CN111405708B - 泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法,包括:母线电压检测模块;产生脉冲宽度调制信号的第一比较模块;产生可控硅调光器导通时间信号的导通时间信号产生模块;对导通时间信号滤波的数字滤波模块;比较数字滤波模块输出电压与泄放阈值电压,以此产生泄放控制信号的第二比较模块。当导通时间信号的直流电压小于泄放阈值电压时,产生泄放电流;当导通时间信号的直流电压大于泄放阈值电压时,关断泄放电流。本发明利用数字滤波器将相角检测电路集成在芯片内部,无需外部电容,节省芯片管脚数量,降低系统成本;同时,将泄放电路集成在芯片内部,简化外围应用线路;且本发明可藉由调光控制信号设定不同相角的调光曲线。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路设计领域,特别是涉及一种泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法。
背景技术
可控硅是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,一般由两晶闸管反向连接而成。它的功能不仅是整流,还可以用作无触点开关的快速接通或切断;实现将直流电变成交流电的逆变;将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等等。可控硅和其它半导体器件一样,有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现,使半导体技术从弱电领域进入了强电领域,成为工业、农业、交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。目前可控硅在自动控制、机电应用、工业电气及家电等方面都有广泛的应用。
但是,在可控硅调光方案中,LED与可控硅存在的兼容性问题。流过可控硅的电流必须大于等于其保持电流才能保证可控硅稳定可靠的工作,否则会使可控硅断断续续的工作或者不工作,出现LED闪烁的现象。因此通常需要一个泄放电路,用于当LED没有导通时产生一泄放电流,使得流过可控硅的电流大于其维持电流,从而保证可控硅的可靠导通。
由于泄放电流对于整个系统而言是存粹的损耗,会降低系统效率,因此不接可控硅调光器时不需要泄放电路工作,可通过检测输入电压判断是否要加入泄放电流,但是现有方案中会用到滤除信号中工频成分的大电容,该电容的容值比较大,一般无法集成到芯片内部,外围电路复杂且增大了系统成本。
因此,如何在确保可控硅稳定工作的同时减小系统成本、简化外围电路,已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法,用于解决现有技术中控制泄放电流的方案中存在的成本高,外围电路复杂等问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种可控硅调光相角检测电路,所述可控硅调光相角检测电路至少包括:
母线电压检测模块,接收并检测母线电压;
第一比较模块,连接于所述母线电压检测模块的输出端,将所述母线电压的检测电压与预设母线检测电压比较,产生一脉冲宽度调制信号;
导通时间信号产生模块,连接于所述第一比较模块的输出端,基于所述脉冲宽度调制信号产生可控硅调光器的导通时间信号;
数字滤波模块,连接于所述导通时间信号产生模块的输出端,对所述导通时间信号进行滤波处理;
第二比较模块,连接于所述数字滤波模块的输出端,将所述数字滤波模块的输出电压与泄放阈值电压进行比较,以此产生泄放控制信号;当所述数字滤波模块的输出电压小于所述泄放阈值电压时,所述泄放控制信号控制产生泄放电流;当所述数字滤波模块的输出电压大于所述泄放阈值电压时,所述泄放控制信号控制所述泄放电流关断。
优选地,所述导通时间信号产生模块包括第一开关及第一电阻,所述第一开关的一端接收参考电压、另一端经所述第一电阻接地,所述第一开关受所述脉冲宽度调制信号的控制开关,并于所述第一开关及所述第一电阻的连接节点输出所述导通时间信号。
优选地,所述数字滤波模块包括加法器、第二开关、第三开关、第一电容及第二电容;
所述第二开关的输入端连接所述数字滤波模块的输出端、所述第二开关的输出端连接所述第一电容的上极板,用于对所述数字滤波模块的输出电压进行采样;所述第一电容的下极板接地;
所述加法器的第一输入端连接所述第二开关的输出端、第二输入端接收所述导通时间信号,用于进行加法运算;
所述第三开关的输入端连接所述加法器的输出端、所述第三开关的输出端作为所述数字滤波模块的输出端,用于对所述加法器的输出信号进行采样;
所述第二电容的上极板连接所述第三开关的输出端、下极板接地;
其中,所述第二开关与所述第三开关的控制信号极性相反。
更优选地,所述第一电容与所述第二电容的容值为pF级。
更优选地,所述数字滤波模块还包括连接于所述第三开关的输出端与所述数字滤波模块的输出端之间的跟随器,用于隔离信号。
更优选地,所述数字滤波模块还包括开关控制信号产生单元;所述开关控制信号产生单元包括高频采样器及反相器,所述高频采样器用于产生方波信号;所述反相器连接于所述高频采样器的输出端,用于产生所述高频采样器输出信号的反信号。
优选地,所述可控硅调光相角检测电路还包括基准电压产生模块,所述基准电压产生模块连接于所述数字滤波模块的输出端,并接收调光控制信号,根据所述数字滤波模块的输出电压及所述调光控制信号产生相应的基准电压。
更优选地,所述基准电压产生模块包括调光单元及钳位单元;
所述调光单元接收所述数字滤波模块的输出电压及所述调光控制信号,基于所述调光控制信号对所述基准电压的波形进行调整;
所述钳位单元连接于所述调光单元的输出端,当可控硅调光器的导通时间信号大于LED最大导通时间时,将所述基准电压钳位于设定基准电压。
更优选地,所述钳位单元包括第二电阻、比较器及下拉管;所述第二电阻的一端连接所述调光单元的输出端、另一端作为所述钳位单元的输出端;所述比较器的输入端分别连接所述钳位单元的输出端及所述设定基准电压;所述下拉管的一端连接所述调光单元的输出端、另一端接地,所述下拉管的控制端连接所述比较器的输出端。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种可控硅调光相角检测方法,所述可控硅调光相角检测方法至少包括:
检测母线电压得到可控硅调光器的导通时间信号,将所述导通时间信号数字滤波后得到相应的直流电压;
将所述导通时间信号的直流电压与泄放阈值电压进行比较,产生泄放控制信号,当所述导通时间信号的直流电压小于所述泄放阈值电压时,产生泄放电流;当所述导通时间信号的直流电压大于所述泄放阈值电压时,关断所述泄放电流。
优选地,所述可控硅调光相角检测方法还包括基于所述导通时间信号的直流电压及所述调光控制信号产生相应的基准电压;
当所述导通时间信号小于最小导通时间时,所述基准电压为零;当所述导通时间信号大于最大导通时间时,所述基准电压钳位于设定基准电压;当所述导通时间信号介于所述最小导通时间与所述最大导通时间之间时,基于所述调光控制信号调整所述基准电压的波形;
其中,所述最小导通时间为所述母线电压下降LED无法导通后可控硅调光器切相角检测到的时间;所述最大导通时间为LED的最大导通时间。
更优选地,所述最小导通时间及所述最大导通时间满足如下关系式:
其中,Ton_max为所述最大导通时间,VLED为LED的导通电压,Vin_max为母线电压的峰值,T为所述母线电压的周期,Ton_min为所述最小导通时间,Vb′us为预设母线电压。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种泄放控制系统,所述泄放控制系统至少包括:
上述可控硅调光相角检测电路及泄放电路;
所述可控硅调光相角检测电路检测母线电压,得到可控硅调光器的导通时间信号,并将所述导通时间信号数字滤波后的直流电压与泄放阈值电压比较,以此得到泄放控制信号;
所述泄放电路连接于所述可控硅调光相角检测电路的输出端,根据所述泄放控制信号控制电流泄放,泄放电流大于所述可控硅调光器的维持电流。
优选地,所述泄放电路包括泄放管,第三比较模块、反馈电阻及泄放电流调节电阻;所述泄放管与所述泄放电流调节电阻串联后并联于所述母线电压两端;所述反馈电阻的第一端连接于所述泄放管与所述泄放电流调节电阻之间;所述第三比较模块的第一输入端连接所述可控硅调光相角检测电路的输出端及所述反馈电阻的第二端,所述第三比较模块的第一输入端连接泄放参考电压,所述第三比较模块的输出端连接所述泄放管的控制端。
优选地,所述泄放控制系统还包括第一二极管及第二二极管;所述第一二极管的正极连接所述可控硅调光相角检测电路的输出、负极连接所述泄放电路的输入端;所述第二二极管的正极连接泄放关断信号、负极连接所述泄放电路的输入端。
如上所述,本发明的泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法,具有以下有益效果:
1、本发明利用数字滤波器可以将相角检测电路集成在芯片内部,外部无需使用电容,节省芯片管脚数量,降低系统成本。
2、本发明可将泄放电路集成在芯片内部,简化外围应用线路。
3、本发明可藉由调光控制信号设定不同相角的调光曲线。
附图说明
图1显示为本发明判断是否需要加入泄放电流的原理示意图。
图2显示为本发明的可控硅调光相角检测电路的结构示意图。
图3显示为本发明的母线电压的实时变化曲线示意图。
图4显示为本发明的基准电压与导通时间的关系曲线示意图。
图5显示为本发明的泄放控制系统的结构示意图。
元件标号说明
1 可控硅调光相角检测电路
11 母线电压检测模块
12 第一比较模块
13 导通时间信号产生模块
14 数字滤波模块
141 加法器
142 跟随器
143 开关控制信号产生单元
1431 高频采样器
1432 反相器
15 第二比较模块
16 基准电压产生模块
161 调光单元
162 钳位单元
1621 比较器
2 泄放电路
21 第三比较模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1~图5。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示,输入电压(或母线电压)Vin为交流输入电压的绝对值,当电路中接入可控硅调光器时,母线电压的检测电压Vin’表现为输入电压Vin被切掉一块,导通时间ton会小于周期时间T,因而,本发明可以利用这点来做是否接入可控硅的检测,判断是否需要加入泄放电流。
实施例一
如图2所示,本实施例提供一种可控硅调光相角检测电路1,所述可控硅调光相角检测电路1包括:
母线电压检测模块11、第一比较模块12、导通时间信号产生模块13、数字滤波模块14、第二比较模块15及基准电压产生模块16。
如图2所示,所述母线电压检测模块11,接收并检测母线电压Vin。
具体地,在本实施例中,所述母线电压检测模块11包括第三电阻R3及第四电阻R4,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4串联后并联于所述母线电压Vin与地之间,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的连接节点输出母线电压的检测电压。
如图2所示,所述第一比较模块12连接于所述母线电压检测模块11的输出端,将所述母线电压的检测电压与预设母线检测电压Vbus比较,产生一脉冲宽度调制信号PWM。
具体地,在本实施例中,所述第一比较模块12的正相输入端连接所述母线电压检测模块11的输出端、反相输入端接收所述预设母线检测电压Vbus,输出端输出所述脉冲宽度调制信号PWM,所述脉冲宽度调制信号PWM与可控硅切相角有关,可供后续电路确认可控硅切相角或其他用途,在此不一一赘述。当所述母线电压的检测电压大于所述预设母线检测电压Vbus时,所述第一比较模块12输出高电平;当所述母线电压的检测电压小于所述预设母线检测电压Vbus时,所述第一比较模块12输出低电平。在本实施例中,所述第一比较模块12采用运算放大器实现。
如图2所示,所述导通时间信号产生模块13连接于所述第一比较模块12的输出端,基于所述脉冲宽度调制信号PWM产生可控硅调光器的导通时间信号Ton。
具体地,在本实施例中,所述导通时间信号产生模块13包括第一开关S1及第一电阻R1,所述第一开关S1的一端接收参考信号Ref、另一端连接所述第一电阻R1的一端,所述第一电阻R1的另一端接地;所述第一开关S1受所述脉冲宽度调制信号PWM的控制,于所述第一开关S1及所述第一电阻R1的连接节点输出所述导通时间信号Ton,所述导通时间信号Ton为方波信号。
如图2所示,所述数字滤波模块14连接于所述导通时间信号产生模块13的输出端,对所述导通时间信号Ton进行滤波处理,得到直流电压。
具体地,所述数字滤波模块14包括加法器141、第二开关S2、第三开关S3、第一电容C1、第二电容C2、跟随器142及开关控制信号产生单元143。
更具体地,所述第二开关S2的输入端连接所述数字滤波模块14的输出端、所述第二开关S2的输出端连接所述第一电容C1的上极板,用于对所述数字滤波模块14的输出信号Vb进行采样;所述第一电容C1的下极板接地,所述第一电容C1的容值为pF级。
所述加法器141的第一输入端连接所述第二开关S2的输出端、第二输入端接收所述导通时间信号Ton,用于进行加法运算。
所述第三开关S3的输入端连接所述加法器141的输出端、所述第三开关S3的输出端连接所述跟随器142的输入端,用于对所述加法器141的输出信号进行采样。
所述第二电容C2的上极板连接所述第三开关S3的输出端、下极板接地,所述第二电容C2的容值为pF级。其中,所述第二开关S2与所述第三开关S3的控制信号极性相反。
所述跟随器142的输出端连接所述数字滤波模块14的输出端,在本实施例中,所述跟随器142采用运算放大器实现,所述运算放大器的正相输入端作为所述跟随器142的输入端,所述运算放大器的反相输入端连接所述运算放大器的输出端,并作为所述跟随器142的输出端,用于隔离信号。
所述开关控制信号产生单元143包括高频采样器1431及反相器1432,所述高频采样器1431用于产生方波信号,所述反相器1432连接于所述高频采样器1431的输出端,用于产生所述高频采样器1431输出信号的反信号;在本实施例中,所述高频采样器1431的输出信号控制所述第二开关S2,所述反相器1432的输出信号控制所述第三开关S3,在实际使用中不限于本实施例的连接关系。
如图2所示,所述第二比较模块15连接于所述数字滤波模块14的输出端,将所述数字滤波模块14的输出电压Vb与泄放阈值电压Bleed Set进行比较,以此产生泄放控制信号Bleed control。
具体地,在本实施例中,所述第二比较模块15的正相输入端连接所述数字滤波模块14的输出端,反相输入端接收所述泄放阈值电压Bleed Set。在本实施例中,当所述数字滤波模块14的输出电压Vb小于所述泄放阈值电压Bleed Set时,所述泄放控制信号Bleedcontrol为低电平,控制产生泄放电流;当所述数字滤波模块14的输出电压Vb大于所述泄放阈值电压Bleed Set时,所述泄放控制信号Bleed control为高电平,控制所述泄放电流关断。
如图2所示,所述基准电压产生模块16连接于所述数字滤波模块14的输出端,并接收调光控制信号Dim curve,根据所述数字滤波模块14的输出电压Vb及所述调光控制信号Dimcurve产生相应的基准电压CS Ref。
具体地,如图2所示,所述基准电压产生模块16包括调光单元161及钳位单元162。
更具体地,所述调光单元161接收所述数字滤波模块14的输出电压Vb及所述调光控制信号Dim curve,基于所述调光控制信号Dim curve对所述基准电压CS Ref的波形进行调整。所述调光单元161的结构不限,任意可实现调光功能的电路均适用于本发明,在此不一一赘述。
更具体地,所述钳位单元162连接于所述调光单元161的输出端,当可控硅调光器的导通时间信号Ton大于LED最大导通时间时,将所述基准电压CS Ref钳位于设定基准电压LED Ref。在本实施例中,所述钳位单元162包括第二电阻R2、比较器1621及下拉管Q1。所述第二电阻R2的一端连接所述调光单元161的输出端、另一端连接所述比较器1621的正相输入端,所述比较器1621的反相输入端接收所述设定基准电压LED Ref;所述下拉管Q1的漏端连接所述调光单元161的输出端、源端接地,所述下拉管Q1的栅端连接所述比较器1621的输出端。在本实施例中,所述下拉管Q1为NMOS,在实际使用中,可替换为其他能实现下拉功能的器件,不以本实施例为限。
需要说明的是,各比较模块、比较器的输入输出连接关系可根据需要设定,不同的连接关系通过增加反相器可得到相同的逻辑关系,不以本实施例为限。
在本实施例中,由于所述第一电容C1及所述第二电容C2为pF级,因此,将可将所述可控硅调光相角检测电路1集成于芯片中,大大简化外围电路,减少芯片管脚及成本。
所述可控硅调光相角检测电路1的工作原理如下:
1)检测母线电压得到可控硅调光器的导通时间信号,将所述导通时间信号数字滤波后得到相应的直流电压。
具体地,基于所述母线电压检测模块11对母线电压Vin进行分压检测,得到所述母线电压的检测电压,将所述母线电压的检测电压与所述预设母线检测电压Vbus比较,产生一脉冲宽度调制信号PWM,所述脉冲宽度调制信号PWM可用于确认可控硅切相角。
基于所述脉冲宽度调制信号PWM控制开关信号产生所述可控硅调光器的导通时间信号Ton,所述可控硅调光器的导通时间信号Ton为方波信号,对所述导通时间信号Ton进行数字滤波,得到直流电压Vb。
2)将所述导通时间信号Ton的直流电压Vb与泄放阈值电压Bleed Set进行比较,产生泄放控制信号Bleed control,当所述导通时间信号Ton的直流电压Vb小于所述泄放阈值电压Bleed Set时,产生泄放电流,所述泄放电流大于所述可控硅调光器的维持电流;当所述导通时间信号Ton的直流电压Vb大于所述泄放阈值电压Bleed Set时,关断所述泄放电流,通常流过LED的电流大于所述可控硅调光器的维持电流。
3)基于所述导通时间信号Ton的直流电压Vb及所述调光控制信号Dim curve产生相应的基准电压CS Ref。
具体地,如图3所示,随着所述母线电压Vin的增大,所述母线电压Vin大于LED的导通电压VLED对应的时间为LED最大导通时间Ton_max,满足如下关系式:
随着所述母线电压Vin的减小,当所述母线电压Vin小于LED的导通电压,大于预设母线电压V′bus时,LED无法导通后可控硅切相角检测到最小导通时间Ton_min,满足如下关系式:
其中,Ton_max为所述最大导通时间,VLED为LED的导通电压,Vin_max为母线电压的峰值,T为所述母线电压的周期,Ton_min为所述最小导通时间,V′bus为预设母线电压。
如图4所示,当所述导通时间信号Ton小于所述最小导通时间Ton_min时,LED无法导通,所述基准电压CS Ref为零。当所述导通时间信号Ton介于所述最小导通时间Ton_min与所述最大导通时间Ton_max之间时,基于所述调光控制信号Dim curve调整所述基准电压CS ref的波形;在本实施例中,所述基准电压CS ref线性变化,可根据实际需要设定曲线变化方式,不以本实施例为限。当所述导通时间信号Ton大于所述最大导通时间Ton_max时,LED的导通时间不变,所述基准电压CS ref被钳位于设定基准电压LED ref。所述基准电压CS ref作为后续外围电路的基准。
需要说明的是,步骤2)和步骤3)同时进行;且本实施例以LED驱动为例,在实际使用中不限于LED驱动领域,不以本实施例为限。
实施例二
如图5所示,本实施例提供一种泄放控制系统,所述泄放控制系统包括:
所述可控硅调光相角检测电路1及泄放电路2。
如图5所示,所述可控硅调光相角检测电路1检测母线电压Vin,得到可控硅调光器的导通时间信号Ton,并将所述导通时间信号Ton数字滤波后的直流电压Vb与泄放阈值电压Bleed Set比较,以此得到泄放控制信号Bleed Control。
具体电路结构及原理与实施例一一致,在此不一一赘述。
如图5所示,所述泄放电路2连接于所述可控硅调光相角检测电路1的输出端,根据所述泄放控制信号Bleed Control控制电流泄放,泄放电流大于所述可控硅调光器的维持电流。
具体地,所述泄放电路2包括泄放管Q2,第三比较模块21、反馈电阻Rfb及泄放电流调节电阻Rdn。所述泄放管Q2与所述泄放电流调节电阻Rdn串联后并联于所述母线电压Vin两端。所述反馈电阻Rfb的第一端连接于所述泄放管Q2与所述泄放电流调节电阻Rdn之间、第二端连接所述第三比较模块21的反向输入端。所述第三比较模块21的反相输入端还通过第一二极管D1连接所述可控硅调光相角检测电路1的输出端,通过第二二极管D2连接泄放关断信号Bleed off,所述第三比较模块21的正相输入端连接泄放参考电压Bleed ref,所述第三比较模块21的输出端连接所述泄放管Q2的栅端。
需要说明的是,在本实施例中,所述泄放管Q2为NMOS管,在实际使用中可替换为任意可实现泄放电流导通和关断的器件,不以本实施例为限。所述第三比较模块21的输入输出连接关系可根据需要设定,不同的连接关系通过增加反相器可得到相同的逻辑关系,不以本实施例为限。
需要说明的是,所述泄放关断信号Bleed off为额外增加的信号,在不设置所述泄放关断信号Bleed off的情况下,所述第一二极管D1及所述第二二极管D2可省略。
所述泄放控制系统的原理与实施例一类似,在此不一一赘述。
本实施例的泄放控制系统中泄放电路内置于芯片中,可简化外围应用电路;进一步将所述泄放电流调节电阻Rdn设置于芯片外部,可调节泄放电流的大小,增加灵活性及芯片的适用范围。
综上所述,本发明提供一种泄放控制系统、可控硅调光相角检测电路及方法,包括:母线电压检测模块;产生脉冲宽度调制信号的第一比较模块;基于脉冲宽度调制信号产生可控硅调光器导通时间信号的导通时间信号产生模块;对导通时间信号进行滤波处理的数字滤波模块;比较数字滤波模块输出电压与泄放阈值电压,以此产生泄放控制信号的第二比较模块。当导通时间信号的直流电压小于泄放阈值电压时,产生泄放电流,且泄放电流大于可控硅调光器的维持电流;当导通时间信号的直流电压大于泄放阈值电压时,关断泄放电流,通常流过LED的电流大于可控硅调光器的维持电流。本发明利用数字滤波器可以将相角检测电路集成在芯片内部,外部无需使用电容,节省芯片管脚数量,降低系统成本;同时,将泄放电路集成在芯片内部,简化外围应用线路;且本发明可藉由调光控制信号设定不同相角的调光曲线。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (15)
1.一种可控硅调光相角检测电路,其特征在于,所述可控硅调光相角检测电路至少包括:
母线电压检测模块,接收并检测母线电压;
第一比较模块,连接于所述母线电压检测模块的输出端,将所述母线电压的检测电压与预设母线检测电压比较,产生一脉冲宽度调制信号;
导通时间信号产生模块,连接于所述第一比较模块的输出端,基于所述脉冲宽度调制信号产生可控硅调光器的导通时间信号;
数字滤波模块,连接于所述导通时间信号产生模块的输出端,对所述导通时间信号进行滤波处理;
第二比较模块,连接于所述数字滤波模块的输出端,将所述数字滤波模块的输出电压与泄放阈值电压进行比较,以此产生泄放控制信号;当所述数字滤波模块的输出电压小于所述泄放阈值电压时,所述泄放控制信号控制产生泄放电流;当所述数字滤波模块的输出电压大于所述泄放阈值电压时,所述泄放控制信号控制所述泄放电流关断。
2.根据权利要求1所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述导通时间信号产生模块包括第一开关及第一电阻,所述第一开关的一端接收参考电压、另一端经所述第一电阻接地,所述第一开关受所述脉冲宽度调制信号的控制开关,并于所述第一开关及所述第一电阻的连接节点输出所述导通时间信号。
3.根据权利要求1所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述数字滤波模块包括加法器、第二开关、第三开关、第一电容及第二电容;
所述第二开关的输入端连接所述数字滤波模块的输出端、所述第二开关的输出端连接所述第一电容的上极板,用于对所述数字滤波模块的输出电压进行采样;所述第一电容的下极板接地;
所述加法器的第一输入端连接所述第二开关的输出端、第二输入端接收所述导通时间信号,用于进行加法运算;
所述第三开关的输入端连接所述加法器的输出端、所述第三开关的输出端作为所述数字滤波模块的输出端,用于对所述加法器的输出信号进行采样;
所述第二电容的上极板连接所述第三开关的输出端、下极板接地;
其中,所述第二开关与所述第三开关的控制信号极性相反。
4.根据权利要求3所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述第一电容与所述第二电容的容值为pF级。
5.根据权利要求3所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述数字滤波模块还包括连接于所述第三开关的输出端与所述数字滤波模块的输出端之间的跟随器,用于隔离信号。
6.根据权利要求3所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述数字滤波模块还包括开关控制信号产生单元;所述开关控制信号产生单元包括高频采样器及反相器,所述高频采样器用于产生方波信号;所述反相器连接于所述高频采样器的输出端,用于产生所述高频采样器输出信号的反信号。
7.根据权利要求1所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述可控硅调光相角检测电路还包括基准电压产生模块,所述基准电压产生模块连接于所述数字滤波模块的输出端,并接收调光控制信号,根据所述数字滤波模块的输出电压及所述调光控制信号产生相应的基准电压。
8.根据权利要求7所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述基准电压产生模块包括调光单元及钳位单元;
所述调光单元接收所述数字滤波模块的输出电压及所述调光控制信号,基于所述调光控制信号对所述基准电压的波形进行调整;
所述钳位单元连接于所述调光单元的输出端,当可控硅调光器的导通时间信号大于LED最大导通时间时,将所述基准电压钳位于设定基准电压。
9.根据权利要求8所述的可控硅调光相角检测电路,其特征在于:所述钳位单元包括第二电阻、比较器及下拉管;所述第二电阻的一端连接所述调光单元的输出端、另一端作为所述钳位单元的输出端;所述比较器的输入端分别连接所述钳位单元的输出端及所述设定基准电压;所述下拉管的一端连接所述调光单元的输出端、另一端接地,所述下拉管的控制端连接所述比较器的输出端。
10.一种可控硅调光相角检测方法,基于如权利要求1-9任意一项所述的可控硅调光相角检测电路实现,其特征在于,所述可控硅调光相角检测方法至少包括:
检测母线电压得到可控硅调光器的导通时间信号,将所述导通时间信号数字滤波后得到相应的直流电压;
将所述导通时间信号的直流电压与泄放阈值电压进行比较,产生泄放控制信号,当所述导通时间信号的直流电压小于所述泄放阈值电压时,产生泄放电流;当所述导通时间信号的直流电压大于所述泄放阈值电压时,关断所述泄放电流。
11.根据权利要求10所述的可控硅调光相角检测方法,其特征在于:所述可控硅调光相角检测方法还包括基于所述导通时间信号的直流电压及所述调光控制信号产生相应的基准电压;
当所述导通时间信号小于最小导通时间时,所述基准电压为零;当所述导通时间信号大于最大导通时间时,所述基准电压钳位于设定基准电压;当所述导通时间信号介于所述最小导通时间与所述最大导通时间之间时,基于所述调光控制信号调整所述基准电压的波形;
其中,所述最小导通时间为所述母线电压下降LED无法导通后可控硅调光器切相角检测到的时间;所述最大导通时间为LED的最大导通时间。
13.一种泄放控制系统,其特征在于,所述泄放控制系统至少包括:
如权利要求1~9任意一项所述的可控硅调光相角检测电路及泄放电路;
所述可控硅调光相角检测电路检测母线电压,得到可控硅调光器的导通时间信号,并将所述导通时间信号数字滤波后的直流电压与泄放阈值电压比较,以此得到泄放控制信号;
所述泄放电路连接于所述可控硅调光相角检测电路的输出端,根据所述泄放控制信号控制电流泄放,泄放电流大于所述可控硅调光器的维持电流。
14.根据权利要求13所述的泄放控制系统,其特征在于:所述泄放电路包括泄放管,第三比较模块、反馈电阻及泄放电流调节电阻;所述泄放管与所述泄放电流调节电阻串联后并联于所述母线电压两端;所述反馈电阻的第一端连接于所述泄放管与所述泄放电流调节电阻之间;所述第三比较模块的第一输入端连接所述可控硅调光相角检测电路的输出端及所述反馈电阻的第二端,所述第三比较模块的第一输入端连接泄放参考电压,所述第三比较模块的输出端连接所述泄放管的控制端。
15.根据权利要求13或14所述的泄放控制系统,其特征在于:所述泄放控制系统还包括第一二极管及第二二极管;所述第一二极管的正极连接所述可控硅调光相角检测电路的输出、负极连接所述泄放电路的输入端;所述第二二极管的正极连接泄放关断信号、负极连接所述泄放电路的输入端。
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