CN219305073U - Led驱动电路和led照明设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种LED驱动电路和LED照明设备，LED驱动电路包括电荷泵和使用电荷泵作为谐振电容的谐振转换器，还包括输出检测电路与其谐振转换器耦合，可以通过谐振转换器检测谐振转换器输出相关的信号，然后根据输出电压或输出电流来控制LED驱动电路的电荷泵的电容组件的接入或不接入，从而使得电荷泵的电容根据输出信号来改变从而增大输出窗口的同时，调节功率因数。这种通过谐振转换器检测谐振转换器输出相关的信号的方式，相比根据输入信号来调整电荷泵的现有技术，避免了设置独立的、成本较高且复杂的检测电路来检测输入信号，而取而代之采用比较简单、成本较低的电路来检测输出信号，来控制电荷泵，所以电路简单且成本低。

Description

LED驱动电路和LED照明设备

技术领域

本申请属于照明技术领域，尤其涉及LED驱动电路和LED照明设备。

背景技术

PPFC(被动式功率因数校正)+谐振转换器(如LLC或LCC)驱动器是一种高效、低成本的入门级LED隔离驱动器，与其他驱动器相比，比如与Boost(升压)+flyback(反激)，或flyback+linear(线性)相比，PPFC+谐振转换器驱动器缺点是操作窗口较窄。为了达到PF(功率因数)>0.9,PPFC+谐振转换器驱动器只能覆盖额定输出功率的70％，甚至可以低于50％甚至更低。

例如，一些PPFC+谐振转换器驱动器可以设计输出电压在30V～40V，但很难将操作窗口(输出电压)扩展到30V以下，否则PF将低于0.9；又例如，可以设计双输出电流为1A/1.05A，但很难将操作窗口(输出电流)扩展到0.5A/1.05A，否则PF将低于0.9。面对前述的缺陷，目前有提出了一些改进，比如WO2021237658A提供了一种PPFC+LLC的技术，其中，根据输入电压/电流来控制驱动器的PPFC中的开关电容来提高PF。然而这种方案虽然能够实现提高PF，但是目前的对于入门级的单输出电流驱动器来说，实施输入电压/电流检测需要太多的组件(比如比较器、MCU等)，且输入信号和LED的驱动控制器通常不是同一个参考点位(地)，因此所需的检测电路复杂成本过高。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种LED驱动电路和LED照明设备，以解决相关技术中的提高LED驱动电路的功率因数的方案的成本过高的问题。

本申请的发明构思在于：提供输出检测电路来代替现有技术中的输入检测电路，检测谐振转换器输出相关的信号，比如输出电压或输出电流，然后根据输出电压或输出电流来控制LED驱动电路的电荷泵的电容组件的接入或不接入，从而使得电荷泵的电容根据输出信号来改变从而增大输出窗口的同时，调节功率因数，实现负载需求变化的情况下，达到拓宽输出范围、自动调节LED驱动电路的功率因数符合需求的目的(比如IEC标准)，同时避免在较宽输出范围下总谐波畸变及谐波存在的问题；且这种通过谐振转换器检测谐振转换器输出相关的信号的方式，输出相关的信号通常和LED驱动电路的控制器是同一个参考点位(地)，因此检测起来十分简便，不需要设置独立的、较为复杂且昂贵的输入信号的检测电路，所以本实用新型的电路简单且成本低。

第一方面，本申请实施例提供了一种LED驱动电路，包括：

电荷泵，连接到交流输入端，所述电荷泵包括电容组件；

开关，用于切换所述电荷泵的所述电容组件；

谐振转换器，连接到所述电荷泵，用于将所述电荷泵作为谐振电容来进行谐振转换；

输出端，用于将所述谐振转换器的输出连接到LED负载；

所述LED驱动电路还包括：

输出检测电路，用于耦合到所述谐振转换器，并检测与所述谐振转换器的输出相关的信号；

控制电路，与所述输出检测电路和所述开关连接，用于根据所述输出检测电路检测到的信号控制所述开关以切换所述电荷泵的所述电容组件。

该实施例中，LED驱动电路通过输出检测电路去检测输出相关的信号，控制电路并根据输出相关的信号控制电荷泵的电容组件的接入或不接入，从而增大输出窗口，满足不同负载需求，并能同时调节LED驱动电路的功率因数使其符合需求。由于输出相关的信号通常和LED驱动电路的控制器是同一个参考点位(地)，因此输出检测电路简单可靠，成本低，而不需要像现有技术那样设置复杂且高成本的电路去检测输入信号，所以根据本实用新型的的这个方面的LED驱动电路的整体成本较低，且对功率因数的改善也可以达到与现有技术相同的水平。

在一些实施例中，所述LED驱动电路包括整流桥，所述整流桥连接到所述交流输入端；所述电荷泵还包括：

第一电容，连接到所述交流输入端和所述谐振转换器的地之间；为交流输入端的输入电流提供补偿电流。

第二电容，连接到所述谐振转换器的地和所述整流桥的负输出端之间；

第三电容，串联在所述谐振转换器的下开关管和所述整流桥的负输出端之间；以及

二极管，与所述第三电容并联，且用于从所述谐振转换器的下开关管获取偏置。

其中，第一、第二、第三电容都由谐振转换器产生的谐振电流充电，为交流输入端的输入电流提供补偿电流，旨在拓宽输入电流的输入角，增大整流桥中的二极管导通角，延长二极管的导通时间，可以在扩大输出电压或输出电流的操作窗口的同时，提升功率因数。

在一些实施例中，所述电容组件包括第四电容，所述第四电容与所述开关串联在所述整流桥的负输出端和所述谐振转换器的地之间。

通过开关控制电容组件与第二电容并联与否，比如当输出电压达到一定值时，控制开关闭合使得第二电容与第四电容并联，增大电荷泵的上限值，为交流输入端的输入电流提供更多补偿，拓宽输入电流的输入角，从而延长整流桥的二极管的导通时间，增大输出电压的范围，相应的提高了功率因数。

在一些实施例中，所述谐振转换器包括LLC谐振转换器或LCC谐振转换器。本实施例提供了谐振转换器的几个实施方式。比如，LLC谐振转换器或LCC谐振转换器，均可以使用半桥电路驱动。

在一些实施例中，所述谐振转换器包括电连接到所述电荷泵的原边绕组，和电连接到所述输出端的副边绕组，且所述原边绕组与所述副边绕组之间磁耦合且电隔离，电容器与原边绕组并联。

在一些实施例中，将LED驱动电路的输出检测电路与其谐振转换器耦合，可以通过谐振转换器中的部件检测谐振转换器的输出信号。更具体地，所述输出检测电路连接到所述谐振转换器的原边绕组，用于检测与所述谐振转换器的输出相关的信号。

其中，由于谐振转换器的原边绕组和副边绕组是磁耦合的，因此两边具有电磁感应的特性，更具体来说，原边和副边上的电信号会响应于对方的电信号而变化。因此，输出检测电路通过谐振转换器的原边绕组感应副边绕组的变化，即感应输出端的变化，从而达到检测谐振转换器的输出相关的信号的目的，此种方式检测LED驱动电路输出电压或输出电流的方式简单可靠，成本也低。

在一些实施例中，所述输出检测电路包括电压检测电路，所述电压检测电路用于在所述谐振转换器的续流阶段检测得到与所述谐振转换器的输出电压相关的感应电压信号；

所述控制电路用于在所述电压检测电路检测的电压高于一定阈值时导通所述开关，以将所述第四电容加入所述电荷泵，在所述电压检测电路检测的电压低于一定阈值时断开所述开关，以将所述第四电容从所述电荷泵中移出。

谐振转换器的续流阶段中，输出端输出的电压一般是取决于负载电压，而与此同时由于原边的激励的消失，原边的电压将由于电磁感应原理取决于副边(输出端)的电压。所以，本实施例中，电压检测电路通过检测谐振转换器的原边绕组感应生成的、依赖于谐振转换器的副边绕组的负载电压的感应电压，十分简便易行。并且，控制电路在该感应电压大于阈值时，即负载电压较大时，将第四电容加入电荷泵增大电荷泵的上限值，从而延长整流桥的二极管的导通时间，扩宽输出电压的范围的同时，提高功率因数。反之，在负载电压不超过阈值，即负载电压较低时，将第四电容从电荷泵移除，降低电荷泵的上限值(由第一、第二、第三电容支持)，从而减少整流桥的二极管的导通时间，缩小输出电压的范围的同时，保持功率因数。

作为前述输出电压检测的替代或附加，在一些实施例中，所述输出检测电路包括电流检测电路，所述电流检测电路用于在所述谐振转换器的储能阶段检测得到决定所述谐振转换器的输出电流的峰值电流信号；

所述控制电路用于在所述电流检测电路检测的电流高于一定阈值时导通所述开关，以将所述第四电容加入所述电荷泵，还用于在所述电流检测电路检测的电流低于一定阈值时断开所述开关，以将所述第四电容从所述电荷泵中移出。

谐振转换器的储能阶段的峰值电流，决定了所存储的能量多少，间接决定了释能阶段的所释放的能量多少，即输出电流的大小。本实施例中，电流检测电路通过检测谐振转换器的原边绕组的峰值电流，控制电路在该峰值电流大于阈值时，即相应的输出电流大时，将第四电容加入电荷泵增大电荷泵的上限值，从而延长整流桥的二极管的导通时间，扩宽输出电流的范围的同时，提高功率因数。反之，在峰值电流不超过阈值，即相应的输出电流小时，将第四电容从电荷泵移除，降低电荷泵的上限值(由第一、第二、第三电容支持)，从而减少整流桥的二极管的导通时间，缩小输出电流的范围的同时，保持功率因数。

在一个实施例中，所述电流检测电路包括与所述谐振转换器的原边绕组串联的检测电阻。通过该检测电阻检测与原边绕组耦合的副边绕组的峰值电流，检测方式简单可靠，成本低。可以理解，检测原边绕组上的峰值电流还可以通过电流互感器等其他元件来实现，具有更低的检测能量损耗，本申请不再赘述。

在一些替代的实施例中，所述LED驱动电路还包括设置电路，所述设置电路用于根据外界输入设置所述输出电流，所述LED驱动电路根据所述设置电路的设置来调整所述输出电流，且所述电流检测电路包括与所述设置电路联动的检测机制，用于检测所述设置电路的设置作为与所述谐振转换器的输出相关的信号。

本实施例中，LED驱动电路具有用于可提供外界输入设置输出电流的设置电路，因此，电流检测电路具有与该设置电路联动的检测机制，在设置电路被操作时，电流检测电路可以同步该操作至控制电路，控制电路可以控制开关的导通和关断来调整电荷泵。在本实施例中，电流检测电路不需要去实际地检测输出或与输出有关的参数，而是直接获得输出电流的设置指令来调整电荷泵，与此同时，LED驱动电路也会根据该设置指令去调整输出电流，所以最终电荷泵的调整能够与输出电流的调整达成同步。

在一些实施例中，所述控制电路用于在所述设置电路所设置的电流高于一定阈值时导通所述开关，以将所述第四电容加入所述电荷泵，还用于在所述设置电路所设置的电流低于一定阈值时断开所述开关，以将所述第四电容从所述电荷泵中移出。

本实施例中，控制电路控制开关与设置电路联动，可以需要增大输出电流的范围时，将第四电容加入电荷泵，在需要缩小输出电流的范围时，将第四电容移出电荷泵，从而同步保持满足需求的功率因数。

在一些实施例中，所述设置电路包括手动设置开关或电子通信接口。

设置电路使用手动设置开关或电子通信接口，便于用户操作设置，也便于输出电流的范围调整，且控制电路能够联动地控制电荷泵，实现功率因数的自动优化，简单可靠。

本申请实施例的第二方面提供了一种LED照明设备，包括LED光源以及上述LED驱动电路。

上述LED驱动电路通过输出检测电路耦合到谐振转换器去检测输出相关的信号，控制电路并根据输出相关的信号控制电荷泵的电容组件的接入或不接入，从而增大输出电压或窗口，满足不同功率LED光源的需求，并都能达到调节LED驱动电路的功率因数的符合需求，不需要设置专门电路的检测输入信号，电路简单可靠，成本低。

附图说明

为了更加清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本申请实施例一提供的LED驱动电路的电路原理图；

图2是本申请实施例二提供的LED驱动电路的电路原理图；

图3是本申请实施例三提供的LED驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所述描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

最后，还需说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种LED驱动电路可以用于驱动LED照明设备的LED负载RL，LED负载RL比如是包括一颗或多颗LED光源。

LED驱动电路包括电荷泵10、开关Q3、谐振转换器20、输出端30、输出检测电路40和控制电路50。

电荷泵10连接到交流输入端ACin，电荷泵10包括电容组件；开关Q3用于切换电荷泵10的电容组件；谐振转换器20连接到电荷泵10，用于利用电荷泵10作为谐振电容来进行谐振转换；输出端30用于将谐振转换器20的输出连接到LED负载RL；输出检测电路40用于耦合到谐振转换器20，并检测与谐振转换器20的输出相关的信号；控制电路50与输出检测电路40和开关Q3连接，用于根据输出检测电路40检测到的信号控制开关Q3以切换电荷泵10的电容组件。

开关Q3用于切换电荷泵10的电容组件，具体可以是切换电荷泵10的容值，也可以是切换电荷泵10的一部分电容组件的接入或不接入，从而改变电荷泵10的容值；具体可以改变电荷泵10能够存储电荷的容值；开关Q3可以是双极三极管或MOS管或IGBT管。电荷泵10其可以由谐振转换器20产生的谐振电流的电流分量充电，充电后的电荷泵10可以给交流输入端ACin提供电流补偿，从而增大交流输入端ACin的输入电流的输入角，从而提升谐振转换器20的功率因数(PF)，使得LED驱动电路的功率因数符合需求。

该实施例中，还设置了输出检测电路40，通过输出检测电路40耦合到谐振转换器20去检测谐振转换器20的输出相关的信号，实际也是检测输出端30输出相关的信号，控制电路50根据输出相关的信号控制电荷泵10的电容组件的接入或不接入，从而增大输出窗口，满足不同负载RL需求，并能同时调节LED驱动电路的功率因数使其符合需求，不需要设置复杂且高成本的电路检测输入信号，电路简单可靠，成本低。需要说明的是，谐振转换器20的输出相关的信号可以是输出本身直接产生的信号，也可以是决定了或依赖于该输出的一个间接信号。以下实施方式将主要以该信号是个间接信号来对本实用新型进行说明，可以理解，直接采集输出信号来控制电荷泵10也是可行的。

在一些实施例中，谐振转换器20包括LCC谐振转换器。LCC谐振转换器20包括谐振电感L1、第一个谐振电容C6、电连接到电荷泵10的原边绕组和电连接到输出端30的副边绕组，且原边绕组与副边绕组之间磁耦合且电隔离，构成变压器T1。LCC谐振转换器有两个开关管Q1、Q2构成的半桥电路驱动，开关管Q1、Q2分别是谐振转换器20的上开关、下开关，开关管Q1、Q2可以是双极三极管或MOS管或IGBT管，另外谐振电感L1与原边绕组串联，谐振电容C6与原边绕组并联。

在一些实施例中，LED驱动电路包括整流桥60，整流桥60连接到交流输入端ACin；电荷泵10还包括(也可以认为是电容组件包括)：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和二极管D5，电荷泵10形成了LCC谐振转换器中的第二个谐振电容。可以理解，也可以把谐振电容C6去掉，将LCC谐振转换器改造LLC谐振转换器，本实用新型所改进的电荷泵10也可以用于LLC谐振转换器，本申请在此不再赘述。

第一电容C1连接到交流输入端ACin和谐振转换器20的地之间；第二电容C2连接到谐振转换器20的地和整流桥60的负输出端30之间；第三电容C3，串联在谐振转换器20的下开关Q3管和整流桥60的负输出端30之间；二极管D5，与第三电容C3并联，且用于从谐振转换器20的下开关Q2管获取偏置。

谐振转换器20中的谐振电感L1、变压器T1的原边绕组、第一谐振电容C6以及作为第二谐振电容的电荷泵10进行谐振，产生谐振电流，并且谐振电流流向(从谐振转换器20的地端)第一电容C1、第二电容C2，第二电容C2充满电后，继续给第三电容C3充电，当第三电容C3两端电压与交流输入端ACin两端电压之和≥滤波电容C5两端的电压时，谐振电流分流出补偿电流沿第一电容C1所在线路流向交流输入端ACin，直至单相整流桥60导通。该补偿电流拓宽了电源输入电流的输入角(即整流桥60的导通角)，平滑了输入电流，改善单阶电荷泵电路在较宽输出范围的情况下，易存在总谐波畸变较大、以及谐波不满足IEC标准的问题。PPFC+谐振转换器(LLC或LCC)的一般原理是本领域所公知的，因此不再赘述。

在一个实施例中，电容组件包括第四电容C4，第四电容C4与开关Q3串联在整流桥60的负输出端30和谐振转换器20的地之间。其中，第四电容C4额可以是一个电容器，也可以是多个电容器串并联构成。

通过开关Q3控制第四电容C4与第二电容C2并联与否，比如当输出电压达到一定值时，控制开关Q3闭合使得第二电容C2与第四电容C4并联，增大电荷泵10的(电容)上限值，为交流输入端ACin的输入电流提供更多补偿，拓宽输入电流的输入角，从而延长整流桥60的二极管D1～D4的导通时间，增大输出电压的范围，相应的提高了功率因数。

在一个实施例中，输出检测电路40连接到LCC谐振转换器20的原边绕组，用于检测与谐振转换器20的输出相关的信号。更具体地来说，这个实施例中，输出检测电路40是与原边绕组基本上并联(都连接到地)，从而输出检测电路40检测LCC谐振转换器的原边绕组上的电压，该原边绕组上的电压是感应了副边绕组的电压的，即感应输出端30的电压，从而达到检测谐振转换器20的输出相关的信号的目的。相比于需要使用复杂电路或单片机来直接检测交流输入端ACin输入的电压或电流的方式，此种方式检测LED驱动电路输出电压方式，简单可靠，成本也低。

请参阅图1，在一个实施例中，输出检测电路40包括电压检测电路，电压检测电路用于在谐振转换器20的续流阶段检测得到与谐振转换器20的输出电压相关的感应电压信号。因为在续流阶段，谐振转换器20的输入交流输入端ACin被断开，变压器T1以磁的形式从原边绕组到副边绕组传递能量，副边绕组的电压被LED负载RL的电压所钳位，且原边绕组上感应出副边绕组的电压(乘以匝比的倒数)。具体来说，电压检测电路比如包括串联连接的在原边绕组和控制电路50之间的电阻R2和二极管D6，其中，电阻R2能够对输入电流进行限流；二极管D6具有整流作用，使控制电路50仅仅在续流阶段采集电压。谐振转换器20的续流阶段，输出端30输出的电压是负载电压，本实施例中，电压检测电路直接接入谐振转换器20的原边绕组的电压(相当于检测副边绕组的感应电压)作为检测信号，通过限流整流后输出到控制电路50。

控制电路50用于在电压检测电路检测的电压高于一定阈值时导通开关Q3，以将第四电容C4加入电荷泵10，在电压检测电路检测的电压低于一定阈值时断开开关Q3，以将第四电容C4从电荷泵10中移出。

其中，控制电路50比如是齐纳二极管Z1，其阳极连接开关Q3的栅极，阴极与二极管D6相连。齐纳二极管Z1在该二极管D6输出的电压大于齐纳二极管Z1的击穿电压(外加开关管(比如三极管)Q1的be结导通电压约0.7v)(即一定阈值)时，即负载电压大时，齐纳二极管Z1击穿导通，并控制开关管Q1导通，因此将第四电容C4加入电荷泵10，增大电荷泵10的上限值，从而延长整流桥60的二极管D1～D4的导通时间，扩宽输出电压的范围的同时，提高功率因数。反之，在负载电压不超过阈值，即负载电压低时，齐纳二极管Z1截止，开关Q3断开，将第四电容C4从电荷泵10移除，降低电荷泵10的上限值(还可以由第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3提供容值)，从而减少整流桥60的二极管D1～D4的导通时间，缩小输出电压的范围的同时，但依然能保持功率因数。该实施例输出检测电路40和控制电路50所采用的器件和构成的电路简单且可靠，成本也低。

图1中的实施方式以输出电压作为输出的考量。替代地或附加地，输出电流也可以作为输出的考量。请参阅图2，输出检测电路40包括电流检测电路，电流检测电路用于在谐振转换器20的储能阶段检测得到决定谐振转换器20的输出电流的峰值电流信号。其中，电流检测电路包括串联在谐振转换器20的原边绕组和谐振转换器20的地之间的检测电阻R1，利用检测电阻R1检测在储能阶段流过原边绕组的电流，该电流和与原边绕组耦合的副边绕组在释能阶段流出的电流具有一正向的对应/函数关系，因此可以在一定程度上表征输出电流。

控制电路50用于在电流检测电路检测的电流高于一定阈值时导通开关Q3，以将第四电容C4加入电荷泵10，还用于在电流检测电路检测的电流低于一定阈值时断开开关Q3，以将第四电容C4从电荷泵10中移出。本实施例中，控制电路50包括限流电阻R2、耦合电容C5，二极管D9、光电耦合器U1、分压电阻R3和分压电阻R4，其中，限流电阻R2、耦合电容C5串联将检测电流耦合到光电耦合器U1的输入。在峰值电流大于阈值时，光电耦合器U1导通，输出一个偏置电压Vcc，经过分压电阻R3和R4去驱动开关Q3导通，将第四电容C4加入电荷泵10；反之，在峰值电流小于阈值时，光电耦合器U1和开关Q3均得不到驱动而断开，将第四电容C4从电荷泵10中移出。

谐振转换器20的储能阶段，变压器T1的原边绕组流过的峰值电流，决定了谐振转换器20的释能阶段的变压器T1的副边绕组的输出电流的大小(还有其他参数也影响着输出电流，在此可认为其他参数不变)。本实施例中，电流检测电路通过谐振转换器20的原边绕组感应谐振转换器20的副边绕组的峰值电流，光电耦合器U1在该峰值电流大于阈值时即输出给负载RL的电流大时导通，将第四电容C4加入电荷泵10增大电荷泵的上限值，从而延长整流桥60的二极管D1～D4的导通时间，扩宽输出电流的范围的同时，提高功率因数。反之，在峰值电流不超过阈值，即输出给负载RL的电流小时，将第四电容C4从电荷泵10移除，降低电荷泵10的上限值，从而减少整流桥60的二极管D1～D4的导通时间，缩小输出电流的范围的同时，保持功率因数。

在以上实施例中，与输出相关的信号均是通过实际采样电路中的某个部件上呈现的与输出相关的信号而得到。在替代的实施方式中，与输出相关的信号也可以通过提供给LED驱动电路的设置信号而得到，这是因为LED驱动电路将同步地根据该设置信号来控制其输出，所以设置信号也能够反映LED驱动电路(在下一刻)的输出。这样，可以避免采用对电路中的参数进行采样的采样电路来实现输出检测电路40，所以实现起来比较简单。具体来说，请参阅图3，在一个实施例中，LED驱动电路还包括设置电路SW1，设置电路SW1用于根据外界输入设置输出电流，LED驱动电路根据设置电路SW1的设置来调整输出电流。且，电流检测电路包括与设置电路SW1联动的检测机制，用于检测设置电路SW1的设置作为与谐振转换器20的输出相关的信号。

本实施例中，LED驱动电路具有用于可提供外界输入设置输出电流的设置电路SW1，因此，电流检测电路具有与该设置电路SW1联动的检测机制，在设置电路SW1被操作时，电流检测电路可以同步该操作至控制电路50，控制电路50可以控制开关Q3的导通和关断来调整电荷泵10。可以满足用户手动扩展输出范围的同时，LED驱动电路的功率因数也得到保证。

控制电路50用于在设置电路SW1所设置的电流高于一定阈值时导通开关Q3，以将第四电容C4加入电荷泵10，还用于在设置电路SW1所设置的电流低于一定阈值时断开开关Q3，以将第四电容C4从电荷泵10中移出。

具体来说，设置电路SW1比如是手动设置开关或电子通信接口，用户可以通过手动设置操作或可以通过外部的控制设备提供设置参数到谐振转换器20，比如输入的是LED负载RL的调光信号。相应地，开关Q3也可以是手动设置开关(比如按压开关、拨码开关等)或电子开关。控制电路50可以具有将手动设置开关Q3联动到开关SW1的机械结构，即用户操作开关SW1时也同时操作了该机械结构去操作开关Q3；替代地，控制电路50也可以是将电子通讯接口与电子开关Q3电连接并相应地设置电子开关Q3的简单的驱动电路。

控制电路50是将控制开关Q3与设置电路SW1联动，在LED驱动器根据开关SW1的设定增大输出电流的范围时，闭合开关Q3将第四电容C4加入电荷泵10；在LED驱动器根据设置电路SW1的手动设置开关的设定缩小输出电流的范围时，断开开关Q3将第四电容C4移出电荷泵10，从而同步保持满足需求的功率因数。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种LED驱动电路，包括：

电荷泵(10)，连接到交流输入端(ACin)，所述电荷泵(10)包括电容组件；

开关(Q3)，用于切换所述电荷泵(10)的所述电容组件；

谐振转换器(20)，连接到所述电荷泵(10)，用于利用所述电荷泵(10)作为谐振电容来进行谐振转换；

输出端(30)，用于将所述谐振转换器(20)的输出连接到LED负载(RL)；

其特征在于，所述LED驱动电路还包括：

输出检测电路(40)，用于耦合到所述谐振转换器(20)，并检测与所述谐振转换器(20)的输出相关的信号；

控制电路(50)，与所述输出检测电路(40)和所述开关(Q3)连接，用于根据所述输出检测电路(40)检测到的信号控制所述开关(Q3)以切换所述电荷泵(10)的所述电容组件。

2.根据权利要求1所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括整流桥(60)，所述整流桥(60)连接到所述交流输入端(ACin)；

所述电荷泵(10)还包括：

第一电容(C1)，连接到所述交流输入端(ACin)和所述谐振转换器(20)的地之间；

第二电容(C2)，连接到所述谐振转换器(20)的地和所述整流桥(60)的负输出端(30)之间；

第三电容(C3)，串联在所述谐振转换器(20)的下开关(Q3)管和所述整流桥(60)的负输出端(30)之间；以及

二极管(D5)，与所述第三电容(C3)并联，且用于从所述谐振转换器(20)的下开关(Q2)管获取偏置。

3.根据权利要求2所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电容组件包括第四电容(C4)，所述第四电容(C4)与所述开关(Q3)串联在所述整流桥(60)的负输出端(30)和所述谐振转换器(20)的地之间。

4.根据权利要求3所述的LED驱动电路，其特征在于，所述谐振转换器(20)包括LLC谐振转换器或LCC谐振转换器。

5.根据权利要求4所述的LED驱动电路，其特征在于，所述谐振转换器包括电连接到所述电荷泵(10)的原边绕组，和电连接到所述输出端(30)的副边绕组，且所述原边绕组与所述副边绕组之间磁耦合且电隔离。

6.根据权利要求5所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输出检测电路(40)连接到所述谐振转换器的原边绕组，用于检测与所述谐振转换器(20)的输出相关的信号。

7.根据权利要求3或6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输出检测电路(40)包括电压检测电路，所述电压检测电路用于在所述谐振转换器(20)的续流阶段检测得到与所述谐振转换器(20)的输出电压相关的感应电压信号；

所述控制电路(50)用于在所述电压检测电路检测的电压高于一定阈值时导通所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)加入所述电荷泵(10)，在所述电压检测电路检测的电压低于一定阈值时断开所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)从所述电荷泵(10)中移出。

8.根据权利要求3或6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述输出检测电路(40)包括电流检测电路，所述电流检测电路用于在所述谐振转换器的储能阶段检测得到决定所述谐振转换器(20)的输出电流的峰值电流信号；

所述控制电路(50)用于在所述电流检测电路检测的电流高于一定阈值时导通所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)加入所述电荷泵(10)，还用于在所述电流检测电路检测的电流低于一定阈值时断开所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)从所述电荷泵(10)中移出。

9.根据权利要求8所述的LED驱动电路，其特征在于，所述电流检测电路包括与所述谐振转换器(20)的原边绕组串联的检测电阻(R1)。

10.根据权利要求3或6所述的LED驱动电路，其特征在于，所述LED驱动电路还包括设置电路(SW1)，所述设置电路(SW1)用于根据外界输入设置输出电流，所述LED驱动电路根据所述设置电路(SW1)的设置来调整所述输出电流，且

所述输出检测电路(40)包括与所述设置电路(SW1)联动的检测机制，用于检测所述设置电路(SW1)的设置作为与所述谐振转换器(20)的输出相关的信号。

11.根据权利要求10所述的LED驱动电路，其特征在于，所述控制电路(50)用于在所述设置电路(SW1)所设置的电流高于一定阈值时导通所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)加入所述电荷泵(10)，还用于在所述设置电路(SW1)所设置的电流低于一定阈值时断开所述开关(Q3)，以将所述第四电容(C4)从所述电荷泵(10)中移出。

12.根据权利要求10所述的LED驱动电路，其特征在于，所述设置电路(SW1)包括手动设置开关或电子通信接口。

13.一种LED照明设备，包括LED光源，其特征在于，还包括如权利要求1至12中任一项所述LED驱动电路。

Images