一种调光LED驱动器的制作方法

本发明涉及照明设备技术领域，尤其涉及一种调光led驱动器。

背景技术：

led灯由于具有节能、环保、寿命长、转化效率高等优点被广泛应用于照明领域。在一些照明场合，为了满足节能或照明需求，需要led灯能够调节其亮度。而led灯是需要led驱动器来供给直流电的，因此，调节led灯的亮度可以通过调节led驱动器的输出电流来实现。

可调光的led驱动器，接收调光信号vdim，并根据vdim信号的变化而改变输出电流的大小。并且，一些调光场合下，需要led灯能够调灭，也就是说需要led驱动器能够输出为零，这个状态称为dim-off状态，dim-off状态指示调光过程中的一个状态，dim-off之后还需要led驱动器能够从输出为零调整为恢复输出电流的状态。为了满足dim-off功能，现有的led驱动器采用独立辅助源的方案，存在电路成本高且电路较为复杂的问题。

图4为现有的可调光的led驱动器电路图，如图4所示，pfc主电路12分别与pfc控制电路16、dc-dc主电路13以及独立辅助电源电路14连接，pfc控制电路16分别与dc-dc控制电路15以及独立辅助电源电路14连接，独立辅助电源电路14与dc-dc控制电路15连接，dc-dc控制电路15与dc-dc主电路13连接，dc-dc主电路13与led灯连接，独立辅助电源从led驱动器的输入端vin处获取能量，经过转换后产生辅助电源vcc，将辅助电源vcc供给各个控制电路。调光信号vdim输入到led驱动器的控制电路中，驱动器根据该调光信号进行调节输出给led灯的电流。当调光信号vdim为dim-off信号时，dc控制电路将控制dc-dc电路停止工作；进一步，由于后级的dc-dc电路停止工作，使前级pfc主电路负载变得很轻近似空载，使pfc主电路转换的能量也极低。而独立辅助电源电路并不受vdim信号的影响，因此在dim-off状态下，独立辅助源持续工作，使调光信号从dim-off信号切换为其他调光信号时，各控制电路能够快速的恢复工作，从而实现了dim-off功能。但独立辅助电源实现dim-off功能的方案，电路复杂且成本高。

技术实现要素：

本发明主要解决现有的技术led驱动器实现dim-off功能时的电路复杂且成本高的问题；提供一种调光led驱动器，在不使用复杂的独立辅助源的前提下，实现dim-off功能，同时维持led驱动器正常工作。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种调光led驱动器，包括dc-dc电路、dc控制电路、boost主电路、boost控制电路、辅助电源电路、第二绕组n2和反馈切换电路，所述boost主电路的输入端连接电源，所述boost主电路输出母线电压vbus，所述boost主电路的输出端连接所述dc-dc电路的输入端，所述dc-dc电路的输出端与led灯连接，所述boost控制电路和所述dc控制电路均具有电源接入端，所述boost主电路包含电感n1和开关管s1；所述第二绕组n2与电感n1耦合，所述第二绕组n2通过与电感n1耦合从所述boost主电路获取能量，所述辅助电源电路将所述第二绕组n2获得的交流电整流并输出电压vcc；所述辅助电源电路的输出端与所述boost控制电路的电源接入端以及所述dc控制电路的电源接入端连接；所述反馈切换电路用于采样所述母线电压vbus、采样所述辅助电源电路的输出端的电压vcc以及接收调光信号vdim，所述反馈切换电路在所述调光信号vdim为调灭信号vdim-off时，将所述辅助电源电路的输出端的电压vcc的采样信号输出给所述boost控制电路，所述反馈切换电路在所述调光信号vdim为非调灭信号时，将所述母线电压vbus采样信号输出给所述boost控制电路；所述dc控制电路的输出端连接所述dc-dc电路的控制端，所述dc控制电路的输入端连接调光信号vdim，所述dc控制电路响应调光信号vdim并控制dc-dc电路的输出；所述boost控制电路的输出端连接所述boost主电路的开关管s1的控制端，所述boost控制电路的输入端连接所述反馈切换电路的输出端，所述boost控制电路用于根据所述反馈切换电路输出的信号，产生输出所述开关管s1的驱动信号。通过boost主电路接入电源，输出电压vbus，同时通过第二绕组n2和电感n1耦合使辅助电源电路获得能量，实现辅助电源的功能，反馈切换电路在调灭信号vdim-off时，将辅助电源电路输出的电压vcc采样信号输给boost控制电路，boost控制电路根据vcc的变化来控制boost主电路的输出功率，维持dim-off状态下辅助电源电路的正常工作，同时，在非调灭信号状态时，通过反馈切换电路将boost主电路的输出电压vbus作为boost控制电路的输入信号，使boost控制电路根据vbus的变化来调节boost主电路的输出，维持led驱动器的正常工作。

作为优选，所述的boost主电路还包括二极管d1和输出电容c1，所述电感n1的一端与开关管s1的第一端和二极管d1的阳极连接，所述电感n1的另一端作为boost主电路的输入正端，所述开关管s1的第二端作为boost主电路的输入负端，所述输出电容c1连接在二极管d1的阴极和开关管s1的第二端之间，所述输出电容c1的两端作为boost主电路的输出端。电流经boost主电路的电感n1，传递到电容c1，使输出电容c1作为储能元件，将能量存储后进行输出，输出的电压为vbus，二极管d1防止电流反向流入电感n1。使电流从boost主电路的输出端流出。

作为优选，所述的boost控制电路包括电压反馈单元和驱动控制单元，所述电压反馈单元将接收的采样信号与设定的电压基准信号进行比较，比较之后将差值进行放大后输出反馈信号给所述驱动控制单元，所述驱动控制单元根据接收的反馈信号生成驱动信号，并输出到开关管s1的控制端。电压反馈单元接收辅助电源电路输出的电压信号和反馈切换电路输出的采样信号，根据接收到的电压信号和采样信号分别与电压基准信号进行比较，使boost主电路的输出信号以及辅助电源电路的输出电压随反馈信号的变化而变化。

作为优选，所述的反馈切换电路包括第一采样电路、第二采样电路、切换开关sw和开关控制电路，所述第一采样电路采样所述母线电压vbus，所述第二采样电路采样所述辅助电源电路的输出端的电压vcc，所述切换开关sw的第一端与所述boost控制电路连接，所述切换开关sw的第二端设有两个触点，两个所述触点分别与第一采样电路的输出端以及第二采样电路的输出端连接，所述切换开关sw的控制端与开关控制电路的输出端连接，所述开关控制电路的输入端接收调光信号vdim。当调光信号vdim为调灭信号vdim-off时，控制切换开关sw接通第一端与第二采样电路的触点，当vdim为非调灭信号时，控制切换开关sw接通第一端与第一采样电路的触点，保障led驱动器在调灭信号vdim-off状态或非调灭信号时的正常工作。

作为优选，所述的辅助电源电路包括电容c2、电容c3、二极管d2和二极管d3，所述电容c2的第一端与第二绕组n2的一端连接，所述电容c2的第二端分别与二极管d2的阳极以及二极管d3的阴极连接，所述二极管d3的阳极分别与第二绕组n2的另一端以及电容c3的第一端连接，所述二极管d2的阴极与电容c3的第二端连接，所述电容c3的两端作为辅助电源电路的输出端输出电压vcc。电容c2、电容c3、二极管d2和二极管d3连接后构成倍压整流电路，使vcc的幅值与vbus成比例，假设boost主电路的输入电压为vin，输出电压为vbus，则boost电路的电感n1电压为正负两个电压，其中一个电压幅值为vin，另一个电压幅值为vbus-vin，同时，第二绕组n2的电压也同上，具有正电压和负电压，并且幅值分别为vin和vbus-vin。第二绕组n2经过倍压整流之后，倍压整流电路将两个电压叠加，整流输出的电压vcc与两个电压的和成比例，两个电压的和为vin+(vbus-vin)，也即vbus。因此，倍压整流电路的输出电压vcc与boost电路的输出电压vbus成比例关系。

作为优选，所述的辅助电源电路包括电容c22、电容c33、二极管d22和二极管d33，所述二极管d22的阳极分别与二极管d33的阴极以及第二绕组n2的一端连接，所述二极管d22的阴极与电容c22的第一端连接，所述电容c22的第二端分别与第二绕组n2的另一端以及电容c33的第一端连接，所述电容c33的第二端与二极管d33的阳极连接，所述电容c22的第一端以及电容c33的第二端作为辅助电源电路的输出端输出电压vcc。

作为优选，所述的第一采样电路包括采样电阻r1和采样电阻r2，所述采样电阻r1的一端作为第一采样电路的输入正端与boost主电路的输出端正极连接，所述采样电阻r1的另一端与采样电阻r2的一端连接，所述采样电阻r1与采样电阻r2的连接端作为第一采样电路的输出端，所述第一采样电路的输出端与切换开关sw的触点连接，所述采样电阻r2的另一端作为第一采样电路的输入负端与boost主电路的输出端负极连接。通过采用电阻r1和采样电阻r2对boost主电路输出电压vbus进行采样，电路简单，节约成本。

作为优选，所述的第二采样电路包括采样电阻r11和采样电阻r22，所述采样电阻r11的一端作为第二采样电路的输入正端与辅助电源电路的输出端正极连接，所述采样电阻r11的另一端与采样电阻r22的一端连接，所述采样电阻r11与采样电阻r22的连接端作为第二采样电路的输出端，所述第二采样电路的输出端与切换开关sw的触点连接，所述采样电阻r22的另一端作为第二采样电路的输入负端与辅助电源电路的输出端负极连接。通过电阻r11和采样电阻r22对辅助电源电路的输出电源电压vcc进行采样，节约成本。

本发明的有益效果是：（1）辅助电源电路的输入端绕组与boost主电路的电感耦合，从boost主电路中获取能量，不需要设置独立辅助源电路，电路简单且成本低；（2）设置反馈切换电路，通过切换采样信号，在调光信号为调灭信号vdim-off时，将辅助电源电路的输出电压vcc采样信号输出给boost控制电路，控制boost主电路以维持dim-off状态下的辅助电源电路的工作。

附图说明

图1是实施例一的led驱动器电路原理图。

图2是实施例一的辅助电源电路原理图。

图3是实施例二的辅助电源电路原理图。

图4是现有的可调光的led驱动器电路图。

图中1.辅助电源电路，2.驱动控制单元，3.电压反馈单元，4.dc-dc电路，5.dc控制电路，6.开关控制电路，7.led灯，8.boost主电路，9.第一采样电路，10.boost控制电路，11.第二采样电路，12.pfc主电路，13.dc-dc主电路，14.独立电源电路，15.dc-dc控制电路，16.pfc控制电路。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例一：一种调光led驱动器，如图1所示，包括dc-dc电路4、dc控制电路5、boost主电路8、boost控制电路10、辅助电源电路1、第二绕组n2和反馈切换电路，boost主电路8的输入端连接电源，boost主电路8输出母线电压vbus，boost主电路8的输出端连接所述dc-dc电路4的输入端，dc-dc电路4的输出端与led灯7连接，boost控制电路10和所述dc控制电路5均具有电源接入端，boost主电路8包含电感n1和开关管s1，第二绕组n2与电感n1耦合，第二绕组n2通过与电感n1耦合从boost主电路8获取能量，辅助电源电路1将第二绕组n2获得的交流电整流并输出电压vcc；辅助电源电路1的输出端与所述boost控制电路10的电源接入端以及dc控制电路5的电源接入端连接；反馈切换电路用于采样母线电压vbus、采样辅助电源电路1的输出端的电压vcc以及接收调光信号vdim，反馈切换电路在调光信号vdim为调灭信号vdim-off时，将辅助电源电路1的输出端的电压vcc的采样信号输出给boost控制电路10，反馈切换电路在调光信号vdim为非调灭信号时，将母线电压vbus采样信号输出给boost控制电路10；dc控制电路5的输出端连接dc-dc电路4的控制端，dc控制电路5的输入端连接调光信号vdim，dc控制电路5响应调光信号vdim并控制dc-dc电路4的输出；boost控制电路10的输出端连接boost主电路8的开关管s1的控制端，boost控制电路10的输入端连接反馈切换电路的输出端，boost控制电路10用于根据反馈切换电路输出的信号，产生输出给开关管s1的驱动信号。

boost主电路8还包括二极管d1和输出电容c1，电感n1的一端与开关管s1的第一端和二极管d1的阳极连接，电感n1的另一端作为boost主电路8的输入正端，开关管s1的第二端作为boost主电路8的输入负端，输出电容c1连接在二极管d1的阴极和开关管s1的第二端之间，输出电容c1的两端作为boost主电路8的输出端。

boost控制电路10包括电压反馈单元3和驱动控制单元2，电压反馈单元3将接收的采样信号与设定的电压基准信号进行比较，比较之后将差值进行放大后输出反馈信号给驱动控制单元2，驱动控制单元2根据接收的反馈信号生成驱动信号，并输出到开关管s1的控制端。

反馈切换电路包括第一采样电路9、第二采样电路11、切换开关sw和开关控制电路6，第一采样电路9采样母线电压vbus，第二采样电路11采样辅助电源电路1的输出端的电压vcc，切换开关sw的第一端与boost控制电路10连接，切换开关sw的第二端设有两个触点，两个所述触点分别与第一采样电路9的输出端以及第二采样电路11的输出端连接，切换开关sw的控制端与开关控制电路6的输出端连接，开关控制电路6的输入端接收调光信号vdim。

第一采样电路9包括采样电阻r1和采样电阻r2，采样电阻r1的一端作为第一采样电路9的输入正端与boost主电路8的输出端正极连接，采样电阻r1的另一端与采样电阻r2的一端连接，采样电阻r1与采样电阻r2的连接端作为第一采样电路9的输出端，第一采样电路9的输出端与切换开关sw的触点连接，采样电阻r2的另一端作为第一采样电路9的输入负端与boost主电路8的输出端负极连接。

第二采样电路11包括采样电阻r11和采样电阻r22，采样电阻r11的一端作为第二采样电路11的输入正端与辅助电源电路1的输出端正极连接，采样电阻r11的另一端与采样电阻r22的一端连接，采样电阻r11与采样电阻r22的连接端作为第二采样电路11的输出端，第二采样电路11的输出端与切换开关sw的触点连接，采样电阻r22的另一端作为第二采样电路11的输入负端与辅助电源电路1的输出端负极连接。

如图2所示，辅助电源电路1包括电容c2、电容c3、二极管d2和二极管d3，电容c2的第一端与第二绕组n2的一端连接，电容c2的第二端分别与二极管d2的阳极以及二极管d3的阴极连接，二极管d3的阳极分别与第二绕组n2的另一端以及电容c3的第一端连接，二极管d2的阴极与电容c3的第二端连接，电容c3的两端作为辅助电源电路1的输出端输出电压vcc。

在具体应用中，电源从boost主电路8的电感l的一端输入，经二极管d1传递给输出电容c1进行充能，输出电容c1先将能量进行存储，而后，其两端作为boost主电路8的输出端将电压进行输出，输出母线电压vbus，电压vbus经过dc-dc电路4进行调整后，供给led灯7，使led灯7亮，第二绕组n2与电感n1进行耦合将能量传递给辅助电源电路1，同时辅助电源电路1输出电压vcc，辅助电源电路1为一倍压整流电路，使vcc的幅值与vbus成比例，假设boost主电路8的输入电压为vin，输出电压为vbus，则boost主电路8的电感n1电压为正负两个电压，其中一个电压幅值为vin，另一个电压幅值为vbus-vin，同理，第二绕组n2的电压也同上，具有正电压和负电压，并且幅值分别为vin和vbus-vin。第二绕组n2经过倍压整流之后，倍压整流电路将两个电压叠加，整流输出的电压vcc与两个电压的和成比例，两个电压的和为vin+(vbus-vin)，也即vbus。当调光信号vdim为调灭信号vdim-off时，开光控制电路6控制切换开关sw接通第一端与第二采样电路的触点，将辅助电源电路1的输出电压vcc反馈给电压反馈单元3，电压反馈单元3比较放大后传递给驱动控制单元2，驱动控制单元2输出驱动信号给开关管s1，通过控制开关管s1的开闭调整boost主电路8的输出电压vbus，控制boost主电路8的输出功率，通过电感n1和第二绕组n2的电感耦合，控制辅助电源电路1的功率，维持dim-off状态下辅助电源电路1的正常工作，防止出现dim-off状态下，各级主电路在控制电路的控制下停止工作，导致转换功率低的情况，同时防止辅助电源vcc出现能量不足导致各控制电路无法正常工作的问题，保证了在dim-off状态下led驱动器的正常工作；当vdim为非调灭信号时，控制开关电路控制切换开关sw接通第一端与第一采样电路9的触点，对boost主电路8的输出电压vbus进行采样，并反馈到电压反馈单元3，经比较放大后传递到驱动控制单元2，驱动控制单元2输出驱动信号，控制开关管s1的开合，控制boost主电路8的输出功率，维持led驱动器在非dim-off状态下的正常工作。

实施例二，一种调光led驱动器，如图3所示，辅助电源电路1包括电容c22、电容c33、二极管d22和二极管d33，二极管d22的阳极分别与二极管d33的阴极以及第二绕组n2的一端连接，二极管d22的阴极与电容c22的第一端连接，电容c22的第二端分别与第二绕组n2的另一端以及电容c33的第一端连接，电容c33的第二端与二极管d33的阳极连接，电容c22的第一端以及电容c33的第二端作为辅助电源电路1的输出端输出电压vcc。其余电路同实施例一。在本实施例中，电容c22、电容c33、二极管d22和二极管d33连接形成的倍压整流电路，将副边绕组n2的电压进行储存后输出电源电压vcc，电路简单，且采样的电路元件少，成本较低，适合大规模生产。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。