的漏极输出所述驱动信号；

所述第二十七电阻的第二端为所述缓冲电路的输入端，所述第二十六电阻的第一端为所述缓冲电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述电流采样电路包括：电流采集电路和检测电路；

所述电流采集电路的第一端连接所述驱动电路，所述电流采集电路的第二端接地；所述检测电路的第一端连接所述电流采集电路的第一端，所述检测电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端；

所述电流采集电路用于在所述驱动电路导通时，采集电源的调光电流并产生所述电流采样信号；

所述检测电路用于检测所述电流采集电路产生的电流采样信号，并将所述电流采样信号发送至所述主控电路的采样信号检测端。

5.根据权利要求4所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述电流采样电路还包括：用于对所述电流采样信号进行滤波处理的滤波电路。

6.根据权利要求5所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述电流采集电路包括：采样电阻，所述检测电路包括：检测电阻，所述滤波电路包括：滤波电容；

所述采样电阻的第一端作为所述电流采集电路的第一端连接所述驱动电路，所述采样电阻的第二端作为所述电流采集电路的第二端接地；

所述检测电阻的第一端作为所述检测电路的第一端连接所述采样电阻的第一端，所述检测电阻的第二端作为所述检测电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端；

所述滤波电容的第一端连接所述检测电阻的第二端，所述滤波电容的第二端连接所述采样电阻的第二端并连接至地。

7.根据权利要求1所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述补偿电路包括：隔离电路和控制信号采样电路；

所述隔离电路的第一端连接所述主控电路的控制信号输出端，所述隔离电路的第二端连接所述控制信号采样电路的第一端，所述控制信号采样电路的第二端接地，所述控制信号采样电路的第三端连接所述主控电路的采样信号检测端。

8.根据权利要求7所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述补偿电路还包括：防倒灌电路；

所述防倒灌电路的第一端连接所述控制信号采样电路的第三端，所述防倒灌电路的第二端连接所述主控电路的采样信号检测端。

9.根据权利要求8所述的电源的调光控制电路，其特征在于，所述隔离电路包括：隔离二极管；所述控制信号采样电路包括：耦合电容、第三十五电阻和第四十电阻；所述防倒灌电路包括：防倒灌二极管；

所述隔离二极管的阳极连接所述主控电路的控制信号输出端，所述隔离二极管的阴极连接所述耦合电容的第一端和所述第四十电阻的第二端，所述第四十电阻的第一端和所述第三十五电阻的第一端连接并连接至地；

所述耦合电容的第二端连接所述第三十五电阻的第二端和所述防倒灌二极管的阳极，所述防倒灌二极管的阴极连接所述主控电路的控制信号输出端；

所述隔离二极管的阳极为所述隔离电路的第一端，所述隔离二极管的阴极为所述隔离电路的第二端；

所述第四十电阻的第二端和所述耦合电容的第一端的连接端为所述控制信号采样电路的第一端，所述第四十电阻的第一端和所述第三十五电阻的第一端的连接端为所述控制信号采样电路的第二端，所述耦合电容的第二端为所述控制信号采样电路的第三端；

所述防倒灌二极管的阳极为所述防倒灌电路的第一端，所述防倒灌二极管的阴极为所述防倒灌电路的第二端。

10.一种电源，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电源的调光控制电路。