CN220586484U - 一种用于led模块的控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于LED模块的控制电路，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容、充电控制模块和采样电阻，对储能电容进行充电，同时，外部输入电源为LED模块和开关型控制模块提供能量，其中，通过设置采样电阻的电阻值来控制对储能电容充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容通过LED模块和开关型控制模块，进行周期性放电。通过充电控制模块控制对储能电容的充电过程，使得储能电容的充电电流导通角前移，并且充电电流作为输入电流的一部分，提高输入电流和输入电压波形的一致性，从而提高了DF值，以满足对高DF值的要求。

Description

一种用于LED模块的控制电路

技术领域

本申请涉及LED驱动技术领域，具体而言，涉及一种用于LED模块的控制电路。

背景技术

LED光源是一种基于发光二极管的光源，具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等的优点。随着LED技术的不断发展，对LED驱动的性能要求也越来越高，新的标准中提出了对位移因素DF(Displacement factor)的要求，通常要求DF值大于某一阈值。位移因素也称为基波位移因素，可通过功率因素PF(Powerfactor)和谐波因素(Distortion factor)计算得到，位移因素DF的计算公式为：其中，K为位移因素，λ为功率因素，THD为总谐波失真。

然而，现有技术的LED驱动电路难以有效提高DF值，无法满足新标准中对DF值的要求。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于LED模块的控制电路，用以解决现有技术的LED驱动电路难以有效提高DF值，无法满足新标准中对DF值的要求的问题。

本申请实施例提供的一种用于LED模块的控制电路，包括：储能电容、充电控制模块、采样电阻和开关型控制模块；

储能电容的第一端连接外部输入电源，储能电容的第二端连接充电控制模块的第一端，充电控制模块的第二端通过采样电阻后接地；其中，充电控制模块用于通过线性恒流控制方式，控制储能电容的充电电流Icharge；

储能电容的第一端连接LED模块的输入端，LED模块的输出端连接开关型控制模块的第一端，开关型控制模块的第二端接地；

其中，当外部输入电源的电压大于储能电容的电压时，外部输入电源对储能电容进行充电；当外部输入电源的电压小于储能电容的电压时，储能电容进行放电。充电控制模块用于控制储能电容的充电电流Icharge，以使储能电容的充电电流导通相位角前移。

上述技术方案中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容、充电控制模块和采样电阻，对储能电容进行充电，同时，外部输入电源为LED模块和开关型控制模块提供能量，其中，通过设置采样电阻的电阻值来控制对储能电容充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容通过LED模块和开关型控制模块，进行周期性放电。

通过设置充电控制模块中的MOS管的参考电压，来控制储能电容的充电电流，具体可以为设置固定的参考电压使充电电流为恒流。本实施例中，通过充电控制模块控制对储能电容的充电过程，使得储能电容的充电电流导通角前移，并且充电电流作为输入电流的一部分，提高输入电流和输入电压波形的一致性，从而提高了DF值，以满足对高DF值的要求。

并且，本实施例中将储能电容的充电电流导通角前移的同时，也降低了电容电压Vin，又因为储能电容的放电电流不变，导致开关型控制模块中开关器件的开关频率降低，降低了开关器件的开关损耗，从而节约了成本，提高了经济型。

其中，开关型控制模块用于根据PWM信号控制开关型控制模块的MOS管的通断的方式，来控制LED模块的电流Iled或电压Vled。开关型控制模块包括开关型恒流模块或开关型恒压模块。开关型恒流模块用于根据PWM信号控制其中的MOS管通断的方式，来控制经过LED模块的电流Iled为恒流。开关型恒压模块用于根据PWM信号控制其中的MOS管通断的方式，来控制LED模块两端的电压Vled为恒压。

在一些可选的实施方式中，还包括：单向通路模块；

单向通路模块的输入端接地，单向通路模块的输出端连接储能电容的第二端。

在一些可选的实施方式中，还包括充电单向模块；储能电容、充电单向模块、充电控制模块、采样电阻和地线形成储能电容的充电回路。

在一些可选的实施方式中，还包括：充电单向模块包括电容充电二极管；单向通路模块包括电容放电二极管；

储能电容的第二端连接电容充电二极管的输入端，电容充电二极管的输出端连接充电控制模块的第一端；

储能电容的第二端连接电容放电二极管的输出端，电容放电二极管的输入端接地。

上述技术方案中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容、电容充电二极管、充电控制模块和采样电阻，对储能电容进行充电，同时，外部输入电源为LED模块和开关型控制模块提供能量，其中，通过设置采样电阻的电阻值来控制对储能电容充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，电容放电二极管、储能电容、LED模块和开关型控制模块构成放电回路，并进行周期性放电。

在一些可选的实施方式中，还包括：电压采样模块；电压采样模块用于采样LED模块的输出端电压，并输出采样电压；充电控制模块还用于在电压采样模块输出的采样电压大于阈值时，进行参考电压的线性补偿，使储能电容的充电电流减小。

在一些可选的实施方式中，所述充电控制模块包括参考电压模块、比较器以及开关单元；

所述比较器用于将所述储能电容的电信号与所述参考电压模块输出的参考电压进行比较，以控制所述开关单元的通断。

其中，开关单元包括三极管或MOS管。本实施例中开关单元采用第一MOS管，以精确控制储能电容的充电电流。

LED模块的输出端连接电压采样模块的第一端，电压采样模块的第二端连接参考电压模块的第一端，参考电压模块的第二端连接比较器的正输入端，比较器的输出端连接第一MOS管的栅极，第一MOS管的漏极连接电容充电二极管的输出端，第一MOS管的源极通过采样电阻后接地。

其中，参考电压模块用于在电压采样模块的输出电压大于阈值时，对参考电压模块输出电压进行线性补偿，使储能电容的充电电流减小。

上述技术方案中，充电控制模块的参考电压从LED模块的负极采样得到，以检测LED模块的电压变化，当LED模块的电压Vled变小时，LED模块的负极电压Vled-变大，电压采样模块的采样电压Vfb变大，从而电压采样模块和参考电压模块进入线性补偿，使充电控制模块的参考电压Vref变小，储能电容的充电电流Icharge随之变小。面对不同的输出电压Vled的场景，都能够保证在一个半波内，输入电流Iin(Iin＝Icharge+Iled)能够在规定的相位角之前达到最大值，例如满足新欧标中输入电流最大值对应相位角小于65度的规定。

在一些可选的实施方式中，还包括：稳压模块；稳压模块的输入端连接母线，稳压模块的输出端连接参考电压模块；稳压模块用于从母线获取母线电压并进行稳压后输出。

在一些可选的实施方式中，稳压模块包括：结型场效应管、电源模块和带隙基准模块；

结型场效应管的漏极连接电容充电二极管的输出端，结型场效应管的栅极接地，结型场效应管的源极连接电源模块的输入端，电源模块的输出端连接参考电压模块的第三端，带隙基准模块的输出端连接参考电压模块的第四端；

结型场效应管用于从母线获取母线电压；电源模块用于将母线电压转换为工作电压；带隙基准模块用于将工作电压转换为零温度系数电压；参考电压模块用于从零温度系数电压获取参考电压。

其中，稳压模块可以集成到充电控制模块的IC芯片中。

在一些可选的实施方式中，还包括：过温调节模块；

电源模块的输出端连接过温调节模块的输入端，过温调节模块的输出端连接参考电压模块的第四端；

过温调节模块用于在温度高于预设值时，将参考电压模块的输出值置零。

其中，过温调节模块可以集成到充电控制模块的IC芯片中。

在一些可选的实施方式中，还包括：电感和电感放电二极管；

电感的第一端连接LED模块的输出端，电感的第二端连接开关型控制模块的第一端；

电感的第二端还连接电感放电二极管的输入端，电感放电二极管的输出端连接LED模块的输入端。

上述技术方案中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容、充电控制模块和采样电阻，对储能电容进行充电，同时，外部输入电源为LED模块和开关型控制模块提供能量，该过程中开关型控制模块通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块的电流Iled或LED模块两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块的MOS管开启时，外部输入电源通过LED模块、电感和开关型控制模块，为LED模块提供能量，同时电感储能；开关型控制模块的MOS管关闭时，电感释放能量，电感通过电感放电二极管之后为LED模块提供能量。

当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容通过LED模块和开关型控制模块，进行周期性放电，该过程中开关型控制模块通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块的电流Iled或LED模块两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块的MOS管开启时，储能电容通过LED模块、电感和开关型控制模块，为LED模块提供能量，同时电感储能；开关型控制模块的MOS管关闭时，电感释放能量，电感通过电感放电二极管之后为LED模块提供能量。

在一些可选的实施方式中，还包括：极性电容；

极性电容的正端连接LED模块的输入端，极性电容的负端连接LED模块的输出端。

上述技术方案中，由于电感的充放电过程，导致流过LED模块的电流Iled的波形是三角波，本实施例中设置极性电容来实现滤波作用，将三角波滤波成直流电流。

在一些可选的实施方式中，还包括：整流模块；

整流模块的输入端连接外部交流电源，整流模块的输出端连接储能电容的第一端。

在一些可选的实施方式中，还包括：高频滤波电容；

整流模块的输出端还连接高频滤波电容后接地。

上述技术方案中，开关型控制模块实现LED模块所在回路的周期性放电，开关型控制模块的开关频率决定了放电频率，因此，开关型控制模块的高频开关动作导致高频噪声产生。本实施例，通过设置高频滤波电容来避免充放电电流的高频振荡，以提高系统稳定性。

本申请实施例提供的一种用于LED模块的控制设备，包括如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，以及包围控制电路的壳体。

本申请实施例提供的一种LED设备，包括如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，以及LED模块；控制电路连接LED模块。

本申请实施例提供的一种用于LED模块的集成电路，包括：如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，引线框架，以及塑封料；控制电路设置于引线框架上，塑封料用于密封控制电路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于LED模块的控制电路示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种充电电流Icharge的波形图；

图3为本申请实施例提供的第二种充电电流Icharge的波形图；

图4为本申请实施例提供的第三种充电电流Icharge的波形图；

图5为本申请实施例提供的输入电流的波形示意图；

图6为本申请第一实施例提供的一种用于LED模块的控制电路结构图；

图7为本实施例提供的充电控制模块的示意图；

图8为本申请另一实施例提供的充电控制模块的示意图；

图9为本申请第二实施例提供的一种用于LED模块的控制电路结构图；

图10为本申请实施例提供的控制电路结构图。

图标：1-充电控制模块，2-开关型控制模块，3-LED模块，4-电压采样模块，5-整流模块，6-单向通路模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种LED模块3的控制电路示意图，该控制电路具体包括：储能电容C1、充电控制模块1、采样电阻R和开关型控制模块2。

其中，储能电容C1的第一端连接外部输入电源，储能电容C1的第二端连接充电控制模块1的第一端(IN端)，充电控制模块1的第二端(CS端)通过采样电阻R后接地；其中，充电控制模块1用于通过线性恒流控制方式，控制储能电容C1的充电电流Icharge。储能电容C1的第一端连接LED模块3的输入端，LED模块3的输出端连接开关型控制模块2的第一端，开关型控制模块2的第二端接地；其中，开关型控制模块2用于根据PWM信号控制开关型控制模块2的MOS管的通断的方式，来控制LED模块3的电流Iled或电压Vled。

本申请实施例中，当外部输入电源电压Vm大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容C1、充电控制模块1和采样电阻R，对储能电容C1进行充电，同时，外部输入电源为LED模块3和开关型控制模块2提供能量，其中，通过设置采样电阻R的电阻值来控制对储能电容C1充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容C1通过LED模块3和开关型控制模块2，进行周期性放电。

通过设置充电控制模块1中的MOS管的参考电压，来控制储能电容C1的充电电流，具体可以为设置固定的参考电压使充电电流为恒流，如图2的充电电流Icharge的波形所示。本实施例中，通过充电控制模块1控制对储能电容C1的充电过程，使得储能电容C1的充电电流导通角前移，并且充电电流作为输入电流的一部分，提高输入电流和输入电压波形的一致性，从而提高了DF值，以满足对高DF值的要求。

并且，本实施例中将储能电容C1的充电电流导通角前移的同时，也降低了电容电压Vin，又因为储能电容的放电电流Ipk不变，导致开关型控制模块中开关器件的开关频率降低，其原因为：Ipk＝(Vin/L)×Ton，输出电流Iled＝Ipk/2恒定，所以Ipk＝2×Iled不变，由于Vin变小，Ton变大，Toff＝L×Ipk/Vled不变，T＝Ton+Toff变大，F＝1/T变小，开关频率降低，降低了开关器件的开关损耗，从而节约了成本，提高了经济型。

其中，开关型控制模块2包括开关型恒流模块或开关型恒压模块。开关型恒流模块用于根据PWM信号控制其中的MOS管通断的方式，来控制经过LED模块3的电流Iled为恒流。开关型恒压模块用于根据PWM信号控制其中的MOS管通断的方式，来控制LED模块3两端的电压Vled为恒压。

具体的，请参照图5，图5为本申请实施例提供的输入电流的波形示意图。其中，Iin为本实施例设置有充电控制模块1的控制电路中的输入电流，由于充电控制模块1的作用，使得在一个半波内，储能电容C1的充电电流导通角和输入电流的导通角均为θ，电容电压Vin的谷底值为V1。Iin’为不设置充电控制模块1的控制电路中的输入电流，此时，在一个半波内，储能电容C1的充电电流导通角和输入电流的导通角均为θ’，电容电压Vin的谷底值为V0。因此，本实施例设置有充电控制模块1的电路相较于不设置充电控制模块1的电路来说，输入电流导通角从θ’降至θ，电容电压Vin的谷底值从V1降至V0，从而提高了输入电流和输入电压波形的一致性。

此外，通过设置充电控制模块1中的MOS管的参考电压，来控制储能电容C1的充电电流Icharge，也可以是：通过设置充电控制模块1中参考电压为随相位角变化的值，使得在电压Vm的一个半波内，在较小的相位角开始具有充电电流，且该充电电流迅速上升至最大值，之后充电电流的值始终比该最大值低，以满足输入电流最大值对应相位角小于某一阈值的要求，例如图3和图4的充电电流Icharge的波形所示。

请参照图6，图6为本申请第一实施例提供的一种LED模块3的控制电路结构图。

本实施例的控制电路还包括：电容充电二极管D1以及电容放电二极管D2。其中，储能电容C1的第二端连接电容充电二极管D1的输入端，电容充电二极管D1的输出端连接充电控制模块1的第一端(IN端)；储能电容C1的第二端连接电容放电二极管D2的输出端，电容放电二极管D2的输入端接地。

本申请实施例中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容C1、电容充电二极管D1、充电控制模块1和采样电阻R，对储能电容C1进行充电，同时，外部输入电源为LED模块3和开关型控制模块2提供能量，其中，通过设置采样电阻R的电阻值来控制对储能电容C1充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，电容放电二极管D2、储能电容C1、LED模块3和开关型控制模块2构成放电回路，并进行周期性放电。

在一些可选的实施方式中，还包括：电感L和电感放电二极管D3；其中，电感L的第一端连接LED模块3的输出端，电感L的第二端连接开关型控制模块2的第一端；电感L的第二端还连接电感放电二极管D3的输入端，电感放电二极管D3的输出端连接LED模块3的输入端。

本申请实施例中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容C1、充电控制模块1和采样电阻R，对储能电容C1进行充电，同时，外部输入电源为LED模块3和开关型控制模块2提供能量，该过程中开关型控制模块2通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块3的电流Iled或LED模块3两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块2的MOS管开启时，外部输入电源通过LED模块3、电感L和开关型控制模块，为LED模块3提供能量，同时电感L储能；开关型控制模块2的MOS管关闭时，电感L释放能量，电感L通过电感放电二极管D3之后为LED模块3提供能量。

当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容C1通过LED模块3和开关型控制模块2，进行周期性放电，该过程中开关型控制模块2通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块3的电流Iled或LED模块3两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块2的MOS管开启时，储能电容C1通过LED模块3、电感L和开关型控制模块，为LED模块3提供能量，同时电感L储能；开关型控制模块2的MOS管关闭时，电感L释放能量，电感L通过电感放电二极管D3之后为LED模块3提供能量。

在一些可选的实施方式中，还包括：极性电容C2；极性电容C2的正端连接LED模块3的输入端，极性电容C2的负端连接LED模块3的输出端。

本申请实施例中，由于电感L的充放电过程，导致流过LED模块3的电流Iled的波形是三角波，本实施例中设置极性电容C2来实现滤波作用，将三角波滤波成直流电流。

并且，由于本实施例LED模块3所在的电流回路采用开关型控制模块2实现恒流输出，还具有以下优点：

第一、输入电压范围更宽，可适应较大的电网电压波动。

第二、输入功率稳定，基本不随输入电压变化而变化。

第三、效率高。

第四、LED电压设定灵活，可根据实际需求设置LED电压。

第五、LED无频闪。

在一些可选的实施方式中，还包括：整流模块5；整流模块5的输入端连接外部交流电源，整流模块5的输出端连接储能电容C1的第一端。整流模块5将外部交流电压Vac整流为外部输入电压Vm。

在一些可选的实施方式中，还包括：高频滤波电容C3；整流模块5的输出端还连接高频滤波电容C3后接地。本申请实施例中，开关型控制模块2实现LED模块3所在回路的周期性放电，开关型控制模块2的开关频率决定了放电频率，因此，开关型控制模块2的高频开关动作导致高频噪声产生。本实施例，通过设置高频滤波电容C3来避免充放电电流的高频振荡，以提高系统稳定性。

在一个可选的实施方式中，控制电路还包括：电压采样模块4；再请参照图7，图7为本实施例提供的充电控制模块1的示意图，本实施例的充电控制模块1具体包括参考电压模块、比较器以及第一MOS管M1。LED模块3的输出端连接电压采样模块4的第一端，电压采样模块4的第二端连接参考电压模块的第一端(FB端)，参考电压模块的第二端连接比较器的正输入端，比较器的输出端连接第一MOS管M1的栅极，第一MOS管M1的漏极连接电容充电二极管D1的输出端，第一MOS管M1的源极通过采样电阻R后接地。在对储能电容C1充电时，Vref的值高于第一MOS管M1导通的阈值，第一MOS管M1打开；在储能电容C1放电时，Vref的值低于第一MOS管M1导通的阈值，第一MOS管M1自动断开。

本申请实施例中，充电控制模块1的参考电压从LED模块3的负极采样得到，以检测LED模块3的电压变化，当LED模块3的电压Vled变小时，LED模块3的负极电压Vled-变大，电压采样模块4的采样电压Vfb变大，从而电压采样模块4和参考电压模块进入线性补偿，使充电控制模块1的参考电压Vref变小，储能电容C1的充电电流Icharge随之变小。面对不同的输出电压Vled的场景，都能够保证在一个半波内，输入电流Iin(Iin＝Icharge+Iled)能够在规定的相位角之前达到最大值，例如满足新欧标中输入电流最大值对应相位角小于65度的规定。在一个具体实施例中，当FB端电压Vfb大于1.8V时，进行输出电压的线性补偿，此时Vref＝600-(Vfb-1.8)×600(mV)。

需要说明的是，常规方案中采用线性IC的LED恒流驱动电路也会进行线性补偿，常规方案的线性补偿与本实施例的线性补偿的不同之处在于：

常规方案中一般是线性补偿模块(LN)从母线电压采样，采集输入电压的变化，由于线性补偿模块的端电压Vln小于1.8V时不工作，充电电流Icharge为恒流，从而输入电流也是恒流，无法满足输入电流最大值对应相位角小于65度的规定，因而，在230V输入电压必须进入线性补偿(补偿方式例如Vref＝600-(Vln-1.8)×600(mV))，才能使其输入电流的波形满足输入电流最大值对应相位角小于65度的规定。并由于线性补偿模块的恒功率作用，在输入电压变大的情况下，如果Icharge不变的话，Vin谷底电压会很高，再由于LED恒流芯片采用线性IC，该芯片中MOS管的功率P_MOS＝V_MOS×Iled＝(Vin-Vled)×Iled，输入功率会变化很大，线性补偿模块工作后Icharge会变小，Vin谷底电压会变低，从而P_M2功率变化较小，输入功率也变化较小。

而本实施例从LED模块3的负极进行采样，其是为了适应不同的输出电压进行输出电压补偿，从而，面对不同的输出电压Vled的场景，都能够保证在一个半波内，输入电流能够在规定的相位角之前达到最大值。

在一些可选的实施方式中，请参照图8和图10，其中图8为本申请另一实施例提供的充电控制模块1的示意图，充电控制模块1还包括：结型场效应管M0、电源模块POWER和带隙基准模块BG。

其中，结型场效应管M0的漏极连接电容充电二极管D1的输出端，结型场效应管M0的栅极接地，结型场效应管M0的源极连接电源模块POWER的输入端，电源模块POWER的输出端连接参考电压模块的第三端，带隙基准模块BG的输出端连接参考电压模块的第四端；结型场效应管M0用于从母线获取母线电压；电源模块POWER用于将母线电压转换为工作电压；带隙基准模块BG用于将工作电压转换为零温度系数电压；参考电压模块用于从零温度系数电压获取参考电压。

在一些可选的实施方式中，充电控制模块1还包括：过温调节模块OTR；电源模块POWER的输出端连接过温调节模块OTR的输入端，过温调节模块OTR的输出端连接参考电压模块的第三端；过温调节模块OTR用于在温度高于预设值时，将参考电压模块的输出值置零。

请参照图9，图9为本申请第二实施例提供的一种LED模块3的控制电路结构图。该控制电路具体包括：储能电容C1、充电控制模块1、采样电阻R、开关型控制模块2和单向通路模块6。

其中，单向通路模块6的输入端接地，单向通路模块6的输出端连接储能电容C1的第二端，储能电容C1的第一端连接外部输入电源，储能电容C1的第二端连接充电控制模块1的第一端(IN端)，充电控制模块1的第二端(CS端)通过采样电阻R后接地；其中，充电控制模块1用于通过线性恒流控制方式，控制储能电容C1的充电电流Icharge。储能电容C1的第一端连接LED模块3的输入端，LED模块3的输出端连接开关型控制模块2的第一端，开关型控制模块2的第二端接地；其中，开关型控制模块2用于根据PWM信号控制开关型控制模块2的MOS管的通断的方式，来控制LED模块3的电流Iled或电压Vled。

本申请实施例中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容C1、充电控制模块1和采样电阻R，对储能电容C1进行充电，同时，外部输入电源为LED模块3和开关型控制模块2提供能量，其中，通过设置采样电阻R的电阻值来控制对储能电容C1充电的充电电流的大小。当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，单向通路模块6、储能电容C1、LED模块3和开关型控制模块2构成放电回路，并进行周期性放电。其中，单向通路模块6可以为二极管或其他具有单向导电性的PN节器件，单向通路模块6还可以使用充电控制模块1的开关器件(MOS管)的体二极管。本实施例中，通过充电控制模块1控制对储能电容C1的充电过程，使得储能电容C1的充电电流导通角前移，并且充电电流作为输入电流的一部分，提高输入电流和输入电压波形的一致性，从而提高了DF值，以满足对高DF值的要求。

本实施例的控制电路还包括：极性电容C2、整流模块5、高频滤波电容C3、电感L和电感放电二极管D3。

其中，电感L的第一端连接LED模块3的输出端，电感L的第二端连接开关型控制模块2的第一端；电感L的第二端还连接电感放电二极管D3的输入端，电感放电二极管D3的输出端连接LED模块3的输入端。极性电容C2的正端连接LED模块3的输入端，极性电容C2的负端连接LED模块3的输出端。整流模块5的输入端连接外部交流电源，整流模块5的输出端连接储能电容C1的第一端。整流模块5的输出端还连接高频滤波电容C3后接地。

本申请实施例中，当外部输入电源电压大于电容电压Vin时，外部输入电源通过储能电容C1、充电控制模块1和采样电阻R，对储能电容C1进行充电，同时，外部输入电源为LED模块3和开关型控制模块2提供能量，该过程中开关型控制模块2通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块3的电流Iled或LED模块3两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块2的MOS管开启时，外部输入电源通过LED模块3、电感L和开关型控制模块，为LED模块3提供能量，同时电感L储能；开关型控制模块2的MOS管关闭时，电感L释放能量，电感L通过电感放电二极管D3之后为LED模块3提供能量。

当外部输入电源电压小于电容电压Vin时，储能电容C1通过LED模块3和开关型控制模块2，进行周期性放电，该过程中开关型控制模块2通过控制其中的MOS管通断的方式，控制流过LED模块3的电流Iled或LED模块3两端的电压Vled。具体的，开关型控制模块2的MOS管开启时，储能电容C1通过LED模块3、电感L和开关型控制模块，为LED模块3提供能量，同时电感L储能；开关型控制模块2的MOS管关闭时，电感L释放能量，电感L通过电感放电二极管D3之后为LED模块3提供能量。

由于电感L的充放电过程，导致流过LED模块3的电流Iled的波形是三角波，本实施例中设置极性电容C2来实现滤波作用，将三角波滤波成直流电流。开关型控制模块2实现LED模块3所在回路的周期性放电，开关型控制模块2的开关频率决定了放电频率，因此，开关型控制模块2的高频开关动作导致高频噪声产生。本实施例，通过设置高频滤波电容C3来避免充放电电流的高频振荡，以提高系统稳定性。

本申请实施例提供的一种用于LED模块的控制设备，包括如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，以及包围控制电路的壳体。

本申请实施例提供的一种LED设备，包括如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，以及LED模块；控制电路连接LED模块。

本申请实施例提供的一种用于LED模块的集成电路，包括：如以上任一项的一种用于LED模块的控制电路，引线框架，以及塑封料；控制电路设置于引线框架上，塑封料用于密封控制电路。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种用于LED模块的控制电路，其特征在于，包括：储能电容(C1)、充电控制模块(1)、采样电阻(R)和开关型控制模块(2)；

所述储能电容(C1)的第一端用于连接外部输入电源以及所述LED模块(3)的输入端，所述储能电容(C1)的第二端连接所述充电控制模块(1)的第一端，所述充电控制模块的第二端通过所述采样电阻(R)后接地；其中，所述充电控制模块(1)用于控制所述储能电容(C1)的充电电流Icharge，以使所述储能电容(C1)的充电电流导通相位角前移；

所述开关型控制模块(2)的第一端用于连接所述LED模块(3)的输出端，所述开关型控制模块(2)的第二端接地。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：单向通路模块(6)；

所述单向通路模块(6)的输入端接地，所述单向通路模块(6)的输出端连接所述储能电容(C1)的第二端。

3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，还包括充电单向模块；所述储能电容(C1)、充电单向模块、充电控制模块、采样电阻(R)和地线形成所述储能电容(C1)的充电回路。

4.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：电压采样模块(4)；

所述电压采样模块(4)用于采样所述LED模块(3)的输出端电压，并输出采样电压；所述充电控制模块(1)还用于在所述电压采样模块(4)输出的采样电压大于阈值时，进行参考电压的线性补偿，使所述储能电容(C1)的充电电流减小。

5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述充电控制模块(1)包括参考电压模块(VREF)、比较器以及开关单元；

所述比较器用于将所述储能电容(C1)的电信号与所述参考电压模块(VREF)输出的参考电压进行比较，以控制所述开关单元的通断。

6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，还包括：稳压模块；

所述稳压模块的输入端连接母线，所述稳压模块的输出端连接所述参考电压模块(VREF)；所述稳压模块用于从母线获取母线电压并进行稳压后输出。

7.如权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述稳压模块包括：结型场效应管(M0)、电源模块(POWER)和带隙基准模块(BG)；

所述结型场效应管(M0)用于从母线获取母线电压；所述电源模块(POWER)用于将母线电压转换为工作电压；所述带隙基准模块(BG)用于将工作电压转换为零温度系数电压；

所述参考电压模块(VREF)还用于从零温度系数电压获取参考电压。

8.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，还包括：过温调节模块(OTR)；

所述过温调节模块(OTR)的输出端连接所述参考电压模块(VREF)；

所述过温调节模块(OTR)用于在温度高于预设值时，将所述参考电压模块(VREF)的参考电压置零。

9.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述开关型控制模块(2)通过控制其MOS管的通断，来控制所述LED模块(3)的电流Iled或电压Vled；其中，控制MOS管通断的方式为：通过向MOS管的栅极输入PWM信号，实现通断控制。

10.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述储能电容(C1)用于：当外部输入电源的电压大于所述储能电容(C1)的电压时，外部输入电源对所述储能电容(C1)进行充电；当外部输入电源的电压小于所述储能电容(C1)的电压时，所述储能电容(C1)进行放电。

11.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：电感(L)和电感放电二极管(D3)；

所述电感(L)的第一端连接所述LED模块(3)的输出端，所述电感(L)的第二端连接所述开关型控制模块(2)的第一端；

所述电感(L)的第二端还连接所述电感放电二极管(D3)的输入端，所述电感放电二极管(D3)的输出端连接所述LED模块(3)的输入端。

12.如权利要求11所述的控制电路，其特征在于，还包括：极性电容(C2)；

所述极性电容(C2)的正端连接所述LED模块(3)的输入端，所述极性电容(C2)的负端连接所述LED模块(3)的输出端。

13.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括：整流模块(5)和高频滤波电容(C3)；

所述整流模块(5)的输入端连接外部交流电源Vac，所述整流模块(5)的输出端连接所述储能电容(C1)的第一端；所述整流模块(5)的输出端还连接所述高频滤波电容(C3)后接地。

14.一种用于LED模块的控制设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的一种用于LED模块的控制电路，以及包围所述控制电路的壳体。

15.一种LED设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的一种用于LED模块的控制电路，以及LED模块；所述控制电路连接所述LED模块。

16.一种用于LED模块的集成电路，其特征在于，包括：如权利要求1-13任一项所述的一种用于LED模块的控制电路，引线框架，以及塑封料；所述控制电路设置于所述引线框架上，所述塑封料用于密封所述控制电路。