纹波抑制方法、电路及应用其的负载驱动电路与流程

本发明涉及电力电子技术，具体涉及一种纹波抑制方法、电路及应用其的负载驱动电路。

背景技术：

驱动LED负载的开关电源的输出通常含有纹波(ripple)，其中，在输出电流中会存在工频或者更低频的纹波，同时造成输出电压也存在纹波。若用这样的开关电源直接驱动LED负载，必然会使得LED灯出现闪烁或频闪现象。

传统的开关电源中，会采用大的电解电容来储能，为后级LED负载提供直流电压，这样使驱动电源的输出电流纹波很低。但是，采用这种方式无法提供功率因数校正，而且电解电容使用也会影响到电路的寿命。

为了避免大的电解电容的使用，常规的LED的驱动电路中通常会设置纹波抑制电路。如图1所示，其为现有的一种带纹波抑制电路的LED驱动电路，该电路的纹波抑制电路包括晶体管Q、低通滤波器和误差运算放大器AMP。采样电阻R_S采样流过LED灯串的电流，再经过一低通滤波器得到LED灯串的平均电流，然后用该平均电流与R_S采样到的采样电流的差值去控制晶体管Q的栅极电压，以控制晶体管Q的漏极端(晶体管Q的源极接地)电压跟随直流变换器的输出电压VOUT纹波的变化，从而最终实现LED电流为一直流量。

然而，上述这种采用晶体管的漏极电压跟随输出电压纹波的变化来抑制LED驱动电流的纹波的方式，晶体管的耗能较大，且对晶体管的散热性能也需要较高的要求，需要更大尺寸的封装来确保晶体管的散热性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种纹波抑制电路及应用其的驱动电路，以提高

一种纹波抑制方法，其特征在于，包括：

将开关变换器与负载串联在信号源的输出端之间，

控制所述开关变换器的输入端的电压信号与输出端的电压信号之间的电压差跟随所述信号源输出的纹波信号的变化，使得流过所述负载的负载电流信号维持为直流量。

优选地，控制所述电压差的平均值为零。

优选地，控制所述电压差跟随所述信号源输出的纹波信号的变化步骤包括：

在所述纹波信号大于预定值信号期间，控制所述开关变换器存储部分所述信的输出能量，

在所述纹波信号的值小于所述预定值信号期间，控制所述开关变换器释放能量，以与所述信号源共同向所述负载提供能量。

优选地，通过检测所述负载电流信号来判断所述纹波信号与所述预定值信号的关系，

在所述负载电流信号大于参考电流信号期间，所述纹波信号大于所述预定值信号，控制所述开关变换器存储所述输出能量的大小跟随所述负载电流信号与参考电流信号的差值的变化，

在所述负载电流信号小于参考电流信号期间，所述纹波信号小于所述预定值信号，控制所述开关变换器释放能量的大小跟随所述参考电流信号与所述负载电流信号的差值的变化。

优选地，在第一电压信号大于参考电压信号期间，所述参考电流信号增加的速度跟随所述第一电压信号与参考电压信号的差值的变化，

在所述第一电压信号小于所述参考电压信号期间，所述参考电流信号减小的速度跟随所述参考电压信号与第一电压信号的差值的变化，

其中，所述第一电压信号为所述开关变换器的输入端或输出端的电压信号。

优选地，将所述开关变换器的输入端与所述负载的电流输出端相连，所述开关变换器的输出端与所述信号源的输出端的负端相连。

优选地，滤去所述纹波信号中的直流成分，以获得交流信号，将所述交流信号作为所述开关变换器输入端的电压信号的参考信号，并根据所交流信号与所述开关变换器的输入端的电压信号之间的误差补偿信号控制所述开关变换器进行所述的存储与释放能量的动作。

优选地，所述预定值信号的值等于所述纹波信号的平均值。

一种纹波抑制电路，其特征在于，包括开关变换器，

所述开关变换器与负载串联在信号源的输出端之间，

其中，所述开关变换器的输入端的电压信号与输出端的电压信号之间的电压差跟随所述信号源输出的纹波信号的变化，使得流过所述负载的负载电流信号维持为直流量。

优选地，所述电压差的平均值为零。

优选地，所述开关变换器包括功率级电路和控制电路，

所述控制电路控制所述功率级电路在所述纹波信号大于预定值信号期间存储部分所述信号源的输出能量，在所述纹波信号的值小于所述预定值信号期间，释放能量，以与所述信号源共同向所述负载提供能量。

优选地，所述控制电路根据所述负载电流信号来判断所述纹波信号与预定值信号的关系，

在所述负载电流信号大于参考电流信号期间，所述纹波信号大于所述预定值信号，所述控制电路控制所述功率级电路存储所述输出能量的大小跟随所述负载电流信号与参考电流信号的差值的变化，

在所述负载电流信号小于参考电流信号期间，所述纹波信号小于所述预定值信号，所述控制电路控制所述功率级电路释放能量的大小跟随所述参考电流信号与所述负载电流信号的差值的变化。

优选地，所述控制电路包括第一误差补偿电路，以用于生成所述参考电流信号与负载电流信号之间误差的补偿信号，

在所述参考电流信号大于所述负载电流信号期间，所述补偿信号的值增加的速度跟随所述参考电流信号与所述负载电流信号的差值的变化，所述补偿信号的值越大，所述功率级电路向所述负载释放的能量越大，使得所述负载电流信号增加，

在所述参考电流信号小于所述负载电流信号期间，所述补偿信号的值减小的速度跟随所述负载电流信号与所述参考电流信号的差值的变化，所述补偿信号的值越小，所述功率级电路存储的所述输出能量越大，使得所述负载电流信号减小。

优选地，所述第一误差补偿电路包括反馈电路、第一误差放大器、第一补偿电容，

所述反馈电路接收所述负载电流信号，以生成所述负载电流信号的反馈信号，

所述第一误差放大器的第一输入端接收所述反馈信号，第二输入端接收所述参考电流信号的表征信号，输出端输出第一误差信号，

所述第一补偿电容与所述第一误差放大器的输出端相连，接收所述第一误差信号，以生成所述补偿信号。

优选地，所述控制电路还包括第二误差补偿电路，用于生成所述表征信号，

在第一电压信号大于参考电压信号期间，所述表征信号增加的速度跟随所述第一电压信号与参考电压信号的差值的变化，

在所述第一电压信号小于所述参考电压信号期间，所述表征信号减小的速度跟随所述参考电压信号与第一电压信号的差值的变化，

其中，所述第一电压信号为所述开关变换器的输入端或输出端的电压信号。

优选地，所述开关变换器的输入端与所述负载的电流输出端相连，所述开关变换器的输出端与所述信号源的输出端的负端相连。

优选地，所述控制电路包括滤波电路和第三误差补偿电路，

所述滤波电路接收所述纹波信号，以滤去所述纹波信号中的直流成分，从而生成交流信号，所述第三误差补偿电路用于生成所述交流信号与所述开关变换器的输入端的电压信号之间误差的补偿信号，

所述控制电路根据所述补偿信号，控制所述功率级电路进行所述的存储和释放能量的动作，以控制所述开关变换器的输入端的电压信号跟随所述交流信号的变化，使得所述负载电流信号维持为直流量。

优选地，所述功率级电路的拓扑类型选自Buck-Boost、Flyback以及Sepic中的一种。

优选地，所述功率级电路包括第一开关管、第二开关管、电感、第一电容、第二电容，第一整流管、第二整流管，

所述第一电容的第一端与所述负载的电流输出端相连，第二端与所述信号源的输出端的负端相连，

所述第一整流管的电流输入端与所述第一电容的第一端相连，电流输出端与电感的第一端相连，

所述电感的第二端通过所述第一开关管与所述第一电容的第二端相连，

所述第二电容的第一端与所述第一电容的第二端相连，第二端通过所述第二开关管与所述电感的第一端相连，

所述第二整流管的电流输入端与所述电感的第二端相连，电流输出端与所述第二电容的第二端相连。

优选地，所述预定值信号的值等于所述纹波信号的平均值。

一种负载驱动电路，其特征在于，包括信号源和权利要求9至20中任意一项所述纹波抑制电路，

所述纹波抑制电路与负载串联连接在所述信号源的输出端之间，

所述信号源向所述负载输出纹波信号，所述纹波抑制电路用于消除所述负载上的纹波，以使得流过所述负载的负载电流信号维持为直流量。

优选地，所述信号源包括PFC转换器和输出电容，

所述输出端电容的正端与所述PFC转换器的输出端相连，负端为所述信号源的输出端的负端。

由上可见，本发明采用开关变换器来缓冲前级信号源的输出能量，使得所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差跟随所述信号源输出的纹波信号的变化，从而抑制了负载上的纹波，使的负载电流信号维持为直流量，避免了诸如LED灯类的负载由于负载电流信号存在纹波成分而出现闪烁的现象，且由于所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差的平均值为零，使得所述开关变换器不会额外的消耗前级所述信号源输出的能量。因此，带所述纹波抑制电路的负载驱动电路的功耗非常低。

附图说明

图1为现有的一种带纹波抑制电路的LED驱动电路；

图2为依据本发明实施例的负载驱动电路结构框图；

图3为图2所示的负载电流驱动电路的工作波形图；

图4为依据本发明实施例的一种负载驱动电路的电路图；

图5为图4所示的负载驱动电路的中的纹波抑制电路的控制电路图；

图6为图5所示的控制电路的波形图；

图7为带用电压控制方式控制的纹波抑制电路的负载驱动电路图；

图8为依据本发明实施例的一种负载驱动电路的电路图；

图9为依据本发明实施例的一种负载驱动电路的电路图；

图10为依据本发明实施例的一种负载驱动电路的电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的几个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髓和范围上做的替代、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。

本申请提供可一种纹波抑制方法，以在信号源输出的纹波信号给所述负载供电期间，抑制所述负载上的纹波，使得流过所述负载的电流信号维持为一直流量。其中，在本申请的所有实施例中，所述负载以LED灯为例，所述信号源以AC-DC开关电源为例。AC-DC开关电源将交流市电转换成直流电压给LED灯供电，并向LED灯提供驱动电流。LED灯的亮度与流过其电流的大小相关，为了使LED灯不闪烁，就需要维持其电流为一直流量。然而，AC-DC开关电源输出的电压信号并非一个纯直流电压，而是一个带有纹波的纹波信号，会使得流过LED灯的电流也会存在纹波。根据本申请所提供的纹波抑制方法，可抑制流过LED灯的电流中的纹波。

根据本申请实施例提供的纹波抑制方法主要包括：将开关变换器与LED灯串联在AC-DC开关电源的输出端之间，然后，控制所述开关变换器的输入端的电压信号与输出端的电压信号之间的电压差跟随所述AC-DC开关变换器输出的纹波信号的变化，使得流过所述LED灯的负载电流信号维持为直流量。

在本申请中，前级AC-DC开关电源、开关变换器以及LED灯构成了一个回路，所述回路中的电流为流过LED灯的负载电流，因此所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差值跟随前级AC-DC开关电源的纹波信号的变化时，LED灯两端的电压差维持为直流量，则使得流过LED灯的负载电流信号也维持为直流量，从而消除了LED灯的闪频现象。此外，在本申请中，还可控制所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差正负变换，最终使得所述电压差的平均值为零。因此，所述开关变换器整体来说并不消耗能量，即不会引起所述纹波信号的平均值的增加。

在本申请中，使所述电压差值跟随所述纹波信号的变化的具体实现方法为:在所述纹波信号大于在前级AC-DC开关电源的输出能量过大期间，如所述纹波信号大于预定值信号期间，所述负载电流信号会大于参考电流信号，此期间，使所述开关变换器存储前级AC-DC开关电源输出的部分输出能量，以降低所述负载电流信号。而在前级AC-DC开关电源的输出能量过小期间，如所述纹波信号小于所述预定值信号时，所述负载电流信号会大于参考电流信号，此期间，使所述开关变换器向LED灯释放能量，以与前级AC-DC开关电源共同为LED灯提供能量，以增加所述负载电流信号。其中，当所述纹波信号为电压信号时，所述预定值信号是指所述LED灯正常工作时，AC-DC开关电源理想状态下需要输出的电压，即在所述负载不变的情况下，所述预定值信号为一个值等于所述纹波信号的平均值直流信号，而所述参考电流信号为所述负载电流的参考信号。

由于所述纹波信号与所述预定值信号的关系和所述负载电流信号与所述参考电流信号之间的关系是相对应的，因此，在本申请中，通过检测所述负载电流信号来判断所述纹波信号与所述预定值信号的关系，并控制所述开关变换器进行相应的动作。具体的，在所述负载电流信号大于所述参考电流信号期间，说明所述纹波信号大于所述预定值信号，此时间里，控制所述开关变换器存储所述输出能量的大小跟随所述负载电流信号与参考电流信号的差值的变化，即所述负载电流信号比所述参考电流信号大得越多，则需要使所述开关变换器存储前级AC-DC开关电源输出的输出能量也越多，使得落在所述LED灯上的能量减小得也越多，从而使得所述负载电流信号下降得也越多，以使所述负载电流信号的值尽快的下降为所述参考电流信号的值。而在所述负载电流信号小于参考电流信号期间，说明所述纹波信号小于所述预定值信号，在此时间里，控制所述开关变换器释放能量的大小跟随所述参考电流信号与所述负载电流信号的差值的变化，即所述负载电流信号比所述参考电流信号的值小得越多，则需要所述开关变换器释放的能量也越多，使得所述LED灯上的能量增加得也越多，从而使得所述负载电流信号上升得也越多，以使所述负载电流信号尽快的上升为所述参考电流信号的值。

在本申请中，为了所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号具有一定的变化范围，以使得二者的电压差值可跟随纹波幅度变化范围较大的所述纹波信号的变化，可使所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之一作为第一电压信号，然后根据所述第一电压信号与参考电压信号来调整所述参考电流信号。具体的，在所述第一电压信号大于所述参考电压信号期间，所述参考电流信号增加的速度跟随所述第一电压信号与参考电压信号的差值的变化，在所述第一电压信号小于所述参考电压信号期间，所述参考电流信号减小的速度跟随所述参考电压信号与第一电压信号的差值的变化。

在依据本申请提供的所述纹波抑制方法实施例中，将所述开关变换器的输入端与所述LED灯的电流输出端(LED灯的阴极端)相连，所述开关变换器的输出端与所述AC-DC功率转换器的输出端的负端相连。在此实施例中，所述开关变换器的输入电压信号为所述LED灯的阴极端处的电压信号，而所述LED灯的阳极端处的电压信号为所述纹波信号，只要控制所述开关变换器的输入端的电压信号等于所述纹波信号中的交流成分即可使得所述LED上的电压为直流量。因此，在本实施例中，可通过采样所述纹波信号，并滤去所述纹波信号中的直流成分，以获得交流信号，然而将所述交流信号作为所述开关变换器输入端的电压信号的参考信号，并根据所交流信号与所述开关变换器的输入端的电压信号之间的误差补偿信号控制所述开关变换器进行所述的存储与释放能量的动作，以控制所述负载电流维持为直流量。

基于上述纹波抑制方法，本申请还提供了一种纹波抑制电路，以在信号源给负载提供能量的过程中，抑制流过负载的负载电流信号中的纹波成分，使得所述负载电流信号维持为直流量。

图2为包括依据本发明实施例的纹波抑制电路的负载驱动电路结构示意图。在本实施例中，所述信号源以AC-DC开关电源为例，而负载为LED灯。图2仅示出了AC-DC开关电源的PFC转换器1和输出电容C_BUS，事实上AC-DC开关电源还包括整流桥，交流市电经过所述整流桥整流后，由经PFC转换器1和输出电容C_BUS转换成带纹波的纹波信号V_OUT(电压信号)。PEC转换器1的输出端与输出电容C_BUS的正端相连，以输出流向所述输出电容C_BUS的正端的输出电流信号I_OUT，使得输出电容C_BUS的正端输出纹波信号V_OUT，即输出电容C_BUS的正端为AC-DC开关电源的输出端的正端，而输出电容C_BUS的负端(电容C_BUS的两端中电压较低的一端)在本实施例中为所述AC-DC开关电源的输出端的负端。

如图2所示，依据本发明实施例提供的纹波抑制电路包括与LED灯串联后连接在所述AC-DC开关电源开的输出端之间关变换器2，其中，开关变换器2的输入端的电压信号V_I与输出端的电压信号V_O之间的电压差跟随所述信号源输出的纹波信号V_OUT的变化，也就是跟随输出电容C_BUS上的电压的变化，使得流过LED灯的负载电流信号I_LED维持为直流量。

在本实施例中，开关变换器2连接在输出电容C_BUS的负端与LED灯的电流输出端之间，且开关变换器2的输入端为与LED灯相连的一端，输出端为与输出电容C_BUS相连的一端，而在其它实施例中开关变换器2也可连接在输出电容C_BUS的正端与LED灯的电流输入端之间。

图3为图2所示的负载电流驱动电路的工作波形图。下面将结合图2与图3来阐述本发明提供的纹波抑制电路抑制纹波的原理。

前级AC-DC开关电源、开关变换器2以及LED灯构成了一个回路，所述回路中的电流为流过LED灯的负载电流I_LED。如图3所示，当开关变换器2的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O之间的电压差V_I-V_O跟随纹波信号V_OUT的变化时，即跟随输出电容CBUS上的电压V_OUT-V_O变化时，LED灯上的电压V_OUT-V_I为一个直流电压，因此，负载电流信号I_LED灯为一个直流量，从而可避免了LED灯出现闪烁的现象。此外，如图3所示，在本申请中，开关变换器2的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O之间的电压差V_I-V_O正负变换，最终使得V_I-V_O的平均值为零。因此，所述开关变换器整体来说并不消耗能量，即不会引起所述纹波信号V_OUT的平均值的增加。

在本申请中，开关变换器2进一步包括功率级电路和控制电路，所述控制电路控制所述功率级电路在纹波信号V_OUT大于所述预定值信号期间存储AC-DC开关电源输出的部分输出能量，在纹波信号V_OUT的值小于所述预定值信号期间，释放能量，以与AC-DC开关电源共同向LED灯提供能量。具体的，所述控制电路根据所述负载电流信号来判断纹波信号V_OUT与预定值信号的关系，在负载电流信号I_LED大于参考电流信号期间，说明纹波信号V_OUT大于所述预定值信号，所述控制电路控制所述功率级电路存储AC-DC开关电源的输出能量的大小跟随负载电流信号I_LED与所述参考电流信号的差值的变化，在负载电流信号I_LED小于所述参考电流信号期间，说明纹波信号V_OUT小于所述预定值信号，所述控制电路控制所述功率级电路释放能量的大小跟随所述参考电流信号与负载电流信号I_LED的差值的变化。

由于开关变换器2输入电压信号V_I与输出电压信号V_O之差需要正负变换，因此开关变换器2是一种既具有升压功能又具有降压功能的升降压变换器。具体的，开关变换器2中的功率级电路的拓扑类型可以为Buck-Boost、Flyback以及Sepic中的一种，或者可以为其它任何一种可满足升降压功能的拓扑类型。

图4为依据本发明实施例提供的一种负载驱动电路。在图4所示的电路中，给出了开关变换器2的功率级电路的具体结构图，在本实施例中，功率级电路的拓扑类型为Buck-Boost型。

如图4所示，开关变换器2的功率级电路包括开关管Q_a1(由PWM_a1信号控制)、开关管Q_b1(由PWM_b1信号控制)、电感L_a1、电容C_I1、电容C_O1、第一整流管(如二极管D_a1)、第二整流管(如二极管D_b1)。其中，电容C_I1的第一端接地，第二端端与LED灯的阴极端相连以作为开关变换器2的输入端，该端处的电压信号为输入电压信号V_I，开关管Q_a1的的第一端与电容C_I1的第二端相连，第一端通过电感L_a1与二极管D_a1的阳极相连，二极管D_a1的阴极与电容C_O1的第一端相连，且二者相连的节点处与输出电容C_BUS的负端相连，该处的电压为开关变化器2的输出电压信号V_O，电容C_O1的第二端接地，开关管Q_b1连接在二极管D_b1的阳极与接地端之间，二极管D_a1的阳极与开关管Q_a1的第二端相连，阴极接地。开关变换器2的输入电流信号为I_I，输出电流信号为I_O，显然输入电流信号I_I与输出电流信号I_O均与负载电流信号I_LED相等。

电容C_I1的值设置得比较小，用于滤去开关电流，而电容C_O1的容值设置得比较大，用于缓冲前级AC-DC开关电源的输出功率。通过控制开关管Q_a1与Q_b1的占空比，使得输入电压信号V_I与输出电压信号V_O之间的差值V_I-V_O的变化跟随V_OUT-V_O的变化，从而使得输入电压信号V_I跟随纹波信号V_OUT的变化，使得LED灯两端的电压差V_OUT-V_I为直流电压，以实现负载电流I_LED为了直流量，以消除LED灯的闪屏。

由于V_I-V_O的值正负变换，因此可以将开关变换器2的工作状态分为以下两种工作状态。

第一种为V_I大于V_O期间，对应前级AC-DC开关电源的输出能量偏大，即纹波信号V_OUT大于所述预定值信号，此时开关变换器2工作在Buck状态，使得AC-DC开关电源输出的多余(维持负载电流信号I_LED为参考电流信号所需的能量之外的部分)的能量通过电容C_O1来存储，则在一个开关周期中：

I_LED＝I_I＝I_O＝I_L×D₁其中，D₁为开关管Qa₁的占空比，IL为流过电感L_a1的电流；

I_CO1＝I_L－IO＝I_L×(1－D₁)；其中，I_CO1为流过电容C_O1的电流。

第二种为V_I小于V_O期间，对应前级AC-DC开关电源的输出能量偏小，即纹波信号V_OUT小于所述预定值信号，此时开关变换器2工作在Boost状态，使得开关变换器2存储在电容C_O1上的能量释放到LED灯上，以与AC-DC开关电源共同向LED灯提供能量，则在一个开关周期中：

I_LED＝I_I＝I_O＝I_L；其中，I_L为流过电感L_a1的电流；

I_CO1＝I_L×(1－D₂)＝－I_L×D₁；其中，I_CO1为流过电容C_O1的电流，D₂为开关管Q_b1的占空比为。

由上可见，用于控制所述功率级电路进行上述的存储与释放能量动作的控制电路可主要包括包括第一误差补偿电路，以用于生成所述参考电流信号与负载电流信号I_LED之间误差的补偿信号，在所述参考电流信号大于负载电流信号I_LED期间，所述补偿信号的值增加的速度跟随所述参考电流信号与负载电流信号I_LED的差值的变化，所述补偿信号的值越大，所述功率级电路向LED灯释放的能量越大，使得负载电流信号I_LED增加；在所述参考电流信号小于负载电流信号I_LED期间，所述补偿信号的值减小的速度跟随负载电流信号I_LED与所述参考电流信号的差值的变化，所述补偿信号的值越小，所述功率级电路存储的所述输出能量越大，使得负载电流信号I_LED减小。

具体如图5所示，其为所述控制电路的一种具体实现方式。在图5中，所述第一补偿电路主要包括反馈电路211、第一误差放大器213、第一补偿电容C_COMPB。反馈电路211接收所述负载电流信号I_LED，以生成负载电流信号的反馈信号V_FB；第一误差放大器213，如可跨导放大器GMB，其第一输入端(如反相输入端)接收反馈信号V_FB，第二输入端(如同相输入端)接收所述参考电流信号的表征参考信号V_IREF，输出端输出第一误差信号(跨导放大器GMB输出的跨导电流)，第一补偿电容C_COMPB与第一误差放大器213的输出端相连，接收所述第一误差信号，以生成补偿信号V_C。此外，所述控制电路还进一步包括PWM逻辑电路214，以根据补偿信号V_C生成PWM_a1信号、PWM_b1信号以分别去控制开关管Q_a1、Q_b1的开关状态，其中开关管Q_a1、Q_b1的占空比与补偿信号V_C的波形图如图6所示，令在t_a时刻补偿信号V_C为初始值，此时若开关变换器2的输出能量偏大，使得负载电流信号I_LED大于所述参考电流，补偿信号V_C减小，所述控制电路根据补偿信号V_C控制开关管Q_a1的的占空比D₁随着V_C的减小而减小，使得开关变换器2处于Buck工作状态，此时期间D₂为零，以存储AC-DC开关电源输出的多余能量，若此时开关变换器2的输出能量偏小，使得负载电流信号I_LED小于所述参考电流，补偿信号V_C增加，所述控制电路根据补偿信号V_C控制开关管Q_b1的的占空比D₂随着V_C的增加而增加，使得开关变换器2处于Boost工作状态，以向LED灯释放能量。由此可见，所述控制电路根据补偿信号V_C调整D₁、D₂的值，最终可将负载电流信号I_LED调整得维持为所述参考电流信号。

为了使输入电压信号V_I与输出电压信号V_O具有一定的电压变化范围，以使确保V_I与V_O之间的电压差值可跟随纹波幅度变化范围更大的纹波信号V_OUT的变化。所述的控制电路还可进一步包括第二误差补偿电路，以用于生成所述表征信号，使得在第一电压信号大于参考电压信号期间，所述表征信号增加的速度跟随所述第一电压信号与参考电压信号的差值的变化，在所述第一电压信号小于所述参考电压信号期间，所述表征信号减小的速度跟随所述参考电压信号与第一电压信号的差值的变化，其中，所述第一电压信号为所述开关变换器2的输入电压信号V₁与输出电压信号V_O之一。

具体的，如图5所示，所述第二误差补偿电路包括第二误差放大器212和第二补偿电容C_COMPA。第二误差放大器212可以为跨导放大器GMA，其第一输入端(如反相输入端)接收所述参考电压信号V_REF，第二输入端(如同相输入端)接收输出电压信号V_O(在其它实施例中也可接收输入电压信号V_I)，输出端输出第二误差信号(跨导放大器C_COMPA输出的跨导电流)，第二补偿电容C_COMPA与第二误差放大器212的输出端相连，接收所述第二误差信号，以生成所述表征信号V_IREF。其中，所述表征信号与所述参考电流信号的比值等于所述反馈信号与负载电流信号I_LED的比值。

综上所述，图5所示的控制电路实际上包括两个控制环路，即由第一误差放大器213构成的快环和由第二误差放大器212构成的慢环。对于外环来说，当输出电压信号V_O大于参考电压信号V_REF时，说明所述开关变换器2存储的能量过多，此时，负载电流信号I_LED的平均值小于前级AC-DC开关电源提供的电流I_OUT，此时调节表征信号V_IREF增加，使的开关变换器2更多的工作在Boost状态，反之更多的工作在Buck状态，最终以使的输出电压信号V_O的值最终稳定为参考电压信号V_REF。而对于快环而言，反馈信号V_FB与表征信号V_IREF不断的进行误差计算，以产生补偿信号V_C来控制D₁、D₂，使得开关变换器2处于相应的状态来调节负载电流信号I_LED维持为直流量。

图5所示的控制电路是通过采样电流的方式来实现对开关变换器2的控制，但是在本申请中，控制所述开关变换器2的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O的差值跟随纹波信号V_OUT的变化的具体控制方式不限定，如还还可以以采样电压的方式来进行控制，具体如图7所示，其为根据纹波信号V_OUT来进行控制的负载电流驱动电路的结构示意图。

在图7中省略了前级AC-DC开关电源的部分结构，且所述的功率级电路与图4所示的相同，此外，在图7中还示出了所述开关变换器的控制电路部分的示意图。如图7所示，所述控制电路包括滤波电路221、第三误差补偿电路222，还进一步包括PWM逻辑电路223。其中，滤波电路221接收纹波信号V_OUT，以滤去纹波信号V_OUT中的直流成分，从而生成交流信号。第三误差补偿电路222用于生成所述交流信号与所述开关变换器的输入端的电压信号之间误差的补偿信号V_C1。所述PWM逻辑电路根据补偿信号V_C1产生PWM_a1信号、PWM_b1信号以控制开关管Q_a1、Q_b1的开关状态，使得所述开关变换器中的功率级电路进行所述的存储和释放能量的动作，以控制所述开关变换器的输入端的电压信号跟随所述交流信号的变化，使得负载电流信号I_LED维持为直流量。

上述主要以Buck-Boost类型的开关变换器构成的纹波抑制电路为例，此外，本申请还提供了多种带其它类型的开关变换器构成的纹波抑制电路的负载驱动电路，下面例举其中的几种。

图8为依据本发明实施例的一种负载电流驱动电路的简化结构示意图。图8与图4不同的地方在于所述开关变换器2的功率级电路为为flyback拓扑类型，其余相同。所述功率级电路包括电容C_I2、电容C_O2、开关管Q_a2、整流管(如二极管D_a2)以及变压器T_a2。具体的，电容C_I2的第一端与LED灯的阴极相连，第二端接地，电容C_O2的第一端与输出电容C_BUS的负端相连，第二端接地，二极管D_a2的阴极与电容C_O2的第一端相连，阳极与变压器T_a2的副边绕组L_a2的第一端相连，副边绕组L_a2的第端接地，变压器T_a2的原边绕组L_b2的第一端通过开关管Q_a2接地，第二端与电容C_I2的第一端相连。通过PWM_a2信号控制开关管Q_a2的占空比，使得电容C_O2进行存储和释放能量，使得所述开关变换器的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O的差值跟随纹波信号V_OUT的变化，可将负载电流信号I_LED调节为直流量。所述开关变换器的具体的控制方式可参考图5或图7中所示的控制电路。

图9为依据本发明实施例的一种负载电流驱动电路的简化结构示意图。图9与图4不同的地方在于所述开关变换器2的功率级电路为为Sepic拓扑类型，其余相同。如图9所示，开关变换器2的功率级电路包括开关管Q_a3(由PWMa₃信号控制)、电容C_m3、电感L_a3、电感L_b3、电容C_I3、电容C_O3、整流管(如二极管D_a3)。其中，电容C_I3的第一端接地，第二端端与LED灯的阴极端相连，电感L_a3的第一端与电容C_I3的第二端相连，第二端通过开关管Q_a3接地，电容C_m3的第一端与电感L_a3的第二端相连，第二端通过电感L_b3接地，二极管D_a3的阳极与电容C_m3的第二端相连，阴极与电容C_O3的第一端相连，且二者相连的节点处与输出电容C_BUS的负端相连，电容C_O3的第二端接地。通过PWM_a3信号控制开关管Q_a3的占空比，使得电容C_O3进行存储和释放能量，使得开关变换器2的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O的差值跟随纹波信号V_OUT的变化，以将负载电流信号I_LED调节为直流量。开关变换器2的具体的控制方式可参考图5或图7中所示的控制电路。

图10为依据本发明实施例的一种负载电流驱动电路的简化结构示意图。图10与图4不同的地方在于开关变换器2的功率级电路拓扑类型不同，其余相同。如图9所示，开关变换器2的功率级电路包括开关管Q_a4、开关管Q_b4、电感L_a4、电容C_IN、电容C_BUF，整流管D_a4、整流管D_b4。其中，电容CIN的第一端与LED灯的电流输出端相连，第二端与输出电容C_BUS的负端相连(二者可均接地)，整流管D_a4的电流输入端与所述电容C_IN的第一端相连，电流输出端与电感L_a4的第一端相连，电感L_a4的第二端通过所述开关管Q_b4与所述电容C_IN的第二端相连，所述电容C_BUF的第一端与电容C_IN的第二端相连，第二端通过开关管Q_a4与电感L_a4的第一端相连，整流管D_b4的电流输入端与电感L_a4的第二端相连，电流输出端与电容C_BUF的第二端相连。通过PWM_a4信号控制开关管Q_a4的占空比，使得电容C_BUF进行存储和释放能量，使得开关变换器2的输入电压信号V_I与输出电压信号V_O的差值跟随纹波信号V_OUT的变化，以将负载电流信号I_LED调节为直流量。开关变换器2的具体的控制方式可参考图5或图7中所示的控制电路。

需要说明的是，在本申请中，A跟随B的变化是指A与B同步变化，即A增加，B也增加，A减小B也减小。

由上可见，依据本发明提供的纹波抑制电路由于采用开关变换器来缓冲前级信号源的输出能量，使得所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差跟随所述信号源输出的纹波信号的变化，从而抑制了负载上的纹波，使的负载电流信号维持为直流量，避免了诸如LED灯类的负载由于负载电流信号存在纹波成分而出现闪烁的现象，且由于所述开关变换器的输入电压信号与输出电压信号之间的电压差的平均值为零，使得所述开关变换器不会额外的消耗前级所述信号源输出的能量。因此，带所述纹波抑制电路的负载驱动电路的功耗非常低。

以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。